В коя страна е изобретен първият компютър? Кога се появи първият компютър?

Дайте ясен отговор на въпроса „Кой е изобретил компютъра?“ всъщност не е толкова просто. Както в случая с много други изобретения, много хора, които са работили в различни страни, са дали своя принос за появата на компютъра и на въпроса кое устройство всъщност е достойно да се нарече първия компютър, могат да бъдат различни отговори. дадено. И така, тази публикация е за изобретателите на компютъра.

Какво е компютър? От една страна, компютърът се счита за вид компютърна технология, но неговата важна характеристика трябва да бъде способността не само да извършва изчисления, макар и сложни, но и да изпълнява някаква произволно зададена програма. Това означава, че устройствата, предназначени да решават само определени проблеми, не отговарят на определението за компютър; компютърът е универсално устройство за изчисления, което може да бъде програмирано.

Историята на компютрите започва през 19 век. През 1808 г. френският тъкач Джоузеф Мари Жакард (или Жакард) изобретява стан, който може не само да произвежда плат, но и да произвежда плат с произволни шарки. Всъщност това беше програмируема машина. Моделът беше зададен с помощта на плочи с дупки, пробити в определен ред - перфокарти.

Перфокарти за машина Жакард

През 1832 г. руският изобретател Семьон Николаевич Корсаков публикува дизайн на специални машини за обработка на информация с помощта на перфокарти. Всъщност това бяха машини за бази данни. Изобретението обаче не получи официална подкрепа; комисията, която прегледа проекта, изрази мнение, че „г-н Корсаков е изразходвал твърде много интелект, за да учи другите да се справят без интелект“.

Кой излезе с дизайна на първото програмируемо изчислително устройство, т.е. компютър? Този човек беше англичанин Чарлз Бабидж. Бабидж беше изключително многостранна личност, но е най-известен със своите проекти за компютри. През 1822 г. той построява машина за изчисляване на логаритмични таблици, тази машина по-късно става известна като машината за малки разлики. След това Бабидж решава да изгради пълномащабна версия на двигателя на разликата, получава субсидия от правителството, но не спазва нито крайния срок, нито размера на финансирането. Вместо първоначалните три години и 1500 паунда, Бабидж отделя 11 години и 17 000 паунда, но никога не завършва машината. Едва през 1991 г., за двестагодишнината на Бабидж, в Лондон е създадена работеща версия на този диференциален двигател.

Двигателят на разликата на Бабидж

Двигателят за разлики е доста сложно, но все пак силно специализирано изчислително устройство. Не можете да го наречете компютър. Въпреки това, в процеса на работа върху различната машина, Бабидж разработи проект за още по-сложна и универсална аналитична машина, която всъщност беше механичен компютър. Тази машина имаше блок за съхраняване на числа и самата тя можеше да извършва изчисления по програма, написана на перфокарти. Уви, колата беше твърде сложна и дори днес ентусиастите не се осмелиха да я възпроизведат.

През 19-ти и началото на 20-ти век развитието на изчислителната технология продължава, но тя все още е предназначена за високоспециализирани изчисления. През 1936 г. английският математик Алън Тюринг описва абстрактна машина, подходяща за произволни изчисления. Описаната машина беше наречена машина на Тюринг. Всъщност Тюринг определя критериите, по които може да се определи дали една изчислителна машина е универсална.

Алън Тюринг

До края на 30-те години имаше две възможности за изграждане на компютри. По-често срещани са електромеханичните машини, които комбинират електрически и механични елементи. Броеха много бавно - една операция можеше да отнеме няколко секунди. Но по това време се появи друга концепция - да се използват вакуумни лампи като елементи. Машините с вакуумни тръби - електронните - можеха да броят много по-бързо, но тръбите бяха скъпи и не много надеждни и често изгаряха.

Първите компютри се появяват между края на тридесетте и края на четиридесетте години. Единственият въпрос е кое устройство се смята за първия истински компютър? Да разгледаме кандидатите.

1) Колите на Конрад Цузе

Конрад Цузее немски инженер, който по собствена инициатива започва да разработва компютри. През 1938 г. със собствени пари той разработва и конструира първата електромеханична машина, наречена Z1, и внедрява в нея възможности за програмиране, но тя не работи надеждно. През 1939 г. започва Втората световна война и Цузе е извикан на фронта, откъдето успява да се върне и да създаде втората версия на своя автомобил - Z2, а в началото на 1941 г. - Z3. Тези машини вероятно са били първите действително работещи електромеханични компютри. През 1941 г. Цузе отново е призован на фронта. Без значение как доказваше на ръководството на Вермахта важността на своите компютри, те не искаха да го слушат. Едва след намесата на компанията за производство на самолети Henschel, където Zuse преди това е работил като инженер, най-накрая му е позволено да се върне на работа на компютрите си. Предполагаше се, че те ще бъдат използвани за изчисляване на аеродинамичните параметри на самолетите. Ръководството на Вермахта обаче не беше ентусиазирано от разработките и тъй като не виждаше особена стойност в тях, беше много неохотно да ги финансира. Следващият модел, Z4, е завършен от Zuse едва след войната. През 1950 г. той продава този модел в Швейцария.

Z3 (реставрирано копие) в немски музей

Z3 можеше да чете програма от перфолента и да извършва изчисления според нея. Тази машина обаче беше електромеханична, така че работеше много бавно и не можеше изрично да изпълни инструкции за условен скок, които се считат за важен компонент на компютърна програма. Може ли Z3 да се счита за първия компютър в света, а Конрад Цузе за негов изобретател? Някои смятат, че да, други смятат, че не.

2) Компютър Атанасов-Бери

През 1942 г. американски математик от български произход Джон Атанасови инженерът Клифърд Бери, който му помага, построи първия 100% електронен компютър без механични части. Тази машина не беше универсална и беше предназначена главно за решаване на линейни уравнения, но през 1973 г. Федералният окръжен съд на САЩ я призна за „първия компютър“. Може би от тази машина щеше да излезе нещо повече, ако Атанасов не беше призован в американската армия.

Компютър Атанасов-Бери

3) Британски „Бомби“ и „Колоси“

По време на Втората световна война британците са изправени пред задачата да дешифрират немските съобщения. Беше невъзможно да се разбият немските кодове ръчно. Тогава британците прибягват до помощта на компютрите.

През 1940 г. във Великобритания по проект Алън ТюрингПървият електромеханичен компютър е създаден, за да дешифрира немския код Enigma. Казваше се "Бомба". Една такава машина тежи 2,5 тона и за да дешифрират възможно най-много съобщения, до 1944 г. британците са построили 210 от тези машини.

"Бомба"

Но за да предадат важни съобщения, германците използвали друг, още по-сложен код на Лоренц. За да го дешифрира, е проектиран и построен мощен електронен компютър, наречен "Колос" (в размер на 10 броя). Тя беше програмируема и доста мощна за времето си, но все пак не универсална, а тясно специализирана машина. Английски инженер проектира Colossi и ръководи изграждането му. Томи Флауърс.

4) ENIAC

Да се ​​преместим в САЩ. През 1943 г. учени от Университета на Пенсилвания Джон МоклиИ Джон ЕкертРешиха да построят мощен електронен компютър. Предполагаше се, че се използва главно за изчисляване на артилерийски таблици - досадна и старателна работа, която беше поверена на университета от американската армия. Преди това таблиците се изчисляваха от хора със сумиращи машини и това им отнемаше много време. Устройството беше наречено ENIAC. ENIAC, съкращение от Electronic Numerical Integrator and Calculator, и може да извършва изчисления 2400 пъти по-бързо от човек със събирателна машина.

