Как программировались первые компьютеры
Обновлено: 04.07.2024
Недавно у нас с коллегами возникла дискуссия на тему первых компьютеров и программ. В разговоре вспомнились не только знаменитые ученые, такие как Чарльз Бэббидж, но и менее известных вроде Ады Лавлейс. В результате возникла идея провести исследование и составить хронологию развития истории компьютеров и программирования.
В процессе изучения различных источников обнаружилось немало любопытных фактов. Например, тот же Бэббидж технически не является изобретателем компьютера, что первым высокоуровневым языком программирования был вовсе не FORTRAN, а для CRT-мониторов использовались стилусы.
1. Первый компьютер: «Машина различий» (1821 г.)
Предшественник Аналитической машины. «Машина различий» была первой попыткой создания механического компьютера. Разработкой проекта занимался ученый Чарльз Бэббидж. Заручившись поддержкой британского правительства, он начал работать над устройством. Но из-за высокой себестоимости, финансирование было остановлено и компьютер так и не построили.
2. Первый компьютер общего назначения: «Аналитическая машина» (1834 г.)
Чарльз Бэббидж продолжил свою работу и, основываясь на полученном опыте, взялся за разработку механического компьютера. Эта машина предназначалась для автоматизации вычислений путем аппроксимации функций многочленами и вычисления конечных разностей. Благодаря возможности приближенного представления в многочленах логарифмов и тригонометрических функций, «аналитическая машина» могла быть универсальным прибором.
3. Первая Компьютерная программа: алгоритм для вычислений числа Бернулли (1841 — 1842 г.)
Математик Ада Лавлейс начала переводить отчеты своего итальянского коллеги — математика Луиджи Менабреа. Для этого она использовала все ту же аналитическую машину Бэббиджа в 1841. Во время перевода женщина заинтересовалась компьютером и оставила примечания. В одной из заметок содержался алгоритм для вычисления числа Бернулли (последовательность рациональных чисел В1, В 2, В3) аналитической машиной, которая, как полагают эксперты, была самой первой компьютерной программой.
4. Первый работающий компьютер: Z3 Конрада Цузе (1941г.)
Немецкий изобретатель Конрад Цузе стал первым, кому удалось создать работающий компьютер Z3. На основе своих первых двух моделей Z1 и Z2 ученый собрал полноценный электромагнитный программирующий компьютер, созданный на базе электронных реле. Z3 имел двоичную систему исчисления, числа с плавающей запятой, арифметическое устройство с двумя 22-разрядными регистрами, управление через 8 канальные ленты.
Предполагалось, что это будет секретный проект немецкого правительства. По большей части он разрабатывался для Института Исследований в области авиации. Правда самого Цузе мало интересовали интересы военных, ему просто хотелось создать работающую ЭВМ.
Оригинал машины Z3 был разрушен во время бомбежки Берлина в 1943 году.
5. Первая электронно-вычислительная машина: Компьютер Атанасова-Берри (Atanasoff-Berry Computer, ABC, 1942 г.)
Первое цифровое вычислительное устройство без движущихся частей. Компьютер был создан Джоном Винсентом Атанасовым и Клиффордом Берри. ABC использовался для поиска решений под одновременные линейные уравнения. Это был самый первый компьютер, который использовал набор из двух предметов, чтобы представлять данные и электронные выключатели вместо механических. Компьютер, однако, не являлся программируемым. В ABC впервые появились более современные элементы, такие как двоичная арифметика и триггеры. Минусом устройства была его особая специализация и неспособность к изменяемости вычислений из-за отсутствия хранимой программы.
6. Первая программируемая электронно-вычислительная машина: «Колосс» (1943 г.)
7. Первая программируемая электронно-вычислительная машина общего назначения: ENIAC (1946 г.)
