Какой ученый разработал первые электромеханические компьютеры
Обновлено: 06.07.2024
В 1936 году молодой немецкий инженер-энтузиаст Конрад Цузе начал работу над своим первым вычислителем серии Z, имеющим память и (пока ограниченную) возможность программирования. Созданная, в основном, на механической основе, но уже на базе двоичной логики, модель Z1, завершённая в 1938 году, так и не заработала достаточно надёжно, из-за недостаточной точности выполнения составных частей. Ввод команд и данных осуществлялся при помощи клавиатуры, а вывод, -- с помощью маленькой панели на лампочках. Память вычислителя организовывалась при помощи конденсатора.
В 1939 году, Цузе создал второй вычислитель -- Z2. Z2 работала на реле. Следующая машина Цузе -- Z3, была завершена в 1941 году
Во многих отношениях Z3 была подобна современным машинам, в ней впервые был представлен ряд новшеств, таких как арифметика с плавающей запятой. Замена сложной в реализации десятичной системы на двоичную сделала машины Цузе более простыми, а значит, более надёжными; считается, что это одна из причин того, что Цузе преуспел там, где Бэббидж потерпел неудачу. Программы для Z3 хранились на перфорированной плёнке. Условные переходы отсутствовали, но в 1990-х было теоретически доказано, что Z3 являетсяуниверсальным компьютером В двух патентах 1936 года, Конрад Цузе упоминал, что машинные команды могут храниться в той же памяти, что и данные -- предугадав тем самым то, что позже стало известно как архитектура фон Неймана и было впервые реализовано только в 1949 году в британском EDSAC.
В сентябре 1950 года Z4 был, наконец, закончен и поставлен в ETH Zьrich. В то время он был единственным работающим компьютером в континентальной Европе и первым компьютером в мире, который был продан. В этом Z4 на пять месяцев опередил Марк I и на десять -- UNIVAC. Компьютер эксплуатировался в ETH Zьrich до 1955 года, после чего был передан во Французский аэродинамический научно-исследовательский институт недалеко от Базеля, где работал до 1960 года. Наиболее известны машины Z11, продававшийся предприятиям оптической промышленности и университетам, и Z22 -- первый компьютер с памятью на магнитных носителях.
В 1939 году Джон Атанасов и Клиффорд Берри из Университета штата Айова разработали Atanasoff-Berry Computer (ABC). Это был первый в мире электронный цифровой компьютер. Конструкция насчитывала более 300 электровакуумных ламп, в качестве памяти использовался вращающийся барабан. Несмотря на то, что машина ABC не была программируемой, она была первой, использующей электронные лампы в сумматоре. Соизобретатель ENIAC Джон Мокли изучал ABC в июне 1941 года, и между историками существуют споры о степени его влияния на разработку машин, последовавших за ENIAC.
В 1939 году в Endicott laboratories в IBM началась работа над Harvard Mark I. Официально известный как Automatic Sequence Controlled Calculator, Mark I был электромеханическим компьютером общего назначения, созданного с финансированием IBM и при помощи со стороны персонала IBM, под руководством гарвардского математика Говарда Айкена. Проект компьютера был создан под влиянием Аналитической машины Ч. Бэббиджа, с использованием десятичной арифметики, колёс для хранения данных и поворотных переключателей в дополнение к электромагнитным реле. Машина программировалась с помощью перфоленты, и имела несколько вычислительных блоков, работающих параллельно.
В конце 1880-х годов ученым Германом Холлеритом (США) была создана вычислительная машина для автоматической обработки данных. В такой машине данные, которые были нанесены на перфорированные карты, считывались с помощью электричества, и производилась механическая сортировка для распределения таких перфорированных карт в зависимости от местоположения пробоев. Такой табулятор стали использовать для автоматической обработки результатов переписи населения в некоторых городах и даже государствах. На сегодняшний день эта машина – 80-колонная перфокарта Холлерита значительно не модернизировалась.
Спустя 8 лет была основана компания по реализации табуляторов Холлерита, в дальнейшем ставшая одной из четырех компаний, которые образовали международную корпорацию IBM. Вплоть до конца 80-х годов ХХ столетия на всех вычислительных машинах любого типа применялись такие табуляторы, которые использовались для автоматической обработки данных, нанесенных на перфорированные карты, и получения результатов простых и сложных вычислений на бумажных носителях.
С наибольшей эффективностью такой табулятор производит операции сложения и вычитания. Для выполнения операции произведения машина использует метод многократного сложения, для деления - метод многократного вычитания. В Советском Союзе был организован выпуск машин, которые использовались для автоматической обработки цифровых и алфавитно-цифровых данных.
Эволюция электромеханических компьютеров
В начале прошлого века ученые задумались над использованием электромагнитных реле в вычислительных машинах. В 1936 году конструктором Конрадом Цузе (Германия) была создана вычислительная машина, функционирующая на электромагнитных релейных устройствах. Работы над созданием данной машины проводились на протяжении трех лет, после чего была создана первая механическая вычислительная машина, базирующая на использовании двоичной системы вычисления, формы представления чисел с относительной точностью (плавающей запятой), трехадресной системы программирования и перфорированных карт. В дальнейшем в качестве основного электронного компонента ученым было решено использовать реле, находившие в то время широкое применение во многих сферах техники. Позже Конрадом Цузе была создана вычислительная машина Z1 на 16 машинных слов, а затем и машина Z2.
Готовые работы на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимостьРисунок 1. Модель вычислительной машины Z1. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В 1941 году была создана получившая наибольшее распространение машина модели Z3 – ВМ с программным модульным управлением. Данная машина была реализована как релейная машина с двоичным кодом и памятью более 6400 разрядных чисел с плавающей запятой: из которых 7 разрядов - для порядка и 15 - для дробной части логарифма числа (называемой мантиссой). В блоке арифметики применялись параллельные логические вычисления, ввод входных данных производился посредством десятичной клавиатуры. Также в данной модели предполагался и цифровой вывод, автоматическая трансформация десятичных чисел в двоичные и наоборот. Общее время выполнения операции сложения составляло не более 0,3 секунды.
Все три эти машины были разрушены во время военных действий Второй Мировой Войны. После их окончания Цузе сконструировал следующие машины Z4 и Z5.
Конрад Цузе в 1945 году изобрел один из первых алгоритмических языков PLANKALKUL (перев. англ. "исчисление планов"). Данный язык можно назвать машинно-ориентированным, но в некоторых моментах по своему функционалу он превосходил даже уже существующие языки программирования, которые были ориентированы исключительно на работу с числовыми символами.
В это же время (ориентировочно в 1944 году) американский ученый Говард Айткен смог сконструировать в одном из цехов компании IBM машину «Марк-1» (немного позже «Марк-2»). Данные модели могли производить простейшие трансцендентные операции (вычитание, умножение и т.д.). «Марк-1» могла работать с 23-значными десятичными числами и выполняла операции сложения не более чем за 0,3 секунды, а умножения – не более 3 секунд. Но при изобретении этих машин были допущены две основные ошибки:
- Машины были скорее электромеханические, чем электронные;
- Отсутствовала возможность хранения программ и данных в памяти машины.
Немного позже в Великобритании начала функционировать первая ЭВМ (базирующаяся на реле), применяемая для расшифровки данных, передававшихся немецким кодированным передатчиком. Уже ко второй половине XX века потребность в автоматизации всех видов вычислений резко возросла, и что над изобретением машин типа "Марк-1" трудилось большое количество групп ученых в разных уголках мира.
В 1937 году американским ученым Дж. Атанасовым были начаты работы по созданию первой в истории ЭВМ. Такая вычислительная машина создавалась для решения задач матфизики. Дж. Атанасов были изобретены (и получены на них патенты) первые электронные устройства, которые в дальнейшем получили широкое распространение в компьютерной технике. Стоит отметить, что не все этапы проекта Атанасова были закончены, но все-таки спустя 30 лет в мире признали, что именно Дж. Атанасов стоял у истоков электронной вычислительной техники.
Применение и история создания электромагнитных реле
Реле представляет собой электроаппарат, который применяется для переключения (иначе говоря коммутации) гальванических цепей при определенных изменениях любых входных параметров.
Релейные элементы достаточно широко применяются в системах управления и автоматики, т.к. они могут быть использованы для:
- управления значительными мощностями на выходе при маломощных сигналах на входе;
- выполнения различных логических операций;
- создания релейных устройств для выполнения широкого спектра функций;
- переключения гальванических устройств;
- фиксации отклонений контролируемого параметра от заданного значения;
- выполнения функции запоминающей ячейки и т. п.
Работа первого реле было основана на действии электромагнитного поля, но такой релейный аппарат не был оснащен функцией коммутаций. Коммутационные аппараты были созданы позже (1837 г.) и использовались в телеграфном аппарате. Термин «реле» произошел от англ. слова relay, которое переводится как смена уставших лошадей на специализированных станциях или передача эстафеты уставшим спортсменом.
Корпорация IBM в сотрудничестве с пятью американскими университетами проектирует новую когнитивную компьютерную систему, которая по ал.
Твердотельные диски с интерфейсом SATA от Intel
Корпорация Intel представила планы по выпуску высокопроизводительных твердотельных дисков (SSD) для мобильных и настольных систем, а .
От истории до новостей
История ЭВМ
Авторизация
Развитие технологий:
Микропроцессор Intel 80386, 80486
В 1985 году появился Intel 80386SX и Intel 80386DX. Он открыл класс 32-разрядных процессоров. Микропроцессор Intel 80386 имел 275 тыс. тр.
Компьютеры второго поколения (1960-1965)
Несмотря на то, что в1961 году в корпорации Fairchild появилась первая коммерчески доступная интегральная схема, элементная база компьютеров 60-х годов .
Популярные
- Найм подходящей компании SEO для вашего бизнеса
- Перспективы развития компьютерной техники
- Расширение сотрудничества между Cisco и МГУУ Правительства Москвы
- Основные направления развития компьютерной индустрии в ближайшем будущем в рамках форума IDF
- Вычислительное ядро
- Технология шлюзов Oracle. Характеристика продуктов
В 1936 году, работая в изоляции в нацистской Германии, Конрад Цузе начал работу над своим первым вычислителем сериии Z, имеющим память и (пока ограниченную) возможность программирования. Созданная, в основном, на механической основе, но уже на базе двоичной логики, модель Z1, завершённая в 1938 году, так и не заработала достаточно надёжно, из-за недостаточной точности выполнения составных частей.
Следующая машина Цузе — Z3, была завершена в 1941 году. Она была построена на телефонных реле и работала вполне удовлетворительно. Тем самым, Z3 стала первым работающим компьютером, управляемым программой. Во многих отношениях Z3 была подобна современным машинам, в ней впервые был представлен ряд новшеств, таких как арифметика с плавающей запятой. Замена сложной в реализации десятичной системы на двоичную, сделала машины Цузе более простыми и, а значит, более надёжными; считается, что это одна из причин того, что Цузе преуспел там, где Бэббидж потерпел неудачу.
Программы для Z3 хранились на перфорированной плёнке. Условные переходы отсутствовали, но в 1990-х было теоретически доказано, что Z3 является универсальным компьютером (если игнорировать ограничения на размер физической памяти). В двух патентах 1936 года, Конрад Цузе упоминал, что машинные команды могут храниться в той же памяти что и данные — предугадав тем самым то, что позже стало известно как архитектура фон Неймана и было впервые реализовано только в 1949 году в британском EDSAC.
Добавить комментарий
Творцы улыбок
Мне часто приходит на ум, что надо придумать какой-нибудь типографический знак, обозначающий улыбку, - какую-нибудь закорючку, или упавшую навзничь скобку, ко.
Кто на самом деле первым открыл транзистор?
К сожалению, мировая слава первооткрывателя не всегда достается тем, кто действительно был первым. Это в полной мере можно отнести к ге.
Жесткие диски для ноутбуков становятся тоньше
На данный момент жесткие диски для ноутбуков могут быть толщиной 9,5 мм и 12,5 мм. Первые получили наибольшее распространение, а об.
MacBU подытоживает две тысячи девятый год
Как прошел 2009 год в компании, которую традиционно принято считать вторым крупнейшим разработчиков ПО для платформы Apple Macintosh? В Microsoft Ma.
Financial Times обещает iTablet уже в следующем месяце
Конец декабря редакция Financial Times решила скрасить очередной порцией слухов о планшетнике Apple. По данным издания, это устройство, покорившее заголовки СМ.
Внедрение 6-ядерных процессоров Intel Xeon может потребовать
Изданию Fudzilla стали известны подробности по первому 6-ядерному процессору Intel Xeon. Он получит обозначение Core i7 980X, а его несущая тактовая ча.
VESA официально утвердила стандарт mini DisplayPort
Планшетный Мак покажут 26 января?
За несколько дней до начала нового 2010 года онлайн-пресса разразилась новым потоком слухов на тему планшетного компьютера Apple: сначала хорошо ос.
Первый компьютер в мире – какой он?
В 40-х годах прошлого столетия функционировало сразу несколько компьютеров, которые можно назвать первыми. Однако еще в 1822 году изобретатель Чарльз Бэббидж выпустил счетную машину, которую с большой натяжкой можно назвать компьютером. Уже в 1941 году компанией IBM при участии математика Говарда Эйксона была разработана и выпущена усовершенствованная машина «Марк 1» (по чертежам Чарльза Бэббиджа). Это первый в США программируемый аппарат, который применялся для разработки военного оборудования.- Конрад Цузе – немецкий разработчик, в 1939 году создавший машину, которая имела название Z1. Это первое электромеханическое устройство, предназначенное для вычисления аэродинамических характеристик самолета.
- Алан Тьюринг – разработал знаменитую машину, способную расшифровать коды немецкого аппарата «Энигма». Англичане построили более 200 таких компьютеров, каждый весил 2,5 тонны.
- Джон Атанасов – американскому инженеру удалось изобрести первую полностью электронную установку в 1942 году. Машина была способна решать линейные уравнения, ее даже признала «первым компьютером» судебная власть США в 1973 году.
- Джон Мокли – в 1946 г. разработал мощный электронный компьютер ЭНИАК, предназначенный для расчета баллистических таблиц. Данные операции ранее выполнялись людьми вручную. Машина была способна совершать аналогичные вычисления в 2600 раз быстрее.
Именно ЭНИАК считается первым полноценным компьютером, который является полностью вычислительным устройством. Аналоги были у британцев, однако по приказу Черчилля, информация о них была засекречена, а сами машины уничтожены. Компьютер ЭНИАК был громоздким и неудобным в работе, программирование осуществлялось путем переключения кабелей.
Так кто придумал первый компьютер?
Родоначальником принято называть именно Чарльза Бэббиджа, который увлекался вычислительными науками с молодого возраста. На основании многолетних трудов он изобрел механизм, способный выполнять сложения разностным методом. Его разработка состояла из множества громоздких шестеренок.
- Конрад Цузе – разработчик первого электромеханического программируемого аппарата.
- Джон Атанасов – разработал электронный непрограммируемый компьютер.
- Алан Тьюринг – создал универсальную техническую схему.
- Джон Мокли – сконструировал первую ЭВМ.
- Джон фон Нейман – описал архитектуру (устройство хранение информации), которая стала базовой для всех современных компьютеров.
Кто создал первый компьютер в России?
Советские разработчики впервые сконструировали компьютер в 1948 году. Придумал электронную счетную машину профессор Лебедев, в конструировании участвовали 20 инженеров и 10 помощников.Отечественная машина занимала площадь в 60 кв.м. В ее конструкции присутствовало так много ламп и кабелей, что при запуске машина выделяла слишком много тепла. Инженерам даже пришлось разобрать часть крыши, чтобы свежий воздух охлаждал компоненты. Как называлась машина? Довольно незамысловато – МЭСМ.
Компьютерный механизм был способен совершать до 3 тысяч вычислений в минуту. В конструкцию было встроено 6 тысяч ламп, каждая потребляла 25 кВт.
Как выглядели первые компьютеры?
«МАРК 1» был в длину 17 метров, высотой более 2 метров. Машина имела стальной каркас, вес компьютера составлял 4,5 тонны. Общая протяженность проводов превышала 750 км. ЭНИАК весил свыше 27 тонн, потреблял в среднем 170 кВт электроэнергии.
Первый настольный ПК выглядел менее устрашающе и спокойно помещался на рабочем столе. Programma 101 был разработан итальянцем Пьером Джорджио Перотто, использовался для расчетов посадки Apollo 11 на Луну.
Читайте также: