Для чего были созданы компьютеры


История компьютера: от калькулятора до кубитов

Наверх
  • Рейтинги
  • Обзоры
    • Смартфоны и планшеты
    • Компьютеры и ноутбуки
    • Комплектующие
    • Периферия
    • Фото и видео
    • Аксессуары
    • ТВ и аудио
    • Техника для дома
    • Программы и приложения
  • Новости
  • Советы
    • Покупка
    • Эксплуатация
    • Ремонт
  • Подборки
    • Смартфоны и планшеты
    • Компьютеры
    • Аксессуары

от перфокарт до персональных компьютеров – Москва 24, 12.08.2014

Логотип IBM

Ровно 33 года назад, 12 августа 1981 года, на свет появился первый массовый персональный компьютер IBM PC, который со временем стали называть просто PC (ПК). То, что для нас уже давно стало привычным делом, в то время было настоящей революцией. M24.ru выделило основные этапы развития электронно-вычислительных машин.

Электронные вычислительные машины того времени представляли из себя массивные конструкции весом в несколько тонн. Каждый новый этап развития ЭВМ был связан не только с техническим прогрессом, но и с программным. Взять хотя бы Windows, который пришел на смену "бездушному" DOS.

Именно IBM, годом основания которой считается 1889 год, внесла огромный вклад в развитие компьютерной техники. Ее прародительница, корпорация CTR (Computing Tabulating Recording) включала в себя сразу три компании и выпускала самое различное электрическое оборудование: весы, сырорезки, приборы учета времени. После смены директора в 1914 году компания начала специализироваться на создании табуляционных машин (для обработки информации). Спустя 10 лет CTR поменяло свое название на International Business Machines или IBM.

M24.ru выделило основные этапы развития ЭВМ и их основных представителей, давших толчок к развитию современных компьютеров.

Электромеханические машины

"Марк 1"

Еще в 1888 году инженер Герман Холлерит, основатель IBM, создал первую электромеханическую счетную машину - табулятор, который мог считывать и сортировать данные, закодированные на перфокартах (бумажных карточках с отверстиями). Его даже использовали при переписи населения в 1890 году в США.

При этом история компьютеров IBM началась спустя более полувека, в 1941 году, когда был разработан и создан первый программируемый компьютер "Марк 1" весом порядка 4,5 тонн, 17 метров в длину, 2,5 метра – в высоту. Президент IBM вложил в него 500 тысяч долларов. Впервые "Марк 1" был запущен в Гарвардском университете в 1944 году. Чтобы понять, насколько сложна была конструкция машины, достаточно сказать, что общая длина проводов составила 800 км. При этом компьютер осуществлял три операции сложения и вычитания в секунду.

Первое поколение ЭВМ

"IBM 701"

Первая ЭВМ, основанная на ламповых усилителях, под названием "Эниак" была создана в США в 1946 году. По размерам она была больше, чем "Марк 1": 26 метров в длину, 6 метров в высоту, а ее вес составлял около 30 тонн. При этом по производительности "Эниак" в 1000 раз превышала "МАРК-1", а на ее создание ушло почти 500 тысяч долларов. Но у нее были существенные недостатки: очень мало памяти для хранения данных и долгое время перепрограммирования – от нескольких часов и до нескольких дней.

Кстати, среди создателей "Эниак" был ученый Джон фон Нейман, предложивший архитектуру ЭВМ, заложенную в компьютерах с конца 1940-х до середины 1950-х годов. Именно он осуществил переход к двоичной системе счисления и хранению полученной информации.

В 1951 году появился первый коммерческий компьютер UNIVAC, и уже в 1952 году вышел "IBM 701". Это был первый крупный ламповый научный коммерческий компьютер, причем создали его достаточно быстро – в течение двух лет. Его процессор работал значительно быстрее, чем у UNIVAC - 2200 операций в секунду против 455. В одну секунду процессор "IBM 701" мог выполнять почти 17 тысяч операций сложения и вычитания.

Второе поколение ЭВМ

"IBM 7030"

Второе поколение ЭВМ использовало в своей основе транзисторы, созданные в 1947 году. Это была очередная революция, в результате которой существенно уменьшились размеры и энергопотребление компьютеров, так как сами биполярные транзисторы в разы меньше вакуумных ламп.

В 1959 году появились первые компьютеры IBM на транзисторах. Они были надежны, и ВВС США стали использовать их в системе раннего оповещения ПВО. А в 1960 году IBM разработала мощную систему Stretch или "IBM-7030". Она была и вправду сильна – создатели добились 100-кратного увеличения быстродействия. В течение трех лет он был самым быстрым компьютером в мире. Однако со временем IBM уменьшила его стоимость, а вскоре и вовсе сняла с производства.

Третье поколение ЭВМ

IBM System/360

Третье поколение компьютеров связано с использованием интегральных схем (в которых используется от десятков до сотен миллионов транзисторов), впервые изготовленных в 1960 году американцем Робертом Нойсом.

В 1964 году IBM объявила о начале работы над целой линейкой IBM System/360.

System/360 хорошо продавалась даже спустя шесть лет после анонса системы. За 6 лет IBM выпустила более 30 тысяч машин. Однако затраты на разработку System/360 были очень велики - около пяти миллиардов долларов. Таким образом, System/360 заложила фундамент для следующих поколений, первым из которых был System/370.

Четвертое поколение ЭВМ

IBM PC

Четвертое поколение связано с использованием микропроцессоров. Первый такой микропроцессор под названием "Intel-4004" был создан в 1971 году компанией Intel, до сих пор остающейся в лидерах. Спустя 10 лет IBM выпустила первый персональный компьютер, который так и назывался IBM PC. Самая дорогая конфигурация стоила 3000 долларов и предназначалась для бизнеса, а конфигурация за 1500 долларов – для дома.

Процессор Intel 8088 работал на частоте 4,77 МГц (сейчас этот показатель в тысячи раз больше), а объем ОЗУ - 64 кбайта (сейчас – в миллионы раз больше). Для хранения информации использовались 5,25-дюймовые флоппи-дисководы. Жесткий диск нельзя было установить из-за недостаточной мощности блока питания.

Интересно, что разработкой компьютера занимались всего четыре человека. Причем IBM не запатентовала ни операционную систему DOS, ни BIOS, что породило огромное количество клонов. Уже в 1996 году IBM уступило первое место по продажам ПК на ею же основанном рынке.

Несмотря на то, что современные гаджеты сильно отличаются по характеристикам от своего предшественника, все они относятся к тому же поколению ЭВМ.

Будущее

Основные толчки для развития компьютеров дала наука (появление ламп, а затем транзисторов). В настоящее время распространяется ввод информации с голоса, общения с машиной на человеческом языке (приложение Siri в iPhone) и активная работа над роботами. Основное мнение, что будущее – за квантовыми компьютерами, которые будут использовать в своей основе молекулы и нейрокомпьютерами, использующими центральную нервную систему человека и непосредственно его мозг. Однако для того, чтобы эти технологии появились, необходимо досконально изучить эти системы.

Дмитрий Кокоулин

История - История развития компьютера

История компьютеров

от самого начала и до наших дней

Кратко о главном

Конечно же, компьютеры появились не сразу. Человек создал компьютер для облегчения работы с информацией. Сначала это были простые расчеты с цифрами, как например узелковый способ счета (VIII- VII век  до нашей эры) или более поздний счеты (XV – XVI века нашей эры). Затем способы стали усложняться и люди стали строить целые вычислительные машины: 1642 год Белз Паскаль, 1822-1838 Чарльз Бэббидж и др.

Таким образом, появился первый компьютер. Был он не таким, как сейчас, то есть компактным и удобным. Занимал этот компьютер целые комнаты и был слишком потребительным к электричеству. Компьютеры, которые мы используем сейчас, появились примерно в начале 90-х годов. И только сейчас мы получили, во-первых мощные и во-вторых компактные компьютеры.

Расширенная версия

Раньше люди делали все свои вычисления только при помощи своих природных данных и подручных средств. Например, узелковый способ счета. Придумали его древние индейцы племени Мая примерно в VIII- VII веках  до нашей эры. Это связка нитей, на которых завязывали узелки для подсчетов.

Абак

Или, к примеру, абак. Это счетная доска, применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с

мечтатель, создавший первый компьютер / Блог компании ua-hosting.company / Хабр

Вторая мировая война дала мощный толчок развитию техники и науки. Военно-промышленный комплекс всегда собирал огромные человеческие, денежные и другие ресурсы. И нацисты в своей одержимости к мировому господству, особенно рьяно трудились над изобретениями и научно-техническими инновациями. Тем ни менее история создания первого программирующего компьютера началась еще до войны, с обычного желания одного немецкого архитектора упростить себе жизнь.

Конрад Цузе (1910-1995 г.г.)

