Сравните первый и современный компьютеры, какие изменения вы заметили
Обновлено: 03.07.2024
Джастин Зобель не работает, не консультирует, не владеет акциями и не получает финансирования от какой-либо компании или организации, которые могли бы извлечь выгоду из этой статьи, и не раскрыл никаких соответствующих связей, кроме своей академической должности.
Партнеры
Университет Мельбурна предоставляет финансирование в качестве партнера-основателя The Conversation AU.
В этом месяце исполняется 60 лет с момента появления первого компьютера в австралийском университете. Мельбурнский университет получил машину от CSIRO, и 14 июня 1956 года вновь введенный в эксплуатацию CSIRAC был официально запущен. Шестьдесят лет спустя наша серия «Компьютингу исполняется 60» рассказывает о том, как все изменилось.
Это общеизвестный факт, что компьютеры продолжают менять наш мир. Он определяет, как проектируются объекты, какую информацию мы получаем, как и где мы работаем, с кем мы встречаемся и с кем ведем дела. А компьютеры меняют наше представление об окружающем мире и Вселенной за его пределами.
Например, хотя изначально компьютеры использовались для прогнозирования погоды не более чем как эффективный способ сбора наблюдений и выполнения расчетов, сегодня наше понимание погоды почти полностью определяется вычислительными моделями.
Еще один пример – биология. Если раньше исследования проводились полностью в лаборатории (или в естественных условиях), а затем отображались в модели, то теперь они часто начинаются с прогностической модели, которая затем определяет, что можно исследовать в реальном мире.
Преобразование, вызванное вычислениями, часто называют цифровой революцией. Но аспект этой трансформации, который легко упустить из виду, заключается в том, что компьютеры разрушают сами себя.
Эволюция и революция
Каждая волна новых вычислительных технологий, как правило, приводит к появлению новых видов систем, новых способов создания инструментов, новых форм данных и т. д., которые часто отменяют своих предшественников. То, что казалось эволюцией, в некотором смысле является серией революций.
Но развитие вычислительных технологий — это больше, чем цепочка инноваций. Это процесс, который является отличительной чертой физических технологий, формирующих наш мир.
Например, существует цепочка вдохновения от водяного колеса к паровому двигателю и двигателю внутреннего сгорания. В основе этого лежит процесс включения. Индустрия паровозостроения дала навыки, материалы и инструменты, используемые при строительстве первых двигателей внутреннего сгорания.
В компьютерных технологиях происходит нечто большее, когда появляются новые технологии, не только заменяющие предшественников, но и охватывающие их. Вычисления создают платформы, на которых они заново изобретают себя, достигая следующей платформы.
Подключение
Возможно, наиболее впечатляющим из этих нововведений является Интернет. В 1970-х и 1980-х годах произошел независимый прогресс в доступности дешевых и быстрых вычислений, доступных дисковых хранилищ и сетей.
Рон Боулз у IBM 7044, машины для пакетной обработки данных с накопителем на магнитной ленте, около 1969 года. Мельбурнский университет, предоставлено автором
Вычислительные ресурсы и хранилище были заняты персональными компьютерами, которые на тот момент были автономными и почти полностью использовались для игр и обработки текстов. В то же время сетевые технологии получили широкое распространение на факультетах компьютерных наук университетов, где они впервые позволили осуществлять совместную разработку программного обеспечения.
Это было появлением культуры разработки с открытым исходным кодом, в рамках которой широко разбросанные сообщества не только использовали общие операционные системы, языки программирования и инструменты, но и совместно вносили в них свой вклад.
По мере распространения сетей инструменты, разработанные в одном месте, можно было быстро продвигать, распространять и развертывать в других местах. Это кардинально изменило представление о праве собственности на программное обеспечение, о том, как оно проектировалось и создавалось, и о том, кто контролирует используемую нами среду.
Сами сети стали более унифицированными и взаимосвязанными, создав глобальный Интернет, инфраструктуру цифрового трафика. Увеличение вычислительной мощности означало наличие резервных мощностей для удаленного предоставления услуг.
Снижение стоимости дисков означало, что системные администраторы могли выделить хранилище для размещения репозиториев, к которым можно было получить глобальный доступ. Таким образом, Интернет использовался не только для электронной почты и чатов (известных тогда как группы новостей), но и все чаще как механизм обмена данными и кодом.
Это резко контрастировало с системами, использовавшимися в бизнесе в то время, которые были индивидуальными, изолированными и жесткими.
Оглядываясь назад, можно сказать, что слияние сетей, вычислений и хранилищ в начале 1990-х годов в сочетании с культурой совместного использования открытого исходного кода кажется почти чудом. Среда, готовая к чему-то выдающемуся, но без даже намека на то, что это может быть.
Супершоссе
Именно для улучшения этой среды тогдашний вице-президент США Эл Гор предложил в 1992 году "информационную супермагистраль" еще до того, как появилось какое-либо крупное коммерческое или социальное использование Интернета.
Тим Бернерс-Ли изобрел всемирную паутину как важный инструмент для физики высоких энергий в ЦЕРН с 1989 по 1994 год. Flickr/ITU Pictures, CC BY-NC-ND
Тем временем в 1990 году исследователи ЦЕРН, в том числе Тим Бернерс-Ли, создали систему для хранения документов и их публикации в Интернете, которую они назвали всемирной паутиной.
По мере распространения информации об этой системе в Интернете (передаваемой новой моделью программных систем с открытым исходным кодом) люди начали использовать ее через все более сложные браузеры. Они также начали писать документы специально для публикации в Интернете, то есть веб-страницы.
Поскольку веб-страницы стали интерактивными, а ресурсы переместились в Интернет, Интернет стал платформой, которая изменила общество. Но это также изменило вычислительную технику.
С появлением Интернета уменьшилось значение автономного компьютера, зависящего от локального хранилища.
Мы все связаны
Ценность этих систем обусловлена еще одним совпадением: появлением в Интернете огромного числа пользователей. Например, поисковые системы не могли бы работать без поведения, на котором можно было бы учиться, поэтому действия человека стали частью системы.
Существуют (спорные) рассказы о постоянно совершенствующихся технологиях, а также совершенно бесспорные утверждения о том, что компьютеры сами по себе трансформируются, так глубоко внедряясь в нашу повседневную жизнь.
Во многом это суть больших данных. Вычисления подпитываются потоками данных, поступающих от человека: данные о трафике, авиарейсах, банковских транзакциях, социальных сетях и т. д.
Эти данные, а также тот факт, что продукты данных (такие как контроль трафика и целевой маркетинг) оказывают непосредственное влияние на людей, резко изменили задачи дисциплины.
Программное обеспечение, надежно работающее на одном компьютере, сильно отличается от программного обеспечения с высокой степенью быстрого взаимодействия с человеческим миром, что порождает потребность в новых видах технологий и экспертов, чего исследователи даже отдаленно не ожидали. создали технологии, которые привели к этой трансформации.
Решения, которые когда-то принимались с помощью программируемых вручную алгоритмов, теперь принимаются исключительно на основе данных. Целые области обучения могут устареть.
Дисциплина действительно разрушает саму себя. И когда появится следующая волна технологий (окружающая среда с эффектом погружения? цифровые имплантаты? осознанные дома?), это произойдет снова.
Университет штата Айова предоставляет финансирование в качестве члена The Conversation US.
Каким был первый компьютер? – Эмили, 9 лет, Бруклин, Массачусетс
Первый современный электронный цифровой компьютер назывался компьютером Атанасова-Берри, или ABC.
Он был построен профессором физики Джоном Винсентом Атанасовым и его аспирантом Клиффордом Берри в 1942 году в Колледже штата Айова, ныне известном как Университет штата Айова.
Здесь я преподаю компьютерную инженерию уже более 30 лет, а также собираю старые компьютеры. Я встретил Атанасова, когда он посетил штат Айова и получил подписанный экземпляр своей книги.
До ABC существовали механические вычислительные устройства, которые могли выполнять простые вычисления. Первый механический компьютер, The Babbage Difference Engine, был разработан Чарльзом Бэббиджем в 1822 году. ABC стал основой современного компьютера, которым мы все пользуемся сегодня.
Барабаны ABC. Предоставлено специальными коллекциями библиотеки штата Айова и университетскими архивами, CC BY-ND
ABC весил более 700 фунтов и использовал вакуумные трубки. У него был вращающийся барабан, немного больше банки с краской, на котором были маленькие конденсаторы. Конденсатор — это устройство, способное накапливать электрический заряд, например батарея.
ABC был разработан для решения задач с 29 различными переменными. Возможно, вы знакомы с уравнениями с одной переменной, например, 2y = 14. Теперь представьте себе 29 различных переменных. Это распространенные проблемы в физике и других науках, но их сложно и долго решать вручную.
Атанасову приписывают несколько прорывных идей, которые все еще присутствуют в современных компьютерах. Самая важная идея заключалась в использовании двоичных цифр, только единиц и нулей, для представления всех чисел и данных. Это позволило проводить расчеты с использованием электроники.
Еще одна идея заключалась в разделении программы (компьютерных инструкций) и памяти (мест для хранения чисел).
ABC выполнял одну операцию примерно каждые 15 секунд. По сравнению с миллионами операций в секунду современного компьютера это, вероятно, кажется очень медленным.
В отличие от современных компьютеров, у ABC не было изменяемой хранимой программы. Это означало, что программа была исправлена и предназначена для выполнения одной задачи. Это также означало, что для решения этих проблем оператор должен был записать промежуточный ответ, а затем передать его обратно в ABC. Атанасов покинул штат Айова до того, как усовершенствовал метод хранения, который избавил бы оператора от необходимости повторно вводить промежуточные результаты.
Часть азбуки. Предоставлено специальными коллекциями библиотеки штата Айова и университетскими архивами, CC BY-ND
Вскоре после того, как Атанасов покинул штат Айова, ABC был демонтирован. Атанасов так и не подал патент на свое изобретение. Это означает, что долгое время многие люди не знали об азбуке.
В 1947 году создатели электронного числового интегратора и компьютера, или ENIAC, подали заявку на патент. Это позволило им заявить, что они изобретатели цифрового компьютера. В течение нескольких десятилетий большинство людей считало ENIAC первым современным компьютером.
Но один из изобретателей ENIAC посетил Атанасова в 1941 году. Позже суды постановили, что этот визит повлиял на конструкцию ENIAC. Патент ENIAC был отклонен судьей в 1973 году.
Владельцы патента ENIAC утверждали, что азбука никогда не работала. Поскольку все, что осталось, — это один из блоков памяти ударных, доказать обратное было сложно.
В 1997 году группа преподавателей, исследователей и студентов Университета штата Айова завершила создание копии ABC. Они смогли продемонстрировать, что ABC действительно функционировала. Сегодня вы можете увидеть копию в Музее компьютерной истории в Маунтин-Вью, Калифорния.
Читайте также: