Первый механический компьютер. Механический компьютер


Компьютер механический — Циклопедия

Компьютер механический — это аналоговый или цифровой вычислитель работающий за счет взаимного перемещения механических частей.

Первым компьютером механическим условно можно считать обычные счеты (3000 лет до н. э. — Вавилон, современные счеты: 500 лет до н. э. Китай), хотя до них существовали другие малоавтоматизированные конструкции. Последняя малоавтоматизированная конструкция компьютера механического — логарифмическая линейка, использовалась в России до конца 1970-х годов.

Начатая в Древней Греции (для астрономических вычислений: 80 год до н. э. «антикитерский механизм») изобретателями гонка автоматизации вычислений породила конструкции с вращающимися валами, с взаимными ограничителями оборотов, шестеренками, рычагами, шарнирами. В это время появились кулачковые компьютеры, оказавшиеся самой конкурентоспособной ветвью эволюции компьютера механического.

Принцип работы кулачкового компьютера механического: поворот вала на Х градусов дает ответную цифру величиной перемещения конца рычага, скользящего по радиусному программному профилю диска. Радиусный профиль диска — это ответ на почти любое одно уравнение с одной переменной. Для решения системы уравнений с 2 переменными нужно 2 программных диска и рычажный балансир связывающий вместе 2 рычага двух дисков, или эта связь через шестеренный дифференциал, или много других вариантов. Число переменных в компьютерах механических не ограничено, зависит только от изобретательности инженера, изобретателя.

Изобретателем первого в мире компьютера механического на 4 арифметических действия является немецкий изобретатель Вильгельм Шиккард. В 1623 году он изготовил 6-разрядный десятичный компьютер с памятью для промежуточных результатов вычислений и механизмом переноса десятков в следующий разряд. В средневековой Европе кулачковый компьютер механический изобретатели использовали как софт + память играющих на музыкальных инструментах (андроид Жака де Вокансона), рисующих на бумаге (андроиды Пьера и Анри Жаке-Дро) или андроидов. Христианская инквизиция в конце 18-го века уничтожила играющего на орган-клавесине андроида Анри Жаке-Дро, закрыла мастерскую изобретателя, который после этого погиб. Андроиды с кулачковым управлением известны в Японии с 17-го века.

Известны компьютеры механические Блеза Паскаля, Готфрида Вильгельма Лейбница, Филиппа Гана, Чарльза Стейнхоупа, Карла Томаса, Вильгельма Однера, Чарльза Бебиджа. В 1881 году русский изобретатель П. Л. Чебышев изготовил компьютер механический на 3 арифметических действия.

Самую экзотическую память компьютера механического — катушка с ниткой (точное число по длине нитки) — изобрел Перси И. Луджет в 1903 г.

Кулачковые компьютеры выпускались массовым производством в 2-ю Мировую войну для навигации в бомбардировщиках, в крылатых (Фау-1) и баллистических (Фау-2) ракетах. Крупным событием в навигации стало успешное применение в 1960г в межконтинентальной сверхзвуковой (3М) крылатой ракеты «Буря» (в испытательных полетах) астронавигатора, обслуживаемого кулачковым компьютером механическим. Компьютер механический стал виновником крупнейшей в Истории ракетной катастрофы (1960 г. Погибло 125 человек). Не было заднего хода электромотора программного кулачкового диска. Инженеры вернули диск в нулевое положение прокруткой вперед. Хотя ракету обесточили, забыли снять батарею с ступени-2 баллистической ракеты Р-16 (начальная версия ракеты «Сатана»). Прокручиваемый вперед программный диск механического борткомпьютера ракеты включил к батарее систему запуска двигателей ступени-2 ракеты. 120 тонн топлива обоих ступеней ракеты сожгли персонал ракеты в Байконуре.

В Космос последний раз компьютер механический (кулачковый компьютер: дисковые кулачки с программным профилем на общих валах) вышел в 1960г в беспилотном испытании корабля Юрия Гагарина для вычисления 2D-отклонения вертикали в алгоритме включения тормозного двигателя. В вакууме приборного отсека кулачковый вал приварился к подшипникам: вакуумная несовместимость материалов. 

Главную роль в вытеснении компьютера механического с рынка сыграли баллистические ракеты. Потребность в точности ракет повысила точность датчиков. Повышение точности датчиков привело к потребности резкого увеличения памяти, точности компьютера ракет, что достигли переходом на электронные цифровые компьютеры.

cyclowiki.org

Первый механический компьютер / Блог им. Sturgeon / Коллективные блоги / Steampunker.ru

Отцом этого компьютера можно по праву назвать Чарльза Бэббиджа, профессора математики Кембриджского университета. Эта машина, созданная в 1812 году, могла решать полиномиальные уравнения различными методами. Создав в 1822 году небольшую рабочую модель своего компьютера и продемонстрировав ее Британскому правительству, Бэббидж получил средства на дальнейшее развитие своей системы. Новая машина была создана в 1823 году. Она была паровой, полностью автоматической и даже распечатывала результаты в виде таблицы. Работа над этим проектом продолжалась еще 10 лет, и в 1833 году был создан первый «многоцелевой» компьютер, названный аналитической машиной. Она могла оперировать числами с 50 десятичными знаками и сохраняла до 1 000 чисел. Впервые в этой машине было реализовано условное выполнение операций — прообраз современного оператора IF.

Аналитическая машина Бэббиджа на полном основании считается предшественником современного компьютера, так как содержит в себе все ключевые элементы, из которых состоит компьютер.

— Устройство ввода данных. В машине Бэббиджа был применен принцип ввода данных с помощью перфокарт, когда-то используемый в ткацких станках на текстильных фабриках.

— Блок управления. Для управления или программирования вычислительного устройства использовался барабан, содержащий множество пластин и штифтов.

— Процессор (или вычислительное устройство). Вычислительная машина высотой около 10 футов, содержащая в себе сотни осей и несколько тысяч шестеренок.

— Запоминающее устройство. Блок, содержащий еще больше осей и шестеренок, позволяющий хранить в памяти до тысячи 50-разрядных чисел.

— Устройство вывода. Пластины, связанные с соответствующей печатной машиной, использовались для печати полученных результатов.

К сожалению, из-за недостаточной точности механической обработки шестеренок и механизмов первый потенциальный компьютер так и не был полностью построен. Технологический уровень производства того времени был слишком низок.

Интересно, что идея использования перфорационных карт, впервые предложенная Бэббиджем, воплотилась только в 1890 году. В том году проводился конкурс на лучший метод табулирования материалов переписи США, победителем которого стал служащий бюро переписи Герман Холлерит (Herman Hollerith), предложивший идею перфокарт. Для ручной обработки данных переписи служащим бюро потребовались бы целые годы. Использование же перфорационных карт позволило уменьшить время табулирования примерно до шести недель. Впоследствии Холлерит основал компанию Tabulating Machine Company, которая многие годы спустя стала известна как IBM.

Одновременно с другими фирмами IBM разработала целую серию улучшенных счетно-перфорационных систем, содержавших огромное количество электромеханических реле и микродвигателей. Системы позволяли автоматически устанавливать определенное количество перфокарт в положение «считывание», выполнять операции сложения, умножения и сортировки данных, а также выводить результаты вычислений на перфорационных картах. Такие счетно-аналитические машины позволяли обрабатывать от 50 до 250 перфокарт в минуту, каждая из которых могла содержать 80-разрядные числа. Перфорационные карты служили не только средством ввода и вывода, но и хранилищем данных. На протяжении более чем 50 лет счетно-перфорационные машины использовались для самых разных математических вычислений и стали основой зарождения многих компьютерных компаний.

steampunker.ru

Механический компьютер

Этот агрегат отлично знаком всем, кто интересуется стимпанком, машина была придумана еще 150 лет назад, в девятнадцатом веке, однако из-за несовершенства тогдашних организационных технологий и финансовых сложностей так и не была построена. Но тем не менее, машина различий, представляющая собой сложный калькулятор вместе с существовавшей также только на бумаге аналитической машиной (которая как раз уже была настоящим компьютером в полном смысле слова), часто упоминается как прототип всех современных компьютеров в целом.

Механический компьютер агрегат, компьютер
По сути дела машина различий представляет собой механическую версию современных компьютеров, полностью собранную в духе девятнадцатого столетия со всеми шестернями, шкивами и прочими блестящими деталями. Механический компьютер агрегат, компьютер Первый экземпляр был собран в 1991 году специалистами лондонского музея науки, на воплощение в жизнь чертежей Бэббиджа у них ушло около 6 лет. Механический компьютер агрегат, компьютер Теперь существует и второй экземпляр суперкалькулятора 19 века, созданный одним инженером из того же лондонского музея и одним помощником, строившим первую модель, но уже почти вдвое быстрее. Механический компьютер агрегат, компьютер
Все части уникальны и смонтированы в аппарат вручную, большая часть деталей изготовлена с соблюдением степени точности, характерной для механики позапрошлого века. Единственное исключение было сделано для 248 колес с цифрами: их сделали на современном станке чтобы сэкономить время. Механический компьютер агрегат, компьютер Он уже доставлен в музей истории компьютеров в Маунтин Вью в Калифорнии, и с 10 мая будет открыт для осмотра посетителями. Создание и доставку суперкомпьютера оплатил мультимиллионер Натан Мирволд, один из топ-менеджеров Microsoft. На постройку ушло порядка 900 тысяч долларов. Механический компьютер агрегат, компьютер Основное различие между двумя машинами - присутствие в более новой версии предусмотренного Бэббиджем принтера.

Ссылки по теме:

fishki.net

Механический компьютер Википедия

Арифмометр Hamann Manus R

Mеханические вычислительные устройства — устройства для автоматизации вычислений, которые состоят из механических компонентов, таких как рычаги и шестерни, а не на основе электронных компонентов[1]. Наиболее распространенными примерами являются арифмометры и механические счётчики, которые используют повороты шестерёнок для сложения чисел. Более сложные примеры могут выполнять умножение и деление, и даже дифференциальный анализ (правда, большинство таких устройств использовали аналоговые методы) [2][3][4][5] См. также Интегратор.

История[ | код]

Механические вычислительные устройства достигли своего апогея во время Второй Мировой войны; они легли в основу комплекса бомбовых прицелов, включая прицел Нордена[en], в ПУАЗО, а также аналогичных устройств для судовых вычислений (например, Torpedo Data Computer).

Также заслуживают внимания механические пилотажные приборы для первых космических кораблей, которые обеспечивали компьютерный вывод не в виде цифр, а смещением индикатора поверхностей. Начиная от первого пилотируемого космического полета Юрия Гагарина и до 2002 года, каждый из советских и российских космических кораблей «Восток», «Восход» и «Союз» был оснащен прибором Глобус (англ.) [6][7][8], который с помощью часового механизма показывал текущее положение корабля над Землёй.

Механические вычислительные устройства продолжали использоваться в 1960-х годах[9], но в скором времени были заменены на электронные калькуляторы с дисплеями на электронных лампах-индикаторах[10], которые появились в середине 1960-х годов. Эволюция завершилась в 1970-х годах с введением дешевых карманных электронных калькуляторов. Механические вычислительные устройства были полностью вытеснены электронными в 1980-х годах.

Примеры[ | код]

ru-wiki.ru

Механический компьютер Википедия

Арифмометр Hamann Manus R

Mеханические вычислительные устройства — устройства для автоматизации вычислений, которые состоят из механических компонентов, таких как рычаги и шестерни, а не на основе электронных компонентов[1]. Наиболее распространенными примерами являются арифмометры и механические счётчики, которые используют повороты шестерёнок для сложения чисел. Более сложные примеры могут выполнять умножение и деление, и даже дифференциальный анализ (правда, большинство таких устройств использовали аналоговые методы) [2][3][4][5] См. также Интегратор.

История

Механические вычислительные устройства достигли своего апогея во время Второй Мировой войны; они легли в основу комплекса бомбовых прицелов, включая прицел Нордена[en], в ПУАЗО, а также аналогичных устройств для судовых вычислений (например, Torpedo Data Computer).

Также заслуживают внимания механические пилотажные приборы для первых космических кораблей, которые обеспечивали компьютерный вывод не в виде цифр, а смещением индикатора поверхностей. Начиная от первого пилотируемого космического полета Юрия Гагарина и до 2002 года, каждый из советских и российских космических кораблей «Восток», «Восход» и «Союз» был оснащен прибором Глобус (англ.) [6][7][8], который с помощью часового механизма показывал текущее положение корабля над Землёй.

Механические вычислительные устройства продолжали использоваться в 1960-х годах[9], но в скором времени были заменены на электронные калькуляторы с дисплеями на электронных лампах-индикаторах[10], которые появились в середине 1960-х годов. Эволюция завершилась в 1970-х годах с введением дешевых карманных электронных калькуляторов. Механические вычислительные устройства были полностью вытеснены электронными в 1980-х годах.

