Какой ученый разработал первые электромеханические компьютеры

Электромеханические компьютеры

Первые электромеханические компьютеры

В конце 1880-х годов ученым Германом Холлеритом (США) была создана вычислительная машина для автоматической обработки данных. В такой машине данные, которые были нанесены на перфорированные карты, считывались с помощью электричества, и производилась механическая сортировка для распределения таких перфорированных карт в зависимости от местоположения пробоев. Такой табулятор стали использовать для автоматической обработки результатов переписи населения в некоторых городах и даже государствах. На сегодняшний день эта машина – 80-колонная перфокарта Холлерита значительно не модернизировалась.

Спустя 8 лет была основана компания по реализации табуляторов Холлерита, в дальнейшем ставшая одной из четырех компаний, которые образовали международную корпорацию IBM. Вплоть до конца 80-х годов ХХ столетия на всех вычислительных машинах любого типа применялись такие табуляторы, которые использовались для автоматической обработки данных, нанесенных на перфорированные карты, и получения результатов простых и сложных вычислений на бумажных носителях.

С наибольшей эффективностью такой табулятор производит операции сложения и вычитания. Для выполнения операции произведения машина использует метод многократного сложения, для деления - метод многократного вычитания. В Советском Союзе был организован выпуск машин, которые использовались для автоматической обработки цифровых и алфавитно-цифровых данных.

Эволюция электромеханических компьютеров

В начале прошлого века ученые задумались над использованием электромагнитных реле в вычислительных машинах. В 1936 году конструктором Конрадом Цузе (Германия) была создана вычислительная машина, функционирующая на электромагнитных релейных устройствах. Работы над созданием данной машины проводились на протяжении трех лет, после чего была создана первая механическая вычислительная машина, базирующая на использовании двоичной системы вычисления, формы представления чисел с относительной точностью (плавающей запятой), трехадресной системы программирования и перфорированных карт. В дальнейшем в качестве основного электронного компонента ученым было решено использовать реле, находившие в то время широкое применение во многих сферах техники. Позже Конрадом Цузе была создана вычислительная машина Z1 на 16 машинных слов, а затем и машина Z2.

Рисунок 1. Модель вычислительной машины Z1. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В 1941 году была создана получившая наибольшее распространение машина модели Z3 – ВМ с программным модульным управлением. Данная машина была реализована как релейная машина с двоичным кодом и памятью более 6400 разрядных чисел с плавающей запятой: из которых 7 разрядов - для порядка и 15 - для дробной части логарифма числа (называемой мантиссой). В блоке арифметики применялись параллельные логические вычисления, ввод входных данных производился посредством десятичной клавиатуры. Также в данной модели предполагался и цифровой вывод, автоматическая трансформация десятичных чисел в двоичные и наоборот. Общее время выполнения операции сложения составляло не более 0,3 секунды.

Все три эти машины были разрушены во время военных действий Второй Мировой Войны. После их окончания Цузе сконструировал следующие машины Z4 и Z5.

Конрад Цузе в 1945 году изобрел один из первых алгоритмических языков PLANKALKUL (перев. англ. "исчисление планов"). Данный язык можно назвать машинно-ориентированным, но в некоторых моментах по своему функционалу он превосходил даже уже существующие языки программирования, которые были ориентированы исключительно на работу с числовыми символами.

В это же время (ориентировочно в 1944 году) американский ученый Говард Айткен смог сконструировать в одном из цехов компании IBM машину «Марк-1» (немного позже «Марк-2»). Данные модели могли производить простейшие трансцендентные операции (вычитание, умножение и т.д.). «Марк-1» могла работать с 23-значными десятичными числами и выполняла операции сложения не более чем за 0,3 секунды, а умножения – не более 3 секунд. Но при изобретении этих машин были допущены две основные ошибки:

1. Машины были скорее электромеханические, чем электронные;
2. Отсутствовала возможность хранения программ и данных в памяти машины.

Немного позже в Великобритании начала функционировать первая ЭВМ (базирующаяся на реле), применяемая для расшифровки данных, передававшихся немецким кодированным передатчиком. Уже ко второй половине XX века потребность в автоматизации всех видов вычислений резко возросла, и что над изобретением машин типа "Марк-1" трудилось большое количество групп ученых в разных уголках мира.

В 1937 году американским ученым Дж. Атанасовым были начаты работы по созданию первой в истории ЭВМ. Такая вычислительная машина создавалась для решения задач матфизики. Дж. Атанасов были изобретены (и получены на них патенты) первые электронные устройства, которые в дальнейшем получили широкое распространение в компьютерной технике. Стоит отметить, что не все этапы проекта Атанасова были закончены, но все-таки спустя 30 лет в мире признали, что именно Дж. Атанасов стоял у истоков электронной вычислительной техники.

Применение и история создания электромагнитных реле

Определение 1

Реле представляет собой электроаппарат, который применяется для переключения (иначе говоря коммутации) гальванических цепей при определенных изменениях любых входных параметров.

Релейные элементы достаточно широко применяются в системах управления и автоматики, т.к. они могут быть использованы для:

• управления значительными мощностями на выходе при маломощных сигналах на входе;
• выполнения различных логических операций;
• создания релейных устройств для выполнения широкого спектра функций;
• переключения гальванических устройств;
• фиксации отклонений контролируемого параметра от заданного значения;
• выполнения функции запоминающей ячейки и т. п.

Работа первого реле было основана на действии электромагнитного поля, но такой релейный аппарат не был оснащен функцией коммутаций. Коммутационные аппараты были созданы позже (1837 г.) и использовались в телеграфном аппарате. Термин «реле» произошел от англ. слова relay, которое переводится как смена уставших лошадей на специализированных станциях или передача эстафеты уставшим спортсменом.

История электронных компьютеров, часть 1: пролог / Хабр

<< До этого: Электронная эра

Как мы увидели в прошлой статье, радио и телефонные инженеры в поисках более мощных усилителей открыли новую технологическую область, которую быстро окрестили электроникой. Электронный усилитель можно было легко превратить в цифровой переключатель, работающий с гораздо большей скоростью, чем его электромеханический родственник — телефонное реле. Благодаря отсутствию механических частей электронная лампа могла включаться и выключаться за микросекунду или ещё быстрее, а не за десяток миллисекунд или более, требовавшихся реле.

С 1939 по 1945 года на базе этих новых электронных компонентов было создано три компьютера. Даты их постройки не случайно совпадают с периодом Второй Мировой войны. Этот конфликт — не имевший аналогов в истории по тому, как он впрягал людей в ярмо колесницы войны — навсегда изменил взаимоотношения как между государствами, так и между наукой и технологией, а также принёс в мир большое количество новых устройств.

Истории трёх первых электронных компьютеров переплетены с войной. Первый был посвящён расшифровке немецких сообщений, и оставался под покровом секретности вплоть до 1970-х, когда он не представлял уже никакого интереса, кроме исторического. Вторым, о котором большинство читателей должны были слышать, был ENIAC, военный калькулятор, который достроили слишком поздно для того, чтобы он помог в войне. Но здесь мы рассмотрим самую раннюю из трёх этих машин, детище Джона Винсента Атанасова.

• История реле
• История электронных компьютеров
• История транзистора
• История интернета
• Эра фрагментации
• Восхождение интернета

Атанасов

Джон Атанасов в юности

К 1935 году, уже устроившись в должности профессора в Университете штата Айова, Атанасов решил что-нибудь сделать с этим бременем. Он начал прикидывать возможные пути постройки новой, более мощной вычислительной машины. Отвергнув аналоговые методы (такие, как дифференциальный анализатор MIT) по причинам ограниченности и неточности, он решил построить цифровую машину, работавшую с числами как с дискретными значениями, а не как с непрерывными измерениями. Он с юности был знаком с двоичной системой счисления и понимал, что она гораздо лучше ложится на структуру вида вкл/выкл цифрового переключателя, чем привычные десятичные числа. Поэтому он решил делать двоичную машину. И, наконец, он решил, что чтобы она была наиболее быстрой и гибкой, она должна быть электронной, и использовать электронные лампы для вычислений.

