Кога е изобретен първият компютър? Кой е изобретил компютъра? Който създава първия компютър през 1941 г

22.02.2024 -

Съвременните ученици и студенти не могат да си представят живота си без компютърни технологии: електронните асистенти незабавно ще намерят необходимата информация за есе или курсова работа, ще ви помогнат да се отпуснете и да се забавлявате, играейки нова игра, и незабавно ще ви свържат с приятели от всяка точка на планетата.

Но само преди 15-20 години компютрите се използват главно от професионалисти за извършване на различни изчисления, а компютрите преди половин век заемаха цели огромни зали. Знаете ли кой е изобретил първия компютър и през коя година се е случило това? Отговорът на този въпрос не е толкова прост, колкото изглежда на пръв поглед.

Компютрите от 17 век

Слово "компютър"в никакъв случай не е изобретение на сегашната епоха. Първите „компютри“ се появяват в началото на 17 век - но в онези дни това в никакъв случай не е било това, което са наричали компютри. В Англия тази дума означавала хора, които знаели как да смятат добре и срещу заплащане извършвали сложни изчисления за всички. Все пак в точен превод от английски "да изчисля"означава "да брои" , А "компютър", съответно - "калкулатор" .

Но дори и тогава много хора, които познаваха добре математиката, бяха пленени от мечтата да създадат специално устройство, което да извършва различни изчисления, спестявайки време на дизайнери, счетоводители и други специалисти, чиито задължения включват работа с числа. Първият опит от този вид, запазен в историята, беше „Паскалина“ - механично устройство, изобретено от известния физик и математик от Франция Блез Паскал.

Ученият създаде повече от дузина изчислителни машини, а най-новите модели можеха да работят с 8-цифрени числа, което беше повече от достатъчно за това време.

Бабидж и неговият калкулатор

Най-често, когато се говори за първия компютър, хората си спомнят компютъра на англичанина Чарлз Бабидж. Той разработва и публикува концепцията на своя калкулатор още през 1822 г. и неговата машина може не само да извършва примитивни аритметични операции, но и самостоятелно да изпълнява цели блокове от последователни изчисления, т.е. беше програмируем.

През 1837 г. Бабидж прави първата машина за изчисления по опростена схема: тя извършва няколко последователни операции и отпечатва резултатите на лист хартия, което само по себе си е невероятно любопитство в онези дни.

След като постигна първите си успехи, Бабидж започна изграждането на пълноправен компютър. По негов проект той се състои от логико-аритметично изчислително устройство, блок за съхраняване на междинни резултати и управляващо устройство. Най-изненадващо е, че всички тези единици трябваше да функционират изключително на механична основа, тъй като електрическите и още повече електронните елементи все още не съществуваха.

За съжаление Бабидж нямаше достатъчно средства, за да завърши своя калкулатор и скоро ученият се разболя и почина, оставяйки работата недовършена. Въпреки това теоретичните разработки, които той направи, помогнаха на следващите поколения учени да създадат истински компютър.

Тюринг и Цузе - кой притежава палмата?

През двадесети век задачата за създаване на компютър стана повече от спешна: индустриализацията, която беше в разгара си в целия свят, изискваше извършването на много сложни изчисления в различни сфери на икономиката. Във Великобритания до 1936 г. е създаден компютър, който става прототип за всички следващи поколения компютри. Неговият създател е математикът Алън Тюринг, който едновременно полага основите на компютърните науки и програмирането, превръщайки се в основател на цялото дърво на компютърните науки. Компютърът на Тюринг се нарича ACE (Automatic Computing Engine).

Почти едновременно, през 1936-38 г., устройство, подобно по дизайн и принципи, заложени в него, създава немският изобретател Конрад Цузе. Неговият компютър, използващ двоично кодиране, се нарича Z3, а няколко години по-рано бяха сглобени малко по-простите Z1 и Z2. Подобно на машината на Тюринг, апаратът на Цузе е електромеханичен по принцип. Впоследствие и двете превозни средства бяха използвани активно за изчисления на армията: както си спомняме, най-голямата война в историята на човечеството тогава се приближаваше към Европа.

Трябва да се каже, че Тюринг в много по-голяма степен от Цузе може да се счита за автор на първия компютър. Той беше брилянтен теоретик и разработи създаването на компютри, които бяха внедрени в бъдещето. Неговите идеи за съхраняване на компютърни програми в паметта на машината, енкодер за гласова реч и други талантливи разработки впоследствие бяха въплътени в съвременните компютри.

американски ENIAC

Компютър, работещ с електронни компоненти, е създаден в САЩ през 1946 г. Беше наречено ENIAC — Електронен цифров интегратор и компютър , работеше върху електронни вакуумни тръби и тежеше почти 50 тона.

За създаването му са използвани 18 000 лампи, а консумацията на енергия достига 140 kW. Създателите на ENIAC са J.P. Eckert и J. Mauchly. По своята архитектура и функции той се превърна в първия компютър в съвременния смисъл на думата.

Кога се появяват първите компютри? Не е толкова лесно да се отговори на този въпрос, тъй като няма единна правилна класификация на електронните компютри, както и формулировки какво може да се класифицира като тях и какво не.

Първо споменаване

Думата "компютър" е документирана за първи път през 1613 г. и означава човек, който извършва изчисления. Но през 19 век хората осъзнават, че една машина никога не се уморява да работи и може да върши работа много по-бързо и по-точно.

За да започне броенето на ерата на изчислителните машини, най-често се взема 1822 година. Първият компютър е изобретен от английския математик Чарлз Бабидж. Той създава концепцията и започва производството на диференциалния двигател, който се счита за първото автоматично изчислително устройство. Тя беше способна да преброи множество набори от числа и да направи разпечатка на резултатите. Но, за съжаление, поради проблеми с финансирането, Бабидж така и не успя да завърши пълната си версия.

Но математикът не се отказал и през 1837 г. представил първия механичен компютър, наречен Аналитична машина. Това беше първият компютър с общо предназначение. По същото време започва сътрудничеството му с Ада Лавлейс. Тя превежда и допълва трудовете му, а също така прави първите програми за неговото изобретение.

