Kada se pojavilo prvo računalo - izum koji je promijenio povijest. Tko je izumio računalo? Tko je stvorio prvo računalo

Izraz "prvo računalo na svijetu" može označavati nekoliko različitih modela. S jedne strane, radi se o gigantskim strojevima nastalim sredinom 20. stoljeća.

S druge strane, čovječanstvo se neposredno upoznalo s računalima, pa čak i dobilo priliku koristiti ih u svakodnevnom životu, mnogo kasnije.

A povijest prvih osobnih računala počinje sredinom 1970-ih.

U našem materijalu ćemo vam reći o stvaranju prvih prototipova modernih računala i ogromnih računalnih strojeva, koje znanstvenici nazivaju prvim računalima.

Prvi "giganti" računalne tehnologije

Na samom početku računalne ere, četrdesetih godina prošlog stoljeća, nastalo je nekoliko neovisno razvijenih modela ogromnih računalnih uređaja.

Sve su razvili i sastavili znanstvenici iz SAD-a i zauzimali su desetke četvornih metara površine.

Prema modernim standardima, takva se oprema teško može nazvati računalom.

Međutim, u to vrijeme nije bilo snažnijih strojeva koji bi izvodili izračune brzinom puno većom od prosječne osobe.

Riža. 1 Jedno od prvih računala, UNIVAC, unosi se u prostoriju za instalaciju.

Oznaka-1

Programabilni uređaj "Mark-1" s pravom se smatra prvim računalom na svijetu.

Računalo, koje je 1941. razvila skupina od 5 inženjera (uključujući Howarda Aikena), bilo je namijenjeno za vojne svrhe.

Nakon obavljenih radova, provjere i podešavanja računalo je prebačeno američkom ratnom zrakoplovstvu. Formalno lansiranje Mark-1 dogodilo se u kolovozu 1944.

Glavni dio računala, čija je ukupna cijena premašila 500 tisuća dolara, nalazio se unutar metalnog kućišta i sastojao se od više od 765 tisuća dijelova.

Duljina opreme dosegla je 17 metara

Visina je 2,5 m, zbog čega je za to dodijeljena ogromna soba na Sveučilištu Harvard. Ostali parametri uređaja uključuju:

• ukupna težina: više od 4,5 tona;
• duljina električnih kabela unutar kućišta: do 800 km;
• duljina osovine koja sinkronizira računalne module: 15 m;
• snaga elektromotora koji je pokretao računalo: 5 kW;
• brzina računanja: zbrajanje i oduzimanje - 0,33 s, dijeljenje - 15,3 s, množenje - 6 s.

“Mark-1” bi se mogao nazvati golemom i moćnom zbrajalnom mašinom - to je verzija kojoj se priklanjaju oni koji model ENIAC smatraju utemeljiteljem računalne tehnologije.

No, zahvaljujući mogućnosti izvršavanja korisničkih programa u automatskom načinu rada (što, primjerice, nije moglo učiniti nešto ranije stvoreno njemačko računalo Z3), upravo se Mark-1 smatra prvim računalom.

Radeći s bušenom papirnom trakom, stroj nije zahtijevao ljudsku intervenciju.

Iako je, zbog nedostatka podrške za uvjetne skokove, svaki program snimljen na dugoj i upetljanoj vrpci.

Nakon što je snaga uređaja postala nedostatna za dovršavanje novih zadataka koje su korisnici postavili programerima, jedan od autora računala, Howard Aiken, nastavio je raditi na novim modelima.

Tako je 1947. stvorena druga verzija, "Mark-2", a 1949. "Mark-3".

Posljednja verzija, nazvana Mark IV, objavljena je 1952. godine, a koristila ju je i američka vojska.

Riža. 2 Prvo računalo Mark-1.

ENIAC

Računalo ENIAC trebalo je obavljati približno iste zadatke kao i Mark-1.

Međutim, rezultat razvoja bilo je doista multitasking računalo.

Prvo lansiranje uređaja dogodilo se gotovo potkraj 1945. godine, pa je već bilo kasno za korištenje u vojne svrhe u Drugom svjetskom ratu.

I najsloženije računalo u to vrijeme, koje je, prema suvremenicima, radilo "brzinom misli", sudjelovalo je u drugim projektima.

