В каком веке изобрели компьютер: репортаж из Немецкого технического музея / Offсянка

репортаж из Немецкого технического музея / Offсянка

Немцы повернуты на технике — общепризнанный факт. Поэтому, точно так же, как в Италии обязательны для посещения музеи классического искусства, в Германии надо непременно зайти в какой-нибудь технический музей. Благо в большинстве крупных немецких городов что-то подходящее всегда найдется.

В большинстве случаев это музеи того или иного производителя автомобилей. Но в Берлине, городе с непростой историей, такового нет. Можно разве что полюбоваться на многочисленные «трабанты» в «Траби-сафари» неподалеку от Потсдамер-плац — но это удовольствие достаточно сомнительное. Русского человека убогой машиной не удивишь, пусть даже она и немецкая.

Что может быть внутри здания с самолетом на крыше? Ну разумеется, корабль — что же еще! Кстати, в соседнем зале есть подводная лодка

Один из самых первых реактивных двигателей, BMW 003, в сравнении со своим более молодым и совершенным «коллегой» производства Pratt&Whitney

Зато в Берлине есть музей более широкого профиля — Deutsches Technikmuseum, Немецкий технический музей. Любителям самобеглых повозок в нем вряд ли будет интересно — автомобилей там немного — зато всем, кто интересуется компьютерами, посетить это место непременно стоит. Дело в том, что здесь хранится модель первого в мире компьютера. Причем эта модель воссоздана именно тем человеком, который в свое время сконструировал и собственноручно создал оригинал, — Конрадом Цузе (Konrad Zuse).

Не нравятся самолеты и корабли? Пожалуйста, есть пара десятков паровозов

Или можно посмотреть на дедушкины телевизоры. Например, есть Philips образца 1953 года. Это, впрочем, не совсем обычный телевизор — это проектор

Хотя жить и работать Конраду Цузе приходилось и в других местах, родился он в Берлине, в нем же получил образование и здесь же в 1938 году сконструировал и воплотил в железе свой первый компьютер, получивший по первой букве фамилии автора незамысловатое название Z1. На самом деле изначально первые машины Zuse назывались еще проще: V1, V2 и так далее (от нем. Versuchsmodell — «экспериментальная модель»). Но впоследствии были переименованы, чтобы их не путали с ракетами: V по-немецки читается как «фау».

Транзисторов или даже электронных ламп в Z1 найти не удастся: эта вычислительная машина была создана за 6 лет до начала использования ламп в вычислительной технике. Z1 — компьютер полностью механический, разве что привод электрический. Тем не менее, эта вычислительная машина содержала практически все элементы современных компьютеров, была программируемой, работала с двоичным кодом и оперировала 22-битными числами с плавающей запятой — что давало возможность проводить вычисления как с очень большими, так и с очень маленькими величинами.

Вот такой он, первый компьютер

Процессор Z1 работал на частоте 1 Гц, машина была способна выполнять одну операцию сложения в секунду (умножение происходило значительно дольше, поскольку было реализовано как последовательное сложение), объем памяти составлял 0,17 Кбайт. Программы — у компьютера была система из 9 команд — вводились с помощью перфоленты. В модели Z1 использовалась бумажная лента, однако при разработке Z2 в качестве основы выступала уже 35-миллиметровая кинопленка.

Пленка была выбрана Цузе по той простой причине, что его дядя (иные источники говорят о дедушке, но на сопроводительной табличке в музее указан именно дядя) работал на крупнейшей германской киностудии того времени — Universum Film AG — и мог поставлять племяннику отработанную пленку в достаточных для его целей количествах. Поскольку Цузе создавал свою машину без участия государства или крупных компаний, в основном на деньги друзей и родственников, экономия была более чем уместна.

Единственным более-менее серьезным спонсором, которого Цузе удалось заполучить на ранней стадии создания своих вычислительных машин, стал Курт Панке, владелец производства калькуляторов. Забавно, но поначалу Панке несколько раз отказывал инженеру в финансовой помощи со словами: «В вычислительных устройствах, в сущности, все уже изобретено — вплоть до всех возможных подходов и самых замысловатых конструкций. В них просто уже не осталось ничего, что можно было бы изобрести». Вот бы показать этому человеку какой-нибудь, скажем, «Айпад» и посмотреть на выражение его лица…

Но денег Панке в конце концов все-таки дал. Целых 7 000 рейхсмарок — по тому времени примерно треть цены шикарного спортивного купе «Мерседес» (ремарка для заскучавших автолюбителей: с пятилитровым компрессорным двигателем, шик-модерн того времени). Этот достаточно щедрый грант позволил Цузе довести до конца работу над Z1 и начать создание улучшенной версии, Z2.