Аналитичната машина се състои от следните части: аритметично-логическа единица, интегрирана памет и устройство за наблюдение на движението на данни. Поради финансови затруднения той също не беше завършен по време на живота на учения. Но проектите и дизайните на Бабидж помогнаха на други учени, които създадоха първите компютри.

Почти 100 години по-късно

Колкото и да е странно, в течение на един век компютрите не са постигнали почти никакъв напредък в своето развитие. През 1936-1938 г. немският учен Конрад Цузе създава Z1, първият електромеханичен програмируем двоичен компютър. След това, през 1936 г., Алън Тюринг построява машина на Тюринг.

Това стана основа за по-нататъшни теории за компютрите. Машината емулира действията на човек, следващ списък от логически инструкции, и отпечатва резултата от работата върху хартиена лента. Машините Цузе и Тюринг са първите компютри в съвременния смисъл, без които не биха се появили компютрите, с които сме свикнали днес.

Всичко за предницата

Втората световна война оказва влияние и върху развитието на компютрите. През декември 1943 г. Tommy Flowers Company представя секретна машина, наречена Kollos, която помага на британските агенти да разбият немските кодове на съобщения. Това беше първият изцяло електрически програмируем компютър. Широката общественост научава за съществуването му едва през 70-те години. Оттогава компютрите привличат вниманието не само на учените, но и на министерствата на отбраната, които активно подкрепят и финансират тяхното развитие.

Има известен дебат за това кой цифров компютър трябва да се счита за първи. През 1937-1942 г. професорът от Университета на Айова Джон Винсент Атанасов и Клиф Бери (аспирант) разработват своя ABC компютър. И през 1943-1946 г. J. Presper Eckert и D. Mauchly, учени от Университета на Пенсилвания, построиха най-мощния ENIAC с тегло 50 тона. Така Атанасов и Бери създават своята машина по-рано, но тъй като тя никога не е била напълно функционална, титлата „най-първият компютър“ често отива на ENIAC.

Първи търговски проби

С огромните си размери и сложност на дизайна, компютрите бяха достъпни само за военните ведомства и големите университети, които сами ги сглобяваха. Но още през 1942 г. К. Зузе започва работа върху четвъртата версия на своето въображение - Z4, а през юли 1950 г. го продава на шведския математик Едуард Щифел.

И първите компютри, които започнаха да се произвеждат масово, бяха модели с лаконичното име 701, произведени от IBM на 7 април 1953 г. Продадени са общо 19 701 от тях. Разбира се, това все още бяха машини, предназначени само за големи институции. За да станат наистина широко разпространени, те се нуждаеха от още няколко важни подобрения.

И така, през 1955 г., на 8 март, „Вихърът“ влезе в експлоатация - компютър, който първоначално беше замислен по време на Втората световна война като симулатор за пилоти, но по времето на създаването му пристигна навреме за началото на Студена война. След това стана основа за разработването на SAGE, подсистема за противовъздушна отбрана, предназначена за автоматично прицелване на самолети прехващачи. Основните характеристики на Whirlwind бяха наличието на 512 байта RAM и показването на графична информация на екрана в реално време.

Технология за масите

Компютърът TX-O, представен през 1956 г. в MIT, е първият, който използва транзистори. Това направи възможно значително намаляване на цената и размера на оборудването.

Екипът от учени, които разработиха TX-O, напуснаха института, основаха Digital Equipment Corporation и представиха компютъра PDP-1 през 1960 г., поставяйки началото на ерата на миникомпютрите. Те не бяха по-големи от една стая или дори килер и бяха предназначени за по-широк кръг клиенти.

Е, първите настолни компютри започват да се произвеждат от Hewlett Packard през 1968 г.

Днес е невъзможно да си представим ежедневието без компютър, той изпълнява много функции, необходими на човек, като намиране на информация, изчисляване на нещо, създаване на различни видове програми и др.

Първоначално компютърът беше изчислителна машина, която също трябваше да изучава и съхранява информация, като същевременно дава команди на други механизми. В превод от английски думата „компютър“ означава изчисляване; първото значение на думата е дало името на човек, който се занимава със сложни изчисления.

Първият компютър

Първият компютър е създаден в САЩ от Хауърд Ексн през 1941 г. Компания IBMназначава Хауърд да създаде компютърен модел, базиран на идеите на Чарлз Бабидж. На 7 август 1944 г. за първи път е пуснат компютър, който е наречен „Марк 1“.

„Марк 1“ се състоеше от стъкло и стомана, тялото беше с дължина около 7 метра, а височината беше 2,5 метра, теглото беше повече от 5 тона. Първият компютър имаше 765 хиляди механизмаи ключове, 800 километра проводник.

За да въведете информация, специален перфорирана лентанаправени от хартия.

Ето как „Mark 1“ беше изгладен:

Втората версия на първия компютър в света беше „ENIAC“. Създателят на това устройство е Джон Маучли. Компютърът, създаден през 1942 г., не представлява интерес за никого, но през 1943 г. американските военни финансират този проект и го дават име "ENIAC". Този тип устройство изглеждаше така: теглото беше 27 тона, паметта беше 4 килобайта, имаше 18 000 лампи и други части, площта му беше 135 квадратни метра, а около него имаше голям брой жици. Тази машина нямаше твърд диск, така че беше редовно рестартирана, програмирана ръчно и ключовете трябваше да се актуализират. "ENIAC" често се проваляше и прегряваше.

Ето как изглеждаше ENIAC:

Цифровото изчислително устройство Атанасов-Бери е проектирано през 1939 г., тогава механизмът е създаден само за изчисления по линейни уравнения. През 1942 г. машината е тествана за първи път и работи успешно. Програмистът трябваше Спри да работишпоради призовка в армията. Авторът настоява компютърът да се казва "ABC".

Механизмът работеше на базата на двоична аритметика, методът на решение беше методът на Гаус. Вътрешна паметсъхранени коефициенти на уравнения, резултатите бяха на перфокарти.

"ABC" имаше 30 идентични аритметични механизма, всеки с поредица от вакуумни тръби, които бяха свързани помежду си. Всеки механизъм имаше три входа и два изхода. Устройството сменя номерата с помощта на въртящ се барабан и тук се свързват контакти. За обратимо действиемашината направи всичко наобратно.

Тази версия на основния компютър беше по близодо съвременни компютри. Устройството на Атанасов-Бери можеше да изчислява и двоична аритметика и тригери, като единствената разлика беше, че този механизъм нямаше специална програма за съхранение.

Устройството на Джон Атанасов и Клифърд Бери първоначално не беше популярно, малко хора знаеха за създаването на този механизъм. Защото спечели шампионата"ENIAC". Изучавайки устройството ENIAC, Атанасов все повече се убеждава, че много от идеите му са заимствани от тази фирма. Авторът решава да защити правата си през 60-те години. След решаване на делото в съда, през 1973 г. е установено, че "ABC" е основният "компютър".

Първите компютри в Русия

За първи компютър в СССР се смята МЭСМ (Малка електронна изчислителна машина). Разработчикът на този компютър е Сергей Алексеевич Лебедев. Работата по MESM започва в края на лятото на 1948 г. През 1951 г. машината е тествана и след това започва работата си за подобряване на различни отрасли.

Машината беше двоична система за броене с фиксирана запетая преди най-значимата цифра, паметта на системата беше съставена от задействащи клетки, предназначени за 31 числа и 63 команди, можеше да извършва 3 хиляди операции всяка минута, имаше 6 хиляди електронни тръби общо, обемът на механизма беше 60 квадратни метра, мощността беше 25 kW.

"Пролет" (електронен компютър), започва производство през 1959 г., създателят на тази машинасчита В.С. Полин. През 1978 г. колата е преименувана на Научноизследователски институт Квант. За първи път е тестван и започва работа през 1951 г. Механизмът имаше два процесора, можеше да извършва 300 хиляди операции всяка минута, имаше 80 хиляди транзистора, 200 диода.

История на компютрите

Първо поколениемогат да се считат за компютри, създадени с помощта на вакуумни тръби (1946-1956). Основният беше Mark 1, издаден от IBM през 1952 г. Някои от първите компютри са създадени в САЩ за военни цели. Първоначален съветски механизъме изобретен през 1951 г. от Лебедев под името MESM.

Второ поколение(1956-1964) идва със създаването на транзистора през 1948 г. Съвременната организация на компютрите беше предложена и внедрена от Джон фон Нойман, след което подобни устройства изпълниха целия свят. Едва по-късно, малко по-късно, беше решено електрическите лампи да се сменят на транзистори. Започва използването на операционни системи. Също през 1959 г. IBM пуска своя транзисторен механизъм.

Трето поколение(1964-1970) е белязан от замяната на транзисторите с интеграционни микросхеми. Близо до днешния компютър беше създаването интегрална схема Marchian Едуард Хофа от Intel. Когато се появи първият микропроцесор мощността на компютъра се е увеличила, обемът на механизмите е намалял, те заемат по-малко място, няколко програми са създадени на една система.

Четвърто поколениесе отнася до сегашното време. Първият компютър на Apple е създаден през 1976 г. от Стив Возняк и Стив Джобс, който изисква ръчно кодиране. Първият компютър в историята, който приличаше на външен вид на днешния компютър, се състоеше от клавиатура и екран, обемът му беше сравнително малък. При въвеждане на каквито и да е данни, информацията моментално се появява на екрана.

Компютрите от 4-то поколение изглеждат като многопроцесорни сървъри с малък размер, които могат да извършват 500 милиона операции всяка минута; програмите могат да работят на множество устройства.

Първите игри на компютъра

Основната компютърна игра е създадена през 1940 г. "Nimatron" е първата електронна релейна игрална машина. Машината е създадена от Едуард Кондън. Играта е предназначена за двама играчи, единият от които е системата, трябва да изгасите лампите, този, който изгаси последната, печели.

Игра Ниматрон

Втората поредна игра, „Rocket Simulator“, беше електроннолъчева тръба, което е най-близо до текущите игри. Играта е създадена през 1947 г. от Томас Голдсмит и Астъл Рей Ман. Идеята е, че трябва да уцелите целта, за да експлодира „снарядът“.

Как работи компютърът, компютърна класификация

Първият компютър съдържаше: микропроцесор, входно устройство, памет с произволен достъп, памет само за четене и изходно устройство.

Първите компютри са използвани като Устройство с памети за изчисляване на различни видове изчисления. Първоначално малко хора се интересуваха от този механизъм, защото се смяташе за много скъп: консумираше много енергия, понякога заемаше много място и изискваше повече от един или дори дузина хора, за да управляват машината.

Класификацияпо предназначение:

Мейнфрейм компютри– предназначени са за решаване на проблеми, свързани с производството, а понякога се използват и за военни цели.

Малки електронни машини– базирани на решаване на различни локални проблеми, най-често използвани в университетите.

Микрокомпютри– използва се от 90-те години, за научни цели, обучение и ежедневието.

Персонални компютриПредназначен за ежедневна употреба, за работа, достъп до интернет и други функции.

Всъщност компютърът може да бъде класифициран по-гъвкаво според други параметри или типове. Класификацията, която дадохме е само една от възможните. На снимката можете да видите по-разширена версия на класификацията.

Едно от първите устройства (V-IV век пр.н.е.), от което може да се счита, че започва историята на развитието на компютрите, е специална дъска, по-късно наречена „сметало“. Изчисленията върху него се извършват чрез преместване на кости или камъни във вдлъбнатините на дъски от бронз, камък, слонова кост и други подобни. В Гърция сметалото съществува още през 5 век. пр.н.е., японците го нарекли „серобаян“, китайците го нарекли „суанпан“. В Древна Рус за броене е използвано устройство, подобно на сметало - „броене на дъски“. През 17 век това устройство приема формата на обичайното руско сметало.

Сметало (V-IV в. пр.н.е.)

Френският математик и философ Блез Паскал създава първата машина през 1642 г., която получава името Паскалина в чест на своя създател. Механично устройство под формата на кутия с много зъбни колела, освен събиране, извършваше и изваждане. Данните бяха въведени в машината чрез завъртане на дискове, които съответстваха на числа от 0 до 9. Отговорът се появи в горната част на металния корпус.

Паскалина

През 1673 г. Готфрид Вилхелм Лайбниц създава механично изчислително устройство ( калкулатор на Лайбниц - Leibniz calculator), което за първи път не само събира и изважда, но и умножава, дели и изчислява корен квадратен. Впоследствие колелото на Лайбниц става прототип за масови изчислителни инструменти - сумиращи машини.

Модел на стъпковия калкулатор на Лайбниц

Английският математик Чарлз Бабидж разработи устройство, което не само извършва аритметични операции, но и веднага отпечатва резултатите. През 1832 г. е построен десетократно по-малък модел от две хиляди месингови части, който тежи три тона, но е способен да извършва аритметични операции с точност до шестия знак след десетичната запетая и да изчислява производни от втори ред. Този компютър стана прототип на истинските компютри; той беше наречен диференциална машина.

Диференциална машина

Сумиращ апарат с непрекъснато предаване на десетици е създаден от руския математик и механик Пафнутий Лвович Чебишев. Това устройство постига автоматизация на всички аритметични операции. През 1881 г. е създадена приставка към събирателната машина за умножение и деление. Принципът на непрекъснато предаване на десетки е широко използван в различни броячи и компютри.

Апарат за сумиране на Чебишев

Автоматизираната обработка на данни се появява в края на миналия век в САЩ. Херман Холерит създава устройство - Hollerith Tabulator - в което информацията, отпечатана върху перфокарти, се дешифрира с електрически ток.

Табулатор на Холерит

През 1936 г. младият учен от Кеймбридж, Алън Тюринг, излезе с мисловна изчислителна машина, която съществуваше само на хартия. Неговата „умна машина“ работеше по определен алгоритъм. В зависимост от алгоритъма, въображаемата машина може да се използва за голямо разнообразие от цели. Но по това време това бяха чисто теоретични съображения и схеми, които послужиха като прототип на програмируем компютър, като изчислително устройство, което обработва данни в съответствие с определена последователност от команди.

Информационните революции в историята

В историята на развитието на цивилизацията са се случили няколко информационни революции - трансформации на социалните обществени отношения поради промени в областта на обработката, съхранението и предаването на информация.

ПървоРеволюцията се свързва с изобретяването на писмеността, което води до гигантски качествен и количествен скок в цивилизацията. Има възможност за предаване на знания от поколение на поколение.

Второ(средата на 16-ти век) революцията е причинена от изобретяването на печата, което коренно променя индустриалното общество, културата и организацията на дейностите.

трето(края на 19 век) революция с открития в областта на електричеството, благодарение на които се появяват телеграфът, телефонът, радиото и устройствата, които позволяват бързо предаване и натрупване на информация във всякакъв обем.

Четвърто(от седемдесетте години на 20 век) революцията се свързва с изобретяването на микропроцесорната технология и появата на персоналния компютър. Компютрите и системите за предаване на данни (информационни комуникации) се създават с помощта на микропроцесори и интегрални схеми.

Този период се характеризира с три основни нововъведения:

преход от механични и електрически средства за преобразуване на информация към електронни;
миниатюризация на всички компоненти, устройства, инструменти, машини;
създаване на софтуерно управлявани устройства и процеси.

История на развитието на компютърните технологии

Необходимостта от съхраняване, преобразуване и предаване на информация се е появила при хората много по-рано от създаването на телеграфния апарат, първата телефонна централа и електронния компютър (компютър). Всъщност целият опит, цялото знание, натрупано от човечеството, по един или друг начин допринесе за появата на компютърните технологии. Историята на създаването на компютрите - общото наименование на електронните машини за извършване на изчисления - започва далеч в миналото и е свързана с развитието на почти всички аспекти на човешкия живот и дейност. Откакто съществува човешката цивилизация, толкова дълго се използва известна автоматизация на изчисленията.

Историята на развитието на компютърните технологии датира от около пет десетилетия. През това време се смениха няколко поколения компютри. Всяко следващо поколение се отличаваше с нови елементи (електронни тръби, транзистори, интегрални схеми), чиято технология на производство беше коренно различна. В момента има общоприета класификация на компютърните поколения:

Първо поколение (1946 - началото на 50-те). Елементната база е електронни тръби. Компютрите се отличаваха с големи размери, висока консумация на енергия, ниска скорост, ниска надеждност и програмиране в кодове.
Второ поколение (края на 50-те - началото на 60-те години). Елементна база - полупроводник. Почти всички технически характеристики са подобрени в сравнение с компютрите от предишното поколение. Алгоритмичните езици се използват за програмиране.
3-то поколение (края на 60-те - края на 70-те години). Елементната база е интегрални схеми, монтаж на многослойна печатна схема. Рязко намаляване на размера на компютрите, повишаване на тяхната надеждност, повишаване на производителността. Достъп от отдалечени терминали.
Четвърто поколение (от средата на 70-те до края на 80-те години). Елементната база е микропроцесори, големи интегрални схеми. Техническите характеристики са подобрени. Масово производство на персонални компютри. Насоки на развитие: мощни многопроцесорни изчислителни системи с висока производителност, създаване на евтини микрокомпютри.
Пето поколение (от средата на 80-те). Развитието на интелигентни компютри започна, но все още не е успешно. Въвеждане във всички области на компютърните мрежи и тяхната интеграция, използване на разпределена обработка на данни, широко използване на компютърни информационни технологии.

Със смяната на поколенията компютри се промени и естеството на тяхното използване. Ако първоначално те са създадени и използвани главно за решаване на изчислителни задачи, то по-късно обхватът на тяхното приложение се разширява. Това включва обработка на информация, автоматизация на управлението на производствени, технологични и научни процеси и много други.

