Кто первый изобрел автомобиль: история создания. Кто изобрёл компьютер
Если Вы задаете вышеуказанный вопрос, будьте готовы выслушать разные ответы. Так как было создано много разных типов компьютеров (или вычислительных машин), начиная с 1800-х годов, поэтому ответить однозначно на данный вопрос просто невозможно. А сейчас рассмотрим все подробно.
Первая программируемая «вычислительная машина»
Первая «вычислительная машина» была создана Чарльзом Бэббиджем в 1822 году. Его идеей не было создание прототипа современного компьютера, он хотел просто соорудить машину, которая бы вычисляла математические задачи. Бэббидж устал от человеческих ошибок при решении математических задач, поэтому он стремился создать безошибочную машину. Но, тем не менее, его творение послужило основанием для современного компьютера.
Именно поэтому Чарльз Бэббидж считается изобретателем первого компьютера. Его «машина Бэббиджа» была первой программируемой аналитической машиной и, к тому же, полностью автоматической. По сути, сегодня компьютеры делают то же самое: читают программы и выполняют их.
Чарльз Бэббидж родился в Англии, где и провел свою жизнь и карьеру. После частной школы Чарльз начал учится в академии в Энфилде, где и начал проявлять интерес к математике. Далее Бэббидж поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета и завершил свое обучение в колледже Св. Петра. Немало значило и его самостоятельное обучение основам математики.
Образование Бэббиджа сыграло главную роль в его будущих изобретениях. Англия очень гордится своим сыном и некоторые из его работ находятся сегодня в одном из музеев Лондона.
Изобретение компьютера
Уникальностью вычислительной машины Бэббиджа является то, что ее можно было запрограммировать. Ведь разработки калькулятора были тогда доступны, но они работали только по фиксированным правилам. Разве это не удивительно, что изобретение, которое стремился создать Бэббидж, стало безумно полезным для человечества столетия спустя?
Ученый использовал свои студенческие знания, чтобы разработать машину, вычисляющую математические задачи. К сожалению, он так и не закончил проект своей мечты из-за нехватки денег. Хотя его машина осталась незавершенной, немного позже его идея превратилась в версию компьютера, известного нам сегодня, и Бэббидж по праву считается «отцом компьютеров».
Как компьютер получил свое название?
Задумывались ли Вы когда-либо, откуда пришло слово «компьютер»? Мы должны быть благодарны Бэббиджу за название компьютера, так же, как и за его разработку.
Все достаточно просто. Бэббидж пытался создать машину, которая бы вычисляла математические задачи так же, как и человек. А само название компьютера пришло от английского «computer», где «compute» переводится как «вычислять». И именно идея Бэббиджа стала основой для всех будущих компьютеров.
Алан Тьюринг и его заслуги
Разработка электронных компьютеров, которые очень схожи с современными, была осуществлена Аланом Мэтисоном Тьюрингом, английским ученым.
Алан Тьюринг родился 23 июня 1912 года в Лондоне, Англия. Он очень интересовался наукой и математикой в школьный период. Однако он поступил позже в колледж Шерборна, где акцент ставился на гуманитарные предметы, а не на точные. Но это не остановило его от изучения высшей математики. Например, изучая элементарные исчисления, он параллельно рассматривал сложные выводы Эйнштейна относительно Законов Ньютона. Алан много времени проводил в библиотеке и занимался самообучением.
Алан Тьюринг начал исследовать возможности вычисления, когда он учился в Королевском колледже Кембриджа на бакалавра в области математики. Там он написал научные статьи и отлично защитил докторскую диссертацию. Он также переформулировал теорему Курта Геделя, заменив универсальный формальный язык простыми гипотетическими устройствами, которые позже стали известны, как машины Тьюринга.
Машина Тьюринга была первым устройством, которое могло использовать алгоритмы для решения арифметических задач. Для многих экспертов это была первая теоретическая концепция современного компьютера. Интересно, что основная концепция машины Тьюринга до сих пор изучается в области информатики по всему миру.
ACE
Основываясь на изобретенной машине, Тьюринг работал над ACE (the Automatic Computing Engine) в период с 1945 по 1947 год. Он также представил доклад о том, что компьютер может хранить программы в памяти (что и делают современные компьютеры). Алан Тьюринг разрабатывал и другие теории и концепции, например, шифратор речи, Тьюринг-Велшман «Bombe», «Колосс», «Hut 8», «the Naval Enigma» и т.д.
