Подписаться на сайт

Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте

Сегодня сложно представить нашу жизнь без компьютеров и планшетов. Эти технические приспособления не только облегчили нашу жизнь, но и сделали ее более насыщенной и разнообразной. Современный студент или ученик средней школы совершенно не понимает, как же учились его родители, пока не изобрели самый первый компьютер в мире?

Немного истории

Стремление к облегчению математических подсчетов родилось, наверное, вместе с первым человеком. Еще за 3000 лет до н.э. в древнем Вавилоне были придуманы первые счеты, которые назывались абак. А уже через 2 500 лет китайцы усовершенствовали этот прибор и придумали счеты на соломинках, где для подсчета использовались косточки. Назвали они свое изобретение – суаньпань.

В России первые счеты появились в 16 веке – на каждой проволоке располагалось 10 деревянных шариков. В 1912 году по проекту русского ученого А.Н.Крылова была построена уникальная машина, с помощью которой можно было интегрировать обычные дифференциальные уравнения.

Развитие ЭВМ

Самый первый компьютер в мире был создан в Америке и располагался он в Гарвардском университете. Это было в 1941 году и сделал эту машину американский математик из Гарварда Говард Эйксон, которому помогали в этом четверо специалистов компании IBM, по заказу которой он и создавался. В основе разработки первого компьютера лежали расчеты Чарльза Бэббиджа.

Только через три года, после многочисленных испытаний и тестирований, состоялся запуск первого компьютера, который назвали «Марк 1». Произошло это в августе 1944 года и это событие стало началом новой эры компьютерной техники.

Стоимость первого компьютера была около 500 000 долларов и площадь, которую он занимал, требовала большого отдельного помещения. Корпус машины был изготовлен из нержавеющей стали, а длина всех проводов, которыми был оснащен самый первый в мире компьютер, составляла приблизительно 800 километров.

«Марк 1» оперировал 72 числами, которые состояли из 23 десятичных разрядов, и выполнял функции сложения и вычитания – на одну такую операцию он тратил около 3 секунд. Также он без труда справлялся с умножением и делением. На эти подсчеты уходило вдвое больше времени.

По сути, этот компьютер был усовершенствованной формой арифмометра, для ввода нужна была бумажная перфолента. Эта машина фактически была первым компьютером, который мог проводить необходимые рабочие процессы самостоятельно, без помощи человека. Использовали его для сложных расчетов баллистических ракет Военно-Воздушных Сил Америки.

Американский компьютер «ENIAC»

Этот компьютер был создан 14 февраля 1946 года, и именно эта дата считается Днем компьютерщика. Фактически эта была первая машина, которую можно назвать программируемой. Вес этой «малышки» был около 30 тонн, и она успешно функционировала вплоть до 1956 года.

В этом компьютере впервые применили двоичную систему исчислений, которую впоследствии использовали и более современные модели. Заказ на эту машину поступил от армии – ее планировали использовать в авиации и артиллерии. Раньше над составлением баллистических таблиц, применяемых военными, трудился целый штат сотрудников. Самый первый компьютер в мире ENIAC взял на себя эти расчеты, которые ранее проводились с помощью простой логарифмической линейки и были далеки от совершенства.

Малая Электронная Счетная Машина или сокращенно МЭСМ, была запущена впервые в Советском Союзе в 1950 году и стала первым компьютером, который работал на всем пространстве континентальной Европы. Над созданием первого советского компьютера трудилась группа ученых во главе с профессором Лебедевым С.А. Все необходимые разработки и исследования проводились в Киевском институте электроники при Академии Наук УССР.

Начало разработки первой ЭММ Советского Союза начались еще в 1948 году, когда в США и Великобритании уже появились первые подобные машины. Но это сейчас информацию о любой технике можно без труда найти в интернете, а тогда в послевоенное время все нюансы строения подобного аппарата держались в строжайшей секретности. Фактически Лебедев создавал свой проект ЭВМ, опираясь только на свои знания и предположения.

Уже в августе 1950 года известный математик Ляпунов А.А. составляет первую программу для этого компьютера, которую она выполнила без сбоев. МСЭМ успешно функционировала до 1956 года и выполняла исключительно самые важные государственные расчеты, поскольку была единственным компьютером в СССР. График работы этой машины утверждался лично президентом АН СССР. После того, как компьютер был выведен из строя, его разобрали на отдельные части, многие из которых до сих пор хранятся в Киевском Политехническом Институте.

Первые компьютеры были настолько дорогими и занимали такую большую площадь, что могли использоваться только в государственных учреждениях или военной промышленности. Тогда никому и в голову не могло прийти, что буквально через пол века, компьютер станет совершенно привычной частью нашей жизни и будет доступен практически каждому человеку. А что бы сказали наши предки, увидев современные планшетные компьютеры, которые помещаются в дамской сумочке, и так не похожи на самый первый компьютер в мире.

Но очень хочется верить, что это далеко не предел человеческой фантазии и уже в скором времени нас ждут еще более новые и совершенные компьютеры.

История развития "1С: Предприятие"

Компания "1С" возникла в 1991 году. Основателем и бессменным руководителем ее является Борис Георгиевич Нуралиев.