Немецкий инженер и изобретатель первого в мире работающего программируемого компьютера Конрад Цузе попал в мир информационных технологий практически случайно. Будущий изобретатель был наделен неплохими способностями к изобразительному искусству, а также любил строительство и конструирование. Поэтому он поступил в Берлинский Технический Университет на факультет архитектуры и гражданского строительства (1930-1935), где увлекся математикой и физикой. Во время обучения, изучая строительство зданий и дорог, Цузе столкнулся с серьезной проблемой. Этот тип конструкций требовал решения огромных систем линейных уравнений, которые было очень трудно просчитать с помощью логарифмической линейки или даже механического калькулятора того времени.
Как вспоминал Цузе: «Я был студентом в гражданской инженерии в Берлине. Берлин — это красивый город, открывающий перед молодым человеком множество возможностей приятно провести время, например, с хорошенькой девушкой. Но вместо этого мы вынуждены были выполнять громадные и ужасные расчеты».

Для подобных просчетов инженеры использовали особые таблицы, куда записывали формулы выполнения основных операций в двоичной системе счисления. Именно тогда у Цузе возникла идея автоматизировать этот процесс применив несложное вычислительное устройство. Говоря иными словами — изобрести первую программируемую двоичную вычислительную машину.

(фото двоичной программируемой вычислительной машины Z1)

Через тернии к звездам

В 1936 году Цузе завершил логический план для своего первого компьютера V1 (от немецкого Versuchsmodell-1, то есть «опытная модель»). На самом деле названия всех машины должны были начинаться с V (от V1 до V4), но после Второй мировой войны он изменил имена на Z1-Z4 (начальная буква фамилии изобретателя), чтобы избежать неприятных ассоциаций с V1-V4 военных ракет.

(набросок плана)

Цузе не имел опыта в области электроники, не обладал достаточными знаниями в области механики и конечно же, не мог знать принципы работы других вычислительных устройств. Но эти обстоятельства его не смущали. Молодой изобретатель незамедлительно начал реализацию своей идеи. С помощью знакомых он собрали небольшую сумму денег для исследования и вместе с несколькими друзьями приступил к работе. Процесс разработки и сборки происходил в берлинской квартире его родителей — домашняя гостиная превратилась в настоящую мастерскую. Никаких специально оборудованных лабораторий, никакой помощи от правительства, министерств или университетов. Конрад делал все сам, создавая свой компьютер практически из ничего. С другой стороны, возможно именно это обстоятельство дало ему преимущество, так как он смог иначе посмотреть на вопросы машинной арифметики и найти новый подход к решению определенных задач. Позже изобретатель писал, что в силу неосведомленности он не был ограничен в поисках системы, наилучшей для автоматических вычислений. Попробовав десятичную систему, Цузе остановился на двоичной.

(Цузе в процессе работы)

Существовавшие на то время вычислительные механизмы были построены с использованием вращающихся элементов и оперировали значениями в десятичной системе счисления. Особенностью Z1 было то, что она занималась обработкой чисел в двоичной системе и для переключения использовались не реле, а металлические пластины. Надо заметить, что эти пластины вырезались Цузе и его друзьями вручную, обычным лобзиком (2000 штук!). Пластины перемещались в строго определенном направлении. Смещенные пластины, указывающие значения вычисляемых величин и математические операции, перемещали ряд других пластин, изменяющих регистр двоичных чисел и сохраняющих промежуточный результат. Полученные данные позволяли производить другие преобразования. Собственно задаваемый оператором несложный последовательный алгоритм вычислений и был прототипом современной компьютерной программы. Примечательной особенностью первого компьютера была клавиатура для ввода данных с мигающими лампочками для указания результатов.

Работа над изобретением заняла более двух лет. В 1938 году машина Z1 увидела свет. Она была огромной, состояла из 20 000 частей. Электрический двигатель мощностью 1 кВт. обеспечивал тактовую частоту одного Герца (один цикл в секунду).

Основные характеристики Z1

Реализация: тонкие металлические пластины
Частота: 1 Гц
Вычислительный блок: обработка чисел с плавающей запятой
Средняя скорость расчета: умножение — 10 секунд, сложение — 5 секунд
Ввод данных: клавиатура, устройство считывания с перфоленты
Вывод данных: ламповая панель (десятичное представление)
Память: 64 слова по 22 бита
Вес: около 1000 кг

Первое устройство Цузе не имело способности «сохранять программу». Также отсутствовала команда условного перехода. Но стоит ли желать большего от машины, построенной из металлических пластин и имеющей 64 слова памяти? К тому же Цузе сам разрабатывал теоретические основы для своих компьютеров. Он был знаком с двоичной цифровой системой Лейбница. Но не имел понятия о алгебре Джорджа Буля. Он должен был изучать математическую логику многих выдающихся ученых, чтобы разработать свою собственную систему, назвав обозначения «Условные комбинаторные» (Bedingungskombinatorik).

(рабочая гостиная)

Механическое устройство Цуза имело великую научную ценность, доказывая возможность создания программных вычислительных машин, работающих с двоичным кодом. А вот надежность машины оставляла желать лучшего. Устройство постоянно ломалось из-за плохого качества комплектации. При работе процессора с памятью возникала проблема в синхронизации, требуемой для предотвращения чрезмерной механической нагрузки на подвижные части. Но архитектура изобретения казалась вполне удачной и побудила Цузе рассмотреть другие виды технологий.

На дальнейшую работу над машиной сильно повлиял друг Цузе, инженер-электронщик Гельмут Шреер. Он по достоинству оценил разработку и предложил ее усовершенствовать, заменив пластины на электровакуумные лампы. И при создании новой модели сохранить в ней логические принципы предыдущей, позволяющие операторам производить математические операции с десятичными числами.

В 1938 году Цузе и Шреер выступили с демонстрацией электронных схем в Берлинском Университете, подробно рассказывая про построение электронного компьютера. Но стоило им упомянуть, что такое устройство потребует около 2000 радиоламп и несколько тысяч ламп накаливания, как их едва не высмеяли. Университетские ученые классифицировали затею, как фантазию двух мечтателей. Дело в том, что крупнейшие электронные устройства того времени состояли всего лишь из нескольких сотен электронных ламп.
Но критика профессоров не повлияла на решение друзей выполнить задуманное и собрать новую модель.

(друзья-ученые Цузе и Шреер)

Пытаясь найти финансирование Цузе попытался заключить контракт с бывшим производителем механических калькуляторов Куртом Паннке. На что получил вежливый отказ. Паннке выразил уверенность в том, что в области вычислительных машин уже изобрели все возможное. Тем не менее, бывший производитель калькуляторов согласился посетить мастерскую Цузе и был так впечатлен его работой, что решил дать изобретателю семь тысяч рейхсмарок.

Стремление к совершенству

Начало второй мировой войны положило конец совместным исследованиям, Цузе призвали в нацистскую армию. Там он провел менее полугода. Благодаря ходатайству влиятельных инженеров и ученых в 1940 году Цузе демобилизовался в Берлин, где стал членом гитлеровской научной элиты.

Работа над созданием релейной электронной вычислительной машины возобновилась. Шреер снова предложил свои услуги. Ученые обратились за финансовой поддержкой к военному руководству, предлагая разработать современное устройство для военно-воздушных сил Германии. Такая машина могла быстро обрабатывать сложные расчеты, повышая тем самым эффективность тактической авиации. По предварительной оценке ученых на изобретение подобного аппарата потребовалось бы около двух лет. Но военные ответили отказом. Руководство вермахта было убеждено, что за такой срок нацистская Германия уже достигнет мирового господства.

Не теряя надежды, ученые обратились к директорам берлинского авиационного завода «Henschel», производившего тактические бомбардировщики. И наконец-то получили одобрение, руководство завода ухватилось за возможность использовать в процессе создания военной техники компьютерные технологии. Цузе был предоставлен специальный отдел с лучшими инженерами-электрониками компании. И уже в конце 1940 года Z2 была введена в эксплуатацию. Новый компьютер был оснащен цифровым процессором на основе реле и электровакуумных ламп. Он автоматически высчитывал ряд параметров геометрии стабилизаторов авиационных бомб, преобразовывал их аналоговое значение в двоичную систему счисления, вычисляя необходимые данные по заранее введенным оператором формулам и выдавал готовый результат в виде десятичных чисел. Результаты отправлялись сразу в производственный цех.

В том же году Цузе начал разработку Z3 — машины полностью построенной на реле, но с логической структурой от Z1 и Z2. Она была готова к эксплуатации в 1941 г., за 4 года до разработки американских ученых — электронного цифрового компьютера ENIAC.

Программируемая вычислительная машина Z3 и была создана на базе электронных реле (600 для арифметического устройства, 1400 для памяти и 400 для блока управления). Во всех других аспектах она напоминала Z1 и Z2: двоичная система исчисления, числа с плавающей запятой, арифметическое устройство с двумя 22-разрядными регистрами, управление через 8 канальные ленты (т.е. команда состоит из 8 битов). Каждое из слов могло быть помещено в память компьютера за один тактовый цикл. Общий общем памяти достигал 64 слов по 22 бита. Именно этой машиной был впервые применен современный принцип адресного распределения памяти, когда каждое 22-разрядное слово можно поместить в память или извлечь из нее командами PRz и PSz (z — соответствующий регистр оперативного запоминающего устройства с адресами от 1 до 64). Арифметический модуль компьютера составляли параллельные сумматоры, которые применялись для обработки логарифмических выражений и чисел с плавающей запятой.

