abdurazakova.okis.ru

История развития вычислительной техники

2016-04-01

В основе развития вычислительной техники лежат практические успехи, достигнутые в технике ко времени становления информатики как науки, и результаты научных теоретических исследований. Теоретически вычислительная техника опиралась на развитие позиционной системы счисления, твердые правила и логическую теорию.

Еще древнегреческий ученый Аристотель, живший в IV в. до н.э., в своих трудах анализировал способы мышления человека и умение делать логические выводы. В развитие этого направления большой вклад был внесен немецким математиком и физиком Готфридом Вильгельмом Лейбницем (1646-1716) благодаря открытию направления символьной логики. Идея Лейбница была впоследствии развита в XIX в. в труде английского математика Джорджа Буля «Математический анализ логики». Заслуживает внимания тот факт, что в труде Буля результат любых количественных и логических действий принимает только значения, равные нулю (0) или единице (1). Таким образом, в математике сформировалось направление, которое получило название булевой алгебры. Булева алгебра открыла широкие возможности для изобретателей вычислительных машин, так как современные компьютеры «понимают» только значения 0 и 1 и, исходя из них, работают на основе логической зависимости.

Предпосылки для развития вычислительной техники были созданы в IX веке в трудах нашего соотечественника Мухаммада аль-Хорезми. В этих трудах Хорезми упорядочил и усовершенствовал индийскую систему счисления, разработал правила и порядок совершения арифметичecкиx действий, а также заложил основы теории алгоритмов и алгебры как науки. Труды Хорезми стали известны в Европе спустя 300 лет, и только после этого позиционные системы счисления распространились по всему миру. Как известно, позиционные системы счисления использyют и в современных компьютерах.

История развития вычислительной техники подразделяется в основном на четыре этапа, которые отличаются друг от друга принципом действия, скоростью и другими возможностями вычислительных средств.

Этап, предшествовавший появлению механических машин. С появлением потребности в вычислениях люди начали использовать в качестве первого вычислительного средства пальцы рук и ног. С их помощью они выполняли только действия, связанные со счетом. Однако совершать даже простейшие действия по сложению двузначных и более чисел, используя пальцы, было очень трудно. Поэтому люди постепенно изобретали различные искусственные средства вычисления. Одними из первых элементарных вычислительных средств были использовавшиеся в VT-V вв. до н.э. деревянные дощечки, на которые палочкой наносились знаки (бирки), а также абак, применявшийся древними греками в V1-V вв. до н.э. Средство, похожее на абак, использовалось и у других народов. В Японии оно называлось серобьян, в Китае - суан-пан, в России - счетами.

Из вычислительных средств, изобретенных позднее, заслуживают внимания счетные палочки шотландского математика Джона Непера (1617 г), круговая логарифмическая линейка английского учителя математики Вильяма Отредаи, четырехугольная логарифмическая линейка Ричарда Деламея (1632 г).

Этап механических машин начался с создания устройства В.Шиккарда (1623 г). Однако в действительности машина Шиккарда не была первой. В 1967 г. в национальной библиотеке Мадрида обнаружена неопубликованная рукопись Леонардо да Винчи, в которой имелся чертеж вычислительной установки, выполняющей сложение 13-значных чисел. На этом основании великого итальянского художника и математика Леонардо да Винчи (1462 1519 гг.) считают изобретателем первой вычислительной установки.

В1642 г. французский математик и физик Блез Паскаль создал механическую машину, выполняющую действия сложения и вычитания, которая получила название «Паскалина». В1642-1645 гг. он спроектировал более 50 разновидностей машины. Самая совершенная из них запоминала числа и выполняла четыре арифметических действия.

В 1673 г. немецкий математик и физик Готфрид Вильгельм Лейбниц изобрел машину с использованием двоичной системы счисления, которая умела выполнять четыре арифметических действия и извлекать корень.

Все вышеописанные механические установки приводились в действие вручную. В 1822 г. английским математиком Чарльзом Бэббиджем была изобретена так называемая разностная машина, которая работала на пару и выдавала счетные таблицы. Ч.Бэббидж является основоположником идеи создания вычислительной машины с программным управлением и установкой с арифметической, управляющей функцией, функцией памяти, ввода и вывода информации. Идея Бэббиджа легла в основу устройства современных компьютеров. Сотрудничавшая с ним английский математик Ада Августа Лавлейс (Байрон) разработала первую программу для машины Бэббиджа, а также ввела в нее некоторые понятия и термины. Однако вследствие того, что возможности технологии в то время были ограничены, идея осталась не претворенной в жизнь.

