Выдержка из работы:
Некоторые тезисы из работы по теме Вычислительные машины (ЭВМ)
Введение
Люди учились считать, используя собственные пальцы. Когда этого оказалось недостаточно, возникли простейшие счетные приспособления. Особое место среди них занял абак, получивший в древнем мире широкое распространение.
Сделать абак совсем несложно. Достаточно разлиновать столбцами дощечку или просто нарисовать столбцы на песке. Каждому из столбцов присваивалось значение разряда чисел: разряд единиц, разряд десятков, сотен, тысяч и так далее. Числа обозначались набором камешков, раскладываемых по различным столбцам — разрядам. Добавляя или убирая из соответствующих столбцов то или иное количество камешков, можно было производить сложение или вычитание и даже умножение и деление как многократное сложение и вычитание, соответственно.
Очень похожи на абак по принципу действия русские счеты. В них вместо столбцов — горизонтальные направляющие с косточками. На Руси счетами умели пользоваться просто виртуозно. Они были незаменимым инструментом торговцев, приказчиков, чиновников. С территории нашей страны этот простой и полезный прибор проник и в Западную Европу. Он попал туда вместе с остатками наполеоновской армии, разгромленной в России в 1812 году...
Первым механизирующим счет устройством была счетная машина, построенная в 1642 году выдающимся французским ученым Блезом Паскалем. Механический компьютер Паскаля мог складывать и вычитать и использовался для сложения колонок цифр в конторе его отца.
«Паскалина» — так называли машину — содержала набор вертикально установленных колес с нанесенными на них цифрами от 0 до 9. Если такое колесо совершало полный оборот, оно сцеплялось с соседним колесом и поворачивало его на одно деление. Число колес определяло число разрядов. Так, два колеса позволяли считать до 99, три — уже до 999, а пять колес делали машину, «знающей» даже такие большие числа, как 99 999. Считать на «паскалине» было очень просто. Установил вертикально стоящие колеса так, чтобы сквозь горизонтальную прорезь кожуха на них были видны цифры, например 3, 1, 7,—получай первое слагаемое: число 317. Решил прибавить 5 — поверни колесо единиц на пять оборотов: через три оборота оно повернет на одно деление колесо десятков, а еще через два — получится ответ: 322. Понадобилось прибавить 12 — крути на один оборот колесо десятков и на два — колесо единиц. Захотелось вычесть 12 — повтори то же, но в обратную сторону.
В 1673 году немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц создал механическое счетное устройство, которое не только складывало и вычитало, но и умножало и делило. Машина Лейбница была сложнее «паскалины». Числовые колеса, теперь уже зубчатые, имели зубцы девяти различных длин, а вычисления производились за счет сцепления колес. Однако именно несколько видоизмененные колеса Лейбница стали основой массовых счетных приборов — арифмометров, которыми широко пользовались не только в XIX веке, но и сравнительно недавно ваши дедушки и бабушки.
Есть в истории вычислительной техники ученые, чьи имена связаны с наиболее значительными открытиями в этой области. Они знакомы сегодня даже неспециалистам. Среди них английский математик XIX века Чарльз Бэббидж, которого часто называют «отцом современной вычислительной техники».
В 1823 году Бэббидж начал работать над своей вычислительной машиной. Она должна была состоять из двух частей: вычисляющей и печатающей. Компьютер предназначался для помощи британскому морскому ведомству в составлении различных мореходных таблиц. Первая часть машины к 1833 году была уже почти закончена, когда наступил перерыв в работе. Вторую, приспособленную для печатания таблиц, часть машины не удалось еще довести и до половины, а расходы уже достигли 17 тысяч фунтов стерлингов. Больше денег не было. Работы пришлось остановить...
Машина закончена не была, но, создавая ее, Бэббидж выдвинул идеи, без которых не было бы и современных компьютеров. Он пришел к выводу, что компьютер должен иметь устройство, где будут храниться числа, предназначенные для вычислений.
Одновременно там же должны находиться и указания (команды) машине о том, что с этими числами делать. Следующие одна за другой команды получили название программы работы компьютера, а устройство для хранения всей перечисленной информации назвали памятью машины.
Однако хранение чисел даже вместе с программой — только полдела. Главное, машина должна с этими числами производить указанные в программе операции: например, складывать их или делить, а может, возводить в степень. Рассуждая так, Бэббидж понял, что наиболее успешно это можно делать, только если в машине будет специальный вычислительный блок — процессор. Как мы скоро увидим, именно по такому принципу устроены современные компьютеры.
Научные идеи Бэббиджа увлекли дочь знаменитого английского поэта лорда Джорджа Байрона — графиню Аду Августу Лавлейс. В то время еще не возникли такие понятия, как ЭВМ, программирование, и тем не менее Аду Лавлейс по праву считают первым в мире программистом — так сейчас называют людей, умеющих «объяснять» на понятном машине языке ее задачи.
Дело в том, что Бэббидж не составил ни одного полного описания изобретенной им машины. Это сделал один из его учеников в статье на французском языке. Ада Лавлейс перевела ее на английский, и не просто перевела, а добавила собственные программы, по которым машина могла бы проводить сложные математические расчеты. В результате первоначальный объем статьи увеличился втрое, и Бэббидж получил возможность продемонстрировать мощь своей машины. Многими же понятиями, введенными Адой Лавлейс в описания тех первых в мире программ, широко пользуются современные программисты.
В честь первого в мире программиста назван один из самых современных и совершенных языков программирования — Ада.
Новинки техники XX века оказались неразрывно связанными с электричеством.
Вскоре после появления электронных ламп советский ученый М. А. Бонч-Бруевич в 1918 году изобрел ламповый триггер — электронное устройство, способное запоминать электрические сигналы. По принципу действия триггер похож на качели с защелками, установленными в верхних точках качания. Достигнут качели одной верхней точки — сработает защелка, качание остановится. В этом устойчивом состоянии они могут быть неограниченно долго. Откроется защелка — качание возобновится до другой верхней точки. Здесь также сработает защелка, снова остановка, и так — сколько угодно раз.
По тому, где окажутся качели через некоторое время после их установки в известном устойчивом состоянии, можно судить, открывали один раз защелку или нет. Качели как бы запоминают открывание защелки, подобно тому, как триггер запоминает, поступал на него электрический сигнал или нет.
Один триггер, запоминая один сигнал, позволяет считать только до одного. Но уже несколько триггеров расширяют вычислительные возможности. А если теперь придумать способ регистрации с помощью группы триггеров не только единичных сигналов, но и их десятков, сотен, тысяч и так далее, то появится возможность говорить об электронно-вычислительной машине. Понимая это, ученые Пенсильванского университета в США 5 июня 1943 года подписывают контракт, по которому они создают первый в мире электронный компьютер, известный под названием ЭНИАК.
За точку отсчета эры ЭВМ обычно принимают 15 февраля 1946 года, когда ЭНИАК официально ввели в строй. Ничего не значащее на русском языке название произошло в результате сокращения довольно длинного имени на английском, означающего в переводе «электронный цифровой компьютер».
К 80-м годам ХХ века в физике было сделано много открытий, которые позволяли уменьшить размеры ЭВМ. Поэтому появилась идея создания персональной ЭВМ или, как теперь говорят, ПК — персонального компьютера.