ENIAC

ENIAC е построен до есента на 1945 г. Той съдържа повече от 10 хиляди вакуумни тръби, тежи около 27 тона и консумира 150 kW електроенергия. По това време спешната необходимост от изчисляване на артилерийски таблици изчезна и компютърът започна да се използва за други цели, например за изчисляване на експлозията на водородна бомба, аеродинамиката на свръхзвуковия самолет и прогнозата за времето.

ENIAC може да се счита за истински компютър без специални уговорки. Това беше изцяло електронна изчислителна машина с общо предназначение, която демонстрира пълния потенциал на компютрите. В допълнение, ENIAC стана първият широко известен компютър, информация за машините на Зузе и Атанасов се появи по-късно, а британските декриптиращи компютри бяха класифицирани (и почти всички унищожени) по заповед на Чърчил. Така че ENIAC вероятно заслужава титлата на първия компютър в света.

И все пак работата с ENIAC все още не беше много удобна. Програмирането на компютъра се извършваше чрез промяна на позицията на кабелите и превключвателите, а подготовката за изчисления често отнемаше много повече време от самите изчисления. Още преди да завърши работата си, американският математик Джон фон Нойманпредложи да се използва архитектура за бъдещи компютри, която включва съхраняване на инструкции и данни в паметта. Тази архитектура стана основа за развитието на следващите компютри.

Нека обобщим и накрая да отговорим кой е изобретил компютъра. По един или друг начин участват в изобретяването и създаването на първите компютри:

1. Чарлз Бабидж – автор на първия дизайн на (механичен) компютър;
2. Алън Тюринг - описва дизайна на универсален компютър, дизайнер на британския електромеханичен компютър за дешифриране "Бомба";
3. Конрад Цузе - създател на първия електромеханичен програмируем компютър;
4. Джон Атанасов – създател на първия електронен непрограмируем компютър;
5. Томи Флауърс – конструктор на британския електронен компютър за дешифриране „Колос”;
6. Джон Мокли и Джон Екерт – конструктори на първия универсален електронен компютър ENIAC;
7. Джон фон Нойман, един от участниците в разработването на първите американски компютри, предложи архитектурата, която е в основата на дизайна на всички съвременни компютри.

Преносимите компютърни устройства бяха гледани с голям скептицизъм, когато се появиха за първи път. Най-много е създадено след Втората световна война, на 14 февруари 1946 г., от американски разработчици. Той беше изключително масивен и се състоеше от много компоненти, а по своите софтуерни и хардуерни свойства не беше далеч от калкулатор.

Създаване на първия компютър ENIAC

ENIAC работи дълго и усилено, за да създаде преносимо устройство. Разбира се, тяхната изследователска дейност беше многостранна. Но и преди тях имаше опити за създаване на компютър. Например, дори преди създаването на многотонния ENIAC, подобни прототипи са тествани, но поради технически недостатъци те не могат да бъдат създадени.

Учените от цял ​​свят бяха заети със създаването на първия компютър. Годината на завършване на разработката е 1946 г. Още на 14 февруари компютърът ENIAC беше представен на обществеността в демократичните Съединени щати. По размер той беше подобен на малка къща, по-голям от него, теглото му беше около 30 тона, а броят на електронните лампи можеше да освети малък град - имаше 18 хиляди от тях.

Малко за първия компютър

При такива огромни размери изчислителната мощност беше 5000 операции в секунда. ENIAC работи малко повече от 9 години и е изпратен за рециклиране. Този Хълк е създаден от група от петима инженери. Подобно на интернет технологията, създаването на първия компютър е поръчано от военните. След разработването и предварителните тестове, готовият продукт е прехвърлен на американските военновъздушни сили.

Компютърът се простираше на седемнадесет метра дължина, а главата му се състоеше от 765 хиляди части от различни видове. Цената на разработката беше около половин милион долара. Височината на автомобила е била около 2,5 метра. Устройството се намираше в Харвард. Датата на създаване на първия компютър обаче официално падна през 1944 г., когато той беше тестван за първи път.

Параметри на устройството в американски стил

Както беше отбелязано по-рано, компютърът от 1946 г. не е достигнал нивото на днешните преносими компютри. Ето неговите параметри и основни характеристики:

1. Компютърът тежеше повече от 4,5 тона.
2. Общата дължина на жиците в корпуса е 800 километра.
3. Валът, синхронизиращ изчислителните модули, беше с дължина 15 метра.
4. Най-простите (събиране и изваждане) математически операции са отнели на компютъра 0,33 секунди.
5. Делението отне 15,3 секунди, а той умножи малко по-бързо, само за 6 секунди.

За създаването на първия компютър бяха изразходвани огромни ресурси. Годината на това събитие е 1946 г.

Първите опити за създаване на примитивни електронни изчислителни устройства

Учен от Руската империя А. Крилов през 1912 г. успява да разработи първата машина за изчисляване на сложни диференциални уравнения. Само 15 години по-късно, през 1927 г., разработчиците от Америка тестват първия

Дори нацистите са разработвали компютри. Година преди избухването на Втората световна война, през 1938 г., немският учен Конрад Цузе създава цифров модел на компютър с програмен компонент, наречен Z1. И през 1941 г. "Z first" претърпява редица подобрения и получава окончателното име Z3. Този модел много повече напомняше на модерен лаптоп.

Финализиране на прототипа на ABC

Разработчикът Джон Атанасов от САЩ през 1942 г. ръководи разработването на компютъра модел ABC. Но той беше призован в армията и създаването на компютъра беше спряно за известно време. Неговият модел започна да се тества за проучване от друга група разработчици, водени от Джон Мокли. В резултат на това той започва собствена работа по създаването на компютъра ENIAC.

Той беше първият, който даде началото на двоичната бройна система, която все още се използва в нашите компютри и до днес. Първоначалната цел на компютъра беше да помогне на военните да решат определени проблеми. Те допринесоха за автоматизирането на бомбардировъчните изчисления за артилерията и военновъздушните сили.

Създаване на първия компютър в СССР

Съветският съюз не изоставаше от световните тенденции. В лабораторията на S.A. Лебедев разработи първия компютърен модел в цяла Евразия. Първият успех на съветската електронно-изчислителна структура беше последван от други, по-малко шумни, но изключително полезни за науката.

Съветски учени разработиха и тестваха малка електронна сумираща машина или накратко MESM. Това беше модел на по-голям компютърен апарат.

Първият съветски електронен компютър е проектиран и пуснат в експлоатация близо до град Киев. Името на Сергей Лебедев (1902-1974) се свързва с появата на първия компютър в Съюза и на територията на континентална Европа. През 1997 г. световната научна общност го признава за пионер на компютърните технологии, а през същата година Международното компютърно общество издава медал с надпис: „S.A. Лебедев - разработчик и дизайнер на първия компютър в Съветския съюз. Основателят на съветската компютърна техника." Общо с прякото участие на академика бяха създадени 18 електронни компютъра, 15 от които влязоха в масово производство.

Сергей Алексеевич Лебедев - основател на компютърните технологии в СССР

През 1944 г., след като е назначен за директор на Института по енергетика на Академията на науките на Украинската ССР, академикът и семейството му се преместват в Киев. Остават още четири дълги години до създаването на революционна разработка. Този институт е специализиран в две области: електротехника и топлотехника. С волево решение директорът разделя две не съвсем съвместими научни направления и оглавява Института по електроника. Лабораторията на института се премества в покрайнините на Киев (Феофания, бивш манастир). Именно там се сбъдва дългогодишната мечта на професор Лебедев - да създаде електронна цифрова изчислителна машина.

Първият компютър на СССР

През 1948 г. е сглобен моделът на първия домашен компютър. Устройството заемаше почти цялото пространство на стаята с площ от 60 m2. Имаше толкова много елементи в дизайна (особено такива за отопление), че когато машината беше пусната за първи път, се генерираше толкова много топлина, че дори беше необходимо да се демонтира част от покрива. Първият модел на съветския компютър се нарича просто Малка електронно-изчислителна машина (МЭСМ). Той можеше да изпълнява до три хиляди изчислителни операции в минута, което по стандартите от онова време беше изключително високо. MESM прилага принципа на електронна тръбна система, която вече е тествана от западни колеги („Colossus Mark 1” 1943 г., „ENIAC” 1946 г.).