Нуралиев закончил Московский государственный университет экономики статистики и информатики в 1980 году. Еще будучи студентом он работал в научной лаборатории университета в области "Автоматизированные системы управления". Окончив университет с отличием, он продолжил работать в нем на должности инженера. В его обязанности входило проектирование баз данных для советской промышленности. Так же Борис Георгиевич организовал практические курсы по основам проектирования баз данных.

В 1987 году устроился научным работником в проектном институте, и через некоторое время занял должность руководителя хозрасчетного отдела.

В 1990 году этот хозрасчетный отдел подписал контракт на распространение пакета "Lotus 1-2-3", предназначенный для работы с электронными таблицами.

Компания "1С" была создана в 1991 году. "1С" создавалась для разработки пакета электронных биржевых торгов, но после использовалась для продажи русифицированной версии 2.2 программы "Lotus 1-2-3". Хотя по ценовой политике данный пакет могли себе позволить только крупные предприятия, компания "1С" создала сеть дилеров, через которую и сейчас распространяются такие продукты, как "1С: Бухгалтерия".

Рисунок 1 - Основные этапы развития экономических программ 1С

Первый собственный продукт - прототип программы "1С: Бухгалтерия" - был подготовлен к 1992 году. Ее презентация была произведена на выставке Comtek в 1992 году, где были продемонстрированы различия "таблиц", реализованных комплексом " Lotus 1-2-3" и собственным продуктом "1С". История создания программного продукта "1С: Бухгалтерия" более загадочна, нежели создание самой компании. Официальным разработчиком исходного кода выступает Сергей Нуралиев, брат руководителя компании "1С", который подрабатывал в отделе бухгалтерского учета компании и для собственных нужд разработал себе удобное приложение, - прототип сегодняшнего продукта "1С: Бухгалтерия". Данный программный продукт даже в первоначальном издании оказался весьма успешным, - на дискетках первые релизы "1С: Бухгалтерия" разошлись более чем в трехстах экземплярах.

В 1994 году Борис Георгиевич Нуралиев вплотную принимается за распространение продуктов в регионах РФ через франчайзинговые программы. Это позволило вырасти дилерской сети компании при меньших затратах, чем у конкурентов.

В 1996 году увидел свет пакет "1С: Предприятие", который имеет огромную историю. Первые версии выпускались под DOS и ранние операционные системы, и только с 7.0 они были доработаны для операционной системы Windows 95 и выше. В 1999 году вышел довольно громкий релиз "1С: Предприятие 7.7", который, для конечного пользователя, послужил практически бесплатной заменой пакетов "1С предприятие 7.0" и "1С: Предприятие 7.5".

31 июля 2003 года вышел в продажу новый программный продукт "1С: Предприятие 8.0. Управление торговлей". Он стал первым программным продукт нового поколения системы программ "1С: Предприятие" на обновленной технологической платформе "1С: Предприятие 8.0".

При разработке новой платформы был проанализирован многолетний опыт использования "1С: Предприятия 7", учтены пожелания пользователей программы. Новая платформа "1С: Предприятия" учитывает современные требования к учетной системе: увеличение масштаба решений, увеличение спектра прикладных задач, возникающих при создании учетных решений, новые технологические возможности. "1С: Предприятие 8" по-прежнему ориентирована на создание и поддержку массовых решений, гибкость разработки и эффективность поддержки разработанных решений. Платформа версии 8 так же, как и платформа 7, не является готовым решением для автоматизации прикладных задач, она предназначена для разработки учетных решений. Гибкость платформы позволяет применять "1С: Предприятие 8" в самых разнообразных областях:

а) автоматизация производственной и торговой деятельности;

б) финансовых организаций;

в) деятельности в сфере обслуживания;

г) поддержка оперативного управления предприятием;

д) организационной и хозяйственной деятельности;

е) автоматизация бухгалтерского учета;

ж) формирование отчетности в государственные контролирующие органы;

з) решение задач планирования;

и) бюджетирования и финансового анализа;

к) расчет зарплаты и управление персоналом .

Ключевым направлением развития системы программ является развитие нового поколения управленческих и учетных решений на технологической платформе "1С: Предприятие 8" и реализация в них мощной функциональности, предназначенной для организации управления современным предприятием. В последние годы компания активно развивается, конкурентов на рынке "учета" у нее практически нет. Во всех вузах стараются преподавать работу в программных продуктах "1С:Бухгалтерия", "1С:Предприятие", как в школах преподают основы MS Windows. Поэтому, компания "1С" по праву считается отечественным Microsoft. Фирма "1С" предоставляет потребителю широкий спектр типовых решений, которые являются универсальными для автоматизации широкой сферы конкретных учетных задач. К основным типовым решениям относят:

- "1С: Бухгалтерия 8";

- "1С: Налогоплательщик 8";

- "1С: Зарплата и Управление Персоналом";

- "1С: Управление производственным предприятием";

- "1С: Консолидация 8";

- "1С: Управление торговлей";

- "1С: Бухгалтерия бюджетного учреждения 8";

- "1С: Бухгалтерия автономного учреждения 8";

- "1С: Платежные документы 8";

- "1С: Розница 8";

- "1С: Архив 8";

- "1С: Управление небольшой фирмой 8";

- "1С: Зарплата и кадры автономного учреждения 8".