Jedna od njih bila je simulacija eksplozije hidrogenske bombe.

Radna frekvencija ovih elemenata dosegla je 100 tisuća impulsa svake sekunde.

Kako bi povećali pouzdanost tolikog broja uređaja, programeri su koristili metodu dizajniranu za rad glazbenih električnih orgulja.

Nakon toga, stopa nesreća se smanjila nekoliko puta, a od 17 tisuća lampi, ne više od dvije su izgorjele u tjedan dana.

Osim toga, razvijen je sustav praćenja sigurnosti opreme, koji je uključivao provjeru svakog od 100 tisuća malih dijelova.

Postavke računala:

• ukupno vrijeme razvoja: 200 tisuća radnih sati;
• cijena projekta: 487 tisuća dolara;
• težina: oko 27 tona;
• snaga: 174 kW;
• memorija: 20 alfanumeričkih kombinacija;
• brzina rada: zbrajanje - 5 tisuća operacija u sekundi, množenje - 357 operacija u sekundi.

Tabulator je korišten za unos i izlaz podataka u ENIAC pri brzinama od 125 odnosno 100 kartica u minuti.

Tijekom testiranja računalo je obradilo više od milijun bušenih kartica.

A jedini ozbiljan nedostatak stroja, koji je stotinu puta ubrzao proces izračuna u usporedbi s prethodnikom, čak i za svoje vrijeme, bila je njegova veličina - gotovo 2 puta veća od one Mark-1.

Riža. 3 Drugo ENIAC računalo na svijetu.

EDVAC

Unaprijeđeno računalo EDVAC (koje su također stvorili Eckert i Mosley) moglo je izvoditi izračune ne samo na temelju bušenih kartica, već i korištenjem programa sadržanog u memoriji.

Ova prilika nastala je kao rezultat korištenja živinih cijevi, koje pohranjuju informacije, i binarnog sustava, koji je značajno pojednostavio izračune i broj žarulja.

Rezultat rada skupine američkih znanstvenika bilo je računalo s memorijom od oko 5,5 KB, koje se sastoji od sljedećih elemenata:

• uređaji za čitanje i pisanje informacija s magnetske vrpce;
• osciloskop za praćenje rada računala;
• uređaj koji prima signale od upravljačkih elemenata i prenosi ih računalnim modulima;
• mjerač vremena;
• uređaji za izvođenje izračuna i pohranu informacija;
• privremeni registri (u modernoj terminologiji - "međuspremnici"), pohranjujući jednu po jednu riječ.

Računalo zauzima površinu od 45,5 četvornih metara. m., potrošio oko 0,000864 sekunde na zbrajanje i oduzimanje i 0,0029 sekundi na množenje i dijeljenje.

Njegova masa dosegla je samo 7,85 tona - mnogo manje u usporedbi s ENIAC-om. Snaga uređaja je samo 50 kW, a broj diodnih svjetiljki bio je samo 3,5 tisuća komada.

Riža. 4 Računalo "Advac".

Možda će vas zanimati:

Domaća kretanja

U 1940-ima domaća znanost također je provela razvoj za dobivanje elektroničkih računala.

Rezultat rada laboratorija nazvanog po S. A. Lebedevu bio je prvi model MESM na euroazijskom kontinentu.

Nakon njega pojavilo se još nekoliko računala, više ne toliko poznatih, iako su dali značajan doprinos znanstvenoj djelatnosti SSSR-a.

MESM

Kratica MESM, računalo nastajalo od 1948. do 1950., označavala je “Small Electronic Computing Machine”.

Računalo je dobilo ovo ime zbog činjenice da je isprva bio samo prototip "velikog" uređaja.

Međutim, dobiveni pozitivni rezultati testiranja doveli su do stvaranja punopravnog računala, sastavljenog u dvokatnoj zgradi samostana.

Prvo lansiranje obavljeno je u studenom 1950., a prvi ozbiljniji problem riješen je u siječnju sljedeće godine.

Tijekom sljedećih 6 godina, MESM je korišten za složene znanstvene izračune, zatim je korišten kao nastavni alat, a konačno je rastavljen 1959. godine.

