Первые компьютеры создававшиеся как устройства для вычислений

Обновлено: 04.07.2024

Мы рассмотрели классификацию ЭВМ по степени их развития, согласно которой все компьютеры подразделяются на:
• ЭВМ первого поколения;
• ЭВМ второго поколения;
• ЭВМ третьего поколения;
• ЭВМ четвертого поколения;
• ЭВМ пятого поколения.
Классификация по вычислительной мощности и габаритам.
• Супер-ЭВМ – ЭВМ, предназначенные для решения особо сложных задач в областях науки, техники и управления. Основные потребители – военные, метеорологи, геологи и др.
• Большие ЭВМ – ЭВМ, предназначены для выполнения работ, связанных с обработкой и хранением больших объемов информации, проведением сложных расчетов и исследований. Компьютеры такого типа используются большинство крупных корпораций, банков и т.д.
• ЭВМ средней производительности (средние ЭВМ) – ЭВМ, предназначенные для использования всюду, где приходится обрабатывать достаточно большие объемы информации. В настоящее время трудно определить четкую грань между большими и средними ЭВМ.
• Малые или мини-ЭВМ – самый многочисленный класс ЭВМ. Их популярность объясняется малыми размерами, низкой стоимостью (по сравнению с большими и средними ЭВМ) и универсальными возможностями. Для таких ЭВМ характерно представление данных с узким диапазоном значений. Применяются они для управления сложными видами оборудования, создания систем автоматизированного проектирования.
• Микро-ЭВМ. Отличительной чертой микро-ЭВМ является наличие одного или нескольких микропроцессоров. Благодаря малым размерам, высокой производительности, повышенной надежности и небольшой стоимости нашли широкое применение во всех сферах народного хозяйства и оборонного комплекса.
• Персональный компьютер предназначен для индивидуального обслуживания пользователя и ориентирован на решение различных задач неспециалистами в области вычислительной техники. Он позволяет эффективно выполнять научно-технические и финансово—экономические расчеты, организовывать базы данных, подготавливать и редактировать документы, вести делопроизводство, обрабатывать графическую информацию и др.
• Портативные (переносные) компьютеры (NoteBook).


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.


Современный компьютер – это кибермозг, способный совершать триллионы операций в секунду и выполнять все наши ежедневные задачи. За его эволюцией едва ли можно уследить: сегодня он умеет рисовать картины и управлять автомобилем, а согласно закону Мура, уже к 2025 году обычный PC научится мыслить как люди. Но как появилось это чудо технологического прогресса?

Предком первых компьютеров можно смело назвать обычные счёты (абаки), придуманные в древнем Вавилоне 3000 лет до н.э. Неспроста в переводе с английского to compute означает «подсчитывать».

Со временем необходимость в вычислениях непрерывно росла и требовала от людей тяжёлого умственного труда. В связи с этим в 1642 году у физика и математика Блеза Паскаля родилась идея изобрести машину, которая бы избавила его отца, сборщика налогов, от бесконечной ручной математики. Для того времени его счётное устройство в виде ящика с многочисленными связанными между собой зубчатыми колёсами произвело невероятный фурор, несмотря на то что оно было способно лишь на сложение и вычитание.


На 30 лет позже появился аппарат, который умел уже с лёгкостью выполнять все 4 математических операции – это был Арифмометр Лейбница. Инновационный калькулятор во многом повторял открытие Паскаля, но в его конструкцию был включен ещё движущийся механизм для более быстрого сложения, умножения и деления.

В XIX веке электронно-вычислительные машины ЭВМ получили ещё большую популярность. Огромный вклад в эту отрасль внёс математик из Англии Чарльз Бэббидж. Во всём любивший точный расчёт, он создал устройство для вычисления полиномов, которое заменило неопытных счётчиков. Примечательно, что технология Бэббиджа умела теперь и проводить максимально точные подсчёты, и печатать результаты на пластине для фотопечати.

Однако прообразом первого компьютера были не только счётные машины, но и ткацкие станки. В 1804 году инженер Жозеф Жаккар впервые открыл для мануфактурной промышленности «умный» станок, в котором работу сотни мастеров заменяли программируемые перфокарты (длинные ленты из дырчатых пластин), воспроизводившие сложнейшие узоры ткани. По сути, они стали прадедушками дисков и дискет.


Эра электроники

Наступил XX век, эпоха масштабных войн и технического прогресса. В это время в Америке появляется Марк I – устройство для автоматизации баллистических артиллерийских расчётов и взлома радиошифров. Только представьте: оно было размером с половину футбольного поля и состояло из 800 километров проводов!

Осознавая стратегическую необходимость вычислительной техники в ведении войны, в 1946 году американский учёный Джон Мокли сконструировал первый в мире цифровой компьютер, работающий на вакуумных лампах. Он потреблял 150 кВт электроэнергии и за секунду мог совершать 357 операций умножения или 5 тысяч сложения. Но на программирование задачи требовалось целых 2 дня: сначала вручную надо было перевести в нужное положение 6 тысяч переключателей, а затем подсоединить кабели. Изобретение стали применять для расчётов взрыва водородной бомбы, аэродинамики сверхзвуковых самолётов и прогноза погоды. Однако до использования широкими массами технология всё ещё не дошла.

А вы знали, что. ·

  • Первые компьютеры весили целых 30 тонн и занимали трехкомнатную квартиру.
  • Первая компьютерная мышь была создана из дерева.
  • Первый компьютерный баг обнаружен в 1947 году. Оказалось, что это всего-навсего мотылёк, который застрял в устройстве.
  • Компьютер мощностью с человеческий мозг будет проводить 38 квадриллионов операций в секунду и иметь около 4 петабайт памяти.
  • Обычно человек моргает 20 раз в минуту, а сидя за компьютером – лишь 7 раз.

Кто придумал персональный компьютер?

Несмотря на то что этот вопрос вызывает множество споров, всё же первым микрокомпьютером принято считать Altair-8800, созданный Эдвардом Робертсом в 1975 году на основе микропроцессора Intel 8080. У него ещё не было ни монитора, ни дисковода, ни клавиатуры, а его обладателям приходилось осваивать язык программирования и электронику, чтобы собрать тысячи мелких деталей в функционирующий механизм. Но самой большой проблемой было отсутствие постоянного запоминающего устройства: на Альтаире было невозможно ничего сохранить.

Тем не менее, стоил он всего 439 долларов, поэтому позволить себе новинку мог практически каждый. Хотя ни покупатели, ни продавцы толком не понимали, зачем нужен такой агрегат, но все точно знали, что за ним будущее современных технологий.

Так и произошло. Молодые энтузиасты Пол Ален и Бил Гейтс записали для Альтаира универсальный язык программирования Бейсик, значительно упрощающий составление программ, а также смогли оборудовать компьютер дисководом с гибким магнитным диском. Вскоре они основали компанию Microsoft, которая быстро выросла в мирового гиганта в сфере программного обеспечения.

«Компьютер – это самый удивительный инструмент, с каким я когда-либо сталкивался. Это велосипед для нашего сознания».

Стив Джобс, 1990 г.

Следующий рывок в развитии PC сделали Стив Джобс и Возняк в 1976 году. В окружении гаражной романтики, многочисленных плат и микросхем юные гении трудились над легендарным Apple. Чтобы собрать средства для запуска компании, Джобс продал свой микроавтобус, а его коллега и единомышленник – калькулятор, который стоил бешеных денег. Но их мечте всё же удалось осуществиться. Они создали устройство, действительно предназначенное для людей. В нём уже имелся набор средств для работы с текстами, электронные таблицы и базы данных, а год спустя для первого «яблочного» продукта была выпущена даже игра Star Trek на кассете.


Вслед за Apple в 1981 году появился на свет IBM PC, который впервые в истории представлял собой не единое устройство, а отдельные легко заменяемые модули, которые собирались по принципу детского конструктора. Он стал стандартом персонального компьютера и открыл новый этап в развитии рынка высоких технологий благодаря своей открытой архитектуре. Теперь большие и маленькие IT-компании могли не просто создавать его клонов, но и качественно улучшать технологию. С того момента ёмкость оперативной памяти PC выросла в сотни тысяч раз, а количество цветов на дисплее – в миллионы. Однако создатель IBM Марк Дин уверен, что персональные компьютеры всё же повторят судьбу виниловых пластинок.

Что ж, это уже решит история, а пока на пороге время развития квантовых компьютеров – нового типа вычислительных машин, которые смогут решать задачи, непосильные даже для самых мощных современных устройств.

История компьютера

Если вы думаете, что компьютер появился несколько десятилетий назад, то глубоко заблуждаетесь, ведь его история насчитывает несколько столетий. Конечно же, первые предки современного ПК были очень примитивными и даже язык не поворачивается назвать их "компьютерами", но не пройдя всех этих этапов становления он, возможно, не стал таким чудом техники.

Итак, первым созданным компьютером в истории человечества считается машина для подсчетов Блеза Паскаля, возникшая в 1642 году. Это был первый примитивный калькулятор, который помогал изобретателю слагать и вычитать. Изобретение Паскаля считается нулевым этапом в разработке компьютеров и для своего времени это было прогрессивное устройство, ведь ранее никаких попыток механизировать вычисления не было.

Придуманный Паскалем "компьютер" назвали "Паскалина" и представлял он собой ящик с многочисленными шестернями. С помощью колесиков прибор позволял вводить числа от 0 до 9, а в верхней части корпуса, после ввода исходных данных, показывался результат.

История создания и развития компьютеров

Нулевой этап в разработке компьютера продлился достаточно длительное время, ведь история развития компьютеров была скачкообразной. Изобретение Паскаля получило свое совершенствование в 1671 году. Немецкий математик Густав Лейбниц изобрел на основе зубчатого колеса арифмометр, который "умел" выполнять не два, а четыре действия. После этого скачка в развитии компьютера наступило полуторавековое затишье, предшествующее грандиозному прорыву в развитии.

Первое поколение ЭВМ: ламповые компьютеры

Эпоху достаточно примитивных компьютеров прерывают первые ЭВМ, создание которых началось с 30-х годов на основе электронных ламп и реле. Это были громоздкие, неудобные в использовании, но прогрессивные для своего времени, компьютеры. Цена такого изобретения кусалась, поэтому позволить себе приобрести такую "штуку" могли только крупные корпорации и правительства некоторых стран.

  • Большой электронный механизм требовал много электроэнергии и выделял много тепла.
  • Программное обеспечение в компьютере практически отсутствовало.
  • Количество команд, которые выполнял такой компьютер, было небольшим.
  • Выполнение действий было медленным, крайне мало было оперативной памяти.

Появление транзисторов и второе поколение ЭВМ

Третье поколение ЭВМ: первые стандарты

Четвертое поколение ЭВМ: микропроцессоры

Первые персональные компьютеры

Во второй половине 70-х годов развитие компьютеров достигло того момента, когда создание компьютера, доступного каждому, перестало быть проблемой. Но разработали его вовсе не крупные корпорации и мировые гиганты в производстве техники, а два студента - Стивен Джобс и Стив Возняк. Работали энтузиасты в гараже, создав там "Клуб самодельных компьютеров", который позже превратится в корпорацию "Apple Computer".

Пятое поколение ЭВМ: попытка создания искусственного интеллекта

Тем не менее пока далеко до создания по-настоящему интеллектуального компьютера, который мог бы не только автоматизировано решать задачи, но и самостоятельно манипулировать полученными данными и развить способность обучаться благодаря нейросетям.

Персональные компьютеры сегодня

Тарас С. Частный инвестор, предприниматель, блогер. Инвестирую с 2008 года. Зарабатываю в интернете на высокодоходных проектах, криптовалютах, IPO, акциях и других активах. Со-владелец нескольких ресторанов и сети магазинов электронной техники. Консультирую партнеров, делюсь опытом.

Присоединяйся в Telegram-канал блога со свежими новостями. Чат с консультантом в Телеграм.

Читайте также: