ИНТЕРНЕТ В РОССИИ И В МИРЕ

Сегодня Пятница 09.12.2016
Развитие Интернета -> История информационных технологий (ИТ) и компьютера в 20 веке -> страница 1     Обновление - 02.06.2014

История информационных технологий (ИТ) и компьютера в 20 веке

Есть разные классификации периодов истории компьютера. Но, по существу, периода всего два: до и после применения в компьютерах транзисторов. Первую половину 20 века можно назвать электроламповым периодом - все "продвинутые" ЭВМ этого периода были созданы с использованием электронных ламп на основе их предшественников - механических и электромеханических вычислителей.
В декабре 1947 года сотрудники лаборатории Bell Labs Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Шокли создают первый работоспособный «точечный» транзистор. В 1956 году эти ученые получают за свое открытие Нобелевскую премию в области физики. Но только в 1956 году был построен первый компьютер на транзисторах.
С конца 1950-х годов начинается создание компьютерных сетей, но Интернет, как мы понимаем его сейчас, появился только в начале 90-х годов.

Электронно-лучевая трубка

До появления жидкокристаллических дисплеев, все мониторы компьютеров, как и телевизоры, работали на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), которая была создана в 1907 году профессором Петербургского технологического института Б.Л.Розингом. Изобретение называлось «Способ электрической передачи изображений на расстояния». Для преобразования электрического сигнала в точки видимого изображения применялась катодно-лучевая трубка. Развёртка луча в трубке производилась магнитными полями, а модуляция сигнала (изменение яркости) — с помощью конденсатора, который мог отклонять луч по вертикали, изменяя тем самым число электронов, проходящих на экран через диафрагму.
9 мая 1911 года на заседании Русского технического общества Розинг продемонстрировал передачу телевизионных изображений простых геометрических фигур и приём их с воспроизведением на экране ЭЛТ. Передаваемое изображение было статичным.
В 1923 году В.К.Зворыкин (ученик Б. Розинга, эмигрировавший после революции в США) подал заявку на телевидение, основанное полностью на электронном принципе, а в 1931 году создал первую в мире передающую электронную трубку, названную «иконоскопом», положившую начало развитию электронного телевидения.
Первое регулярное телевещание на электронном принципе в УКВ-диапазоне началось в 1935 году в Германии.

«Телекнига» П. Отле

Бельгийский ученый и основатель теории документоведения Поль Отле в 1934 году предложил соединить телефонную связь с телевизионным экраном.
Гениально предвосхитив создание мониторов, интернета, поисковых систем и браузеров Отле назвал такую конструкцию «телекнига»: "Мы можем создать пространство, в котором книги и записи не понадобятся. В этом пространстве будут работать экран и телефон. На вопрос, заданный телефоном, подходящая страница, на которой находится ответ на вопрос, всплывет на экране...".
Эта идея намного опередила свое время и Поль Отле был забыт всеми до июня 2012 года, когда его имя вспоминали специалисты по информатике на Международном научном фестивале в Нью-Йорке, сообщает Аргументы.ру.

Первые компьютеры


В конце 30-х годов в Германии и США началось создание первых вычислительных устройств, которые отдаленно напоминают сегодняшние компьютеры. Приставка "первый" к названию каждой модели компьютера будет использоваться в мире вплоть до конца 60-х годов. И это правильно. Каждая последующая модель заметно отличалась от предыдущей.
Официального мирового признания первенства какого-либо компьютера нет. В США долгие годы шел конфликт по поводу признания первого появления электронного компьютера. Было определено, что первым компьютером в современном смысле этого слова является «ENIAC», однако в 1973 году Федеральный суд США постановил отозвать патент ENIAC и заключил, что «ABC» является первым «компьютером».

Вычислительные машины создаваемые в первой трети 20 века были по-прежнему, только или в основном, механические: вычислительная машина российского инженера А. Н. Крылова, решающая дифференциальные уравнения (1904 год); Mercedes-Euklid VII - вычислительный автомат, способный самостоятельно осуществлять все четыре основных арифметических действия (1919 год); механическая интегрирующая машина Ванневара Буша, применяющаяся при расчёте траектории стрельбы корабельных орудий (1930 год, США); электродинамическая счётно-аналитическая машина «САМ», состоящая из механического интегратора и электрического расчётного стола (1935 год, СССР).
Каждая из этих вычислительных машин тоже была первой в своей стране или в мире.