Radni parametri uređaja bili su sljedeći:

• broj svjetiljki: 6 tisuća;
• troadresni sustav naredbi s 20 binarnih znamenki;
• memorija: konstantna za 31 broj i 63 naredbe, RAM iste veličine;
• performanse: frekvencija 5 kHz, izvršenje 3 tisuće operacija u sekundi;
• površina: oko 60 kvadratnih metara m.;
• snaga: do 25 kW.

Riža. 5 Sovjetsko početno računalo MESM,

BESM-1

Rad na drugom sovjetskom računalu obavljen je u isto vrijeme kad i na MESM-u.

Uređaj je nazvan Large Electronic Calculating Machine i radio je trostrukom brzinom - do 10 tisuća operacija u sekundi - dok je broj lampi smanjen na 730 komada.

Broj znamenki brojeva kojima je računalo upravljao bio je 39 jedinica, a točnost izračuna dosegla je 9 znamenki.

Kao rezultat, stroj je mogao raditi s brojevima od 0,000000001 do 1000000000. Baš kao i MESM, veliki uređaj proizveden je u jednom primjerku.

Automobil, čiji je dizajner također bio S. A. Lebedev, smatran je najbržim u Europi 1953. godine. Dok je američki IBM 701 bio prepoznat kao najbolje računalo na svijetu.

IBM-ovo prvo komercijalno računalo izvodilo je do 17 tisuća operacija u sekundi.

Riža. 6 Prvo punopravno računalo u SSSR-u BESM-1.

BESM-2

Poboljšana verzija, BESM-2, postala je ne samo sljedeće najbrže računalo u zemlji, već i jedan od prvih masovno proizvedenih sovjetskih uređaja ove vrste.

Od 1958. do 1962. sovjetska je industrija proizvela 67 modela računala.

Na jednom od njih rađeni su proračuni za raketu koja je dopremila zastavu Sovjetskog Saveza na Mjesec. Brzina BESM-2 bila je 20 tisuća operacija u sekundi.

U isto vrijeme, RAM je dosegao, u smislu modernih jedinica, oko 11 KB i radio je na feritnim jezgrama.

Riža. 7 Sovjetsko računalo BESM-2.

Prvi masovno proizvedeni modeli

Do ranih 1970-ih računalna se tehnologija razvila do te mjere da je bilo moguće kupiti računalo za osobnu upotrebu.

Ranije su to mogle učiniti samo velike organizacije, budući da je cijena opreme dosegla desetke i stotine tisuća dolara u SAD-u i približno isti iznos u rubljama za SSSR.

Kako računala postaju manja, postaju istinski osobna.

A prvi među njima može se nazvati prototipom koji nije ostavio veliki trag u povijesti, ali je ipak izdan u količini od nekoliko tisuća primjeraka - Xerox Alto.

Datum izlaska prvog modela bio je 1973.

Među prednostima su bili pristojna memorija od 128 KB (proširivo do 512 KB) i uređaj za pohranu podataka od 2,5 MB.

Nedostatak je ogromna "sustavna jedinica" veličine moderne za A3 format.

Dimenzije su onemogućavale da proizvodnja postane prilično raširena, iako su organizacije kupovale računalo zbog njegovog praktičnog grafičkog sučelja.

Riža. 8 Xerox Alto računalo je moćno, ali skupo.

Na području SSSR-a 1968. također su pokušali stvoriti prototip osobnog računala.

Inženjer iz Omska Gorokhov patentirao je računalni uređaj čija je funkcionalnost bila približno jednaka prvim osobnim računalima iz 1970-ih.

Međutim, nije stvoren niti jedan stvarno radni model, a da ne spominjemo masovnu proizvodnju.

A prvo računalo masovne proizvodnje (iako s ograničenom funkcionalnošću) bilo je Altair 8800, koje se proizvodilo od 1974. godine.

Može se nazvati prototipom prvih modernih računala - to je bio Intelov čipset koji je instaliran na matičnoj ploči računala.

Cijena sastavljenog modela bila je nešto više od 600 dolara, a rastavljenog oko 400 dolara.

Ova niska cijena dovela je do ogromne potražnje i Altair se prodavao u tisućama.

U ovom slučaju uređaj je bio samo sistemska jedinica koja nije imala ni monitor, ni tipkovnicu, ni zvučnu karticu.

Sve ove periferije razvijene su kasnije, a kupci prvih modela Altair 8800 mogli su upravljati samo pomoću prekidača i svjetala.