На основе всех этих изобретений были получены первые ответы на следующие вопросы:

Как необходимо представлять числа в машине?

Каким способом следует вводить в машину исходные числа для вычислений?

Как механически выполнять арифметические действия?

Как переводить десятичные числа при выполнении арифметических действий?

Как представлять числа, полученные в результате арифметических действий?

Этап электромеханических машин. В механических вычислительных машинах соответствующие установки приводились в действие вручную. Создание вычислительных машин, осуществляющих эту функцию при помощи электрической энергии, положило начало эпохе электромеханических вычислительных машин. Первое электромеханическое реле было изобретено в 1831 г. американским ученым Дж. Генри. А в 1918 г. русский ученый М.А. Бонч-Бруевич и английские ученые В.Икклз и Ф.Джордан независимо друг от друга создали электромеханическое реле, названное триггером.

В 1930 г. Ванневар Буш создал вычислительную машину, собранную на электромеханических реле. В1941 г. немецкий инженер Конрад Сузе создал вычислительную машину Z3, которая управлялась на основе программы, выполняла действия над числами с плавающими точками и основывалась на логической схеме. В1944 г. Говард Эйкен изобрел машину "Mark-1", работающую на основе программы с электромеханическим реле. Однако машины с электромеханическими реле были недостаточно надежны. В 1904 г. английский ученый Дж. Флеминг изобрел диоды, а в 1907 американский инженер Ли де Форес - триоды. Открытие диодов и триодов оказало огромное влияние нa дальнейшее развитие вычислительной техники.

Этап электронно-вычислительных машин. В 1946 г. впервые в Америке ученые Пенсильванского университета Дж. Моучли, Дж. Эккерт построили огромную электронно-вычислительную машину ENIAC, которая весила более 70 т, занимала площадь 300 м² и состояла почти из 18 тысяч электронных ламп. За секунду ENIAC совершала 300 действий умножения и 5000 действий сложения. Скорость ее в 1000раз превышала скорость машин с электромеханическими реле. Таким образом, ENIAC положила начало эпохе электронно-вычислительных машин.

Предпосылки к появлению персональных компьютеров

2016-04-01

В 1950-60х годах компьютеры были доступны только крупным компаниям из-за своих размеров и цены. В конкурентной борьбе за увеличение продаж фирмы, производящие компьютеры, стремились к удешевлению и миниатюризации своей продукции. Для этого использовались все современные достижения науки: память на магнитных сердечниках, транзисторы, и наконец микросхемы. К 1965 году мини-компьютер PDP-8 занимал объём, сопоставимый с бытовым холодильником, стоимость составляла примерно 20 тыс. долларов, кроме того, наблюдалась тенденция к дальнейшейминиатюризации.

В мае 1966 г. Стивен Грей основывает общество компьютерных любителей (Amateur Computer Society) или ACS, и начинает публиковать новости клуба.

Многочисленные энтузиасты, заинтересованные в изучении возможностей компьютеров, старались выжать всё возможное из доступных тогда материалов. Так, например, первый интерпретатор языка программирования для персонального компьютера был написан по инициативе двух студентов, а история фирмы Apple началась с гаража, так как у основателей не было другого помещения.

В 1975 г. Билл Гейтс и Пол Аллен решили написать интерпретатор языка BASIC для компьютера Altair 8800 и основали компанию Micro-Soft, специализировавшуюся на разработке программного обеспечения для компьютеров.
1 апреля 1976 г. Стив Джобс и Стив Возняк основали фирму Apple Computer.

Доступность персональных компьютеров стимулировала написание программного обеспечения; в свою очередь широкий выбор разработанного ПО стимулировал дальнейшее распространение и использование персональных компьютеров в обществе.

Объёмы продаж персональных компьютеров в конце 1970-х годов были невысоки, но для абсолютно нового товара коммерческий успех был ошеломляющ. Причиной этого было появление программного обеспечения, покрывавшего нужды пользователей в автоматизации обработки информации. В начале 1980-х наиболее популярны были язык программирования для «чайников» BASIC, текстовый редактор WordStar (назначения«горячих» клавиш которого используются до сих пор) и табличный процессор VisiCalc, переросший к настоящему времени в гиганта под названием Excel. Деловой мир всего мира увидел, что покупать компьютеры весьма выгодно: с их помощью стало возможно значительно эффективнее выполнять бухгалтерские расчёты, составлять документы и так далее. В результате оказалось, что для многих организаций необходимые им расчёты можно выполнять не на больших ЭВМ, а на персональных компьютерах, что значительно дешевле. Распространение персональных компьютеров к концу семидесятых годов привело к некоторому снижению спроса на большие и миниЭВМ. Это стало предметом серьёзного беспокойства корпорации IBM — ведущей компании по производству ЭВМ.

В 1979 году руководство IBM решило произвести как бы мелкий эксперимент (что-то вроде одной из десятков проводившихся в фирме работ по созданию нового оборудования) — попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров («если другие фирмы начали производство персональных компьютеров, то почему бы и нам не попробовать?»). Чтобы на этот эксперимент не тратить слишком много денег, руководство фирмы предоставило подразделению, ответственному за данный проект, невиданную в фирме свободу. В частности, ему было разрешено не конструировать персональный компьютер «с нуля», а использовать блоки, изготовленные другими фирмами. И это подразделение сполна использовало предоставленный шанс. Прежде всего в качестве основного микропроцессора компьютера был выбран новейший тогда 16-разрядный микропроцессор Intel 8088. Его использование позволило значительно увеличить потенциальные возможности компьютера, так как новый микропроцессор позволял работать с 1 Мегабайтом памяти, в то время как все имевшиеся тогда компьютеры на базе 8 разрядов были ограничены 64 Килобайтами. В компьютере были использованы и другие комплектующие различных фирм, а его программное обеспечение было поручено разработать небольшой фирме Microsoft.

В августе 1981 г. новый компьютер под названием IBM 5150 был официально представлен публике и вскоре после этого он приобрёл большую популярность у пользователей. Через один-два года компьютер IBM PC стал стандартом персонального компьютера. Сейчас такие компьютеры («совместимые с IBM PC») составляют значительную часть всех производимых в мире персональных компьютеров.

Успех IBM PC проистекает из удивительного отказа IBM лицензировать любые компоненты новой машины в сочетании с открытой архитектурой, расширяемостью и приемлемой ценой. Инновацией можно назвать разве что создание BIOS — встроенной программной оболочки для изоляции специфических особенностей "железа" от программ - но вряд ли покупатели могли оценить эту инновационность в тот момент. Зато сторонние производители получили возможность делать полностью совместимые клоны и модули расширения без каких либо юридических и финансовых проблем. Кроме того, в IBM PC широко использовались покупные элементы, что уменьшало затраты на запуск производства. Уже к 1986 году IBM теряет лидирующее положение на рынке IBM PC-совместимых компьютеров в пользу специализированных компаний-сборщиков. До наших дней дошли некоторые торговые марки сборочных компаний тех времен: Dell, Compaq и некоторые другие.

Персональные компьютеры от появления до современных дней

2016-04-01

Первые персональные компьютеры (1960—1980-е годы)

В 1969 году компания Honeywell выпускает «Кухонный Компьютер» H316 — первый домашний компьютер (стоимость 10 600 $).
В 1972 году была выпущена Magnavox Odyssey — первая в мире домашняя игровая приставка.
C 1973 года выпускается как исследовательский прототип несколько тысяч Xerox Alto — первый персональный компьютер с графическим интерфейсом и метафорой рабочего стола.
В 1974 году фирма MITS начало производство компьютера Altair 8800, который, как считается, положил начало всем любительским персональным компьютерам. Одной из причин успеха этого компьютера была простота архитектуры по отношению к «большим ЭВМ».
В 1975 году фирма MOS Technology, Inc. начало производство компьютера KIM-1, который, при стоимости 245долларов США обладал более дружественным интерфейсом по сравнению с популярным и более дорогим Altair 8800, что сделало его очень популярным у радиолюбителей и энтузиастов.
В 1976 году начался кустарный выпуск Apple I — компьютера, который послужил предтечей развития одного из современных производителей персональных компьютеров, Apple Computer.
В июне 1977 года первый серийно выпускавшийся Apple II предложил пользователям интегрированнуюклавиатуру, цветную графику, звук, пластиковый корпус и восемь слотов расширения. В отличие от предыдущих коммерчески выпускаемых ПК, «Apple II» больше выглядел как офисный прибор, а не как набор электронного оборудования, имел встроенный интерпретатор Бейсика, и был значительно более дружественен по отношению к неподготовленному пользователю. Тем самым «Apple II» положил начало революции в области персональных компьютеров: это была машина для масс, а не только для любителей, учёных или инженеров.
В августе 1977 года начался выпуск Tandy Radio Shack TRS-80 — первого домашнего компьютера, стоившего менее 600 долларов США.
В декабре 1977 года появился Commodore PET — первый компьютер, в комплект поставки которого входили клавиатура, монитор, накопитель на магнитной ленте (специальный фирменный магнитофон).
В 1978 году поступил в продажу Sinclair Mk14 по цене всего 39.95 английских фунтов.
В ноябре 1979 года начинаются массовые продажи домашних персональных компьютеров Atari 400/800. Являясь развитием популярной приставкиAtari 2600 эти модели послужили стартом для целой линейки весьма популярных домашних компьютеров.
В 1980 году в TRS-80 Color Computer впервые в персональном компьютере использована многопользовательская и многозадачная операционная система OS-9.
В 1980 году выпущен в продажу Sinclair ZX80 — первый персональный компьютер для домашнего применения ценой менее 100 английских фунтов.
В июне 1981 года был выпущен Texas Instruments TI-99/4A — первый домашний компьютер с 16-разрядным процессором Texas Instruments TMS9900.
12 августа 1981 года фирма IBM представила широкой публике первую модель персонального компьютера IBM PC 5150, ставшую фактическим родоначальником современных персональных компьютеров на архитектуре Intelx86.
В 1981 году начались продажи Commodore VIC-20. На старте продаж это был самый дешёвый персональный компьютер в США (цена ниже 300 долларов США). Тем не менее, аналогичный Sinclair ZX81, выпущенный в то же время на старте продаж в Британии стоит всего 49.95 английских фунтов. Тем не менее VIC-20 — первый компьютер в мире, который преодолел планку в один миллион проданных экземпляров.
В 1981 году появился Sinclair ZX81 — стоил всего 49.95 английских фунтов в виде набора для сборки и 69.95 фунтов — собранный и готовый к использованию.
В апреле 1982 года ZX Spectrum — самый продаваемый английский компьютер; помог становлению индустрии программного обеспечения в Соединённом Королевстве. В частности, за заслуги в развитии общества (не только производство компьютеров) основатель компании Sinclair Research сэр Клайв Синклер был награждён низшим дворянским званием «Рыцарь королевского Ордена».
В августе 1982 года начались продажи Commodore 64 — стал самым продаваемым компьютером всех времён и народов: продано более 20 миллионов машин.
В 1983 году был разработан стандарт MSX на архитектуру бытового компьютера; компьютеры этого стандарта производились различными компаниями преимущественно в Японии.
В 1983 года на смену IBM PC пришёл IBM PC/XT, включавший в себя жесткий диск.
В марте 1983 года Compaq начала продажи Compaq Portable — первого портативного компьютера, а также первого клона компьютеров серии IBM PC.
В 1983 году начались продажи Apple Lisa — амбициозный проект Apple, потерпевший неудачу, но подготовивший почву для успеха как и Apple Macintosh, так и Microsoft Windows (поначалу графической среды, а потом и операционной системы)
В январе 1984 года — первый успешный серийно выпускаемый персональный компьютер с манипулятором типа «мышь» и полностью графическим интерфейсом, названный Apple Macintosh, то есть первый успешный компьютер, реализовавший идеи, заложенные в Xerox Alto в промышленном масштабе.
В 1984 году компания Amiga Corporation в лице ЭрДжи Майкла и Дэйва Морса устраивает демонстрацию первого в мире персонального мультимедийного компьютера Amiga 1000. Демонстрация «Боинг» (Boeing) показывала, как трёхмерный шар, разрисованный красными и белыми квадратами летает в трёхмерной же комнате и с грохотом ударяется о стены.
В 1984 году — первый серийно выпускаемый отечественный персональный компьютер «АГАТ».
3 апреля 1986 года — первый ноутбук IBM PC Convertible от фирмы IBM.

Персональные компьютеры СССР

2016-04-01

В 1980—1983 годах «Микро-80» — советский любительский 8-разрядный микрокомпьютер на основе микропроцессора К580ИК80А. Схема «Микро-80» была опубликована в журнале «Радио» в 1983 г., издававшимся в СССР миллионным тиражом.

В 1981—1983 годах был разработан 8-разрядный ПК «Агат», который выпускался с 1984 до 1993 г.

В 1984 году на заседание пленума ЦК КПСС было принятие постановление о «Компьютеризации школьного образования в СССР», что ускорило появление персональных ЭВМ в школах и уже через несколько лет в школах появились компьютерные классы и школьников начали обучать азбуке программирования непосредственно на школьных ПЭВМ. Благодаря этому в 90-е годы было большое количество программистов в постсоветских республиках.

В январе 1985 года начато серийное производство 16-разрядных персональных компьютеров БК-0010 (и его варианты БК-0010Ш, БК0010-01, БК0010-01Ш). Один из самых массовых «домашних» ПК в СССР. Следующая модель из ряда БК — БК-0011, появилась в 1990 году, но несмотря на его улучшенные характеристики (ОЗУ 128 Кбайт, частота процессора 4 МГц, в комплекте контроллер НГМД), он не получил такого распространения как БК0010-01.

В 1986 году в журнале «Радио» опубликована схема микрокомпьютера «Радио-86РК». Благодаря своей простоте «Радио-86РК» завоевал популярность среди радиолюбителей СССР и впоследствии развился в целый ряд аналогов и вариантов, выпускавшихся как в любительских условиях, так и промышленно. «Радио 86РК» частично совместим с «Микро-80».

В 1986 году разработан бытовой персональный компьютер «Вектор-06Ц». В 1987 году благодаря ДОСААФ компьютер был представлен на 33-й Всесоюзной радиовыставке и после выставки «Вектор-06Ц» стал выпускаться серийно. Этот компьютер по параметрам превосходил «ZX Spectrum» в то время, у него был цветной графический экран с большой цветовой палитрой, трёхканальный звук и доступная цена. В 1989 году на 34-й Всесоюзной выставке творчества радиолюбителей представлена улучшенная конструкция «Вектор-06Ц.03». Компьютер был дополнен возможностью работать с гибкими дисками и электронным диском под управлением операционной системы.

В 1985—1987 годах сотрудниками Института ядерной физики Московского государственного университета Николаем Роем, Александром Скурихиным и Олегом Щербаковым был разработан 8-разрядный персональный компьютер «Корвет», который с 1988 года выпускался серийно на заводах Министерства Радиопромышленности СССР: на Бакинском производственном объединении «Радиостроение», на Брестском ПО СВТ, в Московском экспериментально-вычислительном центре ЭЛЕКС ГКВТИ и в кооперативе ЭНЛИН, на Каменск-Уральском ПО «Октябрь» (в том числе под названием «Нейва»); Фрунзенском заводе «ЭВМ» (Киргизская ССР); Ленинградским ЛНПО «Электроавтоматика» вслед за ранее освоенным игровым устройством «Интеллект» выпускалась модификация «Корвета» — ПК 8015 «Орбита».

В конце 80-х — начале 90-х годов прошлого века в СССР завоевали широкую популярность компьютеры ZX Spectrum, которые впоследствии с успехом тиражировали многочисленные кооперативы и военные предприятия «вставшие на рельсы конверсии». У аналогов ZX Spectrum было очень много разных названий, некоторые из них: «Хобби», «Львов», «Москва», «Ленинград», «Пентагон», «Скорпион», «Дельта», «Композит», «Согдиана», «Компаньон».

В 1990—1991 годах выпущен лэп-топ ПК-300, портативный персональный компьютер (совместимый IBM PC/XT), умещающийся в порфель, с полноформатной клавиатурой, жидкокристаллическим экраном (640x200 точек), оперативной памятью на 640 кБайт, двумя дисководами для дискет 3½" ёмкостью 720 Кбайт. Устанавливаемая операционная система — MS DOS 3.3. Автономность работы — 4 часа.

К концу 80-х — началу 90-х годов в СССР, кроме вышеперечисленных, выпускалось много различных типов любительских, бытовых и персональных ЭВМ таких как: «МК-88» (16-разрядная, 1 млн оп/сек), «ПОИСК», «Квант-4С» (16-разрядная, 1 млн оп/сек) и других. Они представляли собой либо клоны IBM PC/XT, либо развитие серии ДВК («Квант-4С»)^[1]. По сравнению с характеристиками зарубежных ЭВМ, например, Compaq Deskpro 386 (32-разрядная, 5 млн оп/сек), представленной в 1986 году^[2], видно, что отечественные разработки заметно уступали западным персональным компьютерам этого времени.

abdurazakova.okis.ru

История развития вычислительной техники

Предпосылки к появлению персональных компьютеров

Персональные компьютеры от появления до современных дней

Первые персональные компьютеры (1960—1980-е годы)

Персональные компьютеры СССР

Популярные заблуждения