Эволюция современных компьютеров (стр. 2 из 4)
5. Эпоха механизированной письменности
Для перехода к книгопечати потребовалось не просто изобрести принцип получения оттиска на бумаге (этот принцип был известен тысячелетиями). Потребовалось разработать специальную бумагу, красители, множество устройств и приспособлений. Окончательно проблема механизации письменности посредством печатного процесса была решена лишь в XV веке. В 1445 г. Иоганн Гуттенберг в Германии выпустил первое печатное произведение.
В России первую типографию открыли в 1563 г. Иван Федоров и Петр Мстиславец. Первая датированная печатная книга ("Апостол") вышла в России в 1564 г. (период правления Ивана Грозного).
Книгопечатание положило конец существовавшей до этого времени монополии религиозных учреждений на распространение знаний и научных идей. Благодаря ему массовую известность получили труды Николая Коперника ("О вращениях небесных сфер", 1532), Галилео Галилея ("Диалог о двух главнейших энциклопедическая системах мира... ", 1632), Х. Гюйгенса ("Маятниковые часы", 1658), И. Ньютона ("Математические начала натуральной философии", 1687), работы Б. Паскаля, Э. и многих других выдающихся ученых. Книгопечатание повлияло на многие стороны общественных отношений. Так, в частности, впервые появилась возможность сближения законодательств разных государств. Крупнейшие государства континентальной Европы приняли правовую систему, основанную на положениях Римского права. Важным событием в области экономических отношений стало применение в торговом обороте бумажных денег. Появились первые газеты и журналы - прообразы современных средств массовой информации.
Широкое просвещение народных масс отразилось в создании и принятии первых государственных конституций.
6. Эпоха индустриализации
В истории техники период, относящийся к XIX веку, называют эпохой ранней индустриализации. Благодаря широкому использованию энергии пара и (позднее) энергии электричества, ремесленный характер производства сменился фабричным. Индустриализация затронула не только промышленность, но и транспорт.
Высокая концентрация промышленных ресурсов потребовала привлечения финансовых активов широких масс. Рычагами управления акционерными капиталами стали банки и биржи, для чего потребовались новые средства информационного обмена, способные действовать в режиме реального времени. Эффективных средств информационного обмена потребовало также управление железнодорожными транспортными системами.
П.Л. Шиллинг, изобретатель электромагнитного телеграфа (1786-1837)
Создателем первого образца телеграфа электромагнитной системы стал наш соотечественник Павел Львович Шиллинг. В 1832 г. он провел публичную демонстрацию телеграфной связи между корпусами Адмиралтейства в Петербурге. Систему Шиллинга позднее использовал английский изобретатель Чарльз Уитстон (1802-1875). В 1839 г. он ввел в действие первую практическую линию телеграфной связи, а в 1845 г. в США заработала первая линия телеграфа электромеханической системы, разработанной Сэмюэлом Морзе (1791-1872). В 1851 г. подводный телеграфный кабель соединил Великобританию с континентальной Европой, а в 1866 г. вступила в действие первая трансконтинентальная линия связи между Европой и Америкой.
Развитие телеграфных сетей сопровождалось созданием первых информационных агентств, оперативно поставлявших обществу политические, экономические и финансовые новости. Несмотря на бурный успех промышленного внедрения, телеграфная связь не стала средством информационного обмена в режиме реального времени. Задержки в движении телеграфных сообщений достигали нескольких часов. Эту проблему преодолели телефонные системы связи, создание которых тоже относится к XIX веку. В 1876 г. Александр Белл получил в США патент на устройство, предназначенное для передачи звука посредством электрической связи, а уже в 1878 г. были созданы первые телефонные станции.
7. Эпоха автоматизации
В XX веке характер производства менялся неоднократно. В начале века оно стало массовым. Во второй половине развитие электроники сделало производство автоматизированным, а в конце века компьютеры и микроконтроллеры позволили перейти к его гибкой автоматизации.
Характерная особенность современного этапа заключается в резком усилении роли информационных объектов (патентов, стандартов). В современном производстве они имеют не меньшее значение, чем станки и инструменты. Изменился также и характер производственного информационного обмена. Он приобрел новые черты:
унифицировался способ записи разных видов информации в единой форме числовых данных;
появилась возможность передачи данных по линиям связи любой физической природы (электрическим, волоконно-оптическим и другим);
образовалось единое информационное пространство, обобщающее информационные ресурсы и позволяющее дистанционно управлять техническими системами.
8. Начальный этап развития вычислительной техники
Начало современной истории электронной вычислительной техники.
Около 1500 г. Леонардо да Винчи разработал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства. Первую же действующую суммирующую машину построил в 1642 г. Блез Паскаль - знаменитый французский физик, математик, инженер. Его 8-разрядная машина - арифмометр - сохранилась до наших дней.
Блез Паскаль (1623 - 1662) и его счетная машина
Уже в начале XIX века уровень развития ряда наук и областей практической деятельности (математики, механики и др.) был столь высок, что они требовали выполнения огромного объема вычислений, выходящих за пределы возможностей человека, не вооруженного соответствующей техникой. Одними из первых стали автоматические цифровые вычислительные машины (АЦВМ), которые в просторечии чаще называют ЭВМ (хотя, эти понятия не совсем совпадают). История АЦВМ восходит еще к первой половине XIX века и связана с именем английского математика и инженера Чарльза Бэббиджа. Им в 1822 г. была спроектирована и почти 30 лет строилась и совершенствовалась машина, названная вначале “разностной", а затем, после усовершенствований, “аналитической". В “аналитическую” машину были заложены принципы, ставшие фундаментальными для вычислительной техники.
9. Автоматическое выполнение операций
Для выполнения расчетов большого объема существенно не то, как быстро выполняется отдельная арифметическая операция, но и то, чтобы между операциями не было “зазоров", требующих непосредственного человеческого вмешательства. Необходимо, чтобы операции следовали одна за другой безостановочно.
Работа по вводимой “на ходу” программе.
Для автоматического выполнения операций программа должна вводиться в исполнительное устройство со скоростью, соизмеримой со скоростью выполнения операций. Бэббидж предложил использовать для предварительной записи программ и ввода их в машину перфокарты, которые к тому времени применялись для управления ткацкими станками.
Необходимость специального устройства - памяти - для хранения данных. (Бэббидж назвал его "складом")
Чарльз Бэббидж (1792 - 1871) и его “аналитическая машина”
Эти идеи натолкнулись на невозможность их реализации на основе механической техники, они настолько опередили свое время, что были в значительной мере забыты и переоткрыты в следующем столетии.
Впервые автоматически действующие вычислительные устройства появились в серединеXX века. Это стало возможным благодаря использованию наряду с механическими конструкциями электромеханических реле. Работы над релейными машинами начались в 30-е годы и продолжались с переменным успехом до тех пор, пока в 1944 г. под руководством Говарда Айкена - американского математика и физика - на фирме IBM (International Business Machines) не была запущена машина “Марк-1", впервые реализовавшая идеи Бэббиджа. Для представления чисел в ней были использованы механические элементы (счетные колеса), для управления - электромеханические. Одна из самых мощных релейных машин РВМ-1 была в начале 50-х годов построена в СССР под руководством Н.И. Бессонова; она выполняла до 20 умножений в секунду с достаточно длинными двоичными числами.
Однако, появление релейных машин безнадежно запоздало и они были очень быстро вытеснены электронными, гораздо более производительными и надежными.
10. Начало современной истории электронной вычислительной техники
Подлинная революция в вычислительной технике произошла в связи с применением электронных устройств. Работа над ними началась в конце 30-х годов одновременно в США, Германии, Великобритании и СССР. К этому времени электронные лампы, ставшие технической основой устройств обработки и хранения цифровой информации, уже широчайшим образом применялись в радиотехнических устройствах.
Первой действующей ЭВМ стал ENIAC (США, 1945 - 1946 гг.). Его название по первым буквам английских слов означает “электронно-числовой интегратор и вычислитель". Руководили ее созданием Джон Моучли и Преспер Эккерт, продолжившие начатую в конце 30-х годов работу Джорджа Атанасова. Машина содержала 18 тысяч электронных ламп, множество электромеханических элементов. Ее энергопотребление равнялось 150 кВт, что вполне достаточно для обеспечения небольшого завода.