1937 большая счетная машина

Глава 1. Вычислительные приборы и устройства. В 1937 г Г Айкен предложил проект большой счетной машины и

Продолжение табл 1 1

В 1937 г Г Айкен предложил проект большой счетной машины и

искал людей согласных профинансировать эту идею Спонсором вы-

ступил Томас Уотсон, президент корпорации IBM его вклад в проект

составил около 500 тыс долларов США Проектирование новой маши-

ны ≪Марк-1≫ основанной на электромеханических реле, началось в

1939 г в лабораториях Нью Йоркского филиала IBM и продолжалось

до 1944 г Готовый компьютер содержал около 750 тыс деталей и ве-

сил 35 т Машина оперировала двоичными числами до 23 разрядов и

перемножала два числа максимальной разрядности примерно за 4 с

Поскольку создание ≪Марк-1≫ длилось достаточно долго, пальма пер-

венства досталась не ему, а релейному двоичному компьютеру Z3 Кон-

рада Цузе, построенному в 1941 г Стоит отметить, что машина Z3

была значительно меньше машины Айкена и к тому же дешевле в про

В 1934 г, будучи студентом технического вуза (в Берлине), не

имея ни малейшего представления о работах Ч Бэббиджа, К Цузе на-

чал разрабатывать универсальную вычислительную машину, во многом

подобную аналитической машине Бэббиджа В 1938 г он завершил по-

мецки его фамилия пишется как Zuse) Это была полностью электро-

механическая программируемая цифровая машина Она имела клавиа

туру для ввода условий задач Результаты вычислений высвечивались

на панели с множеством маленьких лампочек Ее восстановленная вер-

сия хранится в музее Verker und Technik в Берлине Именно Z1 в Гер-

мании называют первым в мире компьютером Позднее Цузе стал ко-

дировать инструкции для машины, пробивая отверстия в использован-

ной 35-миллиметровой фотопленке Машина, работавшая с

перфорированной лентой, получила название Z2 В 1941 г Цузе по

строил программно-управляемую машину, основанную на двоичной

кам превосходила другие машины, построенные независимо и парал

лельно в иных странах В 1942 г Цузе совместно с австрийским инже-

нером электриком Хельмутом Шрайером предложили создать компью-

| Эта машина должна была работать в тысячу раз быстрее, чем любая из

машин, имевшихся в то время в Германии Говоря о потенциальных

сферах применения быстродействующего компьютера, Цузе и Шрайер

отмечали возможность его использования для расшифровки закодиро

ванных сообщений (такие разработки уже велись в различных странах)

Источник

10 предшественников персонального компьютера

Машина Шиккарда — 1623 г.

Информация о первой в мире вычислительной машине дошла до нашего времени случайно — ее обнародовал в 1957 году директор Кеплеровского научного центра Франц Гаммер. Работая в штутгардской библиотеке, Гаммер обнаружил копию эскиза некоего счетного устройства. Дальнейшие исследования показали, что эскиз принадлежит математику и астроному Вильгельму Шиккарду (1592 — 1635). Нашлось также письмо Шиккарда легендарному астроному Иоганну Кеплеру, в котором он подробно описывал строение устройства и ссылался на этот чертеж.

Машина Шиккарда, чье устройство основано на зубчатом механизме, могла автоматически выполнять четыре математических действия над шестиразрядными числами. При жизни ученого было изготовлено два экземпляра машины, один из которых предназначался Кеплеру. Однако в 1624 году обе машины сгорели во время пожара. Восстановить копию машины по эскизам Шиккарда удалось лишь в 60-х годы XX века.

Суммирующая машина Паскаля — 1642 г.

О машине Шиккарда знал только сам ученый и его соратники. Куда большую известность приобрела суммирующая машина, которую изобрел французский математик Блез Паскаль (1623 — 1662) и которая три столетия считалась первым механическим вычислительным устройством. На изобретение машины Паскаля вдохновил его отец, который работал сборщиком налогов. Наблюдая за тем, какое количество расчетов приходится делать отцу, 19-летний Блез задумался, как можно автоматизировать эти операции. Так появилась суммирующая машина Паскаля или “Паскалина”.

Читайте также:  Длинное платье вязаное на машине

Устройство представляло собой ящик с множеством шестеренок внутри и наборными колесами снаружи — каждое число соответствует десятичному разряду числа. Складываемые числа вводились с помощью поворота этих колес. Когда после цифры 9 колесо совершало полный оборот, оно сдвигало соседнее колесо, соответствующее старшему разряду, на одну позицию.

