[Organon]

А вот кусок конспекта моей вводной лекции. Это тезисы — "литературный стиль" там отсутствует.

 

МЕХАНИЧЕСКИЙ ЭТАП

Первые устройства для механической обработки числовой информации были разработаны почти через 200 лет после печатного станка.С этого времени начинается механический этап в развитии средств обработки информации.

Основное отличие этого этапа состоит в том, что вычисления осуществляются путем механических перемещений различных узлов – рычагов, валиков, зубчатых колес и т.д.

Первая известная попытка построения такого механизма относится к 1500 году – эскиз суммирующего устройства Леонардо да Винчи.

(В то время построить по этому эскизу реальное счетное устройство не удалось).

Первое действующее устройство для выполнения сложения было создано в 1623 году Вильгельмом Шиккардом. Он называл свое устройство «Суммирующими часами», т.к. оно было сделано на базе механических часов. Устройство было создано в одном экземпляре.

В 1641-1645 гг. Блез Паскаль разработал суммирующую машину, которая получила широкую известность и была выпущена целой серией 50 машин. Машина Паскаля выполняла операции сложения и вычитания.

В 1671-1674 гг. Готфрид Лейбниц построил арифмометр – машину для выполнения всех четырех арифметических операций.

Вся эта группа средств обработки информации, начиная от «часов» Шиккарда, и заканчивая широко распространенными в конце 19-го – начале 20-го века арифмометрами В.Т. Однера инынешними микрокалькуляторами отличается тем, что человек непосредственно участвует в вычислительном процессе на всех его этапах.

В частности, человек не только определяет последовательность выполняемых действий, но и осуществляет прямое управление вычислительными действиями.

Следующим этапом стала разработка устройств, работающих автоматически, по заданному человеком плану.

1822 г. Чарльз Бэббидж опубликовал статью с описанием «Разностной машины». Разностная машина была успешно создана. Она выполняла операции сложения и вычитания при решении однотипных задач.

В 1832 г. Ч. Бэббидж предложил эскиз «аналитической» машины, процесс обработки информации в которой должен был выполняться автоматически, по заданной человеком программе.

Однако воплотить этот проект на практике Бэббиджу не удалось (в основном из-за несовершенства материальной и технической базы того периода).

В 1843 году Ада Лавлейс, дочь Джорджа Байрона, опубликовала работу, в которой были заложены основы современного программирования. Ею же была составлена программа вычисления чисел Фибоначчи.

Проект Ч. Бэббиджа, опередивший свое время, содержал все основные компоненты вычислительных машин, появившихся почти столетие спустя.

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЭТАП

В конце XIX века в связи с появлением электрических устройств и началом развития электротехники начался следующий, электромеханический этап в развитии средств обработки информации.

Отличительная черта – сочетание при выполнении вычислительных операций механических перемещений с работой электрических устройств.

Первым устройством такого рода считается табулятор – машина, автоматизирующая простые вычисления на основе данных, нанесенных в виде пробивок на перфокарты. При этом программы в вычислениях не использовались.

Первый табулятор был создан Германом Холлеритом в 1887 г. Основу этого устройства составляли электромеханические реле.

Табуляторы различного рода эффективно использовались во всем мире для разных расчетов вплоть до середины ХХ века.

В 30-х годах ХХ века в разных странах начались разработки принципиально новых устройств – программно-управляемых релейных вычислительных машин.

Считается, что первая в мире программно-управляемая релейная вычислительная машина под названием Z-3, была создана Конрадом Цузе в Германии в 1939-1941 гг. Эта машина могла «помнить» до 64 чисел одновременно, и выполняла сложение двух чисел за 0.3 с, а умножение – за 5 с.

Однако ни у Z-3 ни у появившейся после войны Z-4 не было возможности осуществлять программный выбор одного действия из нескольких возможных.

Это не позволяет считать Z-3 универсальной вычислительной машиной.

Полностью идеи Ч. Бэббиджа впервые были реализованы в машине «Марк-1», разработанной в фирме IBM под руководством Говарда Айкена в 1937-1944 гг.

Эта машина считается первой в мире программно-управляемой универсальной вычислительной машиной. Вместе с тем, устройство для выполнения арифметических действий в машине «Марк-1» было чисто механическим.

Затем, в 1947 г. Была построена полностью релейная (т.е. электромеханическая) машина «Марк-2». Она выполняла операцию умножения за 0.7 с.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ЭТАП

Начало его относится к сороковым годам ХХ века.

Первая ЭВМ (в полном смысле этого слова) – программно-управляемая универсальная электронно-вычислительная машина (компьютер) была разработана в 1943-45 гг. в Пенсильванском университете США под руководством Д. Мочли и П. Эккерта. Эта машина называлась “ENIAC”(Electronic Numerical Integrator And Computer) – электронно-цифровой интегратор и вычислитель.

Она весила 30 тонн, ее высота была 6 м, а площадь 120 кв. м. Машина состояла из 18 тысяч электронных ламп накаливания и выполняла примерно 5 тысяч арифметических операций в секунду.

Программа работы машины задавалась вручную с помощью механических переключателей и гибких кабелей со штекерами, вставляемыми в нужные разъемы. Поэтому любые изменения в программе требовали много сил и времени.

Выдающийся математик Джон фон Нейман анализируя работу первых компьютеров пришел к выводу о необходимости хранения выполняющейся программы внутри машины, в ее электронных схемах, а не вне ее – на перфокартах, перфолентах, разъемах со штекерами и т.д.

Первой машиной с хранимой программой является компьютер «EDSAC» (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) – автоматический вычислитель с электронной памятью на линиях задержки, построенный в Великобритании в 1949 г. М. Уилксом.

С этой машины принято вести отсчет первого поколения компьютеров.

До настоящего момента насчитывается 4 поколения компьютеров.