А уже к 1941 году Конрад Цузе создал модель Z3 — основанную на электромагнитных реле, избавленную от недостаточной точности механики и полноценно работающую. Помимо всего прочего, эта машина удовлетворяла условию полноты по Тьюрингу. То есть на ней можно было решить любую задачу, которую возможно выразить алгоритмически. Первые компьютеры других разработчиков, удовлетворявшие этому условию, появились только после войны.

Данную машину можно по праву считать первым полноценно рабочим компьютером в мире. Правда, создана она уже с участием государства: к этому моменту правительство Германии заинтересовалось работами Цузе и на создание Z3 выделило грант в размере 20 000 рейхсмарок.

Однако в дальнейшем финансировании создания универсальных компьютеров Цузе было отказано. Вторая мировая война приняла неожиданный для нацистского правительства оборот, Германии внезапно стало не до компьютеров. И в 1945 году во время бомбардировок Берлина машины Z1, Z2 и Z3, существовавшие в единственном экземпляре, были уничтожены вместе со зданием, в котором размещалась компания Цузе.

Основанный на реле компьютер Z11 (1956). Первый компьютер, который массово производился в Германии

Из-за несовершенства тогдашних ламп Цузе долго держался за реле — а потом почти сразу переключился на транзисторы. Единственным ламповым компьютером его разработки стал Z22 (1958)

Нельзя сказать, что все это совсем остановило инженера, — Конрад Цузе и после весьма успешно занимался созданием вычислительной техники. Однако было потеряно время, которое в те годы было особенно драгоценно в связи с лавинообразным прогрессом во множестве технических отраслей. Да и денег в послевоенной Европе было негусто. Поэтому инициатива в зарождающейся индустрии вычислительной техники была перехвачена американцами, и в дальнейшем историю компьютеров определяли уже они.

Z23 (1961) — один из первых транзисторных компьютеров

Тем не менее работы Цузе остались в этой истории в качестве одного из важных этапов. Так что будете в Берлине — обязательно сходите в этот музей. Только обязательно учтите тот факт, что экспозиция, посвященная компьютерам, занимает лишь малую часть музея. В нем есть еще уйма всего интересного — от первых телевизоров, культовых фотоаппаратов и типографских станков до кораблей и самолетов. И целых два полноценных депо, наполненных железнодорожной техникой.

Как показала практика, трех часов, проведенных автором в музее, для обхода всей территории категорически недостаточно — стоит выделить на него больше времени. Кстати, при музее есть вполне приличный бар. Так что спутников, которые не захотят составить компанию в стремительном беге по экспозиции или устанут на полдороге, вполне можно оставить наслаждаться второй после техники любимой вещью немцев.

А в качестве завершения этой статьи приведем историю компьютеров в картинках по версии Немецкого технического музея. Ее, пожалуй, не стоит воспринимать как абсолютную истину и точнейший рассказ обо всех подробностях. Скорее, это общее русло тех событий, которые в результате привели компьютерную отрасль в то состояние, которое мы имеем счастье наблюдать ежедневно. И тем не менее, с ней весьма интересно ознакомиться.

1705 год. Двоичная система

Немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм фон Лейбниц первым публикует полное описание двоичной системы счисления, в которой все числа записываются с помощью только двух цифр — 0 и 1.

1833 год. Идея первого компьютера

Английский математик Чарльз Бэббидж начинает создание полностью автоматической программируемой вычислительной машины — как он ее назвал, «Аналитической машины». После 30 лет попыток Бэббидж сдался. Уровень развития точной механики того времени был недостаточен для создания настолько сложной машины, использующей десятичную систему счисления.

1847 год. Булева алгебра

Английский математик Джордж Буль разрабатывает «формальную логику высказываний». В ней высказывания объединяются в структуры с помощью логических операторов AND, OR, NOT. Сегодня булева алгебра является основой программирования.

1886 год. Автоматизированная обработка данных

Созданная Германом Холлеритом машина для считывания перфорированных карт использована для подсчета результатов переписи населения в США. Машина автоматически вычисляла разнообразную статистику, позволив уменьшить время на обработку результатов с семи лет, потребовавшихся для предыдущей переписи, до двух (при этом численность населения США за период между переписями увеличилась на четверть).