Цузе разработал свой набор инструкций, который включал около десяти основных и нескольких десятков дополнительных команд. Это был самый настоящий язык программирования использовавшийся для задания сложных алгоритмов вычислений. Так что Цузе приписывают еще и создание первого языка программирования высокого уровня — Планкалкюль (на немецком Plankalkül — «исчисление планов»). Его характерными особенностями были: свободная переносимость (независимость от архитектуры и набора команд машины), операторы условия (кроме ELSE), циклы, подпрограммы, отсутствие рекурсии, работа с массивами и подмассивами, а также сложный синтаксис

В декабре 1941 года Z3 был введен в эксплуатацию и тут же взят на вооружение производителями военных самолетов. Именно с помощью Z3 обсчитывались аэродинамические и баллистические характеристики первых немецких крылатых ракет.

После успешного внедрения в военную промышленность Z3, Цузе заключил контракт с Научно-исследовательским управлением ВВС Германии (DIV) на проектирование электрической вычислительной машины нового поколения.

(Цузе на фоне Z3)

Долгожданный Z4

Новая модель была очень похожа на Z3, включая в себя все усовершенствованные разработки Цузе. Этот компьютер включал элементы: 2500 реле, 21 ступенчатое реле. Он обладал уже 1024 регистрами памяти для хранения 22-битных слов. Благодаря более мощному процессору повысилась скорость выполнения преобразования двоичных чисел. Z4 имел устройство для подготовки программы. Также он умел избегать исчисления неверных результатов. Потребляемая мощность машины составляла 4 кВт.

Создание нового компьютера заняло три года и к декабрю 1944 проект подходил к завершению. Работая над Z4, изобретатель ставил главной целью построить прототип машины, которая в дальнейшем сможет производится тысячами. Но отсутствие нужных материалов и сложная ситуация в стране (разгар военных действий), сделали эту задачу практически невыполнимой. Во время одного из налетов авиации на Берлин первый экземпляр Z3 был полностью разрушен, а когда в мае 1945 года в столицу Германии вошла советская армия, Цузе был вынужден бежать вместе с семьей в Баварию. С собой он конечно же прихватил уже собранный компьютер Z4. В Баварских Альпах он спрятал машину до более спокойных времен.

Основные характеристики Z4

Реализация: Реле, память — металлические пластины
Частота: 30 Гц
Вычислительный блок: обработка чисел с плавающей запятой, длина машинного слова — 32 бита
Средняя скорость расчета: 0,4 секунды для сложения, 0,3 секунды для умножения
Средняя скорость вычислений: 11 операций умножения в секунду
Ввод данных: десятичная клавиатура, устройство считывания с перфоленты
Вывод данных: печатная машинка марки «Mercedes»
Память: 64 слова по 22 бита
Вес: около 1000 кг

(компьютер Z4)

В 1948 году Цузе связался с профессором Эдуардом Штифелем, который признал Z4 пригодным для научных расчетов. Несмотря на немного старомодный технологии машины, Штифель был впечатлен простотой программирования и мощностью арифметического устройства с его способностью обработки исключений.

Ободренный успехом, Цузе создал собственную фирму Zuse KG. По сути, это была первая в мире коммерческая компания, занимающаяся исключительно развитием и производством компьютерных технологий для авиации и оптической промышленности, университетских лабораторий. Компания наладила выпуск коммерческих компьютеров, популярных в Германии 50-х годов (Z5, Z11, Z22 и Z23). Фирма Цузе создала первый компьютер с памятью на магнитных носителях Z22.

(компьютер с памятью на магнитных носителях Z22)

Несмотря на инженерный талант и усердие, Цузе отставал от своих американских конкурентов. Послевоенная Германия была не самым подходящим местом для инноваций в электронное будущее. Все средства правительства шли на восстановление страны. Да и у Цузе не было инфраструктуры, необходимой для дальнейших разработок. Он не мог вовремя узнавать о новых приборах и программах.

И уже в 60-х годах рынок Европы активно заполнили американские электронно-вычислительные машины, которые постепенно вытеснили компьютеры Цузе. В 1962 году фирма была продана компании «Brown Boveri and Co», а в последствии вошла в состав корпорации «Siemens».

Конрад Цузе называл себя аполитичным человеком. Делом всей своей жизни он считал развитие компьютерных технологий в Германии и сожалел, что так и не осуществил свою мечту — создать переносной персональный компьютер для деловых людей. В этом его опередили американские разработчики. После продажи компании он занялся своим давним увлечением — живописью. И даже написал несколько портретов известных людей в мире компьютерных технологий. Одним из них был Билл Гейтс, с которым Вузе познакомился на выставке.

(Цузе за вторым своим любимым занятием)

Конрад Цузе умер в 1995 году в городе в Хюхнфельд (Германия), дожив до восьмидесяти пяти лет.

Оригиналы Z1, Z2 и Z3 не сохранились до наших дней, они были разрушены во время бомбардировок Берлина в 1945 году. Зато Цузе удалось спасти компьютер Z4, который находится на родине изобретателя в Техническом музее Берлина.

Калифорнийский Музей истории компьютеров в Маунтин-Вью посмертно включил в свой состав Конрада Цузе, как выдающегося изобретателя первого полностью автоматизированного компьютера с программным управлением.

История изобретения и развития компьютера

Представьте только тот факт, что примерно 50-60 лет тому назад компьютеров, без которых на данный момент мы не представляем свою жизнь, работу, общение, покупки, денежные переводы и много другого вообще не было и в помине. Безусловно, сейчас в нашем современном мире именно компьютеры, а не люди управляют разнообразными технологическими процессами, благодаря чему контролируются атомные электростанции, запускаются космические корабли и разнообразная бытовая техника. Но при этом мало кто знает, какова история компьютера, какими были первые компьютеры, а также когда и кем они были созданы.

Стоит отметить, что компьютер – это машина, изначально задуманная для вычислений, ведь человек всегда хотел облегчить свой труд как умственный, так и физический. Так, некоторые исторические факты говорят о том, что первая компьютерная машина была создана ещё в 1645 году французом Б. Паскалем, на тот момент она называлась Паскалево колесо. Благодаря данному изобретению можно было выполнять арифметические задачи, не прикладывая при этом человеческую помощь. Следует отметить, что Паскаль создал данную машину после достаточно длительных наблюдений за своим отцом, который являлся сборщиком налогов и проводил долгие бессонные ночи за утомительными и монотонными расчетами. Спустя 28 лет в 1673 году математик из Германии Г. Лейбниц спроектировал машину для вычислений, которая без помощи человека могла складывать, вычитать, делить и умножать различные числа. На заре 19-го столетия начался массовый выпуск таких арифмометров. Они надолго вошли в жизнь людей, облегчая им вычисления с применением различных сложных чисел.В 1943 году был создан профессором из Великобритании Максом Ньюменом первый электронный программируемый компьютер, который назывался «Коллос». Цель данной машины заключалась в расшифровке кодов немецкой машины для шифрования «Энигма». Кстати информация о данной машине была засекречена до конца двадцатого столетия.

Примерно в это же время, в период с 1943 по 1945 годы в США, шла работа над созданием первого в истории человечества компьютера в современном понимании этого слова. Его назвали «Eniac» и представили широкой публике в феврале 1946 года, его создатели – ученые Д. Мочли и Д.П. Экерт. Такой компьютер имел просто огромные размеры, располагался в целой комнате, весил около 28 тонн и потреблял 140 кВт электрической энергии. Эта ЭВМ стала машиной 1-го поколения. После их появления развитие и совершенствование ЭВМ стало происходить гигантскими темпами.Уже в конце 1950-х годов появились ЭВМ 2-о поколения. В их работе стали применяться транзисторы, что позволило ощутимо уменьшить размеры компьютеров. Теперь они стали размером с холодильник. Также было снижено их энергопотребление.

Своим появлением ЭВМ 3-го поколения обязаны созданию интегральных микросхем. Это произошло в 60-х годах прошлого века. Впереди планеты всей в производстве таких ЭВМ оказалась американская фирма IBM, которая в 1964 году выпустила ЭВМ IBM-360. Компьютерные программы, написанные для конкретной IBM, с легкостью использовались на любой ЭВМ производства IBM.Ученые продолжали постоянно улучшать интегральные схемы. Это привело к созданию микропроцессора. Именно создание микропроцессора стало основной причиной появления ЭВМ 4-го поколения. Компьютеры значительно уменьшились в размерах, стали более дешево стоить, также повысилась их надежность. Начался выпуск персональных компьютеров. Они развивались также поэтапно: в начале появились 8-ми, позже 16-ти и после 32-х разрядные ЭВМ. В работе современных компьютеров используется 64-х разрядная версия архитектуры процессора. С появлением и массовым распространением персональных компьютеров, спрос и необходимость в громоздких ЭВМ отпал.В 1980-х годах области использования ЭВМ по причине скорости и объема обрабатываемой информации значительно расширились. Возникла необходимость в проектировании ЭВМ 5-го поколения. Такие компьютеры должны уметь сохранять большие объемы информации, быть интеллектуальной машиной с функцией анализа данных и выдачей оптимальных решений, уметь общаться с человеком, воспринимая и обрабатывая различную информацию в виде текста или графики. Для создания таких компьютеров необходимы процессоры с совершенно иным принципом работы. Компьютеров пятого поколения в настоящее время еще не создано.