Как платформа "1С: Предприятие 8", так и типовые решения на ее базе постоянно совершенствуются.

Первое поколение ЭВМ

Первое поколение ЭВМ создавалось на электронных лампах в период с 1944 по 1954 гг.

Электронная лампа – это прибор, работа которого осуществляется за счет изменения потока электронов, двигающихся в вакууме от катода к аноду.

Движение электронов происходит за счет термоэлектронной эмиссии – испускания электронов с поверхности нагретых металлов. Дело в том, что металлы обладают большой концентрацией свободных электронов, обладающих различной энергией, а, следовательно, и скоростями движения. По мере нагревания металла энергия электронов возрастает, и некоторые из них преодолевают потенциальный барьер на границе металла.

Принцип работы электронной лампы следующий. Если на вход лампы подается логическая единица (например, напряжение 2 Вольта), то на выходе с лампы мы получим либо логический ноль (напряжение менее 1В), или логическую единицу (2В). Логическую единицу получим, если управляющее напряжение отсутствует, так как ток беспрепятственно пройдет от катода к аноду. Если же на сетку подать отрицательное напряжение, то электроны, идущие от катода к аноду, будут отталкиваться от сетки, и, в результате, ток протекать не будет, и на выходе с лампы будет логический ноль. Используя этот принцип, строились все логические элементы ламповых ЭВМ.

В простейшем случае катодом служит нить из тугоплавкого металла (например, вольфрама), накаливаемая электрическим током, а анодом – небольшой металлический цилиндр. При подаче напряжения на катода под действием термоэлектронной эмиссии с катода начнут исходить электроны, которые в свою очередь будут приниматься анодом.

Применение электронных ламп резко повысило вычислительные возможности ЭВМ, что способствовало быстрому переходу от первых автоматических релейных вычислительных машин к ламповым ЭВМ первого поколения.

Однако, не обошлось без проблем. Использование электронных ламп омрачала их низкая надежность, высокое энергопотребление и большие габариты. Первые ЭВМ были поистине гигантских размеров и занимали несколько комнат в научно-исследовательских институтах. Обслуживание таких ЭВМ было крайне сложным и трудоемким, постоянно выходили из строя лампы, происходили сбои при вводе данных, и возникало множество других проблем. Не менее сложными и дорогостоящими приходилось делать и системы питания (нужно было прокладывать специальные силовые шины для обеспечения питания ЭВМ и делать сложную разводку, чтобы подвести кабели ко всем элементам), и системы охлаждения (лампы сильно грелись, от чего еще чаще выходили из строя).

Несмотря на это, конструкция ЭВМ быстро развивалась, скорость вычисления достигала нескольких тысяч операций в секунду, емкость ОЗУ – порядка 2048 машинных слов. В ЭВМ первого поколения программа уже хранилась в памяти, и использовалась параллельная обработка разрядов машинных слов.

Создаваемые ЭВМ, в основном, были универсальными и использовались для решения научно-технических задач. Со временем производство ЭВМ становится серийным, и они начинают использоваться в коммерческих целях.

В этот же период происходит становление архитектуры Фон-неймановского типа, и многие постулаты, нашедшие свое применение в ЭВМ первого поколения, остаются популярными и по сей день.

Основные критерии разработки ЭВМ, сформулированные Фон-Нейманом в 1946 году, перечислены ниже:

1. ЭВМ должны работать в двоичной системе счисления;

2. все действия, выполняемые ЭВМ, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательного набора команд. Каждая команда должна содержать код операции, адреса операндов и набор служебных признаков;

3. команды должны храниться в памяти ЭВМ в двоичном коде, так как это позволяет:

а) сохранять промежуточные результаты вычислений, константы и другие числа в том же запоминающем устройстве, где размещается программа;

б) двоичная запись команд позволяет производить операции над величинами, которыми они закодированы;

в) появляется возможность передачи управления на различные участки программы, в зависимости от результатов вычислений;

4. память должна иметь иерархичную организацию, так как скорость работы запоминающих устройств значительно отстает от быстродействия логических схем;

5. арифметические операции должны выполняться на основе схем, выполняющих только операции сложения, а создание специальных устройств – нецелесообразно;

6. для увеличения быстродействия необходимо использовать параллельную организацию вычислительного процесса, т.е. операции над словами будут производиться одновременно во всех разрядах слова.

Стоит отметить, что ЭВМ первого поколения создавались не с нуля. В то время уже были наработки в области построения электронных схем, например, в радиолокации и других смежных областях науки и техники. Однако, наиболее серьезные вопросы были связаны с разработкой запоминающих устройств. Ранее они практически не были востребованы, поэтому какого-либо серьезного опыта в их разработки накоплено не было. Следовательно, каждый прорыв в разработке запоминающих устройств приводил к серьезному шагу вперед в конструировании ЭВМ, так как разработка быстродействующей и емкой памяти – это неотъемлемое условие разработки мощной и быстродействующей ЭВМ.