Общо около 6 хиляди различни вакуумни тръби са използвани в MESM; устройството изисква мощност от 25 kW. Програмирането се извършва чрез въвеждане на данни от перфорирани ленти или чрез въвеждане на кодове на превключвател с плъгини. Извеждането на данни се извършва с помощта на електромеханично печатащо устройство или чрез фотографиране.

Параметри на MESM:

• двоична система за броене с фиксирана точка пред най-значимата цифра;
• 17 цифри (16 плюс една на знак);
• Капацитет на RAM: 31 за числа и 63 за команди;
• функционален капацитет на устройството: подобен на RAM;
• триадресна командна система;
• извършени изчисления: четири прости операции (събиране, изваждане, деление, умножение), сравнение с отчитане на знака, отместване, сравнение в абсолютна стойност, добавяне на команди, прехвърляне на управление, прехвърляне на числа от магнитен барабан и др.;
• тип ROM: тригерни клетки с възможност за използване на магнитен барабан;
• система за въвеждане на данни: последователна с управление чрез програмна система;
• моноблоково универсално аритметично устройство с паралелно действие върху тригерни клетки.

Въпреки максимално възможната автономна работа на MESM, отстраняването на неизправностите все още се извършва ръчно или чрез полуавтоматично регулиране. По време на тестовете компютърът беше помолен да реши няколко проблема, след което разработчиците заключиха, че машината е способна да извършва изчисления извън контрола на човешкия ум. През 1951 г. се провежда публична демонстрация на възможностите на малка електронна сумираща машина. От този момент нататък устройството се счита за първия въведен в експлоатация съветски електронен компютър. Само 12 инженери, 15 техници и монтажници са работили върху създаването на MESM под ръководството на Лебедев.

Въпреки редица съществени ограничения, първият компютър, произведен в СССР, работеше в съответствие с изискванията на времето си. Поради тази причина на машината на академик Лебедев е поверено извършването на изчисления за решаване на научни, технически и народностопански проблеми. Опитът, натрупан по време на разработването на машината, беше използван за създаването на BESM, а самият MESM беше разглеждан като работещ прототип, върху който бяха разработени принципите за конструиране на голям компютър. Първата „палачинка“ на академик Лебедев по пътя към развитието на програмирането и разработването на широк кръг от въпроси в изчислителната математика не се оказа на буца. Машината се използваше както за текущи задачи, така и се смяташе за прототип на по-модерни устройства.

Успехите на Лебедев са високо оценени във висшите ешелони на властта и през 1952 г. академикът е назначен на ръководна длъжност в института в Москва. Малка електронна изчислителна машина, произведена в един екземпляр, се използва до 1957 г., след което устройството е демонтирано, разглобено на компоненти и поставено в лабораториите на Политехническия институт в Киев, където части от MESM обслужват студентите в лабораторни изследвания.

Компютри от серия "М".

Докато академик Лебедев работи върху електронно изчислително устройство в Киев, в Москва се формира отделна група от електроинженери. През 1948 г. служители на Енергийния институт Кржижановски Исак Брук (електроинженер) и Башир Рамеев (изобретател) подават заявление до патентното ведомство за регистрация на собствен компютърен проект. В началото на 50-те години Рамеев става ръководител на отделна лаборатория, където е планирано да се появи това устройство. Само за една година разработчиците сглобяват първия прототип на машината M-1. По всички технически параметри това беше устройство, много по-ниско от MESM: само 20 операции в секунда, докато машината на Лебедев показа резултат от 50 операции. Присъщото предимство на M-1 е неговият размер и консумация на енергия. Дизайнът използва само 730 електрически лампи, те изискват 8 kW, а цялото устройство заема само 5 m 2.

През 1952 г. се появи М-2, чиято производителност се увеличи сто пъти, но броят на лампите се удвои. Това беше постигнато чрез използването на контролни полупроводникови диоди. Но иновацията изисква повече енергия (M-2 консумира 29 kW), а проектната площ заема четири пъти повече от своя предшественик (22 m2). Изчислителните възможности на това устройство бяха напълно достатъчни за изпълнение на редица изчислителни операции, но масовото производство така и не започна.

"Бебешки" компютър М-2

Моделът M-3 отново стана „бебе“: 774 вакуумни тръби, консумиращи енергия в размер на 10 kW, площ - 3 m 2. Съответно изчислителните възможности също са намалели: 30 операции в секунда. Но това беше напълно достатъчно за решаване на много приложни проблеми, така че М-3 беше произведен в малка партида, 16 броя.

През 1960 г. разработчиците увеличиха производителността на машината до 1000 операции в секунда. Тази технология беше допълнително заимствана за електронни компютри „Арагац“, „Раздан“, „Минск“ (произведени в Ереван и Минск). Тези проекти, изпълнявани паралелно с водещите московски и киевски програми, показаха сериозни резултати едва по-късно, при прехода на компютрите към транзистори.

"Стрелка"

Под ръководството на Юрий Базилевски в Москва се създава компютърът Стрела. Първият прототип на устройството е завършен през 1953 г. "Стрела" (подобно на М-1) съдържа памет на електронно-лъчеви тръби (MESM използва тригерни клетки). Проектът на този компютърен модел беше толкова успешен, че масовото производство на този тип продукт започна в Московския завод за изчислителни и аналитични машини. Само за три години бяха сглобени седем екземпляра от устройството: за използване в лабораториите на Московския държавен университет, както и в компютърните центрове на Академията на науките на СССР и редица министерства.

Компютър "Стрела"

Стрела извършва 2 хиляди операции в секунда. Но устройството беше много масивно и консумираше 150 kW енергия. Дизайнът използва 6,2 хиляди лампи и повече от 60 хиляди диода. „Махина“ заемаше площ от 300 м2.

БЕСМ

След прехвърлянето си в Москва (през 1952 г.), в Института по прецизна механика и изчислителна техника, академик Лебедев се заема с производството на ново електронно изчислително устройство - Голямата електронна изчислителна машина, БЕСМ. Имайте предвид, че принципът на конструиране на нов компютър до голяма степен е заимстван от ранното развитие на Лебедев. Изпълнението на този проект постави началото на най-успешната серия съветски компютри.

BESM вече извършваше до 10 000 изчисления в секунда. В този случай са използвани само 5000 лампи, а консумираната мощност е 35 kW. BESM беше първият съветски компютър с „широк профил“ - първоначално беше предназначен да бъде предоставен на учени и инженери за извършване на изчисления с различна сложност.

Моделът BESM-2 е разработен за масово производство. Броят на операциите в секунда беше увеличен до 20 хиляди. След тестване на CRT и живачни тръби, този модел вече имаше RAM на феритни ядра (основният тип RAM за следващите 20 години). Серийното производство, започнало в завода Володарски през 1958 г., произвежда 67 единици оборудване. BESM-2 бележи началото на разработването на военни компютри, които контролират системите за противовъздушна отбрана: M-40 и M-50. Като част от тези модификации беше сглобен първият съветски компютър от второ поколение 5E92b, а по-нататъшната съдба на серията BESM вече беше свързана с транзистори.

Преходът към транзистори в съветската кибернетика премина гладко. През този период на домашното компютърно инженерство няма особено уникални разработки. По принцип старите компютърни системи бяха преоборудвани за нови технологии.