Компьютеры «Z» Конрада Цузе


В 1936 году немецкий инженер Конрад Цузе (22.06.1910 — 18.12.1995) запатентовал вычислительное устройство «Z1». Разработку и сборку «Z1» Цузе выполнял в течение двух лет на собственные средства и деньги, занятые у друзей.
В 1938 году вычислительное устройство было создано. Ввод данных в вычислительную машину производился с помощью клавиатуры (на основе пишущей машинки) в виде чисел с плавающей запятой. Механический вычислитель работал на основе двоичной системы и имел электрический привод. Вывод данных поступал на маленькую панель с лампочками. Память вычислителя организовывалась при помощи конденсатора, чередующего слои стекла и металлические пластины. Такая конструкция позволяла хранить 64 22-битовых вещественных числа, каждое из которых состояло из 14-битовой мантиссы и 8 бит, отводившихся под знак и порядок. Процессор имел 2 22-битных регистра. Тактовая частота составляла 1 Гц, быстродействие — в среднем 1 умножение за 5 сек. Машина была снабжена устройством чтения перфокарт и приводилась в движение мотором мощностью в 1 киловатт.
Умножение и деление выполнялись при помощи той же процедуры повторных сложений и вычитаний, которую использовал ещё Блез Паскаль в конструкции своей суммирующей машины. Считываемые инструкции программы тут же исполнялись, не загружаясь в память.
«Z1» занимал площадь около 4 м² и весила 500 кг. Машина работала ненадёжно и практического применения не нашла. Главным достижением «Z1» было то, что он всё-таки работал и послужил прототипом последующих более совершенных моделей «Z2», «Z3», «Z4».
«Z2» была закончен в 1939 году. В отличие от первой модели, в «Z2» для ввода данных впервые была использована перфорированная лента из 35-мм киноплёнки, а механические переключатели были заменены на телефонные реле.
12 мая 1941 года вниманию научной общественности был представлен «Z3». Главным отличием от первой машины была возможность вычисления квадратного корня.
В 1942 году Цузе вместе с австрийским инженером-электриком Хельмутом Шрайером предложил создать на базе «Z3» компьютер нового типа, заменив телефонные реле вакуумными электронными лампами, что должно было сильно повысить надёжность и быстродействие машины. Предполагалось, что новый компьютер можно будет использовать для криптографии и расшифровки закодированных сообщений. Однако в связи с запретом на долговременные научные разработки в годы войны предложение инженеров отклонили.

Компьютер «ABC»

Почти в это же время, в США Джон Винсент Атанасов (англ. John Vincent Atanasoff, 04.10.1903 — 15.06.1995), профессор математики и физики в колледже штата Айова занялся созданием машины для решения больших систем линейных алгебраических уравнений. Помогал ему Клиффорд Эдвард Берри.
Задуманная в 1937 году, машина не была программируемой, и разрабатывалась только в целях решения систем линейных уравнений. Компьютер Атанасова — Берри (Atanasoff-Berry Computer, ABC) — первое цифровое вычислительное устройство, а также первая вычислительная машина без движущихся частей.
Несмотря на то, что устройство для хранения промежуточных результатов на основе бумажных карт было довольно ненадёжным, в 1942 году она была успешно протестирована.

Компьютер «Colossus»

В 1943 году был построен секретный британский компьютер «Colossus», который содержал в себе 1500 электронных ламп.

В отношении всех ламповых компьютеров правильнее говорить не сделан или собран, а именно построен. Это были огромные многотонные агрегаты, которые напоминали аналитическую машину Чарльза Бэббиджа. Одни из первых ЭВМ, которые были в ряде ВУЗов СССР занимали площадь равную площади современного школьного спортзала.

«Колосс» был предназначен для расшифровки перехваченных немецких радиосообщений. Томми Флауэрс (22.12.1905 — 28.10.1998) начал проектировать «Colossus» с "чистого листа" и, несмотря на негативное отношение среди его коллег к электронным лампам, решил перенести весь процесс моделирования работы шифра на ламповые схемы.
Благодаря этому количество входных перфолент сократилось до одной, исчезла проблема синхронизации, а скорость считывания повысилась до 5000 знаков в секунду. Полученная схема позволяла расшифровывать сообщения за 2-3 часа.