Первые ЭВМ использовали в качестве запоминающего устройства – статические триггеры на ламповых триодах. Однако, получить запоминающее устройство на электронных лампах приемлемой емкости требовало неимоверных затрат. Для запоминания одного двоичного разряда требовалось два триода, при этом для сохранения информации они должны были непрерывно потреблять энергию. Это, в свою очередь, приводило к серьезным выделениям тепла и катастрофическому снижению надежности. В результате, запоминающее устройство было крайне громоздким, дорогим и ненадежным.

В 1944 году начал разрабатываться новый тип запоминающих устройств, основанный на использовании ультразвуковых ртутных линий задержки. Идея была заимствована из устройства уменьшения помех от неподвижных предметов и земли, разработанного для радаров во время Второй Мировой Войны.

Чтобы убрать неподвижные объекты с экрана радара отражённый сигнал разделяли на два, один из которых посылался непосредственно на экран радара, а второй задерживался. При одновременном выводе на экран нормального и запаздывающего сигналов любое появлявшееся из-за задержки и обратной полярности совпадение стиралось, оставляя только подвижные объекты.

Задержка сигнала осуществлялась с помощью линий задержки - наполненных ртутью трубок с пьезокристаллическим преобразователем на концах. Сигналы от радарного усилителя посылались на пьезокристалл в одном конце трубки, и тот, получая импульс, генерировал небольшое колебание ртути. Колебание быстро передавалось на другой конец трубки, где другой пьезокристалл его инвертировал и передавал на экран.

Ртуть использовалась, потому что её удельное акустическое сопротивление почти равно акустическому сопротивлению пьезокристаллов. Это минимизировало энергетические потери, происходящие при передаче сигнала от кристалла к ртути и обратно.

Для использования в качестве памяти, ртутные линии задержки были несколько доработаны. На принимающем конце трубки был установлен повторитель, который посылал входной сигнал обратно на вход линии задержки, таким образом, импульс, посланный в систему хранения данных, продолжал циркулировать в линии задержки, а, следовательно, сохранялся бит информации до тех пор, пока было электропитание.

Каждая линия задержки сохраняла не один импульс (бит данных), а целый набор импульсов, количество которых определялось скоростью прохождения импульса через ртутную линию задержки (1450 м/с), длительностью импульсов, интервалом между ними и длинной трубки.

Впервые такое устройство хранения данных было использовано в английской ЭВМ – ЭДСАК, вышедшей в свет в 1949 году.

Память на ртутных линиях задержки была огромным шагом вперед, по сравнению с памятью на ламповых триодах, и привела к скачку в развитии вычислительной техники. Однако, она обладала рядом серьезных недостатков:

1. линии задержки требовали строгой синхронизации с устройством считывания данных. Импульсы должны были поступать на приёмник именно в тот момент, когда компьютер был готов считать их;

2. для минимизации энергетических потерь, происходящих при передаче сигнала в линии задержки, ртуть надо содержать при температуре в 40°C, так как при этой температуре ртути удается достигнуть максимального согласования акустических сопротивлений ртути и пьезокристаллов. Это тяжелая и некомфортная работа;

3. изменение температуры ртути также приводило к уменьшению скорости прохождения звука. Приходилось поддерживать температуру в строго заданных рамках, либо регулировать тактовую частоту компьютера, подстраиваясь под скорость распространения звука в ртути при текущей температуре;

4. сигнал мог отражаться от стенок и концов трубки. Приходилось применять серьезные методы для устранения отражений и тщательно настраивать положение пьезокристаллов;

5. скорость работы памяти на ртутных линиях задержки была невелика и ограничивалась скоростью звука в ртути. В результате, она была слишком медленной и значительно отставала от вычислительных возможностей ЭВМ, что сдерживало их развитие. В результате, скорость ЭВМ с памятью на ультразвуковых ртутных линиях задержки составляла несколько тысяч операций в секунду;

6. ртуть – чрезвычайно токсичный и дорогой материал, применение которого связано с необходимостью соблюдения жестких норм безопасности.

Поэтому требовалась новая, более быстрая память для продолжения развития ЭВМ. Вскоре, после создания первой ЭВМ на ультразвуковых ртутных линиях задержки, начались работы по исследованию нового типа памяти, использующего электронно-лучевые трубки, представляющие собой модификацию осциллографических трубок.

Впервые, способ хранения данных с помощью электронно-лучевых трубок был разработан в 1946 году Фредериком Уильямсом. Изобретение Уильямсона могло сохранять всего один бит и работало следующим образом.

С помощью электронно-лучевой трубки пучок электронов фокусировался на участке пластины, покрытой специальным веществом. В результате, этот участок под действием вторичной эмиссии испускал электроны и приобретал положительный заряд, который сохранялся доли секунды, даже после отключения луча. Если через короткие интервалы времени повторять бомбардировку электронами, то заряд участка можно сохранять столько, сколько потребуется.

Если же луч, не отключая, чуть передвинуть на соседний участок, то электроны, испущенные соседним участком, будут поглощены первым участком, и он примет нейтральный заряд.

Таким образом, в ячейку, состоящую из двух смежных участков, можно быстро записывать 1 бит информации. Ячейка без заряда – 1, ячейка с положительным зарядом – 0.