Голяма електронна изчислителна машина (BESM)

Изцяло полупроводниковият компютър 5E92b, проектиран от Лебедев и Бурцев, е създаден за специфични задачи на противоракетната отбрана. Състоеше се от два процесора (изчислителен и периферен контролер), имаше система за самодиагностика и позволяваше „гореща“ подмяна на изчислителните транзисторни блокове. Производителността беше 500 хиляди операции в секунда за основния процесор и 37 хиляди за контролера. Такава висока производителност на допълнителния процесор беше необходима, защото не само традиционните входно-изходни системи, но и локаторите работеха заедно с компютърния блок. Компютърът заема повече от 100 m 2.

След 5E92b разработчиците отново се върнаха към BESM. Основната задача тук е производството на универсални компютри, използващи транзистори. Така се появяват БЕСМ-3 (останал като макет) и БЕСМ-4. Последният модел е произведен в количество от 30 екземпляра. Изчислителната мощност на БЕСМ-4 е 40 операции в секунда. Устройството се използва главно като „лабораторна проба“ за създаване на нови езици за програмиране, а също и като прототип за изграждането на по-модерни модели, като BESM-6.

В цялата история на съветската кибернетика и компютърни технологии БЕСМ-6 се счита за най-прогресивния. През 1965 г. това компютърно устройство е най-модерното по отношение на управляемостта: развита система за самодиагностика, няколко режима на работа, широки възможности за управление на отдалечени устройства, възможност за конвейерна обработка на 14 команди на процесора, поддръжка на виртуална памет, кеш на командите , четене и запис на данни. Показателите за изчислителна производителност са до 1 милион операции в секунда. Производството на този модел продължава до 1987 г., а използването му до 1995 г.

"Киев"

След като академик Лебедев замина за „Златоглавая“, неговата лаборатория и нейният персонал преминаха под ръководството на академик Б.Г. Гнеденко (директор на Института по математика на Академията на науките на Украинската ССР). През този период беше определен курс за нови разработки. Така се ражда идеята за създаване на компютър, използващ вакуумни тръби и памет върху магнитни ядра. Той беше кръстен "Киев". При разработването му за първи път е приложен принципът на опростеното програмиране - адресен език.

През 1956 г. бившата лаборатория Лебедев, преименувана на Изчислителен център, се оглавява от В.М. Глушков (днес този отдел работи като Институт по кибернетика на името на академик Глушков на Националната академия на науките на Украйна). Под ръководството на Глушков "Киев" беше завършен и пуснат в експлоатация. Машината остава на въоръжение в Центъра, вторият образец на компютъра Киев е закупен и сглобен в Обединения институт за ядрени изследвания (Дубна, Московска област).

Виктор Михайлович Глушков

За първи път в историята на използването на компютърни технологии с помощта на „Киев“ беше възможно да се установи дистанционно управление на технологичните процеси в металургичен завод в Днепродзержинск. Имайте предвид, че тестовият обект беше на почти 500 километра от колата. „Киев“ участва в редица експерименти за изкуствен интелект, машинно разпознаване на прости геометрични фигури, моделиране на машини за разпознаване на печатни и писмени букви и автоматичен синтез на функционални схеми. Под ръководството на Глушков една от първите системи за управление на релационни бази данни („AutoDirector“) беше тествана на машината.

Въпреки че устройството беше базирано на същите вакуумни тръби, Киев вече разполагаше с феритно-трансформаторна памет с обем 512 думи. Устройството също така използва външен блок памет на магнитни барабани с общ обем от девет хиляди думи. Изчислителната мощност на този компютърен модел беше триста пъти по-голяма от възможностите на MESM. Структурата на командите е подобна (три адреса за 32 операции).

„Киев“ имаше свои собствени архитектурни характеристики: машината реализираше асинхронен принцип на прехвърляне на управление между функционални блокове; няколко блока памет (феритна RAM, външна памет на магнитни барабани); въвеждане и извеждане на числа в десетичната бройна система; пасивно устройство за съхранение с набор от константи и подпрограми на елементарни функции; развита система от операции. Устройството извършва групови операции с промяна на адреса, за да повиши ефективността на обработката на сложни структури от данни.

През 1955 г. лабораторията на Рамеев се премества в Пенза, за да разработи друг компютър, наречен "Урал-1" - по-евтина и следователно масово произвеждана машина. Само 1000 лампи с консумация на енергия от 10 kW - това направи възможно значително намаляване на производствените разходи. "Урал-1" се произвежда до 1961 г., сглобени са общо 183 компютъра. Те бяха инсталирани в компютърни центрове и дизайнерски бюра по целия свят. Например в центъра за управление на полетите на космодрума Байконур.

„Урал 2-4“ също беше базиран на вакуумни тръби, но вече използваше RAM на феритни ядра и извършваше няколко хиляди операции в секунда.

По това време Московският държавен университет проектира свой собствен компютър „Сетун“. Той също влезе в масово производство. Така в Казанския компютърен завод са произведени 46 такива компютъра.

"Setun" е електронно изчислително устройство, базирано на троична логика. През 1959 г. този компютър със своите две дузини вакуумни тръби извършва 4,5 хиляди операции в секунда и консумира 2,5 kW енергия. За тази цел са използвани феритни диодни клетки, които съветският електроинженер Лев Гутенмахер е тествал през 1954 г. при разработването на своя безлампов електронен компютър ЛЕМ-1.

„Сетуни“ успешно функционира в различни институции на СССР. В същото време създаването на локални и глобални компютърни мрежи изисква максимална съвместимост на устройствата (т.е. двоична логика). Транзисторите бяха бъдещето на компютрите, докато лампите останаха реликва от миналото (както някога са били механичните релета).

"Сетун"

"Днепър"

По едно време Глушков беше наричан новатор, той многократно излагаше смели теории в областта на математиката, кибернетиката и компютърните технологии. Много от неговите иновации бяха подкрепени и внедрени по време на живота на академика. Но времето ни помогна да оценим напълно значителния принос на учения за развитието на тези области. С името В.М. Глушков, вътрешната наука свързва историческите етапи на прехода от кибернетиката към компютърните науки, а след това към информационните технологии. Институтът по кибернетика на Академията на науките на Украинската ССР (до 1962 г. - Изчислителният център на Академията на науките на Украинската ССР), ръководен от изключителен учен, специализиран в усъвършенстване на компютърните технологии, разработване на приложен и системен софтуер, промишлен системи за контрол на производството, както и услуги за обработка на информация за други области на човешката дейност. Институтът стартира мащабни изследвания за създаване на информационни мрежи, периферни устройства и компоненти за тях. Безопасно е да се заключи, че в онези години усилията на учените бяха насочени към „завладяване“ на всички основни направления на развитие на информационните технологии. В същото време всяка научно обоснована теория беше незабавно приложена на практика и намери потвърждение на практика.

Следващата стъпка в местното компютърно инженерство е свързана с появата на електронното изчислително устройство Dnepr. Това устройство стана първият полупроводников контролен компютър с общо предназначение за целия Съюз. Именно на базата на Днепър започнаха опитите за масово производство на компютърна техника в СССР.

Тази машина е проектирана и конструирана само за три години, което се смята за много кратко време за такъв дизайн. През 1961 г. много съветски индустриални предприятия бяха преоборудвани и управлението на производството падна върху плещите на компютрите. По-късно Глушков се опита да обясни защо е възможно да се сглобят устройствата толкова бързо. Оказва се, че дори на етапа на разработка и проектиране VC работи в тясно сътрудничество с предприятия, където е планирано да инсталират компютри. Анализирани са характеристиките на производството, етапите и са изградени алгоритми за целия технологичен процес. Това даде възможност за по-точно програмиране на машините въз основа на индивидуалните индустриални характеристики на предприятието.

Бяха проведени няколко експеримента с участието на Днепър за дистанционно управление на производствени съоръжения с различни специализации: стомана, корабостроене, химическа. Обърнете внимание, че през същия период западните дизайнери проектират универсален контролен полупроводников компютър RW300, подобен на домашния. Благодарение на проектирането и пускането в експлоатация на компютъра Днепър беше възможно не само да се намали разстоянието в развитието на компютърните технологии между нас и Запада, но и практически да се ходи „крак в крак“.