ENIAC (Электронный числовой интегратор и вычислитель) — первый электронный цифровой компьютер общего назначения с возможностью перепрограммирования для решения широкого спектра задач. Финансируемый американской армией, ENIAC был разработан Электротехнической школой Мура в университете Пенсильвании. Его создавала команда ученых во главе с Джоном Преспером Экертом и Джоном Уильямом Мокли. ENIAC достигал в ширину 150 футов и мог быть запрограммирован на выполнение сложных операций. Вычисления производились в десятичной системе, компьютер оперировал числами максимальной длиной в 20 разрядов.
Интересным фактом было то, что на программирование задачи на ENIAC могло уходить несколько дней, зато решение выдавалось в считаные минуты. При перекоммутировании ENIAC «превращался» в практически новый специализированный компьютер для решения специфических задач.
8. Первый трекбол (1946/1952 г.)
Трекбол — указательное устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера. По сути, аналог современной компьютерной мыши. По одной из версий он был разработан Ральфом Бенджамином, когда тот работал над системой мониторинга для низколетающего самолета. Изобретение, которое он описал, включало в себя шар для управления координатами X-Y курсора на экране. Дизайн был запатентован в 1947 году, но не выпускался, потому что проект находился под грифом «секретно».
Также трекбол использовался в системе канадского военно-морского флота DATAR в 1952 году. Этот «шаровой указатель» применил Том Крэнстон.
9. Первый компьютер совместного хранения данных и программ в памяти: SSEM (1948 г.)
Манчестерская малая экспериментальная машина (англ. Manchester Small-Scale Experimental Machine, SSEM) — первый электронный компьютер, построенный по принципу совместного хранения данных и программ в памяти. Создатели — Фредерик Уильямс, Том Килберн и Джефф Тутилл были членами Манчестерского университета. Машина задумывалась, как экспериментальный аппарат для изучения свойств компьютерной памяти на ЭЛТ («трубки Уильямса»). Программы были введены в двухчастную форму, используя 32 выключателя, на продукции CRT.
Кстати, успешные испытания SSEM стали началом создания полноценного компьютера на трубках Уильямса — «Манчестерского Марка I».
10. Первый высокоуровневый язык программирования: Планкалкюль (Plankalkül, 1948 г.)
Этот язык был использован Конрадом Цузе (разработчиком первого работающего компьютера Z3). Хотя Цузе и начал создавать Plankalkül еще с 1943 года, впервые он был применен в 1948 году, когда ученый опубликовал работу на тему программирования. Правда данный язык программирования не привлек особого внимания. Первый компилятор для Планкалкюль (для современных компьютеров) был создан лишь в 2000 году профессором Свободного университета Берлина — Йоахимом Хоманом.
11. Первый ассемблер: «Начальные команды» на EDSAC (1949 г.)
Ассемблер — транслятор исходного текста программы, который преобразовывает мнемонику (низкого уровня) в числовое представление (машинный код).
Первый в мире действующий и практически используемый компьютер с хранимой в памяти программой. Программы были в мнемокодах вместо машинных, делая исходный код самым первым ассемблером.
12. Первый персональный компьютер: «Simon» (1950 г.)
Simon стал первым доступным компьютером. Он разработан Эдмундом Беркли, а построен инженером-механиком Уильямом Портером и выпускниками Колумбийского университета Робертом Дженсоном и Робертом Валлом. Simon имел систему команд и мог выполнять девять операций, в том числе два действия арифметики — сложение и вычитание, а также сравнение и выбор аргументов. Числа и команды считывались с перфоленты, а результат высвечивался на индикаторной панели. На вход могли подаваться числа в диапазоне от 1 до 255 в бинарной нотации, набитые на перфоленту.
13. Первый компилятор: A-0 для UNIVAC 1 (1952 г.)
Компилятор — программа, которая преобразовывает язык высокого уровня в машинный код. A-0 Система была программой, созданной легендарной женщиной-программистом Грейс Хоппер. Основной задачей системы было преобразование программы, определенной как последовательность подпрограмм и аргументов в машинный код. A-0 был выпущен клиентам с его исходным кодом, делающим, возможно, самое первое общедоступное программное обеспечение.