Для считывания сохраненного бита информации, с противоположной стороны пластины прикреплялись электроды, измеряющие величину изменения заряда ячейки, а сама ячейка подвергалась повторному воздействию лучом электронов. В результате, независимо от первоначального состояния, она получала положительный заряд. Если ячейка уже имела положительный заряд, то изменение ее заряда было меньше, чем, если бы она имела нейтральный заряд. Анализируя величину изменения заряда, определяли значение сохраненного в этой ячейке бита.

Однако, процесс считывания данных уничтожал информацию, сохраненную в ячейке, поэтому после операции чтения приходилось повторно записывать данные. В этом процесс работы с памятью на электронно-лучевых трубках был очень похож на работу с современной динамической памятью.

Первый компьютер с такой памятью появился летом 1948 года и позволял сохранять до тридцати двух тридцати двух разрядных двоичных слов.

Со временем память на электронно-лучевых трубках была заменена памятью с магнитными сердечниками. Этот тип памяти был разработан Дж. Форрестером и У. Папяном, и введен в эксплуатацию в 1953 году.

Память на магнитных сердечниках хранила данные в виде направления намагниченности небольших ферритовых колец. Каждое кольцо сохраняло 1 бит информации, а вся память представляла собой прямоугольную матрицу.

В простейшем случае устройство памяти было следующим.

Вдоль строк матрицы через кольца пропускались провода возбуждения (на рисунке они выделены зеленым цветом). Аналогичные провода пропускались через кольца вдоль столбцов матрицы (синий цвет).

Ток, проходящий через эти провода, устанавливал направление намагниченности колец. Причем, сила тока была такова, что один провод не мог изменить направление намагниченности, а, следовательно, направление намагниченности изменялось только в кольце, находящемся на пересечении красного и синего провода. Это было необходимо, так как на каждый провод возбуждения было нанизано несколько десятков ферритовых колец, а изменять состояние нужно было только в одном кольце.

Если в выбранном кольце изменять состояние намагниченности не требовалось, то подавали ток в провод запрета (красный цвет) в направлении, противоположном току в проводах возбуждения. В результате, сумма токов была недостаточной для изменения намагниченности кольца.

Таким образом, в каждом колечке могли храниться 1 или 0, в зависимости от направления намагниченности.

Для считывания данных с выбранного ферритового кольца, на него по проводам возбуждения подавались такие импульсы тока, что их сумма приводила к намагниченности кольца в определенном направлении, независимо от первоначального намагничивания.

При изменении намагниченности кольца в проводе считывания возникал индукционный ток. Измеряя его, можно было определить, насколько изменилось направление намагниченности в кольце, а, следовательно, узнать хранимое им значение.

Как видите, процесс считывания уничтожал данные (также, как и в современной динамической памяти), поэтому после считывания было необходимо заново записать данные.

Вскоре, этот тип памяти стал доминирующим, вытеснив электронно-лучевые трубки и ультразвуковые ртутные линии задержки. Это дало еще один скачок в производительности ЭВМ.

Дальнейшее развитие и совершенствование ЭВМ позволило им прочно занять свою нишу в области науки и техники.

К числу передовых ЭВМ первого поколения можно отнести:

ENIAC - первый широкомасштабный электронный цифровой компьютер, созданный в 1946 году по заказу армии США в лаборатории баллистических исследований для расчётов таблиц стрельбы. В эксплуатацию введен 14 февраля 1946 года;

EDVAC - одна из первых электронных вычислительных машин, разработанная в лаборатории баллистических исследований армии США, представленная публике в 1949 году;

EDSAC - электронная вычислительная машина, созданная в 1949 году в Кембриджском Университете (Великобритания) группой во главе с Морисом Уилксом;

UNIVAC - универсальный автоматический компьютер, созданный в 1951 году Д. Моучли и Дж. Преспер Эккерт;

IAS - ЭВМ Института Перспективных Исследований, разработанная под руководством Дж. Неймана в 1952 году;

Whirlwind – ЭВМ, созданная в Массачусетском Технологическом Университете в марте 1951 года;

МЭСМ - Малая Электронная Счетная Машина – первая отечественная ЭВМ, созданная в 1950 году С.А. Лебедевым;

БЭСМ - Большая Электронная Счетная Машина, разработанная Институтом Точной Механики и Вычислительной Техники Академии наук СССР.

Все эти и многие другие вычислительные машины первого поколения подготовили надежную стартовую площадку для победного марша ЭВМ по всему миру.

Стоит отметить, что не было резкого перехода от ЭВМ первого поколения на электронных лампах к ЭВМ второго поколения на транзисторах. Электронные лампы постепенно заменялись, вытесняясь твердотельными транзисторами. В первую очередь, были вытеснены электронные лампы из устройств хранения данных, а затем постепенно они вытеснялись из арифметико-логических устройств.

Слева, схематично изображен переход от чисто ламповых ЭВМ к ЭВМ второго поколения.

За время существования ламповых ЭВМ их структура, изображенная на рисунке ниже, не претерпела серьезных изменений. Переход ко второму поколению ЭВМ также не внес существенных изменений в их структурное построение. В основном, изменилась только элементная база. Серьезные изменения структуры построения ЭВМ начались ближе к третьему поколению ЭВМ, когда начали появляться первые интегральные схемы.

С помощью устройства ввода данных (УВв), в ЭВМ вводились программы и исходные данные к ним. Введенная информация целиком или полностью запоминалась в оперативном запоминающим устройстве (ОЗУ). Затем, при необходимости, она заносилась во внешнее запоминающее устройство (ВЗУ), откуда по мере надобности могла подгружаться в ОЗУ.

После ввода данных или считывания их из ВЗУ, программная информация, команда за командой, считывалась из ОЗУ и передавалась в устройство управления (УУ).

Устройство управления дешифрировало команду, определяло адреса операндов и номер следующей команды, которую нужно было считать из ОЗУ. Затем, путем принудительной координации всех элементов ЭВМ, УУ организовывало исполнение команды и запрашивало следующую. Цепи сигналов управления показаны на рисунке штриховыми линиями.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняло арифметические и логические операции над данными. Основной частью АЛУ является вычислительное ядро, в состав которого входят сумматоры, счетчики, регистры, логические преобразователи и др.

Промежуточные результаты, полученные после выполнения отдельных команд, сохранялись в ОЗУ. Результаты, полученные после выполнения всей программы вычисления, передавались на устройство вывода (УВыв). В качестве УВыв использовались: экран дисплея, принтер, графопостроитель и т.д.

Как видно из приведенной выше структурной схемы, ЭВМ первого поколения имели сильную централизацию. Устройство управления отвечало не только за выполнение команд, но и контролировало работу устройств ввода и вывода данных, пересылку данных между запоминающими устройствами и другие функции ЭВМ. Также были жестко стандартизированы форматы команд, данных и циклов выполнения операций.

Все это позволяло несколько упростить аппаратуру ЭВМ, ужасно сложную, громоздкую и без изысков организации вычислительного процесса, но значительно сдерживало рост их производительности.

Первая ЭВМ на электронных лампах была создана в США и называлась ЭНИАК. Она оказала существенное влияние на направление развития вычислительной техники. Вскоре, за примером США последовали и многие другие промышленно-развитые страны (Великобритания, Швейцария, СССР и др.), уделявшие развитию вычислительной техники в послевоенный период много внимания.

Однако, наибольшее значение в развитии вычислительной техники оказали исследования, проводимые в США, СССР и Великобритании. В других же странах, например во Франции, ФРГ, Японии, ЭВМ, относящиеся к первому поколению, не получили серьезного развития. В частности, для ФРГ, Испании и Японии даже трудно отделить рамки перехода от ЭВМ первого поколения к ЭВМ второго поколения, так как, наряду с первыми ламповыми ЭВМ, в конце пятидесятых годов начинали создаваться и первые ЭВМ на полупроводниковой основе.

Список используемой литературы

1. История развития вычислительной техники. Ланина Э.П. ИрГТУ, Иркутск – 2001 г.

2. Развитие вычислительной техники. Апокин И.А. М., "Наука", 1974 г.

3. Курс физики. Трофимова Т.И. Москва "Высшая школа", 2001 г.

Данный сайт возник 6 августа 1991 года. Его создателем считается Тим Бернерс-Ли, который разместил на нем описание новой технологии World Wide Web . Данная технология базируется на протоколе передачи данных НТТР, а также на языке гипертекстовой разметки HTML и системе адресации URI. К тому же, на сайте основные методы установки и работы браузеров и серверов. Позднее Тим Бернерс-Ли решил разместить на сайте список ссылок на другие ресурсы, что позволило преобразовать сайт в первый в мире интернет-каталог.

Все необходимое для обеспечения деятельности первого сайта было подготовлено Бернерсом-Ли намного ранее - еще в конце 1990 года был создан первый гипертекстовый браузер WorldWideWeb с функциями веб-редактора. Также был созданы первые веб-страницы и первый сервер на основе NeXTcube .

Основатель веба предполагал, что гипертекст может стать основой для сетей обмена данных. И, естественно, он смог воплотить данную идею в жизнь. Еще в 1980 году Тим Бернерс-Ли стал основателем гипертекстового программного обеспечения Enquire, которое пользуется случайными ассоциациями при хранении данных. Потом, на заседании Европейского центра ядерных исследований в Женеве (CERN), им было предложено проводить публикацию гипертекстовых документов, которые связаны между собой гиперссылками. Бернерсом-Ли была продемонстрирована возможность гипертекстового доступа к документам и внутренним поисковым системам. К тому же, был показан доступ к некоторым новостным ресурсам сети Интернет. Это способствовало тому, что в мае 1991 года в CERN утвердили новый стандарт WWW.

Тим Бернерс-Ли является основоположником базовых технологий веба - HTTP, HTML, URI/URL , хотя их теоретические были предложены намного раньше. В 40-х годах ХХ века Ванневар Буш предложил расширить человеческую память при помощи новых технических устройств. Также им было предложено индексировать накопленную человеком информацию, чтобы появилась возможность ее быстрого поиска. Даг Энгельбарт и Теодор Нельсон предложили использовать гипертекстовую технологию, то есть ветвящийся текст, при помощи которого читатель может использовать разнообразные варианты чтения. Незаконченная гипертекстовая система Нельсона Xanadu стала использоваться для поиска и хранения текстовых данных, куда были введены окна и взаимосвязи. Нельсон сам хотел получить возможность связывания перекрестными ссылками всех текстов, которые создает человек.