Основной недостаток машины состоял в том, что выполнять другие операции кроме сложения и вычитания на ней было очень неудобно, но главное достижение “Паскалины” — принцип связанных друг с другом зубчатых колес, который использовали в основе вычислительных устройств в последующие триста лет. Всего вышло более 50 вариаций суммирующей машины: Паскаль на протяжении десяти лет совершенствовал свое изобретение. Правда, коммерческого успеха машина не принесла — ученый продал чуть больше десятка устройств. В настоящее время сохранились только восемь.

Арифмометр Лейбница — 1673 г.

Новаторское устройство, позволяющее с легкостью производить все четыре основные математические операции, появилось на три десятка лет позже “Паскалины”. Его изобрел математик Готфрид Вильгельм Лейбниц и называлось оно арифмометр. Этот механический калькулятор имел схожий с устройством Паскаля принцип работы, только в конструкцию арифмометра также была включена движущаяся часть. Также у машины имелась ручка, с помощью которой можно было крутить ступенчатое колесо, находящееся внутри (впоследствии его заменили цилиндром). Движущийся механизм позволял быстрее складывать и упрощал умножение и деление.

История создания машины в чем-то похожа на историю “Паскалины” — Лейбниц познакомился с голландским астрономом Христианом Гюйгенсом и, увидев, сколько сложных расчетов ему приходится производить, начал думать над тем, как сэкономить время ученых. Презентация устройства прошла в 1673 году на заседании Лондонского королевского общества. Первая модель механического калькулятора была малоразрядной. Двенадцатиразрядная модель, которую можно использовать для сложных вычислений, появилась только в 1694 году.

Из-за очень высокой стоимости арифмометр был мало распространен, однако сам Лейбниц утверждал, что устройства у него постоянно заказывают. Одним из обладателей машины был Петр I, который постоянно общался с ученым и даже присудил ему титул тайного советника юстиции. Свой экземпляр устройства Петр подарил китайскому императору.

Ткацкий станок Жаккарда — 1804 г.

Среди далеких предков компьютера были не только калькуляторы, но и ткацкий станок. Французский изобретатель Жозеф Мари Жаккард размышлял о том, как можно автоматизировать производство ткани со сложным узором. С этой целью он придумал первый в истории носитель информации — перфокарту. Ими он оснастил ткацкий станок. Колода перфорированных карт, соединенных в цепь, задавала узор: сочетание просеченных и непросеченных мест на карте позволяло поднимать и опускать нити основы ткани в нужной последовательности. Каждая нить при этом управлялась в отдельности.

Это изобретение оказало мощнейшее влияние на трансформацию мануфактурного производства в промышленное. Жаккардовый станок моментально распространился на производстве: в 1812 году, всего через восемь лет после создания устройства, во Франции работало уже десять тысяч таких станков, а в 1825 году — тридцать тысяч. Изобретатель получил от Наполеона I пенсию размеров в 3000 франков, а в 1819 году его наградили Крестом Почетного Легиона.

Арифмометр Кальмара — 1821 г.

Первая коммерчески успешная вычислительная машина появилась в 1820 году. Его создал француз Шарль Ксавье Тома (1785 — 1870), известный под псевдонимом Шарль де Кальмар — в честь эльзасского города Кальмар, в котором он родился. Изобретательство не было основным занятием Кальмара: он работал в области страхования и основал компании Soleil и Aigle. Ему было нужно сократить огромное количество счетоводов, и тогда он решил использовать имеющиеся наработки Лейбница, Паскаля и других ученых для создания собственной вычислительной машины.

В 1820 году де Кальмар получил пятилетний патент на производство арифмометра с механизмом, основанном на ступенчатом колесе Лейбница. Устройство превосходило все существующие на тот момент вычислительные машины, так как могло совершать операции над тридцатиразрядными числами. При жизни де Кальмар выпустил три модели устройства — вариации 1848 и 1858 годов ускорили и упростили операции умножения и деления.

Активные продажи арифмометра начались только в 50-х годах XIX века. До своей смерти в 1870 году Шарлю де Кальмару удалось продать порядка тысячи устройств — это можно считать большим успехом. Выпуск вычислительных машин значительно вырос в 1870-х годах, на рынке появилась конкуренция, но арифмометры де Кальмара имели лучшую репутацию.

Читайте также:  Вязание полотна на вязальной машине

Марк I — 1941 г.