Атанасову необходимо было определиться и с пространством задач — для каких именно подсчётов должен был подойти его компьютер? В итоге он решил, что он будет заниматься решением систем линейных уравнений, низводя их до единственной переменной (при помощи метода Гаусса) — таких же вычислений, что преобладали в его диссертации. Он будет поддерживать до тридцати уравнений, до тридцати переменных в каждом. Такой компьютер мог бы решать важные для учёных и инженеров задачи, и при этом вроде бы не был неимоверно сложным.

Произведение искусства

С XIX века инженеры телеграфа и телефона имели в своём распоряжении удобное устройство под названием переключатель. Переключатель — это бистабильное реле, использующее постоянные магниты для удержания его в том состоянии, в котором вы его оставили — открытом или закрытом — до тех пор, пока оно не получит электрический сигнал на переключение состояний. Но электронные лампы не были на это способны. У них не было механического компонента, и они могли быть «открыты» или «закрыты» пока электричество текло или не текло по контуру. В 1918 году два британских физика, Уильям Эклз и Фрэнк Джордан связали проводами две лампы так, что получилось «реле-триггер» — электронное реле, постоянно остающееся включённым после включения от начального импульса. Эклз и Джордан создали свою систему для телекоммуникационных целей для Британского адмиралтейства в конце Первой Мировой войны. Но контур Эклза-Джордана, позднее ставший известным, как триггер [англ. flip-flop] можно было рассматривать и как устройство для хранения двоичной цифры — 1, если сигнал передаётся, и 0 в другом случае. Таким способом через n триггеров можно было представить двоичное число n разрядов.

Лет через десять после триггера произошёл второй серьёзный прорыв в электронике, столкнувшийся с миром вычислений: электронные счётчики. И снова, как это часто случалось в ранней истории вычислений, скука стала матерью изобретения. Физикам, изучавшим излучение субатомных частиц, приходилось либо слушать щелчки, либо часами изучать фотографические записи, подсчитывая количество обнаружений для измерения скорости излучения частиц различными веществами. Механические или электромеханические счётчики представляли соблазнительную возможность облегчить эти действия, но они двигались слишком медленно: они не могли зарегистрировать множество событий, происходивших с разницей в миллисекунды.

Ключевой фигурой в решении этой проблемы стал Чарльз Эрил Уинн-Уильямс, работавший под началом Эрнеста Резерфорда в Лаборатории Кавендиша в Кембридже. Уинн-Уильямс ловко обращался с электроникой, и уже использовал лампы (или клапаны, как их называли в Британии) для создания усилителей, благодаря которым можно было слышать происходящие с частицами события. В начале 1930-х он понял, что клапаны можно использовать для создания счётчика, который он назвал «счётчиком двоичной шкалы» — то есть, двоичного счётчика. По сути, это был набор триггеров, которые могли передавать переключения вверх по цепочке (на практике он использовал тиратроны, типы ламп, содержащих не вакуум, а газ, которые могли оставаться во включённом положении после полной ионизации газа).

Счётчик Уинна-Уильямса быстро вошёл в набор необходимых лабораторных устройств для всех, кто занимался физикой частиц. Физики строили очень маленькие счётчики, часто содержавшие по три знака (то есть, способные считать до семи). Этого было достаточно для создания буфера для медленного механического счётчика, и для записи событий, происходящих быстрее, чем их мог зарегистрировать счётчик с медленно движущимися механическими частями.

Но в теории такие счётчики можно было расширить до чисел произвольного размера или точности. Это были, строго говоря, первые цифровые электронные счётные машины.

Компьютер Атанасова-Берри

К 1939 году Атанасов закончил проектировать свой компьютер. Теперь ему требовался человек с подходящими знаниями для его постройки. Он нашёл такого человека в лице выпускника инженерного департамента Института штата Айова по имени Клиффорд Берри. К концу года Атанасов и Берри построили небольшой прототип. В следующем году они закончили полную версию компьютера на тридцать коэффициентов. В 1960-х писатель, раскопавший их историю, назвал его компьютером Атанасова-Берри (Atanasoff-Berry Computer, ABC), и имя прижилось. Однако всех недостатков устранить не удалось. В частности, ABC давал ошибку примерно в одной двоичной цифре на 10000, что для любого крупного вычисления было бы фатальным.

Клиффорд Берри и ABC в 1942-м

Тем не менее, в Атанасове и его ABC можно найти корни и источник всех современных компьютеров. Разве не создал он (при умелой помощи Берри) первый двоичный электронный цифровой компьютер? Разве это не основные характеристики миллиардов устройств, формирующих и управляющих экономикой, обществом и культурой по всему миру?

Но вернёмся назад. Прилагательные цифровой и двоичный не являются прерогативой ABC. К примеру, вычислитель комплексных чисел Белла (Bell Complex Number Computer, CNC), разработанный примерно в то же время, был цифровым, двоичным, электромеханическим компьютером, способным вести вычисления на комплексной плоскости. Также ABC и CNC были похожи в том, что решали задачи в ограниченной области, и не могли, в отличие от современных компьютеров, принимать произвольную последовательность инструкций.

Остаётся «электронный». Но, хотя математические внутренности ABC были электронными, работал он на электромеханических скоростях. Поскольку Атанасов и Берри по финансовым соображениям не могли использовать электронные лампы для хранения тысяч двоичных цифр, они использовали для этого электромеханические компоненты. Несколько сотен триодов, выполнявших основные математические расчёты, были окружены вращающимися барабанами и жужжащими перфорирующими машинами, где хранились промежуточные значения всех вычислительных шагов.

Атанасов и Берри совершили героическую работу над тем, чтобы считывать и записывать данные на перфокарты с огромной скоростью, прожигая их электричеством вместо того, чтобы делать в них отверстия механически. Но это привело к своим проблемам: именно аппарат для прожигания был в ответе за 1 ошибку на 10000 чисел. Более того, даже при наибольших их усилиях машина не могла «пробивать» быстрее одной строки в секунду, поэтому ABC мог проводить лишь одно вычисление в секунду каждым из тридцати арифметических устройств. Оставшееся время электронные лампы сидели без дела, в нетерпении «барабаня пальцами по столу», пока вся эта машинерия мучительно медленно вращалась вокруг них. Атанасов и Берри пристегнули породистого скакуна к телеге с сеном. (Руководитель проекта по воссозданию ABC в 1990-х годах оценивал максимальную скорость машины, с учётом всех трат времени, включая работу оператора по заданию задачи, в пять сложений или вычитаний в секунду. Это, конечно, быстрее человека-вычислителя, но не та скорость, которую мы связываем с электронными компьютерами.)

Схема ABC. Барабаны хранили временный ввод и вывод на конденсаторах. Тиратроновая схема пробивания карточек и считыватель карт записывали и считывали результаты целого шага работы алгоритма (устраняя одну из переменных из системы уравнений).

Работы над ABC застопорились в середине 1942 года, когда Атанасов и Берри записались в быстро растущую военную машину США, где требовались не только тела, но и мозги. Атанасова призвали в Морскую артиллерийскую лабораторию в Вашингтоне, чтобы он руководил командой, разрабатывавшей акустические мины. Берри женился на секретарше Атанасова и нашёл себе работу в работавшей на военных по контракту компании в Калифорнии, чтобы его не призвали на войну. Атанасов какое-то время пытался запатентовать своё творение в штате Айова, но безуспешно. После войны он занялся другими вещами, и больше уже не занимался компьютерами всерьёз. Сам компьютер отправили на свалку в 1948, чтобы освободить в офисе место для нового выпускника института.

Возможно, Атанасов просто начал работать слишком рано. Он основывался на скромных университетских грантах, и мог потратить всего несколько тысяч долларов на создание ABC, поэтому экономность вытеснила все остальные проблемы в его проекте. Если бы он подождал до начала 1940-х, он мог бы получить правительственный грант на полноценное электронное устройство. И в таком состоянии — с ограниченным применением, со сложным управлением, ненадёжный, не очень быстрый — ABC не стал многообещающей рекламой пользы электронных вычислений. Американская военная машина, несмотря на весь вычислительный голод, бросила ABC ржаветь в городке Эймс штата Айова.

Вычислительные машины войны

В США хватало материалов и умов (многие из которых бежали из гитлеровской Германии), и они находились в стороне от непосредственных боёв за выживание и доминирование, коснувшихся других стран. Это позволило стране выучить этот урок особенно чётко. Это проявилось в том, что обширные индустриальные и интеллектуальные ресурсы были брошены на создание первого атомного оружия. Менее известной, но не менее важной или меньшей по объёму инвестицией стало вложение в создание радарной технологии, центр которой находился в MIT в Rad Lab.

Так и зарождающаяся область автоматических вычислений получила свою долю военного финансирования, пусть и в гораздо меньших масштабах. Мы уже отмечали разнообразие электромеханических вычислительных проектов, порождённых войной. Потенциал компьютеров на базе реле был, относительно говоря, известен, поскольку телефонные станции с тысячами реле к тому времени работали уже много лет. Электронные компоненты ещё не доказали своей работоспособности на таких масштабах. Большая часть экспертов считала, что электронный компьютер неминуемо будет ненадёжным (ABC служил примером), или его постройка отнимет слишком много времени. Несмотря на внезапный приток государственных денег, военных проектов по электронным вычислениям было мало, и они были редки. Запущено было всего три, и всего два из них привели к появлению работоспособных машин.

В Германии инженер по телекоммуникациям Гельмут Шрейер доказал своему другу Конраду Цузе ценность электронной машины перед электромеханическим «V3», который Цузе строил для воздушной индустрии (впоследствии он стал известен, как Z3). Цузе в итоге согласился работать над вторым проектом вместе со Шрейером, и Исследовательский институт авиации предложил финансировать прототип на 100 ламп в конце 1941 года. Но двое мужчин сначала занялись более приоритетной военной работой, а затем их работу сильно замедлили повреждения, вызванные бомбёжками, в результате они так и не смогли заставить свою машину надёжно работать.

Цузе (справа) и Шрейер (слева) работают над электромеханическим компьютером в берлинской квартире родителей Цузе

А первый электронный компьютер, выполнявший полезную работу, был создан в секретной лаборатории в Британии, где инженер по телекоммуникациям предложил новый радикальный подход к криптоанализу на основе клапанов. Эту историю мы раскроем в следующий раз.

Что ещё почитать:

• Alice R. Burks and Arthur W. Burks, The First Electronic Computer: The Atansoff Story (1988)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
• Jane Smiley, The man Who Invented the Computer (2010)

Далее: Колосс >>

Какой ученый разработал первые электромеханические компьютеры?

В конце 19 века Кембриджский университет, кафедра политической экономики, и ее заведующий А. Маршалл, его последователи и приемники по кафедре - С. Пигу и Д.Х. Робентсон положили начало одному из направлений английской буржуазной экономической теории.

Они применяли субъективно-психолог­ический подход к объяснению экономических категорий. Предлагали отказаться от поисков объективно существующих законов, стремились применить теорию эволюции к общественному развитию.

А. Маршалл и его работы положили начало современному макроэкономическому направлению политической экономии. Основное внимание уделялось изучению закономерностей развития отдельных частных рынков. А. Маршалл в своих работах доказывал возможность бескризисного развития, отсутствие объективных причин безработицы и нищеты. Его последователь А.С. Пигу одним из первых экономистов продвигал теорию "государства всеобщего благоденствия".Полож­ения Кембриджской школы используются в современной политической экономике в различных концепциях.

9 месяцев назад

Причина только одна. А именно та, что Монгольская империя действительно соответствует понятию сверхдержава.

Она образовалась в результате активных, многолетних завоевательных усилий со стороны чингисхановского объединения и его последователей. Контролировалась территория от подступов к Венеции на западе до Кореи на востоке. Были разбиты грозные, наводившие ужас десятилетиями на соседей половецкие, арабские и турецкие войска. Были уничтожены походя легендарные ассасины. Крахом закончилось только одно усилие - попытка завоевать территорию современного Афганистана. И то скорее потому, что этому направлению не было возможности уделит столько же сил, сколько на прежние захваты.

Вторжение в Японию провалилось исключительно вследствие разгула природной стихии. Несомненно, что при удачной высадке десанта сопротивление было бы подавлено в течение 1 или 2 месяцев максимум.

Налицо все основные признаки, позволяющие описать Монгольскую империю именно как сверхдержаву.

8 месяцев назад

Бетон. Правда бетон применялся и раньше за несколько тысяч лет до Рима, но именно римляне добились особой долговечности своих сооружений из бетона, поставили его производство на научную основу и подвели технологическую базу и строго следовали разработанным стандартам.

8 месяцев назад

Промышленный переворот начался в Англии в середине XVIII в. Причины:

• насильственное обезземеливание крестьянства обеспечило промышленность свободной рабочей силой;
• в процессе развития колониальной торговли, пиратства, работорговли был накоплен первоначальный капитал;
• протестантизм не мешал ученым заниматься наукой и изобретениями.
• капитализм способствовал инвестициям денежных средств в технические исследования, покупке предпринимателями дорогостоящих машин.

9 месяцев назад

На этом сайте подробно написано об интересующем Вас вопросе. Эта тема очень объемная, вряд ли кто-то сможет раскрыть ее в своем ответе лучше, чем это сделано в источнике. Там Вы найдете и иллюстрации со схемой модели.

http://www.velesova-sloboda.org/polit/istarhov11.html

9 месяцев назад

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

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.

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

Первые электромеханические цифровые компьютеры — Студопедия

В 1936 году молодой немецкий инженер-энтузиаст Конрад Цузе начал работу над своим первым вычислителем серии Z, имеющим память и (пока ограниченную) возможность программирования. Созданная, в основном, на механической основе, но уже на базе двоичной логики, модель Z1, завершённая в 1938 году, так и не заработала достаточно надёжно, из-за недостаточной точности выполнения составных частей. Ввод команд и данных осуществлялся при помощи клавиатуры, а вывод, — с помощью маленькой панели на лампочках. Память вычислителя организовывалась при помощи конденсатора.

В 1939 году, Цузе создал второй вычислитель — Z2, но её планы и фотографии были уничтожены при бомбардировке во время Второй мировой войны, поэтому о ней почти ничего не известно. Z2 работала на электромагнитных переключателях, созданных в 1831 году ученым Джозефом Генри.

Следующая машина Цузе — Z3, была завершена в 1941 году. Она была построена на телефонных реле и работала вполне удовлетворительно. Тем самым, Z3 стала первым работающим компьютером, управляемым программой. Во многих отношениях Z3 была подобна современным машинам, в ней впервые был представлен ряд новшеств, таких как арифметика с плавающей запятой. Замена сложной в реализации десятичной системы на двоичную, сделала машины Цузе более простыми, а значит, более надёжными; считается, что это одна из причин того, что Цузе преуспел там, где Бэббидж потерпел неудачу.

Программы для Z3 хранились на перфорированной плёнке. Условные переходы отсутствовали, но в 1990-х было теоретически доказано, что Z3 является универсальным компьютером (если игнорировать ограничения на размер физической памяти). В двух патентах 1936 года, Конрад Цузе упоминал, что машинные команды могут храниться в той же памяти что и данные — предугадав тем самым то, что позже стало известно как архитектура фон Неймана и было впервые реализовано только в 1949 году в британском EDSAC.

Чуть ранее для частично законченного компьютера Z4 Цузе разработал первый в мире высокоуровневый язык программирования, названный им Планкалкюль (нем. Plankalkül исчислениепланов).

Война прервала работу над машиной. В сентябре 1950 года Z4 был, наконец, закончен и поставлен в ETH Zürich. В то время он был единственным работающим компьютером в континентальной Европе и первым компьютером в мире, который был продан. В этом Z4 на пять месяцев опередил Марк I и на десять — UNIVAC. Компьютер эксплуатировался в ETH Zürich до 1955 года, после чего был передан во Французский аэродинамический научно-исследовательский институт недалеко от Базеля, где работал до 1960 года.

Цузе и его компанией были построены и другие компьютеры, название каждого из которых начиналось с заглавной буквы Z. Наиболее известны машины Z11, продававшийся предприятиям оптической промышленности и университетам, и Z22 — первый компьютер с памятью на магнитных носителях.

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 сочло бы компьютером сегодня. Поэтому на этой странице представлен список первых компьютеров, начиная с Difference Engine и заканчивая компьютерами, которые мы используем сегодня.

Ранние изобретения, которые привели к созданию компьютеров, такие как счеты, калькуляторы и планшетные машины, 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 финансовых средств 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 АЛУ (Арифметико-логический блок), базовое управление потоком, перфокарты (вдохновленные ткацким станком Жаккарда) и встроенную память. Это первая концепция компьютера общего назначения. К сожалению, из-за проблем с финансированием этот компьютер так и не был построен при жизни Чарльза Бэббиджа. В 1910 году Генри Бэббидж, младший сын Чарльза Бэббиджа, смог завершить часть этой машины и выполнить основные вычисления.

Первый программируемый компьютер

Z1 был создан немцем Конрадом Цузе в гостиной его 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 изобретен Дж. Преспером Эккертом и Джоном Мочли в Пенсильванском университете, его строительство началось в 1943 году и не было завершено до 1946 года. Он занимал около 1800 квадратных футов и использовал около 18000 электронных ламп весом почти 50 тонн. Хотя судья позже постановил, что компьютер ABC был первым цифровым компьютером, многие до сих пор считают ENIAC первым цифровым компьютером, поскольку он был полностью функциональным.

Первый компьютер с сохраненной программой

Первым компьютером для электронного хранения и выполнения программы была SSEM (Small-Scale Experimental Machine), также известная как «Baby» или «Manchester Baby», в 1948 году. Он был разработан Фредериком Уильямсом и построен его протеже. Том Килберн при содействии Джеффа Тотилла из Манчестерского университета, Англия. Килберн написал первую программу, хранящуюся в электронном виде, которая находит наивысший правильный множитель целого числа, используя повторное вычитание, а не деление.Программа Килберна была выполнена 21 июня 1948 года.

Второй компьютер с хранимой программой также был британским: EDSAC , построенный и спроектированный Морисом Уилксом в математической лаборатории Кембриджского университета в Англии. EDSAC выполнил свои первые вычисления 6 мая 1949 года. Это был также первый компьютер, на котором была запущена графическая компьютерная игра «OXO», реализация крестиков-ноликов, отображаемых на 6-дюймовой электронно-лучевой трубке.

Примерно в то же время Manchester Mark 1 был еще одним компьютером, на котором можно было запускать сохраненные программы.Первая версия компьютера Mark 1, построенного в Университете Виктории в Манчестере, была введена в эксплуатацию в апреле 1949 года. Mark 1 использовался для запуска программы для поиска простых чисел Мерсенна в течение девяти часов без ошибок 16 и 17 июня того же года.

Первая компьютерная компания

Первой компьютерной компанией была Electronic Controls Company , основанная в 1949 году Дж. Преспером Эккертом и Джоном Мочли, теми же людьми, которые помогли создать компьютер ENIAC. Позднее компания была переименована в EMCC или Eckert-Mauchly Computer Corporation и выпустила серию мэйнфреймов под названием UNIVAC.

Первый компьютер с программой, хранящейся в памяти

Впервые поставленный правительству США в 1950 году, UNIVAC 1101 или ERA 1101 считается первым компьютером, способным сохранять и запускать программы из памяти.

Первый коммерческий компьютер

В 1942 году Конрад Цузе начал работу над Z4 , который позже стал первым коммерческим компьютером. Компьютер был продан Эдуарду Штифелю, математику из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе, 12 июля 1950 года.

Первый компьютер IBM

7 апреля 1953 года IBM публично представила 701 , свой первый коммерческий научный компьютер.

Первый компьютер с ОЗУ

MIT представляет машину Whirlwind 8 марта 1955 года, революционный компьютер, который был первым цифровым компьютером с ОЗУ на магнитном сердечнике и графикой в ​​реальном времени.

Первый транзисторный компьютер

TX-0 (транзисторный экспериментальный компьютер) - первый транзисторный компьютер, который был продемонстрирован в Массачусетском технологическом институте в 1956 году.

Первый миникомпьютер

В 1960 году компания Digital Equipment Corporation выпустила свой первый из многих компьютеров PDP - PDP-1.

Первый настольный компьютер массового потребления

В 1964 году первый настольный компьютер Programma 101 был представлен публике на Всемирной выставке в Нью-Йорке. Он был изобретен Пьером Джорджио Перотто и изготовлен Оливетти. Было продано около 44 000 компьютеров Programma 101, каждый по цене 3200 долларов США.

В 1968 году Hewlett Packard начала продавать HP 9100A , который считается первым настольным компьютером, поступающим на массовый рынок.

Первая рабочая станция

Хотя он так и не был продан, первой рабочей станцией считается Xerox Alto , представленный в 1974 году. Этот компьютер был революционным для своего времени и включал в себя полнофункциональный компьютер, дисплей и мышь. Компьютер работал, как и многие современные компьютеры, с использованием окон, меню и значков, как в

История компьютеров - Краткая хронология их эволюции

Компьютер был рожден не для развлечения или электронной почты, а из-за необходимости разрешить серьезный кризис, требующий обработки цифр. К 1880 году население США выросло настолько, что на составление таблиц результатов переписи населения США ушло более семи лет. Правительство искало более быстрый способ выполнить работу, что привело к появлению компьютеров на основе перфокарт, которые занимали целые комнаты.

Сегодня наши смартфоны обладают большей вычислительной мощностью, чем было доступно в этих ранних моделях.Следующая краткая история вычислительной техники представляет собой временную шкалу того, как компьютеры эволюционировали от их скромного начала до современных машин, которые выходят в Интернет, играют в игры и транслируют мультимедиа в дополнение к вычислению чисел.

1801 : Во Франции Жозеф Мари Жаккар изобретает ткацкий станок, в котором используются перфокарты для автоматического плетения тканей. Ранние компьютеры использовали аналогичные перфокарты.

1822 : английский математик Чарльз Бэббидж задумывает паровую вычислительную машину, которая могла бы вычислять таблицы чисел.Проект, финансируемый правительством Англии, провалился. Однако более века спустя был действительно построен первый в мире компьютер.

1890 : Герман Холлерит разрабатывает систему перфокарт для расчета результатов переписи 1880 года, выполнив задачу всего за три года и сэкономив правительству 5 миллионов долларов. Он основывает компанию, которая в конечном итоге станет IBM.

1936 : Алан Тьюринг представляет понятие универсальной машины, позже названной машиной Тьюринга, способной вычислять все, что можно вычислить.Центральная концепция современного компьютера была основана на его идеях.

1937 : Дж. В. Атанасов, профессор физики и математики в Университете штата Айова, пытается построить первый компьютер без шестерен, кулачков, ремней или валов.

1939: Компания Hewlett-Packard основана Дэвидом Паккардом и Биллом Хьюлеттом в гараже Пало-Альто, Калифорния, согласно данным Музея компьютерной истории.

1941 : Атанасов и его аспирант Клиффорд Берри создают компьютер, который может одновременно решать 29 уравнений.Это первый раз, когда компьютер может хранить информацию в своей основной памяти.

1943-1944 : Два профессора Пенсильванского университета, Джон Мочли и Дж. Преспер Экерт, создают электронный числовой интегратор и калькулятор (ENIAC ) . Считается дедушкой цифровых компьютеров, он занимает комнату размером 20 на 40 футов и имеет 18 000 электронных ламп.

1946 : Мочли и Преспер покидают Пенсильванский университет и получают финансирование от Бюро переписи населения на создание UNIVAC, первого коммерческого компьютера для бизнеса и государственных приложений.

1947 : Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн из Bell Laboratories изобрели транзистор. Они обнаружили, как сделать электрический выключатель из твердых материалов и без вакуума.

1953 : Грейс Хоппер разрабатывает первый компьютерный язык, который в конечном итоге стал известен как COBOL. Томас Джонсон Уотсон-младший, сын генерального директора IBM Томаса Джонсона Уотсона-старшего, задумал IBM 701 EDPM, чтобы помочь Организации Объединенных Наций следить за Кореей во время войны.

1954 : Язык программирования FORTRAN, аббревиатура от FORmula TRANslation, разработан командой программистов IBM во главе с Джоном Бэкусом, по данным Мичиганского университета.

1958 : Джек Килби и Роберт Нойс представляют интегральную схему, известную как компьютерный чип. Килби был удостоен Нобелевской премии по физике в 2000 году за свою работу.

1964 : Дуглас Энгельбарт показывает прототип современного компьютера с мышью и графическим пользовательским интерфейсом (GUI ) .Это знаменует собой эволюцию компьютера от специализированной машины для ученых и математиков к технологии, более доступной для широкой публики.

1969 : Группа разработчиков Bell Labs создает UNIX, операционную систему, которая решает проблемы совместимости. Написанная на языке программирования C, UNIX была переносима на множество платформ и стала предпочтительной операционной системой среди мэйнфреймов в крупных компаниях и государственных учреждениях. Из-за медленного характера системы она так и не получила широкого распространения среди пользователей домашних ПК.

1970 : Недавно сформированная корпорация Intel представляет Intel 1103, первый чип памяти с динамическим доступом (DRAM).

1971 : Алан Шугарт возглавляет команду инженеров IBM, которые изобрели «гибкий диск», позволяющий передавать данные между компьютерами.

1973 : Роберт Меткалф, член исследовательского персонала Xerox, разрабатывает Ethernet для соединения нескольких компьютеров и другого оборудования.

1974-1977 : На рынке появилось несколько персональных компьютеров, в том числе Scelbi & Mark-8 Altair, IBM 5100, TRS-80 Radio Shack, ласково известный как "Trash 80", и Commodore PET.

1975 : В январском выпуске журнала Popular Electronics представлен Altair 8080, описанный как «первый в мире комплект миникомпьютера, конкурирующий с коммерческими моделями». Два «компьютерных фаната», Пол Аллен и Билл Гейтс, предлагают написать программное обеспечение для Altair, используя новый язык BASIC. 4 апреля, после успеха этого первого начинания, двое друзей детства основали собственную компанию по разработке программного обеспечения Microsoft.

1976 : Стив Джобс и Стив Возняк запускают Apple Computers в День дурака и выпускают Apple I, первый компьютер с одноконтурной платой, согласно Стэнфордскому университету.

1977 : Первоначальная партия TRS-80 Radio Shack составляла всего 3000 . Он продавался как сумасшедший. Впервые не гики могли писать программы и заставлять компьютер делать то, что они хотели.

1977 : Джобс и Возняк объединяют Apple и демонстрируют Apple II на первой компьютерной ярмарке Западного побережья. Он предлагает цветную графику и включает в себя привод аудиокассеты для хранения.

1978 : Бухгалтеры радуются появлению VisiCalc, первой компьютеризированной программы для работы с электронными таблицами.

1979 : Обработка текстов становится реальностью, когда MicroPro International выпускает WordStar. «Определяющим изменением было добавление полей и переноса слов», - сказал создатель Роб Барнаби в электронном письме Майку Петри в 2000 году. «Дополнительные изменения включали избавление от командного режима и добавление функции печати. ​​Я был техническим мозгом - я понял, как сделать это, и сделал это, и задокументировал это."

1981 : Первый персональный компьютер IBM под кодовым названием Acorn. В нем используется операционная система Microsoft MS-DOS. В нем есть микросхема Intel, две дискеты и дополнительный цветной монитор. Sears & Roebuck и Computerland продают машины, что означает первый раз, когда компьютер доступен через внешних дистрибьюторов. популяризирует термин ПК.

1983 : Apple Lisa - первый персональный компьютер с графическим интерфейсом. Он также имеет раскрывающееся меню и значки. Он проваливается, но в конечном итоге превращается в Macintosh. Gavilan SC - первый портативный компьютер со знакомым форм-фактором флип и первый, продаваемый как «ноутбук».

1985 : Microsoft анонсирует Windows, согласно Британской энциклопедии. Это был ответ компании на графический интерфейс Apple. Commodore представляет Amiga 1000, которая обладает расширенными аудио и видео возможностями.

1985 : Первое доменное имя dot-com зарегистрировано 15 марта, за много лет до того, как World Wide Web ознаменует официальное начало истории Интернета. Symbolics Computer Company, небольшой производитель компьютеров из Массачусетса, регистрирует Symbolics.com. Более чем через два года было зарегистрировано всего 100 доткомов.

1986 : Compaq выводит на рынок Deskpro 386. Его 32-битная архитектура обеспечивает скорость, сопоставимую с мэйнфреймами.

1990 : Тим Бернерс-Ли, исследователь из ЦЕРН, лаборатории физики высоких энергий в Женеве, разрабатывает язык гипертекстовой разметки (HTML), положив начало всемирной паутине.

1993 : Микропроцессор Pentium способствует использованию графики и музыки на ПК.

1994 : ПК становятся игровыми машинами, так как "Command & Conquer", "Alone in the Dark 2", "Theme Park", "Magic Carpet", "Descent" и "Little Big Adventure" входят в число популярных игр. магазин.

1996 : Сергей Брин и Ларри Пейдж разрабатывают поисковую систему Google в Стэнфордском университете.

1997 : Microsoft инвестирует 150 миллионов долларов в Apple, которая в то время боролась, завершая судебный процесс Apple против Microsoft, в котором утверждалось, что Microsoft скопировала «внешний вид» своей операционной системы.

1999 : Термин Wi-Fi становится частью вычислительного языка, и пользователи начинают подключаться к Интернету без проводов.

2001 : Apple представляет операционную систему Mac OS X, которая, помимо других преимуществ, обеспечивает архитектуру защищенной памяти и упреждающую многозадачность. Чтобы не отставать, Microsoft выпускает Windows XP с существенно переработанным графическим интерфейсом.

2003 : Первый 64-разрядный процессор AMD Athlon 64 становится доступным для потребительского рынка.

2004 : Mozilla Firefox 1.0 бросает вызов Microsoft Internet Explorer, доминирующему веб-браузеру. Запускается социальная сеть Facebook.

2005 : Основание YouTube, службы обмена видео. Google приобретает Android, операционную систему для мобильных телефонов на базе Linux.

2006 : Apple представляет MacBook Pro, свой первый двухъядерный мобильный компьютер на базе Intel, а также iMac на базе Intel. Игровая консоль Nintendo Wii выходит на рынок.

2007 : iPhone предоставляет смартфону множество компьютерных функций.

2009 : Microsoft запускает Windows 7, которая предлагает возможность закреплять приложения на панели задач и, среди прочего, расширяет возможности распознавания касаний и рукописного ввода.

2010 : Apple представляет iPad, который меняет представление потребителей о средствах массовой информации и дает толчок развитию спящего сегмента планшетных компьютеров.

2011 : Google выпускает Chromebook, ноутбук с операционной системой Google Chrome.

2012 : 4 октября у Facebook 1 миллиард пользователей.

2015 : Apple выпускает Apple Watch. Microsoft выпускает Windows 10.

2016: Создан первый перепрограммируемый квантовый компьютер. «До сих пор не существовало ни одной платформы для квантовых вычислений, которая могла бы программировать новые алгоритмы в их системе. Обычно каждая из них предназначена для атаки на определенный алгоритм», - сказал ведущий автор исследования Шантану Дебнат, квантовый физик и инженер-оптик в Мэрилендском университете, Колледж-Парк.

2017: Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) разрабатывает новую программу «Молекулярная информатика», в которой молекулы используются в качестве компьютеров. «Химия предлагает богатый набор свойств, которые мы, возможно, сможем использовать для быстрого, масштабируемого хранения и обработки информации», - говорится в заявлении Энн Фишер, менеджера программы Управления оборонных исследований DARPA. «Существуют миллионы молекул, и каждая молекула имеет уникальную трехмерную атомную структуру, а также такие переменные, как форма, размер или даже цвет.Это богатство предоставляет обширное пространство для разработки новых и многозначных способов кодирования и обработки данных, выходящих за рамки нулей и единиц современной цифровой архитектуры, основанной на логике ». [Компьютеры будущего могут быть крошечными молекулярными машинами]

Дополнительно Отчет Алины Брэдфорд, соавтора Live Science

Дополнительные ресурсы

компьютер | История, сети, операционные системы и факты

Компьютер , устройство для обработки, хранения и отображения информации.

Портативный компьютер.

Популярные вопросы

Что такое компьютер?

Компьютер - это машина, которая может хранить и обрабатывать информацию. Большинство компьютеров полагаются на двоичную систему, которая использует две переменные, 0 и 1, для выполнения таких задач, как хранение данных, вычисление алгоритмов и отображение информации.Компьютеры бывают самых разных форм и размеров, от карманных смартфонов до суперкомпьютеров весом более 300 тонн.

Кто изобрел компьютер?

Какой компьютер самый мощный в мире?

По состоянию на июнь 2020 года самым мощным компьютером в мире является японский суперкомпьютер Fugaku, разработанный Riken и Fujitsu. Он использовался для моделирования симуляций COVID-19.

Как работают языки программирования?

Популярные современные языки программирования, такие как JavaScript и Python, работают с несколькими формами парадигм программирования.Функциональное программирование, которое использует математические функции для выдачи выходных данных на основе ввода данных, является одним из наиболее распространенных способов использования кода для предоставления инструкций компьютеру.

Что умеют компьютеры?

Самые мощные компьютеры могут выполнять чрезвычайно сложные задачи, такие как моделирование экспериментов с ядерным оружием и прогнозирование изменения климата. Развитие квантовых компьютеров, машин, которые могут обрабатывать большое количество вычислений с помощью квантового параллелизма (производного от суперпозиции), могло бы выполнять еще более сложные задачи.

Являются ли компьютеры сознательными?

Способность компьютера обретать сознание - широко обсуждаемая тема. Некоторые утверждают, что сознание зависит от самосознания и способности мыслить, а это означает, что компьютеры обладают сознанием, потому что они распознают свое окружение и могут обрабатывать данные. Другие считают, что человеческое сознание никогда не может быть воспроизведено физическими процессами.

Компьютер когда-то означал человека, который выполнял вычисления, но теперь этот термин почти повсеместно относится к автоматизированному электронному оборудованию.Первый раздел статьи посвящен современным цифровым электронным компьютерам и их конструкции, составным частям и приложениям. Второй раздел посвящен истории вычислительной техники. Подробнее о компьютерной архитектуре, программном обеспечении и теории, см. Computer Science.

Основы вычислений

Первые компьютеры использовались в основном для численных расчетов. Однако, поскольку любую информацию можно закодировать численно, люди вскоре поняли, что компьютеры способны обрабатывать информацию общего назначения.Их способность обрабатывать большие объемы данных расширила диапазон и точность прогнозов погоды. Их скорость позволила им принимать решения о маршрутизации телефонных соединений через сеть и управлять механическими системами, такими как автомобили, ядерные реакторы и роботизированные хирургические инструменты. Они также достаточно дешевы, чтобы их можно было встроить в бытовую технику и сделать сушилки для одежды и рисоварки «умными». Компьютеры позволили нам задавать вопросы, которые раньше не могли быть заданы, и отвечать на них.Эти вопросы могут касаться последовательностей ДНК в генах, моделей активности на потребительском рынке или всех случаев использования слова в текстах, хранящихся в базе данных. Все чаще компьютеры также могут учиться и адаптироваться в процессе работы.

Компьютеры также имеют ограничения, некоторые из которых являются теоретическими. Например, есть неразрешимые предложения, истинность которых не может быть определена в рамках данного набора правил, таких как логическая структура компьютера. Поскольку не может существовать универсального алгоритмического метода для идентификации таких предложений, компьютер, которого попросили получить истинность такого предложения, будет (если не прервать его принудительно) бесконечно долго - состояние, известное как «проблема остановки».( См. машина Тьюринга). Другие ограничения отражают современные технологии. Человеческий разум умеет распознавать пространственные закономерности - например, легко различать человеческие лица, - но это сложная задача для компьютеров, которые должны обрабатывать информацию последовательно, а не улавливать детали в целом с первого взгляда. Еще одна проблемная область для компьютеров - это взаимодействие на естественном языке. Поскольку в обычном человеческом общении предполагается так много общих знаний и контекстной информации, исследователям еще предстоит решить проблему предоставления соответствующей информации универсальным программам на естественном языке.

Аналоговые компьютеры используют непрерывные физические величины для представления количественной информации. Сначала они представляли величины с механическими компонентами ( см. дифференциальный анализатор и интегратор), но после Второй мировой войны использовались напряжения; к 1960-м годам их в значительной степени заменили цифровые компьютеры. Тем не менее, аналоговые компьютеры и некоторые гибридные аналогово-цифровые системы продолжали использоваться в течение 1960-х годов в таких задачах, как моделирование самолетов и космических полетов.

Одним из преимуществ аналоговых вычислений является то, что можно относительно просто спроектировать и построить аналоговый компьютер для решения единственной проблемы. Другое преимущество состоит в том, что аналоговые компьютеры часто могут представлять и решать проблему «в реальном времени»; то есть вычисления происходят с той же скоростью, что и моделируемая им система. Их основные недостатки заключаются в том, что аналоговые представления имеют ограниченную точность - обычно несколько десятичных знаков, но меньше в сложных механизмах, - а устройства общего назначения дороги и их нелегко запрограммировать.

В отличие от аналоговых компьютеров цифровые компьютеры представляют информацию в дискретной форме, как правило, в виде последовательностей нулей и единиц (двоичных цифр или битов). Современная эра цифровых компьютеров началась в конце 1930-х - начале 1940-х годов в США, Великобритании и Германии. В первых устройствах использовались переключатели, работающие от электромагнитов (реле). Их программы хранились на перфоленте или картах, и у них было ограниченное внутреннее хранилище данных. Исторические разработки, см. В в разделе «Изобретение современного компьютера».

В 1950-х и 60-х годах Unisys (производитель компьютеров UNIVAC), International Business Machines Corporation (IBM) и другие компании производили большие и дорогие компьютеры все большей мощности. Они использовались крупными корпорациями и правительственными исследовательскими лабораториями, как правило, как единственный компьютер в организации. В 1959 году компьютер IBM 1401 арендовали за 8000 долларов в месяц (первые машины IBM почти всегда сдавались в аренду, а не продавались), а в 1964 году самый большой компьютер IBM S / 360 стоил несколько миллионов долларов.

Эти компьютеры стали называть мэйнфреймами, хотя этот термин не стал общепринятым, пока не были построены компьютеры меньшего размера. Мэйнфреймы характеризовались наличием (для своего времени) больших возможностей хранения, быстрых компонентов и мощных вычислительных возможностей. Они были очень надежными и, поскольку они часто удовлетворяли жизненно важные потребности в организации, иногда проектировались с резервными компонентами, которые позволяли им выдерживать частичные отказы. Поскольку это были сложные системы, ими управлял штат системных программистов, у которых только был доступ к компьютеру.Другие пользователи отправляли «пакетные задания» для выполнения по одному на мэйнфрейме.

Такие системы остаются важными и сегодня, хотя они больше не являются единственным или даже основным центральным вычислительным ресурсом организации, которая обычно имеет сотни или тысячи персональных компьютеров (ПК). Теперь мэйнфреймы обеспечивают хранилище данных большой емкости для Интернет-серверов или, благодаря методам разделения времени, позволяют сотням или тысячам пользователей одновременно запускать программы. Из-за их текущих ролей эти компьютеры теперь называются серверами, а не мэйнфреймами.

Кто и когда изобрел первый компьютер?

• Перейти к основному содержанию
• Перейти к основной боковой панели
• Перейти к дополнительной боковой панели
• Перейти к нижнему колонтитулу

Компьютерные заметки

Библиотека

• • Computer Fundamental
  • Computer Memory
  • Операционная система
  • Компьютерные сети
  • Программирование на C
  • Программирование на C ++
  • Программирование на Java
  • Программирование на C #
  • Учебное пособие по SQL
  • Учебное пособие по управлению графикой
  • Компьютерное руководство по управлению графикой
  • Style Sheet
  • JavaScript Tutorial
  • Html Tutorial
  • Wordpress Tutorial
  • Python Tutorial
  • PHP Tutorial
  • JSP Tutorial
  • Angular4 Tutorial
  • Angular4 Tutorial 14 Структуры данных
  • E Commerce Tutorial
  • Visual Basic
  • Structs2 Tutorial
  • Digital Electronics
  • Internet Terms
  • Servlet Tutorial

.

информатика | Определение, поля и факты

Информатика , изучение компьютеров и вычислений, включая их теоретические и алгоритмические основы, аппаратное и программное обеспечение, а также их использование для обработки информации. Дисциплина информатики включает изучение алгоритмов и структур данных, компьютерное и сетевое проектирование, моделирование данных и информационных процессов, а также искусственный интеллект. Информатика берет некоторые свои основы из математики и инженерии и поэтому включает методы из таких областей, как теория массового обслуживания, вероятность и статистика, а также проектирование электронных схем.Информатика также широко использует проверку гипотез и экспериментирование во время концептуализации, проектирования, измерения и уточнения новых алгоритмов, информационных структур и компьютерных архитектур.

портативный компьютер

портативный персональный компьютер.

© Index Open

Популярные вопросы

Что такое информатика?

Кто самые известные программисты?

Что можно делать с информатикой?

Используется ли информатика в видеоиграх?

Как мне изучить информатику?

Многие университеты по всему миру предлагают степени, которые обучают студентов основам теории информатики и приложениям компьютерного программирования.Кроме того, преобладание онлайн-ресурсов и курсов позволяет многим людям самостоятельно изучать более практические аспекты информатики (такие как кодирование, разработка видеоигр и дизайн приложений).

Информатика считается частью семейства из пяти отдельных, но взаимосвязанных дисциплин: компьютерная инженерия, информатика, информационные системы, информационные технологии и разработка программного обеспечения. Это семейство стало известно как дисциплина вычислений.Эти пять дисциплин взаимосвязаны в том смысле, что информатика является их объектом изучения, но они отделены друг от друга, поскольку каждая имеет свою исследовательскую перспективу и направленность учебной программы. (С 1991 года Ассоциация вычислительной техники [ACM], Компьютерное общество IEEE [IEEE-CS] и Ассоциация информационных систем [AIS] сотрудничали для разработки и обновления таксономии этих пяти взаимосвязанных дисциплин и руководящих принципов, которые образовательные учреждения используются во всем мире для своих программ бакалавриата, магистратуры и исследовательских программ.)

Основные области информатики включают традиционное изучение компьютерной архитектуры, языков программирования и разработки программного обеспечения. Однако они также включают вычислительную науку (использование алгоритмических методов для моделирования научных данных), графику и визуализацию, взаимодействие человека с компьютером, базы данных и информационные системы, сети, а также социальные и профессиональные вопросы, которые являются уникальными для практики информатики. . Как может быть очевидно, некоторые из этих подполей частично совпадают в своей деятельности с другими современными областями, такими как биоинформатика и вычислительная химия.Эти совпадения являются следствием тенденции компьютерных ученых признавать многочисленные междисциплинарные связи в своей области и действовать в соответствии с ними.

Развитие информатики

Информатика возникла как самостоятельная дисциплина в начале 1960-х годов, хотя электронно-цифровая вычислительная машина, являющаяся объектом ее изучения, была изобретена примерно двумя десятилетиями раньше. Корни информатики лежат, прежде всего, в смежных областях математики, электротехники, физики и информационных систем управления.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Математика является источником двух ключевых концепций в развитии компьютера - идеи о том, что всю информацию можно представить в виде последовательностей нулей и единиц, и абстрактного понятия «хранимая программа». В двоичной системе счисления числа представлены последовательностью двоичных цифр 0 и 1 так же, как числа в знакомой десятичной системе представлены цифрами от 0 до 9.Относительная легкость, с которой два состояния (например, высокое и низкое напряжение) могут быть реализованы в электрических и электронных устройствах, естественным образом привела к тому, что двоичная цифра или бит стал основной единицей хранения и передачи данных в компьютерной системе.

Электротехника обеспечивает основы проектирования схем, а именно идею о том, что электрические импульсы, входящие в схему, могут быть объединены с использованием булевой алгебры для получения произвольных выходных сигналов. (Булева алгебра, разработанная в 19 веке, предоставила формализм для разработки схемы с двоичными входными значениями нулей и единиц [ложь или истина, соответственно, в терминологии логики], чтобы получить любую желаемую комбинацию нулей и единиц на выходе.) Изобретение транзистора и миниатюризация схем, наряду с изобретением электронных, магнитных и оптических носителей для хранения и передачи информации, явились результатом достижений электротехники и физики.

Информационные системы управления, первоначально называвшиеся системами обработки данных, предоставили ранние идеи, на основе которых развились различные концепции информатики, такие как сортировка, поиск, базы данных, поиск информации и графические пользовательские интерфейсы.В крупных корпорациях размещались компьютеры, на которых хранилась информация, играющая ключевую роль в ведении бизнеса - расчет заработной платы, бухгалтерский учет, управление запасами, контроль производства, отгрузка и получение.

Теоретические работы по вычислимости, начатые в 1930-х годах, обеспечили необходимое распространение этих достижений на проектирование целых машин; важной вехой стала спецификация машины Тьюринга (теоретическая вычислительная модель, выполняющая инструкции, представленные в виде последовательности нулей и единиц) в 1936 году британским математиком Аланом Тьюрингом и его доказательство вычислительной мощности модели.Другим прорывом стала концепция компьютера с хранимой программой, которую обычно приписывают венгерскому американскому математику Джону фон Нейману. Это истоки области информатики, которая позже стала известна как архитектура и организация.

Алан М. Тьюринг, 1951.

Science History Images / Alamy

В 1950-е годы большинство пользователей компьютеров работали либо в научно-исследовательских лабораториях, либо в крупных корпорациях. Первая группа использовала компьютеры для выполнения сложных математических вычислений (например,g., траектории ракет), в то время как последняя группа использовала компьютеры для управления большими объемами корпоративных данных (например, платежными ведомостями и запасами). Обе группы быстро поняли, что написание программ на машинном языке нулей и единиц непрактично и не надежно. Это открытие привело к разработке языка ассемблера в начале 1950-х годов, который позволяет программистам использовать символы для инструкций (например, ADD для сложения) и переменных (например, X ). Другая программа, известная как ассемблер, переводила эти символические программы в эквивалентную двоичную программу, шаги которой компьютер мог выполнять, или «выполнять».”

Другие элементы системного программного обеспечения, известные как связывающие загрузчики, были разработаны для объединения частей собранного кода и загрузки их в память компьютера, где они могли быть выполнены. Концепция связывания отдельных частей кода была важна, поскольку позволяла повторно использовать «библиотеки» программ для выполнения общих задач. Это был первый шаг в развитии области компьютерных наук, называемой программной инженерией.

Позже, в 1950-х годах, язык ассемблера оказался настолько громоздким, что разработка языков высокого уровня (близких к естественным языкам) стала поддерживать более легкое и быстрое программирование.FORTRAN стал основным языком высокого уровня для научного программирования, а COBOL стал основным языком бизнес-программирования. Эти языки несли с собой потребность в различном программном обеспечении, называемом компиляторами, которое переводит программы на языке высокого уровня в машинный код. По мере того как языки программирования становились все более мощными и абстрактными, создание компиляторов, которые создают высококачественный машинный код и которые эффективны с точки зрения скорости выполнения и потребления памяти, стало сложной проблемой информатики.Разработка и реализация языков высокого уровня лежит в основе области информатики, называемой языками программирования.

Рост использования компьютеров в начале 1960-х годов послужил толчком для разработки первых операционных систем, которые состояли из резидентного программного обеспечения системы, которое автоматически обрабатывало ввод и вывод и выполняло программы, называемые «заданиями». Спрос на более совершенные вычислительные методы привел к возрождению интереса к численным методам и их анализу, деятельности, которая распространилась настолько широко, что стала известна как вычислительная наука.

В 1970-х и 1980-х годах появились мощные устройства компьютерной графики, как для научного моделирования, так и для другой визуальной деятельности. (Компьютеризированные графические устройства были представлены в начале 1950-х годов с отображением грубых изображений на бумажных графиках и экранах электронно-лучевых трубок [ЭЛТ].) Дорогостоящее оборудование и ограниченная доступность программного обеспечения не позволяли этой области расти до начала 1980-х годов, когда компьютерная память, необходимая для растровой графики (в которой изображение состоит из небольших прямоугольных пикселей), стала более доступной.Технология растровых изображений вместе с экранами с высоким разрешением и развитием графических стандартов, которые делают программное обеспечение менее зависимым от машины, привели к взрывному росту этой области. Поддержка всех этих видов деятельности переросла в область компьютерных наук, известную как графика и визуальные вычисления.

С этой областью тесно связано проектирование и анализ систем, которые напрямую взаимодействуют с пользователями, выполняющими различные вычислительные задачи. Эти системы стали широко использоваться в 1980-х и 1990-х годах, когда линейное взаимодействие с пользователями было заменено графическими пользовательскими интерфейсами (GUI).Дизайн графического пользовательского интерфейса, который был впервые разработан Xerox, а затем подхвачен Apple (Macintosh) и, наконец, Microsoft (Windows), важен, потому что он определяет то, что люди видят и делают, когда они взаимодействуют с вычислительным устройством. Разработка соответствующих пользовательских интерфейсов для всех типов пользователей превратилась в область компьютерных наук, известную как взаимодействие человека с компьютером (HCI).

графический интерфейс пользователя

Xerox Alto был первым компьютером, на котором для управления системой использовались графические значки и мышь - первый графический интерфейс пользователя (GUI).

Предоставлено Xerox

Область компьютерной архитектуры и организации также резко изменилась с тех пор, как в 1950-х были разработаны первые компьютеры с хранимой программой. Так называемые системы с разделением времени появились в 1960-х годах, чтобы позволить нескольким пользователям одновременно запускать программы с разных терминалов, жестко подключенных к компьютеру. В 1970-х годах были разработаны первые глобальные компьютерные сети (WAN) и протоколы для высокоскоростной передачи информации между компьютерами, разделенными на большие расстояния.По мере развития этих видов деятельности они переросли в область компьютерных наук, называемую сетями и коммуникациями. Важным достижением в этой области стало развитие Интернета.

Идея о том, что инструкции, а также данные могут храниться в памяти компьютера, была критически важна для фундаментальных открытий в отношении теоретического поведения алгоритмов. То есть такие вопросы, как «Что можно / нельзя вычислить?» были формально решены с использованием этих абстрактных идей. Эти открытия положили начало области компьютерных наук, известной как алгоритмы и сложность.Ключевой частью этой области является изучение и применение структур данных, подходящих для различных приложений. Структуры данных, наряду с разработкой оптимальных алгоритмов для вставки, удаления и размещения данных в таких структурах, являются серьезной проблемой для компьютерных ученых, потому что они так активно используются в компьютерном программном обеспечении, особенно в компиляторах, операционных системах, файловых системах, и поисковые системы.

В 1960-х годах изобретение магнитных дисков обеспечило быстрый доступ к данным, расположенным в произвольном месте на диске.Это изобретение привело не только к более грамотно спроектированным файловым системам, но и к разработке баз данных и систем поиска информации, которые впоследствии стали важными для хранения, извлечения и передачи больших объемов и разнообразных данных через Интернет. Эта область информатики известна как управление информацией.

Другой долгосрочной целью компьютерных исследований является создание вычислительных машин и роботизированных устройств, которые могут выполнять задачи, которые обычно считаются требующими человеческого интеллекта.К таким задачам относятся движение, зрение, слух, говорение, понимание естественного языка, мышление и даже проявление человеческих эмоций. Область информатики интеллектуальных систем, первоначально известная как искусственный интеллект (ИИ), на самом деле предшествовала первым электронным компьютерам в 1940-х годах, хотя термин искусственный интеллект не был введен до 1956 года.

Три развития вычислительной техники в начале 21 века - мобильные вычисления, вычисления клиент-сервер и взлом компьютеров - способствовали появлению трех новых областей в компьютерных науках: разработка на основе платформ, параллельные и распределенные вычисления и безопасность. и информационное обеспечение.Платформенная разработка - это изучение особых потребностей мобильных устройств, их операционных систем и приложений. Параллельные и распределенные вычисления связаны с разработкой архитектур и языков программирования, которые поддерживают разработку алгоритмов, компоненты которых могут выполняться одновременно и асинхронно (а не последовательно), чтобы лучше использовать время и пространство. Обеспечение безопасности и информации связано с проектированием компьютерных систем и программного обеспечения, которые защищают целостность и безопасность данных, а также конфиденциальность лиц, которые характеризуются этими данными.

Наконец, на протяжении всей истории информатики особое внимание уделялось уникальному влиянию на общество, которое сопровождает исследования в области информатики и технологические достижения. Например, с появлением Интернета в 1980-х годах разработчикам программного обеспечения потребовалось решить важные вопросы, связанные с информационной безопасностью, личной конфиденциальностью и надежностью системы. Кроме того, вопрос о том, является ли компьютерное программное обеспечение интеллектуальной собственностью, и связанный с ним вопрос «Кому оно принадлежит?» дала начало совершенно новой правовой области лицензирования и стандартов лицензирования, которые применяются к программному обеспечению и связанным с ним артефактам.Эти и другие проблемы составляют основу социальных и профессиональных вопросов информатики, и они проявляются почти во всех других областях, указанных выше.

Итак, чтобы подвести итог, дисциплина информатики превратилась в следующие 15 отдельных областей:

• Алгоритмы и сложность

• Архитектура и организация

• Вычислительные науки

• Графика и визуальные вычисления

• Взаимодействие человека и компьютера

• Управление информацией

• Интеллектуальные системы

  Сеть и связь

• Операционные системы

• Параллельные и распределенные вычисления

• Платформенная разработка

• Языки программирования

• Обеспечение безопасности и информации

• Программная инженерия

• Социальные и профессиональные вопросы

Информатика по-прежнему имеет сильные математические и инженерные корни.Программы бакалавриата, магистратуры и докторантуры по информатике обычно предлагаются высшими учебными заведениями, и эти программы требуют от студентов прохождения соответствующих курсов математики и инженерии, в зависимости от их специализации. Например, все студенты бакалавриата по информатике должны изучать дискретную математику (логику, комбинаторику и элементарную теорию графов). Многие программы также требуют от студентов завершения курсов по расчету, статистике, численному анализу, физике и принципам инженерии в начале учебы.

.

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 мысленно нарисовать 584 × 3220. Все шаги запомнить сложно! Люди создали инструменты, которые помогали 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. Кассиру приходилось каждый день вносить сдачу в уме или с помощью бумажки. Это заняло много времени и допустило ошибки. Итак, люди сделали 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 изменяющуюся продолжительность 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 Жаккард использовал перфокарты, чтобы указать своему 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. В конце 1800-х годов Герман Холлерит изобрел запись данных на носитель, который затем мог быть прочитан машиной, разработав технологию обработки данных перфокарт для переписи населения США 1890 года. Его счетные машины считывали и суммировали данные, хранящиеся на перфокартах, и они начали использоваться для правительственной и коммерческой обработки данных.

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 хороша.

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 вычислительные машины [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. В этих аналоговых компьютерах использовались аналоговые схемы, что затрудняло их программирование. В 1930-х 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, когда они это сделали, они выяснили, как задавать им правильные вопросы, чтобы получить от них максимальную отдачу. Вот несколько компьютеров, которые они построили:

EDSAC был одним из первых компьютеров, которые запоминали 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 сказать все, что математически возможно сказать компьютеру. 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 (поскольку 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.С 1940-х годов технологии, используемые для создания компьютеров, изменились, но многие современные компьютеры все еще 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 небольшими и достаточно дешевыми, чтобы заменить механические элементы управления в таких вещах, как стиральные машины. В 80-е годы также были 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 уже была не Hewlett-Packard, а 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, а 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 внезапно 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. Из-за этого 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 могут быть запомнены 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 практически 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 утилизации его отходов также оплачивалась.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 попадать 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.Если сравнить компьютер 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 флэш-накопитель USB) 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 метод 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 так же, 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 направлен 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 испытательный 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 основе 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 .

.

---

Смотрите также

• 
  Как перенести контакты с кнопочного телефона на компьютер
• 
  Как лучше всего удалять программы с компьютера
• 
  Как открыть диск на компьютере
• 
  Что делать когда клавиатура не работает на компьютере
• 
  Как писать рунами на компьютере
• 
  Как перевернуть экран на компьютере комбинация клавиш
• 
  Ваш компьютер блокирует систему vac dota 2 что делать
• 
  Что сделать чтобы компьютер быстрее работал
• 
  Thunderbird как перенести почту на другой компьютер
• 
  Вай фай адаптер для компьютера что это такое
• 
  Какие компьютеры относятся к первому поколению