История создания компьютера или кто создал первый компьютер

Создание компьютера — от создания первого компьютера, до компьютеров будущего.

В наш век информационных технологий, уже тяжело представить жизнь без компьютера, но мало кто знает как был создан компьютер . Компьютер исправно служит на благо человечества. Компьютеры управляют самыми сложными технологическими процессами, запускают космические корабли, ведут контроль за атомными электростанциями, следят за погодой, компьютер есть практически в каждом доме. Трудно поверить, что компьютер создан менее ста лет назад.

Когда же появился первый компьютер, каким он был? Здесь мнения расхожие, и дебаты на эту тему не прекращаются. Ведь первым созданным компьютером смело можно назвать изобретение Паскаля (Паскалево колесо), созданная для арифметических вычислений в 1645 году.

Устройство давало возможность суммировать многозначные числа без какого либо вмешательства человека в механизм. Причиной создания этого устройства послужило наблюдение юного Паскаля за своим отцом, сборщиком налогов который проводил все время в долгих и утомительных расчетах.

Самым первым электронным программируемым компьютером был 1500 ламповый «Колосс«, который был создан 1943 году, профессором Максом Ньюменом в Великобритании. Он предназначался для расшифровки кодов немецкой шифровальной мaшины «Энигма«. Те работы на которые у механических дешифраторов уходили дни, «Колосс» выполнял за несколько часов. Информация о нем была под грифом совершенно секретно практически до конца 20 века.

История компьютера — продолжение эволюции.

Примерно в тоже время 1943-1945 годах в Соединенных штатах кипела работа над первым компьютером «Eniac» (Electronic Numerical Integrator And Computer), о котором мир узнал только в феврале 1946 года. Его строительство обошлось Америке почти в пол миллиона долларов. Eniac поражал своими размерами, его вес составлял 28 тонн, он потреблял 140кВт энергии и занимал целую комнату. Охлаждение компьютера обеспечивали авиационные двигателя Chrysler.

Первые компьютеры на транзисторах появились в конце пятидесятых годов, что позволило значительно сократить размеры оборудования. Компьютер созданный в 1965 году фирмой Digital Equipment, был размером всего с холодильник! Его стоимость составляла всего 20 000 долларов.

Первый советский компьютер, который называлсяМЭСМ (Малая электронная счётная мaшинa) был создан С.А. Лебедевым в 1950 году. Этот компьютер считают первым созданным в континентальной Европе. И хотя он занимал площадь шестьдесят квадратных метров, возможности этого компьютера в то время поражали. Мощность 25 кВт, быстродействие три тысячи операций в минуту. Данные считывались с перфокарт или при помощи штекерного коммутатора. Также могли использовать магнитный барабан, который хранил до пяти тысяч кодов чисел или команд.

Более подробно о первом советском компьютере, читайте в статье создание первого советского компьютера.

Какие же компьютеры будущего? В 2010 году компания IBM представила миру свое новое детище Roadrunner . Вычислительная мощность 1000.000.000.000 в секунду. В его состав входят почти 20 тысяч высокопроизводительных двухъядерных процессоров – 6948 AMD Opteron и 12 960 Cell Broadband Engine производства самой IBM. Системная память Roadrunner составляет 80 терабайт. Компьютер занимает 560 квадратных метров и вес 23 тонны. Как мы видим габариты компьютеров с тех пор почти не изменились:) .

vote

Рейтинг статьи

Что такое компьютер?

Обновлено: 30 декабря 2019 г., компания Computer Hope

Компьютер - это программируемое устройство, которое хранит, извлекает и обрабатывает данные. Термин «компьютер» первоначально был дан людям ( человеческих компьютеров, ), которые выполняли числовые вычисления с использованием механических калькуляторов, таких как счеты и логарифмическая линейка. Позднее этот термин был назван механическим устройством, поскольку они начали заменять человеческие компьютеры. Современные компьютеры - это электронные устройства, которые принимают данные (вводят), обрабатывают эти данные, производят вывод и хранят (хранят) результаты.

Обзор компьютера

Ниже приведено изображение компьютера с каждым из основных компонентов. На картинке ниже вы можете увидеть настольный компьютер, плоский дисплей, динамики, клавиатуру и мышь. Мы также пометили каждое из устройств ввода и вывода.

История компьютера

Первый цифровой компьютер и то, что большинство людей считают компьютером, называлось ENIAC. Он был построен во время Второй мировой войны (1943-1946) и предназначался для автоматизации вычислений, выполняемых человеческими компьютерами.Выполняя эти вычисления на компьютере, они могли бы достичь результатов намного быстрее и с меньшим количеством ошибок.

Ранние компьютеры, такие как ENIAC, использовали электронные лампы, были большими (иногда размером с комнату) и использовались только на предприятиях, в университетах или в государственных учреждениях. Позже в компьютерах стали использоваться транзисторы и более мелкие и дешевые детали, которые позволили обычному человеку владеть компьютером.

Как сегодня используются компьютеры?

Сегодня компьютеры делают работу, которая раньше была сложной, намного проще.Например, вы можете написать письмо в текстовом редакторе, отредактировать его в любое время, проверить орфографию, распечатать копии и отправить кому-нибудь по всему миру за секунды. На все эти действия у кого-то ушли бы дни, если не месяцы, раньше. Кроме того, эти примеры - небольшая часть того, что могут делать компьютеры.

Какие компоненты составляют настольный компьютер?

Современные настольные компьютеры имеют некоторые или все перечисленные ниже компоненты (оборудование) и периферийные устройства. По мере развития технологий более старые технологии, такие как дисковод гибких дисков и Zip-дисковод (оба показаны ниже), больше не требуются и не включаются.

Какие части необходимы для работы компьютера?

Компьютер не требует всех компонентов, упомянутых выше. Однако компьютер не может функционировать, не имея как минимум перечисленных ниже деталей.

Однако, если бы у вас был компьютер только с минимальным набором компонентов, указанным выше, вы не смогли бы связаться с ним, пока не подключили хотя бы одно устройство ввода (например, клавиатуру). Кроме того, чтобы увидеть, что происходит, вам понадобится хотя бы одно устройство вывода (например,г., монитор).

Наконечник

После того, как компьютер настроен, запущен и подключен к сети, вы можете отключить клавиатуру, монитор и

.

Когда был изобретен первый компьютер?

Обновлено: 30.06.2020, Computer Hope

На этот вопрос нет простого ответа из-за множества различных классификаций компьютеров. Первый механический компьютер, созданный Чарльзом Бэббиджем в 1822 году, не похож на то, что большинство людей считают компьютером сегодня. Поэтому на этой странице представлен список первых компьютеров, начиная с Difference Engine и заканчивая компьютерами, которые мы используем сегодня.

Запись

Ранние изобретения, которые привели к созданию компьютеров, такие как счеты, калькуляторы и планшеты, на этой странице не описаны.

Когда впервые было использовано слово «компьютер»?

Слово «компьютер» было впервые использовано в 1613 году в книге « The Yong Mans Gleanings » Ричарда Брейтуэйта и первоначально описывало человека, выполнявшего вычисления или вычисления. Определение компьютера оставалось неизменным до конца 19 века, когда промышленная революция привела к появлению машин, основной целью которых были вычисления.

Первый механический компьютер или концепция двигателя с автоматическими вычислениями

В 1822 году Чарльз Бэббидж задумал и начал разработку разностной машины, которая считается первой автоматической вычислительной машиной.Разностная машина была способна вычислять несколько наборов чисел и делать печатные копии результатов. Бэббидж получил некоторую помощь в разработке разностной машины от Ады Лавлейс, которая считается первым компьютерным программистом, выполнившим свою работу. К сожалению, из-за финансирования Бэббидж так и не смог завершить полнофункциональную версию этой машины. В июне 1991 года Лондонский музей науки завершил разработку разностной машины № 2 к двухсотлетию со дня рождения Бэббиджа, а затем завершил разработку печатного механизма в 2000 году.

В 1837 году Чарльз Бэббидж предложил первый универсальный механический компьютер - аналитическую машину . Аналитическая машина содержала ALU (арифметический логический блок), базовое управление потоком, перфокарты (вдохновленные ткацким станком Jacquard Loom) и интегрированную память. Это первая концепция компьютера общего назначения. К сожалению, из-за проблем с финансированием этот компьютер также не был построен, пока был жив Чарльз Бэббидж. В 1910 году Генри Бэббидж, младший сын Чарльза Бэббиджа, смог завершить часть этой машины и выполнить основные вычисления.

Первый программируемый компьютер

Модель Z1 была создана немцем Конрадом Цузе в гостиной своих родителей между 1936 и 1938 годами. Он считается первым электромеханическим двоичным программируемым компьютером и первым функциональным современным компьютером.

Первые представления о том, что мы считаем современным компьютером

Машина Тьюринга была впервые предложена Аланом Тьюрингом в 1936 году и стала основой теорий о вычислениях и компьютерах.Машина была устройством, которое печатало символы на бумажной ленте таким образом, чтобы имитировать человека, выполняющего ряд логических инструкций. Без этих основ у нас не было бы компьютеров, которые мы используем сегодня.

Первый электрический программируемый компьютер

Колосс был первым электрическим программируемым компьютером, разработанным Томми Флауэрсом и впервые продемонстрированным в декабре 1943 года. Колосс был создан, чтобы помочь британским взломщикам кода читать зашифрованные немецкие сообщения.

Первый цифровой компьютер

Сокращенно от Atanasoff-Berry Computer , ABC начал разработку профессором Джоном Винсентом Атанасоффом и аспирантом Клиффом Берри в 1937 году. Его разработка продолжалась до 1942 года в Государственном колледже Айовы (ныне Государственный университет Айовы).

ABC был электрическим компьютером, который использовал более 300 электронных ламп для цифровых вычислений, включая двоичную математику и логику, и не имел центрального процессора (не был программируемым).19 октября 1973 года федеральный судья США Эрл Р. Ларсон подписал свое решение о недействительности патента ENIAC, выданного Дж. Преспером Эккертом и Джоном Мочли. В решении Ларсон назвал Атанасова единственным изобретателем.

ENIAC был i

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Компьютер - это машина, которая принимает данные в качестве входных данных, обрабатывает эти данные с помощью программ и выводит обработанные данные в качестве информации. Многие компьютеры могут хранить и извлекать информацию с помощью жестких дисков. Компьютеры могут быть соединены вместе в сети, что позволяет подключенным компьютерам общаться друг с другом.

Двумя основными характеристиками компьютера являются: он реагирует на конкретный набор инструкций четко определенным образом и может выполнять предварительно записанный список инструкций, вызывающих программу.В компьютере четыре основных этапа обработки: ввод, хранение, вывод и обработка.


Современные компьютеры могут выполнять миллиарды вычислений в секунду. Возможность выполнять вычисления много раз в секунду позволяет современным компьютерам выполнять несколько задач одновременно, что означает, что они могут выполнять множество различных задач одновременно. Компьютеры выполняют множество различных задач, где автоматизация полезна. Некоторые примеры - управление светофорами, транспортными средствами, системами безопасности, стиральными машинами и цифровыми телевизорами.

Компьютеры могут быть сконструированы так, чтобы делать с информацией практически все, что угодно. Компьютеры используются для управления большими и маленькими машинами, которые в прошлом управлялись людьми. Большинство людей использовали персональный компьютер дома или на работе. Они используются для таких вещей, как расчет, прослушивание музыки, чтение статьи, письмо и т. Д.

Современные компьютеры - это электронное компьютерное оборудование. Они очень быстро выполняют математическую арифметику, но компьютеры на самом деле не «думают». Они следуют только инструкциям своего программного обеспечения.Программное обеспечение использует оборудование, когда пользователь дает ему инструкции, и дает полезный результат.

Люди управляют компьютерами с помощью пользовательских интерфейсов. К устройствам ввода относятся клавиатуры, компьютерные мыши, кнопки и сенсорные экраны. Некоторыми компьютерами также можно управлять с помощью голосовых команд, жестов рук или даже сигналов мозга через электроды, имплантированные в мозг или вдоль нервов.

Компьютерные программы разрабатываются или пишутся компьютерными программистами. Некоторые программисты пишут программы на собственном языке компьютера, называемом машинным кодом.Большинство программ написано с использованием таких языков программирования, как C, C ++, Java. Эти языки программирования больше похожи на язык, на котором говорят и пишут каждый день. Компилятор переводит инструкции пользователя в двоичный код (машинный код), который компьютер поймет и сделает то, что необходимо.

Автоматизация [изменить | изменить источник]

У большинства людей проблемы с математикой. Чтобы показать это, попробуйте набрать в голове 584 × 3220. Все шаги запомнить сложно! Люди создали инструменты, чтобы помочь им вспомнить, где они находились в математической задаче.Другая проблема, с которой сталкиваются люди, заключается в том, что им приходится решать одну и ту же проблему снова и снова. Кассирша должна была каждый день вносить сдачу в уме или с помощью бумажки. Это заняло много времени и допустило ошибки. Итак, люди создали калькуляторы, которые делали одно и то же снова и снова. Эта часть компьютерной истории называется «историей автоматических вычислений», что является причудливым выражением для «истории машин, которые позволяют мне легко решать одну и ту же математическую задачу снова и снова, не делая ошибок."

Счеты, логарифмическая линейка, астролябия и антикиферский механизм (датируемый примерно 150–100 гг. До н.э.) являются примерами автоматических вычислительных машин.

Программирование [изменить | изменить источник]

Людям не нужна машина, которая будет делать одно и то же снова и снова. Например, музыкальная шкатулка - это устройство, которое воспроизводит одну и ту же музыку снова и снова. Некоторые люди хотели научить свою машину делать разные вещи. Например, они хотели сказать музыкальной шкатулке, чтобы она каждый раз играла разную музыку.Они хотели иметь возможность программировать музыкальную шкатулку, чтобы музыкальная шкатулка воспроизводила разную музыку. Эта часть компьютерной истории называется «историей программируемых машин», что является причудливым выражением для «истории машин, которым я могу приказать делать разные вещи, если я знаю, как говорить на их языке».

Один из первых таких примеров был построен героем Александрии (ок. 10–70 нашей эры). Он построил механический театр, который разыгрывал пьесу продолжительностью 10 минут и управлялся сложной системой веревок и барабанов.Эти веревки и барабаны были языком машины - они рассказывали, что машина делает и когда. Некоторые утверждают, что это первая программируемая машина. [1]

Историки расходятся во мнении относительно того, какие ранние машины были «компьютерами». Многие говорят, что «замковые часы», астрономические часы, изобретенные Аль-Джазари в 1206 году, являются первым известным программируемым аналоговым компьютером. [2] [3] Продолжительность дня и ночи можно регулировать каждый день, чтобы учесть изменение продолжительности дня и ночи в течение года. [4] Некоторые считают эту ежедневную настройку компьютерным программированием.

Другие говорят, что первый компьютер создал Чарльз Бэббидж. [4] Ада Лавлейс считается первым программистом. [5] [6] [7]

Эра вычислительной техники [изменить | изменить источник]

В конце средневековья люди начали думать, что математика и инженерия были важнее. В 1623 году Вильгельм Шикард создал механический калькулятор. После него другие европейцы сделали больше калькуляторов.Это не были современные компьютеры, потому что они могли только складывать, вычитать и умножать - вы не могли изменить то, что они делали, чтобы заставить их делать что-то вроде игры в тетрис. Из-за этого мы говорим, что они не были программируемыми. Теперь инженеры используют компьютеры для проектирования и планирования.

В 1801 году Жозеф Мари Жаккар использовал перфокарты, чтобы указать своему текстильному ткацкому станку, какой узор ткать. Он мог использовать перфокарты, чтобы указывать ткацкому станку, что ему делать, и он мог менять перфокарты, что означало, что он мог запрограммировать ткацкий станок на плетение нужного узора.Это означает, что ткацкий станок можно было программировать.

Чарльз Бэббидж хотел создать аналогичную машину, которая могла бы производить вычисления. Он назвал это «Аналитическая машина». [8] Поскольку у Бэббиджа не было достаточно денег и он всегда менял свою конструкцию, когда у него появлялась идея получше, он так и не построил свою аналитическую машину.

Со временем компьютеры стали использоваться все чаще. Людям быстро становится скучно повторять одно и то же снова и снова. Представьте, что вы тратите свою жизнь на то, чтобы записывать вещи на учетных карточках, хранить их, а затем снова искать их.В Бюро переписи населения США в 1890 году этим занимались сотни людей. Это было дорого, и отчеты требовали много времени. Затем инженер придумал, как заставить машины выполнять большую часть работы. Герман Холлерит изобрел машину для подсчета результатов, которая автоматически суммирует информацию, собранную бюро переписи населения. Его машины производила компания Computing Tabulating Recording Corporation (которая позже стала IBM). Они арендовали машины вместо того, чтобы продавать их. Производители машин уже давно помогают своим пользователям разбираться в них и ремонтировать их, и техническая поддержка CTR была особенно хорошей.

Благодаря машинам, подобным этой, были изобретены новые способы общения с этими машинами, и были изобретены новые типы машин, и, в конце концов, родился компьютер, каким мы его знаем.

Аналоговые и цифровые компьютеры [изменить | изменить источник]

В первой половине 20-го века ученые начали использовать компьютеры, в основном потому, что ученым приходилось разбираться в математике, и они хотели тратить больше времени на размышления о научных вопросах вместо того, чтобы часами складывать числа.Например, если им нужно было запустить ракету, им нужно было проделать много математических расчетов, чтобы убедиться, что ракета работает правильно. Итак, они собрали компьютеры. Эти аналоговые компьютеры использовали аналоговые схемы, что затрудняло их программирование. В 1930-х годах они изобрели цифровые компьютеры и вскоре упростили их программирование. Однако это не так, поскольку было предпринято много последовательных попыток довести арифметическую логику до 13. Аналоговые компьютеры - это механические или электронные устройства, которые решают проблемы.Некоторые также используются для управления машинами.

Крупногабаритные компьютеры [изменить | изменить источник]

Ученые придумали, как создавать и использовать цифровые компьютеры в 1930-1940-х годах. Ученые создали множество цифровых компьютеров, и в процессе они придумали, как задавать им правильные вопросы, чтобы получить от них максимальную пользу. Вот несколько компьютеров, которые они построили:

EDSAC был одним из первых компьютеров, который запомнил то, что вы ему сказали, даже после того, как выключили питание.Это называется (фон Нейман) архитектурой.
  • Электромеханические "станки Z" Конрада Цузе. Z3 (1941) была первой рабочей машиной, которая использовала двоичную арифметику. Двоичная арифметика означает использование «Да» и «Нет». складывать числа. Вы также можете запрограммировать это. В 1998 году было доказано, что Z3 завершен по Тьюрингу. Завершение по Тьюрингу означает, что этому конкретному компьютеру можно сообщить все, что можно сказать компьютеру математически. Это первый в мире современный компьютер.
  • Непрограммируемый компьютер Атанасова – Берри (1941), который использовал электронные лампы для хранения ответов «да» и «нет», а также регенеративную конденсаторную память.
  • The Harvard Mark I (1944), большой компьютер, на котором можно было программировать.
  • Лаборатория баллистических исследований армии США ENIAC (1946), которая могла складывать числа, как это делают люди (с использованием чисел от 0 до 9), и иногда ее называют первым электронным компьютером общего назначения (так как Z3 Конрада Цузе 1941 года использовал электромагниты вместо электроники ).Однако сначала единственным способом перепрограммировать ENIAC было его перепрограммирование.

Несколько разработчиков ENIAC видели его проблемы. Они изобрели способ, позволяющий компьютеру запоминать то, что он ему сказал, и способ изменить то, что он запомнил. Это известно как «архитектура хранимых программ» или архитектура фон Неймана. Джон фон Нейман рассказал об этой конструкции в статье «Первый проект отчета по EDVAC », распространенной в 1945 году. Примерно в это же время стартовал ряд проектов по разработке компьютеров на основе архитектуры хранимых программ.Первый из них был завершен в Великобритании. Первой, где была продемонстрирована работа, была Manchester Small-Scale Experimental Machine (SSEM или «Baby»), в то время как EDSAC, завершенный через год после SSEM, был первым действительно полезным компьютером, который использовал сохраненный проект программы. Вскоре после этого машина, первоначально описанная в статье фон Неймана - EDVAC - была завершена, но не была готова в течение двух лет.

Практически все современные компьютеры используют архитектуру хранимых программ. Это стало основным понятием, определяющим современный компьютер.Технологии, используемые для создания компьютеров, изменились с 1940-х годов, но многие современные компьютеры по-прежнему используют архитектуру фон Неймана.

В 1950-х годах компьютеры были построены в основном из электронных ламп. Транзисторы заменили электронные лампы в 1960-х, потому что они были меньше и дешевле. Им также требуется меньше энергии и они не ломаются так сильно, как электронные лампы. В 1970-х годах технологии были основаны на интегральных схемах. Микропроцессоры, такие как Intel 4004, сделали компьютеры меньше, дешевле, быстрее и надежнее.К 1980-м годам микроконтроллеры стали достаточно маленькими и дешевыми, чтобы заменить механические элементы управления в таких вещах, как стиральные машины. В 80-е годы также появились домашние компьютеры и персональные компьютеры. С развитием Интернета персональные компьютеры становятся таким же обычным явлением в домашнем хозяйстве, как телевизор и телефон.

В 2005 году Nokia начала называть некоторые из своих мобильных телефонов (серии N) «мультимедийными компьютерами», а после выпуска Apple iPhone в 2007 году многие теперь начинают добавлять категорию смартфонов к «настоящим» компьютерам.В 2008 году, если смартфоны включены в число компьютеров в мире, крупнейшим производителем компьютеров по количеству проданных единиц больше не была Hewlett-Packard, а скорее Nokia. [9]

Есть много типов компьютеров. Некоторые включают:

  1. персональный компьютер
  2. рабочая станция
  3. базовый блок
  4. сервер
  5. миникомпьютер
  6. суперкомпьютер
  7. встроенная система
  8. планшетный компьютер

«Настольный компьютер» - это небольшой компьютер с экраном (который не является частью компьютера).Большинство людей хранят их на столе, поэтому их называют «настольными компьютерами». «Портативные компьютеры» - это компьютеры, достаточно маленькие, чтобы поместиться у вас на коленях. Это позволяет легко носить их с собой. И ноутбуки, и настольные компьютеры называются персональными компьютерами, потому что один человек одновременно использует их для таких вещей, как воспроизведение музыки, просмотр веб-страниц или видеоигры.

Есть компьютеры большего размера, которыми могут пользоваться одновременно многие люди. Они называются «мэйнфреймы», и эти компьютеры делают все, что заставляет работать такие вещи, как Интернет.Вы можете думать о персональном компьютере так: персональный компьютер подобен вашей коже: вы можете видеть его, другие люди могут видеть его, и через вашу кожу вы чувствуете ветер, воду, воздух и остальной мир. Мэйнфрейм больше похож на ваши внутренние органы: вы их никогда не видите и даже не думаете о них, но если они вдруг пропадут, у вас возникнут очень большие проблемы.

Встроенный компьютер, также называемый встроенной системой, - это компьютер, который делает одно и только одно, и обычно делает это очень хорошо.Например, будильник - это встроенный компьютер: он показывает время. В отличие от вашего персонального компьютера, вы не можете использовать свои часы для игры в тетрис. По этой причине мы говорим, что встроенные компьютеры нельзя программировать, потому что вы не можете установить больше программ на свои часы. Некоторые мобильные телефоны, банкоматы, микроволновые печи, проигрыватели компакт-дисков и автомобили работают со встроенными компьютерами.

ПК "все в одном" [изменить | изменить источник]

Универсальные компьютеры - это настольные компьютеры, в которых все внутренние механизмы компьютера находятся в том же корпусе, что и монитор.Apple сделала несколько популярных примеров компьютеров «все в одном», таких как оригинальный Macintosh середины 1980-х годов и iMac конца 1990-х и 2000-х годов.

  • Обработка текста
  • Таблицы
  • Презентации
  • Редактирование фотографий
  • Электронная почта
  • Монтаж / рендеринг / кодирование видео
  • Аудиозапись
  • Управление системой
  • Разработка веб-сайтов
  • Разработка программного обеспечения

Компьютеры хранят данные и инструкции в виде чисел, потому что компьютеры могут работать с числами очень быстро.Эти данные хранятся в виде двоичных символов (1 и 0). Символ 1 или 0, хранящийся в компьютере, называется битом, который происходит от двоичной цифры слова. Компьютеры могут использовать вместе множество битов для представления инструкций и данных, которые используются этими инструкциями. Список инструкций называется программой и хранится на жестком диске компьютера. Компьютеры работают с программой, используя центральный процессор, и они используют быструю память, называемую ОЗУ, также известную как (память с произвольным доступом), в качестве пространства для хранения инструкций и данных, пока они это делают.Когда компьютер хочет сохранить результаты программы на будущее, он использует жесткий диск, потому что вещи, хранящиеся на жестком диске, все еще можно запомнить после выключения компьютера.

Операционная система сообщает компьютеру, как понимать, какие задания он должен выполнять, как выполнять эти задания и как сообщать людям результаты. Миллионы компьютеров могут использовать одну и ту же операционную систему, в то время как каждый компьютер может иметь свои собственные прикладные программы, которые делают то, что нужно его пользователю. Использование одних и тех же операционных систем позволяет легко научиться использовать компьютеры для новых целей.Пользователь, которому нужно использовать компьютер для чего-то другого, может узнать, как использовать новую прикладную программу. Некоторые операционные системы могут иметь простые командные строки или полностью удобный графический интерфейс.

Одна из самых важных задач, которые компьютеры выполняют для людей, - это помощь в общении. Коммуникация - это то, как люди делятся информацией. Компьютеры помогли людям продвинуться вперед в науке, медицине, бизнесе и обучении, потому что они позволяют экспертам из любой точки мира работать друг с другом и обмениваться информацией.Они также позволяют другим людям общаться друг с другом, выполнять свою работу практически где угодно, узнавать почти обо всем или делиться друг с другом своим мнением. Интернет - это то, что позволяет людям общаться между своими компьютерами.

Компьютер теперь почти всегда является электронным устройством. Обычно он содержит материалы, которые при утилизации превращаются в электронные отходы. Когда в некоторых местах покупается новый компьютер, законы требуют, чтобы стоимость его утилизации была оплачена.Это называется управлением продуктом.

Компьютеры могут быстро устареть, в зависимости от того, какие программы использует пользователь. Очень часто их выбрасывают в течение двух-трех лет, потому что для некоторых новых программ требуется более мощный компьютер. Это усугубляет проблему, поэтому утилизация компьютеров происходит часто. Многие проекты пытаются отправить работающие компьютеры в развивающиеся страны, чтобы их можно было использовать повторно и не тратить так быстро, поскольку большинству людей не нужно запускать новые программы. Некоторые компоненты компьютера, например жесткие диски, могут легко сломаться.Когда эти части попадают на свалку, они могут поместить в грунтовые воды ядовитые химические вещества, такие как свинец. Жесткие диски также могут содержать секретную информацию, например, номера кредитных карт. Если жесткий диск не стереть перед тем, как выбросить, злоумышленник может получить информацию с жесткого диска, даже если диск не работает, и использовать его для кражи денег с банковского счета предыдущего владельца.

Компьютеры бывают разных форм, но большинство из них имеют общий дизайн.

  • Все компьютеры имеют центральный процессор.
  • Все компьютеры имеют своего рода шину данных, которая позволяет им получать или выводить данные в среду.
  • Все компьютеры имеют тот или иной вид памяти. Обычно это микросхемы (интегральные схемы), которые могут хранить информацию.
  • Многие компьютеры имеют какие-то датчики, которые позволяют им получать данные из окружающей среды.
  • Многие компьютеры имеют какое-либо устройство отображения, которое позволяет им отображать выходные данные. К ним также могут быть подключены другие периферийные устройства.

Компьютер состоит из нескольких основных частей.При сравнении компьютера с человеческим телом центральный процессор похож на мозг. Он делает большую часть мышления и сообщает остальному компьютеру, как работать. Процессор находится на материнской плате, которая похожа на скелет. Он обеспечивает основу для других частей и несет нервы, соединяющие их друг с другом и с ЦП. Материнская плата подключена к источнику питания, который обеспечивает электричеством весь компьютер. Различные приводы (привод компакт-дисков, дисковод для гибких дисков и на многих новых компьютерах USB-накопитель) действуют как глаза, уши и пальцы и позволяют компьютеру читать различные типы хранилищ точно так же, как человек может читать разные виды книг.Жесткий диск похож на человеческую память и отслеживает все данные, хранящиеся на компьютере. У большинства компьютеров есть звуковая карта или другой способ воспроизведения звука, который похож на голосовые связки или голосовой ящик. К звуковой карте подключены динамики, похожие на рот, из которых выходит звук. Компьютеры также могут иметь графическую карту, которая помогает компьютеру создавать визуальные эффекты, такие как трехмерное окружение или более реалистичные цвета, а более мощные графические карты могут создавать более реалистичные или более сложные изображения, как это может сделать хорошо обученный художник. .

Название компании Продажи
(млрд долларов США)
Яблоко 220 000
Samsung 212 680
Foxconn 132 070
л.с. (Hewlett-Packard) 112 300
IBM 99,750
Hitachi 87 510
Microsoft 86830
Амазонка 74,450
Sony 72,340
Panasonic 70 830
Google 59 820
Dell 56 940
Toshiba 56 200
LG 54,750
Intel 52,700
  1. «Цапля Александрийская».Проверено 15 января 2008.
  2. ↑ Говард Р. Тернер (1997), Наука в средневековом исламе: иллюстрированное введение , стр. 184, Техасский университет Press, ISBN 0-292-78149-0
  3. ↑ Дональд Рутледж Хилл, «Машиностроение на Средневековом Ближнем Востоке», Scientific American , май 1991 г., стр. 64-9 (сравните Дональд Рутледж Хилл, Машиностроение)
  4. 4,0 4,1 Древние открытия, Эпизод 11: Древние роботы , History Channel, извлечено 06.09.2008
  5. ↑ Fuegi & Francis 2003, стр.16–26.
  6. Филлипс, Ана Лена (2011). «Краудсорсинг гендерного равенства: День Ады Лавлейс и сопутствующий ему веб-сайт направлены на повышение роли женщин в науке и технологиях». Американский ученый . 99 (6): 463.
  7. «Ада Лавлейс удостоена чести Google Doodle», The Guardian , 10 декабря 2012 г., получено 10 декабря 2012 г. .
  8. ↑ Не путайте аналитическую машину с разностной машиной Бэббиджа, которая была непрограммируемым механическим калькулятором.
  9. Миллер, Мэтью. «В 2008 году Nokia была крупнейшим производителем компьютеров в мире». ZDNet . Проверено 18 июля 2020.

Примечания [изменение | изменить источник]

  • a Кемпф, Кар (1961). " Историческая монография: Электронные компьютеры в артиллерийском корпусе ". Абердинский полигон (армия США).
  • a Филлипс, Тони (2000). «Антикиферский механизм I».Американское математическое общество. Проверено 5 апреля 2006.
  • a Шеннон, Клод Элвуд (1940). « Символьный анализ цепей реле и коммутации ». Массачусетский Технологический Институт.
  • a Digital Equipment Corporation (1972). Руководство по процессору PDP-11/40 (PDF). Мейнард, Массачусетс: Корпорация цифрового оборудования.
  • a Verma, G .; Мильке, Н.(1988). « Показатели надежности флэш-памяти на базе ETOX ». Международный симпозиум IEEE по физике надежности.
  • a Меуэр, Ханс (13 ноября 2006 г.). «Архитектуры делятся во времени». Штромайер, Эрих; Саймон, Хорст; Донгарра, Джек. ТОП500. Проверено 27 ноября 2006.
  • Стокс, Джон (2007). Внутри машины: иллюстрированное введение в микропроцессоры и компьютерную архитектуру . Сан-Франциско: Пресса без крахмала.ISBN 978-1-59327-104-6 .
.

ОТ ОСНОВНЫХ РАМ К НОСНЫМ КОМПЬЮТЕРАМ

Мэйнфрейм - самый мощный тип компьютера. Он может обрабатывать и хранить большие объемы данных. Он поддерживает несколько пользователей одновременно и может поддерживать больше одновременных процессов, чем ПК. Центральная система - это большой сервер, подключенный к сотням терминалов по сети. Мэйнфреймы используются для крупномасштабных вычислений в банках, крупных компаниях и университетах.

Настольный ПК имеет собственный процессор (или ЦП), монитор и клавиатуру.Он используется как персональный компьютер дома или как рабочая станция для групповой работы. Типичными примерами являются IBM PC и Apple Macintosh. Он предназначен для размещения на вашем столе. Некоторые модели имеют вертикальный корпус, называемый башней.

Ноутбук (также называемый ноутбуком ) - это легкий компьютер, который можно легко транспортировать. Он может работать так же быстро, как настольный ПК, с аналогичными процессорами, объемом памяти и дисковыми накопителями, но он портативен и имеет меньший экран.Современные ноутбуки оснащены экраном TFT (тонкопленочный транзистор), который обеспечивает очень четкое изображение. Вместо мыши у них есть сенсорная панель , встроенная в клавиатуру - чувствительную площадку, к которой вы можете прикоснуться, чтобы перемещать указатель по экрану. Они предлагают множество вариантов подключения: USB-порты (универсальная последовательная шина) для подключения периферийных устройств, слоты для карт памяти и т. Д.

Они поставляются с аккумуляторными блоками , которые позволяют использовать компьютер при отсутствии электрических розеток.

Планшетный ПК выглядит как книга с ЖК-экраном, на котором можно писать с помощью специального цифрового пера. Вы можете складывать и вращать экран на 180 градусов. Ваш почерк можно распознать и преобразовать в редактируемый текст. Вы также можете печатать на отдельной клавиатуре или использовать распознавание голоса. Он мобильный и универсальный.

Персональный цифровой помощник или КПК - крошечный компьютер, который можно держать в одной руке. Термин КПК относится к большому количеству портативных устройств , карманных компьютеров и карманных компьютеров.Для ввода вы печатаете на небольшой клавиатуре или используете стилус - специальное перо, используемое с сенсорным экраном для выбора элементов, рисования изображений и т. Д. Некоторые модели включают распознавание рукописного ввода , которое позволяет КПК распознавать символы написано от руки. Некоторые КПК распознают произносимые слова с помощью программного обеспечения распознавания голоса . Их можно использовать как мобильные телефоны или как личные органайзеры для хранения заметок, напоминаний и адресов. Они также позволяют получить доступ в Интернет по беспроводной технологии без кабелей.



Носимый компьютер работает от батареек и носится на теле пользователя, например на пояс, рюкзак или жилет; он разработан для мобильной работы или работы в режиме громкой связи. Некоторые устройства оснащены беспроводным модемом, небольшой клавиатурой и экраном; другие активируются голосом и могут получать доступ к электронной или голосовой почте.

2, 1, ()

1 - портативный компьютер, который можно закрыть как портфель, но он может быть таким же мощным, как настольный компьютер;

2 - небольшой компьютер, который вписывается в предметы одежды;

3 - полноценный ПК, правда весит всего 1 штуку.2 кг - можно пойти на встречу и писать на ней свои заметки, как в бумажный блокнот; его режим экрана можно менять с портретного на альбомный;

4 - портативный компьютер, который можно использовать как телефон, веб-обозреватель и органайзер;

5 - типичный компьютер, который можно найти на многих предприятиях и популярный для домашнего использования;

6 - большой компьютер, используемый для интенсивной обработки данных и часто связанный со многими терминалами;



3 (), ()

1.Какой тип компьютера рекламируется? 2. Какой у него экран? 3. Какое указывающее устройство заменяет мышь? 4. Какие у него порты для подключения камер и музыкальных плееров? 5 Какой источник питания он использует?

TOSHIBA SATELLITE

- процессор Intel Centrino;

- 1024 МБ ОЗУ, 100 жестких дисков 6Б;

- привод DVD SuperMulti (+/- R двухслойный);

- 15.4-дюймовый широкоформатный ЖК-дисплей TFT с активной матрицей;

- 85-клавишная клавиатура и тачпад;

- 2 слота памяти, 1 слот PC Card или PCMCIA;

- Беспроводная связь: поддержка Wi-Fi и Bluetooth;

- 4 порта USB для подключения периферии: цифровой камеры, MP3-плеера, модема и т.д .;

- 6-элементный литий-ионный аккумулятор;

4, ()

1.IBM BlueGene - самый суперкомпьютер. (POWER) 2. Большинство библиотечных баз данных находятся в Интернете. (ДОСТУП) 3. Я отправлю вам свой отчет по электронной почте как (ПРИЛОЖЕНИЕ) 4. Эта книга покажет вам, как вести ваш малый бизнес. (КОМПЬЮТЕР) 5. Оптический диск позволяет удалять данные и записывать на них новые данные. (ERASE) 6. Рост Интернета увеличил потребность в эффективных данных (SECURE). 7. Комбинация новых текстильных материалов позволила создать музыкальные куртки и умные рубашки, которые могут считывать наш пульс.(ELECTRON) 8. Bluetooth - это технология, предназначенная для соединения компьютеров, мобильных телефонов и других устройств, заменяющая прямые кабельные соединения. (ПРОВОД) 9. Полет самолета используется для обучения пилотов. (МОДЕЛИРОВАТЬ)

3 - ЧАСТЬ 9

1 (), ()

НАЛИЧНАЯ ПАМЯТЬ

Большинство ПК сдерживаются не скоростью их основного процессора, а временем, которое требуется для перемещения данных в память и из памяти.Одним из наиболее важных способов обойти это узкое место является кэш памяти.

Идея состоит в том, чтобы использовать небольшое количество очень быстрых микросхем памяти в качестве буфера или кэша между основной памятью и процессором. Когда процессору нужно прочитать данные, он сначала смотрит в эту область кэша. Если он находит данные в кэше, это считается «попаданием в кэш», и процессору не нужно выполнять более трудоемкий процесс чтения данных из основной памяти. Только если данных нет в кеше, ему нужен доступ к основной памяти, но в процессе он копирует все, что находит, в кеш, чтобы там было готово для следующего раза, когда это понадобится.Весь процесс контролируется группой логических схем, называемых контроллером кеша.

Одна из основных задач контроллера кеша - следить за «согласованностью кеша», что означает обеспечение того, чтобы любые изменения, записанные в основную память, отражались в кэше и наоборот. Для этого существует несколько методов, наиболее очевидным из которых является одновременная запись процессором напрямую как в кэш, так и в основную память. Это называется кешем со сквозной записью и является самым безопасным, но также и самым медленным решением.

Основной альтернативой является кэш с обратной записью, который позволяет процессору записывать изменения только в кэш, а не в основную память. Измененные записи кэша помечаются как «грязные», указывая контроллеру кеша записать их содержимое обратно в основную память перед использованием пространства для кэширования новых данных. Кэш с обратной записью ускоряет процесс записи, но требует более интеллектуального контроллера кеша.

Большинство контроллеров кэш-памяти перемещают «строку» данных, а не просто отдельный элемент, каждый раз, когда им необходимо передать данные между основной памятью и кешем.Это имеет тенденцию повышать вероятность попадания в кэш, поскольку большинство программ тратят свое время на пошаговое выполнение инструкций, последовательно хранящихся в памяти, вместо того, чтобы прыгать из одной области в другую. Объем данных, передаваемых каждый раз, называется «размером строки».

КАК РАБОТАЕТ КЭШ ДИСКА

Дисковое кэширование работает практически одинаково, независимо от того, есть ли у вас кэш на контроллере диска или вы используете программное решение.ЦП запрашивает определенные данные из кеша. В некоторых случаях информация уже будет там, и запрос может быть выполнен без доступа к жесткому диску.

Если запрошенная информация отсутствует в кэше, данные считываются с диска вместе с большим фрагментом смежной информации. Затем кеш освобождает место для новых данных, заменяя старые. В зависимости от применяемого алгоритма это может быть информация, которая дольше всего хранилась в кэше, или информация, которая использовалась меньше всего.Затем запрос ЦП может быть удовлетворен, и в кэш уже загружены смежные данные в ожидании следующего запроса этой информации.

2 ()

1 Какова одна из основных причин того, что ПК не работает с максимальной скоростью?

2 Какое устройство следит за согласованностью кеша?

3 Какая основная альтернатива «кэш-памяти со сквозной записью»?

4 Когда кэш с обратной записью записывает свое содержимое обратно в основную память?

5 Когда данные помечаются как «грязные» в кэше обратной записи?

6 Что определяет, какие данные заменяются в кеш-памяти диска?

7 Какое слово в тексте используется вместо слова «буфер»?

3 ǒ ()

попадание в кэш;

b Контроллер кэш-памяти;

c Согласованность кэша;

d Кэш со сквозной записью;

e Кэш обратной записи;

f Размер строки;

1 Процесс записи изменяется только в кэш, а не в основную память, если пространство не используется для кэширования новых данных.

2 Объем данных, переданных в кэш за один раз.

3 Одновременная запись непосредственно в кэш и основную память.

4 Процессору удалось найти данные в кэше.

5 Обеспечение того, чтобы любые изменения, записанные в основную память, отражались в кэше и наоборот.

6 Логические схемы, используемые для управления процессом кэширования.

4 ()

СЛОВА СЕМЬИ

Полезно знать, как создавать семейства слов, добавляя суффиксы.Посмотрите на эти примеры:


.

Что такое вычислительная мощность? | HowStuffWorks

Что делает суперкомпьютер таким суперкомпьютером? Может ли он одним прыжком перепрыгнуть через высокие здания или защитить права невинных? Правда немного приземленнее. Суперкомпьютеры могут очень быстро обрабатывать сложные вычисления.

Как оказалось, в этом секрет вычислительной мощности. Все сводится к тому, насколько быстро машина может выполнять операцию. Все, что делает компьютер, сводится к математике. Процессор вашего компьютера интерпретирует любую выполняемую вами команду как серию математических задач.Более быстрые процессоры могут обрабатывать больше вычислений в секунду, чем более медленные, и они также лучше справляются с действительно сложными вычислениями.

В процессоре вашего компьютера находятся электронные часы. Работа часов заключается в создании серии электрических импульсов через равные промежутки времени. Это позволяет компьютеру синхронизировать все его компоненты и определять скорость, с которой компьютер может извлекать данные из своей памяти и выполнять вычисления.

Когда вы говорите о том, сколько гигагерц у вашего процессора, вы на самом деле говорите о тактовой частоте .Число указывает, сколько электрических импульсов ваш процессор отправляет каждую секунду. Процессор с частотой 3,2 гигагерца отправляет около 3,2 миллиарда импульсов каждую секунду. Хотя можно довести некоторые процессоры до скорости, превышающей заявленные пределы - процесс, называемый разгон , - в конечном итоге часы достигнут своего предела и не будут идти быстрее.

По состоянию на март 2010 года рекорд по вычислительной мощности принадлежит компьютеру Cray XT5 под названием Jaguar. Суперкомпьютер Jaguar может обрабатывать до 2-х файлов.3 квадриллиона вычислений в секунду [источник: Национальный центр вычислительных наук].

Производительность компьютера также может быть измерена в операций с плавающей запятой в секунду или операций с плавающей запятой . Современные настольные компьютеры имеют процессоры, которые могут обрабатывать миллиарды операций с плавающей запятой в секунду или гигафлопс. Компьютеры с несколькими процессорами имеют преимущество перед однопроцессорными компьютерами, поскольку каждое ядро ​​процессора может обрабатывать определенное количество вычислений в секунду.Многоядерные процессоры увеличивают вычислительную мощность при меньшем потреблении электроэнергии [источник: Intel]

Даже быстрым компьютерам могут потребоваться годы для выполнения определенных задач. Найти два простых множителя очень большого числа - сложная задача для большинства компьютеров. Во-первых, компьютер должен определить множители большого числа. Затем компьютер должен определить, являются ли множители простыми числами. Для невероятно большого количества это трудоемкая задача. На выполнение вычислений у компьютера может уйти много лет.

Компьютеры будущего могут найти такую ​​задачу относительно простой. Рабочий квантовый компьютер достаточной мощности мог бы параллельно вычислять коэффициенты и затем давать наиболее вероятный ответ всего за несколько секунд. Однако у квантовых компьютеров есть свои проблемы, и они не подходят для всех вычислительных задач, но они могут изменить наше представление о вычислительной мощности.

Узнайте больше о компьютерах и процессорах, перейдя по ссылкам на следующей странице.

.

Смотрите также