Алғашқы нақты цифрлық компьютерді кім ойлап тапты? Компьютердің даму тарихы

Бәлкім, бүгінде өмірді компьютерсіз елестету мүмкін емес. Олар адам қызметінің барлық дерлік салаларына өте тығыз біріктірілген.

Компьютерлер үлкен көлемдегі деректерді жоғары жылдамдықпен сақтауға және өңдеуге көмектеседі, бұл жұмыс процесін айтарлықтай оңтайландырады. Жыл сайын деректерді сақтауға арналған дискілік кеңістіктің сыйымдылығы артып, компьютерлердің көлемі азаяды: жұмыс үстелі компьютерлерінен жұқа барлығы бір жерде компьютерлер мен мобильді ноутбуктерге дейін.

Дегенмен, компьютерлерде бұл қасиеттер әрқашан бола бермейді. Ең алғашқы компьютердің қалай пайда болғанын, оны жасаушы кім екенін және біз бірінші кезекте осы нүктеге қалай жеткенімізді қарастырайық :)

Бірінші компьютер қашан пайда болды?

Компьютерлік техниканың пайда болуының бірінші кезеңі және қазіргі компьютердің бастаушысы Ежелгі Вавилонда ойлап табылған алғашқы арифметикалық есептер болды деп жалпы қабылданған. Бұл абакустар абакус деп аталды. Абакус механизмі өте қарапайым болды және сызықтары бар тақтадан тұрды. Осы сызықтарға тастарды немесе басқа заттарды қою арқылы есептеулер жүргізілді.

Сюаньпан - Қытай абакусы 2

Уақыт өте келе Қытайда абакустың жетілдірілген нұсқасы пайда болды, ол суанпан деп аталды. Осы абакус арқылы арқандар тартылды, оларға шар тәрізді сүйектер тартылды. Санақ тақтасы төрт негізгі операцияны орындауға мүмкіндік берді: қосу, алу, көбейту және бөлу. Сонымен қатар, текше және шаршы түбірлерді алу мүмкін болды.

Астрономдарға арналған антикитера механизмі 3

Біраз уақыттан кейін Грецияда астрономиялық есептеулерге мүмкіндік беретін құрылғы жасалды. Ол механизм табылған аралдың құрметіне антикитера механизмі деп аталды. Құрылғы сыртында орналасқан циферблаттары бар ағаш қораптың ішіндегі тісті берілістерден тұрды. Содан кейін каталондық ойшыл Рэймонд Лулл, үштік логикада орналасқан және сызықтармен арнайы бөлімдерге бөлінген қағаз шеңберлерінен логикалық машина жасаған.

Лео да Винчи механизмі 4

Келесі қадамды бізге таныс Лео да Винчи жасады. Ол өзінің күнделіктерінде он қосынды сақинасы бар 13 разрядты құрылғыны сипаттады. Ұқсас механизм кейінірек, тек 20 ғасырда, Лео сызбаларына сәйкес әзірленді.

Вильгельм Шикард санау сағаты 5

Тюбинген профессоры Вильгельм Шикард санау сағаты деп аталатын тісті берілістері бар есептеу құрылғысын жасады. Олар алты таңбалы 10-шы сандарды қосу және азайтуға мүмкіндік берді. Басқа механизм көбейтуді жүзеге асырды.

Слайд ережесі 6

Математиктер Уильям Огред пен Ричард Деламан сан алуан есептеу амалдарын орындауға қабілетті слайд ережесін әзірледі: қосу, алу, көбейту, бөлу, дәрежеге шығару, квадрат және текше түбірлері, логарифмдік есептеулер, тригонометриялық және гиперболалық есептеулер. Бұл керемет емес пе?

Арифметикалық Паскалина 7

Француз Блез Паскаль Паскалина деп аталатын арифметикалық машина жасайды. Бұл бес таңбалы 10 таңбалы сандарды азайтуға және қосуға арналған тісті дөңгелектері бар қорап түріндегі механикалық құрылғы болды.

Лейбниц қосу машинасы 8

Математик және ойшыл Готфрид Вильгельм Лейбниц төрт негізгі математикалық операцияны орындауға мүмкіндік беретін қосу машинасын жасады. Содан кейін Лейбниц екілік санау жүйесін сипаттап, сандар топтары бір-бірінің астына жазылғанда тік бағандардағы нөлдер мен бірліктер қайталанатынын анықтады. Лейбниц есептеулер жүргізіп, екілік кодты механикада қолдануға болатынын түсінді, бірақ оның уақытындағы техникалық мүмкіндіктер құрылғы жасауға мүмкіндік бермеді.

Математикалық талдау негіздері 9

Математик Исаак Ньютон математикалық талдаудың негізін қалады. Лейбництің жұмысына сүйене отырып, математик Кристиан Людвиг Герстен көбейту кезіндегі бөлікті және кезекті қосу амалдарының санын есептейтін арифметикалық машина жасады. Құрылғы сандарды енгізудің дұрыстығын бақылауға да мүмкіндік берді.

Айырмашылық машина идеясы 10

Әскери инженер Иоганн Мюллер Лейбництің сатылы роликтеріне негізделген механикалық калькуляторды жетілдіру кезінде «айырма қозғалтқышы» - логарифмдерді кестелеуге арналған қосу машинасы идеясын ұсынды.

Перфокарта тоқыма станок 11

Француз өнертапқышы Джозеф Мари Жаккар перфокарталар арқылы басқарылатын тоқыма станогын жасайды. Тағы бір француз Томас де Кольмар қосу машиналарының алғашқы өнеркәсіптік өндірісін бастады.

Бэббидж айырмашылығы қозғалтқышы 12

Чарльз Бэббидж бірінші айырмашылық машинасын - математикалық кестелерді автоматты түрде құруға арналған қосу машинасын ойлап тапты. Алайда Бэббидж механизмді жинай алмады, бірақ оның ұлы мұны әкесі қайтыс болғаннан кейін жасады.

Чарльз Бэббидждің жұмысына сүйене отырып, ағайынды Шуц Георг пен Эдвард бірінші айырмашылық қозғалтқышын жасады.

