Первые компьютеры. Когда и кем был сделан самый первый компьютер
Когда появились первые компьютеры? Дать ответ на этот вопрос не так просто, поскольку нет одной единственно правильной классификации электронно-вычислительных машин, а также формулировок, что можно к ним относить, а что — нет.
Само слово «компьютер» было впервые документировано в 1613 году и означало человека, который выполняет расчеты. Но в XIX веке люди поняли, что машина никогда не устает работать, и она может выполнять работу гораздо быстрее и точнее.
Чтобы начать отсчет эры вычислительных машин, чаще всего берут 1822 год. Первый компьютер изобрел английский математик Чарльз Бэббидж. Он создал концепцию и приступил к изготовлению разностной машины, которая считается первым автоматическим устройством для вычислений. Она была способна подсчитывать несколько наборов чисел и делать распечатку результатов. Но, к сожалению, из-за проблем с финансированием Бэббидж так и не смог завершить ее полноценную версию.
Но математик не сдавался, и в 1837 году он представил первый механический компьютер, названный аналитической машиной. Это был самый первый компьютер общего назначения. В это же время началось его сотрудничество с Адой Лавлейс. Она переводила и дополняла его труды, а также сделала первые программы для его изобретения.
Аналитическая машина состояла из таких частей: арифметико-логического устройство, блок интегрированной памяти и устройство для контроля движения данных. Из-за денежных трудностей она также не был завершена при жизни ученого. Но схемы и разработки Бэббиджа помогли другим ученым, которые создавали первые компьютеры.
Первый компьютер в мире – какой он?
В 40-х годах прошлого столетия функционировало сразу несколько компьютеров, которые можно назвать первыми. Однако еще в 1822 году изобретатель Чарльз Бэббидж выпустил счетную машину, которую с большой натяжкой можно назвать компьютером. Уже в 1941 году компанией IBM при участии математика Говарда Эйксона была разработана и выпущена усовершенствованная машина «Марк 1» (по чертежам Чарльза Бэббиджа). Это первый в США программируемый аппарат, который применялся для разработки военного оборудования.
- Конрад Цузе – немецкий разработчик, в 1939 году создавший машину, которая имела название Z1. Это первое электромеханическое устройство, предназначенное для вычисления аэродинамических характеристик самолета.
- Алан Тьюринг – разработал знаменитую машину, способную расшифровать коды немецкого аппарата «Энигма». Англичане построили более 200 таких компьютеров, каждый весил 2,5 тонны.
- Джон Атанасов – американскому инженеру удалось изобрести первую полностью электронную установку в 1942 году. Машина была способна решать линейные уравнения, ее даже признала «первым компьютером» судебная власть США в 1973 году.
- Джон Мокли – в 1946 г. разработал мощный электронный компьютер ЭНИАК, предназначенный для расчета баллистических таблиц. Данные операции ранее выполнялись людьми вручную. Машина была способна совершать аналогичные вычисления в 2600 раз быстрее.
Именно ЭНИАК считается первым полноценным компьютером, который является полностью вычислительным устройством. Аналоги были у британцев, однако по приказу Черчилля, информация о них была засекречена, а сами машины уничтожены. Компьютер ЭНИАК был громоздким и неудобным в работе, программирование осуществлялось путем переключения кабелей.
ЭНИАК
Создание МЭСМ — первые успехи
По рассказам участников создания первого ЭВМ, им приходилось работать над проэктом без сна и отдыха практически 24 часа в сутки. И уже к концу 1949 года определились с принципиальной схемой блоков компьютера. Не смотря на те трудности с которыми постоянно сталкивалась группа ученных, к концу 1950 года МЭСМ была создана.
После отладки всех компонентов советского компьютера в 1951, МЭСМ была принята в эксплуатацию комиссией АН СССР. В 1952 году компьютеры МЭСМ были запущены в масштабное производство, на них решались самые важные научные и технические задачи в области термоядерных процессов, космических полетов, ракетной техники, сверхзвуковой авиации и многих других областях. Созданный советскими учеными компьютер в 1952-1953 годах был самым быстродействующим и практически единственным в Европе регулярно эксплуатируемым ЭВМ.
Апогей — самый продвинутый анолог Радио-86РК
Персональная электронная вычислительная машина «Апогей БК-01». Выпуск данного советского 8-разрядного ПК стартовал в далеком 1988 году, на заводе БРА в тульской области (занимался выпуском бытовой радиоаппаратуры): 64 Кбайт ОЗУ, 4 Кбайт ПЗУ. Присутствовал штатный трехканальный звуковой генератор на микросхеме КР580ВИ53 (для вывода звука). Для хранения, записи и воспроизведения программ кроме кассетного магнитофона, была предусмотрена загрузка из внешнего ПЗУ до 64 Кбайт, правда только чтение. Апогей БК01 обеспечивал программную поддержку двух режимов записи и считывания.
Апогей БК-01Ц — это «цветная» версия ПЭВМ. Тут была применена микросхема КР580ВГ75, которая помогла реализовать цветное изображение: 8 цветов для символов на черном фоне, либо 8 цветов фона с черными символами. Впрочем, ПЭВМ Апогей выводил достаточно сложные и красивые картинки.
Стоимость компьютера составляла от 440 до 560 рублей.
Как выглядели первые компьютеры
Мы уже привыкли, что классический ПК – это относительно небольшая коробка, внутри которой скрывается всё необходимое «железо», плюс монитор, клавиатура и мышка, а также дополнительная периферия типа принтера, сканера, акустической системы и т. д. Всё это хозяйство легко помещается на письменном столе, а с ноутбуком вообще можно работать «на коленке».
Между тем первое поколение ламповых компьютеров имело громадные размеры и содержало тысячи реле или электронных ламп, выделяющих значительное количество тепла. Так, длина «МАРК 1» составляла 17 метров, а высота шкафов достигала 2 метров. Весил этот компьютер порядка 4,5 тонн, а суммарная длина проводов составляла 750 километров.
ENIAC был гораздо производительнее, но и весил больше – 27 т, при этом его энергопотребление было громадным – 170 кВт.
С переходом на транзисторную логику удалось существенно снизить и ресурсоёмкость, и габариты компьютеров – они уже помещались в шкафы и обладали производительностью, достаточной для выполнения сложных инженерных расчётов.
С переходом на микропроцессорную TTL-логику миниатюризация достигла масштабов, позволивших размещать компьютеры на рабочем месте. И хотя ранние модели ПК весили прилично и характеризовались довольно слабыми вычислительными возможностями, совершенствование технологического процесса изготовления микросхем привело к удешевлению и одновременному повышению их производительности, что и позволило разразиться настоящему компьютерному буму.
1970-1974: Компьютерная революция
Xerox Alto
Микропроцессоры стали дешевле, и в течение этого периода времени на рынок было выпущено достаточно много компьютерной техники. Ведущую роль здесь сыграли, прежде всего, компании Intel и Fairchild. В эти годы Intel создал, первый микрокомпьютер: 15 ноября 1971 года был представлен 4-битный процессор Intel 4004. В 1973 году вышел Xerox Alto — первый компьютер с графическим пользовательским интерфейсом (монитором), мышью и встроенной картой Ethernet.
Первые «гиганты» вычислительных технологий
В самом начале эры компьютеров, в 1940-х годах, было создано сразу несколько независимо разработанных моделей огромных вычислительных устройств.
Все были разработаны и собраны учёными из США и занимали десятки квадратных метров площади.
По современным меркам, такое оборудование трудно назвать компьютером.
Однако на тот момент более мощных машин для проведения вычислений со скоростью, намного превышающей результат среднего человека, не существовало.
Рис. 1 Один из первых компьютеров, UNIVAC, заносят в помещение для монтажа.
Марк-1
Программируемое устройство «Марк-1» по праву считается первым в мире компьютером.
Вычислительная машина, разработанная в 1941 году группой из 5 инженеров (включая Говарда Эйкена), была предназначена для военных целей.
После окончания работ, проверки и наладки компьютера его передали ВВС США. Формальный запуск «Марк-1» в работу состоялся в августе 1944 года.
Основная часть ЭВМ, общая стоимость которой превысила 500 тысяч долларов, находилась внутри металлического корпуса и состояла из более чем 765 тыс. деталей.
Длина оборудования достигала 17 метров
, высота – 2,5 м, в результате чего под неё было выделено огромное помещение Гарвардского университета. Среди других параметров прибора:
- общая масса: более 4,5 тонн;
- длина электрокабелей внутри корпуса: до 800 км;
- длина вала, синхронизирующего вычислительные модули: 15 м;
- мощность электромотора, приводившего в действие компьютер: 5 кВт;
- скорость вычисления: сложение и вычитание – 0,33 с, деление – 15,3 с, умножение – 6 с.
«Марк-1» можно было назвать огромным и мощным арифмометром – именно этой версии придерживаются те, кто считает родоначальником компьютерных технологий модель ENIAC.
Однако, благодаря возможности выполнять заданные пользователем программы в автоматическом режиме (чего не могла делать, например, созданная немного раньше немецкая вычислительная машина Z3), именно «Марк-1» считают первым компьютером.
Работая с помощью перфоленты, машина не требовала вмешательства в работу человека.
Хотя из-за отсутствия поддержки условных переходов каждая программа была записана на длинном и закольцованном ленточном рулоне.
После того как мощности устройства стало недостаточно для выполнения новых задач, которые ставили перед разработчиками заказчики, один из авторов компьютера, Говард Эйкен, продолжил работу над новыми моделями.
Так, в 1947 году была создана вторая версия, «Марк-2», а в 1949 году – «Марк-3».
Последний вариант под названием Mark IV был выпущен в 1952 году и тоже использовался американскими военными.
Рис. 2 Первый компьютер Mark-1.
Читайте также:
ENIAC
Вычислительная машина «ЭНИАК» предназначалась для выполнения примерно тех же задач, что и «Марк-1».
Однако результатом разработки стал по-настоящему многозадачный компьютер.
Первый запуск устройства состоялся практически в конце 1945 года, поэтому использовать его для военных целей во Второй мировой войне было уже поздно.
И сложнейшая в то время вычислительная машина, работавшая, по мнению современников, «со скоростью мысли», участвовала в других проектах.
Одним из них было моделирование взрыва водородной бомбы.
Конструкция гигантской ЭВМ, одним из авторов которой были известные инженеры-электронщики Джон Эккерт и Джон Мосли, включала в себя больше 17 тысяч лам.
Частота работы этих элементов достигала 100 тыс. импульсов каждую секунду.
Для того чтобы повысить надёжность такого количества приборов разработчики применили метод, предназначенный для работы музыкальных электроорганов.
После этого аварийность снизилась в несколько раз, и из 17 тыс. ламп за неделю перегорало не больше двух.
Кроме того, была разработана система контроля безопасности оборудования, включавшая проверку каждой из 100 тыс. мелких деталей.
Параметры компьютера:
- общее время разработки: 200 тысяч человеко-часов;
- цена проекта: $487 тысяч;
- масса: около 27 тонн;
- мощность: 174 кВт;
- память: 20 буквенно-численных комбинаций;
- скорость работы: сложение – 5 тыс. операций в сек, умножение – 357 операций в сек.
Для ввода и вывода данных на ENIAC применялся табулятор со скоростью 125 и 100 карт в минуту, соответственно.
За время проведения испытаний ЭВМ обработало больше 1 млн. перфокарт.
А единственным серьёзным даже для своего времени недостатком машины, в сотни раз ускорившей процесс вычисления по сравнению с предшественником, были размеры – почти в 2 раза больше, чем у «Марк-1».
Рис. 3 Второй в мире компьютер «ЭНИАК».
EDVAC
Усовершенствованная ЭВМ EDVAC (тоже созданная Эккертом и Мосли) могла проводить расчёты уже не только на основе перфокарт, но и с помощью содержащейся в памяти программы.
Такая возможность появилась в результате применения ртутных трубок, запоминающих информацию, и двоичной системы, существенно упростившей вычислении и количество ламп.
Результатом работы группы американских учёных стал компьютер с памятью около 5,5 Кбайт, состоящий из таких элементов:
- устройства для чтения и записи информации с магнитной ленты;
- осциллографа для контроля работы ЭВМ;
- устройства, принимающего сигналы от управляющих элементов и передающего их вычислительным модулям;
- таймера;
- устройств для проведения вычислений и запоминания информации;
- временных регистров (в современной терминологии – «буферов обмена»), хранящих по одному слову.
Компьютер, занимающий площадь в 45,5 кв. м., тратил около 0,000864 секунд на сложение и вычитание и 0,0029 с на умножение и деление.
Его масса достигала всего 7,85 тонны – намного меньше по сравнению с ENIAC. Мощность прибора – всего 50 кВт, а количество диодных ламп составляло всего 3,5 тысячи штук.
Рис. 4 Компьютер «Эдвак».
Вам это может быть интересно:
Когда появился первый компьютер?
На протяжении всей истории существования человека он то и дело пытался совершенствовать мир вокруг, чтобы улучшить свою жизнь сделать ее проще и комфортнее. История создания компьютера – это прежде всего стремление человека изобрести устройство для решения задач, непосильных для человеческого разума. И как показывает практика, задача эта исполнена на «ура».
Если вы думаете, что компьютер появился несколько десятилетий назад, то глубоко заблуждаетесь, ведь его история насчитывает несколько столетий. Конечно же, первые предки современного ПК были очень примитивными и даже язык не поворачивается назвать их «компьютерами», но не пройдя всех этих этапов становления он, возможно, не стал таким чудом техники.
Итак, первым созданным компьютером в истории человечества считается машина для подсчетов Блеза Паскаля, возникшая в 1642 году. Это был первый примитивный калькулятор, который помогал изобретателю слагать и вычитать. Изобретение Паскаля считается нулевым этапом в разработке компьютеров и для своего времени это было прогрессивное устройство, ведь ранее никаких попыток механизировать вычисления не было.
Придуманный Паскалем «компьютер» назвали «Паскалина» и представлял он собой ящик с многочисленными шестернями. С помощью колесиков прибор позволял вводить числа от 0 до 9, а в верхней части корпуса, после ввода исходных данных, показывался результат.
Аппарат Паскаля – первый компьютер
Агат
Но Агат нельзя назвать полной копией Apple II. Всё-таки железо в нём было своё, хоть созданное по подобию.
Первый серийный компьютер, который производился с 1982 по 1993 год, целых 11 лет — это самое главное, что вам нужно знать про этот компьютер. И в отличие от большинства того, о чём мы говорили с вами до этого, Агат был основан на Apple II+.
Стоил он дорого, 4 тысячи рублей. За эти деньги можно было приобрести машину. Как домашний компьютер, Агат популярности не снискал, зато он прижился в образовательной сфере.
Институты и школы использовали Агаты в компьютерных классах. По некоторым сообщениям, они использовались в некоторых школах аж до 2001 года.
В закладки
