История развития вычислительной техники кратко и ясно самое главное
Обновлено: 21.11.2024
Компьютер с обманчивой простотой можно описать как «устройство, автоматически выполняющее рутинные вычисления». Такое определение обязано своей обманчивостью наивному и узкому взгляду на расчет как на строго математический процесс. На самом деле вычисления лежат в основе многих действий, которые обычно не считаются математическими. Ходьба по комнате, например, требует многих сложных, хотя и подсознательных вычислений. Компьютеры также доказали свою способность решать широкий спектр задач, от балансировки чековой книжки до даже — в виде систем управления для роботов — передвижения по комнате.
Поэтому, прежде чем можно было реализовать истинную мощь вычислений, необходимо было преодолеть наивный взгляд на вычисления. Изобретатели, трудившиеся над созданием компьютера, должны были понять, что вещь, которую они изобретали, была не просто машиной для обработки чисел, не просто калькулятором. Например, они должны были узнать, что нет необходимости изобретать новый компьютер для каждого нового расчета и что компьютер может быть разработан для решения множества задач, даже таких, которые еще не представлялись, когда компьютер был построен. Они также должны были научиться сообщать такому универсальному компьютеру, решающему задачи, какую задачу решать. Другими словами, им пришлось изобрести программирование.
Они должны были решить все головокружительные проблемы разработки такого устройства, реализации дизайна и фактического создания устройства. История решения этих задач есть история ЭВМ. Эта история описана в этом разделе, и даны ссылки на записи о многих упомянутых лицах и компаниях. Кроме того, см. статьи о компьютерных науках и суперкомпьютерах.
Ранняя история
Предшественники компьютеров
Счеты
Возможно, самым ранним известным счетным устройством являются счеты. Он восходит как минимум к 1100 г. до н.э. и используется до сих пор, особенно в Азии. Сейчас, как и тогда, он обычно представляет собой прямоугольную рамку с тонкими параллельными стержнями, нанизанными на бусины. Задолго до того, как для записи чисел была принята какая-либо систематическая позиционная запись, счеты присваивали каждому стержню разные единицы измерения или веса. Эта схема позволяла представлять широкий диапазон чисел всего несколькими бусинами и, вместе с изобретением нуля в Индии, возможно, вдохновила на изобретение индийско-арабской системы счисления. В любом случае с помощью счетов можно легко манипулировать для выполнения обычных арифметических операций — сложения, вычитания, умножения и деления, — которые полезны в коммерческих операциях и в бухгалтерии.
Счеты — это цифровое устройство; то есть он представляет значения дискретно. Бусинка находится либо в одном предопределенном положении, либо в другом, однозначно представляя, скажем, единицу или ноль.
Аналоговые калькуляторы: от логарифмов Непера к логарифмической линейке
Вычислительные устройства приняли другой оборот, когда Джон Нейпир, шотландский математик, опубликовал свое открытие логарифмов в 1614 году. Любой человек может подтвердить, что сложение двух десятизначных чисел намного проще, чем их умножение, а преобразование задача умножения в задачу сложения — это именно то, что позволяют логарифмы. Это упрощение возможно благодаря следующему логарифмическому свойству: логарифм произведения двух чисел равен сумме логарифмов чисел. К 1624 году были доступны таблицы с 14 значащими цифрами для логарифмов чисел от 1 до 20 000, и ученые быстро освоили новый инструмент, позволяющий экономить труд и выполнять утомительные астрономические расчеты.
Что наиболее важно для развития вычислительной техники, преобразование умножения в сложение значительно упростило возможности механизации. Вскоре появились аналоговые вычислительные устройства, основанные на логарифмах Непера, представляющих цифровые значения с аналогичными физическими длинами. В 1620 году Эдмунд Гюнтер, английский математик, придумавший термины косинус и котангенс, построил прибор для выполнения навигационных вычислений: шкалу Гюнтера, или, как ее называли мореплаватели, гантер. Около 1632 года английский священник и математик по имени Уильям Отред построил первую логарифмическую линейку, опираясь на идеи Непера. Эта первая логарифмическая линейка была круглой, но Отред также построил первую прямоугольную линейку в 1633 году. Аналоговые устройства Гюнтера и Отреда имели различные преимущества и недостатки по сравнению с цифровыми устройствами, такими как счеты. Важно то, что последствия этих дизайнерских решений проверялись в реальном мире.
Цифровые калькуляторы: от часов-счетчиков до арифмометра
В 1623 году немецкий астроном и математик Вильгельм Шикард построил первый калькулятор.Он описал это в письме своему другу, астроному Иоганну Кеплеру, а в 1624 году он снова написал, чтобы объяснить, что машина, которую он заказал для Кеплера, была, по-видимому, вместе с прототипом, уничтожена в огне. Он назвал это Счетными часами, что современные инженеры смогли воспроизвести по деталям в его письмах. Даже общее представление о часах было временно утрачено, когда Шикард и вся его семья погибли во время Тридцатилетней войны.
Репродукция счетных часов Вильгельма Шикарда. Устройство могло складывать и вычитать шестизначные числа (с звонком для семизначных переполнений) с помощью шести взаимосвязанных шестерен, каждая из которых поворачивалась на одну десятую оборота за каждый полный оборот шестерни вправо. Таким образом, 10 оборотов любой шестерни вызовут «перенос» одной цифры на следующей передаче и изменят соответствующий дисплей.
Но, возможно, Шикард не был истинным изобретателем калькулятора. Столетием ранее Леонардо да Винчи набросал планы калькулятора, которые были достаточно полными и правильными, чтобы современные инженеры могли построить на их основе калькулятор.
Первым калькулятором или арифмометром, произведенным в любом количестве и фактически использовавшимся, была Паскалина, или арифметическая машина, разработанная и построенная французским математиком и философом Блезом Паскалем между 1642 и 1644 годами. Она могла только складывать и вычитать, с числами, вводящимися, манипулируя его циферблатами. Паскаль изобрел машину для своего отца, сборщика налогов, так что это была и первая бизнес-машина (если не считать счеты). Он построил 50 из них в течение следующих 10 лет.
Арифметическая машина, или Паскалин, французский денежный (недесятичный) калькулятор, разработанный Блезом Паскалем c. 1642. Числа можно было складывать, поворачивая колеса (расположенные вдоль нижней части машины) по часовой стрелке, и вычитать, поворачивая колеса против часовой стрелки. Каждая цифра в ответе отображалась в отдельном окошке, видимом вверху фотографии.
В 1671 году немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм фон Лейбниц сконструировал вычислительную машину, названную счетчиком шагов. (Впервые он был построен в 1673 году.) Счетчик шагов расширил идеи Паскаля и выполнял умножение путем многократного сложения и сдвига.
Репродукция картины Готфрида Вильгельма фон Лейбница «Счетчик шагов» с оригинала, хранящегося в музее Тринкса Брунсвига в Ганновере, Германия. Поворот рукоятки (слева) приводил во вращение несколько барабанов, каждый из которых вращал шестерню, соединенную с цифровым счетчиком.
Лейбниц был активным сторонником двоичной системы счисления. Двоичные числа идеально подходят для машин, поскольку для них требуется всего две цифры, которые можно легко представить включенным и выключенным состояниями переключателя. Когда компьютеры стали электронными, двоичная система стала особенно подходящей, потому что электрическая цепь либо включена, либо выключена. Это означало, что on может означать true, off — false, а поток current — напрямую представлять поток логики.
Лейбниц предвидел целесообразность использования двоичной системы в вычислительных машинах, но его машина не использовала ее. Вместо этого счетчик шагов представлял числа в десятичной форме в виде позиций на 10-позиционных циферблатах. Даже десятичное представление не было данностью: в 1668 году Сэмюэл Морланд изобрел арифмометр, предназначенный для британских денег, — явно недесятичная система.
Устройства Паскаля, Лейбница и Морланда были редкостью, но с промышленной революцией 18 века возникла широко распространенная потребность в эффективном выполнении повторяющихся операций. Если другие виды деятельности механизированы, то почему не расчет? В 1820 году Шарль Ксавье Тома де Кольмар из Франции успешно справился с этой задачей, когда построил свой арифмометр, первое коммерческое вычислительное устройство массового производства. Он мог выполнять сложение, вычитание, умножение и, при более сложном участии пользователя, деление. Основанный на технологии Лейбница, он был чрезвычайно популярен и продавался в течение 90 лет. В отличие от современного калькулятора размером с кредитную карту, арифмометр был достаточно большим, чтобы покрыть рабочий стол.
Жаккардовый станок
Калькуляторы, такие как арифмометр, оставались популярными и после 1820 года, и их потенциал для коммерческого использования был хорошо изучен.Многие другие механические устройства, построенные в 19 веке, также выполняли повторяющиеся функции более или менее автоматически, но лишь немногие из них имели какое-либо применение в вычислительной технике. Было одно важное исключение: жаккардовый ткацкий станок, изобретенный в 1804–1805 годах французским ткачом Жозефом-Мари Жаккаром.
Жаккардовый ткацкий станок был чудом промышленной революции. Текстильный ткацкий станок, его также можно назвать первым практическим устройством обработки информации. Ткацкий станок работал, вытягивая разноцветные нити в узоры с помощью набора стержней. Вставив перфорированную карту, оператор мог управлять движением стержней и тем самым изменять рисунок плетения. Кроме того, ткацкий станок был оборудован устройством для считывания карт, которое вставляло новую карту из предварительно перфорированной колоды на место каждый раз, когда бросали челнок, что позволяло автоматизировать сложные узоры ткачества.
Жаккардовый ткацкий станок, гравюра, 1874 г. В верхней части станка находится стопка перфокарт, которые будут подаваться в ткацкий станок для контроля рисунка ткачества. Этот метод автоматического выдачи машинных инструкций использовался компьютерами еще в 20 веке.
Необычным в этом устройстве было то, что оно перенесло процесс проектирования с этапа трудоемкого ткачества на этап штамповки карт. После того, как карты были перфорированы и собраны, дизайн был готов, и ткацкий станок автоматически реализовал дизайн. Таким образом, можно сказать, что жаккардовый ткацкий станок запрограммирован на различные узоры с помощью этих колод перфокарт.
Тем, кто хочет механизировать вычисления, ткацкий станок Жаккарда дал важные уроки: последовательность операций, выполняемых машиной, можно контролировать, чтобы заставить машину делать что-то совершенно другое; перфокарта могла использоваться как средство управления машиной; и, что наиболее важно, устройство можно было направить на выполнение различных задач, передавая ему инструкции на своего рода языке, т. е. делая машину программируемой.
Не будет большим преувеличением сказать, что на жаккардовом станке программирование было изобретено раньше, чем компьютер. Тесная связь между устройством и программой стала очевидной спустя 20 лет, когда Чарльз Бэббидж изобрел первый компьютер.
История компьютеров началась с примитивных конструкций в начале 19 века и продолжила изменять мир в 20 веке.
История компьютеров насчитывает более 200 лет. Сначала теоретизированные математиками и предпринимателями, в 19 веке механические вычислительные машины были спроектированы и построены для решения все более сложных задач обработки чисел. Развитие технологий позволило к началу 20 века создавать еще более сложные компьютеры, а компьютеры становились больше и мощнее.
Сегодня компьютеры почти неотличимы от разработок XIX века, таких как аналитическая машина Чарльза Бэббиджа, или даже от огромных компьютеров XX века, занимавших целые комнаты, таких как электронный числовой интегратор и калькулятор.
Вот краткая история компьютеров, от их примитивного происхождения до мощных современных машин, которые выходят в Интернет, запускают игры и транслируют мультимедиа.
19 век
1801: Жозеф Мари Жаккард, французский торговец и изобретатель, изобретает ткацкий станок, в котором перфокарты используются для автоматического ткачества тканей. В ранних компьютерах использовались аналогичные перфокарты.
1821: английский математик Чарльз Бэббидж изобретает паровую вычислительную машину, которая могла бы вычислять таблицы чисел. По данным Университета Миннесоты, проект под названием "Разностная машина", финансируемый британским правительством, потерпел неудачу из-за отсутствия технологий в то время.
1848: Ада Лавлейс, английский математик и дочь поэта лорда Байрона, пишет первую в мире компьютерную программу. По словам Анны Зифферт, профессора теоретической математики Мюнстерского университета в Германии, Лавлейс пишет первую программу, переводя статью об аналитической машине Бэббиджа с французского на английский. «Она также дает свои собственные комментарии к тексту. Ее аннотации, называемые просто «заметками», оказываются в три раза длиннее фактической расшифровки», — написал Зифферт в статье для The Max Planck Society. «Лавлейс также добавляет пошаговое описание вычисления чисел Бернулли с помощью машины Бэббиджа — по сути, алгоритм — что, по сути, делает ее первым в мире программистом." Числа Бернулли — это последовательность рациональных чисел, часто используемая в вычислениях.
1853: Шведский изобретатель Пер Георг Шойц и его сын Эдвард разработали первый в мире печатный калькулятор. Эта машина важна тем, что она первой «вычислила табличные различия и распечатала результаты», согласно книге Уты С. Мерцбах «Георг Шойц и первый печатный калькулятор» (Smithsonian Institution Press, 1977).
1890 г.: Герман Холлерит разрабатывает систему перфокарт для подсчета данных переписи населения США 1890 г. По данным Колумбийского университета, машина экономит правительству несколько лет расчетов, а налогоплательщикам США — около 5 миллионов долларов. Позже Холлерит создает компанию, которая в конечном итоге станет International Business Machines Corporation (IBM у>).
Начало 20 века
1931: В Массачусетском технологическом институте (MIT) Ванневар Буш изобретает и строит дифференциальный анализатор, первый крупномасштабный автоматический механический аналоговый компьютер общего назначения, согласно Стэнфордскому университету.< /p>
1936: Алан Тьюринг, британский ученый и математик, представляет принцип универсальной машины, позже названной машиной Тьюринга, в статье под названием «О вычислимых числах…» согласно книге Криса Бернхардта. «Видение Тьюринга» (MIT Press, 2017). Машины Тьюринга способны вычислить все, что можно вычислить. Центральная концепция современного компьютера основана на его идеях. Позже Тьюринг участвовал в разработке бомбы Тьюринга-Уэлчмана, электромеханического устройства, предназначенного для расшифровки нацистских кодов во время Второй мировой войны, согласно Национальному музею вычислительной техники Великобритании.
1937: Джон Винсент Атанасов, профессор физики и математики в Университете штата Айова, подает заявку на получение гранта на создание первого компьютера, работающего только на электричестве, без шестерен, кулачков, ремней или валов.
1939: Дэвид Паккард и Билл Хьюлетт основали компанию Hewlett Packard Company в Пало-Альто, Калифорния. Пара выбирает название своей новой компании подбрасыванием монеты, и согласно MIT, первая штаб-квартира Hewlett-Packard находится в гараже Packard.
1941: немецкий изобретатель и инженер Конрад Цузе завершает работу над своей машиной Z3, первым в мире цифровым компьютером, согласно книге Джерарда О'Регана "Краткая история вычислений" (Springer, 2021). Машина была уничтожена во время бомбардировки Берлина во время Второй мировой войны. Цузе бежал из столицы Германии после поражения нацистской Германии и позже, по словам О'Регана, выпустил первый в мире коммерческий цифровой компьютер Z4 в 1950 году.
