История компьютера: от калькулятора до кубитов |

Основа матанализа 9

Математик Исаак Ньютон положил основу математического анализа. На основе работ Лейбница математик Христиан Людвиг Герстен создается арифметическую машину для расчета частного и числа последовательных операций сложений во время умножения. Устройство также позволяло контролировать правильность ввода чисел.

Великое начало

Как оказалось, «древние» компы появились еще в 1940 годах. Тогда многие разработчики, независимо друг от друга, создали вычислительные устройства крупного размера. Создали и собрали их американские ученые. Размер компьютерных «первенцев» был впечатляющим ­– несколько десятков квадратных метров.

1936: конрад цузе (konrad zuse) и z1

В 1936 году Конрад Цузе начал разрабатывать первый программируемый калькулятор, работа над которым была завершена в 1938 году. Z1 был первым компьютером с двоичным кодом и работал с перфолентой. Но к сожалению, механические части калькулятора были очень ненадежны. Реплика Z1 находится в Музее технологий в Берлине.

1946: системы обработки данных первого поколения

В 1946 году исследователи Экерт и Мочли изобрели первый полностью электронный компьютер ENIAC — Electronic Numerical Integrator and Computer (электронный цифровой интегратор и компьютер). Он использовался армией США для расчета баллистических таблиц.

1956-1980 годы: системы обработки данных 2-5 поколений

В эти годы были разработаны языки программирования более высокого уровня, а также принципы работы виртуальной памяти, появились первые совместимые компьютеры, базы данных и многопроцессорные системы. Первый в мире свободно программируемый настольный компьютер был создан компанией Olivetti. В 1965 году стала доступна для покупки электронная машина Programma 101 стоимостью 3200 долларов.

1970-1974: компьютерная революция

Микропроцессоры стали дешевле, и в течение этого периода времени на рынок было выпущено достаточно много компьютерной техники. Ведущую роль здесь сыграли, прежде всего, компании Intel и Fairchild. В эти годы Intel создал, первый микрокомпьютер: 15 ноября 1971 года был представлен 4-битный процессор Intel 4004.

1976-1979 годы: микрокомпьютеры

Микрокомпьютеры стали популярны, появились новые операционные системы, а также флоппи-дисководы. Компания Microsoft зарекомендовала себя на рынке. Появились первые компьютерные игры и стандартные названия программ. В 1978 году на рынок вышел первый 32-разрядный компьютер от DEC.

IBM разработала IBM 5100 — первый «портативный» компьютер весом 25 килограмм. Он имел 16 килобайт оперативной памяти, дисплей 16х64 и стоил более 9 000 долларов. Именно такая высокая цена не позволила компьютеру утвердиться на рынке.

1980-1984: первый «настоящий» пк

В 80-е годы наступило время «домашних компьютеров», таких как Commodore VC20, Atari XL или компьютеров компании Amiga. IBM оказала большое влияние на будущие поколения ПК, представив в 1981 году IBM PC. Обозначенный IBM класс оборудования действителен и сегодня: процессоры x86 основаны на последующих разработках оригинального дизайна IBM.

В конце 1970-х годов существовало множество технических устройств и производителей, но IBM стала доминирующим поставщиком компьютерной техники. В 1980 году компания выпустила первый «настоящий» компьютер — он задал направление развития компьютерных технологий по настоящее время. В 1982 году IBM также вывела на рынок Word, NetWare и другие знакомые нам и по сей день приложения.

В 1983 появился первый Apple Macintosh, сделав ставку на удобство пользователя. В 1984 начали серийный выпуск ПК в СССР. Первый отечественный компьютер, ставший на поток, назывался «АГАТ».

1985/1986: дальнейшее развитие компьютерных технологий

В 1985 году вышел 520ST. Это был чрезвычайно мощный для того времени компьютер Atari. В эти же годы был выпущен первый миникомпьютер MicroVAX II. В 1986 году IBM вывела на рынок новую операционную систему (OS/2).

1990: появление windows

22 мая 1990 года появилась Windows 3.0, что стало большим прорывом для Microsoft в те годы. Только за первые шесть месяцев было продано около трех миллионов копий операционной системы. Интернет начал рассматривался как глобальный способ коммуникации.

1991-1995: windows и linux

В результате прогресса изначально очень дорогие компьютеры стали более доступными. Приложения Word, Excel и PowerPoint наконец объединили в пакет Office. В 1991 году финский разработчик Линус Торвальдс начал работу над Linux.

Во многих компаниях Ethernet стал стандартом передачи данных. Благодаря возможности подключения компьютеров друг к другу, становилась все популярнее модель клиент-сервер, позволявшая работать в сети.