В 1952 г. у Хоппер появился готовый к работе компилятор. Ее высказывание по этому поводу:
В это не могли поверить. У меня был работающий компилятор и никто им не пользовался. Ведь мне говорили, что компьютер может выполнять только арифметические операции.
14. Первый автокод: Автокод Гленни (1952 г.)
Автокод — название группы языков программирования высокого уровня, который использует компилятор. Первый автокод был создан для серии компьютеров в университетах Манчестера, Кембриджа и Лондона. Автокод был создан одним из манчестерских сотрудников Тьюринга — Аликом Глени (собственно в его честь и назван).
15. Первая компьютерная мышь (1964 г.)
Идея компьютерной мыши пришла в голову американскому физику Дугласу Энджелбарту во время конференции на тему компьютерной графики. Он придумал устройство с парой маленьких поворачивающихся колес, которые могут использоваться для свободного перемещения курсора по экрану. Прототип был создан его ведущим инженером, Биллом Инглишем, но Инглиш и Энджелбарт никогда не получали лицензионные платежи для дизайна.
16. Первый коммерческий компьютер: Programma 101 (1965 г.)
Персональный компьютер Programma 101, также известный как Perottina, был первым в мире коммерческим ПК. Он выполнял следующие действия: дополнение, вычитание, умножение, деление, высчитывал квадратный корень, абсолютную величину и часть. Компьютер был оценен в $3,200 и несмотря на дороговизну, неплохо продавался (около 44,000 единиц). Изобрел Programma 101 итальянский инженер Пьер Джорджио Перотто.
17. Первый сенсорный экран (1965 г.)
На фото ниже — первый сенсорный экран (хоть он и мало чем похож на современные модели). Это панель с сенсорным экраном без чувствительности давления (в равной степени на любые касания экрана) с единственной точкой для контакта. В дальнейшем концепт использовался воздушными диспетчерами в Великобритании вплоть до 90-х годов.
18. Первый объектно-ориентированный язык программирования: Simula (1967 г.)
Simula — это язык программирования общего назначения, разработанный сотрудниками Норвежского Вычислительного Центра (г. Осло) Кристеном Нюгордом и Оле-Йоханом Далем для моделирования сложных систем. Учения Чарльза Ричарда Хоара про конструкции класса, языков программирования с объектами, классами и подклассами привели к созданию SIMULA 67.
Simula 67 явилась также первым языком с встроенной поддержкой основных механизмов объектно-ориентированного программирования.
В современном мире всё связано с технологиями. Компьютеры, ноутбуки, телефоны — всё это не только средства общения друг с другом, но и помощники в развитии науки, технологий и прочего. А задумывался ли кто-нибудь, как это всё работает и как вообще общество пришло к созданию таких технологий?
В этом видеоуроке будет идти речь о появлении и развитии электронно-вычислительной техники, а также непосредственно программирования.
В начале видео рассказывается о том, что стало толчком для создания первой ЭВМ и с какими целями они использовались.
Компьютеры первого поколения были созданы благодаря изобретению в 1906 году американским инженером Ли де Форестом вакуумного триода. То есть архитектура этих машин была основана на лампах.
Программы же для таких ЭВМ писались на машинном языке, алфавит которого состоял из двух знаков — нуля и единицы. При составлении программы программисты использовали команды процессора. Помимо составления самой программы, программист должен был распределять ячейки памяти под данные и команды программы. Таким образом, программисту необходимо было знать систему команд процессора и коды всех команд. Все исходные данные и команды нужно было представлять в форме двоичного кода. Программа вводилась в ЭВМ с помощью перфокарт или перфолент.
Дальнейшее развитие связано с изобретением в 1947 году Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли полевого транзистора. Таким образом лампы были заменены на полупроводниковые транзисторы.
Примерно в это же время появляется новое направление в программировании — «автоматизация программирования». Основная цель этого направления — облегчить и ускорить процесс создания программы для ЭВМ. За счёт этого начинают появляться первые языки программирования.
В семидесятых годах двадцатого века появляются компьютеры третьего поколения. Это связано с изобретением Робертом Нортоном Нойсом интегральной схемы.
Параллельно с развитием компьютеров шло и развитие программирования. Стали появляться более сложные языки, но вот их изучение и написание программ стало намного проще, чем при использовании первых языков программирования.
В конце видеоурока рассказывается непосредственно о ПК.
Персональный компьютер является самым распространённым типом компьютера в наше время. В основе архитектуры современных компьютеров лежит микропроцессор. В настоящее время количество ядер в микропроцессорах достигает восьми.
Код. Сегодня он везде: в светофорах, в наушниках, в вашем чайнике, в автомобиле — куда не покажи пальцем, это будет работать благодаря коду.
Программисты создают настоящее и делают огромный вклад в будущее. Для многих программирование до сих пор кажется чем-то загадочным, сложным и даже странным.
В этом материале вы узнаете, откуда появился код, как он работает, кто стал первым программистом и причём здесь ткацкие станки.
У всех компьютеров общий предок — ткацкий станок
Их считывание происходило двумя методами: электромеханическим и фотоэлектрическим.
Для кого-то это может стать неожиданным фактом, но пра-прадедушкой современных компьютеров являются ткацкие станки. Со стороны так и не подумаешь: что может объединять потрясающие тонкие MacBook с этими огромными махинами.
Общий предок — перфокарты. Да, в компьютерах Mac они не использовались, но зато отлично применялись в компьютерах первого поколения. На них записывались программы.
Только в ЭВМ это были математические задачи, а в станках — картины.
На фотографии изображён рабочий образец Жаккардового станка.
Идею применять перфокарты в ткацких станках впервые реализовал французский изобретатель Жозеф Жаккар в 18 веке. В каждое из отверстий проходила отдельная игла. Благодаря этому появилась возможность создавать полотна с невероятной детализацией.
Некоторые из таких полотен можно сравнить с настоящими картинами, написанными профессиональными художниками.
Это портрет Жозефа Жаккара, сотканный на его изобретении.
Правда, для математических вычислений тогда ещё использовались счёты, которых хватало только для сложения и вычитания. Людям требовалось что-то большее.
Первый «компьютер» придумали в 19 веке
Пускай при жизни Бэббидж не успел реализовать свой проект, вместо него это сделали сотрудники Музея науки в Лондоне. Сборка заняла два года в период с 1989 по 1991 год.
Взяв за основу Жаккардов станок, в 19 веке британский учёный Чарльз Бэббидж придумал машину с физическим механизмом. Перфокарты в ней использовались в трёх сценариях.
Перфокарты операций переключали машину между режимами сложения, вычитания, деления и умножения.
Перфокарты переменных управляли передачей данных из памяти в арифметическое устройство и обратно.
Числовые перфокарты могли быть использованы как для ввода данных в машину, так и для сохранения результатов вычислений, если памяти было недостаточно.
Цитата из описания машины на Википедии.
К сожалению, при жизни реализовать своё изобретение ему не удалось.
Портрет Ады.
Идею вычислительных машин подхватила его ученица Ада Байрон. Она, кстати, написала первые в истории компьютерные программы.
Одна из них была сделана для вычисления значений тригонометрической функции с многократным повторением заданной последовательности вычислительных операций. Здесь же Ада ввела понятие «цикла» в программировании. Другая разработка предназначалась для вычисления чисел Бернулли.
Также она выдвинула теорию, что при помощи аналитических машин можно будет решать не только математические задачи, но ещё создавать музыку, картины и тексты. Как она говорила в одной из своих записок:
«аналитически машины укажут науке такие пути, какие нам и не снились». Что же, она предугадала будущее.
Табулируюшая машина сделала работу с данными проще
Компьютеры и табуляторы действительно сделали людей продуктивнее во многих аспектах.
Все эти разработки тогда были уделом сообщества учёных. Массово перфокарты, кроме ткацких станков, нигде особо не использовались. Но всё поменяла табулирующая машина Германа Холерита. Американский учёный придумал её с целью ускорить процесс переписи населения.
Данные о возрасте, количестве детей, роде деятельности, расе и прочем записывались в ячейки на перфокартах. Ручной анализ всех этих данных занял бы значительно больше времени, а машина с этим справилась эффективнее. После этого на табулятор обратили внимание власти, военные, бухгалтеры, и перфокарты стали более массовыми.
Россия тоже внесла свой вклад в развитие компьютеров и программирования
Теперь набор перфораций стал нести в себе не только математические задачи, но и список симптомов у больных.
Стоит сказать ещё одно невероятное крутое устройство придумал в 1832 году российский учёный Семён Корсаков. Без шуток, это была, пожалуй, первая машина для интеллектуального поиска информации.
В основном она использовалась в медицинских учреждениях: пациент вводил информацию о своих симптомах, а машина по ним подбирала вероятное заболевание и список лекарств, необходимых для лечения. Симптомы вводились на перфокарты и поступали в считывающий блок машины.
Перфокарты работают просто, но программистов они сильно ограничивали
Все электронные вычислительные машины работают по бинарному принципу: на глубинном уровне все данные представляют собой набор единиц и нулей. 1 — заряд есть, 0 — заряда нет.
В перфокартах вырез представлял собой единицу. Все программисты тогда, по сути, занимались тем, что вырезали дырочки на картонных листах, и это было намного сложнее, чем писать код сейчас.
Ведь сегодня есть удобные среды для программирования с инспекторами. Если вдруг при компиляции кода случится ошибка, компьютер на неё укажет и предложит вариант исправления. Раньше такого не было.
Одна лишняя перфорация и всё — программа работает совсем иначе. Либо наоборот, где-то перфорации не хватает, и программа тоже будет «крашиться». Позднее программисты придумали компиляторы, которые переводят команды из понятных человеку слов на «язык» компьютера.
Компиляторы упростили работу с кодом
Да-да, так и работает код. Поэтому, кстати, под новые процессоры требуется оптимизировать софт, потому что у всех платформ свои инструкции.
Для более удобной работы с кодом инженеры во всём мире принялись за разработку компиляторов — это специальные алгоритмы для перевода команд, написанных на привычном нам языке, в бинарный код.
Процессоры содержат в себе блоки с числовыми командами, которые отвечают за то, что выполнить. Когда программист принимается за компиляцию написанного им кода, процессор знает, как перевести на понятный ему язык команды, написанный человеком.
Так появился Ассемблер — язык программирования низкого уровня. Низкого, потому что он сочетал в себе элементы привычного человеческого языка и машинного кода. За ним стали развиваться уже языки программирования высокого уровня. В них теперь задействовались только команды, соответствующие нашему привычному человеческому языку.
Языки высокого уровня сделали работу с кодом понятной для всех
Повышенные требования к компьютерам стали основной причиной, по которой языки ВУ появились. Теперь на ЭВМ создавались сложные вычислительные алгоритмы, которые содержали тысячи строчек кода.
Немудрено, ведь человечество стало запускать ракеты и отправлять людей в космос. Код таких программ в рамках языков программирования низкого уровня был бы слишком сложным для человеческого ума. Найти какие-то ошибки в них было бы невозможно, а их наличие могло бы привести к катастрофическим последствиям.
Языки программирования высокого уровня привели к важному этапу в этой истории. Теперь код стал более понятным, изучать и писать его стало значительно проще.
Компьютеры стали превращаться в устройства для всех.
Благодаря играм появились графические интерфейсы
Недавно попробовал поиграть в ним с компьютером, вообще не представляю, как можно обыграть в этом машину.
Самая первая компьютерная игра появилась в начале 1940-х годов, её создал американский инженер Эдвард Гордон. Однажды за обедом вместе со своими коллегами он обсуждал идею того, что датчики, которые используются в счётчиках Гейгера для калибровки, могут научить компьютер играть. Они решили проверить гипотезу. Скажу заранее — у них всё получилось.