1941: Атанасов и его аспирант Клиффорд Берри проектируют первый в США цифровой электронный компьютер под названием Atanasoff-Berry Computer (ABC). Согласно книге «Рождение компьютера» (Cambridge Scholars Publishing, 2016 г.), это первый раз, когда компьютер может хранить информацию в своей основной памяти и способен выполнять одну операцию каждые 15 секунд. )
1945: Два профессора Пенсильванского университета, Джон Мочли и Дж. Преспер Эккерт, проектируют и создают электронный числовой интегратор и калькулятор (ENIAC). Согласно книге Эдвина Д. Рейли «Вехи компьютерных наук и информационных технологий» (Greenwood Press, 2003), эта машина является первым «автоматическим, универсальным, электронным, десятичным, цифровым компьютером».
1946: Мокли и Преспер покидают Пенсильванский университет и получают финансирование от Бюро переписи населения для создания UNIVAC, первого коммерческого компьютера для бизнеса и государственных приложений.
1947: Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн из Bell Laboratories изобретают транзистор. Они узнают, как сделать электрический выключатель из твердых материалов и без вакуума.
1949 г. Группа Кембриджского университета разрабатывает автоматический калькулятор с электронным хранением с задержкой (EDSAC), «первый практичный компьютер с хранимой в памяти программой», по словам О'Регана. «EDSAC запустила свою первую программу в мае 1949 года, когда вычислила таблицу квадратов и список простых чисел, — писал О'Реган. В ноябре 1949 года ученые из Совета по научным и промышленным исследованиям (CSIR), который теперь называется CSIRO, построили первый в Австралии цифровой компьютер под названием Автоматический компьютер Совета по научным и промышленным исследованиям (CSIRAC). По словам О'Регана, CSIRAC — это первый в мире цифровой компьютер для воспроизведения музыки.
Конец 20 века
1953: Грейс Хоппер разрабатывает первый компьютерный язык, который впоследствии стал известен как COBOL, что означает ОБЩИЙ бизнес-ориентированный язык, согласно Национальному музею американской истории. Позже Хоппер была названа «Первой леди программного обеспечения» в ее посмертной цитате из Президентской медали свободы. Томас Джонсон Уотсон-младший, сын генерального директора IBM Томаса Джонсона Уотсона-старшего., разрабатывает IBM 701 EDPM, чтобы помочь Организации Объединенных Наций следить за Кореей во время войны.
1954 г.: Джон Бэкус и его команда программистов из IBM публикуют документ, описывающий их недавно созданный язык программирования FORTRAN (аббревиатура от FORmula TRANslation), согласно данным MIT.
1958: Джек Килби и Роберт Нойс представили интегральную схему, известную как компьютерный чип. Позже Килби получает Нобелевскую премию по физике за свою работу.
1968: Дуглас Энгельбарт демонстрирует прототип современного компьютера на Осенней объединенной компьютерной конференции в Сан-Франциско. По данным Института Дуга Энгельбарта, его презентация под названием «Исследовательский центр развития человеческого интеллекта» включает живую демонстрацию его компьютера, включая мышь и графический интерфейс пользователя (GUI). Это знаменует собой превращение компьютера из специализированной машины для ученых в технологию, более доступную для широкой публики.
1969 г.: Кен Томпсон, Деннис Ритчи и группа других разработчиков из Bell Labs создают UNIX, операционную систему, которая, по словам Bell, сделала "крупномасштабное объединение в сеть различных вычислительных систем и Интернета практичным". Labs.. Команда разработчиков UNIX продолжила разработку операционной системы с использованием языка программирования C, который они также оптимизировали.
1970: недавно созданная корпорация Intel представляет Intel 1103, первую микросхему памяти с динамическим доступом (DRAM).
1971. Группа инженеров IBM во главе с Аланом Шугартом изобретает "дискету", позволяющую обмениваться данными между разными компьютерами.
1972: Ральф Бэр, немецко-американский инженер, выпускает Magnavox Odyssey, первую в мире домашнюю игровую консоль, в сентябре 1972 года, по данным Компьютерного музея Америки. Несколько месяцев спустя предприниматель Нолан Бушнелл и инженер Эл Алкорн из Atari выпускают Pong, первую в мире коммерчески успешную видеоигру.
1973 г.: Роберт Меткалф, член научно-исследовательского отдела Xerox, разрабатывает Ethernet для соединения нескольких компьютеров и другого оборудования.
1975: На обложке январского номера журнала «Популярная электроника» Altair 8080 назван «первым в мире комплектом миникомпьютеров, способным конкурировать с коммерческими моделями». Увидев номер журнала, два «компьютерщика», Пол Аллен и Билл Гейтс, предлагают написать программное обеспечение для «Альтаира» с использованием нового языка BASIC. 4 апреля, после успеха этого первого начинания, двое друзей детства создают собственную компанию по разработке программного обеспечения Microsoft.
1976: Стив Джобс и Стив Возняк основали компанию Apple Computer в День дурака. По данным Массачусетского технологического института, они представляют Apple I — первый компьютер с односхемной платой и постоянной памятью.
1977: Radio Shack начала производство 3000 компьютеров TRS-80 Model 1, пренебрежительно называемых «Trash 80», по цене 599 долларов США, согласно данным Национального музея американской истории. Согласно книге «Как энтузиасты TRS-80 помогли зажечь компьютерную революцию» (The Seeker Books, 2007), в течение года компания приняла 250 000 заказов на компьютер.