Eniac 26

Разработана первая  электронная цифровая вычислительная машина ЭНИАК (ENIAC) в компании IBM

Xxi век: дальнейшее развитие

В 2003 году Apple выпустила PowerMac G5. Это был первый компьютер с 64-битным процессором. В 2005 году Intel создала первые двухъядерные процессоры.

В последующие годы основной курс развития стал направлен на разработку многоядерных процессоров, расчеты на графических чипах и также планшетных компьютерах. С 2005 года начали учитывать экологические аспекты при дальнейшей разработке компьютерной техники.

Аналоговый компьютер буша 17

Американский ученый Вэнивар Буш разработал в Массачусетском технологическом институте механический аналоговый компьютер.

Антикитерский механизм для астрономов 3

Спустя какое-то время в Греции сделали устройство позволяющее делать астрономические вычисления. Его назвали — антикитерским механизмом, в честь острова, неподалеку от которого механизм был найден. Устройство состояло из зубчатых шестеренок внутри деревянного корпуса, с размещенными снаружи циферблатами.

Арифметическая паскалина 7

Француз Блез Паскаль создает арифметическую машину называемую — Паскалина. Она представляла собой механическое устройство в виде ящика с шестеренками, для вычитания и суммирования пятиразрядных 10-ных чисел.

Арифмометр лейбница 8

Математик и мыслитель Готфрид Вильгельм Лейбниц создал арифмометр, позволяющий делать четыре основные математические операции. Затем Лейбниц описал двоичную систему счисления, обнаружив что при записи групп чисел друг под другом, нули и единицы в вертикальных столбцах повторяются.

Арифмометр чебышева 14

Русский математик Чебышев создал — арифмометр Чебышева, позволяющий делать суммирование с передачей десятков, а также умножать и делить числа.

Базовый комплект компьютера 29

Дуглас Энгельбарт создает систему, в составе которой: цифробуквенная клавиатура, мышка и программа для вывода экран данных.

Гибкий магнитный диск 32

Создан накопитель на гибком магнитном диске размером 200 мм, 133 мм, 90 мм.

Идея разностной машины 10

Иоганн Мюллер, будучи военным инженером, выдвинул идею «разностной машины» — арифмометра для табулирования логарифмов, во время улучшения механического калькулятора на основе ступенчатых валиков Лейбница.

История создания персонального компьютера (пк)

Конечно, создание ЭВМ стало первым толчком и к созданию персональных компьютеров, но все же у каждого из них было индивидуальное направление в развитии.

Как уже было отмечено, ЭВМ создавались в первую очередь для нужд армии, к тому же цены на них были завышенными ($4000-5000), а размеры компьютеров слишком габаритными. Поэтому идея создания персонального компьютера появилась довольно скоро. Уже в 1968 году советский инженер А. А.

Определить точную дату появления ПК на практике оказалось сложно, поскольку создать его стремились не только ученые, но и любители, после того как в 70-х годах XX века в открытом доступе появились микросхемы и микропроцессоры. Но достоверно известно, что в 1975 году миру был представлен первый серийный ПК – Альтаир 8800.

В 1976 году был выпущен ПК, направленный на массовую продажу и использование – Apple I. С новым персональным компьютером в комплекте не шел только монитор, в остальном все составляющие современной модели уже присутствовали в компьютере от Apple. Уже в 1977 году этот недостаток был устранен, и компания стала выпускать модели с собственными мониторами.

В 1981 году другая компания по созданию компьютеров IBM представила новую модель ПК – IBM 5150, также в этом году появился первый персональный компьютер в Советском Союзе – НЦ-8010. Но ни одна из этих моделей не включала в себя компьютерную мышь. Она появилась только в составе нового ПК, разработчиком которого выступила компания Apple в 1983 году – Apple Lisa.

Правда эта модель была настолько дорогая, что не получила распространения. Учитывая предыдущий провал, в 1984 году Apple выпускает усовершенствованную модель Macintosh, ставшую настолько удачной, что ее устройство взяли за основу современного персонального компьютера.

Как выглядел первый компьютер 34

Самые первые компьютеры были огромных размеров и низки в производительности.  Чтобы разместить один компьютер, требовалась отдельная и большая комната. Компьютеры требовали очень много электричества для своей работы, что было очень дорого. Кроме этого, необходим был целый штат подготовленных специалистов, чтобы обслуживать и работать с компьютером.

Когда появился компьютер?

Точное время изобретения компьютеров определить очень трудно. Их предшественники —  механические вычислительные машины, например счеты, были придуманы человеком задолго до нашей эры. Однако сам термин «компьютер» намного моложе и появился только в XX веке.

Наряду с машинами с перфокартами IBM 601 (1935) важную роль в истории развития компьютерной техники сыграли первые изобретения немецкого ученого Конрада Цузе. На сегодняшний день многие считают, что есть несколько первых компьютеров, изобретенных примерно в одно время.

Когда появился первый компьютер 1

Принято считать, что первым этапом появления вычислительной техники и прародителем современного компьютера были первые арифметические счеты изобретенные в Древнем Вавилоне. Назывались эти счеты — абак. Механизм абака был достаточно прост и представлял собой доску с линиями. Расчеты производились с помощью расставления камней или иных предметов на этих линиях.

Колосс в борьбе против фашистов 20

В военных целях, для расшифровки секретных кодов фашистской Германии, был разработана британская машина Colossus.

Компьютер атанасова — берри 19

Американский математик болгарского происхождения Джон Атанасов, вместе со своим аспирантом Клиффордом Берри, разработали первый электронный цифровой компьютер под названием ABC (Atanasoff-Berry Computer — ABC).

Компьютеры system 360 27

Компания IBM создало компьютеры System 360, которые были примером стандарта для производителей компьютерного оборудования и совместимости с оборудованием других компьютеров.

Логарифмическая счетная линейка 6

Математики Уильям Отред и Ричард Деламейн разрабатывают логарифмическую счетную линейку, способную производить самые разные вычислительные операции: сложение, вычитание, умножение, деление, возведение в степень, вычисление корней квадрата и куба, вычисление логарифма, тригонометрические и гиперболический вычисления. Не правда ли, здорово?

Марк 1 для вмс сша 21

Американская группа инженеров под руководством Говарда Эйкена разработала первую американскую вычислительную машину — Марк 1. Машина стала использоваться для расчетов в Военно-морских силах США.

Машина дифференциальных уравнений 16

По работам русского ученого Крылова, была создана машина обыкновенных дифференциальных уравнений.

Механизм лео да винчи 4

Следующий шаг сделал всем знакомый Лео да Винчи. В своих дневниках он описал 13-разрядное устройство с десятью кольцами для суммирования. Аналогичный механизм был разработан позднее, лишь в XX-веке по чертежам Лео.

Механизм троичного счисления 13

Томасом Фаулером был построен троичный счетный механизм с троичной системой счисления.

Микропроцессоры intel 28

Роберт Нойс и Гордон Мур создают компанию Intel и занимаются созданием микрочипов памяти, а впоследствии микропроцессорами.

Новейшие технологии: квантовый компьютер

Сегодня ученые работают над квантовыми компьютерами. Эти машины основаны на кубитах. Как именно работают квантовые компьютеры, мы рассказывали в нашем журнале и в этой статье.

Новые шаги

В конце 1945 года впервые запустили новый аппарат, получивший название «Эниак», он предназначался для исполнения примерно той же работы, что и первый Марк, но в итоге получилось своего рода многозадачное  устройство. Для Второй мировой войны использовать его было поздно, поэтому он стал работать в других направлениях.

Для повышения надежности такого числа приборов, создатели воспользовались методом, используемым для электроорганов музыкальной сферы, благодаря которому аварийность сократилась сразу в несколько раз, к примеру, из 17 тысяч лампочек за неделю перегорало не более 2.

Характеристики компьютера:

• В общей сложности на создание ушло 200 тысяч человеко-часов;
• Стоимость проекта 487 000 долларов;
• Вес – примерно двадцать семь тонн;
• Память – двадцать комбинаций из чисел и букв;
• Рабочая скорость: сложение – 5000 операций за секунду, умножение – 357 в секунду.

Рабочая скорость и возможности «Эниака» в свое время считались уникальными, самым серьезным и единственным минусом этой машины можно назвать только размеры – они практически в два раза превышали размеры своего предшественника «Mark-1», что же касается вычислительного процесса, то он был ускорен в сотни раз.

Eniak использовал огромное количество энергии, поэтому в процессе его работы ближайший к нему город страдал от нехватки электричества, люди часто оставались без света часами. Этот агрегат профункционировал более 10 лет.

Отец будущего интернета 31

Министерство обороны США создает сеть ARPAnet — будущий Internet.

Отечественные успехи – самый первый компьютер в мире… или нет?

В Советском союзе также проводились разработки по созданию ЭВМ. Итогом работы стала первейшая в Евразии модель, созданная в лаборатории им. С.А. Лебедева. После нее было разработано еще несколько других агрегатов, которые уже не были так известны, хотя они внесли немалый вклад в научную деятельность Союза.