За основу была взята математическая игра «ним», в которой игроки должны брать из кучки неограниченное число предметов за один ход. Проигрывает тот, кто взял последний предмет.
Так появился Nimatron — игровой автомат, весом в тонну, который показали на Всемирной выставке в Нью-Йорке. Он произвёл фурор: на ниматроне было сыграно порядка 100 тыс. партий. Забавно, что 90 тыс. из них выиграла машина.
С этого момента стало ясно, что компьютеры могут не только решать математические задачи, но и развлекать.
Без игр современная техника была бы совсем другой. Правда, компьютерные игры не появиться не могли.
В 1962 году появилась Spacewar! — это первая компьютерная игра в нашем привычном понимании. Она имела двухмерную графику и возможность кооператива для пары участников. Всё, что нужно было делать — это уничтожать космические корабли противника.
Spacewar! создали программисты из Массачусетского технологического университета. Группой руководили Стив Рассел и Мартин Гретц. Игры показали, что компьютеры могут быть понятными многим. Да-да, дело было в графике. Непосредственно сами системы компьютеров того поколения управлялись при помощи ввода команд в терминале.
Карл держит в руках самую первую компьютерную мышь.
Это было дико неудобно. Для игр задействовались манипуляторы — джойстики, с помощью которых пользователи управляли виртуальными объектами. Инженеры переняли некоторые эти принципы при создании элементов человеко-машинного интерфейса.
В 1968 году американский изобретатель Дуглас Карл Энгельбарт представил миру курсор. Он разрабатывался совместно с командой инженеров из Стэнфордского исследовательского института, и эта вещь изменила то, как люди пользуются компьютерами.
В 1972 году в исследовательском центре Xerox PARC началась работа над Xerox Alto — первым компьютером с графическим интерфейсом. Теперь в разработке программного обеспечения появилось понятие «графический интерфейс пользователя» (Graphic user interface).
Разработка программного обеспечения перешла на новую ступень развития. Теперь программисты могли знать, как будет выглядеть софт, и понимать, как пользователи будут с ним взаимодействовать. Более того, существуют среды для визуального программирования.
Apple тоже внесла огромный вклад в развитие компьютеров.
Это способ, в котором создание софта осуществляется при помощи манипулирования графическими объектами. Для проектирования каких-то сложных сервисов они, конечно, не подходят, но для простеньких программ или для ознакомления — в самый раз.
Следом за Xerox Alto в 1980-х вышли Apple Lisa и Macintosh — первые массовые компьютеры с графическим интерфейсом на рынке. Теперь компьютеры научились решать не только научные задачи, но и повседневные.
Интернет — самое масштабное, что было создано с помощью кода
Недавно Тим Бернерс-Ли решил продать исходный код интернета в виде NFT-токена на аукционе. Стартовая цена: $1 тыс.
Самым глобальным продуктом, который появился благодаря программированию, однозначно является интернет. Технологию «Всемирной паутины» придумал Тим Бернерс-Ли и Роберт Кайо.
Официальным днём рождения интернета считается 1989 год, тогда Тим работал в CERN над внутренней сетью организации, в которой сотрудники могли бы обмениваться информацией. Он предложил прокачать изначальную идею и создать глобальный гипертекстовый проект. Все документы находящиеся в его пределах должны были связываться между собой гиперссылками.
NeXTcube был выбран не случайно. Система обладала невероятно удобным софтом для разработки.
Теперь сеть стала способом передачи информации и других цифровых продуктов, созданных при помощи кода. Наступила эпоха интернет-сервисов.
В итоге все привело к интернет-сервисам и искусственному интеллекту
Сегодня вся наша жизнь сфокусирована в одном устройстве, которое помещается в кармане.
В конце 20-го века компьютеры всё равно были устройствами, к которым люди обращались только в крайней необходимости. Потом появились смартфоны, вычислительная мощность росла, в итоге это привело к тому, что интернетом мы стали пользоваться каждый день часами.