1977: в Сан-Франциско проходит первая компьютерная ярмарка Западного побережья. Джобс и Возняк представляют на выставке компьютер Apple II с цветной графикой и дисководом для аудиокассет для хранения данных.
1978: Представлена VisiCalc, первая компьютерная программа для работы с электронными таблицами.
1979: компания MicroPro International, основанная инженером-программистом Сеймуром Рубинштейном, выпускает WordStar, первый в мире коммерчески успешный текстовый процессор. WordStar запрограммирован Робом Барнаби и включает 137 000 строк кода, согласно книге Мэтью Г. Киршенбаума «Отслеживание изменений: литературная история обработки текстов» (Harvard University Press, 2016).
1981: "Acorn", первый персональный компьютер IBM, выпущен на рынок по цене 1565 долларов США, по данным IBM. Acorn использует операционную систему MS-DOS из Windows. Дополнительные функции включают дисплей, принтер, два дисковода для гибких дисков, дополнительную память, игровой адаптер и многое другое.
1983: Apple Lisa, что означает «локальная интегрированная программная архитектура», а также имя дочери Стива Джобса, по данным Национального музея американской истории (NMAH), является первым персональным компьютером с графическим интерфейсом. Машина также включает в себя раскрывающееся меню и значки. Также в этом году выпущен Gavilan SC, который является первым портативным компьютером с откидной конструкцией и первым, продаваемым как «ноутбук».
1984: Apple Macintosh анонсирован миру во время рекламы Суперкубка. По данным NMAH, Macintosh продается по розничной цене 2 500 долларов США.
1985: В ответ на графический интерфейс Apple Lisa Microsoft выпускает Windows в ноябре 1985 года, сообщает Guardian. Тем временем Commodore анонсирует Amiga 1000.
1989: Тим Бернерс-Ли, британский исследователь из Европейской организации ядерных исследований (CERN), представляет свое предложение о том, что впоследствии станет Всемирной паутиной. В его статье подробно изложены его идеи для языка разметки гипертекста (HTML), строительных блоков Интернета.
1993: микропроцессор Pentium расширяет возможности использования графики и музыки на ПК.
1996: Сергей Брин и Ларри Пейдж разрабатывают поисковую систему Google в Стэнфордском университете.
1997: Microsoft инвестирует 150 млн долларов в Apple, которая в то время испытывает финансовые трудности. Эта инвестиция положила конец текущему судебному делу, в котором Apple обвинила Microsoft в копировании ее операционной системы.
1999: Wi-Fi, сокращенный термин для "беспроводной точности", разработан, первоначально охватывающий расстояние до 300 футов (91 метр) сообщение Wired.
21 век
2001: Mac OS X, позже переименованная в OS X, а затем просто в macOS, выпущена Apple в качестве преемника своей стандартной операционной системы Mac. OS X проходит через 16 различных версий, каждая из которых имеет «10» в качестве названия, а первые девять итераций получили прозвище в честь больших кошек, а первая носит кодовое название «Cheetah», сообщает TechRadar.
2003: AMD Athlon 64, первый 64-разрядный процессор для персональных компьютеров, выпущен для клиентов.
2004: Корпорация Mozilla выпускает Mozilla Firefox 1.0. Веб-браузер является одним из первых серьезных вызовов для Internet Explorer, принадлежащего Microsoft. По данным Музея веб-дизайна, за первые пять лет Firefox скачали более миллиарда пользователей.
2005: Google покупает Android, операционную систему для мобильных телефонов на базе Linux
2006: MacBook Pro от Apple поступил в продажу. Pro — это первый двухъядерный мобильный компьютер компании на базе процессора Intel.
2009: Microsoft выпускает Windows 7 22 июля. В новой операционной системе есть возможность закреплять приложения на панели задач, разбрасывать окна, встряхивая другое окно, легкодоступные списки переходов, упрощенный предварительный просмотр плиток и многое другое, TechRadar. сообщили.
2010: Представлен iPad, флагманский портативный планшет Apple.
2011: Google выпускает Chromebook, работающий на Google Chrome OS.
2015: Apple выпускает Apple Watch. Microsoft выпускает Windows 10.
2016: Создан первый перепрограммируемый квантовый компьютер. «До сих пор не существовало ни одной платформы квантовых вычислений, которая могла бы запрограммировать новые алгоритмы в свою систему. Обычно каждый из них предназначен для атаки на определенный алгоритм», — сказал ведущий автор исследования Шантану Дебнат, квантовый физик и инженер-оптик из Мэрилендского университета в Колледж-Парке.
2017: Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) разрабатывает новую программу «Молекулярная информатика», которая использует молекулы в качестве компьютеров. «Химия предлагает богатый набор свойств, которые мы можем использовать для быстрого и масштабируемого хранения и обработки информации», — заявила в своем заявлении Энн Фишер, руководитель программ в Управлении оборонных наук DARPA. «Существуют миллионы молекул, и каждая молекула имеет уникальную трехмерную атомную структуру, а также переменные, такие как форма, размер или даже цвет. Это богатство предоставляет обширное пространство для разработки новых и многозначных способов кодирования и обработки. данные за пределами 0 и 1 современных логических цифровых архитектур."