Принципи на работа на компютрите от Конрад Цузе

Идеята за възможността за изграждане на автоматизиран изчислителен апарат дойде на ум на немския инженер Конрад Цузе и през 1934 г. Цузе формулира основните принципи, на които трябва да работят бъдещите компютри:

двоична бройна система;
използване на устройства, работещи на принципа „да/не” (логическо 1/0);
напълно автоматизиран процес на компютъра;
софтуерно управление на изчислителния процес;
поддръжка за аритметика с плаваща запетая;
използване на памет с голям капацитет.

Цузе беше първият в света, който определи, че обработката на данни започва с бит (той нарече бита „статус да/не“, а формулите на двоичната алгебра - условни предложения), първият, който въведе термина „машинна дума“ ( Word), първият, който комбинира операции с аритметични и логически калкулатори, отбелязвайки, че „елементарната операция на компютъра е тестване на две двоични числа за равенство. Резултатът също ще бъде двоично число с две стойности (равни, не равни).“

Първо поколение - компютри с вакуумни тръби

Colossus I е първият тръбен компютър, създаден от британците през 1943 г. за дешифриране на немски военни шифри; той се състоеше от 1800 вакуумни тръби - устройства за съхраняване на информация - и беше един от първите програмируеми електронни цифрови компютри.

ENIAC - създаден е за изчисляване на артилерийски балистични таблици; този компютър тежал 30 тона, заемал 1000 квадратни фута и консумирал 130-140 kW електроенергия. Компютърът съдържаше 17 468 вакуумни тръби от шестнадесет вида, 7 200 кристални диода и 4 100 магнитни елемента и те бяха поставени в шкафове с общ обем от около 100 m 3. ENIAC имаше производителност от 5000 операции в секунда. Общата цена на машината беше 750 000 долара. Консумацията на електроенергия беше 174 kW, а общото заето пространство беше 300 m2.

ENIAC - устройство за изчисляване на артилерийски балистични таблици

Друг представител на 1-во поколение компютри, на който трябва да обърнете внимание, е EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer). EDVAC е интересен, защото се опитва да записва програми по електронен път в така наречените „ултразвукови линии на забавяне“, използвайки живачни тръби. В 126 такива реда е възможно да се съхраняват 1024 реда от четирицифрени двоични числа. Беше „бърз“ спомен. Като „бавна“ памет трябваше да записва числа и команди на магнитен проводник, но този метод се оказа ненадежден и беше необходимо да се върнем към телетайпни ленти. EDVAC беше по-бърз от своя предшественик, като добавяше за 1 µs и деляше за 3 µs. Той съдържаше само 3,5 хиляди електронни тръби и беше разположен на 13 m 2 площ.

UNIVAC (Universal Automatic Computer) беше електронно устройство с програми, съхранявани в паметта, които се въвеждаха там не от перфокарти, а с помощта на магнитна лента; това гарантира висока скорост на четене и запис на информация и, следователно, по-висока производителност на машината като цяло. Една лента може да съдържа милион знака, записани в двоична форма. Лентите могат да съхраняват както програми, така и междинни данни.

Представители на първото поколение компютри: 1) Electronic Discrete Variable Computer; 2) Универсален автоматичен компютър

Второто поколение е компютър с транзистори.

Транзисторите замениха вакуумните тръби в началото на 60-те години. Транзисторите (които действат като електрически ключове) консумират по-малко енергия и генерират по-малко топлина и заемат по-малко място. Комбинирането на няколко транзисторни вериги на една платка произвежда интегрална схема (чип, буквално, плоча). Транзисторите са броячи на двоични числа. Тези части записват две състояния - наличие на ток и липса на ток, и по този начин обработват представената им информация в точно този двоичен вид.

През 1953 г. Уилям Шокли изобретява транзистора с p-n преход. Транзисторът замества вакуумната тръба и в същото време работи на по-високи обороти, произвежда много малко топлина и почти не консумира електроенергия. Едновременно с процеса на замяна на електронните тръби с транзистори бяха подобрени методите за съхраняване на информация: магнитните ядра и магнитните барабани започнаха да се използват като устройства за памет, а още през 60-те години съхраняването на информация на дискове стана широко разпространено.

Един от първите транзисторни компютри, Atlas Guidance Computer, беше пуснат през 1957 г. и беше използван за управление на изстрелването на ракетата Atlas.

Създаден през 1957 г., RAMAC беше евтин компютър с модулна външна дискова памет, комбинация от магнитна сърцевина и барабанна памет с произволен достъп. И въпреки че този компютър все още не беше напълно транзисторизиран, той се отличаваше с висока производителност и лекота на поддръжка и беше в голямо търсене на пазара за офис автоматизация. Затова спешно беше пуснат „голям“ RAMAC (IBM-305) за корпоративни клиенти, за да побере 5 MB данни, системата RAMAC се нуждаеше от 50 диска с диаметър 24 инча. Създадената на базата на този модел информационна система безупречно обработва масиви от заявки на 10 езика.

През 1959 г. IBM създава първия си изцяло транзисторен голям мейнфрейм компютър, 7090, способен на 229 000 операции в секунда - истински транзисторен мейнфрейм. През 1964 г., базирана на два мейнфрейма 7090, американската авиокомпания SABER за първи път използва автоматизирана система за продажба и резервация на самолетни билети в 65 града по света.

През 1960 г. DEC представя първия в света миникомпютър, PDP-1 (Programmed Data Processor), компютър с монитор и клавиатура, който се превръща в едно от най-забележителните явления на пазара. Този компютър можеше да извършва 100 000 операции в секунда. Самата машина заемаше само 1,5 m 2 на пода. PDP-1 всъщност стана първата платформа за игри в света благодарение на студента от Масачузетския технологичен институт Стив Ръсел, който написа компютърна играчка за Star War за нея!

Представители на второ поколение компютри: 1) RAMAC; 2) PDP-1

През 1968 г. Digital стартира първото серийно производство на миникомпютри - това беше PDP-8: цената им беше около 10 000 долара, а моделът беше с размерите на хладилник. Този конкретен модел PDP-8 може да бъде закупен от лаборатории, университети и малки предприятия.

Домашните компютри от онова време могат да бъдат характеризирани по следния начин: по отношение на архитектурни, схемни и функционални решения те съответстват на времето си, но техните възможности са ограничени поради несъвършенството на производствената и елементната база. Най-популярните машини бяха серията BESM. Серийното производство, доста незначително, започва с пускането на компютъра Урал-2 (1958 г.), БЕСМ-2, Минск-1 и Урал-3 (всички - 1959 г.). През 1960 г. серията M-20 и Ural-4 влизат в производство. Максималната производителност в края на 1960 г. е "М-20" (4500 лампи, 35 хиляди полупроводникови диода, памет с 4096 клетки) - 20 хиляди операции в секунда. Първите компютри, базирани на полупроводникови елементи („Раздан-2“, „Минск-2“, „М-220“ и „Днепър“) все още бяха в етап на разработка.

Трето поколение - малогабаритни компютри, базирани на интегрални схеми

През 50-те и 60-те години сглобяването на електронно оборудване е трудоемък процес, който се забавя от нарастващата сложност на електронните схеми. Например компютър тип CD1604 (1960, Control Data Corp.) съдържа около 100 хиляди диода и 25 хиляди транзистора.

През 1959 г. американците Джак Сейнт Клер Килби (Texas Instruments) и Робърт Н. Нойс (Fairchild Semiconductor) независимо един от друг изобретяват интегрална схема (IC) - колекция от хиляди транзистори, поставени върху един силиконов чип вътре в микросхема.

Производството на компютри с помощта на интегрални схеми (те по-късно бяха наречени микросхеми) беше много по-евтино от използването на транзистори. Благодарение на това много организации успяха да закупят и използват такива машини. И това от своя страна доведе до увеличаване на търсенето на компютри с общо предназначение, предназначени за решаване на различни проблеми. През тези години компютърното производство придоби индустриален мащаб.

В същото време се появи полупроводникова памет, която се използва в персоналните компютри и до днес.

Представител на трето поколение компютри - ES-1022

Четвърто поколение - персонални компютри, базирани на процесори

Предшествениците на IBM PC бяха Apple II, Radio Shack TRS-80, Atari 400 и 800, Commodore 64 и Commodore PET.

Раждането на персоналните компютри (PC) с право се свързва с процесорите на Intel. Корпорацията е основана в средата на юни 1968 г. Оттогава Intel се е превърнала в най-големия производител на микропроцесори в света с повече от 64 хиляди служители. Целта на Intel беше да създаде полупроводникова памет и за да оцелее, компанията започна да приема поръчки на трети страни за разработване на полупроводникови устройства.

През 1971 г. Intel получава поръчка да разработи набор от 12 чипа за програмируеми микрокалкулатори, но инженерите на Intel намират създаването на 12 специализирани чипа за тромаво и неефективно. Проблемът с намаляването на обхвата на микросхемите беше решен чрез създаване на „чифт“ полупроводникова памет и задвижващ механизъм, способен да работи според командите, съхранени в него. Това беше пробив в компютърната философия: универсална логическа единица под формата на 4-битов централен процесор, i4004, който по-късно беше наречен първият микропроцесор. Това беше набор от 4 чипа, включително един чип, управляван от команди, които се съхраняваха във вътрешната памет на полупроводника.

Като комерсиална разработка, микрокомпютърът (както тогава се нарича чипът) се появява на пазара на 11 ноември 1971 г. под името 4004: 4 бита, съдържащ 2300 транзистора, с тактова честота 60 kHz, струва $200 През 1972 г. Intel пуска на пазара осембитов микропроцесор 8008, а през 1974 г. - неговата подобрена версия Intel-8080, която до края на 70-те години се превръща в стандарт за микрокомпютърната индустрия. Още през 1973 г. във Франция се появи първият компютър, базиран на процесора 8080, Micral. По различни причини този процесор не беше успешен в Америка (в Съветския съюз той беше копиран и произвеждан дълго време под името 580VM80). По същото време група инженери напускат Intel и създават Zilog. Неговият най-известен продукт е Z80, който има разширен набор от инструкции на 8080 и, който осигури търговския му успех за домакински уреди, се задоволи с едно захранващо напрежение от 5V. По-специално на негова основа е създаден компютърът ZX-Spectrum (понякога наричан по името на създателя си - Синклер), който на практика се превърна в прототип на домашния компютър от средата на 80-те години. През 1981 г. Intel пусна 16-битовите процесори 8086 и 8088 - аналог на 8086, с изключение на външната 8-битова шина за данни (тогава всички периферни устройства бяха все още 8-битови).

Конкурент на Intel, компютърът Apple II се отличаваше с факта, че не беше напълно завършено устройство и имаше известна свобода за модификация директно от потребителя - беше възможно да се инсталират допълнителни интерфейсни платки, платки с памет и т.н. тази характеристика, която по-късно беше наречена „отворена архитектура“, се превърна в основното му предимство. Успехът на Apple II беше улеснен от още две иновации, разработени през 1978 г. Евтино съхранение на флопи дискове и първата търговска програма за изчисления, електронната таблица VisiCalc.

Компютърът Altair-8800, изграден върху процесора Intel-8080, беше много популярен през 70-те години. Въпреки че възможностите на Altair бяха доста ограничени - RAM паметта беше само 4 KB, клавиатурата и екранът липсваха, появата му беше посрещната с голям ентусиазъм. Тя е пусната на пазара през 1975 г., като през първите месеци са продадени няколко хиляди комплекта от машината.

Представители на IV поколение компютри: а) Micral; б) Apple II

Този компютър, разработен от MITS, се продаваше по пощата като комплект части за самостоятелно сглобяване. Целият комплект за сглобяване струва $397, докато процесорът Intel се продава само за $360.

Разпространението на компютрите до края на 70-те години доведе до лек спад в търсенето на големи компютри и миникомпютри - IBM пусна IBM PC, базиран на процесора 8088 през 1979 г. Софтуерът, който съществуваше в началото на 80-те години, беше фокусиран върху текстообработката и прости електронни маси, а самата идея, че един „микрокомпютър“ може да стане познато и необходимо устройство на работа и у дома, изглеждаше невероятна.

На 12 август 1981 г. IBM представя персоналния компютър (PC), който в комбинация със софтуера на Microsoft се превръща в стандарт за целия парк от компютри на съвременния свят. Цената на модел IBM PC с монохромен дисплей беше около 3000 долара, с цветен дисплей - 6000 долара. IBM PC конфигурация: процесор Intel 8088 с честота 4,77 MHz и 29 хиляди транзистора, 64 KB RAM, 1 флопи устройство с капацитет 160 KB и обикновен вграден високоговорител. По това време стартирането и работата с приложения беше истинска мъка: поради липсата на твърд диск трябваше постоянно да сменяте флопи дискове, нямаше „мишка“, нямаше графичен потребителски интерфейс на прозореца, нямаше точно съответствие между изображението на екрана и крайния резултат (WYSIWYG). Цветната графика беше изключително примитивна, не можеше да се говори за триизмерна анимация или обработка на снимки, но историята на развитието на персоналните компютри започна с този модел.

През 1984 г. IBM представя още два нови продукта. Първо беше пуснат модел за домашни потребители, наречен PCjr, базиран на процесор 8088, който беше оборудван с може би първата безжична клавиатура, но този модел не постигна успех на пазара.

Вторият нов продукт е IBM PC AT. Най-важната характеристика: преход към микропроцесори от по-високо ниво (80286 с цифров копроцесор 80287), като същевременно се поддържа съвместимост с предишни модели. Този компютър се оказа стандарт за много години напред в редица отношения: той беше първият, който въведе 16-битова разширителна шина (която остава стандартна и до днес) и графични адаптери EGA с разделителна способност 640x350 и 16-битова дълбочина на цвета.

През 1984 г. бяха пуснати първите компютри Macintosh с графичен интерфейс, мишка и много други атрибути на потребителския интерфейс, които са от съществено значение за съвременните настолни компютри. Новият интерфейс не остави потребителите безразлични, но революционният компютър не беше съвместим с предишни програми или хардуерни компоненти. И в корпорациите от онова време WordPerfect и Lotus 1-2-3 вече са станали нормални работещи инструменти. Потребителите вече са свикнали и са се адаптирали към DOS символния интерфейс. От тяхна гледна точка Macintosh дори изглеждаше някак несериозно.

Пето поколение компютри (от 1985 г. до днес)

Отличителни черти на V поколение:

Нови производствени технологии.
Отказ от традиционни езици за програмиране като Cobol и Fortran в полза на езици с повишени възможности за манипулиране на символи и елементи на логическо програмиране (Prolog и Lisp).
Акцент върху новите архитектури (напр. архитектура на потока от данни).
Нови удобни за потребителя входно/изходни методи (напр. разпознаване на реч и изображения, синтез на реч, обработка на съобщения на естествен език)
Изкуствен интелект (т.е. автоматизация на процесите за решаване на проблеми, правене на заключения, манипулиране на знания)

В началото на 80-90-те години се формира алиансът Windows-Intel. Когато Intel пусна микропроцесора 486 в началото на 1989 г., производителите на компютри не чакаха IBM или Compaq да поемат пътя. Започна надпревара, в която се включиха десетки компании. Но всички нови компютри бяха изключително сходни един с друг - те бяха обединени от съвместимост с Windows и процесори от Intel.

През 1989 г. е пуснат процесорът i486. Имаше вграден математически копроцесор, конвейер и вграден L1 кеш.

Насоки на развитие на компютъра

Неврокомпютрите могат да бъдат класифицирани като шесто поколение компютри. Въпреки факта, че реалното използване на невронни мрежи започна сравнително наскоро, неврокомпютърът като научна област вече е в своето седмо десетилетие, а първият неврокомпютър е построен през 1958 г. Разработчикът на колата беше Франк Розенблат, който даде името на въображението си Марк I.

Теорията на невронните мрежи е очертана за първи път в работата на McCulloch и Pitts през 1943 г.: всяка аритметична или логическа функция може да бъде реализирана с помощта на проста невронна мрежа. Интересът към неврокомпютрите се възобнови в началото на 80-те години и беше подхранван от нова работа с многослойни перцептрони и паралелни изчисления.

Неврокомпютрите са компютри, състоящи се от много прости изчислителни елементи, наречени неврони, работещи паралелно. Невроните образуват така наречените невронни мрежи. Високата производителност на неврокомпютрите се постига именно благодарение на огромния брой неврони. Неврокомпютрите са изградени на биологичен принцип: човешката нервна система се състои от отделни клетки - неврони, чийто брой в мозъка достига 10 12, въпреки факта, че времето за реакция на неврон е 3 ms. Всеки неврон изпълнява доста прости функции, но тъй като е свързан средно с 1–10 хиляди други неврони, такава група успешно осигурява функционирането на човешкия мозък.

Представител на VI поколение компютри - Mark I

В оптоелектронните компютри носителят на информация е светлинният поток. Електрическите сигнали се преобразуват в оптични и обратно. Оптичното излъчване като носител на информация има редица потенциални предимства в сравнение с електрическите сигнали:

Светлинните потоци, за разлика от електрическите, могат да се пресичат един с друг;
Светлинните потоци могат да бъдат локализирани в напречна посока на нанометрови размери и предавани през свободното пространство;
Взаимодействието на светлинните потоци с нелинейните медии се разпределя в цялата среда, което дава нови степени на свобода при организиране на комуникация и създаване на паралелни архитектури.

В момента се извършват разработки за създаване на компютри, състоящи се изцяло от оптични устройства за обработка на информация. Днес тази посока е най-интересната.

Оптичният компютър има безпрецедентна производителност и напълно различна архитектура от електронния компютър: за 1 тактов цикъл, продължаващ по-малко от 1 наносекунда (това съответства на тактова честота от повече от 1000 MHz), оптичният компютър може да обработи масив от данни от около 1 мегабайт или повече. Към днешна дата вече са създадени и оптимизирани отделни компоненти на оптичните компютри.

Оптичен компютър с размерите на лаптоп може да даде на потребителя възможност да постави почти цялата информация за света в него, докато компютърът ще може да решава проблеми с всякаква сложност.

Биологичните компютри са обикновени компютри, базирани само на ДНК изчисления. Има толкова малко наистина демонстративни работи в тази област, че не е необходимо да се говори за значителни резултати.

Молекулярните компютри са компютри, чийто принцип на работа се основава на използването на промени в свойствата на молекулите по време на процеса на фотосинтеза. По време на процеса на фотосинтеза, молекулата приема различни състояния, така че учените могат да присвоят само определени логически стойности на всяко състояние, тоест „0“ или „1“. Използвайки определени молекули, учените са установили, че техният фотоцикъл се състои само от две състояния, които могат да бъдат „превключени“ чрез промяна на киселинно-алкалния баланс на околната среда. Последното е много лесно да се направи с помощта на електрически сигнал. Съвременните технологии вече позволяват създаването на цели вериги от молекули, организирани по този начин. Следователно е много възможно молекулярните компютри да ни очакват „точно зад ъгъла“.

Историята на развитието на компютрите все още не е приключила; в допълнение към подобряването на старите, се разработват напълно нови технологии. Пример за това са квантовите компютри - устройства, които работят на базата на квантовата механика. Пълномащабният квантов компютър е хипотетично устройство, чиято възможност за изграждане е свързана със сериозното развитие на квантовата теория в областта на много частици и сложни експерименти; тази работа е на върха на съвременната физика. Вече съществуват експериментални квантови компютри; елементи на квантовите компютри могат да се използват за повишаване на ефективността на изчисленията на съществуващите инструменти.

Днес е трудно да си представим, че поне една къща няма компютър или лаптоп. , че дори спряха да си спомнят или дори не знаеха откъде започва историята на тези устройства. За да разберете кой е изобретил първия компютър, трябва да изясните за какъв вид устройство говорим. В края на краищата простите изчислителни машини също се считаха за компютър и изобретяването на електронната версия на това устройство се случи малко по-късно. Нека се опитаме да разберем кой е изобретил първия компютър и кога се е случило това?

Кой е създал първия компютър: първите изчислителни машини от древността

Ако разчитаме на исторически факти, можем да кажем, че първото компютърно устройство е съществувало три хиляди години пр.н.е. Мъдреците от Древен Вавилон измислиха определено изчислително устройство, което беше доста обемно и много неудобно за използване. Тогава те се интересуват от този въпрос през Средновековието, но никой не успява да реализира напълно техните идеи. Това се случи, защото хората, живели в тези времена, се държаха по следния начин:

те се страхуваха от всичко ново и непознато, а идеите на учените им се струваха нещо смешно и дори страшно;
те вярваха, че това не може да се случи наистина и че тези машини застрашават семейството им;
те не искаха да подкрепят талантливи изобретатели само защото ще трябва да пожертват спестяванията си, за да оживеят идеята на учения.

ДА СЕ след това изобретява първия компютър: езика Pascal

Времето минаваше, поколенията се смениха, а с тях дойде и нов мироглед.

IN средата на 17 век Паскал изобретява първия компютър- цифров компютър и тук прогресът временно спря. Традиционно се смята, че изобретената от него двоична система полага основите на програмирането и той става пионер на технологията. Това обаче не е съвсем вярно.

След усилията на Паскал всички забравиха за компютърните технологии за известно време. Но още през 20-ти век тази тема отново заинтересува учените и бяха положени огромни усилия, за да се гарантира, че напредъкът започва в областта на високите технологии.

Кой създадепърви компютър?

Въпросът за създаването на „изкуствен интелект“ стана спешен в Европа. Военните бяха особено заинтересовани от тази тема. Още през 1941 г. се появява пробен, програмиран компютър Z1. След него дойде по-удобна модификация - Z3. Те се превърнаха в прототипи на съвременните технологии. Последният модел е сглобен от Condor Zuse. През 1942 г. известният американски физик Джон Атанасов и неговият млад аспирант Клифърд Бери започват инсталирането на първия в света електронен компютър. По това време се казваше ЕНИАК.

Те сглобиха първия електронен компютър перфектно, но все пак кой излезе с първия компютър или по-скоро действителния му дизайн?

Основоположник на идеята и изобретател на първия електронен компютър в света стана известният американски инженер и физик Джон Маукли.Това е единственият правилен отговор на въпроса кой е изобретил първия електронен компютър. Но хората не можеха да използват това устройство дълго време поради факта, че:

първият електронен компютър беше с огромни размери и за правилното му разполагане изискваше пространство, равно на площта на три апартамента;
работата с такъв гигант беше неудобна и много трудна;
теглото на устройството беше 28 тона, което е хиляди пъти повече от теглото на модерен компютър;
Беше много нерентабилно да се произвеждат такива технически устройства и това ги принуди да бъдат напълно изоставени.

Но науката не стои неподвижна и прогресът върви напред и сега се появи първият персонален компютър.

Изобретяването на персоналния компютър е събитие, което промени света

След успешен опит за създаване на електронен компютър, други учени решиха да повторят и дори да надминат успеха на своя колега Джон Маучли и работиха върху изобретяването на компютъра. Такива персонални компютри бяха в домовете на всички доскоро, те се появиха през 1970 г. Всичко започна с прости компютри.

Към устройството бяха добавени нови функции, които впоследствие бяха използвани при разработването на лаптопи, таблети, мобилни телефони и смартфони. Точно така са изминали по-малко от сто години, откакто от първия електронен компютър се е появила цяла техническа индустрия.

Компютърната ера започна с едно много просто, но интересно изобретение. И въпреки че по-голямата част от човечеството вече не се интересува кой е изобретил първия компютър и как се е появил, хората, които се занимават с производството на съвременни технологии от този вид, винаги ще помнят името на Джон Мокли. Именно този човек даде добър тласък и събра талантливи хора в екип и ги накара да повярват в проекта си. Кой знае, ако не бяха неговите изобретения, може би всички идеи щяха да останат на ниво прости, неизпълнени планове. Благодарение на това изобретение светът стана по-прост и...

Първият компютър: видео