Файл: История развития средств вычислительной техники (Формирование счетных способностей человека).pdf
Добавлен: 23.04.2023
Просмотров: 430
Скачиваний: 3
СОДЕРЖАНИЕ
1.Ранние периоды вычислительной техники
1.1 Фoрмирование счетных спoсoбнoстей челoвека
2. Эволюция вычислительной техники
3.1. Ранний период микросхемных ЭВМ (микросхемы малой и средней интеграции)
3.2. Средний период микросхемных ЭВМ (большие интегральные схемы)
3.3. Современный период микросхемных ЭВМ (Сверхбольшие и ультрабольшие интегральные схемы)
1834–1840 г. — Георг Шейц изготовил деревянную модель разностной машины, а его сын Эдвард воплотил ее в металле. В то же время А. Дикон тоже построил небольшую модель разностной машины без печатающего устройства.
1841 г. — Франция. Дидье Рот изобретает суммирующую машину.
1842 г. — Россия. З.Я.Слонимский изобретает множительное устройство, основанное на теории чисел, а не на хитроумных механизмах. В этом же году была построена 2-я модель разностной машины Шейца, табулирующая функции с постоянными третьими разностями.
1843 г. — Великобритания. 28-летняя графиня Августа Ада Лавлейс создала для машины Бебиджа первую программу, которая вычисляла числа Бернулли. При прогоне программы на современных компьютерах обнаружилась только 1 ошибка и 1 опечатка, что довольно хороший показатель для программы, не прошедшей отладку на реальной машине.
1846 г. — Россия. Куммер изобретает устройство («счислитель Куммера»), которое с различными модификациями выпускалось вплоть до 70-х годов XX века. Основано на устройстве Слонимского, но компактнее.
1848–1849 г. — Бэббидж возвращается к работе над разностной машиной, и полностью переделывает проект, поскольку во время работы над аналитической машиной им была изобретена принципиально новая схема переноса, существенно ускорявшая работу машины. Но финансирования не было, и проект не воплотился в жизнь.
1850 г. — Д. Пармели предложил клавишную одноразрядную суммирующую машину. Сложение больших чисел осуществлялось поразрядно.
1853 г. — Швеция. Шейц завершает работу над своей разностной машиной. Она табулировала функции с постоянными четвертыми разностями, и работала с точностью до 15 знаков. Однако на печать выводились только первые 8 знаков результата. Машина обладала значительно меньшими возможностями, чем проект Бэбиджа.
1857 г. — Томас Хилл построил двухразрядную клавишную суммирующую машину.
1863 г. — Швеция. Мартин Виберг на основе идей Бэбиджа и Шейца построил разностную машину меньшего размера, табулирующую функции с четвертыми постоянными разностями с точностью 15 знаков.
1867 г. — Россия. В.Я. Буняковский построил суммирующую машину, но в нее нельзя было вводить числа больше 14.
1871 г. — Джордж Гранд предложил еще один вариант разностной машины. Имела как ручной, так и механический привод.
1872 г. — Первая механическая множительная машина запатентована Эдмундом Барбуром, но ее реализация оказалась неэффективной.
1873 г. — Россия. Швед Вильгодт Теофил Однер в Питербурге создал экспериментальную модель усовершенствованного арифмометра, имеющего более компактные размеры.
1876 г. — Россия. Пафнутий Львович Чебышев построил 10-разрядную суммирующую машину с непрерывной передачей десятков за счет планетарной передачи. В тот же год Джордж Гранд (США) закончил работу над своей разностной машиной.
1881 г. — Россия. Множительно-делительная приставка к суммирующей машине Чебышева.
1885 г. — США. У. Бэрроуз впервые построил суммирующее устройство с печатающим механизмом. Это была двухпериодная машина.
1886 г. — Фриц Азбергер и Макс Майер запатентовали свои одноразрядные клавишные суммирующие машины.
1887 г. — США. Дорра Фельт изобрел первую серийную многоразрядную клавишную однопериодную суммирующую машину.
1888 г. — Франция. Леон Болле изобрел арифмометр, использующий новую конструкцию множительной функции, увеличивающей ее быстродействие.
1889 г. — Великобритания. Арифмометр Дж. Эдмондсона.
1890 г. — Однер улучшает свой арифмометр, и ставит его на поток. В первый же год было продано 500 штук. За 5 лет в России продано 4000 штук. 1000 штук продано за границу.
1893 г. — Множительная машина «Миллионер». О. Штайгер.
1902 г. — США. Г. Гопкинс изобрел десятиклавишную суммирующую машину, а через год — фактурную суммирующую машину, к которой был добавлен множительный механизм.
1905 г. — Германия. Г. Гаманом построен арифмометр «Мерседес-Евклид» с пропорциональным механизмом передачи чисел.
1909 г. — Ирландия. Перси Ладгейт предложил проект аналитической машины, аналогичной машине Бебиджа. Программа должна была записываться на широкую перфоленту.
1911 г. — США. Фирма «Ремингтон Ренд» выпустила табулятор «Пауэрс» с печатающим устройством.
1912 г. — США. Автоматизация выполнения 4-х арифметических действий в машине Дж. Монро.
1925 г. — Германия. Арифмометр на основе колеса с переключающей защелкой. Г. Гаман.
1930 г. — Арифмометр «Мерседес-Евклид» модели 37 является уже полноклавишным автоматом с электрическим приводом.
1932 г. — СССР. Начат выпуск десятиклавишной счетной машины ДСМ.
1933 г. — Великобритания. Лесли Джон Комри построил свою разностную машину «Нейшенел». Она табулировала функции с постоянными шестыми разностями с точностью 13 знаков.
1936–1938 г. — Конрад Цузе разрабатывает, и строит аналитическую машину Ц-1 с механическими модулями памяти. Машина имела память 16 чисел по 24 бита, управлялась программой, записанной на перфоленте. Машина работала в двоичной системе.
1940 г. — В мире прекращен выпуск механических табуляторов.
1969 г. — В этом году в СССР был пик продаж арифмометров. Продано 300 000 штук! Появление в 1970 году микрокалькуляторов снизило объёмы продаж арифмометров.
2.3. Электромеханический
1834 г. — Изобретение электромеханического реле Д.Генри (США), Сальваторе даль Негро (Италия).
1887 г. — США. Герман Голлерит создал комплекс устройств на основе табулятора, предназначенный для записи данных на перфокарты и обработки этих данных. Это т.н. счетно-аналитический комплекс, состоящий из следующих устройств: входной перфоратор, контрольник, сортировальная машина и табулятор.
1908 г. — США. Усовершенствование табулятора Голлерита. Вместо чашечек с ртутью используются контактный щетки.
1914 г. — Испания. Л. Торрес-и-Кеведо предложил проект универсальной автоматической вычислительной машины на электромеханических реле с представлением чисел в форме с плавающей запятой.
1926–1927 г. — СССР. Создание машиносчётных станций на базе счётно-аналитических комплексов Голлерита и Пауэрса.
1930 г. — Вэннивер Буш конструирует дифференциальный анализатор. По сути, это первая успешная попытка создать компьютер, способный выполнять громоздкие научные вычисления.
1929 г. — Инженер фирмы IBM Дж. Брайс создает табулятор новой конструкции, которая легла в основу серии множительных устройств IBM-600, выпуск которых был начат в 1931 г.
1931 г. — Франция. Начат выпуск табуляторов французской фирмы «Бюлль», основанной норвежским изобретателем Фредериком Бюллем. Начало производства в США множительных перфораторов IBM-600.
1934 г. — Фирма IBM начинает выпуск алфавитного табулятора «Голлерит» IBM-450, который имел 43 алфавитных и 45 цифровых печатающих секторов.
ок. 1935 г. — На основе счетно-аналитического оборудования был создан прообраз локальной информационно-вычислительной сети. В универмаге г. Питтсбург (США) была установлена система, в состав которой входило 250 терминалов, соединенных телефонными линиями с 20 табуляторами и 15 пишущими машинками. С терминалов передавались данные, отперфорированные на ярлыках, которыми снабжались продаваемые товары.
1935 г. — СССР. Начат выпуск табулятора САМ «Т-1».
1937 г. — Говард Айкен предложил проект вычислительной машины. Он предполагал построить машину из стандартных деталей перфорационных вычислительных комплексов, выпускаемых корпорацией IBM. В 1939 г. Айкен получает финансовую поддержку корпорации IBM.
1938 г. — Франция. Л. Куффиналь предложил проект вычислительной машины на электромеханической основе для выполнения сложных расчетов в области небесной механики. Машина должна была содержать суммирующее и множительно-делительное устройства, запоминающее устройство, двоично-десятичный преобразователь, печатающее устройство и перфоратор. Конрад Цузе разрабатывает свой первый компьютер Ц-1 с механическими модулями памяти. Через год появляется модель Ц-2.
1939 г. — Американский профессор физики Джон Атанасов вместе с аспирантом Клиффером Берри разработали проект и незавершенную модель компьютера АВС.
1941 г. — Конрад Цузе разрабатывает первую программно-управляемую универсальную вычислительную машину Ц-3. Однако в ней не было условной передачи управления. Управление осуществлялось от 8-канальной перфоленты, в качестве которой использовалась обычная кинолента. Машина выполняла 9 арифметических команд — умножение на 0.5, 2, 10, 0.1 и 1, сложение, вычитание, деление, извлечение квадратного корня. Память имела емкость 64 числа по 22 бита, учитывая знаковый. Применялась плавающая запятая.
1939–1946 г. — США. Конструктор — Дж. Стибиц. Вычислительные машины Белл фирмы «Белл Лабораториз». 1939 — Белл-I, 1943 — Белл-II, 1944 — Белл-III, 1945 — Белл-IV, 1946 — Белл-V.
1940 г. — США. Первый эксперимент по дистанционному (Дартмут — Нью-Йорк) выполнению вычислений. Машина Белл-I.
1942–1945 г. — На основе Ц-3 сконструирована Ц-4 с числами 32 бита.
1944 г. — Говард Айкен построил машину МАРК-1, во многом уступавшую машине Бебиджа, но имевшую с ней много сходных черт. Обе использовали десятичную систему счисления, у обоих числа фиксировались на 10-позиционных цифровых колесах. Машина Айкена имела много чисто механических узлов, чем уступала в прогрессивности машине Цузе. Американский инженер Джон Преспер Эккерт впервые выдвинул концепцию хранимой в памяти компьютера программы.
1944–1945 г. — США. IBM выпустила 5 однотипных релейных машин. «Я думаю, что в мире есть спрос ну, положим, на пять компьютеров» © Томас Уотсон, IBM, 1943 г.
1947 г. — Говард Айкен построил МАРК-2. Это была уже полностью релейная машина.
1948 г. — Введен в действие первый в мире ПК с хранимой программой «Манчестерский Марк-1», созданный английскими учеными Т. Килбурном и Ф. Вильямсом из Манчестерского университета.
1948–1950 г. — США: Белл-VI. Швеция: БАРК. Великобритания: АРК. Нидерланды: АРРА.
1950 г. — СССР. Выпускается табулятор Т-5, предназначенный для работы с 80-колонными перфокартами. Счётное устройство содержит 8 11-разрядных счётчиков.
1957 г. — СССР. Н.И. Бессонов. Универсальная релейная машина ЦВМ РВМ-I. Эксплуатировалась до 1965 года. 5500 электромеханических реле, быстродействие — на уровне первых малых ЭВМ. Умножение чисел с плавающей запятой (33 бита) выполнялось за 50 мс.
2.4. Электронный
1883 г. — Томас Альва Эдисон, пытаясь продлить срок службы лампы с угольной нитью, ввёл в её вакуумный баллон платиновый электрод и положительное напряжение. Его лампа накаливания с платиновым электродом по существу была первой в мире электронной лампой.
1904 г. — Флейминг изобрел диод — двухэлектродную электронную лампу.
1906 г. — В октябре американский инженер Ли де Форест изобрёл электронную лампу — усилитель, или аудион, как он её тогда назвал, имевший третий электрод — сетку. Им был введён принцип, на основе которого строились все дальнейшие электронные лампы — управление током, протекающим между анодом и катодом, с помощью других вспомогательных элементов.
1910 г. — Немецкий инженеры Либен, Рейнс и Штраус сконструировали триод, сетка в котором выполнялась в форме перфорированного листа алюминия, и помещалась в центре баллона, а чтобы увеличить эмиссионный ток, они предложили покрыть нить накала слоем окиси бария или кальция.
1911 г. — Американский физик Ч. Д. Кулидж предложил применить в качестве покрытия вольфрамовой нити накала окись тория — оксидный катод — и получил вольфрамовую проволоку, которая произвела переворот в ламповой промышленности.
1915 г. — Американский физик Ирвинг Ленгмюр сконструировал двухэлектронную лампу — кенотрон, применяемую в качестве выпрямительной лампы в источниках питания. В 1916 г. ламповая промышленность стала выпускать особый тип конструкции ламп — генераторные лампы с водяным охлаждением.
1919 г. — Идея лампы с двумя сетками — тетрода была высказана в 1919 г. немецким физиком Вальтером Шоттки и независимо от него в 1923 г. — американцем Э. У. Халлом, а реализована эта идея англичанином Х. Дж. Раундом во второй половине 20-х г.г.
1929 г. — Голландские учёные Г. Хольст и Б. Теллеген создали электронную лампу с 3-мя сетками — пентод. В 1932 г. был создан гептод, в 1933 — гексод и пентагрид, в 1935 появились лампы в металлических корпусах. Дальнейшее развитие электронных ламп шло по пути улучшения их функциональных характеристик, по пути многофункционального использования.
2.5. Электронно-ламповые ЭВМ
1944 г. — США. Была построена первая ЭВМ «ENIAC» (Electronic Numerical Integrator And Computer) и введена в эксплуатацию Эккертом и Моули 15 февраля 1946 года. Проработала до 1955 года.
1948 г. — США. Универсальная ЦВМ SSEK фирмы IBM на электромеханических реле и электронных лампах. В г. Манчестер создан компьютер Baby — первое в мире программируемое электронно-вычислительное устройство. Объем памяти составлял всего 1024 бит. Данные хранились в виде заряженных точек на катодно-лучевой трубке. Электронный луч, сканируя экран, записывал на него двоичные нули и единицы, которые впоследствии можно было считывать. Впоследствии Baby был доработан, и продавался под названием Mark 1.