В данный момент Тим Бернерс-Ли был назначен главой Консорциума Всемирной паутины (World Wide Web Consortium ), который был им же создан. Главной целью данного Консорциума является разработка и внедрение новых стандартов сети Интернет.

Дать однозначный ответ на вопрос «Кто изобрёл компьютер?» на самом деле не так просто. Как и в случае со многими другими изобретениями, свой вклад в появление компьютера внесли многие люди, работавшие в разных странах, да и на вопрос, какое же устройство, собственно, достойно называться первым компьютером, можно дать разные варианты ответов. Итак, в этом посте — про изобретателей компьютера.

Что такое компьютер? С одной стороны, компьютер считается разновидностью вычислительной техники, но важной его особенностью должна быть возможность не просто выполнять вычисления, пусть и сложные, но выполнять некую произвольно заданную программу. Т. е. устройства, предназначенные для решения лишь определённых задач, не подходят под определение компьютера, компьютер — это универсальное устройство для вычислений, которое можно запрограммировать.

История компьютеров начинается в 19 веке. В 1808 г. французский ткач Жозеф Мари Жаккар (или Жаккард) изобретает ткацкий станок, способный не просто производить ткань, а делать ткань с произвольными узорами. Фактически это был программируемый станок. Узор задавался при помощи пластинок с дырочками, просверленными в определённом порядке — перфокарт.

Перфокарты для станка Жаккара

В 1832 г. русский изобретатель Семён Николаевич Корсаков публикует проект специальных машин для обработки информации при помощи перфокарт. Фактически, это были машины для работы с базами данных. Однако изобретение не получило официальной поддержки, комиссия, рассматривавшая проект, высказала мнение, что «Г-н Корсаков потратил слишком много разума на то, чтобы научить других обходиться без разума».

Кто же придумал проект первого программируемого вычислительного устройства, т. е. компьютера? Этим человеком был англичанин Чарльз Бэббидж . Бэббидж был крайне разносторонним человеком, но известен прежде всего проектами вычислительных машин. В 1822 году он построил машину для расчётов логарифмических таблиц, эта машина стала позднее известна как малая разностная. Затем Бэббидж решил построить полномасштабную версию разностной машины, получил от правительства субсидию, но не уложился ни в сроки, ни в размеры финансирования. Вместо первоначальных трёх лет и 1500 фунтов стерлингов Бэббидж потратил 11 лет и 17000 фунтов, но так и не достроил машину. Лишь в 1991 к двухсотлетию Бэббиджа в Лондоне построили-таки работающую версию этой разностной машины.

Разностная машина Бэббиджа

Разностная машина — довольно сложное, но всё же узкоспециализированное вычислительное устройство. Назвать её компьютером нельзя. Однако в процессе работы над разностной машиной Бэббидж разработал проект ещё более сложной и универсальной аналитической машины, которая была, по сути, механическим компьютером. В этой машине был блок для хранения чисел, а сама она могла выполнять вычисления по программе, записанной на перфокартах. Увы, машина была слишком сложной и даже сегодня энтузиасты так и не решились её воспроизвести.

В 19м и начале 20го века развитие вычислительной техники продолжалось, но она всё ещё предназначалась для узкоспециализированных вычислений. В 1936 году английский математик Алан Тьюринг описал абстрактную машину, пригодную для произвольных вычислений. Описанная машина получила название машина Тьюринга. Фактически, Тьюринг определил критерии, по которым можно было определить, является ли вычислительная машина универсальной.

Алан Тьюринг

К концу 30-х существовали две возможности для постройки вычислительных машин. Более привычными были электромеханические машины, сочетающие электрические и механические элементы. Они считали очень медленно — одна операция могла занимать несколько секунд. Но в это время появилась и другая концепция — использовать в качестве элементов вакуумные лампы. Машины на вакуумных лампах — электронные — могли считать намного быстрее, но лампы были дорогими и не очень надёжными и часто перегорали.

Первые компьютеры появились между концом тридцатых и концом сороковых. Вопрос только в том, какое же устройство считать первым настоящим компьютером? Рассмотрим кандидатов.

1) Машины Конрада Цузе

Конрад Цузе был немецким инженером, по своей инициативе занявшимся разработкой вычислительных машин. В 1938 г. он на свои деньги разработал и построил первую электромеханическую машину, названную Z1, реализовал в ней возможность программирования, но она работала ненадёжно. В 1939 г. началась вторая мировая война и Цузе призвали на фронт, откуда ему удалось вернуться и создать вторую версию своей машины — Z2, а в начале 1941 — Z3. Вероятно, эти машины были первыми реально работавшими электромеханическими компьютерами. В 1941 Цузе вновь призвали на фронт. Как он ни доказывал руководству вермахта важность своих компьютеров, его не хотели слушать. Лишь после вмешательства фирмы Хеншель, выпускавшей самолёты, где Цузе ранее работал инженером, ему всё-таки разрешили вернуться к работе над своими вычислительными машинами. Предполагалось, что они будут использоваться для расчётов аэродинамических параметров самолётов. Руководство вермахта, впрочем, без энтузиазма отнеслось к разработкам и не видя в них особой ценности, финансировало очень неохотно. Следующую модель — Z4 Цузе закончил только после войны. В 1950 г. он продал эту модель в Швейцарию.

