История компьютеров. Как это было? Аналитические машины

В первой части статьи мы говорили об аналоговых компьютерах древности, а также о механических счётах, арифмометрах. Теперь поговорим о более сложных машинах. Читает Дмитрий Креминский Скачать в mp3 (8 Mb / 08:46 мин. ) МВМ (механическо-вычислительная машина)

В 1822 году англичанин Чарльз Бэббидж построил вычислительное устройство, названное им Разностной Машиной (Difference Engine). Работа машины основывалась на известном в математике методе конечных разностей. Этот метод позволяет вычислять значения многочленов, употребляя только операцию сложения и не выполняя при этом умножение и деление, которые значительно труднее поддаются автоматизации. Однако Difference Engine имела ограниченные возможности и развития не получила. Но всё же для того времени это был существенный прорыв в данной ветви техники.

Бэббидж не остановился на сделанном и пошёл дальше. С тридцатых годов он стал думать над созданием программируемой машины — он назвал её Аналитической машиной (Analytical Engine). Он не смог довести работы до конца по той причине, что Analytical Engine оказалась слишком сложна для техники того времени. Но идеи, которые он озвучил, — это были действительно революционные идеи! Он придумал практически современный компьютер, но не в электронном, а в механическом исполнении.

Из чего состояла его машина? По замыслу Бэббиджа, Analytical Engine имела следующие функциональные узлы:

1. «Склад» для хранения чисел (память); 2. «Мельница», арифметическое устройство (процессор); 3. Устройство, управляющее последовательностью операций в машине (Бэббидж никак его не назвал, сейчас используется термин «устройство управления»); 4. Устройства ввода и вывода данных.

На вход машины должны были поступать два потока перфокарт, которые Бэббидж назвал operation card (операционными картами) и variable card (картами переменных): первые управляли процессом обработки данных, которые были записаны на вторых. Информация заносилась на перфокарты путем пробивки отверстий. Из операционных карт можно было составить библиотеку функций. Помимо этого, Analytical Engine, по замыслу автора, должна была содержать устройство печати и устройство вывода результатов на перфокарты для последующего использования. Можно смело сказать, что Бэббидж первым использовал перфокарты для ввода-вывода информации в машину. Правда, до него в начале века перфокарты предложил использовать Жозеф Мари Жаккар для быстрого перехода с узора на узор в ткацких станках.

Бэббидж не закончил своей машины. Во-первых, у него не хватило денег, ведь все узлы он изготавливал за свой счёт. Во-вторых, а это более важно, в то время техника не позволяла делать детали с нужной точностью, а для Analytical Engine было необходимо огромное количество зубчатых колёс.

В 1991 году, к двухсотлетию со дня рождения ученого, сотрудники лондонского Музея науки воссоздали по его чертежам 2,6-тонную «разностную машину № 2», а в 2000 году — еще и 3,5-тонный принтер Бэббиджа. Оба устройства, изготовленные по технологиям середины XIX века, превосходно работают — в расчётах Бэббиджа было найдено всего две ошибки. Первые компьютеры 20 века

Первым компьютером, который уже не был чисто механическим, можно назвать Mark1. Идея его создания родилась в 1937 году. Говард Айкен предложил проект вычислительной машины на электромеханических реле. За работу взялась компания IBM (International Business Machines, Inc), занимавшаяся производством механических пишущих машинок и арифмометров, президент которой умел заглядывать в будущее. В проект было вложено 500 тысяч долларов, по тем временам это были очень большие деньги, наши олигархи в новые технологии такую сумму вкладывать ни за что не стали бы. Проектирование машины началось в 1939 году, а строительство закончилось в 1944. Mark1 при довольно больших размерах (намного больше моего ноутбука — 17 метров в длину и 2. 5 в высоту) и огромной степени напичканности деталями (750 тысяч различных деталей, 800 метров проводов, более 3 тысяч реле) была всего лишь в десять раз эффективней аналитической машины Чарльза Бэббиджа.

Несмотря на то, что Mark1 называют одним из первых немеханических компьютеров, он был устроен практически так же, как арифмометры и аналитическая машина Бэббиджа — всё те же зубчатые колёса, разве что эта машина считала быстрее и, в отличие от некоторых устройств, умела умножать, делить, возводить числа в степени, считать значение синуса и вычислять логарифмы. Есть у этой машины одна большая заслуга — в ней был впервые реализован принцип независимо хранимой программы. Если сейчас информация хранится на CD и DVD, то в то время под носитель приспособили ленту с информацией, записанной в виде пробитых отверстий (перфоленту). Перфоленту можно было использовать не один раз и хранить отдельно от машины.

Полумеханические компьютеры, такие как Mark1, начинали уходить на покой, им на смену приходили более новые и более мощные машины. Одна из них — Electronical Numerical Integrator and Calculator, сокращенно — ENIAC. Это первый компьютер, собранный с применением электронных вакуумных ламп. ENIAC была представлена своими создателями в 1946 году. В её конструкцию входило 18 тысяч вакуумных ламп и около 1500 реле, машина занимала отдельное помещение площадью в 85 квадратных метров, весила 30 тонн и потребляла 150 киловатт энергии. В отличие от своих предшественников, ENIAC имела вместо зубчатых колес для хранения числовых значений замкнутые цепи из 10 специальных электронных переключателей — триггеров (триггер — это переключательное устройство, которое достаточно долго сохраняет одно из двух состояний равновесия и скачкообразно переключается из одного состояния в другое по сигналу извне).

В ENIAC′е впервые перфолента была заменена на перфокарту. Как работают перфоленты и перфокарты и чем они отличаются? Специфика работы проста — каждое отверстие (перфорация) замыкало определенную электрическую цепь при попадании в него контактной щетки считывающего устройства, и компьютер выполнял требуемую команду. Примитивно, но действенно. А чем же отличаются перфокарты от перфолент, и чем карты лучше своих предшественниц? Дело в том, что перфоленты часто рвались во время работы, и приходилось или склеивать их, или менять целиком, а зачастую запасных не было и нужно было изготовлять новые. А перфокарты? Испортилась одна пластинка — выбрасываешь её и устанавливаешь новую.

Один из самых больших недостатков этого компьютера — устройство ввода. Оно было намного больше клавиатуры моего Acer′а. Сейчас это даже представить трудно — ввод информации в машину осуществлялся посредством переключения контактных коммутаторов на 40 наборных досках, каждая из которых была оснащена несколькими тысячами проводов, а общее их число составляло 6 000. Чтобы переключить компьютер на другую задачу, у «операторов» уходило порою до нескольких дней.

Второй недостаток ENIAC′а — 18 тысяч вакуумных ламп. Если перегорала одна из них, то компьютер объявлял перерыв — техники из кожи вон вылезали, вручную перебирали все лампы, пока не находили виновницу сего торжества. На это также уходило довольно много времени, что не очень радовало тогдашних юзеров (хотя, по сравнению с Mark1, это была очень быстродействующая машина — ездила она быстро, хотя, к сожалению, запрягалась медленно).

Примерно так выглядит история компьютеров от древних времён до первых машин, которые уже можно было называть ЭВМ. Недавно я в каком-то журнале прочитал, что в наше время цифровая техника стремительно развивается. Но если посмотреть внимательней, то стразу станет ясно, что никуда она не развивается, а всего лишь совершенствуется. Все компьютеры работают по той же схеме, что и ENIAC, просто сейчас работают они быстрее и качественней, но принципы работы остались практически те же самые.


00:24 25.03.2017



Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



О микрофонах и о их выборе

О микрофонах и о их выборе

Для многих людей, работа с микрофонами доставляет немало трудностей. У них всегда возникает простой вопрос: «Почему нельзя просто включить микрофон в компьютер как мышку?». Прогресс наконец-то их услы...
Попутные грузоперевозки

Попутные грузоперевозки

Сэкономить на доставке до 70%? Уже реальность! Всё большую популярность приобретают попутные грузоперевозки. Но как это помогает существенно уменьшить затраты? Попутчики по грузоперевозкам Доставка ...
Мифы об образовании, или Что мешает учиться и обучать?

Мифы об образовании, или Что мешает учиться и обучат...

«Способность человека проявляется ровно настолько, насколько он может учиться и знать. А дать в его распоряжение технологии обучения, которые действительно работают — является залогом...
Кедровая фитобочка для дома: преимущества и важные аспекты эксплуатации

Кедровая фитобочка для дома: преимущества и важные а...

Безусловно, всем нам хочется очень долго оставаться красивыми и здоровыми. Именно из-за этого различных косметических салонах все более популярными становятся сеансы в кедровых бочках. По сути, фитобо...
Способы обеспечения охраны перевозимого груза

Способы обеспечения охраны перевозимого груза

Актуальность обеспечения безопасности грузов была высока во все времена. На дорогах не редки вооруженные нападения на подвижный состав, а преступникам не важно, насколько ценен перевозимый груз. Осуще...
Какую керамическую плитку купить: обзор лучших брендов

Какую керамическую плитку купить: обзор лучших бренд...

Сегодня выбор керамической плитки на строительном рынке достаточно широк. Люди не разбираются в ассортименте и не могут остановиться на одном варианте. Какого производителя выбрать? Расскажем о достои...
Самое интересное

Классификация офисов

Для офисов разработана простая классификация, согласно которой офисные здания делятся на категории "...

Гостиная

Гостиная – это комната, в которой семья принимает гостей. В ней так же собирается вся семья, поэт...

Качество мрамора и гранита

Отделка мрамором и гранитом - на сегодняшний день остаётся пожалуй самым практичным дизайнерским и а...

Не уродились помидоры? Это не повод для грусти!

Нет, не уродились в этом году помидоры в тех местах, где когда-то, давным-давно, прошло моё босоного...

Керамическая плитка Kerama Marazzi: выбираем колле

При обустройстве дизайна квартиры требуется продумать все до мелочей, вплоть до выбора плитки в ванн...

Дачные рецепты. Готовим на гриле?

Свежий дачный воздух, приготовленная на огне еда с лёгким запахом дымка, приятная компания &mda...

Как приготовить глинтвейн

За окнами холодная осень. Не за горами зима, с её длинными морозными вечерами. Наступает время горяч...

Дымоход из нержавеющей стали: главные нюансы по вы

Постоянное тепло в частных и загородных домах – необходимое требование для благоустройства. В наши д...

Немецкий язык сегодня

Еще пару десятков лет считалось, что немецкий язык был языком войн.   Однако былые времена давн...

EvoWallet. Для чего нужен электробумажник и как им

Ещё одна платежная система. Какая польза от них? А какая польза от… нового сорта пива или но...



Новости развития информационнного портала:

Наш интернет-портал является ресурсом, который включает в себя полный перечень познавательных и занимательных статей. Каждый посетитель отыщет для себя что-нибудь нужное. Адаптированный дизайн дает возможность вам максимально быстро находить подходящую информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех электронных устройствах. Теперь отыскать нужную информацию стало просто.

Мы собрали для вас познавательные и занимательные статьи. На нашем портале вы найдете ответы на интересующие вас вопросы. Стандартная система поиска позволяет вам стремительно отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на абсолютно любых электронных устройствах. Отныне, поиск необходимой информации будет занимать у вас секунды.