Instagram, YouTube, Netflix, Facebook, признавайтесь, кто где дольше сидит? Влияние программистов и сервисов на нашу жизнь стало огромным. По-сути, круглые сутки мы живём с нескончаемом потоке информации. И теперь те принципы программирования, которые были заложены в прошлом веке, стали определять то, как мы едим, путешествуем, отдыхаем, одеваемся и живём.
Некоторые задачи мы вовсе стали доверять компьютерам, начав развивать нейросети. Благодаря искусственному интеллекту, сегодня мы имеем технологию автопилота, и Tesla тому пример, алгоритмы рекомендаций в музыкальных сервисах и даже такие необычные эксперименты, как нейросеть Зелибоба от «Яндекса».
ИИ может выполнять даже творческую работу: Студия Артемия Лебедева имеет собственную нейросеть, которая называется «Николай Иронов» — она создаёт логотипы и дизайн.
Фишка нейросетей состоит в том, что они могут совершенствовать сами себя. Следующим шагом в истории программирования будет этап, когда искусственный интеллект сможет реплицироваться, придумывать новые алгоритмы и писать код. Кто-то боится, что компьютеры вовсе заменят людей и лишат их большинства профессий. Но я больше склоняюсь к мнению историка Юваля Ной Харари:
Исчезновение многих традиционных профессий в самых разных областях от искусства до здравоохранения, отчасти будет скомпенсировано созданием новых. Семейного врача, который занят в основном диагностикой известных болезней и выпиской знакомых лекарств, вероятно, заменит искусственный интеллект.
Но благодаря этому у нас останется больше денег на врачей и лаборантов, которые проводят революционные исследования, разрабатывают новые лекарства или хирургические процедуры.
Искусственный интеллект будет способствовать созданию новых профессий и другим путем. Вместо того, чтобы соревноваться с искусственным интеллектом, люди могут сосредоточиться на его обслуживании и совершенствовании.
Цитата из книги «21 урок для XXI века», глава: «Новый профессии?»
Вот так одна идея использовать перфокарты в ткацких станках смогла создать будущее.
(21 голосов, общий рейтинг: 4.90 из 5)
Электронные вычислительные машины того времени представляли из себя массивные конструкции весом в несколько тонн. Каждый новый этап развития ЭВМ был связан не только с техническим прогрессом, но и с программным. Взять хотя бы Windows, который пришел на смену "бездушному" DOS.
Именно IBM, годом основания которой считается 1889 год, внесла огромный вклад в развитие компьютерной техники. Ее прародительница, корпорация CTR (Computing Tabulating Recording) включала в себя сразу три компании и выпускала самое различное электрическое оборудование: весы, сырорезки, приборы учета времени. После смены директора в 1914 году компания начала специализироваться на создании табуляционных машин (для обработки информации). Спустя 10 лет CTR поменяло свое название на International Business Machines или IBM.
Еще в 1888 году инженер Герман Холлерит, основатель IBM, создал первую электромеханическую счетную машину - табулятор, который мог считывать и сортировать данные, закодированные на перфокартах (бумажных карточках с отверстиями). Его даже использовали при переписи населения в 1890 году в США.
При этом история компьютеров IBM началась спустя более полувека, в 1941 году, когда был разработан и создан первый программируемый компьютер "Марк 1" весом порядка 4,5 тонн, 17 метров в длину, 2,5 метра – в высоту. Президент IBM вложил в него 500 тысяч долларов. Впервые "Марк 1" был запущен в Гарвардском университете в 1944 году. Чтобы понять, насколько сложна была конструкция машины, достаточно сказать, что общая длина проводов составила 800 км. При этом компьютер осуществлял три операции сложения и вычитания в секунду.
Первое поколение ЭВМ
Первая ЭВМ, основанная на ламповых усилителях, под названием "Эниак" была создана в США в 1946 году. По размерам она была больше, чем "Марк 1": 26 метров в длину, 6 метров в высоту, а ее вес составлял около 30 тонн. При этом по производительности "Эниак" в 1000 раз превышала "МАРК-1", а на ее создание ушло почти 500 тысяч долларов. Но у нее были существенные недостатки: очень мало памяти для хранения данных и долгое время перепрограммирования – от нескольких часов и до нескольких дней.
Кстати, среди создателей "Эниак" был ученый Джон фон Нейман, предложивший архитектуру ЭВМ, заложенную в компьютерах с конца 1940-х до середины 1950-х годов. Именно он осуществил переход к двоичной системе счисления и хранению полученной информации.
В 1951 году появился первый коммерческий компьютер UNIVAC, и уже в 1952 году вышел "IBM 701". Это был первый крупный ламповый научный коммерческий компьютер, причем создали его достаточно быстро – в течение двух лет. Его процессор работал значительно быстрее, чем у UNIVAC - 2200 операций в секунду против 455. В одну секунду процессор "IBM 701" мог выполнять почти 17 тысяч операций сложения и вычитания.
Второе поколение ЭВМ
Второе поколение ЭВМ использовало в своей основе транзисторы, созданные в 1947 году. Это была очередная революция, в результате которой существенно уменьшились размеры и энергопотребление компьютеров, так как сами биполярные транзисторы в разы меньше вакуумных ламп.
В 1959 году появились первые компьютеры IBM на транзисторах. Они были надежны, и ВВС США стали использовать их в системе раннего оповещения ПВО. А в 1960 году IBM разработала мощную систему Stretch или "IBM-7030". Она была и вправду сильна – создатели добились 100-кратного увеличения быстродействия. В течение трех лет он был самым быстрым компьютером в мире. Однако со временем IBM уменьшила его стоимость, а вскоре и вовсе сняла с производства.
Третье поколение ЭВМ
Третье поколение компьютеров связано с использованием интегральных схем (в которых используется от десятков до сотен миллионов транзисторов), впервые изготовленных в 1960 году американцем Робертом Нойсом.
В 1964 году IBM объявила о начале работы над целой линейкой IBM System/360.
System/360 хорошо продавалась даже спустя шесть лет после анонса системы. За 6 лет IBM выпустила более 30 тысяч машин. Однако затраты на разработку System/360 были очень велики - около пяти миллиардов долларов. Таким образом, System/360 заложила фундамент для следующих поколений, первым из которых был System/370.
Четвертое поколение ЭВМ
Четвертое поколение связано с использованием микропроцессоров. Первый такой микропроцессор под названием "Intel-4004" был создан в 1971 году компанией Intel, до сих пор остающейся в лидерах. Спустя 10 лет IBM выпустила первый персональный компьютер, который так и назывался IBM PC. Самая дорогая конфигурация стоила 3000 долларов и предназначалась для бизнеса, а конфигурация за 1500 долларов – для дома.
Процессор Intel 8088 работал на частоте 4,77 МГц (сейчас этот показатель в тысячи раз больше), а объем ОЗУ - 64 кбайта (сейчас – в миллионы раз больше). Для хранения информации использовались 5,25-дюймовые флоппи-дисководы. Жесткий диск нельзя было установить из-за недостаточной мощности блока питания.
Интересно, что разработкой компьютера занимались всего четыре человека. Причем IBM не запатентовала ни операционную систему DOS, ни BIOS, что породило огромное количество клонов. Уже в 1996 году IBM уступило первое место по продажам ПК на ею же основанном рынке.
Несмотря на то, что современные гаджеты сильно отличаются по характеристикам от своего предшественника, все они относятся к тому же поколению ЭВМ.
Основные толчки для развития компьютеров дала наука (появление ламп, а затем транзисторов). В настоящее время распространяется ввод информации с голоса, общения с машиной на человеческом языке (приложение Siri в iPhone) и активная работа над роботами. Основное мнение, что будущее – за квантовыми компьютерами, которые будут использовать в своей основе молекулы и нейрокомпьютерами, использующими центральную нервную систему человека и непосредственно его мозг. Однако для того, чтобы эти технологии появились, необходимо досконально изучить эти системы.
Читайте также: