Двадцать первый век мало кто представляет себе жизнь без компьютера.
Теперь все операции мы проводим только на компьютере. Нам становится страшно подумать о том, что какой-то текст придется писать на бумаге ручкой, ведь мы это можем сделать на компьютере, проверить все ошибки и распечатать на принтере. В этом разделе, мы бы хотели рассказать Вам о том, как и когда появился первый компьютер.
Еще в далекие сороковые годы внешний вид компьютера можно было сравнить только с каким-то очень большим устройством. Вы только представьте себе, что для одного компьютера требовалось очень многоэлектронного оборудования и большая просторная комната. В то время, самые первые компьютеры работали только на очень дорогостоящих электронных лампах. Позволить себе пользоваться компьютером могли себе далеко не все. Компьютеры имели только большие компании и крупные учреждения.
После того, как в сорок восьмом году были изобретены транзисторы, ситуация немного изменилась в лучшую сторону, так как это привело к значительному уменьшению габаритов.
Примерно в шестьдесят пятом году был выпущен первый мини-компьютер, который все мы знаем - PDP-8.
Далее, после процесса изобретения интегральных схем, размеры компьютеров были уменьшены.
Далее, с великой радостью, ученые встречали появление микропроцессора Intel-4004. В продажу данный процессор поступил только к середине семидесятых годов.
В 1973 году был выпущен микропроцессор Intel-8008, который являлся 8-битовым.
Наконец - то Биллом Гейтсом, был создан 'Альтаир' интерпретатор языка Basic. Это является великим достижением и прорывом вперед – у пользователей появилась возможность писать программы.
Именно в эти годы, компьютер и начал обретать свою популярность.
В это время многие фирмы начали производить компьютеры и программное обеспечение к ним. Начали появляться программы для просчета информации, для работы и редактирования текста на компьютере.
Это облегчило работу людей многих профессий. Начали издаваться программы по бухгалтерии и для работы с документами. Огромную популярность в то время завоевывают печатные издания о компьютерах, которые освещали все новости и новинки компьютерного мира.
Одним из первых производителей персональных компьютеров является американская корпорация IBM, которая была основана 15 июня 1911 года. Естественно, что IBM до сих пор является крупнейшим мировым производителем компьютеров. Компьютеры марки IBM считаются самыми качественными и самыми надёжными.
Hewlett-Packard - также является крупной технологической компанией. Компания Hewlett Packard была основана 1 января 1939 году Биллом Хьюлеттом и Дэйвом Паккардом. В 2002 году компания Hewlett Packard объединилась с компанией Compaq, став после этого мировым лидером по продаже персональных компьютеров и компьютерной техники.
- Аналоговое и цифровое направления компьютерной техники. Преимущества и недостатки двух направлений.
Аналоговое направление основано на исчислении неизвестного физического объекта (процесса) по аналогии с моделью известного объекта (процесса). Основоположником аналогового направления является шотландский барон Джон Непер, который теоретически обосновал функции и разработал практическую таблицу алгоритмов, что упростило выполнение операций умножения и деления. Чуть позже англичанин Генри Бриггс составил таблицу десятичных логарифмов.
Цифровое направление развития техники вычислений оказалось более перспективным. В начале XVI в. Леонардо да Винчи создал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубными кольцами (макет работающего устройства был построен только в XX в.).
Аналоговые компьютеры. Существуют разнообразные виды таких компьютеров. Аналоговые компьютеры «программируются» заданием физических характеристик их компонентов. В некоторых компьютерах это делается обычно путем включения или исключения тех или иных компонентов из цепей, соединяющих эти компоненты проводами, и изменением параметров переменных сопротивлений, емкостей и индуктивностей в цепях. Программа работы, например, автомобильной трансмиссии изменяется перемещением ручки переключения передач, что заставляет жидкость в гидроприводе менять направление течения, производя нужный результат. Кроме технических средств, таких, как автоматические трансмиссии и музыкальные синтезаторы, наблюдается тенденция поручать аналоговым компьютерам выполнение специфических вычислительных задач практического плана. Существуют большие универсальные аналоговые компьютеры.
Цифровые компьютеры. Почти все цифровые компьютеры являются электронными. Все они имеют в какой-то степени аналогичные компоненты для получения, сортировки, обработки и передачи информации и используют относительно небольшое число базовых функций для выполнения своих задач. Наиболее важными характеристиками цифровых компьютеров являются быстродействие, способность работать повторяющимися способами, воспроизводимость результатов и универсальность. Благодаря этим характеристикам цифровые компьютеры находят широчайшее применение в диапазоне от наручных часов до космических кораблей. Существуют четыре основных вида цифровых компьютеров: суперкомпьютеры, большие компьютеры, миникомпьютеры и микрокомпьютеры. (Персональный компьютер можно рассматривать как универсальный микрокомпьютер.) Все цифровые компьютеры имеют примерно одинаковое устройство, но различаются размерами и скоростью выполнения вычислений.
- Поколения компьютеров. История появления персонального компьютера.
Поколения компьютеров.Ни одно техническое устройство не совершенствовалось так быстро, как компьютер. Каждые 10-12 лет происходил резкий прыжок в их конструкциях, способах производства. Новые модели быстро вытесняли стариков. Возможности и сферы их применения постоянно расширялись, а в отличие от других устройств, например, телевизоров или автомобилей, себестоимость и цена постоянно снижались.
Первое поколение (1945-1954) - компьютеры на электронных лампах (вроде тех, что были в старых телевизорах). Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко требовали для себя отдельных зданий, давно стали легендой. Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон - создатель теории информации, Алан Тьюринг - математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, - кибернетика, наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер.
Во втором поколении компьютеров (1955-1964) вместо электронных ламп использовались транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу. Но главные достижения этой эпохи принадлежат к области программ. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Тогда же были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров; программирование, оставаясь наукой, приобретает черты ремесла.Соответственно расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризовали свою бухгалтерию, предвосхищая моду на двадцать лет.
В третьем поколении ЭВМ (1965-1974) впервые стали использоваться интегральные схемы - целые устройства и узлы из десятков и сотен транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами). В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по всей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной. В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ - серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семействоSystem/360 фирмы IBM, на основе которого в СССР была разработана серия ЕС ЭВМ. Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры - небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Известное семейство миникомпьютеров PDP фирмы Digital Equipmentпослужило прототипом для советской серии машин СМ. Пятое Поколение и Суперкомпьютеры. Переход к компьютерам пятого поколения предполагал переход к новым архитектурам, ориентированным на создание искусственного интеллекта. Основные требования к компьютерам 5-го поколения: Создание развитого человеко-машинного интерфейса (распознавание речи, образов); Развитие логического программирования для создания баз знаний и систем искусственного интеллекта; Создание новых технологий в производстве вычислительной техники; Создание новых архитектур компьютеров и вычислительных комплексов. К классу суперкомпьютеров относят компьютеры, которые имеют максимальную на время их выпуска производительность, или так называемые компьтеры 5-го поколения. Первые суперкомпьютеры появились уже среди компьютеров второго поколения (1955 - 1964, см. компьютеры второго поколения), они были предназначены для решения сложных задач, требовавших высокой скорости вычислений. Это LARC фирмы UNIVAC, Stretch фирмы IBM и "CDC-6600" (семейство CYBER) фирмы Control Data Corporation, в них были применены методы параллельной обработки (увеличивающие число операций, выполняемых в единицу времени), конвейеризация команд (когда во время выполнения одной команды вторая считывается из памяти и готовится к выполнению) и параллельная обработка при помощи процессора сложной структуры, состоящего из матрицы процессоров обработки данных и специального управляющего процессора, который распределяет задачи и управляет потоком данных в системе. Компьютеры, выполняющие параллельно несколько программ при помощи нескольких микропроцессоров, получили название мультипроцессорных систем. Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами - векторами и матрицами. В них встроены векторные регистры и параллельный конвейерный механизм обработки. Если на обычном процессоре программист выполняет операции над каждым компонентом вектора по очереди, то на векторном - выдаёт сразу векторные команды.