1937 год. Теория универсального вычислителя

Английский математик Алан Тьюринг публикует концепцию универсального вычислителя. Он доказал, что компьютер способен решить любые математические проблемы, которые могут быть выражены алгоритмически. (На всякий случай, видимо, следует заметить, что логотип Apple представляет собой отравленное цианидом яблоко, которое послужило причиной смерти Алана Тьюринга. И радужная раскраска первоначального логотипа компании тоже неслучайна, Тьюринг был гомосексуалистом.)

1938 год. Создание первого компьютера

Берлинский инженер Конрад Цузе завершает создание Z1: первой полностью программируемой вычислительной машины. Она работает автоматически в двоичной системе счисления и оперирует числами с плавающей запятой. Функциональность машины ограничена в связи с недостаточной точностью некоторых компонентов.

1941 год. Полностью работающий компьютер

Конрад Цузе завершает создание Z3, первого в мире полностью работающего компьютера. Схема Z3 использует электромагнитные реле. В Z3 реализованы все элементы современных компьютеров, однако программы все еще хранились на внешнем носителе. (Все дело в том, что реле, использовавшиеся в качестве ячеек памяти, стоили по тем временам довольно дорого, 2 рейхсмарки за штуку, то есть за один бит; в то время как кинопленку-перфоленту для хранения программ Цузе получал бесплатно.)

1944 год. Большая вычислительная машина в США

В Гарвардском университете Говард Эйкен представляет первую в США полностью программируемую вычислительную машину. В MARK I использованы электромагнитные реле и десятичная система счисления. Длина машины составляла 17 метров, операцию сложения она производила за 0,3 секунды. (Стоит заметить, что эта машина, созданная на 3 года позже Zuse Z3, не удовлетворяла условию полноты по Тьюрингу.)

1944 год. Вычислительная машина взламывает шифры

Британские взломщики шифров запускают в работу машину COLOSSUS. Она позволяет им расшифровывать телетайп-сообщения, которыми обмениваются вооруженные силы Германии. Машина использует электронные лампы и работает в двоичной системе. Она способна обрабатывать 5 000 символов в секунду. (И эта машина также не обладала полнотой по Тьюрингу.)

1945 год. Внутреннее хранение программ

Венгерско-американский математик Джон фон Нейман (Янош Лайош Нейман) описал концепцию современного компьютера: программы должны храниться так же, как данные, — в памяти компьютера, чтобы к ним можно было получить быстрый доступ и их было легко отредактировать.

1946 год. Электронная вычислительная машина

В США создан первый компьютер с полностью электронной архитектурой. В машине ENIAC использовано около 18 000 электронных ламп и она примерно в 1 000 раз быстрее машин, основанных на электромагнитных реле. Программирование компьютера занимает несколько дней.

1948 год. Бит

Американский математик Клод Шеннон впервые использует термин «бит» (один двоичный разряд — 0 или 1) для наиболее мелкой единицы информации. Он утверждает, что любая информация может быть представлена в виде битов.

1948/1949 год. Хранение программ

В Великобритании запущены компьютеры, которые способны хранить программы и данные в электронном виде: экспериментальная машина BABY, созданная Манчестерским университетом и EDSAC, сконструированная Кембриджским университетом.

1951 год. Монитор

Первый монитор в истории компьютеров был разработан в США для мейнфрейма WHIRLWIND. Этот военный компьютер использовался для наблюдения за американским воздушным пространством. Вражеские самолеты представлялись на экране в виде графических символов.

1955 год. Компьютер на транзисторах

В США построен первый транзисторный компьютер — TRADIC (TRAnsistorised Airborne Digital Computer). Схемы, построенные на транзисторах, компактнее, быстрее и надежнее — а в недалеком будущем становятся и дешевле, — чем схемы на электронных лампах. Начинается коммерческое использование компьютеров.

1958 год. На пути к микрочипу

Американский инженер Джек Килби разрабатывает интегральную схему. Транзисторы, резисторы и другие электронные компоненты производятся из одного материала и объединены в один модуль. Таким образом компьютеры становятся значительно компактнее и эффективнее. (Следует заметить, что ИС, созданная Джеком Килби, была выполнена из дорогого германия. Кремниевый микрочип был впервые получен через полгода Робертом Нойсом, впоследствии вместе с Городоном Муром основавшим компанию Intel.)

1964 год. «Семейство компьютеров»

Американская фирма IBM представляет System/360. Благодаря модульной конструкции этого компьютера, IBM удается добиться долговременного сотрудничества со своими клиентами, которые могут компоновать свои собственные вычислительные системы, выбирая из шести различных по возможностям мейнфреймов и 40 периферийных устройств.

1965 год. Миникомпьютер

На рынке появляется первый миникомпьютер, PDP-8. Миникомпьютеры значительно дешевле мейнфреймов и могут сравнительно легко программироваться самими пользователями. Благодаря этим преимуществам компьютеры начинают появляться в небольших фирмах и научных отделах.

1968 год. Компьютерная мышь

Американский исследователь Дуглас Энгельбарт представляет свой «указатель положения X-Y для системы отображения». Этот механизм, предназначенный для работы с графическими интерфейсами, теперь известен как «мышь». (Вообще, этот человек и его коллектив заслуживают отдельной полновесной статьи. Мышь была представлена на презентации, ставшей впоследствии известной как «Мать всех демонстраций» — The Mother of All Demos. Одновременно с мышью Энгельбарт продемонстрировал концепты электронной почты, гипертекста, видеоконференций, систем обработки текста, совместного одновременного редактирования файлов, мультимедиа, графического интерфейса. А также множества других вещей, которые в то время выглядели совершенно фантастично, а много позже, спустя десятилетия, прочно вошли в жизнь людей. Стиву Джобсу тогда было всего 13 лет, и о своих пафосных презентациях мелких улучшений интерфейса и новых Радиусов Скругления он еще и не помышлял. Так-то.)

1969 год. Начало эры Интернета

Через телефонное соединение в Америке объединены компьютеры четырех исследовательских институтов. К 1973 году эта компьютерная сеть содержит 35 узлов. Некоторое время спустя во Франции построена первая европейская компьютерная сеть.

1975 год. Микрокомпьютер

Микрокомпьютер Altair 8800, сперва продававшийся исключительно в виде набора деталей «сделай сам», стал фантастически успешным. В эру микрокомпьютеров ключевым элементом становятся микрочипы: эти миниатюрные элементы содержат в себе полноценный процессор.

1975 год. Фирмы, разрабатывающие программное обеспечение

Билл Гейтс и Пол Аллен основывают компанию Microsoft. Она быстро приобретает известность благодаря языку программирования BASIC, разработанному для компьютера Altair. Теперь даже любители могут писать простые программы.

1977 год. Персональный компьютер

Компания Apple рекламирует свой Apple II как «персональный компьютер». В отличие от его предшественника, Apple I, который покупатели должны были собирать сами, Apple II — первый микрокомпьютер, который можно купить полностью собранным.

1981 год. Портативный компьютер

Первым портативным компьютером, который попал в продажу, стал Osborne 1. Компьютер, оборудованный экраном размером с кредитную карточку, весил 12 килограмм, и по контрасту с будущими ноутбуками его скорее следовало бы назвать «переносносным», а не «портативным».

1982 год. C64

Домашний компьютер Commodore 64 продается в количестве 30 миллионов экземпляров и становится самой продаваемой моделью компьютера всех времен. Благодаря своим мощным звуковому и графическому чипам, C64 становится лучшим компьютером для фанатов компьютерных игр. (В те времена было модно указывать в названии компьютера объем оперативной памяти, в данном случае 64 Кбайт.)

1991 год. Всемирная паутина

Разработанная Европейским центром ядерных исследований (CERN) Всемирная паутина открыта для общего пользования. Благодаря специальному протоколу передачи данных, унифицированным сетевым адресам и языку разметки страниц HTML, теперь можно обмениваться информацией по всему миру.

1996 год. Компьютер побеждает мирового чемпиона по шахматам

Компьютер, разработанный для игры в шахматы, впервые побеждает сильнейшего в мире игрока-человека. Компьютер IBM Deep Blue выигрывает партию в матче против многократного чемпиона мира по шахматам, Гарри Каспарова. В 1997 году компьютер выигрывает у Каспарова и весь матч.

1998 год. Google

Появляется и быстро становится лидером рынка поисковая система Google. Компания занимается интенсивными исследованиями алгоритмов сортировки, которые приводят к хорошей точности результатов поиска.