Дополнительные ресурсы
Тимоти – главный редактор печатных и цифровых журналов All About History и History of War. Ранее он работал над сестринским журналом All About Space, а также над фотографиями и творческими брендами, включая Digital Photographer и 3D Artist. Он также писал статьи для журнала How It Works и нескольких журналов по истории, а также получил степень по английской литературе в Университете Бат-Спа.
Удивительная машина! Сегодня мы живем в компьютерный век, и большинство наших повседневных дел невозможно выполнить без использования компьютеров. Иногда сознательно, а иногда и неосознанно мы пользуемся компьютерами. Компьютер стал незаменимым и многофункциональным инструментом. Мы дышим компьютерным веком и постепенно компьютер стал такой желанной необходимостью жизни, что уже трудно представить жизнь без него.
Для большинства людей компьютер — это машина, используемая для расчетов или вычислений, но на самом деле это гораздо больше. Именно Компьютер — это электронное устройство для выполнения арифметических и логических операций. Или «Компьютер — это устройство или гибкая машина для обработки данных и преобразования их в информацию».
Чтобы узнать обо всем процессе работы компьютера, нам придется столкнуться с различными терминами, такими как данные, обработка и информация. Прежде всего, мы должны понимать эти термины в истинном смысле.
<р>1.ДАННЫЕ: - «Данные» — это не что иное, как набор основных фактов и цифр без какой-либо последовательности. Когда данные собираются в виде фактов и цифр, они в то время не имеют значения, например, имя студента, имена сотрудников и т. д.2. ОБРАБОТКА: - «Обработка» — это набор инструкций, данных пользователем, или связанных данных для вывода значимой информации. Что может использовать пользователь? Работа по обработке может быть расчетом, сравнением или решением, принимаемым компьютером.
3. ИНФОРМАЦИЯ: - «Информация» является конечной точкой или конечным результатом любой обработанной работы. Когда выходные данные имеют значение, они называются информацией.
На самом деле электронная обработка данных существует не более полувека назад, т. е. существует только с начала 1940-х годов. Раньше, когда наш предок жил в пещере, подсчет был проблемой. Тем не менее, это становится трудным. Когда они начали использовать камень для подсчета своих животных или собственности, они никогда не знали, что этот день приведет к современному компьютеру. Сегодня люди начали следовать набору процедур для выполнения вычислений с помощью этих камней, что позже привело к созданию цифрового счетного устройства, которое было предшественником первого изобретенного вычислительного устройства, известного как ABACUS.
Счеты известны как первое механическое вычислительное устройство. Что раньше выполняло сложение и вычитание легко и быстро? Это устройство было впервые разработано египтянами в 10 веке до нашей эры, но окончательную форму ему придали в 12 веке нашей эры китайские педагоги. Счеты состоят из деревянного каркаса, в котором поперек стержня установлены круглые бусины, скользящие по стержню. Он делился на две части, называемые «Небеса» и «Земля». Небо было верхней частью, а Земля нижней. Таким образом, никакого нет. можно представить, поместив бусины в нужное место.
КОСТИ НЭПЬЕ
По мере необходимости ученые начали изобретать более совершенное вычислительное устройство. Таким образом, в 1617 году Джон Нейпир из Шотландии изобрел вычислительное устройство, названное «Кости Нейпира». В устройстве Napier’s использовались костяные стержни счетного назначения там, где их нет. напечатано на этих стержнях. Эти стержни, с помощью которых можно легко выполнять сложение, вычитание, умножение и деление.
КАЛЬКУЛЯТОР ПАСКАЛЯ
В 1642 году французский ученый Блез Паскаль изобрел арифмометр, называемый калькулятором Паскаля, который представляет положение цифры с помощью шестеренок.
КАЛКУЛЯТОР LEIBNZ
В 1671 году немецкий математик Готфрид Лейбниц модифицировал калькулятор Паскаля и разработал машину, которая могла выполнять различные вычисления, основанные также на умножении и делении.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ МАШИН
В 1833 году ученый из Англии, известный как Чарльз Бэббидж, изобрел такую машину. Что может безопасно хранить наши данные? Это устройство называлось Аналитической машиной и считалось первым механическим компьютером. Он включал в себя такую функцию, которая используется в современном компьютерном языке. За это великое изобретение компьютера сэр Чарльз Бэббидж также известен как отец компьютера.
Со временем потребовалось устройство более подходящей и надежной машины, которая могла бы выполнять нашу работу быстрее. В это время, в 1946 году, был разработан первый успешный электронный компьютер под названием ENIAC, который стал отправной точкой для нынешнего поколения компьютеров
ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ
ENIAC был первым в мире успешным электронным компьютером, который был разработан двумя учеными, а именно Дж.Экерт и Дж. В. Моши. Это было началом первого поколения компьютеров. Полная форма ENIAC — «Электронный цифровой интегрированный и калькулятор». ENIAC был очень большим и большим компьютером, и его вес составлял 30 тонн. Он мог хранить только ограниченный или небольшой объем информации. Изначально в ЭВМ первого поколения использовалась концепция электронных ламп. Вакуумная лампа была таким электронным компонентом, у которого была очень низкая эффективность работы, поэтому она не могла работать должным образом и требовала большой системы охлаждения.
ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ
По мере того, как разработка продвигалась дальше, в дверь постучали компьютеры второго поколения. В этом поколении транзисторы использовались в качестве электронного компонента вместо вакуумных ламп. Транзисторы намного меньше по размеру, чем у вакуумных ламп. По мере того, как размер электронных компонентов уменьшался из вакуумной трубки транзистора, размер компьютера также уменьшался, и он стал намного меньше, чем у более раннего компьютера.
ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ
Компьютеры третьего поколения были изобретены в 1964 году. В этом поколении компьютеров в качестве электронного компонента для компьютеров использовались ИС (интегральные схемы). Развитие ИС породило новую область микроэлектроники. Основным преимуществом ИС является не только ее небольшой размер, но и более высокая производительность и надежность, чем у предыдущих схем. Впервые он был разработан Т. С. Килби. Это поколение компьютеров имеет большую емкость памяти и более высокую скорость вычислений.
ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ
Это поколение, с которым мы работаем сегодня. Компьютеры, которые мы видим вокруг себя, относятся к компьютерам четвертого поколения. «Микропроцессор» — основная концепция компьютеров этого поколения.
Новый коллега (он новичок в индустрии программного обеспечения) спросил меня, что я считаю наиболее важными моментами в истории вычислений. Имея несколько свободных часов воскресным днем в дождливой Шотландии, я потратил некоторое время на составление списка. Вот мои лучшие 28 вех. Вроде должно быть четное 30. Что я пропустил?
Сопутствующий товар
Быстро приступайте к работе с помощью RMM, предназначенного для небольших поставщиков услуг и ИТ-отделов.
<р>1. Ноль
800 г. н.э. – Индия. Поскольку у вас не может быть компьютера без единиц и нулей, я думаю, что изобретение числа ноль имеет большое значение. Можно спорить, произошло ли это в Египте, Месопотамии или Индии. На мой взгляд, это была Индия, поскольку они были первыми, кто относился к нему как к числу и использовал десятичную точку с 595 года.
<р>2. Счетная машина Паскаль1642 г. – Франция. Блез Паскаль строит счетную машину Паскаля — первый работающий калькулятор. Для меня это более важно, чем кости Нейпира, разработка таблиц логарифмов или некоторых механических устройств, таких как часы или квадрант, потому что устройство выполняет вычисления.
<р>3. Двоичная система счисления1679 г. – Германия. Готфрид Лейбниц совершенствует двоичную систему счисления.
<р>4. Электричество1751 – США. Компьютеры не работают без электричества, поэтому открытие Бена Франклина в 1751 году должно войти в этот список.
<р>5. Текстильный ткацкий станок1801 г. – Франция. Жозеф Жаккард строит свой текстильный ткацкий станок, используя концепцию перфокарты, чтобы вплетать в ткань замысловатые узоры. Это основа программируемой машины.
<р>6. Аналитический движок1833 г. – Великобритания. У Чарльза Бэббиджа есть идея аналитической машины, и хотя он ее не создавал, она закладывает основу для всех современных компьютеров. Августа Ада Байран, также известная как Ада Лавлейс, которая работала с ним, предложила использовать перфокарты, подобные ткацкому станку Жаккарда, чтобы сделать его программируемым.
<р>7. Булева алгебра1854 г. – Великобритания. Джордж Буль создает булеву алгебру, закладывая основу теории информации. Именно здесь в математические формулы входят «и», «или» и «не». Позже это использовал Чарльз Сандерс Пирс, чтобы развить идею о том, что логика Буля применима к электрическим коммутационным схемам.Прошло 50 лет, прежде чем Бертран Рассел представил идею о том, что это основа всей математики, и еще 30 лет, прежде чем Клод Шеннон включил символическую логику «истина или ложь» в электрические схемы переключения.
<р>8. Термоэлектронная эмиссия
1863 г. – США. Томас Эдисон открывает термоэлектронную эмиссию, основу вакуумной лампы, которая, в свою очередь, становится строительным материалом для всей электронной промышленности. Когда в 1907 году изобрели вакуум, он позволил усилить радио- и телефонную связь.
<р>9. диск Нипкова1925 г. – Великобритания. Можно утверждать, что телевидение берет свое начало от передачи факсов еще в 1843 году, но когда усиление сделало телевидение практичным, шотландский изобретатель Джон Логи Бэрд использовал диск Нипкова в своих прототипах видеосистем.
<р>10. Автоматическое программирование1936 г. – Великобритания. Я посмотрел несколько документальных фильмов об Алане Тьюринге и посетил его выставку в музее здесь, в Великобритании. Довольно удивительный парень. Он был тем парнем, который заложил основу для разработки автоматического программирования, показав, что вычислительные машины могут моделировать более сложные задачи. Если бы не он, Z2, первый цифровой компьютер, который использовался для взлома немецкой Enigma, не был бы построен.
<р>11. Транзистор1948 – США. Джон Бардин изобретает транзистор.
<р>12. Память на магнитных сердечниках1949 – США. Ван изобретает память на магнитных сердечниках. Он не строит его, а продает патент IBM за 400 тысяч долларов, чтобы получить средства для создания своей компании. Его концепция оказалась непрактичной, пока Джей Форрестер из Массачусетского технологического института не усовершенствовал идею, поместив ее в матрицу, чтобы дать ей более широкое практическое применение. Позже это превратилось в компьютерную память, разработанную Фредом Уильямсом.
<р>13. КОБОЛ1952 г. – США. Грейс Хоппер выдвинула идею использования компьютерных языков более высокого уровня и разработала концепцию компилятора, чтобы мы могли программировать словами, а не числами, и это привело к COBOL, первому языку, работающему на нескольких типах компьютеров.
<р>14. САБЛЯ1953 – США. Авиакомпания разрабатывает полуавтоматическую среду бизнес-исследований (SABRE) с двумя подключенными мейнфреймами, что является началом компьютерных сетей. Этот проект действительно заимствовал некоторую логику из военного проекта SAGE. Я чувствую, что это основа сети, которая действительно взлетела после того, как Роберт Меткалф создал Ethernet для Xerox, но нынешний Интернет берет свое начало от ARPANET в 1969 году, которая была первой сетью, в которой был реализован TCP/IP и предком сегодняшнего Интернета.< /p> <р>15. Джон Ф. Кеннеди
1961 – США. Джон Ф. Кеннеди начинает свою речь «Я считаю, что мы должны полететь на Луну», в которой говорится о финансировании и исследованиях в области компьютерных наук.
<р>16. База данных1963 – США. База данных имеет решающее значение для современной вычислительной среды. Первое упоминание о коммерческой базе данных, которое я могу найти, относится к выпуску General Electric IDS.
<р>17. IBM System/3601964 – США. IBM выпускает IBM System/360, первую компьютерную систему с концепцией модульного совместимого компьютера общего назначения. Это приводит к расширению компьютерных систем и основанию рынка персональных компьютеров. Кто-то может возразить, что именно DEC PDP-11, разработанный в 1975 году, действительно привел на рынок ПК. Просто PDP-11 было проще программировать, у него были регистры общего назначения, прерывания, и его можно было изготовить с помощью полуквалифицированного труда.
<р>18. Взаимодействие человека и компьютера1964 – США. Первые концепции мыши, графического пользовательского интерфейса и гипертекста созданы Дугом Энгельбартом. Лишь 10 лет спустя Xerox PARC разработала Alto, который позже был украден Microsoft и Apple.
<р>19. Интел1964 – США. Гордон Мур и Роберт Нойс создают Intel для создания интегральной схемы. После создания компании им требуется всего год, чтобы предложить закон Мура.
<р>20. Первый патент на программу1968 – США. Первый патент на программное обеспечение выдан Мартину Гетцу. Без этого индустрия программного обеспечения не смогла бы получить капитал для развития.
21. Атари
1972 – США. Рынок видеоигр можно проследить вплоть до 1948 года с игрой в шашки, созданной IBM. Но по-настоящему он взлетел, когда Нолан Бушнелл создал Atari и успех Pong (его вторая игра, как и первая, была слишком сложной для игры). Именно это привлекло молодое поколение и людей моего возраста к отрасли.
23. ВизиКальк
1979 – США. VisiCalc, первая электронная таблица создана. Это подготовило почву для Lotus 1-2-3 и Excel несколько лет спустя, но также подстегнуло потребность в ПК на рабочих местах.
24. Язык PostScript
1982 – США. Идея языка PostScript была придумана в 1976 году Джоном Уорноком.Он присоединился к компании Xerox PARC, которая разработала первый лазерный принтер и осознала потребность в стандартных средствах определения изображений страниц. В 1982 году он покинул Xerox и основал Adobe Systems.
25. Всемирная паутина
1989 – Великобритания. Всемирная паутина создана в физической лаборатории CERN сэром Тимом Бернерсом-Ли. Хотя газета была опубликована в 1989 году, она была создана в 1990 году, а продукт был выпущен в 1991 году.
26. Мозаика
1992 г. – США. Хотя Бернерс-Ли создал первый веб-браузер, я считаю, что Mosaic — действительно первый потребительский веб-браузер.
27. RISC-архитектура
1985 – Великобритания. ARM Holdings, у которой отличная бизнес-модель, — это компания, которая сделала возможным появление смартфонов. Для создания архитектуры RISC требовалось меньше транзисторов, что снижало затраты, мощность и тепловыделение. Я чувствую, что это последнее крупное изобретение компьютерного мира, которое мы знаем сегодня.
28. Арчи
1993 – Великобритания. Первым инструментом для поиска в Интернете был Archie, созданный в 1990 году Аланом Эмтаджем. Но JumpStation от Джонатона Флетчера использовала бота для поиска веб-страниц и создания их индекса. Он использовал веб-форму в качестве интерфейса для своей программы запросов и был первым механизмом, объединившим три основные функции веб-поисковика: сканирование; индексация; и поиск. Если бы не Поиск, технический бум, который мы все пережили, не имел бы такой скорости.
Будет интересно посмотреть на это через 20 лет и посмотреть, что будет добавлено в список.
Ян Торнтон-Трамп, CSA+, CD, CEH, CNDA, CPM, BA — технический директор Octopi Managed Services Inc. Ян — сертифицированный ITIL консультант по информационным технологиям (ИТ) с более чем 20-летним опытом работы в ИТ. безопасность и информационные технологии. Он любит и поддерживает твердую приверженность сообществу безопасности. С 1989 по 1992 год Ян служил в канадских вооруженных силах (CF), отделе военной разведки; в 2002 году он поступил на службу в резерв военной полиции CF и вышел на пенсию с должности сотрудника по связям с общественностью в 2013 году.
Читайте также: