МЕНЮ


Фестивали и конкурсы
Семинары
Издания
О МОДНТ
Приглашения
Поздравляем

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ


  • Инновационный менеджмент
  • Инвестиции
  • ИГП
  • Земельное право
  • Журналистика
  • Жилищное право
  • Радиоэлектроника
  • Психология
  • Программирование и комп-ры
  • Предпринимательство
  • Право
  • Политология
  • Полиграфия
  • Педагогика
  • Оккультизм и уфология
  • Начертательная геометрия
  • Бухучет управленчучет
  • Биология
  • Бизнес-план
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Банковское дело
  • АХД экпред финансы предприятий
  • Аудит
  • Ветеринария
  • Валютные отношения
  • Бухгалтерский учет и аудит
  • Ботаника и сельское хозяйство
  • Биржевое дело
  • Банковское дело
  • Астрономия
  • Архитектура
  • Арбитражный процесс
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Административное право
  • Авиация и космонавтика
  • Кулинария
  • Наука и техника
  • Криминология
  • Криминалистика
  • Косметология
  • Коммуникации и связь
  • Кибернетика
  • Исторические личности
  • Информатика
  • Инвестиции
  • по Зоология
  • Журналистика
  • Карта сайта
  • Как появились компьютеры

    Как появились компьютеры

    На

    протяжении жизни всего лишь одного поколения рядом

    с человеком вырос странный новый вид :вычислительные и

    подобные им машины, с которыми, как он обнаружил, ему

    придется делить мир.

    Ни история, ни

    философия, ни здравый смысл не могут

    подсказать нам, как эти машины повлияют на нашу жизнь в

    будущем, ибо они работают совсем не так, как машины,

    созданные в эру промышленной революции.

    Марвин Минский

    Рассматривая историю общественного развития, марксисты утверждают,

    что ’’ история есть ни что иное, как последовательная смена отдельных

    поколений ’’. Очевидно, это справедливо и для истории компьютеров.

    Вот некоторые определения термина ’’ поколение компьютеров ’’, взятые

    из 2-х источников. ’’ Поколения вычислительных машин - это сложившееся в

    последнее время разбиение вычислительных машин на классы, определяемые

    элементной базой и производительностью ’’.( Паулин Г. Малый толковый

    словарь по вычислительной технике: пер. с нем. М.. : Энергия, 1975 ). ’’

    Поколения компьютеров - нестрогая классификация вычислительных систем по

    степени развития аппаратных и в последнее время - программных средств ’’.(

    Толковый словарь по вычислительным системам: Пер. с англ. М.:

    Машиностроение, 1990 ).

    Утверждение понятия принадлежности компьютеров к тому или иному

    поколению и появление самого термина ’’ поколение ’’ относится к 1964 г.,

    когда фирма IBM выпустила серию компьютеров IBM / 360 на гибридных

    микросхемах (монолитные интегральные схемы в то время ещё не выпускались в

    достаточном количестве), назвав эту серию компьютерами третьего поколения.

    Соответственно предыдущие компьютеры - на транзисторах и электронных лампах

    - компьютерами второго и третьего поколений. В дальнейшем эта

    классификация, вошедшая в употребление, была расширена и появились

    компьютеры четвёртого и пятого поколений.

    Для понимания истории компьютерной техники введённая классификация

    имела, по крайней мере, два аспекта: первый - вся деятельность, связанная с

    компьютерами, до создания компьютеров ENIAC рассматривалась как предыстория

    ; второй - развитие компьютерной техники определялось непосредственно в

    терминах технологии аппаратуры и схем.

    Второй аспект подтверждает и главный конструктор фирмы DEC и один из

    изобретателей мини-компьютеров Г.Белл, говоря, что ’’ история компьютерной

    индустрии почти всегда двигалась технологией’’.

    Переходя к оценке и рассмотрению различных поколений, необходимо

    прежде всего заметить, что поскольку процесс создания компьютеров

    происходил и происходит непрерывно ( в нём участвуют многие разработчики из

    многих стран, имеющие дело с решением различных проблем ), затруднительно,

    а в некоторых случаях и бесполезно, пытается точно установить, когда то или

    иное поколение начиналось или заканчивалось.

    В 1883 г. Томас Альва Эдисон, пытаясь продлить срок службы лампы с

    угольной нитью ввёл в её вакуумный баллон платиновый электрод и

    положительное напряжение, то в вакууме между электродом и нитью протекает

    ток.

    Не найдя никакого объяснения столь необычному явлению, Эдисон

    ограничивается тем, что подробно описал его, на всякий случай взял патент

    и отправил лампу на Филадельфийскую выставку. О ней в декабре 1884 г. в

    журнале ’’Инженеринг’’ была заметка ’’ Явление в лампочке Эдисона’’.

    Американский изобретатель не распознал открытия исключительной

    важности (по сути это было его единственное фундаментальное открытие -

    термоэлектронная эмиссия).Он не понял, что его лампа накаливания с

    платиновым электродом по существу была первой в мире электронной лампой.

    Первым, кому пришла в голову мысль о практическом использовании ’’

    эффекта Эдисона ’’ был английский физик Дж. А. Флеминг (1849 - 1945 ).

    Работая с 1882 г. консультантом эдисоновской компании в Лондоне, он узнал

    о ’’ явлении ’’ из первых уст - от самого Эдисона. Свой диод -

    двухэлектродную лампу Флейминг создал в 1904 г.

    В октябре 1906 г. американский инженер Ли де Форест изобрёл

    электронную лампу - усилитель, или аудион, как он её тогда назвал, имевший

    третий электрод - сетку. Им был введён принцип, на основе которого

    строились все дальнейшие электронные лампы, - управление током, протекающим

    между анодом и катодом, с помощью других вспомогательных элементов.

    В 1910 г. немецкий инженеры Либен, Рейнс и Штраус сконструировали

    триод, сетка в котором выполнялась в форме перфорированного листа алюминия

    и помещалась в центре баллона, а чтобы увеличить эмиссионный ток, они

    предложили покрыть нить накала слоем окиси бария или кальция.

    В 1911 г. американский физик Ч. Д. Кулидж предложил применить в

    качестве покрытия вольфрамовой нити накала окись тория - оксидный катод - и

    получил вольфрамовую проволоку, которая произвела переворот в ламповой

    промышленности.

    В 1915 г. американский физик Ирвинг Ленгмюр сконструировал

    двухэлектронную лампу - кенотрон, применяемую в качестве выпрямительной

    лампы в источниках питания. В 1916 г. ламповая промышленность стала

    выпускать особый тип конструкции ламп - генераторные лампы с водяным

    охлаждением.

    Идея лампы с двумя сотками - тетрода была высказана в 1919 г.

    немецким физиком Вальтером Шоттки и независимо от него в 1923 г. -

    американцем Э. У. Халлом, а реализована эта идея англичанином Х. Дж.

    Раундом во второй половине 20-х г.г.

    В 1929 г. голландские учёные Г. Хольст и Б. Теллеген создали

    электронную лампу с 3-мя сетками - пентод. В 1932 г. был создан гептод, в

    1933 - гексод и пентагрид, в 1935 появились лампы в металлических

    корпусах.. Дальнейшее развитие электронных ламп шло по пути улучшения их

    функциональных характеристик, по пути многофункционального использования.

    Проекты и реализация машин ’’ Марк - 1 ’’, EDSAC и EDVAC в Англии и

    США , МЭСМ в СССР заложили основу для развёртывания работ по созданию ЭВМ

    вакуумноламповой технологии - серийных ЭВМ первого поколения.

    Разработка первой электронной серийной машины UNIVAC (Universal

    Automatic Computer) начата примерно в 1947 г. Эккертом и Маучли,

    основавшими в декабре того же года фирму ECKERT-MAUCHLI. Первый образец

    машины ( UNIVAC-1 ) был построен для бюро переписи США и пущен в

    эксплуатацию весной 1951 г. Синхронная, последовательного действия

    вычислительная машина UNIVAC-1 создана на базе ЭВМ ENIAC и EDVAC. Работала

    она с тактовой частотой 2,25 МГц и содержала около 5000 электронных ламп.

    Внутреннее запоминающее устройство в ёмкостью 1000 12 -разрядных десятичных

    чисел было выполнено на 100 ртутных линиях задержки.

    Вскоре после ввода в эксплуатацию машины UNVIAC - 1 её разработчики

    выдвинули идею автоматического программирования. Она сводилась к тому,

    чтобы машина сама могла подготавливать такую последовательность команд,

    которая нужна для решения данной задачи.

    Пятидесятые годы - годы расцвета компьютерной техники, годы

    значительных достижений и нововведений как в архитектурном, так и в научно

    - техническом отношении. Отличительные особенности в архитектуре

    современной ЭВМ по сравнению с неймановской архитектурой впервые появились

    в ЭВМ первого поколения.

    Сильным сдерживающим фактором в работе конструкторов ЭВМ начала 50 -

    х г.г. было отсутствие быстродействующей памяти. По словам одного из

    пионеров вычислительной техники - Д. Эккерта, ’’ архитектура машины

    определяется памятью ’’. Исследователи сосредоточили свои усилия на

    запоминающих свойствах ферритовых колец, нанизанных на проволочные матрицы.

    [pic]

    В 1951 г. в 22 - м томе ’’ Journal of Applid Phisics ’’ Дж.

    Форрестер опубликовал статью о применении магнитных сердечников для

    хранения цифровой информации. В машине ’’ Whirlwind - 1 ’’ впервые была

    применена память на магнит. Она представляла собой 2 куба с

    32[pic]32[pic]17 сердечниками, которые обеспечивали хранение 2048 слов для

    16 - разрядных двоичных чисел с одним разрядом контроля на чётность.

    В разработку электронных компьютеров включилась фирма IBM. В 1952 г.

    она выпустила свой первый промышленный электронный компьютер IBM 701,

    который представлял собой синхронную ЭВМ параллельного действия, содержащую

    4000 электронных ламп и 12000 германиевых диодов. Усовершенствованный

    вариант машины IBM 704 отличалась высокой скоростью работы, в ней

    использовались индексные регистры и данные представлялись в форме с

    плавающей запятой.

    После ЭВМ IBM 704 была выпущена машина IBM 709, которая в

    архитектурном плане приближалась к машинам второго и третьего поколений. В

    этой машине впервые была применена косвенная адресация и впервые появились

    каналы ввода - вывода.

    В 1956 г. фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на

    воздушной подушке. Изобретение их позволило создать новый тип памяти -

    дисковые ЗУ, значимость которых была в полной мере оценена в последующие

    десятилетия развития вычислительной техники. Первые ЗУ на дисках появились

    в машинах IBM 305 и RAMAC-

    Последняя имела пакет, состоявший из 50 металлических дисков с магнитным

    покрытием, которые вращались со скоростью 12000 об / мин. НА поверхности

    диска размещалось 100 дорожек для записи данных, по 10000 знаков каждая.

    Вслед за первым серийным компьютером UNIVAC - 1 фирма Remington -

    Rand в 1952 г. выпустила ЭВМ UNIVAC - 1103, которая работала в 50 раз

    быстрее. Позже в компьютере UNIVAC - 1103 впервые были применены

    программные прерывания.

    Сотрудники фирмы Remington - Rand использовали алгебраическую

    форму записи алгоритмов под названием ’’ Short Cocle ’’ ( первый

    интерпретатор, созданный в 1949 г. Джоном Маучли ). Кроме того, необходимо

    отметить офицера ВМФ США и руководителя группы программистов, в то время

    капитана ( в дальнейшем единственная женщина в ВМФ- адмирала ) Грейс

    Хоппер, которая разработала первую программу- компилятор А- О. (Кстати,

    термин " компилятор " впервые ввела Г. Хоппер в 1951 г. ). Эта

    компилирующая программа производила трансляцию на машинный язык всей

    программы, записанной в удобной для обработки алгебраической форме.

    Фирма IBM также сделала первые шаги в области автоматизации

    программирования, создав в 1953 г. для машины IBM 701 " Систему быстрого

    кодирования ". В нашей стране А. А. Ляпунов предложил один из первых языков

    программирования. В 1957 г. группа под руководством Д. Бэкуса завершила

    работу над ставшим в последствии популярным первым языком программирования

    высокого уровня, получившим название ФОРТРАН. Язык, реализованный впервые

    на ЭВМ IBM 704, способствовал расширению сферы применения компьютеров.

    В Великобритании в июле 1951 г. на конференции в Манчестерском

    университете М. Уилкс представил доклад " Наилучший метод конструирования

    автоматической машины", который стал пионерской работой по основам

    микропрограммирования. Предложенный им метод проектирования устройств

    управления нашел широкое применение.

    Свою идею микропрограммирования М. Уилкс реализовал в 1957 г. при

    создании машины EDSAC-2. М. Уилкс совместно с Д. Уиллером и С. Гиллом в

    1951 г. написали первый учебник по программированию " Составление программ

    для электронных счетных машин " (русский перевод- 1953 г.).

    В 1951 г. фирмой Ferranti начат серийный выпуск машины " Марк-1". А

    через 5 лет фирма Ferranti выпустила ЭВМ ’’ Pegasus ’’, в которой впервые

    нащла воплощение концепция регистров общего назначения ( РОН ). С

    появлением РОН устранено различие между индексными регистрами и

    аккумуляторами, и в распоряжении программиста оказался не один, а несколько

    регистров - аккумуляторов.

    В нашей стране в 1948 г. проблемы развития вычислительной техники

    становятся общегосударственной задачей. Развернулись работы по созданию

    серийных ЭВМ первого поколения.

    В 1950 г. в Институте точной механики и вычислительной техники ( ИТМ

    и ВТ ) организован отдел цифровых ЭВМ для разработки и создания большой

    ЭВМ. В 1951 г. здесь была спроектирована машина БЭСМ ( Большая Электронная

    Счётная Машина ), а в 1952 г. началась её опытная эксплуатация.

    В проекте вначале предполагалось применить память на трубках

    Вильямса, но до 1955 г. в качестве элементов памяти в ней использовались

    ртутные линии задержки. По тем временам БЭСМ была весьма

    производительной машиной - 800 оп / с. Она имела трёхадресную систему

    команд, а для упрощения программирования широко применялся метод

    стандартных программ, который в дальнейшем положил начало модульному

    программированию, пакетам прикладных программ. Серийно машина стала

    выпускаться в 1956 г. под названием БЭСМ - 2.

    В этот же период в КБ, руководимом М. А . Лесечко, началось

    проектирование другой ЭВМ, получившей название ’’ Стрела ’’. Осваивать

    серийное производство этой машины было поручено московскому заводу САМ.

    Главным конструктором стал Ю. А. Базилевский, а одним из его помощников -

    Б. И. Рамеев, в дальнейшем конструктор серии ’’ Урал ’’. Проблемы серийного

    производства предопределили некоторые особенности ’’ Стрелы ’’ : невысокое

    по сравнению с БЭСМ быстродействие, просторный монтаж и т. д. В машине в

    качестве внешней памяти применялись 45 - дорожечные магнитные ленты, а

    оперативная память - на трубках Вильямса. ’’ Стрела ’’ имела большую

    разрядность и удобную систему команд.

    Первая ЭВМ ’’ Стрела ’’ была установлена в отделении прикладной

    математики Математического института АН ( МИАН ), а в конце 1953 г.

    началось серийное её производство.

    В лаборатории электросхем энергетического института под руководством

    И. С. Брука в 1951 г. построили макет небольшой ЭВМ первого поколения под

    названием М-1.

    В следующем году здесь была созлана вычислительная машина М - 2,

    которая положила начало созданию экономичных машин среднего класса. Одним

    из ведущих разработчиков данной машины был М. А. Карцев, внёсший

    впоследствии большой вклад в развитие отечественной вычислительной техники.

    В машине М - 2 использовались 1879 ламп, меньше, чем в ’’ Стреле ’’, а

    средняя производительность составляла 2000 оп / с. Были задействованы 3

    типа памяти : электростатическая на 34 трубках Вильямса, на магнитном

    барабане и на магнитной ленте с использованием обычного для того времени

    магнитофона МАГ - 8.

    В 1955 - 1956 г.г. коллектив лаборатории выпустил малую ЭВМ М - 3 с

    быстродействием 30 оп / с и оперативной памятью на магнитном барабане.

    Особенность М - 3 заключалась в том, что для центрального устройства

    управления был использован асинхронный принцип работы. Необходимо

    отметить, что в 1956 г. коллектив И. С. Брука выделился из состава

    энергетического института и образовал Лабораторию управляющих машин и

    систем, ставшую впоследствии Институтом электронных управляющих машин (

    ИНЭУМ ).

    Ещё одна разработка малой вычислительной машины под названием ’’ Урал

    ’’ была закончена в 1954 г. коллективом сотрудников под руководством

    Рамеева.. Эта машина стала родоначальником целого семейства ’’ Уралов ’’,

    последняя серия которых ( ’’ Урал -16 ’’ ), была выпущена в 1967 г.

    Простота машины, удачная конструкция, невысокая стоимость обусловили её

    широкое применение.

    В 1955 г. был создан Вычислительный центр Академии наук,

    предназначенный для ведения научной работы в области машинной математики и

    для предоставления открытого вычислительного обслуживания другим

    организациям Академии.

    Во второй половине 50 - х г.г. в нашей стране было выпущено ещё 8

    типов машин по вакуумно - ламповой технологии. Из них наиболее удачной была

    ЭВМ М - 20, созданная под руководством С. А. Лебедева, который в 1954 г.

    возглавил ИТМ и ВТ.

    Машина отличалась высокой производительностью ( 20 тыс. оп / с ), что

    было достигнуто использованием совершенной элементной базы и

    соответствующей функционально - структурной организации. Как отмечают А.

    И. Ершов и М. Р. Шура - Бура, ’’ эта солидная основа возлагала большую

    ответственность на разработчиков, поскольку машина, а более точно её

    архитектуре, предстояло воплотиться в нескольких крупных сериях ( М - 20,

    БЭСМ - 3М, БЭСМ - 4, М - 220, М - 222 ) ’’. Серийный выпуск ЭВМ М - 20 был

    начат в 1959 г.. В 1958 г. под руководством В. М. Глушкова ( 1923 - 1982)

    в Институте кибернетики АН Украины была создана вычислительная машина ’’

    Киев ’’, имевшая производительность 6 - 10 тыс. оп / с. ЭВМ ’’ Киев ’’

    впервые в нашей стране использовалась для дистанционного управления

    технологическими процессами.

    В то же время в Минске под руководством Г. П. Лопато и В. В.

    Пржиялковского начались работы по созданию первой машины известного в

    дальнейшем семейства ’’ Минск - 1 ’’. Она выпускалась минским заводом

    вычислительных машин в различных модификациях : ’’ Минск - 1 ’’, ’’ Минск -

    11 ’’, ’’ Минск - 12 ’’, ’’ Минск - 14 ’’. Машина широко использовалась в

    вычислительных центрах нашей страны. Средняя производительность машины

    составляла 2 - 3 тыс. оп / с.

    При рассмотрении техники компьютеров первого поколения, необходимо

    особо остановиться на одном из устройств ввода - вывода. С начала появления

    первых компьютеров выявилось противоречие между высоким быстродействием

    центральных устройств и низкой скоростью работы внешних устройств. Кроме

    того, выявилось несовершенство и неудобство этих устройств.

    Первым носителем данных в компьютерах, как известно, была перфокарта.

    Затем появились перфорационные бумажные ленты или просто перфоленты. Они

    пришли из телеграфной техники после того, как в начале XIX в. отец и сын из

    Чикаго Чарлз и Говард Крамы изобрели телетайп. Перфоленты стали заменять

    перфокарты в табуляторах, а затем в первых компьютерах - в релейных

    машинах Д. Штибитца и Г. Айкена, в английских машинах ’’ Колосс ’’ из

    Блетчи - Парка и др.

    Первые нововведения в системах ввода - вывода были отмечены в машине

    ’’ Whirlwind - 1 ’’ Идспользовались 2 устройства : электронно - лучевая


    Приглашения

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хореографического искусства в рамках Международного фестиваля искусств «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хорового искусства в АНДОРРЕ «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»




    Copyright © 2012 г.
    При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.