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.
Счётно-решающие средства до появления ЭВМ
История вычислений уходит глубокими корнями вглубь веков так же, как и развитие человечества. Накопление запасов, делёж добычи, обмен — все подобные действия связаны со счётом. Для подсчёта люди использовали собственные пальцы, камешки, палочки и узелки. Потребность в поиске решений всё более и более сложных задач и, как следствие, все более сложных и длительных вычислений, поставила человека перед необходимостью находить способы, изобретать приспособления, которые могли бы ему в этом помочь. Исторически сложилось так, что в разных странах возникли собственные денежные единицы, меры веса, длины, объёмов и расстояний. Для перевода из одной системы измерения в другую требовались вычисления, которые чаще всего могли производить специально обученные люди, которых иногда приглашали из других стран. Это естественно привело к созданию изобретений, помогающих счёту.
Одним из первых устройств (VI—V вв. до н. э.), облегчающих вычисления, можно считать специальную доску для вычислений, названную «абак». Вычисления на ней производились перемещением камешков или костей в углубления досок из бронзы, камня или слоновой кости. Со временем эти доски стали расчерчивать на несколько полос и колонок. В Греции абак существовал уже в V веке до н. э., у японцев он назывался «серобян», у китайцев — «суанпан».
В Древней Руси при счёте применялось устройство, похожее на абак, называемое «русский шёт». В XVII веке этот прибор уже обрёл вид привычных русских счёт.
В начале XVII столетия, когда математика стала играть ключевую роль в науке, всё острее ощущалась необходимость в изобретении счётной машины. И в середине века молодой французский математик и физик Блез Паскаль создал «суммирующую» машину, названной Паскалиной, которая кроме сложения выполняла и вычитание.
В 1670—1680 гг. немецкий математик Готфрид Лейбниц конструировал счётную машину, которая выполняла все арифметические действия. В течение следующих двухсот лет было изобретено и построено ещё несколько подобных счётных устройств, которые, однако, из-за своих недостатков, в том числе из-за медлительности в работе, не получили широкого распространения.
Лишь в 1878 году русский ученый П. Чебышёв предложил счётную машину, выполнявшую сложение и вычитание многозначных чисел. Наибольшую популярность получил тогда арифмометр, сконструированный петербургским инженером Однером в 1874 году. Конструкция прибора оказалась весьма удачной, так как позволяла довольно быстро выполнять все четыре арифметических действия.
В 30-е годы XX столетия в Советском Союзе был разработан более совершенный арифмометр — «Феликс». Эти счётные устройства использовались несколько десятилетий, став основным техническим средством облегчения человеческого труда. Выпускались с 1929 по 1978 год.
Тьюринг и Цузе – кому принадлежит пальма первенства?
В ХХ веке задача создания вычислительной машины стала более чем актуальной: идущая полным ходом во всём мире индустриализация требовала выполнения множества сложнейших расчётов в самых разных сферах экономики. В Британии к 1936 году была создана вычислительная машина, которая стала прообразом для всех последующих поколений компьютеров. Её создателем стал математик Алан Тьюринг, который одновременно заложил основы информатики и программирования, став родоначальником целого древа компьютерных наук. Вычислитель Тьюринга получил название ACE (Automatic Computing Engine).
Практически одновременно, в 1936-38 году, сходное по конструкции и по заложенным в нём принципам устройство создал и немецкий изобретатель Конрад Цузе. Его вычислительная машина, использовавшая двоичное кодирование, называлась Z3, а несколькими годами ранее были собраны несколько более простые Z1 и Z2. Как и машина Тьюринга, аппарат Цузе был электромеханическим по принципу действия. И та, и другая машина впоследствии активнейшим образом использовались для армейских расчётов: как мы помним, на Европу тогда надвигалась самая большая война в истории человечества.
Следует сказать, что Тьюринг в значительно большей степени, чем Цузе, может считаться автором первого компьютера. Он был блестящим теоретиком и разработал ряд концепций создания компьютеров, которые были реализованы в будущем. Его идеи по поводу хранения компьютерных программ в памяти машины, шифратора голосовой речи и другие талантливые разработки впоследствии были воплощены в современных компьютерах.
Принципы работы компьютеров Конрада Цузе
Идея о возможности построения автоматизированного счетного аппарата пришла в голову немецкому инженеру Конраду Цузе ( Konrad Zuse ) и в 1934 г. Цузе сформулировал основные принципы, на которых должны работать будущие компьютеры:
- двоичная система счисления;
- использование устройств, работающих по принципу «да / нет» (логические 1 / 0);
- полностью автоматизированный процесс работы вычислителя;
- программное управление процессом вычислений;
- поддержка арифметики с плавающей запятой;
- использование памяти большой емкости.