2003 год. Социальные сети

Создана первая социальная сеть — Myspace. Через полгода за ней следует Facebook. Люди могут создавать бесплатные учетные записи в Интернете и обмениваться текстами, фотографиями, музыкой и видео.

2007 год. Компьютер в кармане

Компания Apple представляет iPhone. Он и другие так называемые смартфоны демонстрируют тренд интеграции изначально отдельных устройств — таких как мобильный телефон, компьютер, цифровая камера — в одно многофункциональное устройство. (Выбор iPhone в качестве устройства, задавшего этот тренд, конечно, вызывает немало вопросов. С другой стороны, по-настоящему популярны смартфоны действительно стали именно после появления телефона Apple.)

2010 год. Суперкомпьютеры

В июне 2010 года список самых мощных суперкомпьютеров возглавляет американский Cray Jaguar, за ним с небольшим отставанием следует китайский Nebulae. Оба этих высокопроизводительных суперкомпьютера могут выполнять более триллиона вычислений в секунду. (За прошедший год китайцы успели запустить вдвое более мощный суперкомпьютер Tianhe-1. Однако всех обогнали японцы, умудрившиеся создать систему с лаконичным названием K computer. Эта система показала почти втрое более высокую производительность по сравнению с китайской Tianhe-1. Итого за год производительность самого мощного компьютера в мире выросла примерно в пять раз.)

Будущее. Вычисления с помощью квантов?

У истории компьютеров пока нет окончания. К примеру, уже много лет проводится интенсивное изучение квантовых вычислений. Компьютер, использующий изменение квантовых состояний — так называемых «кубитов», или квантовых битов, может стать в несколько раз более быстрым, чем привычные для нас системы.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Краткая история компьютерных вирусов, и что сулит нам будущее

Понятие «компьютерные вирусы» на слуху у каждого. Однако, многие пользователи имеют слабое представление о самой природе вирусов, хотя они распространены повсеместно и могут значительно повлиять на безопасность каждого. Далее предлагается краткая история компьютерных вирусов и обзор их возможного развития в будущем.

Теория самовоспроизводящихся автоматов

Что такое компьютерный вирус? Идея компьютерных вирусов впервые обсуждалась в серии лекций математика Джона фон Неймана в конце 1940-х годов; в 1966 году вышла его монография «Теория самовоспроизводящихся автоматов» – по сути, это мысленный эксперимент, рассматривающий возможность существования «механического» организма – например, компьютерного кода – который бы повреждал машины, создавал собственные копии и заражал новые машины аналогично тому, как это делает биологический вирус.

Программа Creeper

Как отмечается на сайте Discovery, программа Creeper, о которой часто говорят как о первом вирусе, была создана в 1971 году сотрудником компании BBN Бобом Томасом. По факту, Creeper был создан как тестовая программа, чтобы проверить, возможна ли в принципе самовоспроизводящаяся программа. Оказалось, что в некотором смысле возможна. Заразив новый жесткий диск, Creeper пытался удалить себя с предыдущего компьютера. Creeper не совершал никаких вредоносных действий – он только выводил простое сообщение: «I’M THE CREEPER. CATCH ME IF YOU CAN!» (Я CREEPER. ПОЙМАЙ МЕНЯ, ЕСЛИ СМОЖЕШЬ!)

Вирус Rabbit

Согласно сайту InfoCarnivore, вирус Rabbit (также известный как Wabbit) был создан в 1974 г. с вредоносной целью и мог самовоспроизводиться. Попав на компьютер, он делал большое количество копий себя, значительно ухудшал работоспособность системы и в итоге приводил к отказу компьютера. Имя («Кролик») было дано вирусу из-за того, что он очень быстро самовоспроизводился.

Первый троянец

Согласно сайту Fourmilab, первый троянец по названием ANIMAL (хотя есть споры относительно того, были ли это действительно троянец или просто вирус) был разработан компьютерным программистом Джоном Уолкером в 1975 г. В то время были очень популярны компьютерные игры, в которых пользователь загадывал какое-нибудь животное, а программа должна была его угадать за 20 вопросов. Уолкер написал одну из таких игр, и она стала популярной. Чтобы поделиться ее со своими друзьями, Уолкер записывал и передавал ее на магнитной ленте. Чтобы упростить эту процедуру, Уолкер создал программу PERVADE, которая устанавливалась на компьютер вместе с игрой ANIMAL. Пока пользователь играл в игру, PREVADE проверял все доступные пользователю директории на компьютере, а затем копировал ANIMAL во все директории, где этой программы не было. Вредоносной цели здесь не было, но ANIMAL и PREVADE подпадают под определение троянца: по сути, внутри программы ANIMAL была запрятана другая программа, которая выполняла действия без согласия пользователя.