В XX веке началась эпоха компьютеров. Первая машина такого рода появилась в США в 1941 году и, по сути, являлась усовершенствованным арифмометром. Проект создания большой счетной машины предложил в 1937 году математик из Гарварда Говард Эйкен. Спонсорами проекта выступили компания IBM и военно-морской флот США.

Марк I получился колоссальным — он состоял из 750 тысяч деталей, 800 километров проводов и 3304 реле. Весил первый компьютер 4 тонны, его длина составляла 16 метров, а высота достигала 3 метров. Устройство предназначалось для автоматизации баллистических артиллерийских расчетов. Программирование осуществлялось с помощью перфорированной ленты, известной со времен ткацкого станка Жаккара. Помимо основных математических действий компьютер выполнял тригонометрические функции и вычислял логарифмы. Умножение Марк I выполнял за 6 секунд, деление — за 15. Первые тесты устройства прошли в феврале 1944 года, запуск компьютера состоялся 7 августа того же года.

ENIAC — 1946 г.

Первый цифровой компьютер появился в 1946 году и работал в тысячу раз быстрее, чем Марк I. ENIAC (электронный цифровой интегратор и вычислитель) первоначально также предназначался для решения баллистических задач, однако впоследствии оказалось, что спектр его применения намного шире: от математического моделирования термоядерного взрыва и расчета чисел “пи” и “е” с точностью до двух тысяч знаков после запятой до точного прогноза погоды.

Компьютер создавали под руководством Джона Мокли и Джона Преспера Эккерта из Пенсильванского университета по заказу американской армии. Разработка проходила в строжайшей секретности. Получившаяся машина весила порядка 30 тонн и включала в себя 7200 кремниевых диодов, 70000 резисторов, 10000 конденсаторов и более 17000 различных ламп. Это была самая сложная система, когда-либо созданная человечеством. ENIAC оперировал десятичными числами длиной до 20 разрядов, выполняя 357 операций умножения или 5000 операций сложения в секунду.

МЭСМ — 1951 г.

В Советском Союзе необходимость создания собственной электронно-вычислительной машины осознали уже после ввода в эксплуатацию ENIAC. Главными инициаторами первого советского киберпроекта были ученые-ядерщики. Осенью 1948 года под предводительством Сергея Лебедева в тайной лаборатории киевского Института электротехники АН УССР начинается работа над МЭСМ — Малой электронной счетной машиной.

Над устройством работали два года. В конце 1951 года его ввели в регулярную эксплуатацию. Первый советский компьютер использовал двоичную систему счисления и выполнял около трех тысяч операций в минуту. Запоминающее устройство было 31-разрядным. МЭСМ занимала площадь в 60 квадратных метров, что соответствует площади трехкомнатной квартиры в “хрущевке”. В первой половине 50-х это была самая быстрая и практически единственная постоянно используемая ЭВМ в Европе.

С 1952 года запустилось масштабное производство МЭСМ. Машины выполняли сложные вычисления в области термоядерных процессов, сверхзвуковой авиации, космических полетов и в других стратегически важных сферах.

PDP-8 — 1965 г.

Компьютер за секунду выполнял 380 тысяч операций сложения 12-разрядных чисел или 340 тысяч операций деления. PDP-8 обладал оперативной памятью в 4 Кбайт, но ее можно было расширить до 48 Кбайт. Шина компьютера позволяла подключать до 20 различных устройств. Чаще всего PDP-8 использовали в университетах и лабораториях.

IBM System/360 — 1965-1971

Линейка мейнфреймов от компании IBM, анонсированная в 1964 году, максимально приблизила ЭВМ к эпохе персональных компьютеров. Революция System/360 заключалась в том, что благодаря этой разработке компьютеры медленно начали перетекать из университетов и научных центров в бизнес.

Компания с самого начала позиционировала эти компьютеры как устройства для более широкой аудитории. Разные модели линейки отличались по цене, размерам и производительности, но программное обеспечение для них было одинаковым. Это позволяло бизнесу приобретать недорогие модели и при необходимости менять их на более производительные. Для обеспечения совместимости устройств впервые в компьютерной индустрии был использован микрокод. Также начиная с System/360 был введен стандарт восьмибитных байтов. Другие производители в то время рассматривали ограничение байта до четырех или шести бит.

Источник

История появления счётных машин

С древних пор человек задумывался, как легче и быстрее выполнять различные вычисления.

Русские счёты в отличие от > и > полностью основаны на десятичной системе счиcления. Они появились как усовершенствование своеобразного абака и распространились в России с ХVI века.

Читайте также:  Ажур на машине вязать

Во время Отечественной войны 1812 г. русскими воинами был взят в плен французский математик Понселе (1788-1867). В плену он продолжал заниматься математикой и познакомился с русскими счётами. Они показались ему таким совершенным прибором, что после освобождения он увёз на родину один прибор. С этого времени во французских школах русские счёты стали использовать при обучении детей.

Первооткрыватели механических счётных машин.

Машины с >

Прочитав названия этих машин, мы удивились и начали исследование исторических основ создания таких машин. Это привело нас в ХVIII в. в Англию, где в результате полувекового поиска были созданы первые прядильные и ткацкие станки. Началось бурное развитие ткацкого производства, и развитие ткачества вызвало к жизни двигатель, а появление механических паровых двигателей способствовало развитию горно-добывающей промышленности. Это вызвало быстрый прогресс техники и науки. Необходимо было построить крупные здания, развить транспортные средства и создать быстродействующие механизмы. С этой целью нужно было выполнять много сложных расчётов. Стали изобретать приборы, таблицы, счётные машины. Но они были далеки от совершенства. Наука и техника требовали ускорять выполнение расчётов. Изобретатели стали учить машины считать быстрее: поставили на них моторы, усовершенствовали управляющие устройства и пр. Но жизнь требовала ещё больших скоростей, так как количество вычислений росло не по дням, а по часам. Когда мы смотрим прогноз погоды на следующие дни, мы не задумываемся, как его делают. Оказывается, при расчете погоды требуется ежедневно выполнять около 3 миллионов математических операций т.е. столько, что их не успевает выполнить коллектив в 1000 человек за рабочий день.

А при запуске ракеты в космос? Чтобы выправить отклонение ракеты в полете необходимо произвести многочисленные сложные расчеты, почти мгновенно. Вот почему потребовались счётные машины, которые могут выполнять сложные расчеты почти мгновенно.

И снова история уносит нас в далёкий 1883 г. в Англию и знакомит нас с английским математиком, естествоиспытателем, инженером и изобретателем Чарлзом Беббиджем (1791-1871).

Он приступил к разработке проекта и постройке механической быстродействующей программирующей вычислительной машины.

Она должна была по команде автоматически определять последовательность операций и работать по заранее составленной программе, которая представляла собой полосу картона с пробитыми в ней отверстиями, то есть перфокарту.

Ч.Беббидж работал по созданию изобретённой машины в течение 15 лет. Было израсходовано 20 000 фунтов стерлингов Английское правительство прекратило отпуск средств. Работа по созданию вычислительной машины была остановлена. Главная причина прекращения работ была не в средствах, а в низком уровне развития науки и техники того времени.

Лишь в 1945 г. физикам Дж. Мокли и Дж. Эккерту удалось сконструировать и построить первую в мире электронно-вычислительную машину. Её назвали >. Она могла рассчитывать только таблицы для артиллерийской стрельбы. А что происходит у нас, в стране, по созданию таких машин? В 1950 г. была создана и начала действовать малая машина ЭВМ. Коллективом инженеров и учёных под руководством академика С. А. Лебедева (1902-1974) была создана и стала работать БЭСМ-1 (большая электронная счётная машина). Она работала на электронных лампах (около 4000 шт.) и выполняла в секунду 5000 математических действий. Она была в то время лучшей в Европе, но при работе требовала очень много электроэнергии, часто останавливалась от перегрева ламп и занимала много места. Шли поиски путей совершенствования машины. В 60-е годы ХХ века были созданы ЭВМ второго поколения, на смену электронным лампам пришли транзисторы которые имеют в десятки и сотни раз меньшие размеры и массу, более высокую надёжность, потребляют меньшую электрическую мощность. Такие машины производились малыми сериями и устанавливались в крупных научно-исследовательских центрах и ведущих высших учебных заведениях.

В 1967 г. вступила в строй наиболее мощная ЭВМ второго поколения БЭСМ-6 которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду. В ней использовалось 260 тысяч транзисторов, устройства внешней памяти на магнитных лентах, а также алфавитно-цифровые печатающие устройства для вывода результатов вычислений. Программисты использовали такие языки программирования высокого уровня, как Алгол, Бейсик и др.

Источник

Интересные факты и лайфхаки
Adblock
detector