Үштік санау механизмі 13

Томас Фаулер үштік санау жүйесі бар үштік санау механизмін құрастырды.

Чебышев қосу машинасы 14

Орыс математигі Чебышев Чебышев қосу машинасын жасады, ол ондықтарды тасымалдау арқылы қосуды жасауға, сонымен қатар сандарды көбейтуге және бөлуге мүмкіндік береді.

Санақ жүйесі 15

Герман Холлерит АҚШ санағында қолданылатын электронды кесте жүйесін әзірледі.

Дифференциалдық теңдеу машинасы 16

Орыс ғалымы Крыловтың еңбегі негізінде қарапайым дифференциалдық теңдеулер машинасы жасалды.

Буштың аналогтық компьютері 17

Америкалық ғалым Ванневар Буш Массачусетс технологиялық институтында механикалық аналогты компьютерді жасап шығарды.

Конрад Зузенің алғашқы компьютері 18

Неміс инженері Конрад Зузе Гельмут Шрейермен бірлесіп бағдарламаланатын цифрлық механизм болатын Z1 деп аталатын механизмді жасады. Бірінші сынақ нұсқасы ешқашан пайдаланылмаған. Көп ұзамай Z2 машинасы жасалды, содан кейін Z3 - қазіргі заманғы компьютердің қасиеттері бар бірінші есептеу машинасы болды.

Атанасов компьютері – Берри 19

Болгар-американ математигі Джон Атанасофф өзінің аспирант студенті Клиффорд Берримен бірге ABC (Atanasoff-Berry Computer - ABC) деп аталатын алғашқы электрондық цифрлық компьютерді жасады.

Фашистерге қарсы күрестегі Колосс 20

Әскери мақсатта фашистік Германияның құпия кодтарын ашу үшін британдық Колосс машинасы жасалды.

АҚШ Әскери-теңіз күштері 21 үшін 1 белгісі

Говард Айкеннің жетекшілігімен американдық инженерлер тобы бірінші американдық компьютерді - Марк 1 жасады. Машина АҚШ Әскери-теңіз күштерінде есептеулер үшін қолданыла бастады.

Бірінші программалау тілі 22

Конрад Зусе Z4 компьютерінің жаңа және жылдам нұсқасын жасады. Сонымен қатар, алғашқы программалау тілі Планкалкул жасалды.

ЕВМ Лебедева 23

Алғашқы кеңестік электронды есептеуіш машинаны кеңес ғалымы Лебедевтің жетекшілігімен инженерлер тобы жасады.

Транзисторлық күшейткіш 24

Bell Labs ғалымдары Уильям Шокли, Уолтер Браттейн және Джон Бардин транзисторлық күшейткіш жасады, ол компьютерлердің көлемін азайтуға және вакуумдық түтіктерді пайдалануды болдырмайды.

Бірінші транзисторлық компьютер 25

Американдық NCR компаниясы транзисторларды қолданатын ең алғашқы компьютерді жасады.

ENIAC 26

Бірінші электронды цифрлық компьютер ENIAC IBM фирмасында жасалған

Жүйелік 360 компьютерлері 27

IBM жүйесі 360 компьютерлерін жасады, олар компьютерлік жабдықты өндірушілер үшін стандарттың үлгісі және басқа компьютерлік жабдықпен үйлесімділік болды.

Intel 28 микропроцессорлары

Роберт Нойс пен Гордон Мур Intel компаниясын құрып, жад микрочиптерін, кейіннен микропроцессорларды жасаумен айналысады.

Негізгі компьютер жинағы 29

Дуглас Энгельбарт әріптік-сандық пернетақтадан, тінтуірден және экранда деректерді көрсетуге арналған бағдарламадан тұратын жүйені жасайды.

Компьютер тінтуірін жасаушы 30

Өнертапқыш Дуглас Энгельбарт, ол да кейінірек графикалық интерфейсті, гипермәтінді, мәтіндік редакторды, топтық онлайн конференциясын ойлап тапты және компьютер тінтуірін жасады.

Болашақ интернеттің әкесі 31

АҚШ Қорғаныс министрлігі ARPAnet – болашақ Интернетті құруда.

Иілгіш магниттік диск 32

Өлшемдері 200 мм, 133 мм, 90 мм болатын икемді магниттік диск жетегі құрылды.

Бірінші микропроцессор 33

Интегралды схемадағы бірінші микропроцессор пайда болды - Intel 4004, ол 4 разрядты сыйымдылыққа ие. Процессор калькуляторлар мен бағдаршамдарда қолданылды. Көп ұзамай 8 разрядты Intel 8008, Intel 8080, Zilog Z80, MOS 6502, Motorola 6800, сондай-ақ дербес компьютерлерде қолданылған 16 разрядты Intel 8086 және Intel 8088 пайда болды.

Алғашқы компьютер қандай болды 34

Алғашқы компьютерлердің көлемі үлкен және өнімділігі төмен болды. Бір компьютерді орналастыру үшін бөлек және үлкен бөлме қажет болды. Компьютерлер жұмыс істеу үшін көп электр қуатын қажет етті, бұл өте қымбат болды. Сонымен қатар, компьютерге техникалық қызмет көрсету және онымен жұмыс істеу үшін дайындалған мамандардың тұтас штаты қажет болды.

Компьютерді бірінші рет пайдалану 35

Компьютерлердің құны өте үлкен болды, бастапқыда олар жаппай сұранысқа ие болмады және оларды тек ірі компаниялар сатып ала алады. Алғашқы компьютерлер математикалық есептеулер үшін жасалды. Сонымен қатар, олар деректерді өте үлкен емес көлемде сақтады және өңдеді. Алғашында компьютерлерді тек ғылыми-зерттеу институттары ғана пайдаланса, кейін оларды ірі компаниялар мен банктер пайдалана бастады.

Қорытындылай келе

Содан бері компьютерлер әлемді жаулап алды, бірақ біздің аға буын да оны ойын-сауық былай тұрсын, білім алу үшін де пайдалана алмады. Бірақ көптеген өнертапқыштардың бірлескен күш-жігерімен басталған компьютерлік технологияның қарқынды дамуы компьютерді барлығына дерлік қол жетімді етті. Сіздің алғашқы компьютеріңіз қандай болды?

19 ғасырдың аяғында Америкада Герман Холлерит санау және тесу машиналарын ойлап тапты. Олар сандық ақпаратты сақтау үшін перфокарталарды пайдаланды.

Әрбір мұндай машина перфокарталар мен оларға перфтелген сандарды басқара отырып, бір ғана нақты бағдарламаны орындай алады.

Санау және штамптау машиналары сандық кестелерді тесуді, сұрыптауды, жинақтауды және басып шығаруды орындады. Бұл машиналар статистикалық өңдеудің, бухгалтерлік есептің және басқалардың көптеген типтік мәселелерін шеше алды.

Г.Холлерит санау және тесу машиналарын шығаратын компанияның негізін қалады, кейін ол компанияға айналды. IBM- қазір әлемдегі ең танымал компьютер өндірушісі.

Компьютерлердің тікелей ізашарлары болды релеесептеу машиналары.

20 ғасырдың 30-жылдарына қарай релелік автоматика қатты дамыды , бұл мүмкіндік бердіақпаратты екілік формада кодтау.

Релелік машинаның жұмысы кезінде мыңдаған реле бір күйден екінші күйге ауысады.

20 ғасырдың бірінші жартысында радиотехника қарқынды дамыды. Сол кездегі радиоқабылдағыштар мен радиотаратқыштардың негізгі элементі электронды вакуумдық түтіктер болды.

Электрондық түтіктер алғашқы электронды есептеуіш машиналардың (компьютерлердің) техникалық негізі болды.

Бірінші компьютер – вакуумдық түтіктерді пайдаланатын әмбебап машина – 1945 жылы АҚШ-та жасалған.

Бұл машина ENIAC деп аталды (электрондық цифрлық интегратор және калькулятор дегенді білдіреді). ENIAC конструкторлары Дж.Маучли мен Дж.Экерт болды.

Бұл машинаның санау жылдамдығы сол кездегі релелік машиналар жылдамдығынан мың есе асып түсті.

Алғашқы электронды есептеуіш машина ENIAC, қосқыш-қосқыш әдісімен программаланған, яғни бағдарлама машинаның жеке блоктарын коммутатордағы өткізгіштермен қосу арқылы құрастырылған.

Машинаны жұмысқа дайындаудың бұл күрделі және жалықтырғыш процедурасы оны пайдалануды қолайсыз етті.

Көптеген жылдар бойы компьютерлік технология дамыған негізгі идеяларды американдық ұлы математик Джон фон Нейман жасаған.

1946 жылы Nature журналында Дж. фон Нейман, Г.Голдштейн және А.Беркстің «Электрондық есептеуіш құрылғының логикалық дизайнын алдын ала қарастыру» мақаласы жарияланды.

Бұл мақалада компьютердің конструкциясы мен жұмыс істеу принциптері көрсетілген. Ең бастысы - сақталатын программа принципі, оған сәйкес мәліметтер мен бағдарлама машинаның жалпы жадына орналастырылады.

Әдетте компьютердің құрылымы мен жұмысының негізгі сипаттамасы деп аталады компьютер архитектурасы. Жоғарыда аталған мақалада ұсынылған идеялар «Дж. фон Нейманның компьютер архитектурасы» деп аталды.

1949 жылы Нейман архитектурасы бар бірінші компьютер – ағылшындық EDSAC машинасы жасалды.

Бір жылдан кейін американдық EDVAC компьютері пайда болды. Аты аталған машиналар жалғыз көшірмелерде болды. 50-жылдары дамыған елдерде ЭЕМ сериялық өндірісі басталды.

Біздің елімізде бірінші компьютер 1951 жылы жасалды. Ол MESM деп аталды - шағын электронды есептеуіш машина. MESM дизайнері Сергей Алексеевич Лебедев болды

жетекшілігімен С.А. Лебедев 50-жылдары БЕСМ-1 (үлкен электронды есептеуіш машина), БЕСМ-2, М-20 сериялық түтік компьютерлері салынды.

Ол кезде бұл көліктер әлемдегі ең жақсылардың қатарында болатын.

60-жылдары С.А.Лебедев БЕСМ-ЗМ, БЕСМ-4, М-220, М-222 жартылай өткізгішті есептеуіш машиналарын жасауды басқарды.

БЕСМ-6 машинасы сол кезеңнің көрнекті жетістігі болды. Бұл секундына 1 миллион операция жылдамдығымен бірінші отандық және әлемдегі алғашқы компьютерлердің бірі. Одан кейінгі идеялар мен әзірлемелер С.А. Лебедев кейінгі ұрпақтардың жетілдірілген машиналарын жасауға үлес қосты.

Электрондық есептеуіш техника әдетте ұрпақтарға бөлінеді

Ұрпақтардың ауысуы көбінесе компьютерлердің элементтік базасының өзгеруімен және электрондық технологияның прогресімен байланысты болды.

Бұл әрқашан компьютердің есептеу қуатының, яғни жылдамдығы мен жады сыйымдылығының артуына әкелді.

Бірақ бұл ұрпақ алмасуының жалғыз салдары емес. Осындай ауысулармен компьютердің архитектурасында елеулі өзгерістер орын алды, компьютерде шешілетін міндеттер ауқымы кеңейді, пайдаланушы мен компьютердің өзара әрекеттесу әдісі өзгерді.

Компьютерлердің бірінші буыны - 50-ші жылдардағы түтік машиналары. Бірінші буынның ең жылдам машиналарының санау жылдамдығы секундына 20 мың операцияға жетті (М-20 компьютері).

Бағдарламалар мен мәліметтерді енгізу үшін перфоленталар мен перфокарталар пайдаланылды.

Бұл машиналардың ішкі жады шағын болғандықтан (ол бірнеше мың сандарды және программалық командаларды сыйдыра алады), олар негізінен үлкен көлемдегі мәліметтерді өңдеумен байланысты емес инженерлік және ғылыми есептеулер үшін пайдаланылды.

Бұл мыңдаған шамдары бар, кейде жүздеген шаршы метрді алып жатқан, жүздеген киловатт электр энергиясын тұтынатын өте көлемді құрылымдар болды.

Мұндай машиналарға арналған бағдарламалар машиналық командалық тілдерде құрастырылды. Бұл айтарлықтай еңбекті қажет ететін жұмыс.

Сондықтан, ол кезде бағдарламалау аз адамдар үшін қол жетімді болды.

1949 жылы АҚШ-та вакуумдық түтіктің орнына бірінші жартылай өткізгіш құрылғы жасалды. Ол транзистор деп аталды. Транзисторлар радиотехникаға тез енгізілді.

Компьютерлердің екінші буыны

60-жылдары транзисторлар компьютерлердің элементтік негізіне айналды екінші ұрпақ.

Жартылай өткізгіш элементтерге көшу компьютерлердің сапасын барлық жағынан жақсартты: олар ықшам, сенімдірек және энергияны аз тұтынатын болды.

Көптеген машиналардың жылдамдығы секундына ондаған және жүздеген мың операцияларға жетті.

Ішкі жад көлемі бірінші буын компьютерімен салыстырғанда жүздеген есе өсті.

Сыртқы (магниттік) жады құрылғылары үлкен дамуға ие болды: магниттік барабандар, магниттік таспа жетектері.

Осының арқасында компьютерде ақпараттық, анықтамалық және іздеу жүйелерін құру мүмкін болды.

Мұндай жүйелер үлкен көлемдегі ақпаратты магниттік тасымалдағыштарда ұзақ уақыт сақтау қажеттілігімен байланысты.

Екінші ұрпақ кезінде Жоғары деңгейлі бағдарламалау тілдері белсенді түрде дами бастады. Олардың біріншісі ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ болды.

Бағдарламаны құрастыру енді көлік үлгісіне байланысты емес, ол қарапайым, түсінікті және қолжетімді болды.

Бағдарламалау сауаттылықтың элементі ретінде негізінен жоғары білімі бар адамдар арасында кең тарады.

Компьютерлердің үшінші буыны жаңа элементтік база – интегралдық схемалар негізінде құрылды. Мамандар өте күрделі технологияны қолдана отырып, ауданы 1 см-ден аз жартылай өткізгіш материалдан жасалған шағын пластинаға өте күрделі электронды схемаларды орнатуды үйренді.

Олар интегралдық схемалар (IC) деп аталды.

Алғашқы ИК-тер ондаған, содан кейін жүздеген элементтерден (транзисторлар, кедергілер және т.б.) болды.

Интегралдау дәрежесі (элементтер саны) мыңға жақындағанда, олар үлкен интегралдық схемалар – LSI деп атала бастады; содан кейін ультра ауқымды интегралдық схемалар (VLSI) пайда болды.

Үшінші буын компьютерлері 60-жылдардың екінші жартысында, американдық IBM компаниясы IBM-360 машиналық жүйесін шығара бастаған кезде шығарыла бастады. Бұл ИМ көліктері болатын.

Біраз уақыттан кейін LSI негізінде құрастырылған IBM-370 сериясының машиналары шығарыла бастады.

Кеңес Одағында 70-жылдары IBM-360/370 үлгісінде жасалған ES (Бірыңғай компьютерлік жүйе) сериясының машиналары шығарыла бастады.

Үшінші ұрпаққа көшукомпьютер архитектурасының елеулі өзгерістерімен байланысты.

Бір машинада бір уақытта бірнеше бағдарламаны іске қосу мүмкін болды. Бұл жұмыс режимі мультибағдарламалық (көп бағдарламалы) режим деп аталады.

Ең қуатты компьютерлік модельдердің жұмыс жылдамдығы секундына бірнеше миллион операцияға жетті.

Үшінші буын машиналарында сыртқы сақтау құрылғыларының жаңа түрі пайда болды - магниттік дискілер .

Магниттік таспалар сияқты дискілер де ақпараттың шексіз көлемін сақтай алады.

Бірақ магниттік диск жетектері (MDS) NMD-ге қарағанда әлдеқайда жылдам.

Енгізу/шығару құрылғыларының жаңа түрлері кеңінен қолданылады: дисплейлер, плоттерлер.

Осы кезеңде компьютерлердің қолдану аясы айтарлықтай кеңейді. Мәліметтер базасы, алғашқы жасанды интеллект жүйелері, компьютерлік дизайн (АЖЖ) және басқару жүйелері (АБЖ) құрыла бастады.

70-жылдары шағын (шағын) компьютерлер желісі қуатты дамуға ие болды. Мұнда американдық DEC PDP-11 компаниясының машиналары өзіндік стандартқа айналды.

Біздің елімізде осы модель негізінде SM компьютерлерінің сериясы (System of Small Computers) жасалды. Олар үлкен көліктерге қарағанда кішірек, арзанырақ және сенімдірек.

Бұл типтегі машиналар әртүрлі техникалық объектілерді басқару үшін өте қолайлы: өндірістік қондырғылар, зертханалық жабдықтар, көліктер. Осы себепті оларды басқару машиналары деп атайды.

70-жылдардың екінші жартысында шағын компьютерлер өндірісі ірі машиналар өндірісінен асып түсті.

Компьютерлердің төртінші буыны

Электроникадағы тағы бір революциялық оқиға 1971 жылы американдық Intel компаниясы құру туралы жариялаған кезде болды микропроцессор .

Микропроцессор - бұл компьютердің негізгі блогы - процессордың функцияларын орындауға қабілетті өте үлкен интегралды схема.

Микропроцессор- бұл жадында енгізілген бағдарлама бойынша жұмыс істейтін миниатюралық ми.

Бастапқыда микропроцессорлар әртүрлі техникалық құрылғыларға салына бастады: машиналар, машиналар, ұшақтар . Мұндай микропроцессорлар осы жабдықтың жұмысын автоматты түрде басқарады.

Микропроцессорды енгізу/шығару құрылғыларымен және сыртқы жадымен қосу арқылы біз компьютердің жаңа түрін алдық: микрокомпьютер

Микрокомпьютерлер төртінші буын машиналары болып табылады.

Микрокомпьютерлер мен олардың предшественниктері арасындағы елеулі айырмашылық олардың шағын өлшемдері (тұрмыстық теледидардың өлшемі) және салыстырмалы төмен құны болып табылады.

Бұл бөлшек саудада пайда болған компьютердің бірінші түрі.

Қазіргі уақытта компьютердің ең танымал түрі - дербес компьютерлер.

Дербес компьютерлер құбылысының пайда болуы екі американдық маманның есімдерімен байланысты: Стив Джобс пен Стив Возняк.

1976 жылы олардың алғашқы өндірістік компьютері Apple-1, ал 1977 жылы Apple-2 дүниеге келді.

Дербес компьютердің мәнін қысқаша былайша тұжырымдауға болады:

ДК – бұл пайдаланушыға ыңғайлы аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз ету бар микрокомпьютер.

ДК аппараттық құрал жинағы пайдаланады

түсті графикалық дисплей,

тінтуір түріндегі манипуляторлар,

«джойстик»,

ыңғайлы пернетақта,

Пайдаланушыға ыңғайлы компакт-дискілер (магниттік және оптикалық).

Бағдарламалық қамтамасыз ету адамға машинамен оңай байланысуға, онымен жұмыс істеудің негізгі әдістерін тез меңгеруге және бағдарламалауға жүгінбей, компьютерден пайда табуға мүмкіндік береді.

Адам мен ДК арасындағы байланыс экранда және дыбыста түрлі-түсті суреттері бар ойын түрінде болуы мүмкін.

Мұндай қасиеттері бар машиналар мамандар арасында ғана емес, тез танымал болғаны таңқаларлық емес.

Компьютер радио немесе теледидар сияқты қарапайым тұрмыстық техникаға айналуда. Олар үлкен көлемде шығарылады және дүкендерде сатылады.

1980 жылдан бастап американдық IBM компаниясы ДК нарығындағы трендке айналды.

Оның дизайнерлері шын мәнінде кәсіби компьютерлер үшін халықаралық стандартқа айналған архитектураны жасай алды. Бұл сериядағы машиналар IBM PC (Personal Computer) деп аталды.

80-жылдардың соңы мен 90-жылдардың басында Apple корпорациясының Macintosh машиналары өте танымал болды. АҚШ-та олар білім беру жүйесінде кеңінен қолданылады.

Дербес компьютердің пайда болуы мен таралуы өзінің қоғамдық дамудағы маңызы бойынша кітап басып шығарудың пайда болуымен салыстыруға болады.

Компьютерлік сауаттылықты жаппай құбылысқа айналдырған ДК болды.

Машинаның осы түрінің дамуымен «ақпараттық технология» түсінігі пайда болды, онсыз адам қызметінің көптеген салаларында онсыз істеу мүмкін емес болды.

Төртінші буындағы компьютерлерді дамытудың тағы бір бағыты бар. Бұл суперкомпьютер. Бұл кластағы машиналар секундына жүздеген миллион және миллиардтаған операциялар жылдамдығына ие.

Төртінші буынның бірінші суперкомпьютері американдық ILLIAC-4 машинасы болды, одан кейін CRAY, CYBER және т.б.

Отандық машиналар арасында бұл серияға ELBRUS мультипроцессорлық есептеу кешені кіреді.

Бесінші буын компьютері Бұл жақын болашақтың көліктері. Олардың негізгі сапасы жоғары интеллектуалдық деңгей болуы керек.

Жасанды интеллект бесінші буын машиналары жүзеге асырылады.

Бұл бағытта қазірдің өзінде іс жүзінде көп жұмыстар атқарылды.

Бүгінгі таңда компьютер әр адамның өмірінің ажырамас бөлігіне айналды. Бұл құрылғы әр үйде бар, көбінесе біреу емес. Әрбір жұмыс орны сол немесе басқа форматтағы компьютермен жабдықталған. ДК көптен бері қарапайым және жұмыс пен үйде пайдаланудың айқын элементі болды. Және, әрине, әлемдегі ең алғашқы компьютердің қандай болғанын ешкім ұзақ уақыт бойы есіне алмайды, бірақ миниатюралық, бірақ қуатты құрылғыларға эволюция процесі соншалықты көп уақытты қажет етпеді.

Дегенмен, құрылғы үлкен өзгерістерге ұшырады. Сонымен, тарихқа қысқаша экскурсия жасап, алғашқы компьютердің қалай және қашан пайда болғанын еске түсірейік.

Алғашқы компьютерлер қашан пайда болды деген сұраққа көшпес бұрын, бұрын жасалған және басты жетістікке елеулі үлес қосқан адамзаттың өнертабыстары туралы айту керек.

• Санауды жеңілдететін құрылғыны жасаудың алғашқы әрекеті б.з.д. 3 мың жыл бұрын жасалған. Ежелгі абакус (абакус) алғашқы компьютерлердің ең алыстағы предшественниктері болып саналады.
• 1642 жылы Паскаль цифрлық компьютерді жасады. Бұл көпшілікке ұсынылған және үлкен атаққа ие болған алғашқы құрылғы. Ғалымның дамуы алғашқы бес таңбалы сандарды, ал модификациядан кейін сегіз таңбалы сандарды қосты және азайтты. Сол кезде бұл өнертабыс бірегей болып саналды және дәл осы әлемде бірінші компьютердің пайда болуына әкелген бірқатар дамудың бастамасы болды.
• Алғашқы материалдық өнертабыс 1938 жылы жасалды. Неміс инженері Конрад Цзе механикалық, бірақ бағдарламаланатын машина болса да, Z1-ді жасады.
• Әзірлеулер тоқтап қалмады және 1941 жылы сол ғалым Z3-ті әлемге таныстырды. Компьютерде толыққанды компьютердің негізгі сипаттамалары болды. Бірақ бұл бірінші компьютер деп айтуға әлі ерте.

Өкінішке орай, Z3 1945 жылы мамырда Ресей әскерлері Германияға кірген кезде жойылды. Бірақ бүгінде Мюнхендегі мұражайлардың бірінде оның қайта жасалған көшірмесін көруге болады. Механизм өзінің өлшемімен таң қалдырады және бұл үлкенді заманауи миниатюралық гаджеттермен салыстыру өте қиын.

ENIAC - әлемдегі ең бірінші компьютер

ENIAC дегеніміз не? Сөзбе-сөз бұл электронды сандық интегратор және калькулятор. Бұл машина шын мәнінде компьютерді жасауға болатындығының алғашқы дәлелі болды. Электрондық машинаның күрделі есептеулерді орындауға қабілетті екендігі. Және бұл ең үлкен жаңалықтар мен әзірлемелердің бастамасы ғана.

ENIAC жобасының тарихы

Әлемдегі ең алғашқы компьютердің дамуы 1943 жылы басталды. Екінші дүниежүзілік соғыстың қызған шағында Америка Құрама Штаттары атыс үстелдерін есептеудің үлкен көлемін талап етті, онсыз артиллерия нысанаға дәл тигізе алмады. Ол кезде бұл жауапкершілік әйелдерге жүктелді, есептеулер қосу машиналары арқылы қолмен орындалды. Уақыт бойынша мұндай есептеулер бір есептеуге 16 күнге дейін созылды. Бір кестені толық есептеу үшін көптеген компьютерлер тартылды және көп уақыт қажет болды.

1942 жылы АҚШ-тың Пенсильвания университетіне вакуумдық түтіктерге негізделген алғашқы электронды компьютердің жобасы және оны құрастыру туралы ұсыныс ұсынылды. Институт басшылығы жобаны бағаламай, мұрағатқа жіберген. Кейіннен баллистикалық зертхана компьютерге қызығушылық танытты. Мұндай шешім бірнеше күннен немесе тіпті айдан бірнеше сағатқа дейін түсіру кестелерін есептеуді айтарлықтай жылдамдатады.

1943 жылы әзірлеуші ​​қайтадан жадынан шығарған жоба баллистикалық зертхананың ғылыми бөліміне ұсынылды. Жаңашылдықты әскерилер қабылдамау үшін машина электронды сараланған анализатор деп аталды. Комиссия өкілдері механикалық анализатормен өте жақсы таныс болды және инженерлер оны жай ғана электронды етіп жасағысы келетіндей әсер алды. Әзірлеушілердің айтуынша, болашақ машина атыс траекториясын 5 минутта есептей алады.

Идея мақұлданып, әлемдегі алғашқы компьютерді жасауға шамамен 62 мың АҚШ доллары көлемінде қаражат бөлінді. Бірінші әзірлеу құжатында машина «Электрондық сандық интегратор» деп аталды, оған қосымша «Компьютер» сөзі сәл кейінірек қосылды, содан кейін ДК құру тарихындағы әйгілі және ең танымал аббревиатура пайда болды.

1944 жылдың ақпанында болашақ көліктің барлық сызбалары мен схемалары жасалды. Ал негізгі әзірлеушілердің жетекшілігімен бір топ инженерлер жобаны түпкілікті құрастырып, жүзеге асыруға дайын болды. Сол жылдың жазында екі сынақ модулі бір құрылғыға жиналды, олар сандарды қосу үшін пайдаланылды. Олар екі санды көбейтіп, дұрыс жауап берді, эксперимент нәтижелері институт пен зертхана басшылығына жеткізіліп, инженерлердің жобасы толығымен орындалатынын растады.

ENIAC 1945 жылы соғыстың соңында жиналды және бұдан былай әскери мақсатта жарамсыз болды. Осыған байланысты американдық әскери департамент термоядролық қаруды жасау үшін есептеулерде машинаның мүмкіндіктерін пайдалану туралы шешім қабылдады. ENIAC жұртшылыққа бір жылдан кейін ғана ұсынылды. Ол 10 жыл бойы өз жұмысын сәтті атқарып, 1955 жылдың қазан айында электр қуатынан біржола ажыратылды.

Компьютер қалай пайдаланылды

Он жыл үздіксіз қызмет көрсету - бірінші компьютер үшін өте әсерлі кезең. Осы кезеңде ENIAC не істей алды?

• Жоғарыда айтылғандай, жасау және сәтті сынақтан кейін компьютер бөлшектеліп, термоядролық қаруды жасауға байланысты есептеулер үшін баллистикалық зертханаға жеткізілді. Соңғысы үлкен қуаттарды талап етті және ENIAC процесті жеңілдетсе де, толыққанды модельдеуге мүлдем жарамсыз болды. Алғашқы компьютердің шамамен және айтарлықтай жеңілдетілген есептеулерінің нәтижесінде сутегі бомбасын жасау мүмкіндігі дәлелденді.
• Содан кейін ENIAC-те Монте-Карло есептеулері жүргізілді.
• Содан кейін британдық физик дыбыстан жоғары жылдамдықпен ұшақ қанатының айналасында ағып жатқан ауа массасының аэродинамикалық мәселесін шешу үшін бірінші компьютерді қолданды. Компьютер өте дәл нәтижелер берді.
• Фон Нейман компьютерде Pi және e сандарының мәндерін өте жоғары дәлдікпен есептеді.
• Сондай-ақ, бұл компьютер ауа райы болжамын сандық есептеу үшін алғаш рет пайдаланылды. Бұл есептеу 5 апта бойы жүргізілді, содан кейін нәтижелер талданды.

Уақыттың ұзақтығына қарамастан, әлемдегі ең алғашқы компьютер өте әсерлі нәтижелер берді.

Дизайн сипаттамалары

Барлығы ENIAC құруға шамамен 500 мың АҚШ доллары мен 200 мың адам/сағат жұмсалды. Дизайн 16 түрдегі 17,5 мың шамнан, 7,2 мың кремний диодтан, 1,5 мың реледен, 70 мың резистордан және 10 мың конденсатордан тұрды. Машинаның электр қуатын сіңіргені соншалық, есептеулер кезінде жақын маңдағы қала көп сағат бойы жарықсыз қалды.

ENIAC келесі параметрлер мен сипаттамаларға ие болды:

• құрылымның салмағы 27 тонна;
• жады – 20 сөз саны;
• қажетті қуат – 174 кВт;
• есептеу қуаты – 257 көбейту амалы немесе секундына 5 мың қосу;
• тактілік жиілік – 100 кГц;
• Деректерді енгізу және шығару IBM перфокарта табуляторы арқылы орындалды.

Көбейтуді есептеу үшін машина қайталанатын қосуды қолданды, сондықтан есептеулердің осы бағыттағы қуат азаяды. Барлық есептеулер ондық жүйеде орындалды, ал екілік жүйе әзірлеушілерге таныс болды, бірақ олар біріншіге артықшылық берді. (ол төмендегі фотода жоқ - жай атмосфераға арналған сурет)

Әрбір нақты мәселені шешу үшін ENIAC 1947 жылға дейін қайта ауыстырылды, яғни бағдарламашылар блоктар мен коммутаторларды қайта орналастыру арқылы жаңа есепті есептеу бағдарламасын қайта құрды. Содан кейін әрбір есептеу тапсырмасы қосалқы бағдарлама ретінде пайдаланылды, бұл машинаны бағдарламалауды айтарлықтай жеңілдетеді.

Дамыту тобы

Сонымен, бірінші компьютерді жасаушы кім? Негізгі жобаның авторы Джон Преспер Эккерт пен Джон Уильям Маучлиге тиесілі. Машинаны жасауда жоғары білікті мамандардың тұтас тобы тікелей жұмыс істеді.

• Роберт Ф.Шоу – функционалдық кестелер;
• Томас К. Шарплесс – жетекші бағдарламашы;
• Джеффри Чуан Чу – квадрат түбір және бөлу модулі;
• Артур Беркс – көбейту модулі;
• Джек Дэйви – батареялар;
• Гарри Хаски – деректерді оқуға арналған модуль;
• Джон фон Нейман – жобаға ғылыми кеңесші ретінде қатысты.

Осы мамандардан басқа, компьютерде алты қыздан тұратын бағдарламашылар тобы жұмыс істеді:

• Мэрилин Мельцер;
• Кэтлин Рита МакНулти;
• Фрэнсис Элизабет Снайдер;
• Рут Лихтерман;
• Бетти Жан Дженнингс;
• Фрэнсис Билас.

Осылайша, ENIAC компьютерін жасаушы жеке тұлғада кім екенін анықтау қиын. Көптеген мамандар компьютерлерді жобалаумен де, жасаумен де айналысты.

Алғашқы дербес компьютерлердің одан әрі дамуы және жасалуы

1945 жылы Фон Нейманның бірінші компьютердің жетілдірілген нұсқасы EDVAC-тен бірінші есеп берілді. Ол есептеулерді перфокарталармен ғана емес, сонымен қатар өзінің жадымен де жүргізді, бұл шамдардың санын азайтып, есептеу процесін жылдамдатты.

Сатуға арналған алғашқы дербес компьютерлер микропроцессорлар жасалғаннан кейін пайда болды. IBM 1974 жылы алғашқы сатылымдарды ұйымдастыруға тырысты. Бірақ құрылғылар мүлдем сұранысқа ие болмады. Бұл құрылғылар жад ретінде кассеталарды пайдаланды, ал станоктардың құны 10 мың АҚШ долларын құрады. Сондықтан сұраныстың жоқтығы.

Үйде пайдалану үшін қол жетімді бірінші компьютерді кім жасады деген сұраққа жауап машинаның атауынан анық - IBM 5100. Бұл машинада 64 Кбайт жады болды және кейбір бағдарламаларды орындай алады. Бағасы мен пайдалану мақсаттары түсініксіз болғанына қарамастан, алғашқы сатылымдар әлі де болды.

Отандық әзірлемелер

Кеңес Одағының инженерлері де бір орында отырмай, өз өнімін жасап шығарды. КСРО-да компьютерді кім жасады? Жобаны С.А.Лебедев басқарды. Жұмыс 1948 жылы басталды. Көлік 1950 жылдың аяғында ғана жасалды. Ал 1952 жылдың өзінде кеңестік MESM-де ғылыми-техникалық мәселелердің күрделі есептеулері жүргізілді.

Лебедев КСРО-дағы ең алғашқы компьютерді жасаған кезде, фон Нейманнан тәуелсіз, есептеулерді орындау үшін жадта сақталған бағдарламаны пайдалану туралы шешімге келгенін атап өткен жөн.

Кіші электронды есептеу машинасының жылдамдығы төмен және жадының аздығына қарамастан, оның алгоритмдері жеткілікті түрде дамыған. Сондай-ақ оның командаларды және өзгермейтін тұрақтыларды ұзақ уақыт сақтауға арналған сақтау құрылғысы болды.

Компьютерлік ойындардың шығу тарихы

Қызық, әлемдегі ең бірінші ойын қандай болды? Ол 1962 жылы Массачусетс технологиялық институтында құрылған. Әрине, бұл өнімді әзірлеуді инженерлер жұмыстан тыс уақытта жүргізді.

Бірінші ойын Spacewar деп аталды. Сюжет бір-біріне арнайы зымырандармен шабуыл жасайтын екі ғарыш кемесінің шайқасына негізделген. Ойын секундына 100 мың операция жылдамдығы және 9 КБ жады бар жеке процессорда іске қосылды.

Дисплейде лайнерлері бар жұлдызды карта көрсетілді. Мылтық джойстиктер мен пернетақта арқылы басқарылды және атылды. Әр қарсыластың зымырандарының саны шектеулі болды, бұл қарапайым атқышқа толқуды арттырды. Әрбір ойыншы қарсыласқа соққы беріп қана қоймай, оның шабуылдарынан да қашу керек болды. Ғарышта жұлдыздар арасында маневр жасау немесе гиперсекіру мүмкін болды.

Ойын коммерциялық түрде шығарылды және өнімнен жақсы пайда табу жоспарланған болатын. Бірақ ойыншық ешқашан танымал болған жоқ, бірақ ол өз жасаушыларын тар шеңберде танымал етті. Осыған қарамастан, бұл бағыттағы кейінгі әзірлемелер сұранысқа ие болды.

Әлемдегі ең алғашқы компьютер ENIAC-тың құрылуы электроника және компьютерлік технология бағытындағы дамудың бастамасы болды. Бүгінгі таңда адамзат көптеген жетістіктерге жетті, бірақ прогресс бір орында тұрмайды және кейде бізді алда не күтіп тұрғанын елестету де қиын.

2 Бірінші компьютер.................................................. ...... ................................................ ............ ................4

3 Компьютерлердің буындары................................................. ...... ................................................ ............ .........6

3.1 Компьютерлердің бірінші буыны................................................. ....... ...................................................6

3.2 Компьютерлердің екінші буыны................................................. ....... ...................................................7

3.3 Компьютерлердің үшінші буыны................................................. ....... ................................................. ...8

3.3.1 Шағын компьютер................................................. ...... ................................................ ............ ........9

3.4 Компьютерлердің төртінші буыны................................................. ....... ......................................10

3.4.1 Суперкомпьютер................................................. ...... ................................................ ............ .........12

3.5 Компьютерлердің бесінші буыны................................................. ....... ................................................. ..13

Компьютерлердің пайда болу тарихы

1 Барлығы қалай басталды

19 ғасырдың аяғында Америкада Герман Холлерит санау және тесу машиналарын ойлап тапты. Олар сандық ақпаратты сақтау үшін перфокарталарды пайдаланды.

Әрбір мұндай машина перфокарталар мен оларға перфтелген сандарды басқара отырып, бір ғана нақты бағдарламаны орындай алады.

Санау және штамптау машиналары сандық кестелерді тесуді, сұрыптауды, жинақтауды және басып шығаруды орындады. Бұл машиналар статистикалық өңдеудің, бухгалтерлік есептің және басқалардың көптеген типтік мәселелерін шеше алды.

Г. Холлерит санау және тесу машиналарын шығаратын компанияның негізін қалады, содан кейін ол IBM-ге айналды, қазір әлемдегі ең танымал компьютер өндірушісі.

Компьютерлердің тікелей ізашары релелік компьютерлер болды.

20 ғасырдың 30-жылдарына қарай релелік автоматика қатты дамыды, бұл ақпаратты екілік формада кодтауға мүмкіндік берді.

Релелік машинаның жұмысы кезінде мыңдаған реле бір күйден екінші күйге ауысады.

20 ғасырдың бірінші жартысында радиотехника қарқынды дамыды. Сол кездегі радиоқабылдағыштар мен радиотаратқыштардың негізгі элементі электронды вакуумдық түтіктер болды.

Электрондық түтіктер алғашқы электронды есептеуіш машиналардың (компьютерлердің) техникалық негізі болды.

2 Бірінші компьютер

Бірінші компьютер – вакуумдық түтіктерді пайдаланатын әмбебап машина – 1945 жылы АҚШ-та жасалған.

Бұл машина ENIAC деп аталды (электрондық цифрлық интегратор және калькулятор дегенді білдіреді). ENIAC конструкторлары Дж.Маучли мен Дж.Экерт болды.

Бұл машинаның санау жылдамдығы сол кездегі релелік машиналар жылдамдығынан мың есе асып түсті.

Алғашқы электронды есептеуіш машина ENIAC, қосқыш-қосқыш әдісімен программаланған, яғни бағдарлама машинаның жеке блоктарын коммутатордағы өткізгіштермен қосу арқылы құрастырылған.

Машинаны жұмысқа дайындаудың бұл күрделі және жалықтырғыш процедурасы оны пайдалануды қолайсыз етті.

Көптеген жылдар бойы компьютерлік технология дамыған негізгі идеяларды американдық ұлы математик Джон фон Нейман жасаған.

1946 жылы Nature журналында Дж. фон Нейман, Г.Голдштейн және А.Беркстің «Электрондық есептеуіш құрылғының логикалық дизайнын алдын ала қарастыру» мақаласы жарияланды.

Бұл мақалада компьютердің конструкциясы мен жұмыс істеу принциптері көрсетілген. Ең бастысы - сақталатын программа принципі, оған сәйкес мәліметтер мен бағдарлама машинаның жалпы жадына орналастырылады.

Компьютердің құрылымы мен жұмысының негізгі сипаттамасы әдетте компьютер архитектурасы деп аталады. Жоғарыда аталған мақалада ұсынылған идеялар «Дж. фон Нейманның компьютер архитектурасы» деп аталды.

1949 жылы Нейман архитектурасы бар бірінші компьютер – ағылшындық EDSAC машинасы жасалды.

Бір жылдан кейін американдық EDVAC компьютері пайда болды. Аты аталған машиналар жалғыз көшірмелерде болды. 50-жылдары дамыған елдерде ЭЕМ сериялық өндірісі басталды.

Біздің елімізде бірінші компьютер 1951 жылы жасалды. Ол MESM деп аталды - шағын электронды есептеуіш машина. MESM дизайнері Сергей Алексеевич Лебедев болды.

жетекшілігімен С.А. Лебедев 50-жылдары БЕСМ-1 (үлкен электронды есептеуіш машина), БЕСМ-2, М-20 сериялық түтік компьютерлері салынды.

Ол кезде бұл көліктер әлемдегі ең жақсылардың қатарында болатын.

60-жылдары С.А. Лебедев БЕСМ-ЗМ, БЕСМ-4, М-220, М-222 жартылай өткізгішті ЭЕМ жасауды басқарды.

БЕСМ-6 машинасы сол кезеңнің көрнекті жетістігі болды. Бұл секундына 1 миллион операция жылдамдығымен бірінші отандық және әлемдегі алғашқы компьютерлердің бірі. Одан кейінгі идеялар мен әзірлемелер С.А. Лебедев кейінгі ұрпақтардың жетілдірілген машиналарын жасауға үлес қосты.