Riža. 9 Altair 8800 model s kombiniranim monitorom i tipkovnicom.

Najdaljim prethodnikom suvremenog računala smatra se abakus (abakus). Ovaj drevni izum pojavio se prije više od 3 tisuće godina. Od tada su prošle tisuće godina dok Nijemac Wilhelm Schickard nije konstruirao prvi kalkulator 1623. godine. Uređaj, nazvan Counting Clock, mogao je zbrajati i oduzimati šesteroznamenkastih brojeva. Skup Napierovih palica instaliranih na tijelu stroja omogućio je izvođenje složenijih operacija.

Godina je 1642. Izumitelj Blaise Pascal dizajnira mehanizam u obliku kutije sa setom zupčanika. “Pascalina” je kako je znanstvenik nazvao svoj izum. Stroj je bio sposoban za oduzimanje, zbrajanje i složenije operacije, ali nije bio osobito jednostavan za korištenje.

Nažalost, uređaj koji je stvorio Schickard 1623. godine nestao je u požaru. Tek 1960. godine, na temelju preživjelih crteža, znanstvenici su uspjeli konstruirati njegovu kopiju i također dokazati operativnost uređaja.

Prva mehanička računala i računala

Konrad Zuse Nijemac je koji se smatra tvorcem prvog mehaničkog računala. Uređaj, koji je izumio znanstvenik 1938. godine, nazvan je Z1. Bio je to probni programabilni mehanički stroj. Nešto kasnije, 1942., Zuse je sastavio napredniji uređaj - Z3. Novi izum već je imao sva svojstva računala proizvedenih u naše vrijeme.

Iste 1942. u SAD-u na Sveučilištu Iowa razvijeno je prvo elektroničko računalo ABC - kreacija Johna Atanasova i njegovog diplomskog studenta Clifforda Berryja. Međutim, uređaj nikada nije postavljen zbog odlaska Atanasova u vojsku. Rad koji je prethodno obavio kolega koji je otišao na služenje vojnog roka inspirirao je Johna Mauchlyja, još jednog američkog znanstvenika. Godine 1946. Mauchly je svijetu predstavio ono što se službeno smatra prvim elektroničkim računalom, ENIAC.

Paralelno, rad na stvaranju računala odvijao se u drugim zemljama. Prvi stroj ove vrste u Engleskoj razvijen je 1949. Godine 1950. računala su stvorili znanstvenici i inženjeri iz SSSR-a.

Uređaji stvoreni prije 70-80 godina upadljivo su se razlikovali po veličini od modernih računala. Bili su teški više od 20 tona, zauzimali su prostor od nekoliko prostorija, a cijeli tim inženjera bio je uključen u njihovo održavanje.

Pojava osobnih računala

Godine 1970. Ljudi počinju sastavljati svoja prva kompaktna računala kod kuće. Praktična korist od takvih uređaja bila je nula, što je značilo da je njihovo širenje bilo vrlo sporo, ali prisutnost takvog uređaja dala je vlasniku razlog da se hvali svojim prijateljima.

Godine 1975. pojavio se Altair 8800, koji se službeno smatra pretkom osobnih računala. Uređaj je distribuiran i kao gotov stroj i kao zasebne komponente za sastavljanje modela. Bio je to prvi uspješan komercijalni projekt, čiji je autor američki inženjer Henry Edward Roberts.

Kada su se pojavila prva računala? Na ovo pitanje nije tako jednostavno odgovoriti, jer ne postoji jedinstvena ispravna klasifikacija elektroničkih računala, kao ni formulacije što se pod njih može svrstati, a što ne.

Prvo spominjanje

Riječ "računalo" prvi put je dokumentirana 1613. godine i označavala je osobu koja vrši proračune. Ali u 19. stoljeću ljudi su shvatili da se stroj nikad ne umori od rada, te da posao može obavljati mnogo brže i točnije.

Za početak računanja ere računalnih strojeva najčešće se uzima 1822. godina. Prvo računalo izumio je engleski matematičar Charles Babbage. Osmislio je koncept i započeo proizvodnju diferencijalnog motora, koji se smatra prvim automatskim računalnim uređajem. Bila je sposobna prebrojati više skupova brojeva i napraviti ispis rezultata. Ali, nažalost, zbog problema s financiranjem, Babbage nikada nije uspio dovršiti njegovu punu verziju.

Ali matematičar nije odustajao, te je 1837. predstavio prvo mehaničko računalo, nazvano Analytical Engine. Bilo je to prvo računalo opće namjene. U isto vrijeme počinje njegova suradnja s Adom Lovelace. Prevela je i dopunila njegova djela, a izradila je i prve programe za njegov izum.

Analitička mašina se sastojala od sljedećih dijelova: aritmetičko-logičke jedinice, integrirane memorijske jedinice i uređaja za praćenje kretanja podataka. Zbog financijskih poteškoća, također nije dovršen tijekom znanstvenikova života. Ali Babbageovi dizajni i dizajni pomogli su drugim znanstvenicima koji su stvorili prva računala.

Gotovo 100 godina kasnije

Začudo, tijekom jednog stoljeća računala nisu napravila gotovo nikakav napredak u svom razvoju. Godine 1936.-1938. njemački znanstvenik Konrad Zuse stvorio je Z1, prvo elektromehaničko programabilno binarno računalo. Zatim je 1936. Alan Turing napravio Turingov stroj.

To je postalo osnova za daljnje teorije o računalima. Stroj je oponašao radnje osobe koja je slijedila popis logičnih uputa i ispisao rezultat rada na papirnatu traku. Strojevi Zuse i Turing prva su računala u modernom smislu bez kojih se ne bi pojavila računala na koja smo danas navikli.

Sve za prednju stranu

Drugi svjetski rat također je utjecao na razvoj računala. U prosincu 1943. tvrtka Tommy Flowers predstavila je tajni stroj nazvan Kollos, koji je britanskim agentima pomogao razbiti njemačke šifre poruka. Bilo je to prvo potpuno električno programabilno računalo. Šira javnost saznala je za njegovo postojanje tek 70-ih godina. Od tada su računala privukla pozornost ne samo znanstvenika, već i ministarstava obrane, koja su aktivno podupirala i financirala njihov razvoj.

Postoji rasprava o tome koje digitalno računalo treba smatrati prvim. Godine 1937.-1942. profesor John Vincent Atanasoff sa Sveučilišta Iowa i Cliff Berry (diplomski student) razvili su svoje ABC računalo. A 1943.-1946. J. Presper Eckert i D. Mauchly, znanstvenici sa Sveučilišta Pennsylvania, izgradili su najmoćniji ENIAC težak 50 tona. Tako su Atanasov i Berry ranije stvorili svoj stroj, ali budući da nikad nije bio u potpunosti funkcionalan, naslov “prvog računala” često ide ENIAC-u.

Prvi komercijalni uzorci

Sa svojim golemim dimenzijama i složenošću dizajna, računala su bila dostupna samo vojnim odsjecima i velikim sveučilištima, koja su ih sama sastavljala. Ali već 1942. godine K. Zuse je počeo raditi na četvrtoj verziji svoje ideje - Z4, au srpnju 1950. godine prodao ju je švedskom matematičaru Eduardu Stiefelu.

A prva računala koja su se počela masovno proizvoditi bili su modeli lakoničnog imena 701, koje je IBM proizveo 7. travnja 1953. godine. Ukupno ih je prodano 19.701. Naravno, to su i dalje bili strojevi namijenjeni samo velikim ustanovama. Kako bi postali doista široko rasprostranjeni, bilo im je potrebno još nekoliko važnih poboljšanja.

Tako je 1955. godine, 8. ožujka, u pogon krenuo “Whirlwind” - računalo koje je izvorno zamišljeno tijekom Drugog svjetskog rata kao simulator za pilote, ali je u vrijeme nastanka stiglo na vrijeme za početak Hladni rat. Tada je postao osnova za razvoj SAGE-a, podsustava protuzračne obrane dizajniranog za automatsko gađanje zrakoplova presretača. Ključne značajke Whirlwinda bile su prisutnost 512 bajta RAM-a i prikaz grafičkih informacija na zaslonu u stvarnom vremenu.

Tehnologija za mase

Računalo TX-O, predstavljeno 1956. na MIT-u, prvo je koristilo tranzistore. To je omogućilo znatno smanjenje troškova i dimenzija opreme.