Вирус загрузочного сектора Brain

Brain, первый вирус для IBM-совместимых компьютеров, появился в 1986 году – он заражал пятидюймовые дискеты. Как сообщает Securelist, вирус был написан двумя братьями – Баситом и Амджадом Фаруком Алви, которые держали компьютерный магазин в Пакистане. Братьям надоело, что покупатели нелегально копировали купленное у них ПО, и они создали этот вирус, которые заражал загрузочные сектора дискет. Brain заодно оказался и первым вирусом-невидимкой: при обнаружении попытки чтения зараженного сектора диска вирус незаметно подставлял его незараженный оригинал. Также он записывал на дискету фразу «(c) Brain», но при этом не портил никаких данных.

Вирус ILoveYou

В начале 21 века появился надежный высокоскоростной интернет-доступ, и это изменило методы распространения вредоносных программ. Теперь они не были ограничены дискетами и корпоративными сетями и могли очень быстро распространяться через электронную почту, популярные веб-сайты и даже напрямую через интернет. Начало формироваться вредоносное ПО в современном виде. Ландшафт угроз оказался заселенным вирусами, червями и троянцами. Возник собирательный термин «вредоносное ПО». Одна из самых серьезных эпидемий новой эры была вызвана червем ILoveYou, который появился 4 мая 2000 г.

Как указывает Securelist, ILoveYou следовал модели ранее существовавших вирусов, распространявшихся по почте. При этом, в отличие от макровирусов, широко распространенных с 1995 года, ILoveYou распространялся не в виде зараженного документа Word, а в виде VBS-файла (такое расширение имеют скрипты, написанные в Visual Basic). Метод оказался простым и действенным – пользователи еще не привыкли остерегаться незапрошенных электронных писем. В качестве темы письма была строчка «I Love You», а в приложении к каждому письму был файл «LOVE-LETTER-FOR-YOU-TXT.vbs». По задумке создателя Онеля де Гузмана, червь стирал существующие файлы и поверх них записывал собственные копии, благодаря которым червь рассылался по всем адресам из списка контактов пользователя. Поскольку письма, как правило, приходили со знакомых адресов, получатели обычно открывали их – и заражали червем свой компьютер. Таким образом, ILoveYou на практике подтвердил эффективность методов социальной инженерии.

Червь Code

Червь Code Red был так называемым бестелесным червем – он существовал только в памяти и не предпринимал попыток заразить файлы в системе. Используя брешь в системе безопасности Microsoft Internet Information Server, червь всего за несколько часов распространился по всему миру и вызвал хаос, внедряясь в протоколы обмена информацией между компьютерами.

Как пишет сайт Scientific American, зараженные компьютеры в итоге были использованы для проведения DDoS-атаки на веб-сайт Белого дома – Whitehouse.gov.

Heartbleed

Угроза Heartbleed появилась в 2014 г. и сразу поставила под угрозу множество интернет-серверов. В отличие от вирусов и червей, Heartbleed – это уязвимость в OpenSSL – криптографической библиотеке универсального применения, широко использующейся по всему миру. OpenSSL периодически рассылает соединенным устройствам специальные сигналы, подтверждающие актуальность соединения. Пользователи могут отослать некоторый объем данных и в ответ запросить такое же количество данных – например, отослать один байт и получить в ответ тоже один байт. Максимальное количество данных, отправляемых за один раз – 64 килобайта. Как объясняет специалист по безопасности Брюс Шнайер, пользователь может объявить, что отсылает 64 килобайта, а по факту отправить только один байт – в этом случае сервер в ответ пришлет 64 килобайта данных, хранящихся в его оперативной памяти, в которых может оказаться все что угодно – от имен пользователей до паролей и криптостойких ключей.

Будущее компьютерных вирусов

На протяжении уже более 60 лет компьютерные вирусы находятся в сфере коллективного человеческого сознания. То, что однажды было лишь кибер-вандализмом, быстро превратилось в киберпреступление. Быстро развиваются черви, троянцы и вирусы. Хакеры мотивированы и умны, они всегда стремятся тестировать на прочность системы и код, расширять границы доступных им методов и изобретать новые способы заражения. В будущем киберпреступники, вероятно, будут чаще взламывать PoS-терминалы – в качестве хорошего примера можно привести недавний троянец удаленного доступа Moker. Этот новый троянец сложно обнаружить, тяжело удалить – он обходит все известные механизмы защиты. Ничего не известно наверняка; постоянные перемены – в самой природе постоянной борьбы между киберпреступниками и системами защиты.

10 предшественников персонального компьютера — Robotoved

Что общего у компьютера и ткацкого станка, какая компьютерная разработка обошлась дороже создания ядерного оружия и сколько комнат в “хрущевке” займет первая советская ЭВМ.

Машина Шиккарда — 1623 г.

Информация о первой в мире вычислительной машине дошла до нашего времени случайно — ее обнародовал в 1957 году директор Кеплеровского научного центра Франц Гаммер. Работая в штутгардской библиотеке, Гаммер обнаружил копию эскиза некоего счетного устройства. Дальнейшие исследования показали, что эскиз принадлежит математику и астроному Вильгельму Шиккарду (1592 — 1635). Нашлось также письмо Шиккарда легендарному астроному Иоганну Кеплеру, в котором он подробно описывал строение устройства и ссылался на этот чертеж.

Машина Шиккарда, чье устройство основано на зубчатом механизме, могла автоматически выполнять четыре математических действия над шестиразрядными числами. При жизни ученого было изготовлено два экземпляра машины, один из которых предназначался Кеплеру. Однако в 1624 году обе машины сгорели во время пожара. Восстановить копию машины по эскизам Шиккарда удалось лишь в 60-х годы XX века.

Суммирующая машина Паскаля — 1642 г.

О машине Шиккарда знал только сам ученый и его соратники. Куда большую известность приобрела суммирующая машина, которую изобрел французский математик Блез Паскаль (1623 — 1662) и которая три столетия считалась первым механическим вычислительным устройством. На изобретение машины Паскаля вдохновил его отец, который работал сборщиком налогов. Наблюдая за тем, какое количество расчетов приходится делать отцу, 19-летний Блез задумался, как можно автоматизировать эти операции. Так появилась суммирующая машина Паскаля или “Паскалина”.

Устройство представляло собой ящик с множеством шестеренок внутри и наборными колесами снаружи — каждое число соответствует десятичному разряду числа. Складываемые числа вводились с помощью поворота этих колес. Когда после цифры 9 колесо совершало полный оборот, оно сдвигало соседнее колесо, соответствующее старшему разряду, на одну позицию.

Основной недостаток машины состоял в том, что выполнять другие операции кроме сложения и вычитания на ней было очень неудобно, но главное достижение “Паскалины” — принцип связанных друг с другом зубчатых колес, который использовали в основе вычислительных устройств в последующие триста лет. Всего вышло более 50 вариаций суммирующей машины: Паскаль на протяжении десяти лет совершенствовал свое изобретение. Правда, коммерческого успеха машина не принесла — ученый продал чуть больше десятка устройств. В настоящее время сохранились только восемь.

Арифмометр Лейбница — 1673 г.

Новаторское устройство, позволяющее с легкостью производить все четыре основные математические операции, появилось на три десятка лет позже “Паскалины”. Его изобрел математик Готфрид Вильгельм Лейбниц и называлось оно арифмометр. Этот механический калькулятор имел схожий с устройством Паскаля принцип работы, только в конструкцию арифмометра также была включена движущаяся часть. Также у машины имелась ручка, с помощью которой можно было крутить ступенчатое колесо, находящееся внутри (впоследствии его заменили цилиндром). Движущийся механизм позволял быстрее складывать и упрощал умножение и деление.

История создания машины в чем-то похожа на историю “Паскалины” — Лейбниц познакомился с голландским астрономом Христианом Гюйгенсом и, увидев, сколько сложных расчетов ему приходится производить, начал думать над тем, как сэкономить время ученых. Презентация устройства прошла в 1673 году на заседании Лондонского королевского общества. Первая модель механического калькулятора была малоразрядной. Двенадцатиразрядная модель, которую можно использовать для сложных вычислений, появилась только в 1694 году.