Умер Алан Тьюринг 7 июня 1954 года в Англии. Причиной его смерти стало отравление цианидом, и как показала экспертиза – он покончил с собой. До этого его обвинили в гомосексуализме, который считался преступлением в то время.
Антиките́рский механизм — древнегреческое вычислительное устройство (100 год до н.э.)
История изобретения первого механизма для вычислений берет начало в древней Греции. Механизм состоящий из 37 бронзовых шестерней и четырех дисков и предназначавшийся, по мнению ученых, для расчета движения небесных тел был найден в 1901 на затонувшем древнем судне недалеко от греческого острова Антикитера. Находка датируется приблизительно 100-150 годами до н. э. Древний астрономический компьютер вычислял положение пяти известных на то время планет и выполнял математические расчеты.
Найденные фрагменты Антикитерского механизма хранятся в Национальном археологическом музее в Афинах. Кто изобрел этот механизм опередивший свое время мы, к сожалению, никогда не узнаем.
Идея вычислительного устройства
Компью́тер (англ. computer - «вычислитель») - устройство выполняющее заданную последовательность операций (чаще всего связанных с числовыми расчетами и манипулированием данными).
ЭВМ — устройство вычислительный функционал которого основан на электронных компонентах: вакуумных лампах, полупроводниках, резисторах, конденсаторах.
История изобретения первого компьютера , пожалуй, начинается с идей знаменитого итальянского изобретателя. Еще в XV веке, в своих дневниках, Леонардо да Винчи приводит эскиз суммирующего устройства на базе зубчатых колец. (правда дальше чертежей у Леонардо дело не дошло т.к. технологии того времени были весьма примитивны для реализации его идей).
Лишь спустя два века, гениальному математику Паскалю, удалось с большим трудом воплотить в жизнь свой проект механического арифмометра «Паскалина».
История изобретения компьютеров делится на своеобразные эры: подсчет предметов на камешках или косточках трансформировался в предка современных счет, эра шестерней и рычажков подарила человечеству механический калькулятор Паскалина, позже мир увидел разностную машину Беббиджа и, наконец, освоив электричество, человек смог построить электронную вычислительную машину (ЭВМ).
Что является компьютером, а что нет? Машина фон-Неймана
Джон фон Нейман заложил основополагающие принципы по которым и сейчас создаются современные вычислительные машины. Архитектура фон Неймана - широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера. Другими словами это означает, что и данные и код программы которая этими данными оперирует находятся в одной и той же памяти (ОЗУ).
Типичная схема вычислительной машины (компьютера) фон Неймана представлена ниже. Она состоит из основных узлов:
- Арифметико-логическое устройство
- Управление АЛУ
- Оперативная память
- Устройство ввода-вывода
Задаваясь вопросом кто изобрел первый компьютер , необходимо понимать различие между механическими вычислительными устройствами и электронно вычислительной машиной ЭВМ. Первым электронно-цифровым компьютером считается ABC (Atanasoff-Berry Computer) — вычислительная машина Атанасова — Берри разрабатываемая физиком Джоном Атанасовым и Клифордом Берри в университете штата Айова в период с 1937 по 1942г. Так что официально история изобретения первого компьютера отсчитывается с 1942 года .
Эра механических калькуляторов
Древний калькулятор Абак — прародитель счёт
Абак — древний прародитель счет
Самым первым вычислительным устройством являлся Абак. Этому изобретению больше двух тысяч лет. Абак представлял из себя деревянную доску с полосами по которым передвигались камешки. Похожий принцип действия можно увидеть у современных счет, которые являются дальними родственниками Абака.
Первый механический калькулятор Паскаля
Механический компьютер Паскаля. Лавры изобретателя первого работающего механического счетного механизма принадлежат французскому математику, физику, изобретателю Блезу Паскалю (19 июня 1623 - 19 августа 1662). Этот механический арифмометр умел выполнять четыре основных математических действия. За свою непродолжительную жизнь, Паскаль изготовил 50 таких механических калькуляторов.
Чарльз Беббидж — английский математик, создатель первой аналитической машины являющейся прообразом современной ЭВМ. В идею аналитической машины легли принципы современного цифрового компьютера: устройство ввода-вывода, ячейки памяти, арифметическое устройство. Механический компьютер Беббиджа выполнял алгебраические вычисления т.е. оперировал переменными.
Электронно-механический компьютер Z-1 Конрада Цуззе
В 1938 году немецким инженером Конрадом Цузе, на собственные средства, была сконструирована первая механическая программируемая цифровая машина. Она приводилась в действие электрическим приводом и располагалась на двух сдвинутых вместе столах, занимая площадь в 4м/куб. Если бы не бомбардировки в ходе военных действий уничтожившие Z-1, история изобретения первого компьютера отсчитывалась бы с 1938 года.
В том же году Цузе приступил к созданию более усовершенствованной модели — Z2, в основу которой, легли телефонные реле. 1941 год: Цузе создает Z3, которая являлась прообразом современного компьютера. Z3 могла программироваться в двоичном коде, умела производить вычисления над числами с плавающей точкой, имела устройство хранения данных и умела считывать программы с перфоленты (!). В планах Цузе было создание следующего поколения Z на электронных лампах, но в связи с военной кампанией германии ему было отказано в финансировании.
После войны Цузе продолжал разработку вычислительной техники, уже в стенах собственной компании Zuse KG. Позже его фирму выкупила Siemens. Конрад Цузе был не только гениальным изобретателем, но еще и талантливым художником.
Компьютер Colossus
Компьютер «Колосс» — сверхсекретный британский проект
Во время второй мировой войны немецкие радисты для передачи секретных данных использовали специальный алгоритм шифрования.
Для ускорения расшифровки немецких сообщений британским инженером Томми Флауэрсом совместно с отделением Макса Ньюмана в 1943 году была создана дешифровальная машина Колосс (Colossus).
В компьютере Colossus использовалось большое количество электровакуумных ламп, ввод информации выполнялся с перфоленты. Работа Флауэрса и Ньюмана не была оценена по достоинству т.к. долгое время была засекречена. Уинстон Черчилль лично подписал приказ о разрушении дешифровальной машины на части. Из-за строжайшего режима секретности, история изобретения компьютера Colossus не была упомянута в трудах по истории.
Первый электронный компьютер Джона Атанасова ABC
1942год Джон Атанасов совместно с Клиффордом Берри разработали первый в США электронный цифровой компьютер ABC. Эта электронная машина не была программируемой. ABC была первой в мире вычислительной машиной БЕЗ ДВИЖУЩИХСЯ ЧАСТЕЙ (реле, кулачковые механизмы, пр…). На данный момент и согласно закону, на базе электронных компонентов принадлежит Джону Атанасову.
Долгое время считалось, что изобретение первого компьютера принадлежит Эккерту и Мошли, но после долгих судебных разбирательств в 1973 году федеральный судья Эрл Ларсон аннулировал патент ранее принадлежавший Эккерту и Мошли, признав Джона Атанасова изобретателем первого электронного компьютера.
Компьютер Эккерта — Мошли ENIAC
В 1946 году Джон Мошли и Джон Эккерт вместе с сотрудниками школы электротехники Мура штата Пенсильвания разработали большую электронно-вычислительную машину предназначенную для военных целей Electrical Numerical Integrator and Calculator. ENIAC был реализован на электронно-вакуумных лампах, что значительно ускоряло процесс обработки и операций на данными. Вес компьютера составлял 27 тонн. Все вычисления производились в десятичной системе. Для изменения задания (выполняемой программы) ENIAC необходимо было перекоммутировать. Огромная вычислительная мощь (на то время) ENIAC использовалась в военных целях, затем для прогнозирования погоды.
Из чего состоят компьютеры?
В основе любого компьютера лежит арифметико-логическое устройство (АЛУ, процессор), память для хранения промежуточных результатов вычисления и устройство ввода-вывода. Узлы первых компьютеров были реализованы на реле, радиолампах. Позже, с появлением транзисторов и микросхем размеры компьютеров значительно уменьшились, а вычислительные мощности, наоборот возросли.
Вакуумный триод — основа первых электронных компьютеров
В первых компьютера использовались вакуумные триоды (радиолампы) изобретенные Ли Де Форестом в 1906 году. Триод состоит из трех элементов помещенных под вакуум стеклянного баллона: анода катода и сетки расположенной между ними. Напряжение прикладывается между анодом и катодом. Ток между анодом-катодом можно изменять прикладывая различный потенциал к сетке. Т.о. можно менять состояние триода: вкл/выкл. Триод (в наше время транзистор) является вентилем, дискретной единицей компьютера, на основе которой строятся более сложные логические схемы.
Кроме радиоламп широко использовались и пассивные электронные компоненты: резисторы, конденсаторы. Однако только радиолампы выходили из строя чаще всех остальных. Это связано с самой архитектурой этих вакуумных приборов: у любой радиолампы есть срок службы и он довольно короткий (относительно полупроводникового транзистора например). Со временем, катод радиолампы стремительно теряет эмиссию и радиолампа становится непригодной.
Оперативная память первых компьютеров
Первая оперативная память была реализована на ферритовых кольцах набранных в матрицу. Такое ОЗУ хранило информацию в виде направления намагниченности небольших ферритовых сердечников. Направление намагниченности одного ферритового кольца позволяет хранить один бит информации. Такой способ хранения данных был распространен вплоть до середины 1970-х годов.
История изобретения компьютеров. Наши дни
После изобретения полупроводникового транзистора (1947 г.) и микросхемы (1952 г.) создание компьютеров вышло на качественно иной уровень. Благодаря малым размерам, высокой скорости переключения и низкому потреблению энергии, полупроводниковые приборы и микросхемы позволили разрабатывать быстродействующие компьютеры для всех сфер применения.
Компанию IBM можно назвать изобретателем первого персонального компьютера, а если точнее, открытой архитектуры IBM PC представляющей из себя сборную конструкцию со слотами расширения и поддержкой программного и аппаратного обеспечения различных фирм. Стандарт IBM PC является доминирующей архитектурой на основе которой сейчас производятся все современные компьютеры.
Первый персональный компьютер IBM-PC 5150 заложил новый стандарт в индустрии микрокомпьютеров.
Закон Мура и будущее ЭВМ
Закон Гордона Мура – эмпирическое наблюдение (прекрасно «работавшее» до недавнего времени) предсказывающее увеличение вдвое количества транзисторов в кристалле процессора примерно каждые 24 месяца. Благодаря стараниям монстров индустрии строения центральных и видео-процессоров таким как Intel и Nvidia мы живём в удивительную эпоху виртуализации, компьютерных игр неотличимых графикой от голливудского экшена.
Кол-во транзисторов процессоров Intel приближается к двум миллиардам, а кристалл самой микросхемы можно уместить на ногте. Объединяя вычислительные ядра на одной подложке, а сами процессоры на общей материнской плате разработчики добились фантастических вычислительных мощностей. Проектирование спецэффектов и виртуальной реальности, моделирование сложнейших биологических процессов, астрономия и астрофизика – это лишь немногие области, где применение мощных современных ЭВМ помогает человечеству бурно развиваться и познавать окружающий мир.
Прежде всего, нужно напомнить, что цифры и числа – не одно и то же. Цифрами мы называем особые знаки, которые обозначают числа.
Ответ на вопрос, кто придумал такие значки, и кто стал ими впервые пользоваться, не так прост. Очевидно, что человек сначала научился считать, то есть усвоил, что в мире все можно измерить, всему присвоить числовое значение. Изобретя , люди задумались и над тем, чтобы обозначить числа какими-то особыми знаками.
Самая первая числовая символика
Изначально это были засечки, которые делались палочкой на мягком материале, или вырезались. Одна засечка – число 1, две – 2 и так далее. Причем в самых древних сохранившихся документах количество засечек соответствовало тому числу, которое выражалось – например, тысяча. Прошло немало столетий, прежде чем люди додумались до того, что числам нужно присвоить разряды и обозначать крупные величины отдельными знаками. Это значительно упростило запись,
Считается, что самые первые численные обозначения появились в Древнем Египте и в древнем Вавилоне. Египтяне разработали иероглифическое письмо, в котором числа обозначались черточками, а разряды – особыми символами. Начиная со ста, это было стилизованное изображение священного египетского животного – кошки.
Огромный скачок в обозначении чисел сделали древние вавилоняне. Они изобрели позиционную запись, в которой имеет значение место знака в последовательности. В Вавилоне пользовались шестидесятиричной системой счисления, которой мы пользуемся и по сей день, определяя время (наш час разделен на 60 минут, минута – на 60 секунд).
Древние римляне придумали свои цифры. Римские цифры в ходу до сих пор, но сфера их применения строго ограничена. Римскими цифрами обозначают, например, столетия и номера глав в книге. Взглянув на эти знаки, можно сразу понять, что и они ведут свою историю от простейших зарубок – полосок.
Римская цифровая запись не позиционная: понять, какое число обозначено цифрами, можно совершив определенные арифметические действия – сложить или вычесть числа по определенному алгоритму. Записать римскими цифрами большие числа очень сложно, а использовать эти записи для вычислений практически невозможно.
Откуда взялись современные цифры?
Заслуга изобретения современных цифр (а именно их можно считать настоящими цифрами) принадлежит индусам. В пятом веке нашей эры они сделали важнейшее открытие: ввели в математический обиход понятие ноля и придумали для него знак – пустоту, обведенную в кружок. Насколько открытие ноля было важным, говорит тот факт, что в переводе с арабского само слово «Сыфр» (от которого произошло наше «цифра» ) обозначает именно ноль. Остальные цифры от 1 до 9 индийцы записывали с помощью простейших символов, похожих на те, которыми мы пользуемся сейчас.
Индусы стали представлять числа позиционным способом, когда число десятков, сотен, тысяч и других разрядов обозначается одной цифрой, стоящей на определенной позиции. Эту традицию они переняли у вавилонян. Стало возможным не просто записывать любые числа от нуля до бесконечности, но и проводить с ними математические операции.
А как индийские цифры попали в Европу и почему мы называем их арабскими? Арабы тесно контактировали с индийцами, вели оживленную торговлю. Кроме того, в арабских странах того времени активно развивались науки, культура и бизнес, а для этого было совершенно необходимо заниматься математикой. Арабы восприняли индийские цифры, начали ими пользоваться.
Известно имя человека, который впервые применил десятичную позиционную запись чисел по индийской методике и популяризировал данную идею в арабском мире. Это был персидский ученый Мухаммед ибн Муса аль-Хорезми, написавший свой знаменитый трактат по арифметике. В книге он изложил основы индийского счета и цифровой записи.
Это произошло в 9-м веке нашей эры. Новая система быстро распространилась на Ближнем Востоке, а в 10-13 веках попала и в Европу. В европейских странах арабские цифры изначально использовались при чеканке монет, затем – при нумерации страниц в книгах, в документах и т.д.
Арабская система цифровой записи позволила человечеству сделать огромный скачок в науке, экономике, образовании. Эту систему способен усвоить любой дошкольник, она стала привычной, и мы редко задумываемся о том, что когда-то для записи больших чисел людям приходилось рисовать множество палочек или изображать на папирусе кошку!
Дать однозначный ответ на вопрос «Кто изобрёл компьютер?» на самом деле не так просто. Как и в случае со многими другими изобретениями, свой вклад в появление компьютера внесли многие люди, работавшие в разных странах, да и на вопрос, какое же устройство, собственно, достойно называться первым компьютером, можно дать разные варианты ответов. Итак, в этом посте — про изобретателей компьютера.
Что такое компьютер? С одной стороны, компьютер считается разновидностью вычислительной техники, но важной его особенностью должна быть возможность не просто выполнять вычисления, пусть и сложные, но выполнять некую произвольно заданную программу. Т. е. устройства, предназначенные для решения лишь определённых задач, не подходят под определение компьютера, компьютер — это универсальное устройство для вычислений, которое можно запрограммировать.
История компьютеров начинается в 19 веке. В 1808 г. французский ткач Жозеф Мари Жаккар (или Жаккард) изобретает ткацкий станок, способный не просто производить ткань, а делать ткань с произвольными узорами. Фактически это был программируемый станок. Узор задавался при помощи пластинок с дырочками, просверленными в определённом порядке — перфокарт.
Перфокарты для станка Жаккара
В 1832 г. русский изобретатель Семён Николаевич Корсаков публикует проект специальных машин для обработки информации при помощи перфокарт. Фактически, это были машины для работы с базами данных. Однако изобретение не получило официальной поддержки, комиссия, рассматривавшая проект, высказала мнение, что «Г-н Корсаков потратил слишком много разума на то, чтобы научить других обходиться без разума».
Кто же придумал проект первого программируемого вычислительного устройства, т. е. компьютера? Этим человеком был англичанин Чарльз Бэббидж . Бэббидж был крайне разносторонним человеком, но известен прежде всего проектами вычислительных машин. В 1822 году он построил машину для расчётов логарифмических таблиц, эта машина стала позднее известна как малая разностная. Затем Бэббидж решил построить полномасштабную версию разностной машины, получил от правительства субсидию, но не уложился ни в сроки, ни в размеры финансирования. Вместо первоначальных трёх лет и 1500 фунтов стерлингов Бэббидж потратил 11 лет и 17000 фунтов, но так и не достроил машину. Лишь в 1991 к двухсотлетию Бэббиджа в Лондоне построили-таки работающую версию этой разностной машины.
Разностная машина Бэббиджа
Разностная машина — довольно сложное, но всё же узкоспециализированное вычислительное устройство. Назвать её компьютером нельзя. Однако в процессе работы над разностной машиной Бэббидж разработал проект ещё более сложной и универсальной аналитической машины, которая была, по сути, механическим компьютером. В этой машине был блок для хранения чисел, а сама она могла выполнять вычисления по программе, записанной на перфокартах. Увы, машина была слишком сложной и даже сегодня энтузиасты так и не решились её воспроизвести.
В 19м и начале 20го века развитие вычислительной техники продолжалось, но она всё ещё предназначалась для узкоспециализированных вычислений. В 1936 году английский математик Алан Тьюринг описал абстрактную машину, пригодную для произвольных вычислений. Описанная машина получила название машина Тьюринга. Фактически, Тьюринг определил критерии, по которым можно было определить, является ли вычислительная машина универсальной.
Алан Тьюринг
К концу 30-х существовали две возможности для постройки вычислительных машин. Более привычными были электромеханические машины, сочетающие электрические и механические элементы. Они считали очень медленно — одна операция могла занимать несколько секунд. Но в это время появилась и другая концепция — использовать в качестве элементов вакуумные лампы. Машины на вакуумных лампах — электронные — могли считать намного быстрее, но лампы были дорогими и не очень надёжными и часто перегорали.
Первые компьютеры появились между концом тридцатых и концом сороковых. Вопрос только в том, какое же устройство считать первым настоящим компьютером? Рассмотрим кандидатов.
1) Машины Конрада Цузе
Конрад Цузе был немецким инженером, по своей инициативе занявшимся разработкой вычислительных машин. В 1938 г. он на свои деньги разработал и построил первую электромеханическую машину, названную Z1, реализовал в ней возможность программирования, но она работала ненадёжно. В 1939 г. началась вторая мировая война и Цузе призвали на фронт, откуда ему удалось вернуться и создать вторую версию своей машины — Z2, а в начале 1941 — Z3. Вероятно, эти машины были первыми реально работавшими электромеханическими компьютерами. В 1941 Цузе вновь призвали на фронт. Как он ни доказывал руководству вермахта важность своих компьютеров, его не хотели слушать. Лишь после вмешательства фирмы Хеншель, выпускавшей самолёты, где Цузе ранее работал инженером, ему всё-таки разрешили вернуться к работе над своими вычислительными машинами. Предполагалось, что они будут использоваться для расчётов аэродинамических параметров самолётов. Руководство вермахта, впрочем, без энтузиазма отнеслось к разработкам и не видя в них особой ценности, финансировало очень неохотно. Следующую модель — Z4 Цузе закончил только после войны. В 1950 г. он продал эту модель в Швейцарию.
Z3 (восстановленная копия) в немецком музее
Z3 могла считывать программу с перфоленты и выполнять вычисления в соответствии с ней. Однако эта машина была электромеханической, поэтому работала очень медленно и не могла исполнять в явном виде команд условного перехода, которые считаются важной составляющей компьютерной программы. Можно ли считать Z3 первым в мире компьютером, а Конрада Цузе — его изобретателем? Некоторые считают, что да, некоторые — нет.
2) Компьютер Атанасова-Берри
В 1942 г. американский математик болгарского происхождения Джон Атанасов и помогавший ему инженер Клиффорд Берри построили первую на 100% электронную вычислительную машину без механических частей. Эта машина не была универсальной и предназначалась в основном для решения линейных уравнений, тем не менее, именно её в 1973 г. Федеральный районный суд США признал «первым компьютером». Возможно, из этой машины получилось бы нечто большее, если бы Атанасов не был призван в американскую армию.
Компьютер Атанасова-Берри
3) Британские «Бомбы» и «Колоссы»
Во время второй мировой войны перед англичанами встала задача расшифровки немецких сообщений. Взломать немецкие шифры вручную было невозможно. Тогда англичане прибегли к помощи вычислительных машин.
В 1940 г. в Великобритании по проекту Алана Тьюринга была построена первая электромеханическая вычислительная машина для расшифровки немецкого кода «Энигма». Она получила название «Бомба». Одна такая машина весила 2,5 тонны и для того, чтобы расшифровать как можно больше сообщений, к 1944 году англичане построили 210 таких машин.
«Бомба»
Но для передачи важных сообщений немцы использовали другой, ещё более сложный код «Лоренц». Для его расшифровки был спроектирован и построен (в количестве 10 штук) мощный электронный компьютер под названием «Колосс». Он был программируемой и довольно мощной для своего времени, но всё же не универсальной, а узкоспециализированной машиной. Спроектировал «Колоссы» и руководил их постройкой английский инженер Томми Флауэрс .
4) ЭНИАК
Переносимся в США. В 1943 г. учёные из Пенсильванского университета Джон Мокли и Джон Экерт задумали построить мощный электронный компьютер. Предполагалось, что его будут использовать в основном для расчётов артиллерийских таблиц — нудной и кропотливой работы, которая была поручена университету американской армией. Прежде таблицы рассчитывали люди с арифмометрами, и это отнимало у них много времени. Устройство назвали ЭНИАК (англ. ENIAC), сокращение от «Электронный числовой интегратор и вычислитель», и он мог производить расчёты в 2400 раз быстрее, чем человек с арифмометром.
ЭНИАК
ЭНИАК был построен к осени 1945 г. Он содержал более 10 тыс. электронных ламп, весил около 27 тонн и потреблял 150 кВт электроэнергии. К этому времени острая необходимость в расчётах артиллерийских таблиц отпала, и компьютер стали использовать и для других целей, например, для расчётов взрыва водородной бомбы, аэродинамики сверхзвуковых самолётов, прогноза погоды.
ЭНИАК без особых оговорок можно считать настоящим компьютером. Это была полностью электронная универсальная вычислительная машина, которая в полной мере продемонстрировала потенциал компьютеров. Кроме того ЭНИАК стал первым широко известным компьютером, информация о машинах Цузе и Атанасова всплыла позднее, а британские дешифровальные компьютеры были засекречены (и почти все уничтожены) по приказу Черчилля. Так что звание первого в мире компьютера ЭНИАК, вероятно, заслужил.
Всё же работать с ЭНИАКом было ещё не очень удобно. Программирование компьютера осуществлялось путём изменения положения кабелей и переключателей, и подготовка к расчётам часто занимала значительно больше времени, чем сами расчёты. Ещё до окончания работы американский математик Джон фон Нейман предложил использовать для будущих компьютеров архитектуру, предполагавшую хранения команд и данных в памяти. Эта архитектура стала основой при разработке последующих компьютеров.
Подведём итоги и ответим, наконец, кто изобрёл компьютер. К изобретению и созданию первых компьютеров так или иначе причастны:
- Чарльз Бэббидж — автор первого проекта (механического) компьютера;
- Алан Тьюринг — описал схему универсальной вычислительной машины, конструктор британского дешифровального электромеханического компьютера «Бомба»;
- Конрад Цузе — создатель первого электромеханического программируемого компьютера;
- Джон Атанасов — создатель первого электронного непрограммируемого компьютера;
- Томми Флауэрс — конструктор британского дешифровального электронного компьютера «Колосс»;
- Джон Мокли и Джон Экерт — конструкторы первого универсального электронного компьютера ЭНИАК;
- Джон фон Нейман — один из участников разработки первых американских компьютеров, предложил архитектуру, лежащую в основе устройства всех современных компьютеров.
Когда появились первые компьютеры? Дать ответ на этот вопрос не так просто, поскольку нет одной единственно правильной классификации электронно-вычислительных машин, а также формулировок, что можно к ним относить, а что - нет.
Первое упоминание
Само слово "компьютер" было впервые документировано в 1613 году и означало человека, который выполняет расчеты. Но в XIX веке люди поняли, что машина никогда не устает работать, и она может выполнять работу гораздо быстрее и точнее.
Чтобы начать отсчет эры вычислительных машин, чаще всего берут 1822 год. Первый компьютер изобрел английский математик Чарльз Бэббидж. Он создал концепцию и приступил к изготовлению разностной машины, которая считается первым автоматическим устройством для вычислений. Она была способна подсчитывать несколько наборов чисел и делать распечатку результатов. Но, к сожалению, из-за проблем с финансированием Бэббидж так и не смог завершить ее полноценную версию.
Но математик не сдавался, и в 1837 году он представил первый механический компьютер, названный аналитической машиной. Это был самый первый компьютер общего назначения. В это же время началось его сотрудничество с Адой Лавлейс. Она переводила и дополняла его труды, а также сделала первые программы для его изобретения.
Аналитическая машина состояла из таких частей: арифметико-логического устройство, блок интегрированной памяти и устройство для контроля движения данных. Из-за денежных трудностей она также не был завершена при жизни ученого. Но схемы и разработки Бэббиджа помогли другим ученым, которые создавали первые компьютеры.
Спустя почти 100 лет
Как ни странно, за целый век вычислительные машины почти не продвинулись в своем развитии. В 1936-1938 годах немецкий ученый Конрад Цузе создал Z1 - это первый электромеханический программируемый двоичный компьютер. Тогда же, в 1936 году, Алан Тьюринг построил машину Тьюринга.
Она стала основой для дальнейших теорий о компьютерах. Машина эмулировала действия человека, следующего списку логических указаний, и печатала результат работы на бумажной ленте. Аппараты Цузе и Тьюринга — это первые компьютеры в современном понимании, без которых не появились бы компьютеры, к которым мы привыкли сегодня.
Все для фронта
Вторая мировая война повлияла и на развитие ЭВМ. В декабре 1943 году компания Tommy Flowers представила засекреченную машину под названием «Коллос», которая помогала британским агентам взламывать шифры немецких сообщений. Это был первый полностью электрический программируемый компьютер. О его существовании широкая общественность узнала лишь в 70-х годах. С тех пор ЭВМ привлекли внимание не только ученых, но и министерств обороны, которые активно поддерживали и финансировали их разработку.
Насчет того, какой цифровой компьютер считать первым, идут споры. В 1937-1942 годах профессор Айовского университета Джон Винсент Атанасов и Клифф Берри (аспирант) разрабатывали свой компьютер ABC. А в 1943-1946 Дж. Преспер Эккерт и Д. Мокли, ученые Пенсильванского университета, построили мощнейший ENIAC весом в 50 тонн. Таким образом, Атанасов и Берри создали свою машину раньше, но поскольку она так никогда и не была полностью функционирующей, то часто звание «самый первый компьютер» достается ENIAC.
Первые коммерческие образцы
С огромными габаритами и сложностью конструкции компьютеры были доступны только военным ведомствам и крупным университетам, которые собирали их самостоятельно. Но уже в 1942 г. К. Цузе начал работу над четвертой версией своего детища - Z4, и в июле 1950 года продал его шведскому математику Эдуарду Стиефелю.
А первые компьютеры, которые начали выпускаться массово, это модели с лаконичным названием 701, произведенные IBM 7 апреля 1953 года. Всего их было продано 19701 штук. Конечно же, это все еще были машины, предназначенные только для крупных учреждений. Для того чтобы стать действительно массовыми, им нужно было еще несколько важных совершенствований.
Так, в 1955 году 8 марта заработал «Вихрь» — компьютер, который был изначально задуман во времена Второй мировой войны в качестве тренажера для пилотов, но к моменту своего создания подоспевший к началу Холодной войны. Тогда он стал основой для разработки SAGE - подсистемы противовоздушной обороны, разработанной для автоматического наведения на цель самолетов-перехватчиков. Ключевыми особенностями «Вихря» стали наличие оперативной памяти объемом 512 байт и вывод графической информации на экран в режиме реального времени.
Технику в массы
Компьютер TX-O, представленный в 1956 году в Массачусетском технологическом институте, был первым, в котором использовались транзисторы. Это позволило сильно уменьшить стоимость и габариты техники.
Затем команда ученых, которые занимались разработкой TX-O, покинула институт, основала компанию Digital Equipment Corporation и в 1960 году представила компьютер PDP-1, начавший эру миникомпьютеров. Их размер был не больше одной комнаты или даже шкафа, и они были предназначены для более широкого круга клиентов.
Ну а первые компьютеры-десктопы стала выпускать компания Hewlett Packard в 1968 году.
