А вы знаете откуда ЭВМ пошла? Если нет, то читайте
Компьютер, как и космическая или ядерная техника, – это продукт нашего столетия, но его предыстория исчисляется многими столетиями и даже тысячелетиями. И это не случайно, ведь потребность в различного рода вычислениях и расчетах существовала уже на самых ранних стадиях развития цивилизации, а математика, одной из важнейших задач которой была выработка правил этих вычислений, по праву относится к числу древнейших наук. Различные устройства, облегчающие и ускоряющие процесс вычислений, изобретались человеком еще в очень отдаленные времена. Так, история возникновения счетов теряется в глубине столетий, аналогичные по назначению устройства использовались многими народами.
В XVIII веке французский физик и математик Б. Паскаль сконструировал первое устройство, позволившее частично механизировать арифметические операции. Идею механизации вычислений обосновывал гениальный немецкий философ и ученый XVII века Г. В. Лейбниц, который считал, что «недостойно совершенства человеческого, подобно рабам, тратить часы на вычисления». В XIX веке работы английского математика и логика Дж. Буля сыграли важную роль в создании общетеоретической основы будущего развития вычислительной техники. Первую же практическую попытку разработать вычислительную машину с программным управлением, по своей структуре предвосхитившую современные ЭВМ, предпринял в первой половине XIX века профессор математики Кембриджского университета Ч. Бэббидж. В течение почти сорока лет он работал над проектом такой машины (названной им аналитической машиной). Однако его проект, опередивший свое время, остался нереализованным, а идеи английского математика были оценены в полной мере лишь значительно позднее, с наступлением эры электронных вычислительных машин, то есть три четверти века спустя после его смерти.
Ученые и изобретатели многих стран напряженно работали в двадцатом столетии над созданием автоматической вычислительной машины. Сейчас нелегко дать точную сравнительную оцеку их вклада в создание первого компьютера, их причастности к началу компьютерной эры. Да это, видимо, и не столь уж существенно. Важнее другое – компьютер родился не случайно, рождение было подготовлено настойчивыми попытками многих исследователей автоматизировать вычисления, а объем таких вычислений постоянно возрастал во многих областях науки и практики.
Прежде чем говорить подробнее о развитии электронно-вычислительной техники, опишем принципиальную структуру любой ЭВМ, независимо от конкретных технических деталей ее устройства. Она включает:
1) устройство управления, определяющее порядок выполнения операций (команд), координирующее работу всех узлов ЭВМ;
2) арифметическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции, то есть расчеты, выводы и т.д.;
3) запоминающее устройство, или память, предназначенное для хранения программы, исходных данных и результатов их обработки. Память обычно разделяется на оперативную (внутреннюю) и внешнюю. Непосредственно ЭВМ использует информацию из оперативной памяти, а чтобы воспользоваться информацией из гораздо более емкой внешней памяти, нужны специальные команды;
4) устройство ввода-вывода (терминал), служащее для ввода в машину исходных данных, программы их обработки и вывода конечных результатов, то есть для обмена информацией между человеком и машиной.
Устройство управления, арифметическое устройство и оперативная память объединены в общий комплекс (центральный процессор), остальные называются внешними устройствами, или периферийным оборудованием. Процессор, таким образом, является ядром ЭВМ, именно в нем осуществляется обработка информации. Понятно поэтому и значение таких характеристик, как быстродействие и объем оперативной памяти. В частности, если эта память недостаточно емка, то она может просто не вместить сложную программу, а ведь помимо программы она должна вмещать и исходную информацию, и промежуточную, которая всегда появляется при решении задачи (вспомним хотя бы, как мы умножаем многозначные числа – «два пишем, три – в уме»).
С внешними же устройствами непосредственно имеет дело человек, использующий ЭВМ. В частности, очень удобны и получили самое широкое распространение терминальные устройства, снабженные телевизионным экраном – дисплеем. Они имеют клавиатуру, с помощью которой в ЭВМ вводится информация, а текст высвечивается на экране. Конечные результаты также выводятся на экран либо в символьной (буквенно-цифровой), либо графической форме. Информацию из ЭВМ можно выводить и на скоростные печатающие устройства – принтеры. Совершенствованию периферийных устройств мы не сможем уделить достаточно внимания, но оно тоже ярко свидетельствует о постоянно растущих возможностях современной технологии. Отметим, что в ряде случаев и робота, управляемого ЭВМ, правомерно рассматривать в качестве терминального устройства этой ЭВМ.
Бурное развитие вычислительной техники началось после второй мировой войны, после создания в 1946 году в США первой ЭВМ ENIAC. Машина эта скорее напоминала небольшой цех: она состояла из 18 тыс. электронных ламп, занимала помещение более ста квадратных метров, весила 30 т. и потребляла 150 кВт. Машина выполняла 5 тыс. операций сложения или примерно 350 операций умножения в секунду. В последние годы, правда, выяснилось, что ENIAC, возможно, дожен будет уступить свое звание первой ЭВМ другим машинам, поскольку в 1943 году в Великобритании были сконструированы и работали несколько машин типа «Колосс», хотя и уступавшие ENIAC по своим характеристикам, но опередившие его по времени появления.
К. А. Зуев