Какой он был, первый компьютер в мире

История развития компьютеров – от первых ЭВМ до современных ПК

На сегодняшний день невозможно представить повседневную жизнь без компьютера, он выполняет множество функций необходимых для человека, такие как: нахождение информации, расчет чего-либо, создание различных видов программ и прочее.

Изначально компьютер представлял расчетно-вычислительную машину, которая так же должна была изучать и сохранять информацию, при этом давать распоряжения другим механизмам. В переводе с английского языка слово «computer» означает – вычислять, первое значение слово давало наименование человеку, который занимается сложными вычислениями.

Американские мифы

Жители США по-своему воспринимают окружающий их мир. Иногда складывается ощущение, что это не Колумб в 1492 году открыл Америку, а она открыла мир. Так же они относятся и к тому, кто первый изобрел компьютер.

Согласно американскому мнению, первый компьютер в мире – это вычислительная машина Mark I. И это в некоторой мере правда. Потому что Mark I – на самом деле первый программированный компьютер американского производства. Эта машина выполняла операции без дополнительного внешнего воздействия со стороны оператора. Механические компьютеры, для полноценного функционирования которых требовалось вмешательство оператора, существовали и до этого. Настоящими же считаются те машины, в которые заложены программы соответствующих операций. Благодаря их наличию такие компьютеры могут выполнять все действия самостоятельно.

Согласно историческим данным, проведение первых успешных испытаний Mark I осуществилось в начале 1943 года. А экспертное сообщество провело оценку и анализ работы машины только через год после этого.

А представление Кондрадом Цузе своего работающего программируемого компьютера Z3 состоялось 12 мая 1941 года. В то время в разгаре была Вторая мировая война, поэтому практически никто не обратил внимание на это историческое событие. Невзирая на это, реальные факты говорят о том, что представление первого компьютера состоялось в 1941 году в Германии.

Основные этапы развития в истории

В истории развития вычислительной техники трудно выделить какую-то единую систему. Связано это с тем, что в каждой стране соответствующий процесс протекал по-разному. Но сложилось так, что историки выделяют несколько этапов становления современных компьютеров. А именно:

• ручной;
• механический;
• электромеханический;
• электронный.

Точного исторического классифицирования нет, но приведенный пример принято брать за основу. Границы каждого этапа весьма условны.

Конец 20 века

1953: Грейс Хоппер разрабатывает первый компьютерный язык, который в конечном итоге становится известным как COBOL.

1969: Кен Томпсон, Деннис Ричи и группа других разработчиков в Bell Labs производят UNIX, операционную систему, которая сделала крупномасштабную сеть разнообразных вычислительных систем-и Интернет — практичным.

1970: Новообразованная Intel представляет Intel 1103, первый чип памяти динамического доступа.

1971: Команда инженеров IBM во главе с Аланом Шугартом изобретает «гибкий диск», позволяющий обмениваться данными между различными компьютерами.

1972: Ральф Бэр, немецко-американский инженер, выпускает Magnavox Odyssey, первую в мире домашнюю игровую консоль, в сентябре 1972 года.

1973: Роберт Меткалф, член исследовательского персонала Xerox, разрабатывает Ethernet для подключения нескольких компьютеров и другого оборудования.

1977: Commodore Personal Electronic Transactor (PET) выпущен на рынок домашних компьютеров с 8-битным микропроцессором MOS Technology 6502, который управляет экраном, клавиатурой и кассетным плеером.

1976: Стив Джобс и Стив Возняк совместно основали Apple Computer.

1977: Первая компьютерная ярмарка Западного побережья проходит в Сан-Франциско. Джобс и Возняк представляют компьютер Apple II на ярмарке, который включает в себя цветную графику и оснащен аудиокассетным накопителем для хранения.

1978: VisiCalc — первая компьютеризированная программа для работы с электронными таблицами.

1979: MicroPro International, основанная инженером-программистом Сеймуром Рубинштейном, выпускает первый в мире коммерчески успешный текстовый процессор «WordStar».