Z3 (восстановленная копия) в немецком музее

Z3 могла считывать программу с перфоленты и выполнять вычисления в соответствии с ней. Однако эта машина была электромеханической, поэтому работала очень медленно и не могла исполнять в явном виде команд условного перехода, которые считаются важной составляющей компьютерной программы. Можно ли считать Z3 первым в мире компьютером, а Конрада Цузе — его изобретателем? Некоторые считают, что да, некоторые — нет.

2) Компьютер Атанасова-Берри

В 1942 г. американский математик болгарского происхождения Джон Атанасов и помогавший ему инженер Клиффорд Берри построили первую на 100% электронную вычислительную машину без механических частей. Эта машина не была универсальной и предназначалась в основном для решения линейных уравнений, тем не менее, именно её в 1973 г. Федеральный районный суд США признал «первым компьютером». Возможно, из этой машины получилось бы нечто большее, если бы Атанасов не был призван в американскую армию.

Компьютер Атанасова-Берри

3) Британские «Бомбы» и «Колоссы»

Во время второй мировой войны перед англичанами встала задача расшифровки немецких сообщений. Взломать немецкие шифры вручную было невозможно. Тогда англичане прибегли к помощи вычислительных машин.

В 1940 г. в Великобритании по проекту Алана Тьюринга была построена первая электромеханическая вычислительная машина для расшифровки немецкого кода «Энигма». Она получила название «Бомба». Одна такая машина весила 2,5 тонны и для того, чтобы расшифровать как можно больше сообщений, к 1944 году англичане построили 210 таких машин.

«Бомба»

Но для передачи важных сообщений немцы использовали другой, ещё более сложный код «Лоренц». Для его расшифровки был спроектирован и построен (в количестве 10 штук) мощный электронный компьютер под названием «Колосс». Он был программируемой и довольно мощной для своего времени, но всё же не универсальной, а узкоспециализированной машиной. Спроектировал «Колоссы» и руководил их постройкой английский инженер Томми Флауэрс .

4) ЭНИАК

Переносимся в США. В 1943 г. учёные из Пенсильванского университета Джон Мокли и Джон Экерт задумали построить мощный электронный компьютер. Предполагалось, что его будут использовать в основном для расчётов артиллерийских таблиц — нудной и кропотливой работы, которая была поручена университету американской армией. Прежде таблицы рассчитывали люди с арифмометрами, и это отнимало у них много времени. Устройство назвали ЭНИАК (англ. ENIAC), сокращение от «Электронный числовой интегратор и вычислитель», и он мог производить расчёты в 2400 раз быстрее, чем человек с арифмометром.

ЭНИАК

ЭНИАК был построен к осени 1945 г. Он содержал более 10 тыс. электронных ламп, весил около 27 тонн и потреблял 150 кВт электроэнергии. К этому времени острая необходимость в расчётах артиллерийских таблиц отпала, и компьютер стали использовать и для других целей, например, для расчётов взрыва водородной бомбы, аэродинамики сверхзвуковых самолётов, прогноза погоды.

ЭНИАК без особых оговорок можно считать настоящим компьютером. Это была полностью электронная универсальная вычислительная машина, которая в полной мере продемонстрировала потенциал компьютеров. Кроме того ЭНИАК стал первым широко известным компьютером, информация о машинах Цузе и Атанасова всплыла позднее, а британские дешифровальные компьютеры были засекречены (и почти все уничтожены) по приказу Черчилля. Так что звание первого в мире компьютера ЭНИАК, вероятно, заслужил.

Всё же работать с ЭНИАКом было ещё не очень удобно. Программирование компьютера осуществлялось путём изменения положения кабелей и переключателей, и подготовка к расчётам часто занимала значительно больше времени, чем сами расчёты. Ещё до окончания работы американский математик Джон фон Нейман предложил использовать для будущих компьютеров архитектуру, предполагавшую хранения команд и данных в памяти. Эта архитектура стала основой при разработке последующих компьютеров.

Подведём итоги и ответим, наконец, кто изобрёл компьютер. К изобретению и созданию первых компьютеров так или иначе причастны:

1. Чарльз Бэббидж — автор первого проекта (механического) компьютера;
2. Алан Тьюринг — описал схему универсальной вычислительной машины, конструктор британского дешифровального электромеханического компьютера «Бомба»;
3. Конрад Цузе — создатель первого электромеханического программируемого компьютера;
4. Джон Атанасов — создатель первого электронного непрограммируемого компьютера;
5. Томми Флауэрс — конструктор британского дешифровального электронного компьютера «Колосс»;
6. Джон Мокли и Джон Экерт — конструкторы первого универсального электронного компьютера ЭНИАК;
7. Джон фон Нейман — один из участников разработки первых американских компьютеров, предложил архитектуру, лежащую в основе устройства всех современных компьютеров.