Цузе первым в мире определил, что обработка данных начинается с бита (бит он называл «статусом да / нет», а формулы двоичной алгебры — условными суждениями), первым ввел термин «машинное слово» (Word), первым объединил в вычислители арифметические и логические операции, отметив, что «элементарная операция компьютера — проверка двух двоичных чисел на равенство. Результатом будет тоже двоичное число с двумя значениями (равно, не равно)».
Первый компьютер в мире
Самый первый программируемый компьютер был представлен миру 14 февраля 1946 года в Соединенных Штатах Америки – ENIAC. Он весил 30 тонн и содержал в себе 18 000 электронных ламп. Правда скорость машины составляла всего 5 000 операций в секунду. Суммарно эта модель компьютера проработала 9 лет.
Конечно, до 1946 года велись работы по созданию компьютеров, и даже были представлены подходящие варианты, но они не были доведены до практического использования.
Первый компьютер в мире — ENIAC
Например, в 1912 году российский ученый А. Крылов разработал машину для решения дифференциальных уравнений.
Затем, в 1927 году в США изобрели первый аналоговый компьютер, а в 1938 году немецкий инженер Конрад Цузе создал программируемую механическую цифровую модель компьютера Z1, но она была пробной и претерпела ряд модернизаций. Уже в 1941 году появляется 3 вариант машины – Z3, который больше других напоминал современный компьютер, но все же требовал доработок.
Первый компьютер в мире и его создатель Джон Мокли
В 1942 году в США также продолжалось создание электронного цифрового компьютера ABC, но модель не была закончена, поскольку разработчика Джона Атанасова призвали в армию. Недостроенную модель изучил Джон Мокли и приступил к созданию собственного компьютера – ENIAC и в 1946 году ученый завершил многолетнюю работу. ENIAC Мокли представлял собой компьютер, выполняющий задания, поставленные перед ЭВМ и обладающий двоичной системой исчисления, на которой построены и современные компьютеры.
Первый компьютер разрабатывался для решения задач в условиях войны и использовался армией Соединенных Штатов. Главной целью было автоматизирование расчетов при бомбометании артиллерией и авиацией. И если раньше для вычислений создавались многочисленные отделы, использующие логарифмические линейки, то с созданием ЭВМ исчезла необходимость расчетов таким медленным и сложным способом.
Как всё начиналось?
История первого компьютера возникает в начале 20 века. Первое поколение компьютеров так и не смогло найти практического применения, хотя и стали одним из этапов технического прогресса. Они несомненно способствовали появлению первой официально запатентованной ЭВМ, которая появилась лишь в конце второй мировой войны и получила первое имя компьютера ENIAC.
В каком году выпустили первый компьютер – ответ известный каждому. В 1943 году началась активная разработка первой вычислительной машины, которая велась вплоть до 1945 г. Проект был создан в Пенсильванском университете армии США учёными Д.П. Эккерт и Д.У. Мокли. В основу были заложены расчеты баллистических таблиц стрельбы особенно важных в период проведения военных действий. До того, как появился самый первый компьютер подобные расчеты проводились вручную и занимали довольно много времени. Работа над одной такой таблицей занимала около 4 лет. Поэтому для решения такой непростой задачи требовалось мощное устройство.
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.
1996-2000: Интернет приобретает все большее значение
В эти годы ученый-программист Тим Бернерс Ли разработал язык разметки HTML, протокол передачи HTTP и URL-адрес – унифицированный указатель ресурсов, чтобы дать каждому сайту имя и передать контент с веб-сервера в браузер. Начиная с 1995 года было доступно множество веб-редакторов, что позволило многим людям создавать свои собственные сайты.
В 2003 году Apple выпустила PowerMac G5. Это был первый компьютер с 64-битным процессором. В 2005 году Intel создала первые двухъядерные процессоры.
В последующие годы основной курс развития стал направлен на разработку многоядерных процессоров, расчеты на графических чипах и также планшетных компьютерах. С 2005 года начали учитывать экологические аспекты при дальнейшей разработке компьютерной техники.
Когда-то компьютеры были настолько большими, что для естественной работы с клавиатурами их приходилось монтировать прямо в столах:
И у этих столов иногда были очень интересные формы. Вот ещё один Univac, с мигающими огоньками, с троицей огромных накопителей:
Но даже клавиатуры размером со стол могли показаться крохотными рядом с по-настоящему огромными компьютерными системами. Вот Hitachi HITAC M-280H с начала 1980-х:
И, конечно, такими были не только компьютеры. Помните свой карманный калькулятор от Casio? В 1957 году её калькуляторы были покрупнее:
Компания поменяла своё название с Kashio Seisakujo на Casio Computer Co. в день выхода 150-килограммового калькулятора Casio 14-A с энергопотреблением 300 Вт. Посмотрите только на его экран!
Калькуляторы существовали ещё до появления электронных устройств – как, например, этот National NCR 395, комбинировавший старомодный полноклавиатурный калькулятор с пишущей машинкой:
Или этот грандиозный Exacta-Continental 6000 из 1950-х:
До появления дисплеев компьютеры тоже активно полагались на пишущие машинки, как этот CDC 3300 с потрясающей консолью:
В итоге NCR тоже начала производить компьютеры, среди которых был этот великолепный красный NCR 315:
Знаю, странноватое фото. Но это реклама, и это единственное изображение NCR 315, которое я смог найти.
Эти компьютеры нельзя было назвать портативными, но это не остановило компанию Amdahl от того, чтобы прорекламировать целую серию компьютеров, странным образом стоящими под открытым небом. Вот 470V/7, угрожающий даже не одной, а двум линиям канатного трамвая Сан-Франциско:
Клавиатуры на природе можно выделить в свой отдельный микрожанр. Вот Teletype Model 40, «открывающий вам множество путей», по крайней мере, метафорически:
А вот какие-то люди, отдыхающие, знаете ли, на поле для гольфа со специальным терминалом, как все технически подкованные архитекторы в то время:
Вот компьютер от 3M, мёрзнующий на морозе, потому что… Непонятно, почему (слоган гласил «необычный компьютер» [uncommon com], но этому можно было поверить с большой натяжкой):
Sol из 1970-х перенесённый в пустыню, поскольку это был «небольшой компьютер, который вас не стеснит»:
А если вам больше нравится мягкий песок, вот терминал Incoterm на пляже:
И вся семейка Incoterm во время лодочной прогулки:
Но давайте вернёмся к клавиатурным столам в помещениях. Мне особенно нравятся утопленные клавиатуры и экраны некоторых систем. Вот вдохновляющие углы IBM 5382 System/38:
Вот встроенный дисплей Sharp Hayac 3800 с большим устройством ввода на японском языке:
Вот IBM 3741 из начала 1970-х:
И HP 250, моложе его всего на несколько лет:
Вы могли обратить внимание на общую тенденцию приведённых фотографий – очень маленькие экраны странных форм. Оказывается, что самые первые дисплеи были очень дорогими. Это объясняет крохотный красный дисплей Burroughs B 80-41/141:
И такой крупный план принтера IBM 5320 рядом с крохотным экранчиком:
И особую версию IBM 3741 под названием 3742, в которой один экран был разделён призмой, и мог обслуживать двоих людей, сидящих за одним столом, с двумя подключёнными клавиатурами:
Сдвоенные столы были не единственным интересным замыслом. Существовали компьютеры, больше похожие на кубиклы – вот Burroughs B91:
Компания Noval из Сан-Диего выпускала редкую машину, всем своим видом говорившую о директорском статусе:
Но лучшие по дизайну клавиатурные столы, естественно, были у Olivetti; вот
Она развилась в P203 1967 года:
А затем в терминал Olivetti TCV 250 (опять-таки с крохотным, но красивым экраном) примерно тех же времён:
Но больше всего из них мне, наверное, нравится прекрасная Olivetti Programma 101, внешний вид которой напоминал школьную парту:
Эра клавиатурных столов практически подошла к концу вместе с 1970-ми. Были, конечно, исключения – поздние специальные клавиатуры, которым приходилось занимать большое пространство, чтобы вместить все клавиши:
Aesthedes, платформа для редактирования видео
Или такие пароксизмы, как этот настольный компьютер за $4500 2018 года:
Заметьте, что кроме этой фотографии, на всех остальных в данной статье кабелей не видно
Но в целом другой такой эры уже никогда не будет – и та, в которой мы находимся, становится всё туманнее с каждым годом. Многие фотографии выше представляют собой размытые сканы или рекламные изображения, потому что сами машины не дожили до 2019 года – их выбросили из-за того, что они были слишком большими, чтобы их оставить, слишком молодыми, чтобы сохранить их, слишком корпоративными, чтобы кому-то было до них дело.
Поэтому такой ценной можно считать хорошую фотографию большого компьютера, напоминающего мебель, и я хочу напоследок дать вам современное фото, лучшее из всех. Это фотография IBM 1130 от 1965 года, без дисплея, сделанная Джеймсом Боллом для его серии “Руководство по вычислениям“. Серия прекрасно демонстрирует забытую красоту этих старых машин и напоминает нам о тех странных временах, когда клавиатуры были одной из самых маленьких составляющих частей компьютера, а не как сегодня — самой крупной.
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
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.