Tim znanstvenika koji je razvio TX-O tada je napustio institut, osnovao Digital Equipment Corporation i predstavio računalo PDP-1 1960., čime je započela era miniračunala. Nisu bile veće od jedne sobe ili čak ormara, a bile su namijenjene širem krugu klijenata.

Pa, prva stolna računala počeo je proizvoditi Hewlett Packard 1968. godine.

Prema statistikama, broj računala na našem planetu premašuje dvije milijarde, a ta se brojka svakim danom povećava. Sada je teško zamisliti moderni svijet bez računala i programabilnih uređaja. Svaki dan pokrećemo računalo za rad, komunikaciju, zabavu, koristimo pametne telefone, tablete i druge pametne uređaje. Svi ovi uređaji rezultat su kontinuiranog razvoja računalne tehnologije. Kako je sve počelo? Koje je bilo prvo računalo na svijetu? U ovom članku zaronit ćemo malo dublje u povijest računarstva.

Povijest prvog računala na svijetu

ENIAC je bio prvi elektronički uređaj koji se mogao programirati za rješavanje matematičkih problema. ENIAC je stvoren 1943. godine na Sveučilištu Pennsylvania za američku vojsku. Razvili su ga računalni znanstvenik John Presper Eckert i fizičar-inženjer John William Mauchly.

Glavna zadaća računala ENIAC bila je izračunavanje balističkih tablica gađanja, koje su topnicima tijekom rata bile iznimno potrebne. Tablice gađanja sadržavale su informacije o udaljenosti do mete, podešavanje nišana i druge važne izračune. Prije pojave prvo računalo na svijetu, te su tablice sastavili službenici pomoću zbrojnica. Jedan službenik, odnosno “kalkulator” mogao bi takvu tablicu sastaviti za 4 (!) godine.

Naravno, za rješavanje takvog problema bio je potreban prilično moćan uređaj. U travnju 1943. objavljen je “Electronic Diff. analizator”, kasnije ENIAC, predstavljen je na konferenciji Balističkog laboratorija. Nakon što je projekt odobren, za stvaranje ENIAC-a izdvojeno je više od 60 tisuća američkih dolara.

Od 1943. do 1945. odvijao se aktivan razvoj ENIAC-a pod vodstvom Eckerta i Mauchlyja. . Razvoj je završen 1945. godine, kada je nestala potreba za topničkim stolovima, jer. rat je bio gotov. Sjedinjene Države odlučile su koristiti ENIAC za izračune pri stvaranju termonuklearnog oružja, zrakoplovstva, pa čak i vremenske prognoze. Sjedinjene Države potrošile su 486 tisuća dolara na stvaranje ENIAC-a.

Tehnički podaci

Ovo "čudovište" bilo je teško 27 tona, trošilo je 174 kW energije i moglo je izvesti 5 tisuća operacija zbrajanja, odnosno množiti brojeve 357 puta u sekundi. Radio je na frekvenciji od 100 KHz i imao je memorijski kapacitet od 20 utora za brojeve. Vrijedno je napomenuti da je računalo radilo u decimalnom brojevnom sustavu.

ENIAC se sastojao od sedamnaest tisuća vakuumskih cijevi, oko sedam tisuća dioda, 1.500 releja, 70.000 otpornika i deset tisuća kondenzatora. Kvar barem jedne lampe ili diode značio je kvar cijelog sustava. Ovaj uređaj je radio bez tranzistora, jer tada još nisu postojali.

Programiranje takvog računala bio je vrlo težak zadatak. Više od tjedan dana inženjeri su mogli razvijati izračune koje je stroj izvodio u 5 minuta. Zbog čestih kvarova, pregorjevanja lampi i pregrijavanja, ENIAC je mogao raditi najviše 20 sati odjednom, obavljajući veliku količinu posla.

Poanta

ENIAC je računalo razvijeno za vojne potrebe koje je napravilo veliki napredak u računalnom inženjerstvu. Elektronika i računala počeli su se aktivno razvijati zahvaljujući ENIAC-u. Sada sjedimo za malim prijenosnim računalom, ili držimo pametni telefon u rukama i uopće ne razmišljamo da je “predak” ovog uređaja bio uređaj koji je zauzimao površinu od 200 m2 i težio koliko i tramvaj.