Сверхсекретная история компьютера
1943 год был интересным периодом в истории. Вторая Мировая война стала причиной гибели и разрушения во всем мире, Алан Тьюринг закончил работу в Блетчли-Парке, взломав немецкий код , и армия США усердно работала над совершенствованием проектов первых атомных бомб. год был интересным периодом в истории. Вторая Мировая война стала причиной гибели и разрушения во всем мире, Алан Тьюринг закончил работу в Блетчли-Парке, взломав немецкий код , и армия США усердно работала над совершенствованием проектов первых атомных бомб.
Мы все слышали историю об Алане Тьюринге и его знаменитой машине для взлома загадок. Однако большинство людей совершенно не знают, что проект современного компьютера не был разработан Тьюрингом или учеными в Блетчли-Парке. Алан Тьюринг известен как отец компьютерных систем по многим веским причинам, но на самом деле он не изобрел компьютер, как мы его знаем.
Как оказалось, компьютер был в основном изобретен другим сверхсекретным исследовательским проектом военного времени, Project px .
Наша история начинается в Университете Пенсильвании с командой ярких ученых Инженерной школы Мура. Команда пытается построить что-то, что никогда не было построено прежде, революционную новую электронную машину, способную вычислять баллистику и таблицы стрельбы артиллерии с невероятной скоростью.
Сверхсекретные исследования проводились Джоном Преспером Эккертом и Джоном Уильямом Мочли , двумя блестящими компьютерными учеными, получившими финансирование от отдела артиллерии армии для создания новой инновационной машины.
Джон Мочли и Дж. Преспер Экерт институт Франклина
Электронный цифровой интегратор и компьютер (ENIAC)рассматривается многими как первый электронный компьютер общего назначения. Кодовое название проекта PX, ENIAC был Тьюринг-полный и предназначен для программирования для расчета артиллерийских таблиц стрельбы для армии.
ENIAC весил более 30 тонн, был 80 футов в длину и занимал массивную комнату. Для сборки потребовалось огромное количество рабочей силы, и она была настолько большой, что состояла из более чем 20 000 вакуумных трубок и 5 000 000 ручных паяных соединений. В то время ENIAC была самой сложной электронной системой, когда-либо построенной. В те дни, когда он был включен, ENIAC использовал более 170 кВт электроэнергии. На самом деле он использовал так много энергии, что даже ходили слухи, что свет в Филадельфии потускнел, когда он был включен.
ENIAC в Школе электротехники Мура
— когда компьютер был включен, свет в Филадельфии померк. ”
ENIAC был поистине революционным: он мог вычислить траекторию за 30 секунд, которая займет у человека более 20 часов, чтобы вычислить вручную.
Машина Эккерта и Мочли имела огромный успех, и армия осталась довольна ее дизайном и производительностью. Их секретный исследовательский проект тоже не остался незамеченным. На самом деле она привлекла самые лучшие и яркие имена в науке, в том числе известного математика и компьютерного ученого Джона фон Неймана.
Электронный численный интегратор и компьютер (ENIAC)
Джон фон Нейман присоединился к Принстону в 1943 году. Он был блестящим ученым в своем собственном праве; вундеркинд и автор более 150 научных работ, который также имел привилегию Альберта Эйнштейна в качестве наставника и коллеги. По совпадению, фон Нейман также работал над другой секретной программой в то время для американских военных, известной как Манхэттенский проект. Вскоре после того, как фон Нейман узнал о возможностях новой машины, он осознал ее потенциальное использование в военных усилиях и летом 1944 года присоединился к исследовательской группе ENIAC в качестве приглашенного консультанта.
Джулиан Бигелоу, Герман Гольдстайн, Роберт Оппенгеймер и Джон фон Нейман в Принстоне (CC BY-SA 3.0)
Когда ENIAC в первые задумал эту машину ,он был широко использован для расчетов, необходимых для усовершенствования конструкции водородной бомбы.
На самом деле ENIAC был настолько важен для разработки водородной бомбы, что , согласно ученому проекта ENIAC Германа Голдстайна в его книге «Компьютер: от Паскаля до фон Неймана«, первым официальным тестом ENIAC было выполнение расчетов для водородной бомбы, а не артиллерийских таблиц, как первоначально было разработано. Каким бы блестящим ни был ENIAC, его изобретатели вскоре поняли, что дизайн может быть улучшен некоторыми идеями Джона фон Неймана, и начали работу над его преемником до того, как ENIAC даже запустил свою первую программу.
Джон фон Нейман присоединился к проекту ENIAC слишком поздно, чтобы внести свой вклад в разработку первой машины, но он присоединился к обсуждению и дизайну следующей, которая должна была называться электронным дискретным переменным автоматическим компьютером (ENIAC) .
Доктор Джон фон Нейман
История создания первого в мире компьютера
В 1942 году проект Джона Маучли дал толчок для создания первого компьютера, хотя на сам проект, вначале внимания не обратили. Однажды им заинтересовалась одна из лабораторий армии США, и уже в 1943-м были сделаны первые шаги по созданию машины, под названием «ENIAC». Денег на создание дал Пентагон (которому нужно было создать новые пушки), и ушло их чуть меньше 500 000 $.
Кстати, ENIAC в плане электричества получился очень прожорливым, когда его включали — огни близлежащего города каждый раз тускнели. ENIAC (Electronical Numerical Integrator and Calculator) — это по-настоящему первый компьютер, который можно было программировать.
Технологии до ENIAC
На момент появления ENIAC большинство расчетов – как в бытовых, так и в научных целях – все ещё проводилось «вручную», то есть без использования сколь бы то ни было «умной» техники. Человек с бумагой и карандашом может сложить два числа длиной в 10 цифр примерно за 10 секунд. С карманным калькулятором – за 4 секунды. Гарвардский Mark 1 был последним электромеханическим компьютером и мог сложить два десятизначных числа за 0,3 секунды, в десять раз быстрее, чем человек.
В одном из интервью, записанном сыном его близкого друга в 1989 году (и изданном лишь в 2006), Джон Преспер Эккерт, один из тех, кто внёс наиболее значимый вклад в создание ENIAC, вспоминает, что во время его учебы в электротехнической школе Мура было два «анализатора» – копии машины Вэнивара Буша из MIT.
Эти анализаторы могли решать линейные дифференциальные уравнения – но не более того. При этом анализатор Буша оставался механическим устройством. Эккерт же хотел создать электронный вычислитель, поэтому первой его идеей было усовершенствование анализатора Буша:
Мы добавили [. ] более 400 электронных ламп, что, как и всё, что связанно с электроникой, было непросто сделать. [. ] Впоследствии мне захотелось проверить, можно ли сделать весь вычислительный процесс «электронным». Я поговорил об этом с Джоном Мокли.
В итоге появился ENIAC – первый электронный цифровой компьютер, который мог сложить те самые два десятизначных числа за 0,0002 секунды – в 50 000 раз быстрее человека, в 20 000 раз быстрее калькулятора и в 1 500 раз быстрее, чем Mark 1. А для специализированных научных вычислений он был ещё быстрее. При этом у учёных не было ни неограниченного запаса времени, ни права на ошибку:
Вся суть в том, что мы сделали машину, которая не потерпела неудачу сразу же. Если бы проект не добился результата, разработки в этой области замедлились бы надолго. Обычно люди строят прототипы, видят свои ошибки и начинают работу заново. Мы не могли так. Мы должны были сделать такую машину, которая заработала бы с первого раза.
Первый советский компьютер
В СССР не желали отставать от Запада и вели свои разработки по созданию ЭВМ. Результатом усилий советских ученых стала «Малая электронная счетная машина» (МЭСМ). Ее первый запуск состоялся в 1950 году. В МЭСМ использовались 6 тысяч ламп, она занимала площадь в 60 кв. м и требовала для работы мощности до 25 кВт.
МЭСМ
Устройство могло выполнять до 3 тысяч операций в секунду. МЭСМ применялась для сложных научных вычислений, затем ее использовали как учебное пособие, а в 1959 году машину разобрали.
В 1952 году у МЭСМ появилась старшая сестра — «Большая электронная счетная машина» (БЭСМ). Количество электронных ламп в ней возросло до 5 тысяч, выросло и количество операций в секунду — от 8 до 10 тысяч.
БЭСМ
Отечественные разработки
Инженеры в Советском союзе также не сидели на месте и разрабатывали собственный продукт. Кто создал компьютер в СССР? Руководил проектом С. А. Лебедев. Работа началась в 1948 году. Построена машина была только к концу 1950 года. А уже в 1952 году на советских МЭСМ-ах производились серьёзные расчёты научно-технических задач.
Стоит отметить, что создавая самый первый компьютер в СССР, Лебедев, независимо от Фон Неймана, пришёл к решению использования хранимой в памяти программы для выполнения вычислений.
Несмотря на то что Малая электронная счётная машина обладала низким быстродействием и малым объёмом памяти, она имела довольно развитые алгоритмы. А также имела запоминающее устройство для долговременного хранения команд и неизменных констант.
Так кто придумал первый компьютер?
Родоначальником принято называть именно Чарльза Бэббиджа, который увлекался вычислительными науками с молодого возраста. На основании многолетних трудов он изобрел механизм, способный выполнять сложения разностным методом. Его разработка состояла из множества громоздких шестеренок.
Чарльз Бэббидж
Аппарат путем применения десятичных схем счисления выдавал точный результат в течение минуты. Разработчик Чарльз Бэббидж за свои труды был вознагражден Британской субсидией, общая сумма дотаций составила 17 000 фунтов стерлингов. Эти деньги были пущены на модернизацию аппарата, однако финансирования не хватило для завершения новых проектов.
- Конрад Цузе – разработчик первого электромеханического программируемого аппарата.
- Джон Атанасов – разработал электронный непрограммируемый компьютер.
- Алан Тьюринг – создал универсальную техническую схему.
- Джон Мокли – сконструировал первую ЭВМ.
- Джон фон Нейман – описал архитектуру (устройство хранение информации), которая стала базовой для всех современных компьютеров.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| samyy_pervyy_kompyuter.docx | 55.6 КБ |
Самый первый компьютер — ENIAC
Сегодня компьютерная техника настолько глубоко вошла в жизнь людей, что она воспринимается как что-то обязательное и существующее давно в человеческом обществе. Однако самый первый компьютер в мире на самом деле появился совсем недавно. Особенно, если сравнить этот временной отрезок с историей человеческой цивилизации в целом, которая насчитывает многие тысячелетия.
Первым компьютером считается ENIAC. Это аббревиатура полного наименования устройства — электронный цифровой вычислитель и интегратор. На английском языке — Electronic Numerical Integrator And Computer. Эта электронная машина была введена в эксплуатацию в США в 1946 году. В изготовление ENIAC в масштабах того времени было вложено довольно много средств. Общая сумма инвестиций составила полмиллиона долларов.
Сооружение машины происходило в 1943-1945 годы, во время бушевавшей в то время II мировой войны. Как и большинство высокотехнологичных, современных изобретений компьютер создавали для военных нужд, а именно, артиллерии и авиации. Его основной задачей был обсчет баллистических таблиц. В дальнейшем умная техника стала применяться в проекте создания водородной бомбы, а также в мирных целях — для анализа излучений из космоса.
Если сравнить ENIAC с современными персональными компьютерами, то его можно назвать настоящим левиафаном. Его габариты были исполинскими, сопоставимыми с размерами самого крупного животного на земле — кита. В частности:
- площадь 85 метров2;
- масса 28 тонн;
- длина 30 метров;
- энергопотребление до 200 кВт;
- количество электронных ламп — 19 тыс. штук.
Если сопоставить его энергопотребление с чем-то обычным, то оно равнялось с потребностями громадного супермаркета в зимнее время года. Компьютер состоял из 42 металлических шкафов, внутреннее содержимое которых охлаждалось множеством вентиляторов. Для диагностики аппаратуры было предусмотрено пять мобильных стоек на колесиках. И все это опутывалось множеством кабелей. Программирование и настройка самого первого компьютера в мире осуществлялись аналогично старинным шнуровым телефонным коммутаторам. Никаких клавиатур и мониторов. конечно, у него не было.
ENIAC собрали в штате Пенсильвания на территории университета Филадельфии. Его творцами были Джон Макли (разработал архитектуру компьютера) и Дж. Преспер Эккерт (воплотил в жизнь теоретические разработки Джона Макли).
Компьютер мог обрабатывать десятизначные числа. В его конструкции были электромеханические элементы: считыватель перфокарт и перфоратор. Они были нужны для вывода и ввода информации. Конечно, устройство часто выходило из строя из-за большого количества ламп, перегрева или повышенной влажности. Однако ENIAC проработал больше десятка лет и стал основательной базой для дальнейшего развития компьютерной техники.
Есть мнения, что благодаря этой умной машине воплотились в реальность мечты Готфрида Лейбница и задумки математика Дж. Фон Неймана о двоичном устройстве, решающем все вопросы ответами «да» или «нет». Конечно, до нее были и более ранние попытки в этой сфере, но именно сконструированный в США ENIAC с его функциональностью считают первым в мире компьютером.
Первая в мире игра на компьютере
Первая компьютерная игра появилась в 1962 году, разработчиками выступили программисты из Массачусетского технологического института, а идея принадлежала Стиву Расселу и Мартину Грецу, которые при знакомстве сошлись на почве увлечения научной фантастикой. Игра создавалась в свободное от работы время, сначала программистами была написана сама программа, а после в течение месяца ее воплощали в жизнь.
В итоге была создана первая компьютерная игра, получившая название Spacewar. Она представляла собой битву 2 космических кораблей, которые стреляли друг в друга ракетами. Игру создали на базе процессора PDP-1, который выполнял 100 000 операций в секунду и обладал оперативной памятью в 9 Кбайт.
Первая компьютерная игра «Spaceawars»
Игра проходила следующим образом: на дисплей выводилась карта, представляющая собой звездное небо, на котором размещались боевые корабли. Противники управляли ими с помощью клавиатуры и джойстиков. Количество ракет для выстрелов были четко ограничено, и маневрировать от противника можно было только 2 способами – крутиться вокруг звезд, уходя от выстрела или совершать гиперпрыжок – во время него корабль на секунду исчезал с поля боя и внезапно появлялся в другой точке карты.
Стив Рассел и Мартин Грец играют в «Spaceawars»
Хотя Spaceawars стала в том числе и первой коммерческой игрой, дохода создателям она не принесла, правда подарила славу и почет в узких кругах программистов. А вот последующие аналогичные компьютерные игры уже стали пользоваться популярностью и приносить большую прибыль создателям. К слову, одна из версий Spacewar и сегодня размещена в коллекции Computer Museum History Center в Калифорнии.
Сегодня исследования показывают, что компьютерные игры, при правильном подборе и грамотном использовании, даже оказывают положительный эффект на развитие детей. Разработчики уделяют внимание играм, направленным на развитие логического мышления и координации, а победа в таких играх развивает уверенность в себе у ребенка в будущем.
Но как уже было отмечено, не все компьютерные игры ведут к развитию сильных качеств в ребенке, а чрезмерное увлечение определенно негативно сказывается и на здоровье и на психике. Полностью отказываться от игр, конечно, неправильно, но стоит запастись альтернативными способами привлечения внимания детей, чтобы заинтересовать их и внешним миром.
Первый компьютер, первый персональный компьютер и даже первая компьютерная игра были зафиксированы на фото и сохранились до наших дней, их легко найти в Интернете в открытом доступе. Также снято большое количество интересных и информативных фильмов на эту тему, например, фильм от «Discovery», который размещен на канале YouTube.