Компьютеры «Mark» Говарда Эйкена

В феврале 1944 году в США Говард Хатауэй Эйкен (англ. Howard Hathaway Aiken; 09.03.1900 — 14.03.1973) построил «ASCC Mark I». ASCC - это Automatic Sequence Controlled Calculator или вычислительное устройство, управляемое автоматическими последовательностями. Строительство шло на средства от компании IBM и при помощи Грейса Хоппера (англ. Grace Murray Hopper).
Создание «Mark I» велось на основе описания аналитической машины Бэббиджа. Сэр Чарльз мог бы гордиться своим последователем. "Марк-1" был длиной 15,3 метра, высотой 2,4 метра, содержал 800 км проводов и более 3 млн соединений. Вес машины составлял около 35 тонн. "Марк-1" мог выполнять любую заданную последовательность из четырех арифметических действий (сложение, вычитание, умножение, деление), а также ссылаться на предыдущий результат без вмешательства человека. Машина программировалась при помощи бумажной перфоленты и могла оперировать числами длиной до 23 разрядов.
"Марк I" применялась ВМС США для решения различных задач оборонного характера
В 1947 году Эйкен заканчивает «Mark II», за которым следуют «Mark III» (1949 год) и «Mark IV» (1952 год). Компьютер «Марк IV» был полностью электронным устройством. Третья и четвертая модели "Марка" были оснащены памятью на основе магнитных барабанов, а в «Mark IV» применялась ещё компьютерная память, основанная на использовании магнитных сердечников.

Джон фон Ньюманн и «EDVAC»

Джон фон Ньюманн
В истории компьютера большое место занимает американский ученый венгерского происхождения Джон фон Ньюманн (англ. John von Neumann; венгр. Янош Лайош Ньюманн; 1903 - 1957). На русский язык фамилию Neumann переводят ещё как Нейман или Ньюман.
В начале 1944 года в США начинается работа по проектированию и созданию ЭВМ под названием «EDVAC» - Electronic Discrete Variable Automatic Computer или электронный автоматический вычислитель с дискретными переменными.
Компьютер состоял из 3563 электровакуумных ламп 19 различных типов, 8000 диодов, 5500 конденсаторов, 12000 резисторов и потреблял 50 кВт энергии. Занимаемая площадь — 45,5 м², масса — 7850 кг. Полный состав обслуживающего персонала — 30 человек на каждую 8-часовую смену.
Компьютер использовал двоичную систему счисления, объём памяти составлял 1024 44-разрядных слов или 5,5 килобайт в современной терминологии. Формат команды: четырехадресный - два адреса источников, адрес записи результата и адрес следующей команды.
«EDVAC» состоял из следующих компонентов:
устройство чтения/записи с магнитной ленты;
контролирующее устройство с осциллографом;
устройство-диспетчер, принимающее инструкции от контролирующего устройства и из памяти и направляющее их в другие устройства;
вычислительное устройство, выполняющее за раз одну арифметическую операцию над парой чисел и посылающее результат в память;
таймер;
устройство памяти, состоящее из двух наборов по 64 ртутных акустических линий задержки, в каждой линии хранилось по 8 слов;
три временных регистра, в каждом из которых хранилось одно слово. Время операции сложения — 864 микросекунды, умножения — 2900 микросекунд (2,9 миллисекунды).
Ньюманн присоеденился к команде разработчиков «EDVAC» в сентябре 1944 года в качестве научного консультанта. Этот проект создавался в Институте Мура Пенсильванского Университета для Лаборатории баллистических исследований Армии США параллельно с другим компьютером «ENIAC». Ньюманн, как светило американской математики и физики, имел доступ к обоим (секретным в то время) проектам. Обобщив увиденное и услышанное о проектах «ENIAC» и «EDVAC», Ньюманн в июне 1945 года написал отчет под названием "Предварительный доклад о машине EDVAC", который позже назовут теоретической моделью компьютера или «компьютером фон Ньюманна».

Как нередко бывает в истории науки, настоящие авторы остаются в тени. Например, сэр Исаак Ньютон просто украл закон всемирного тяготения у другого английского ученого - Роберта Гука.

Герман Голдстайн, куратор проектов «EDVAC» и «ENIAC» со стороны Армии США разослал 24 копии доклада видным ученым США и Великобритании. На копиях отчета в качестве автора стояла только фамилия фон Ньюманна, создавая неверное впечатление, что именно Ньюманн является автором всех идей, изложенных в документе. Это надолго испортило отношения конструкторов «EDVAC» Джона Преспера Эккерта (09.04.1919 - 03.06.1995) и Джона Уильяма Мокли (Мочли)(30.08.1907 — 08.01.1980) с Голдстайном и фон Ньюманном. Фактически широкая публикация данного документа лишала Эккерта и Мокли права на патент идей, авторами которых они являлись.
Их опасения подтвердились 22 марта 1946 года, когда фон Ньюманн и Голдстайн попытались получить патент на «EDVAC», обосновывая свое требование ссылкой на "Предварительный доклад...". В тот же день Мокли и Эккерт покинули Институт Мура. В апреле 1947 года Пентагон отказал заявителям на патент, аргументируя это тем, что хотя данный доклад квалифицируется как опубликованное доказательство, обращение за патентом сделано позже установленного срока. «EDVAC» пришлось стать общественной собственностью.
Что же пишет Ньюманн в своем докладе ?
"Так как законченное устройство будет универсальной вычислительной машиной, оно должно содержать несколько основных органов, таких как орган арифметики, памяти, управления и связи с оператором. Мы хотим, чтобы после начала вычислений работа машины не зависела от оператора.
Очевидно, что машина должна быть способна запоминать некоторым образом не только цифровую информацию, необходимую для данного вычисления… но также и команды, управляющие программой, которая должна производить вычисления над этими числовыми данными.
Если, однако, приказы (команды) машины свести к числовому коду и если машина сможет некоторым образом отличать число от приказа (команды), то орган памяти можно использовать для хранения как чисел, так и приказов (команд). Если память для приказов (команд) является просто органом памяти, то должен существовать еще орган, который может автоматически выполнять приказы (команды), хранящиеся в памяти. Мы будем называть этот орган управляющим.
Поскольку наше устройство должно быть вычислительной машиной, в нем должен иметься арифметический орган… устройство, способное складывать, вычитать, умножать и делить.
Наконец, должен существовать орган ввода и вывода, с помощью которого осуществляется связь между оператором и машиной."
В переводе на современный язык архитектура компьютера по Ньюманну состоит из вычисляющего логического устройства, устройства управления, запоминающего устройства и внешних устройств.
Следует отметить, что почти тоже самое (за исключением внешних устройств) было в аналитической машине Чарльза Бэббиджа, спроектированной 111 лет назад (в 1834 году). Только Бэббидж использовал более актуальную для тех времен сельхозтерминологию - "мельница" и "склад".
Создание «EDVAC» завершилось только в 1952 году и его архитектура сильно отличалась от той, что была описана в документе Ньюманна.


1 2

История IT и компьютера до 20 века

Афоризмы и цитаты про историю

История человечества в основном — история идей.

Герберт Уэллс

Просматривая историю, мы невольно поражаемся незначительному количеству идей рядом с богатым разнообразием фактов. Одной какой-нибудь идеей живет целое столетие.

Эмилио Кастеляр

Историю следует уважать хотя бы за ее возраст.

Константин Кушнер

Комментарий с сайта Dxdy.ru:

Мне кажется, что изучение истории науки, как минимум, позволяет лучше осознать, с одной стороны, как часто могут рушиться представления, кажущиеся незыблемыми (человек, который этим проникается, начинает понимать, что незыблемость его нынешних знаний также может быть иллюзорной), с другой - настолько осторожно нужно подходить к выводам, сколь серьезно необходимо проверять и перепроверять и насколько легко творить лишние сущности.
... история науки потрясающе интересна, но её интересность возрастает многократно при приближении к современности, при появлении в ней содержательных проблем, краеугольных для современной науки.
Для меня интересная история науки начинается где-то веке в 17, с Галилеем, Кеплером, Ньютоном. Потом идёт 19 век, из которого уже интересны множество учёных и достижений, и взрывной 20 век.
В 20 веке уже столько интересного, что стоит раздельно рассматривать его первую и вторую половины. К сожалению, многие историки науки (исключения - единицы) придерживаются противоположного отношения, и предпочитают писать про глубокую древность, а не про то, что свершается на их глазах, или лишь недавно произошло.
Об истории математики середины 20 века, например, у меня нет практически никаких источников. Об истории физики приходится складывать мозаику из редких обрывочных упоминаний. Я ещё знаю, как развивались теории элементарных частиц, но не знаю, как развивалась физика твёрдого тела.
Наверх
   
Яндекс цитирования
При любом использовании материалов сайта прямая ссылка на www.bizhit.ru обязательна. © 2010 - 2016 гг. Материал сайта, в том числе реклама, не является публичной офертой.
Обратная связь

Администрация сайта не гарантирует точности и полноты предоставленных материалов. До принятия каких-либо решений уточните информацию из официальных источников.
Сделать бесплатный сайт с uCoz