История развития вычислительной техники

 Более 5000 лет назад были изобретены счеты (Китай).  Создавались различные технические средства, облегчающие счет.

Рис.1 Счеты

 С появлением первых государств появляется иероглифическое письмо, законодательства прибавляют формальности  рассуждениям. Появилась потребность в измерении длин, площадей, весов. Не случайно первыми вычислительными машинами были линейка и весы. В Древнем Египте и Древней Греции получили распространение автоматы (от греч. ” автоматос” - самодвижущийся), развивалась почта, использовались устройства типа абаков для механического счета. Возникли позиционные системы счисления. Появляется понятие "кибернетикос" - наука управления  колесницами (термин  принят  в  древней Греции при проведении Олимпийских игр).

Рис 2. Блез Паскаль и его вычислительное устройство

1642 -  Блез  Паскаль  (Англия)  изобрел вычислительное устройство, механически выполняющее сложение и вычитание чисел.

Рис. 3. Готфрид Вильгельм Лейбниц

Рис. 4. Арифмометры (середина 20 века)

     1673 -  Готфрид Вильгельм Лейбниц усовершенствовал устройство Паскаля,  добавив еще два  арифметических  действия. Данное устройство  применялось до 70-х годов 20 века и называлось арифмометром. Появилось специальная профессия - счетчик (человек, работающий с арифмометром)

Рис. 5. Чарльз Беббидж и проект его машины

     В начале XIX века Чарльз Бэббидж (Англия) пытался  построить аналитическую машину.  Это  устройство должно было иметь память, а ввод информации должен был, осуществляется  с  помощью "перфокарт". Работа по созданию аналитической машины не  была доведена до конца,  т.к.  в то время не было соответствующих технологий для ее воплощения.

Машина должна была работать по заранее составленной инструкции - программе. Эти первые в мире  программы  были  написаны  Адой  Августой  Лавлейс  (дочерью Джорджа Байрона), которая заложила основы современного программирования.

Рис.6 Ада Августа Лавлейс 

Развитие промышленности потребовало эффективного управления средствами производства.  В первой половине  XIX  века Андре Мари Ампер предположил, что должна существовать специальная наука управления, которую он назвал "кибернетикос".

1836 г. - изобретен телеграф

1846 г. - изобретена швейная машинка

1860 г. - изобретен ДВС

1867 г. - изобретена пишущая машинка

1876 г. - изобретен телефон

В 1890 году американец Герман Холлерит создал машину для проведения переписи населения в США. Перфокарты выступали в ней в качестве носителя информации, (то есть внешнего запоминающего устройства). Впервые для расчетов было использовано электричество. Он создал фирму - прообраз IBM.

Рис.7 Герман Холлерит за своей машиной

1895 г. - изобретено радио

1930 г. - первый аналоговый компьютер Буша

1936 г. -  двадцатипятилетний студент Кембриджского университета англичанин Алан Тьюринг опубликовал статью “О вычисляемых числах”, в которой рассматривалось гипотетическое устройство (машина Тьюринга), пригодное для решения любой разрешимой математической или логической задачи, - прообраз программируемого компьютера.

Рис.8 Алан Тьюринг

1944 г. -  Говард Эйкен на основе работ Бейббиджа и технологий 20 века построил первую цифровую вычислительную машину "Марк-1".

1945 г. -  Конрад Цузе изобрел систему записи программ Планканкюль - первый язык программирования высокого уровня. Язык не был реализован в компьютере.

1945 г., 21 июня - разослан отчет американского математика венгерского происхождения Джона фон Неймана ”Предварительный отчет о машине EDVAC”, содержащий концепцию хранения команд компьютера в его собственной внутренней памяти.

Рис.9 Джон фон Нейман и его концепция архитектуры ЭВМ

1946 г. опубликована статья  фон Неймана, в который сформулировал основные принципы функционирования вычислительных устройств (концепцию архитектуры):

1946 г. - первый полностью электронный цифровой компьютер Моушли и Эккерта (ENIAC)

Продолжается развитие науки  управления  -  "кибернетикос". В  1948 году американский математик Норберт Винтер определил ее как науку управления в живой природе и  технических системах.

1948 г. -  изобретен транзистор

1949 г. - завершена работа над первым компьютером с хранимой программой, мало отличающаяся от современных ЭВМ (EDSAC)

1951 г. -  под руководством академика Лебедева построена ЭВМ МЭСМ

Рис.10 Сергей Алексеевич Лебедев

 1964 г. - появление интегральных схем

1965 г. - первый миникомпьютер

При создании компьютеров используются специалисты различных направлений - математики, физики, техники,  программисты и т.д.  В этом смысле информатика определялась как  совокупность  дисциплин изучающих свойства информации, а так же процессы передачи, накопления, обработки информации с помощью технических средств.

Выделяется часть  науки,  которая занимается проблемами применения средств вычислительной техники для работы  с  информацией. В  Англии и США это Computer Science (наука о вычислительной технике), во Франции - informatique (информатика). В  60-е  годы происходит становление информатики ,  как фундаментальной естественной науки изучающей процессы  обработки, передачи  и накопления информации.  Данная дисциплина создана на стыке точных и естественных наук. Ядро информатики - информационные технологии.

1970 - е г. - создание БИС

1970 г. - создана саморазмножающаяся программа для одной из первых компьютерных сетей - ARPnet. Программа Creepeer, которая по некоторым данным была написана Бобом Томасом из, путешествовала по сети, обнаруживая свое появление сообщением “Я КРИППЕР...ПОЙМАЙ МЕНЯ, ЕСЛИ СМОЖЕШЬ”.

1971 г. - создан первый микрокомпьютер Kenback1

1972 г. - 31-летний специалист по системному программированию из фирмы  Bell Labs Деннис Ритчи разработал язык программирования С.

1972 г. - опубликована работа Эдсгера Дайкстры “ Заметки по структурному программированию”, содержащая блестящее описание основных идей структурного программирования

1973 г. - швейцарский специалист по программированию Никлаус Вирт опубликовал “Пересмотренное сообщение”, определившее точный стандарт языка Pascal. Строгий стиль языка Pascal  был с восторгом принят приверженцами структурного программирования.

Рис.11. Никлаус Вирт

1975 г. - год образования фирмы Microsoft

1977 г. - первый микрокомпьютер Уозняка и Джобса, выпущенный фирмой  Apple

1980 г. - создан центральный процессор на одном кремниевом кристалле

1980-е г. - появление СБИС.

·      микроЭВМ, или персональный компьютер, используется для автоматизации отдельных рабочих мест, для обработки деловой информации, для обучения в средней и высшей школе, в быту;

·      миниЭВМ (отличаются от первых большим количеством дополнительных устройств) - это средства автоматизации различных технологических процессов, научных исследований, проектно - конструкторских работ и т.д.;

·      средние и большие ЭВМ используются для решения задач управления производством (эти машины, как правило, отличаются от предыдущих большим объемом памяти);

·      суперЭВМ применяются в решении сложнейших народнохозяйственных задач и проведения научных экспериментов (метеорологических и геофизических исследованиях, космических проектах, исследованиях по ядерной физике).

На основании элементной базы ЭВМ принято классифицировать по поколениям:

·      1 поколение ( 1944-1958 ) Ламповые машины с быстродействием порядка 10-20 тыс. операций в секунду, программы писались на машинном языке.

Рис.12.  ЭВМ EDSAC

·      2 поколение (1959 - 1963 ) Полупроводниковые машины на транзисторах. Быстродействие 100 тыс. операций в секунду. Имеются программы перевода с алгоритмических языков на машинный язык. Есть набор стандартных программ.

Рис.13.  ЭВМ ENIAK

·      3 поколение (1964-1970) Миникомпьютеры на интегральных схемах. Отличаются большей надежностью и малыми размерами. Быстродействие 10 млн. оп/с. Образуют системы программно-совместимых устройств.

Рис.14.  Миникомпьютер на интегральных схемах

·      4 поколение (1971 - до сегодняшнего дня) Вычислительные системы на больших интегральных схемах (БИС). Имеют большой объем памяти, позволяют подключать большое количество устройств ввода и вывода информации. Для ввода данных и команд используется клавиатура. Микропроцессор, разработанный, в 1971 году позволил создать центральный процессор на одном чипе.

Рис.14.  Миникомпьютер «Электроника» на БИС

·      5 поколение (настоящее и будущее) Еще создается, предполагается развитие искусственного интеллекта на основе оптико-лазерных технологий и применения СБИС. Планируется создать компьютер с большим быстродействием, огромным по мощности процессором и неограниченной виртуальной памятью.

·      В качестве основного элемента для электрических цепей будет использован арсенид галия. Работа этих компьютеров будет основана на параллельных вычислениях.

  Информатика как учебная дисциплина появилась  первой  в библиотечных ВУЗах. В 1983 году создано отделение информатики и вычислительной техники,  Академии Наук СССР.

В МЕНЮ