Компютърът Dnepr има още едно постижение: устройството е произведено и използвано като основно производствено и изчислително оборудване в продължение на десет години. Това (по стандартите на компютърните технологии) е доста значителен период, тъй като за повечето такива разработки етапът на модернизация и подобрение се оценява на пет до шест години. Този компютърен модел беше толкова надежден, че му беше поверено проследяването на експерименталните космически полети на космическите совалки Союз 19 и Аполо през 1972 г.

За първи път местното компютърно производство беше изнесено. Разработен е и генерален план за изграждането на специализиран завод за производство на компютърна техника - завод за изчислителни и управляващи машини (ВУМ), разположен в Киев.

И през 1968 г. полупроводниковият компютър Dnepr 2 е произведен в малка серия. Тези компютри имаха по-широко разпространено предназначение и бяха използвани за извършване на различни изчислителни, производствени и икономически задачи. Но серийното производство на Днепър 2 скоро беше спряно.

"Днепър" отговаря на следните технически характеристики:

• двуадресна командна система (88 команди);
• двоична бройна система;
• 26 бита с фиксирана точка;
• памет с произволен достъп с 512 думи (от един до осем блока);
• изчислителна мощност: 20 хиляди операции събиране (изваждане) в секунда, 4 хиляди операции умножение (деление) при същите времеви честоти;
• размер на апарата: 35-40 м2;
• консумирана мощност: 4 kW.

"Промин" и компютри от серията "МИР".

1963 г. се превръща в повратна точка за местната компютърна индустрия. Тази година машината Promin (от украински - лъч) се произвежда в завода за производство на компютри в Северодонецк. Това устройство е първото, което използва блокове памет на метализирани карти, поетапно микропрограмно управление и редица други нововъведения. Основната цел на този компютърен модел се счита за извършване на инженерни изчисления с различна сложност.

Украински компютър "Промин" ("Луч")

След „Луч” в серийно производство влязоха компютрите „Промин-М” и „Промин-2”:

• Капацитет на RAM: 140 думи;
• въвеждане на данни: от метализирани перфокарти или щепсел вход;
• брой незабавно запаметени команди: 100 (80 - основни и междинни, 20 - постоянни);
• unicast командна система с 32 операции;
• изчислителна мощност – 1000 прости задачи в минута, 100 изчисления за умножение в минута.

Веднага след моделите от серията "Промин" се появи електронно изчислително устройство с микропрограмно изпълнение на най-простите изчислителни функции - MIR (1965 г.). Имайте предвид, че през 1967 г. на световното техническо изложение в Лондон машината MIR-1 получи доста висока експертна оценка. Американската компания IBM (водещият световен производител и износител на компютърно оборудване по това време) дори закупи няколко копия.

MIR, MIR-1 и след тях втората и третата модификация бяха наистина ненадмината дума на технологията на местното и световното производство. MIR-2, например, успешно се конкурира с универсални компютри с конвенционална структура, които многократно превъзхождаха номиналната скорост и капацитет на паметта. На тази машина за първи път в практиката на домашното компютърно инженерство беше реализиран интерактивен режим на работа с помощта на дисплей със светлинна писалка. Всяка от тези машини беше стъпка напред по пътя към изграждането на интелигентна машина.

С появата на тази серия устройства беше въведен нов „машинен“ език за програмиране - „Analyst“. Азбуката за въвеждане се състоеше от главни руски и латински букви, алгебрични знаци, знаци за цели и дробни части от числото, числа, показатели за реда на числата, препинателни знаци и т.н. При въвеждане на информация в машината беше възможно да се използват стандартни обозначения за елементарни функции. За описание на изчислителния алгоритъм и посочване на формата на изходната информация бяха използвани руски думи, например „замени“, „бит“, „изчисли“, „ако“, „тогава“, „таблица“ и други. Всички десетични стойности могат да бъдат въведени във всякаква форма. Всички необходими изходни параметри бяха програмирани по време на периода на задаване на задачата. „Analyst“ ви позволява да работите с цели числа и масиви, да редактирате въведени или вече изпълнявани програми и да променяте битовата дълбочина на изчисленията чрез замяна на операции.

Символичното съкращение MIR не беше нищо повече от съкращение за основната цел на устройството: „машина за инженерни изчисления“. Тези устройства се считат за едни от първите персонални компютри.

Технически параметри MIR:

• двоично-десетична бройна система;
• фиксирана и плаваща запетая;
• произволна битова дълбочина и дължина на извършените изчисления (единственото ограничение беше наложено от обема на паметта - 4096 знака);
• изчислителна мощност: 1000-2000 операции в секунда.

Въвеждането на данни се извършва с помощта на клавиатура за писане (електрическа пишеща машина Zoemtron), включена в комплекта. Компонентите бяха свързани на микропрограмен принцип. Впоследствие, благодарение на този принцип, беше възможно да се подобри както самият език за програмиране, така и други параметри на устройството.

Суперколи от серията Елбрус

Изключителен съветски разработчик V.S. Бурцев (1927-2005) в историята на руската кибернетика се счита за главен конструктор на първите суперкомпютри и изчислителни системи за системи за управление в реално време в СССР. Той разработи принципа на селекция и цифровизация на радарния сигнал. Това позволи да се произведе първият в света автоматичен запис на данни от радарна станция за наблюдение за насочване на изтребители към въздушни цели. Успешно проведените експерименти за едновременно проследяване на няколко цели формират основата за създаването на системи за автоматично насочване. Такива схеми са изградени на базата на изчислителните устройства Диана-1 и Диана-2, разработени под ръководството на Бурцев.

След това група учени разработиха принципи за конструиране на компютърно базирани системи за противоракетна отбрана (BMD), което доведе до появата на радарни станции с прецизно насочване. Това беше отделен, високоефективен изчислителен комплекс, който направи възможно автоматичното управление на сложни обекти, разположени на големи разстояния, онлайн с максимална точност.

През 1972 г. за нуждите на вносните системи за ПВО са създадени първите трипроцесорни компютри 5E261 и 5E265, изградени на модулен принцип. Всеки модул (процесор, памет, външно комуникационно контролно устройство) беше изцяло покрит от хардуерен контрол. Това направи възможно автоматично архивиране на данни в случай на повреда или повреда на отделни компоненти. Изчислителният процес не беше прекъснат. Производителността на това устройство беше рекордна за онези времена - 1 милион операции в секунда с много малки размери (по-малко от 2 m 3). Тези комплекси в системата С-300 все още се използват на бойно дежурство.

През 1969 г. беше поставена задачата да се разработи изчислителна система с производителност от 100 милиона операции в секунда. Така се появява проектът за многопроцесорен изчислителен комплекс Елбрус.

Развитието на машини с „извънредни“ възможности имаше характерни разлики заедно с развитието на универсални електронни изчислителни системи. Тук бяха наложени максимални изисквания както към архитектурата и елементната база, така и към дизайна на компютърната система.

В работата по Елбрус и редица предшестващи ги разработки бяха повдигнати въпроси относно ефективното прилагане на отказоустойчивост и непрекъсната работа на системата. Следователно, те имат такива функции като многопроцесорност и свързани средства за паралелизиране на разклоненията на задачите.

През 1970 г. започва плановото строителство на комплекса.

Като цяло Елбрус се смята за напълно оригинална съветска разработка. Той съдържаше такива архитектурни и дизайнерски решения, благодарение на които производителността на MVK се увеличи почти линейно с увеличаване на броя на процесорите. През 1980 г. Елбрус-1 с ​​обща производителност от 15 милиона операции в секунда успешно премина държавни изпитания.

MVK "Elbrus-1" стана първият компютър в Съветския съюз, построен на базата на микросхеми TTL. По отношение на софтуера основната му разлика е фокусът върху езиците от високо ниво. За този тип комплекси са създадени и собствена операционна система, файлова система и програмна система El-76.

Елбрус-1 осигурява производителност от 1,5 до 10 милиона операции в секунда, а Елбрус-2 - повече от 100 милиона операции в секунда. Втората ревизия на машината (1985) беше симетричен многопроцесорен изчислителен комплекс от десет суперскаларни процесора на матрични LSI, които бяха произведени в Зеленоград.

Серийното производство на машини с такава сложност изисква спешно внедряване на системи за автоматизация на компютърния дизайн и този проблем беше успешно решен под ръководството на G.G. Рябова.

„Елбрус“ като цяло носи редица революционни нововъведения: суперскаларна процесорна обработка, симетрична многопроцесорна архитектура със споделена памет, внедряване на защитено програмиране с хардуерни типове данни - всички тези възможности се появиха в домашните машини по-рано, отколкото на Запад. Създаването на унифицирана операционна система за многопроцесорни системи беше ръководено от B.A. Бабаян, който някога е отговарял за разработването на системния софтуер BESM-6.

Работата по последната машина от семейството, Елбрус-3, със скорост до 1 милиард операции в секунда и 16 процесора, е завършена през 1991 г. Но системата се оказа твърде тромава (поради елементната база). Освен това по това време се появиха по-рентабилни решения за изграждане на компютърни работни станции.

Вместо заключение

Съветската индустрия беше напълно компютъризирана, но голям брой лошо съвместими проекти и сериали доведоха до някои проблеми. Основното „но“ се отнася до хардуерната несъвместимост, която възпрепятства създаването на универсални системи за програмиране: всички серии имат различни процесорни битове, набори от инструкции и дори размери на байтовете. И масовото производство на съветски компютри едва ли може да се нарече масово производство (доставките се извършват изключително до компютърни центрове и производство). В същото време преднината сред американските инженери се увеличи. Така през 60-те години Силиконовата долина вече уверено се открояваше в Калифорния, където прогресивните интегрални схеми се създаваха с мощ и основно.

През 1968 г. е приета държавна директива „Ред“, според която по-нататъшното развитие на кибернетиката на СССР е насочено по пътя на клонирането на компютри IBM S/360. Сергей Лебедев, който по това време остава водещ електроинженер в страната, говори скептично за Ryad. Според него пътят на копирането по дефиниция е пътят на изоставащите. Но никой не видя друг начин за бързо „отглеждане“ на индустрията. В Москва е създаден Изследователски център за електронни компютърни технологии, чиято основна задача е да реализира програмата „Ряд“ - разработването на унифицирана серия компютри, подобни на S/360.

Резултатът от работата на центъра е появата на компютри от серията EC през 1971 г. Въпреки сходството на идеята с IBM S/360, съветските разработчици нямаха пряк достъп до тези компютри, така че проектирането на домашни машини започна с разглобяване на софтуера и логическо изграждане на архитектурата въз основа на алгоритмите на нейната работа.

Може би днес е невъзможно да си представим живота без използването на компютри. Те са много тясно интегрирани в почти всички области на човешката дейност.

Компютрите помагат да се съхраняват и обработват огромни количества данни с висока скорост, което може значително да оптимизира работния процес. Всяка година капацитетът на дисковото пространство за съхранение на данни се увеличава, а размерът на компютрите намалява: от настолни компютри до тънки компютри „всичко в едно“ и мобилни лаптопи.

Компютрите обаче не винаги са притежавали тези качества. Нека да разгледаме как се е появил първият компютър, кой е създателят му и как изобщо стигнахме дотук :)

Кога се появява първият компютър?

Общоприето е, че първият етап от възникването на компютърните технологии и прародителят на съвременния компютър са първите аритметични сметки, изобретени в Древен Вавилон. Тези сметала се наричаха сметало. Механизмът на сметалото беше доста прост и се състоеше от дъска с линии. Изчисленията бяха направени чрез поставяне на камъни или други предмети върху тези линии.

Xuanpan - китайско сметало 2

С течение на времето в Китай се появи подобрена версия на сметалото, която се наричаше суанпан. През тези сметала бяха изтеглени въжета, на които бяха нанизани кости под формата на топки. Таблото за броене позволяваше четири основни операции: събиране, изваждане, умножение и деление. Освен това беше възможно да се извлекат кубични и квадратни корени.

Антикитерски механизъм за астрономи 3

След известно време в Гърция е направено устройство, което позволява астрономически изчисления. Наричан е механизмът на Антикитера в чест на острова, близо до който е намерен механизмът. Устройството се състоеше от зъбни зъбни колела в дървен корпус, с циферблати, поставени отвън. След това каталонският мислител Реймънд Лул, който създава логическа машина от хартиени кръгове, подредени в троична логика и разделени с линии на специални секции.

Механизъм Лео да Винчи 4

Следващата стъпка беше направена от познатия Лео да Винчи. В дневниците си той описва 13-битово устройство с десет сумиращи пръстена. Подобен механизъм е разработен по-късно, едва през 20 век, според рисунките на Лео.

Вилхелм Шикард брои часовник 5

Професорът от Тюбинген Вилхелм Шикард създава изчислително устройство със зъбни колела, наречено часовник за броене. Те позволяваха събиране и изваждане на шестцифрени десети числа. Друг механизъм направи умножението.

Слайд линейка 6

Математиците Уилям Оутред и Ричард Деламейн разработват логаритмична линейка, способна да извършва голямо разнообразие от изчислителни операции: събиране, изваждане, умножение, деление, степенуване, квадратни и кубични корени, изчисляване на логаритъм, тригонометрични и хиперболични изчисления. Не е ли страхотно?

Аритметика Паскалина 7

Французинът Блез Паскал създава аритметична машина, наречена Паскалина. Това беше механично устройство под формата на кутия със зъбни колела за изваждане и добавяне на петцифрени 10-цифрени числа.

Лайбниц събирателна машина 8

Математикът и мислител Готфрид Вилхелм Лайбниц създава събирателна машина, която му позволява да извършва четири основни математически операции. След това Лайбниц описва двоичната бройна система, откривайки, че когато групи от числа са написани едно под друго, нулите и единиците във вертикалните колони се повтарят. Лайбниц прави изчисления и разбира, че двоичният код може да се използва в механиката, но техническите възможности на неговото време не му позволяват да създаде устройство.

Основи на математическия анализ 9

Математикът Исак Нютон полага основите на математическия анализ. Въз основа на работата на Лайбниц, математикът Кристиан Лудвиг Герстен създава аритметична машина за изчисляване на частното и броя на последователните операции на събиране по време на умножение. Устройството също така даде възможност да се контролира правилността на въвеждане на числа.

Идея за машина за разлика 10

Йохан Мюлер, военен инженер, излезе с идеята за "диференциална машина" - събирателна машина за таблични логаритми - докато подобряваше механичен калкулатор, базиран на стъпаловидни ролки на Лайбниц.

Станок за перфокарти 11

Френският изобретател Жозеф Мари Жакард създава стан, който се управлява с помощта на перфокарти. Друг французин, Томас де Колмар, започва първото промишлено производство на сумиращи машини.

Babbage Difference Engine 12

Чарлз Бабидж изобретява първата машина за разлика - събирателна машина за автоматично конструиране на математически таблици. Бабидж обаче не успя да сглоби механизма, но синът му го направи след смъртта на баща си.

Въз основа на работата на Чарлз Бабидж, братята Шутц, Георг и Едуард, създадоха първата диференциална машина.

Механизъм за троични числа 13

Томас Фаулър изгради троичен механизъм за броене с троична бройна система.