Примеры

  • Антикитерский механизм, ок. 100 до н. э.
  • Суммирующая машина Паскаля, 1642 — арифметическая машина Блеза Паскаля, которая могла непосредственно складывать и вычитать два числа, а также умножать и делить повторением действий.
  • Арифмометр Лейбница, 1672 — механический калькулятор Готфрида Вильгельма Лейбница который мог складывать, вычитать, умножать и делить.
  • Разностная машина Чарльза Бэббиджа, 1822 и 1837 — механические устройства Чарльза Бэббиджа.
  • Ball-and-disk integrator[en], 1886 — использовался Уильямом Томсоном для измерения высоты прилива путём вычисления коэффициентов ряда Фурье.
  • Marchant calculator[en], 1918 — самый сложный механический калькулятор.
  • Z1, 1938 — Конрад Цузе
  • Калькулятор Курта, 1948
  • MONIAC, 1949 — аналоговый компьютер, который использовался для моделирования экономики Великобритании.
  • Digi-Comp I[en], 1963 — 3-разрядный цифровой механический компьютер
  • Dr. Nim[en] — середина 1960-х, механический компьютер, который умел играть в игру «ним»
  • Digi-Comp II[en], середина 1960-х, цифровой механический компьютер
  • Автомат — механические устройства, которые могут хранить данные, производить вычисления, а также выполнять некоторые другие задачи.

Электромеханические компьютеры

Первые электрические компьютеры, построенные на переключателях и реле, а не на вакуумных трубках (лампах) или транзисторах, классифицируются как электро-механические компьютеры. Например:

См. также

Примечания

  1. ↑ К механическим вычислительным устройствам можно отнести и электромеханические устройства, в которых применялись электродвигатели и электромеханические реле.
  2. ↑ В 1943 г. построена машина Белл-II на основе телефонных реле. Эта машина была специализированной и решала задачи интерполяции, некоторые задачи гармонического анализа, дифференциальные уравнения и т. д.. Машина работала до 1961 года (Апокин, Майстров 1990).
  3. ↑ Александров, Колмогоров, Лаврентьев, 1956, с. 346.
  4. ↑ Капеллен, 1950, с. 135-146.
  5. ↑ Тукачинский, 1952, с. 58-61.
  6. ↑ Spacecraft «Vostok» Control and Instrument Panel Site кк «Восток»
  7. ↑ www.collectspace.com
  8. ↑ web.mit.edu/ Information Display Systems for Russian Spacecraft: Aнамn Overview
  9. ↑ В 1954 году, под управлением Н. И. Бессонова, была построена машина РВМ-I (релейная вычислительная машина), которая несколько запоздала, поскольку была введена в эксплуатацию на два года позже БЭСМ. Однако, обладая скоростью от 200 тыс. до 2 млн арифметических операций, смогла конкурировать с ЭВМ. РВМ-I была очень надёжной, в то время как ламповые машины особой надёжностью не отличались. Машина проработала до 1965 года (Апокин, Майстров 1990).
  10. ↑ См. раздел VACUUM FLUORESCENT DISPLAY MODULE (Вакуумный флюоресцентный индикаторный модуль)
  11. ↑ Harry Porter’s Relay Computer

Литература

  • Под ред. Александрова А.Д., Колмогорова А.Н., Лаврентьева М.А. Математика, ее содержание, методы и значение. — М.: Изд. Академии наук СССР, 1956. — Т. 2.
  • М.С. Тукачинский. Как считают машины. — Москва, Ленинград: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1952. — (Научно-популярная библиотека). (Приведены электрические (не электронные) и гидравлические машины интегрирования дифференциальных уравнений.)
  • В. Мейер Цкр Капеллен. Математические инструменты. — Москва: Издательство иностранной литературы, 1950. — С. 135-146. (Обсуждается решение систем уравнений механическими машинами)
  • И.А. Апокин, Л. Е. Майстров. История вычислительной техники. — М.: Наука, 1990. — ISBN 5-02-000096-5.

wikiredia.ru

Механический компьютер Вики

Арифмометр Hamann Manus R

Mеханические вычислительные устройства — устройства для автоматизации вычислений, которые состоят из механических компонентов, таких как рычаги и шестерни, а не на основе электронных компонентов[1]. Наиболее распространенными примерами являются арифмометры и механические счётчики, которые используют повороты шестерёнок для сложения чисел. Более сложные примеры могут выполнять умножение и деление, и даже дифференциальный анализ (правда, большинство таких устройств использовали аналоговые методы) [2][3][4][5] См. также Интегратор.

История[ | код]

Механические вычислительные устройства достигли своего апогея во время Второй Мировой войны; они легли в основу комплекса бомбовых прицелов, включая прицел Нордена[en], в ПУАЗО, а также аналогичных устройств для судовых вычислений (например, Torpedo Data Computer).

Также заслуживают внимания механические пилотажные приборы для первых космических кораблей, которые обеспечивали компьютерный вывод не в виде цифр, а смещением индикатора поверхностей. Начиная от первого пилотируемого космического полета Юрия Гагарина и до 2002 года, каждый из советских и российских космических кораблей «Восток», «Восход» и «Союз» был оснащен прибором Глобус (англ.) [6][7][8], который с помощью часового механизма показывал текущее положение корабля над Землёй.

Механические вычислительные устройства продолжали использоваться в 1960-х годах[9], но в скором времени были заменены на электронные калькуляторы с дисплеями на электронных лампах-индикаторах[10], которые появились в середине 1960-х годов. Эволюция завершилась в 1970-х годах с введением дешевых карманных электронных калькуляторов. Механические вычислительные устройства были полностью вытеснены электронными в 1980-х годах.

Примеры[ | код]

  • Антикитерский механизм, ок. 100 до н. э.
  • Суммирующая машина Паскаля, 1642 — арифметическая машина Блеза Паскаля, которая могла непосредственно складывать и вычитать два числа, а также умножать и делить повторением действий.
  • Арифмометр Лейбница, 1672 — механический калькулятор Готфрида Вильгельма Лейбница который мог складывать, вычитать, умножать и делить.
  • Разностная машина Чарльза Бэббиджа, 1822 и 1837 — механические устройства Чарльза Бэббиджа.
  • Ball-and-disk integrator[en], 1886 — использовался Уильямом Томсоном для измерения высоты прилива путём вычисления коэффициентов ряда Фурье.
  • Marchant calculator[en], 1918 — самый сложный механический калькулятор.
  • Z1, 1938 — Конрад Цузе
  • Калькулятор Курта, 1948
  • MONIAC, 1949 — аналоговый компьютер, который использовался для моделирования экономики Великобритании.
  • Digi-Comp I[en], 1963 — 3-разрядный цифровой механический компьютер
  • Dr. Nim[en] — середина 1960-х, механический компьютер, который умел играть в игру «ним»
  • Digi-Comp II[en], середина 1960-х, цифровой механический компьютер
  • Автомат — механические устройства, которые могут хранить данные, производить вычисления, а также выполнять некоторые другие задачи.

Электромеханические компьютеры[ | код]

Первые электрические компьютеры, построенные на переключателях и реле, а не на вакуумных трубках (лампах) или транзисторах, классифицируются как электро-механические компьютеры. Например:

См. также[ | код]

Примечания[ | код]

  1. ↑ К механическим вычислительным устройствам можно отнести и электромеханические устройства, в которых применялись электродвигатели и электромеханические реле.
  2. ↑ В 1943 г. построена машина Белл-II на основе телефонных реле. Эта машина была специализированной и решала задачи интерполяции, некоторые задачи гармонического анализа, дифференциальные уравнения и т. д.. Машина работала до 1961 года (Апокин, Майстров 1990).
  3. ↑ Александров, Колмогоров, Лаврентьев, 1956, с. 346.
  4. ↑ Капеллен, 1950, с. 135-146.
  5. ↑ Тукачинский, 1952, с. 58-61.
  6. ↑ Spacecraft «Vostok» Control and Instrument Panel Site кк «Восток»
  7. ↑ www.collectspace.com
  8. ↑ web.mit.edu/ Information Display Systems for Russian Spacecraft: Aнамn Overview
  9. ↑ В 1954 году, под управлением Н. И. Бессонова, была построена машина РВМ-I (релейная вычислительная машина), которая несколько запоздала, поскольку была введена в эксплуатацию на два года позже БЭСМ. Однако, обладая скоростью от 200 тыс. до 2 млн арифметических операций, смогла конкурировать с ЭВМ. РВМ-I была очень надёжной, в то время как ламповые машины особой надёжностью не отличались. Машина проработала до 1965 года (Апокин, Майстров 1990).
  10. ↑ См. раздел VACUUM FLUORESCENT DISPLAY MODULE (Вакуумный флюоресцентный индикаторный модуль)
  11. ↑ Harry Porter’s Relay Computer

Литература[ | код]

  • Под ред. Александрова А.Д., Колмогорова А.Н., Лаврентьева М.А. Математика, ее содержание, методы и значение. — М.: Изд. Академии наук СССР, 1956. — Т. 2.
  • М.С. Тукачинский. Как считают машины. — Москва, Ленинград: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1952. — (Научно-популярная библиотека). (Приведены электрические (не электронные) и гидравлические машины интегрирования дифференциальных уравнений.)
  • В. Мейер Цкр Капеллен. Математические инструменты. — Москва: Издательство иностранной литературы, 1950. — С. 135-146. (Обсуждается решение систем уравнений механическими машинами)
  • И.А. Апокин, Л. Е. Майстров. История вычислительной техники. — М.: Наука, 1990. — ISBN 5-02-000096-5.

ru.wikibedia.ru

Первый механический компьютер

Поиск Лекций

Отцом этого компьютера можно по праву назвать Чарльза Бэббиджа, профессора матема­тики Кембриджского университета. Эта машина, созданная в 1812 году, могла решать поли­номиальные уравнения различными методами. Создав в 1822 году небольшую рабочую мо­дель своего компьютера и продемонстрировав ее Британскому правительству, Бэббидж полу­чил средства на дальнейшее развитие системы. Новая машина была создана в 1823 году. Она была паровой, полностью автоматической и даже распечатывала результаты в виде таблицы.

Работа над этим проектом продолжалась еще 10 лет, и в 1833 году был создан первый "многоцелевой" компьютер, названный аналитической машиной. Она могла оперировать чис­лами с 50 десятичными знаками и сохраняла до тысячи значений. В ней впервые было реали­зовано условное выполнение операций — прообраз современного оператора IF.

Аналитическая машина Бэббиджа вполне заслуженно считается предшественницей современ­ного компьютера, так как содержит все ключевые элементы, из которых состоит компьютер.

■ Устройство ввода данных.В машине Бэббиджа применен принцип ввода данных с помощью перфокарт, когда-то используемый в ткацких станках на текстильных фаб­риках.

■ Блок управления.Для управления или программирования вычислительного устрой­ства использовался барабан, содержащий множество пластин и штифтов.

■ Процессор (или вычислительное устройство).Вычислительный механизм высотой около трех метров, содержащий сотни осей и несколько тысяч шестеренок.

■ Запоминающее устройство.Блок, содержащий еще больше осей и шестеренок, позво­ляющий хранить в памяти до тысячи 50-разрядных чисел.

■ Устройство вывода.Пластины, связанные с соответствующей печатной машиной, ис­пользовались для печати полученных результатов.

К сожалению, из-за недостаточной точности механической обработки шестеренок и меха­низмов первый потенциальный компьютер так и не был полностью построен. Технологиче­ский уровень производства того времени был слишком низок.

Интересно, что идея использования перфорационных карт, впервые предложенная Бэббид-жем, воплотилась только в 1890 году. Тогда проводился конкурс на лучший метод табулиро­вания материалов переписи США, победителем которого стал служащий бюро переписи Герман Холлерит, предложивший идею перфокарт. Для обработки данных переписи вручную служащим бюро потребовались бы годы, а благодаря перфорационным картам время табули­рования сократилось примерно до шести недель. Впоследствии Холлерит основал компанию Tabulating Machine Company, которая много лет спустя стала известна как IBM.

Одновременно с другими компаниями, IBM разработала целую серию улучшенных счет­но-перфорационных систем, содержавших огромное количество электромеханических реле и микродвигателей. Системы позволяли автоматически устанавливать определенное количе­ство перфокарт в положение "считывание", выполнять операции сложения, умножения и сор­тировки данных, а также выводить результаты вычислений на перфорационных картах. Та­кие счетно-аналитические машины позволяли обрабатывать от 50 до 250 перфокарт в минуту, каждая из которых могла содержать 80-разрядные числа. Перфорационные карты служили не только средством ввода и вывода, но и хранилищем данных. На протяжении более чем 50 лет счетно-перфорационные машины использовались для самых разнообразных математических вычислений; именно с них начался путь многих компьютерных компаний.

Процесс разработки счетно-аналитических машин достиг своей кульминации, когда в 1936-1941 годах Конрад Цузе создал электромеханические системы, то, что мы называем Z3. Эти машины можно рассматривать как первые двоичные компьютеры, использующие электромеханические переключатели и реле.

Электронные компьютеры

Физик Джон Атанасов вместе с Клиффордом Берри с 1937 по 1942 год работали в Универ­ситете штата Айова над созданием первой цифровой электронно-вычислительной машины. Компьютер Атанасова-Берри (названный впоследствии ABC — Atanasoff-Berry Computer) стал первой системой, в которой были использованы современные цифровые коммутационные тех­нологии и вакуумные лампы, а также концепции двоичной арифметики и логических схем. По­сле долгого судебного разбирательства 19 октября 1973 года федеральный судья США Эрл Лар-сон аннулировал патент, ранее выданный Эккерту и Мошли, официально признав Атанасова изобретателем первого электронного цифрового компьютера.

Использование вычислительной техники во время второй мировой войны послужило серьезным толчком для развития компьютеров. В 1943 году англичанин Алан Тьюринг за­вершил работу над созданием военного компьютера "Колосс", используемого для расшиф­ровки перехваченных немецких сообщений. К сожалению, работа Тьюринга не была оценена по достоинству, так как конструкция "Колосса" в течение еще многих лет после окончания войны была засекречена.

Помимо расшифровки неприятельских кодов, постепенно возникла потребность в выпол­нении баллистических расчетов и решении других военных задач. В 1946 году Джон Эккерт и Джон Мошли вместе с сотрудниками Школы электротехники Мура Университета штата Пенсильвания создали первую большую электронно-вычислительную машину для военных целей. Эта система получила название ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator). Она работала с десятизначными числами и выполняла около 300 умножений в секунду, нахо­дя значения каждого произведения в таблице, хранящейся в оперативной памяти. Эта систе­ма работала примерно в тысячу раз быстрее, чем электромеханические релейные вычисли­тельные машины предыдущего поколения.

В компьютере ENIAC было около 18 тыс. электронно-вакуумных ламп; он занимал по­лезную площадь, равную примерно 167 м2, и потреблял приблизительно 180 тыс. ватт элек­троэнергии. Для ввода и вывода данных использовались перфорационные карты, регистры выполняли роль сумматоров, а также предоставляли доступ вида "чтение/запись" к храни­лищу данных.

Выполняемые команды, составляющие ту или иную программу, создавались с помощью определенной монтажной схемы и переключателей, которые управляли ходом вычислений. По существу, для каждой выполняемой программы приходилось изменять монтажную схему и расположение переключателей.

Патент на электронно-вычислительную машину был первоначально выдан Эккерту и Мошли, но впоследствии, как вы уже знаете, он был аннулирован и предоставлен Джону Ата-насову, создавшему компьютер Атанасова-Берри (АВС).

Немногим ранее, в 1945 году, математик Джон фон Нейман продемонстрировал, что ком­пьютер может представлять собой целостную физическую структуру и эффективно выпол­нять любые вычисления с помощью соответствующего программного управления без изме­нения аппаратной части. Другими словами, он доказал, что программы можно изменять, не меняя аппаратного обеспечения. Этот принцип стал основополагающим правилом для буду­щих поколений быстродействующих цифровых компьютеров.

Первое поколение современных программируемых электронно-вычислительных машин, использующих описанные нововведения, появилось в 1947 году. В их число вошли коммерче­ские компьютеры EDVAC и UNIVAC, в которых впервые использовалось оперативное запо­минающее устройство (ОЗУ), предназначенное для хранения данных и модулей программы. Как правило, программирование выполнялось непосредственно на машинном языке, несмот­ря на то что к середине 1950-х годов наука программирования сделала большой шаг вперед. Символом новой компьютерной эры стал UNIVAC (Universal Automatic Computer), первый по-настоящему универсальный буквенно-цифровой компьютер общего назначения. Он при­менялся не только в научных или военных, но и в коммерческих целях.

Современные компьютеры

После появления UNIVAC темпы эволюции компьютеров заметно ускорились. В первом поколении компьютеров использовались вакуумные лампы, на смену которым пришли меньшие по размерам и более эффективные транзисторы

 

poisk-ru.ru


Читайте также
  • Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
    Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
  • Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
    Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
  • Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
    Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
  • Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
    Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
  • Найден источник водородных газов для нашей Галактики
    Найден источник водородных газов для нашей Галактики