1981: «Acorn» — первый персональный компьютер IBM, выпущен на рынок по цене 1565 долларов.

1983: Apple Lisa — первый персональный компьютер с графическим интерфейсом. Машина также включает в себя выпадающее меню и значки.

ENIAC

Все первые компьютеры были изобретены примерно для одинаковых целей. И по характеристикам, и по внешним данным, они не отличались кардинально (сравнить «Марк-1» и «ЭНИАК» можно по многочисленным фото из интернета). Но если говорить о созданном в 1945 году компьютере, он уже отличался своей многозадачностью и повышенным уровнем возможностей. Но поскольку в этом году война была закончена, машину не успели использовать для военных целей.

Было решено использовать машину для других целей, например, для моделирования активации водородной бомбы. Хотя устройство и было собрано позже своего предшественника, ЭВМ была так же огромна, но ее цена оказалась немного меньше, при этом машина включала в свою конструкцию более 17 000 ламп. Работали над созданием этого гиганта известные всему миру электронщики Джон Мосли и его партнер Джон Эккерт.

Чтобы уберечь конструкцию от порчи, для повышения надёжности было решено применить тот же принцип, который использовался на тот момент для музыкальных электроорганов. Это помогло положительно повлиять на снижение аварийности, после чего, из огромного количества ламп, в течение 7 дней, могло испортиться только 2-3 штуки.

На тот момент ученые изобрели лучшее устройство для вычислений, его характеристики были следующими:

• общая стоимость конструкции – 487 000 долларов;
• вес – 27 тонн;
• возможности запоминания – 20 численно-буквенных комбинаций;
• скорость умножения – 357 различных комбинаций за секунду;
• суммирование чисел – 5 000 операций в секунду.

Чтобы собрать самую современную вычислительную машину мира, было потрачено 200 000 человеко-часов.

До машины ENIAC ещё ни в каких компьютерах не применялся табулятор для введения и вывода данных из компьютера. Единственным существенным недостатком этого устройства были огромные размеры и вес – они превышали компьютер «Марк-1» в несколько по весу и в 2 раза по размерам.

ENIAC — самый первый компьютер в мире

Этому устройству хочется уделить немного больше внимания. Именно ему присвоено звание первого в мире ЭВМ, несмотря на то, что до него были разработаны некоторые модели. Это связано с тем, что ЭНИАК стал первой ЭВМ, нашедшей практическое применение. Стоит отметить, что машина была запущена в эксплуатацию в 1945 году и окончательно отключена от питания в октябре 1955 года. Согласитесь, 10 лет непрерывной службы, немалый срок для первой вычислительной машины, нашедшей практическое применение.

Как использовалась ЭВМ

Изначально самый первый компьютер в мире создавался для расчёта таблиц стрельбы, требующихся для артиллерийских войск. Команды вычислителей не справлялись со своей работой, так как на расчёты требовалось время. Тогда в 143 году военной комиссии был представлен проект электронного вычислителя, который был одобрен, и началось активное построение машины. Процесс был завершён только в 1945 году, поэтому применить ЭНИАК в военных целях не удалось и его забрали в университет Пенсильвании для проведения вычислений при разработке термоядерного оружия.

Математическое моделирование стало сложной задачей для первой ЭВМ, поэтому формирование моделей происходило по максимально упрощённым схемам. Тем не менее нужного результата удалось добиться и возможность создания водородной бомбы была доказана именно с помощью ЭНИАКа. В 1947 году машину стали использовать для расчётов методом Монте Карло.

Кроме того, в 1946 году на ENIAC решалась задача аэродинамического характера, физик Д. Хартри разбирал проблему обтекания воздухом крыла самолета при сверхзвуковых скоростях.

В 1949 году, Фон Нейман рассчитывал на компьютере константы Пи и e. ЭНИАК представил данные с точностью до 2 тысяч знаков после запятой.

В 1950 году на ЭВМ произвели численный расчёт прогноза погоды, который оказался довольно точным. Несмотря на то что сами вычисления занимали очень много времени.

Создатели машины

Назвать единственного создателя первой вычислительной машины сложно. Над ЭНИАК-ом трудилась большая команда инженеров и программистов. Изначально создателями проекта стали Джон Мокли и Джон Эккерт. Мокли в то время был преподавателем института Мура, а Эккерт числился в нём как студент. Они занялись разработкой архитектуры компьютера и представили комиссии проект ЭВМ.

Кроме того, в создании машины принимали участие следующие люди:

• разработка аккумуляторов – Джек Деви;
• модуль ввода-вывода данных – Гарри Хаски;
• модуль умножения – Артур Бёркс;
• модуль деления и извлечение корня – Джефри Чуан Чу;
• ведущий программист – Томас Кайт Шарплес;
• функциональные таблицы – Роберт Шоу;
• научный консультант – Джон фон Нейман.

Также над машиной трудился целый штат программистов

Параметры устройства

Как уже было сказано выше, самый первый в мире компьютер был совсем непохож на современные устройства. Это была очень массивная конструкция, состоящая более чем из 17 тысяч ламп 16 типов, более 7 тысяч кремниевых диодов, 1,5 тысячи реле, 70 тысяч резисторов и 10 тысяч конденсаторов. В итоге вес первой действующей ЭВМ составлял 27 тонн.

• объем памяти устройства – 20 число-слов;
• мощность, которую потребляла машина – 174 кВт;
• вычислительная мощность 5000 операций сложения в секунду. Для умножения машина применяла множественное сложения, поэтому тут производительность падала и составляла всего 357 операций.
• тактовая частота – 100 кГц;
• табулятор перфокарт для ввода и вывода информации.

Для проведения вычислений использовалась десятичная система счисления, хотя двоичный код уже был известен учёным.

Стоит отметить, что в процессе вычислений ЭНИАК требовал столько электроэнергии, что ближайший город часто оставался без электроснабжения на многие часы. Для смены алгоритма вычисления требовалось перекоммутирование устройства. Фон Нейман после усовершенствовал ЭВМ и добавил в неё память, содержащую основные вычислительные программы, чем значительно упростил процесс работы программистов.

ЭНИАК стал компьютером нулевого поколения. В его конструкции никак нельзя угадать предпосылки для создания современных устройств. Процессы вычислений также были налажены не настолько продуктивно как, возможно, хотелось учёным. Тем не менее именно эта машина доказала, что создать полностью электронную вычислительную машину можно и дала толчок к дальнейшему развитию.

Сегодня некоторые детали самого первого компьютера в мире хранятся в Национальном музее американской истории. Полная конструкция занимает слишком много места, чтобы была возможность предоставить её к обзору. Несмотря на то что это был один из первых опытов по созданию действующей машины, компьютер оставался в рабочем состоянии целых 10 лет и в момент своего создания сыграл огромную и незаменимую роль в развитии компьютерных технологий.

В дальнейшем машины становились всё меньше, а их возможности все обширнее. В 1976 году вышел первый Apple-1. А первая компьютерная игра увидела свет в недалёком 1962 году. Даже сейчас развитие компьютерных технологий не стоит на месте. А как вы думаете, что нас ждёт в будущем?

1976-1979 годы: микрокомпьютеры

Микрокомпьютеры стали популярными с новыми операционными системами и дисководами для гибких дисков. Microsoft зарекомендовала себя на рынке. Появились первые компьютерные игры и стандартные названия программ. В 1978 году на рынок вышел первый 32-разрядный компьютер DEC.

IBM 5100

IBM разработала IBM 5100, первый «портативный» компьютер весом 25 килограммов. Он имел 16 килобайт оперативной памяти, дисплей 16×64 и стоил более 9000 долларов. Именно такая высокая цена помешала компьютеру утвердиться на рынке.

Квантовый компьютер

Все уже примерно понимают, когда появился первый компьютер, но что касается квантового устройства? Приятной неожиданностью стала недавняя разработка россиян и ученых из Америки. Впервые в мире они смогли собрать квантовый компьютер и успешно опробовать его.

На данный момент более сложного квантового устройства ещё не создавалось. Такого рода масштабное достижение позволило российским ученым стать лидерами в гонке за созданием полноценной квантовой машины.

Такие устройства представляют собой специальные вычислительные механизмы, которые состоят из кубитов, в данном случае из 51 штуки, и стандартных модулей для вычислений – они хранят в себе спектр значений, заложенный в промежутке между 0 и 1.

Такой квантовый компьютер готовились создать ещё несколько ученых из разных стран. Считалось, что самым близким к его созданию является представитель компании Google – Джон Мартинис.

Но всё-таки российские ученые, на пару с американцами, смогли всех опередить. Они заметили, что наборы атомов, которые удерживаются внутри лазерных клеток и имеют очень низкую температуру, можно применить в качестве квантовых кубитов. Именно применение этой технологии в квантовом устройстве смогло вывести отечественных ученых в лидерские позиции на мировом рынке.

Как будет обстоять ситуация со стоимостью такой машины пока не известно, но ожидать низкой цены, учитывая возможности и сложность устройства, пока не приходится.

Альтернативная версия

По другой версии, первый компьютер, который действительно стал массовым и «ушел в народ», был разработан компанией Apple. В 1976 году Стив Возняк засел за производство Apple ll с целью уместить его в портфеле. И молодому инженеру удалось это сделать — по компактности и функциональности аналогов Apple I на рынке не было. Так появилась компания Apple — Стив Джобс продал свой автофургон Volkswagen, Возняк пожертвовал калькулятором HP. Вырученных средств хватило на запуск производства первых компьютеров в гараже, где компаньоны буквально на коленках мастерили свои первые устройства. Реализовав 250 штук, Стив Возняк решил модернизировать первую версию.

Сделанный в 1977 году Apple II имел стильный белый корпус, встроенный монитор, был оснащен дисководом для 5-дюймовых дискет, операционной системой, отображал цветную графику. Также Возняк для своего детища создал Apple DOS, язык программирования Calvin и структурировал файловую систему. В итоге получился революционный продукт, который вывел компанию Apple в лидеры рынка. Кстати, успех Apple II сделал 5.25 дюймовые дисководы стандартом, однако несколько лет спустя разработчики начали заменять 5.25 дюймовые дисководы на 3,5-дюймовые. Эволюция неумолима!

Как Стив Возняк разработал Apple I, Apple II и другие принесшие славу компании продукты:

Биография Стива Возняка История гениальных изобретений

Стив Возняк изобрел и воплотил в жизнь несколько революционных продуктов, которые изменили нашу жизнь. Поэтому переоценить вклад, который внес легендарный изобретатель в развитие цифровой индустрии, невозможно. Но можно его описать

В 1984 году компания закрепилась в лидерах, выпустив компьютер Macintosh. В принципе 1984-й стал пророческим годом (Оруэлл, привет!), так как выпущенный в этот год Macintosh стал предтечей современного ПК и определил его внешний вид на много лет вперед. Персональный компьютер Macintosh был оснащен клавиатурой, мышью, дисководом, колонками, интерфейсом с ярлыками на рабочем столе. Жесткий диск имел объем 20 Мб.

В 1990 году вышла третья версия операционной системы Windows от компании Microsoft. Причем за первые шесть месяцев после релиза Windows 3.0 было продано более 1 миллиона экземпляров.

В качестве заключения. В развитии персональных компьютеров принято выделять четыре поколения, о которых мы написали выше. Однако многие эксперты считают, что их пять — последний происходит сейчас и связан он с попыткой создать самый первый персональный компьютер с искусственным интеллектом. Но это уже совершенно другая история.

Использованные источники: B4 (CC BY-SA), NASA, Ecksemmess (CC BY-SA), Thomas Nguyen (CC BY-SA), Ed Uthman (CC BY-SA), Rama & Musée Bolo (CC BY-SA)