Сумираща машина Чебишев 14

Руският математик Чебишев създава събирателната машина на Чебишев, която ви позволява да извършвате сумиране с прехвърляне на десетки, както и умножаване и деление на числа.

Система за преброяване 15

Херман Холерит разработи електронна система за табулиране, използвана за преброяването в САЩ.

Машина за диференциални уравнения 16

Въз основа на работата на руския учен Крилов е създадена машина за обикновени диференциални уравнения.

Аналогов компютър Bush 17

Американският учен Ваневар Буш разработи механичен аналогов компютър в Масачузетския технологичен институт.

Първият компютър на Конрад Цузе 18

Германският инженер Конрад Цузе, в сътрудничество с Хелмут Шрайер, създаде механизъм, наречен Z1, който беше програмируем цифров механизъм. Първата пробна версия никога не е използвана. Скоро е създадена машината Z2, а след това и Z3 - която става първата изчислителна машина със свойствата на съвременен компютър.

Компютърът на Атанасов - Бери 19

Българо-американският математик Джон Атанасов, заедно със своя аспирант Клифърд Бери, разработват първия електронен цифров компютър, наречен ABC (Atanasoff-Berry Computer - ABC).

Колос в битката с нацистите 20

За военни цели, за дешифриране на тайните кодове на нацистка Германия, е разработена британската машина Colossus.

Марк 1 за US Navy 21

Американска група инженери под ръководството на Хауърд Айкен разработи първия американски компютър - Mark 1. Машината започва да се използва за изчисления във ВМС на САЩ.

Първи език за програмиране 22

Konrad Zuse разработи нова и по-бърза версия на компютъра Z4. Освен това е създаден първият език за програмиране Plankalkül.

EVM Лебедева 23

Първият съветски електронен компютър е създаден от група инженери под ръководството на съветския учен Лебедев.

Транзисторен усилвател 24

Учените от Bell Labs Уилям Шокли, Уолтър Братейн и Джон Бардийн създадоха транзисторен усилвател, който помогна за намаляване на размера на компютрите и премахване на използването на вакуумни тръби.

Първият транзисторен компютър 25

Американската компания NCR създаде първия компютър, използващ транзистори.

ENIAC 26

Първият електронен цифров компютър ENIAC е разработен в IBM

Компютри System 360 27

IBM създаде компютрите System 360, които бяха пример за стандарт за производителите на компютърен хардуер и съвместимост с друг компютърен хардуер.

Микропроцесори Intel 28

Робърт Нойс и Гордън Мур създават компанията Intel и се занимават със създаването на микрочипове памет, а впоследствие и микропроцесори.

Основен компютърен комплект 29

Дъглас Енгелбарт създава система, която включва буквено-цифрова клавиатура, мишка и програма за показване на данни на екрана.

Създател на компютърна мишка 30

Изобретателят Дъглас Енгелбарт, който също по-късно изобретява графичния интерфейс, хипертекста, текстовия редактор, онлайн груповите конференции и създава компютърната мишка.

Бащата на бъдещето интернет 31

Министерството на отбраната на САЩ създава ARPAnet – бъдещият Интернет.

Гъвкав магнитен диск 32

Създаден е гъвкав магнитен диск с размери 200 мм, 133 мм, 90 мм.

Първият микропроцесор 33

Появява се първият микропроцесор на интегрална схема - Intel 4004, който има 4-битов капацитет. Процесорът се използва в калкулатори и светофари. Скоро се появяват 8-битовите Intel 8008, Intel 8080, Zilog Z80, MOS 6502, Motorola 6800, както и 16-битовите Intel 8086 и Intel 8088, които вече се използват в персоналните компютри.

Как е изглеждал първият компютър 34

Първите компютри бяха с огромни размери и ниска производителност. За да се побере един компютър, беше необходима отделна и голяма стая. Компютрите изискваха много електричество, за да работят, което беше много скъпо. Освен това беше необходим цял персонал от обучени специалисти за поддръжка и работа с компютъра.

Използване на компютър за първи път 35

Цената на компютрите беше много голяма; първоначално те не бяха масово търсени и само големи компании можеха да ги купят. Първите компютри са създадени за математически изчисления. Освен това те съхраняват и обработват данни в не много големи обеми. Първоначално компютрите се използват само от изследователски институти, но по-късно големи компании и банки започват да ги използват.

Накрая

Оттогава компютрите завладяха света, но дори нашето по-старо поколение не можеше да ги използва за своето образование, да не говорим за забавление. Но бързото развитие на компютърните технологии, инициирано от съвместните усилия на много изобретатели, направи компютъра достъпен за почти всеки. Кой беше първият ви компютър?

Терминът „първият компютър в света“ може да означава няколко различни модела. От една страна, това са гигантски машини, създадени в средата на 20 век.

От друга страна, човечеството се запознава директно с компютрите и дори получава възможността да ги използва в ежедневието много по-късно.

А историята на първите персонални компютри започва в средата на 70-те години.

В нашия материал ще ви разкажем за създаването на първите прототипи на съвременни компютри и огромни изчислителни машини, които учените наричат ​​първите компютри.

Първите "гиганти" на изчислителната техника

В самото начало на компютърната ера, през 40-те години на миналия век, са създадени няколко независимо разработени модела на огромни изчислителни устройства.

Всички са разработени и сглобени от учени от САЩ и заемат десетки квадратни метри площ.

Според съвременните стандарти такова оборудване трудно може да се нарече компютър.

По това време обаче не е имало по-мощни машини, които да извършват изчисления със скорост, много по-висока от обикновения човек.

Ориз. 1 Един от първите компютри, UNIVAC, е внесен в помещението за монтаж.

Марк-1

Програмируемото устройство "Марк-1" с право се счита за първия компютър в света.

Компютърът, разработен през 1941 г. от група от 5 инженери (включително Хауърд Ейкън), е бил предназначен за военни цели.

След приключване на работата, проверка и настройка на компютъра, той беше прехвърлен на ВВС на САЩ. Официалното изстрелване на Mark-1 се състоя през август 1944 г.

Основната част от компютъра, чиято обща цена надхвърляше 500 хиляди долара, беше разположена в метален корпус и се състоеше от повече от 765 хиляди части.

Дължината на оборудването достига 17 метра

Височината е 2,5 м, в резултат на което за него е отделена огромна стая в Харвардския университет. Други параметри на устройството включват:

• общо тегло: повече от 4,5 тона;
• дължина на електрическите кабели вътре в корпуса: до 800 км;
• дължина на вала, синхронизиращ изчислителните модули: 15 m;
• мощност на електродвигателя, задвижвал компютъра: 5 kW;
• скорост на изчисление: събиране и изваждане - 0,33 s, деление - 15,3 s, умножение - 6 s.

“Mark-1” може да се нарече огромна и мощна сумираща машина - това е версията, към която се придържат онези, които смятат модела ENIAC за основоположник на компютърната технология.

Въпреки това, благодарение на способността да се изпълняват зададени от потребителя програми в автоматичен режим (което например немският компютър Z3, създаден малко по-рано, не можеше да направи), именно Mark-1 се счита за първия компютър.

Работейки с перфорирана хартиена лента, машината не изисква човешка намеса.

Въпреки че, поради липсата на поддръжка за условни скокове, всяка програма беше записана на дълга и зациклена лента.

След като мощността на устройството стана недостатъчна за изпълнение на новите задачи, които клиентите поставиха на разработчиците, един от авторите на компютъра, Хауърд Айкен, продължи да работи върху нови модели.

Така през 1947 г. е създадена втората версия - "Марк-2", а през 1949 г. - "Марк-3".

Последната версия, наречена Mark IV, е пусната през 1952 г. и е използвана и от американската армия.

Ориз. 2 Първият компютър Mark-1.

ENIAC

Компютърът ENIAC е предназначен да изпълнява приблизително същите задачи като Mark-1.

Резултатът от разработката обаче беше наистина многозадачен компютър.

Първото изстрелване на устройството се състоя почти в края на 1945 г., така че вече беше твърде късно да се използва за военни цели през Втората световна война.

И най-сложният компютър по това време, който според съвременниците е работил „със скоростта на мисълта“, участва в други проекти.

Една от тях беше симулация на експлозия на водородна бомба.

Работната честота на тези елементи достига 100 хиляди импулса всяка секунда.

За да повишат надеждността на такъв брой устройства, разработчиците са използвали метод, предназначен за работа на музикални електрически органи.

След това процентът на авариите намаля няколко пъти и от 17 хиляди лампи не повече от две изгоряха за седмица.

Освен това е разработена система за наблюдение на безопасността на оборудването, която включва проверка на всяка от 100 хиляди малки части.

Настройки на компютъра:

• общо време за разработка: 200 хиляди човекочаса;
• цена на проекта: $487 хиляди;
• тегло: около 27 тона;
• мощност: 174 kW;
• памет: 20 буквено-цифрови комбинации;
• скорост на работа: събиране – 5 хиляди операции в секунда, умножение – 357 операции в секунда.

Използван е табулатор за въвеждане и извеждане на данни към ENIAC със скорост съответно 125 и 100 карти в минута.

По време на тестовете компютърът е обработил повече от 1 милион перфокарти.

А единственият сериозен недостатък на машината, която дори за времето си ускори изчисленията стотици пъти в сравнение с предшественика си, бяха нейните размери - почти 2 пъти по-големи от тези на Марк-1.

Ориз. 3 Вторият компютър ENIAC в света.

EDVAC

Подобреният компютър EDVAC (също създаден от Eckert и Mosley) може да извършва изчисления не само на базата на перфокарти, но и с помощта на програма, съдържаща се в паметта.

Тази възможност се появи в резултат на използването на живачни тръби, които съхраняват информация, и двоичната система, която значително опрости изчисленията и броя на лампите.

Резултатът от работата на група американски учени беше компютър с памет от около 5,5 KB, състоящ се от следните елементи:

• устройства за четене и запис на информация от магнитна лента;
• осцилоскоп за наблюдение на работата на компютър;
• устройство, което получава сигнали от контролни елементи и ги предава на изчислителни модули;
• таймер;
• устройства за извършване на изчисления и съхраняване на информация;
• временни регистри (в съвременната терминология - „клипбордове“), съхраняващи една дума наведнъж.

Компютър, заемащ площ от 45,5 квадратни метра. м., изразходвани около 0,000864 секунди за събиране и изваждане и 0,0029 секунди за умножение и деление.

Масата му достига само 7,85 тона - много по-малко в сравнение с ENIAC. Мощността на устройството е само 50 kW, а броят на диодните лампи е само 3,5 хиляди броя.

Ориз. 4 Компютър "Advac".

Може да се интересувате от:

Вътрешни разработки

През 40-те години на миналия век местната наука също извършва разработки за получаване на електронни компютри.

Резултатът от работата на лабораторията на името на С. А. Лебедев беше първият модел MESM на евразийския континент.

След него се появяват няколко други компютъра, които вече не са толкова известни, но имат значителен принос в научната дейност на СССР.

МЕСМ

Съкращението MESM, компютър, създаден от 1948 до 1950 г., означава „малка електронна изчислителна машина“.

Компютърът получи това име поради факта, че първоначално беше само прототип на „голямо“ устройство.

Въпреки това получените положителни резултати от теста доведоха до създаването на пълноценен компютър, сглобен в двуетажна манастирска сграда.

Първото изстрелване е извършено през ноември 1950 г., а първият сериозен проблем е решен през януари следващата година.

През следващите 6 години MESM е използван за сложни научни изчисления, след това е използван като учебен инструмент и накрая е демонтиран през 1959 г.

Работните параметри на устройството бяха както следва:

• брой лампи: 6 хиляди;
• триадресна командна система с 20 двоични цифри;
• памет: постоянна за 31 номера и 63 команди, RAM със същия обем;
• производителност: честота 5 kHz, изпълнение на 3 хиляди операции в секунда;
• площ: около 60 кв. м.;
• мощност: до 25 kW.

Ориз. 5 съветски компютър от начално ниво MESM,

БЕСМ-1

Работата върху друг съветски компютър беше извършена едновременно с MESM.

Устройството беше наречено Голяма електронна изчислителна машина и работеше с тройна скорост - до 10 хиляди операции в секунда - като същевременно намали броя на лампите до 730 броя.

Броят на цифрите за числата, с които компютърът оперира, е 39 единици, а точността на изчисленията достига 9 цифри.

В резултат на това машината може да работи с числа от 0.000000001 до 1000000000. Също като MESM, голямото устройство е произведено в един екземпляр.

Колата, чийто дизайнер също е С. А. Лебедев, е смятана за най-бързата в Европа през 1953 г. Докато американският IBM 701 беше признат за най-добрия компютър в света.

Първият търговски компютър на IBM извършва до 17 хиляди операции в секунда.

Ориз. 6 Първият пълноправен компютър в СССР БЕСМ-1.

БЕСМ-2

Подобрената версия, БЕСМ-2, стана не само следващият най-бърз компютър в страната, но и едно от първите масово произвеждани съветски устройства от този тип.

От 1958 до 1962 г. съветската индустрия произвежда 67 компютърни модела.

На един от тях бяха извършени изчисления за ракетата, която достави вимпела на Съветския съюз на Луната. Скоростта на BESM-2 беше 20 хиляди операции в секунда.

В същото време RAM достига, по отношение на съвременните единици, около 11 KB и работи върху феритни ядра.

Ориз. 7 Съветски компютър БЕСМ-2.

Първите масово произвеждани модели

До началото на 70-те години на миналия век компютърните технологии се развиха до степен, в която беше възможно да се закупи компютър за лична употреба.

Преди това само големи организации можеха да направят това, тъй като цената на оборудването достигна десетки и стотици хиляди долари в САЩ и приблизително същата сума в рубли за СССР.

Тъй като компютрите стават по-малки, те стават наистина лични.

И първият сред тях може да се нарече прототип, който не остави голяма следа в историята, но все пак беше пуснат в количество от няколко хиляди копия - Xerox Alto.

Датата на пускане на първия модел е 1973 г.

Сред предимствата бяха прилична памет от 128 KB (разширяема до 512 KB) и устройство за съхранение от 2,5 MB.

Недостатъкът е огромен „системен блок“ с размер на модерен за формат A3.

Това бяха размерите, които попречиха на производството да стане доста широко разпространено, въпреки че организациите закупиха компютъра заради удобния му графичен интерфейс.

Ориз. 8 Компютърът Xerox Alto е мощен, но скъп.

На територията на СССР през 1968 г. те също се опитаха да създадат прототип на компютър.

Омският инженер Горохов патентова изчислително устройство, чиято функционалност е приблизително еквивалентна на първите персонални компютри от 70-те години.

Въпреки това не е създаден нито един действително работещ модел, да не говорим за масово производство.

И първият масово произвеждан компютър (макар и с ограничена функционалност) беше Altair 8800, произвеждан от 1974 г.

Може да се нарече прототип на първите съвременни компютри - това беше чипсетът на Intel, който беше инсталиран на дънната платка на компютъра.

Цената на сглобения модел беше малко над $600 и около $400 в разглобен вид.

Тази ниска цена доведе до огромно търсене и Altair се продаде в хиляди.

В този случай устройството беше просто системен блок, който нямаше нито монитор, нито клавиатура, нито звукова карта.

Всички тези периферни устройства бяха разработени по-късно и купувачите на първите модели Altair 8800 можеха да го управляват само с помощта на ключове и светлини.

Ориз. 9 Модел Altair 8800 с комбинирани монитор и клавиатура.