alex
Опубликовано: 15:17, 02 май 2020
Интересные факты

Первые компьютеры

Первые компьютеры
В современном мире компьютерные технологии во всех их проявлениях – неизменные спутники человека во время работы и досуга. Тем сложнее поверить, что они стали неотъемлемой частью нашей реальности относительно недавно. Когда появился самый первый компьютер, и что он из себя представлял? Расскажем в нашей статье.

Чтобы понимать, чем же характеризовались первые компьютеры, следует выяснить, чем обусловлено их появление. А в первую очередь тем, что человечество активно искало способы упрощения работы. Изначально возникала необходимость в устройствах, которые облегчат осуществление мелких операций и сэкономят время и ресурсы людей. Прежде всего, сюда можно отнести расчёты – от элементарных до самых трудных, не подвластных человеческому разуму. Собственно, отсюда и направленность – идея об изобретении вычислительных машин.

Совсем неправильно отождествлять первые компьютеры и ПК – это совершенно разные вещи, которые имели отличное предназначение. История ПК куда более скудная и короткая, в то время как история вычислительных машин берёт своё начало несколько столетий назад.

От счётов до ЭВМ

Конечно, насколько можно быть далёкими от современных технологий, настолько были далеки их древние предки. Никто бы не решился назвать эти примитивные приспособления компьютерами, но без них последних попросту не существовало бы. Эволюция техники, как и само явление в целом, имеет тенденцию «от простого к сложному». С этих позиций изобретение Блеза Паскаля в 1642 году – такое же существенное звено, как и нынешний ПК.

Простыми словами, нулевой шаг в мир технологий – обычный калькулятор, первый в своём роде. Это было достаточно громоздкое изобретение, похожее на деревянный ящик с многочисленными шестерёнками. На панели сверху – колёсики, которые позволяют вводить
цифры от нуля и до девятки. Вверху было окошечко, которое отображало результат.

Ошибочно полагать, что сразу после этого произошёл скачок в развитии калькулятора, как это происходит сейчас с любым изобретением с завидной регулярностью. Напротив, около тридцати лет «Паскалина» вообще не претерпела никаких изменений.


И вот, в 1671 г. были предприняты первые попытки по новации прототипа калькулятора. Немец Густав Лейбниц, математик, стал автором арифмометра – машины, способной не только складывать и вычитать, но и умножать и делить. В основе принципа решения задач лежала деятельность зубчатого колеса. После этого робкого первого шага опять наступил период бездействия, который затянулся аж на полтора века.

В 1768 г. калькулятор был «научен» выполнению такой сложной операции, как табулирование логарифмов. Такой прогресс – дело рук немецкого военного Иоганна Мюллера. В народе изобретение получает название «разностной машины».

В самом начале девятнадцатого века Жозеф Мари Жаккар осуществляет производственный прорыв с помощью своего ткацкого станка, работающего с применением системы перфокарт – по сути, это одна из первых производственных программ. Что такое перфокарта? Это карточка из тонкого картона, в отдельных частях которой нанесены отверстия. Устройство считывает алгоритмы, нанесённые на карточки, и выполняет операции.

Далее шла целая череда периодических совершенствований разностных машин и системы перфокарт. К концу девятнадцатого века (1884-1887 г.г.) Холлерит смог сделать табулирующую систему работающей с помощью электричества. Впоследствии она применялась во время переписи населения в Америке на стыке веков. А в 1912 году даже решения дифференциальных уравнений могли осуществляться машиной. Руку к этому приложил русский учёный А.Н. Крылов.

ЭВМ – несколько этапов на пути к будущему

Первое поколение компьютеров


Отправной точкой стали тридцатые годы двадцатого века. Именно тогда велось активное изобретение электрических вычислительных машин. Они работали с применением электрических ламп и реле. Чтобы иметь представление о том, как выглядели эти ЭВМ, достаточно вообразить себе нечто огромное, заполняющее собой всё помещение и жутко неудобное в использовании. В систему входило от 15 до 30 тысяч электронных ламп.

Но это был несомненный прогресс, а прогресс всегда стоил дорого. Вот и получалось, что позволить его могли только крупные государственные корпорации и поистине прибыльные и процветающие предприятия. Это не единственная беда первого поколения.

Они не только занимали целую комнату, но и были крайне горячими, а постоянная работа за ними превращалась в сущий ад. И счета за электроэнергию выходили значительные, хотя счётные операции были сильно ограничены в своём количестве и выполнялись слишком медленно. Это обусловлено недостатком оперативной памяти. Вот и получалось, что содержать такую аппаратуру было себе дороже. А в случаях поломки ламп приходилось долгое время искать неисправную и устранять дефект.


Второе поколение

Его также называют транзисторным – на смену электронным лампам пришли полупроводники-транзисторы. Данный виток произошёл в шестидесятых годах, и после него ЭВМ сильно изменились визуально. Прежде всего, уменьшились в размерах. Производительность стала гораздо больше и составляла до нескольких сотен тысяч до миллиона операций в секунду.

Оперативная память тоже увеличилась и составила около 32 Кбайт. Это поколение являлось отправной точкой для развития компьютерного программирования более прогрессивных и сложных языков. В США, Англии, Советском Союзе, Японии и многих других странах развитие компьютерной техники началось самостоятельно. Отсюда и появление новых технологий и устройств, обеспечивающих правильную работу аппарата – различные средства ввода и вывода информации, внешняя память и так далее.

Третье поколение компьютеров

С конца шестидесятых по конец семидесятых начинается ещё один технологический прорыв. Связан он с появлением интегральных схем. Это та самая плёнка с электронной схемой либо кристалл с электронной схемой, так называемая микросхема, чип. Одна такая схема могла совмещать в себе несколько полупроводниковых приборов. Как вы понимаете, подобный способ уже близок к существующему в современных ПК.

Чем дальше, тем меньше становился аппарат. Теперь он занимал только стол – не то что его допотопный прототип, для которого требовалось отдельное помещение. В отличие от габаритов, пропускная способность становилась только больше. Третье поколение совершало более миллиона операций в секунду. И часть из них спокойно могли выполняться машиной одновременно.

Ещё один значительный плюс – отремонтировать компьютер можно было гораздо проще. Микросхемы было легче найти, не приходилось из десятка тысяч ламп выискивать одну с поломкой, да и в плане запасных деталей дела обстояли куда лучше. У второго поколения в качестве внешней памяти имелись магнитные ленты, в третьем им на смену пришли магнитные диски – куда более удобные в обращении.

Появилось многообразие моделей. Теперь одна только IBM изготавливала более 20 видов продукции, а ведь она была далеко не единственным производителем.

На последних стадиях внедряют известную нам память типа кэш. С этого момента некоторые страны решают действовать согласованно, дабы совестно улучшать ЭВМ.


Четвёртое поколение компьютеров

И вот, ключевой момент, в которому, казалось, вели все эти десятилетия ЭВМ и века калькуляторов. В семидесятых компания Intel изобретает венец компьютерного творения – микропроцессор. Именно это изобретение превратило ЭВМ в ПК. Маленький, компактный и удобный, микропроцессор дал мощнейший толчок для развития всего технологического мира. И с этого момента нововведения начали идти сплошной чередой – апгрейд за апгрейдом компьютеры становились всё мощнее, быстрее, охватывали всё больше способов работы.

Постепенно микропроцессор стал универсальным. Это в первую очередь вызвано тем, что однажды японская компания Busicom захотела приобрести у Intel 12 микросхем, которые можно было бы вживить в калькуляторы. Это предполагало некое изменение в самой схеме, но Intel поступили хитрее: они изобрели универсальный процессор, подходящий для всех вычислительных устройств.
В 1972 году процессор стал восьмиядерным.

Появление персональных компьютеров

Два студента, имена которых известны всему миру, - Стив Джобс и Стив Возняк – просто взяли и совершили революцию во всём мире вычислительной техники. Не спонсируемые ни госкорпорациями, ни гигантскими компаниями с мировым именем, они вместе мастерили компьютеры в гараже. Их клуб имел ограниченное число членов, и впоследствии разросся до всемирной «Apple Computer».

Что же это было? Обычное портативное устройство, которое не надо было часами собирать дома – оно продавалось уже в собранном виде. Не нужно быть обладателем технического образования, чтобы разобраться, как оно работает – всё было достаточно чётко изложено в прилагаемой инструкции. Иными словами, детище Джобса и Возняка создавалось специально для простых людей, для рядового покупателя, который хотел бы переложить часть своей работы на технику. И это, конечно же, был умопомрачительный успех.

Пятое поколение компьютеров

Строго говоря, история поколений, по мнению многих учёных, закончилась на четвёртом. Но нельзя отрицать, что сейчас техника продвинулась куда дальше уровня конца семидесятых. Пятый этап происходит и в наши дни. Он связан с тем, что в ПК активно внедряется искусственный интеллект.

Здесь уже есть попеременные успехи – очевидно, что теперь аппарат сам в состоянии решать многие задачи без вмешательства извне. Тем не менее, в идеале он должен также и обучаться через нейросети, и самостоятельно контролировать протекающие в нём операции, согласуя данные между собой и приводя их в целостную систему сообразно воле владельца.

Появление ноутбуков

Мечта о сотворении ЭВМ «размером с блокнот», которая могла бы работать без больших затрат электроэнергии и проводов, зародилась ещё в 1968 году в голове Алана Кея – руководителя лаборатории фирмы Xerox. Воплотили её только в 1982 году, после внедрения микропроцессоров в ЭВМ. Имя творца – Уильям Моггридж, а его детища - Grid Compass. Экран у ноутбука был люминесцентный. К слову, размера с блокнот достичь пока не очень удалось – весил он около десяти килограммов.

«Интел» в 1990 г. разработали по такому случаю специальный процессор - Intel386SL. Тогда же было решено активно совершенствовать батарею – всё-таки, риск возгорания устройства от напряжения был довольно велик.


Компьютеры в современное время

Конечно, никто не планировал останавливаться на достигнутом. Ведутся активные работы по замене проводов на лазерные импульсы – считается, что первые уже устарели и вполне могут быть заменены более эффективным средством. Особенный упор на разработку делают учёные Массачусетского технологического института.

Есть множество приложений, которые из мобильного формата вполне могут перекочевать и в компьютерный. Например, применение датчиков сердцебиения или регулятора осанки, так называемые умные часы – всё вместе это может скорректировать работу перед монитором и улучшить производительность, сохранив при этом здоровье работника.

В стороне не остаются и методы хранения информации. Прежде всего, речь идёт о хранилищах данных. Планируется внедрить мемристорную память – её плюс в том, что, помещаясь на крохотные чипы из диоксида платины и титана, она способна обрабатывать данные в тысячу раз быстрее, чем современные ПК.

Ещё одна актуальная проблема, конечно, связана с аккумулятором. Никому не хочется, чтобы устройство быстро теряло заряд и выключалось в самый неподходящий момент. Оттого ведутся разработки такой батареи, которая без какого-либо ущерба может заряжаться тысячи раз и долго сохранять заряд, не требуя постоянной работы от розетки.

Наконец, вишенка на торте наполеоновских планов разработчиков – сделать так называемого «компьютерного киборга», способного с помощью специальных электродов улавливать мозговую деятельность человека и работать практически от силы мысли. Кроме того, в мечтах изобретателей такая машина и болезни способна лечить - в том числе такие сложные, как Паркинсон и Альцгеймер.
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Обсудить (0)