По ходу испытаний были получены положительные результаты и в ноябре 1950 года запустили первый полноценный компьютер. На протяжении последующих шести лет устройство использовали для сложнейших вычислений в области науки, а после его использовали как учебное пособие и только через 9 лет после создания машину разобрали. Интересно вам узнать о рабочих параметрах советского устройства? Не буду долго томить, они были следующими:

• 6 000 ламп;
• постоянная память на тридцать одно число и шестьдесят три команды;
• частота – 5 кГц;
• система команд трехадресная и 20 двоичные разряды;
• в секунду выполнялось 3000 операций;
• площадь примерно шестьдесят квадратов.

Первая в мире игра на компьютере

Первая компьютерная игра появилась в 1962 году, разработчиками выступили программисты из Массачусетского технологического института, а идея принадлежала Стиву Расселу и Мартину Грецу, которые при знакомстве сошлись на почве увлечения научной фантастикой.

В итоге была создана первая компьютерная игра, получившая название Spacewar. Она представляла собой битву 2 космических кораблей, которые стреляли друг в друга ракетами. Игру создали на базе процессора PDP-1, который выполнял 100 000 операций в секунду и обладал оперативной памятью в 9 Кбайт.

Игра проходила следующим образом: на дисплей выводилась карта, представляющая собой звездное небо, на котором размещались боевые корабли. Противники управляли ими с помощью клавиатуры и джойстиков. Количество ракет для выстрелов были четко ограничено, и маневрировать от противника можно было только 2 способами – крутиться вокруг звезд, уходя от выстрела или совершать гиперпрыжок – во время него корабль на секунду исчезал с поля боя и внезапно появлялся в другой точке карты.

Хотя Spaceawars стала в том числе и первой коммерческой игрой, дохода создателям она не принесла, правда подарила славу и почет в узких кругах программистов. А вот последующие аналогичные компьютерные игры уже стали пользоваться популярностью и приносить большую прибыль создателям. К слову, одна из версий Spacewar и сегодня размещена в коллекции Computer Museum History Center в Калифорнии.

Сегодня исследования показывают, что компьютерные игры, при правильном подборе и грамотном использовании, даже оказывают положительный эффект на развитие детей. Разработчики уделяют внимание играм, направленным на развитие логического мышления и координации, а победа в таких играх развивает уверенность в себе у ребенка в будущем.

Но как уже было отмечено, не все компьютерные игры ведут к развитию сильных качеств в ребенке, а чрезмерное увлечение определенно негативно сказывается и на здоровье и на психике. Полностью отказываться от игр, конечно, неправильно, но стоит запастись альтернативными способами привлечения внимания детей, чтобы заинтересовать их и внешним миром.

Первое применение компьютера 35

Стоимость компьютеров была очень огромной, массовым спросом они изначально не пользовались и купить их могли только крупные компании. Первые компьютеры создавались для математических вычислений. Кроме этого, они хранили и обрабатывали данные, в не очень больших объемах.

Первые продажи

Благодаря внедрению микропроцессора, разработка новых PC стала занимать все меньше времени. Компания IBM в далеком 1974 собиралась продвинуть на рынок устройство, вот только продаж практически не было. В ЭВМ этого производителя были установлены кассеты, используемые для хранения данных, поэтому цена на самый первый компьютер в мире была впечатляющая – 10 тыс. долларов. Позволить себе такую роскошь могли единицы.

IBM 5100 был способен выполнять некоторые программы, его память составляла 64 Кб. Кассеты напоминали известные нам аудио кассеты. Понятно, что на уровень продаж влияла не только высокая стоимость, но и примитивный и слабо продуманный интерфейс. Хотя все-таки были люди, которые нашли деньги на его покупку, тем самым, начав новую эпоху в истории мирового рынка ­– продажа ПК.

Первый компьютер в мире

Самый первый программируемый компьютер был представлен миру 14 февраля 1946 года в Соединенных Штатах Америки – ENIAC. Он весил 30 тонн и содержал в себе 18 000 электронных ламп. Правда скорость машины составляла всего 5 000 операций в секунду. Суммарно эта модель компьютера проработала 9 лет.

Конечно, до 1946 года велись работы по созданию компьютеров, и даже были представлены подходящие варианты, но они не были доведены до практического использования.

Например, в 1912 году российский ученый А. Крылов разработал машину для решения дифференциальных уравнений.

Затем, в 1927 году в США изобрели первый аналоговый компьютер, а в 1938 году немецкий инженер Конрад Цузе создал программируемую механическую цифровую модель компьютера Z1, но она была пробной и претерпела ряд модернизаций. Уже в 1941 году появляется 3 вариант машины – Z3, который больше других напоминал современный компьютер, но все же требовал доработок.

В 1942 году в США также продолжалось создание электронного цифрового компьютера ABC, но модель не была закончена, поскольку разработчика Джона Атанасова призвали в армию. Недостроенную модель изучил Джон Мокли и приступил к созданию собственного компьютера – ENIAC и в 1946 году ученый завершил многолетнюю работу.

Первый компьютер разрабатывался для решения задач в условиях войны и использовался армией Соединенных Штатов. Главной целью было автоматизирование расчетов при бомбометании артиллерией и авиацией. И если раньше для вычислений создавались многочисленные отделы, использующие логарифмические линейки, то с созданием ЭВМ исчезла необходимость расчетов таким медленным и сложным способом.

Первый компьютер конрада цузе 18

Немецкий инженер Конрад Цузе, в соавторстве с Гельмутом Шрайером, создал механизм под названием — Z1, который представлял программируемый цифровой механизм. Первая пробная версия нигде не использовалась. Вскоре была создана машина Z2, а затем Z3 — ставшая первой вычислительной машиной с свойствами современного компьютера.

Первый компьютер на транзисторах 25

Американская компания NCR создала самый первый компьютер на транзисторах.

Первый микропроцессор 33

Появился первый микропроцессор на интегральной схеме — Intel 4004, имеющий разрядность 4 бита. Процессор применялся в калькуляторах и светофорах. Вскоре появились 8-разрядные Intel 8008, Intel 8080, Zilog Z80, MOS 6502, Motorola 6800, а также 16-разрядные Intel 8086 и Intel 8088, которые уже применялись в персональных компьютерах.

Система переписи населения 15

Германом Холлеритом разработана электронная табулирующая система, использующаяся для переписи населения США.

Создатель компьютерной мыши 30

Изобретатель Дуглас Энгельбарт, который также впоследствии придумал  графический интерфейс, гипертекст, текстовый редактор, групповые онлайн-конференци,  создал компьютерную мышь.

Суаньпань — китайский абак 2

Со временем в Китае появился усовершенствованный вариант абака, который называли суаньпань. Через эти счеты протягивали веревки, на которых нанизывали косточки в виде шариков. Счетная доска позволяла производить четыре основные операции: сложение, вычитание, умножение и деление. Кроме этого возможно было извлекать кубические и квадратные корни.

Считающие часы вильгельма шиккарда 5

Тюбингенский профессор Вильгельм Шиккард создал вычислительное устройство с зубчатыми шестеренками, названное — считающие часы. Они позволяли делать сложения и вычитание шестирязрадных 10-ных чисел. Еще механизм делал умножение.

Ткацкий станок на перфокартах 11

Французский изобретатель Жозеф Мари Жаккар создает ткацкий станок, управление которого производилось с помощью перфокарт. Еще один француз Тома де Кольмар начал самый первый промышленный выпуск арифмометров.

Транзисторный усилитель 24

Ученые из компании Bell Labs: Уильям Шокли, Уолтер Браттейн и Джон Бардин создали транзисторный усилитель, который помог уменьшить размеры компьютеров и прекратить использовать электронные лампы.

Усовершенствованная эвм

Еще одно устройство, названное EDVAC, проводило вычисления не только с перфокартами, но и с помощью памяти, имеющейся в программе. Такая работа стала возможна благодаря использованию трубок ртути, они запоминали информацию, а также двоичной системы, она смогла серьезно упростить вычисления и уменьшить число лампочек. По ходу работы ученые Америки представили свое детище, с памятью примерно 5,5 Кбайт, оно состояло из следующих деталей:

• Элементы для записи и чтения данных с магнитной ленты;
• Таймера;
• Осциллографа для наблюдения за работой аппарата;
• Спецустройств для работы по вычислению и запоминанию;
• Временных регистров, которые могли хранить всего одно слово.

Площадь, занимаемая ЭВМ составляла сорок пять с половиной квадратов, его вес доходил до 7,85 тонны. С мощностью пятьдесят кВт он работал на 3,5 тысячах диодов.

Эвм лебедева 23

Создана первая советская электронная вычислительная машина группой инженеров под руководством советского ученого Лебедева.

В заключение

https://www.youtube.com/watch?v=0XZc1Pln0OQ

С тех пор, компьютеры завоевали мир, однако даже наше старшее поколение не могли использовать их для своего обучения, не говоря уже о развлечениях. Но стремительный процесс развития компьютерной техники, положенный общими усилиями множества изобретателей, сделал компьютер доступным почти для всех. А каким первым был ваш компьютер?