Из-за очень высокой стоимости арифмометр был мало распространен, однако сам Лейбниц утверждал, что устройства у него постоянно заказывают. Одним из обладателей машины был Петр I, который постоянно общался с ученым и даже присудил ему титул тайного советника юстиции. Свой экземпляр устройства Петр подарил китайскому императору.

Ткацкий станок Жаккарда — 1804 г.

Среди далеких предков компьютера были не только калькуляторы, но и ткацкий станок. Французский изобретатель Жозеф Мари Жаккард размышлял о том, как можно автоматизировать производство ткани со сложным узором. С этой целью он придумал первый в истории носитель информации — перфокарту. Ими он оснастил ткацкий станок. Колода перфорированных карт, соединенных в цепь, задавала узор: сочетание просеченных и непросеченных мест на карте позволяло поднимать и опускать нити основы ткани в нужной последовательности. Каждая нить при этом управлялась в отдельности.

Это изобретение оказало мощнейшее влияние на трансформацию мануфактурного производства в промышленное. Жаккардовый станок моментально распространился на производстве: в 1812 году, всего через восемь лет после создания устройства, во Франции работало уже десять тысяч таких станков, а в 1825 году — тридцать тысяч. Изобретатель получил от Наполеона I пенсию размеров в 3000 франков, а в 1819 году его наградили Крестом Почетного Легиона.

Арифмометр Кальмара — 1821 г.

Первая коммерчески успешная вычислительная машина появилась в 1820 году. Его создал француз Шарль Ксавье Тома (1785 — 1870), известный под псевдонимом Шарль де Кальмар — в честь эльзасского города Кальмар, в котором он родился. Изобретательство не было основным занятием Кальмара: он работал в области страхования и основал компании Soleil и Aigle. Ему было нужно сократить огромное количество счетоводов, и тогда он решил использовать имеющиеся наработки Лейбница, Паскаля и других ученых для создания собственной вычислительной машины.

В 1820 году де Кальмар получил пятилетний патент на производство арифмометра с механизмом, основанном на ступенчатом колесе Лейбница. Устройство превосходило все существующие на тот момент вычислительные машины, так как могло совершать операции над тридцатиразрядными числами. При жизни де Кальмар выпустил три модели устройства — вариации 1848 и 1858 годов ускорили и упростили операции умножения и деления.

Активные продажи арифмометра начались только в 50-х годах XIX века. До своей смерти в 1870 году Шарлю де Кальмару удалось продать порядка тысячи устройств — это можно считать большим успехом. Выпуск вычислительных машин значительно вырос в 1870-х годах, на рынке появилась конкуренция, но арифмометры де Кальмара имели лучшую репутацию.

Марк I — 1941 г.

В XX веке началась эпоха компьютеров. Первая машина такого рода появилась в США в 1941 году и, по сути, являлась усовершенствованным арифмометром. Проект создания большой счетной машины предложил в 1937 году математик из Гарварда Говард Эйкен. Спонсорами проекта выступили компания IBM и военно-морской флот США.

Марк I получился колоссальным — он состоял из 750 тысяч деталей, 800 километров проводов и 3304 реле. Весил первый компьютер 4 тонны, его длина составляла 16 метров, а высота достигала 3 метров. Устройство предназначалось для автоматизации баллистических артиллерийских расчетов. Программирование осуществлялось с помощью перфорированной ленты, известной со времен ткацкого станка Жаккара. Помимо основных математических действий компьютер выполнял тригонометрические функции и вычислял логарифмы. Умножение Марк I выполнял за 6 секунд, деление — за 15. Первые тесты устройства прошли в феврале 1944 года, запуск компьютера состоялся 7 августа того же года.

Марк I прослужил 15 лет, за это время он поучаствовал во Второй мировой войне (с его помощью Корабельное бюро ВМС США производило вычисления) и в создании атомной бомбы (на нем участники программы США по разработке ядерного оружия писали программу, позволяющую изучать направленный внутрь взрыв бомбы).

ENIAC — 1946 г.

Первый цифровой компьютер появился в 1946 году и работал в тысячу раз быстрее, чем Марк I. ENIAC (электронный цифровой интегратор и вычислитель) первоначально также предназначался для решения баллистических задач, однако впоследствии оказалось, что спектр его применения намного шире: от математического моделирования термоядерного взрыва и расчета чисел “пи” и “е” с точностью до двух тысяч знаков после запятой до точного прогноза погоды.

Компьютер создавали под руководством Джона Мокли и Джона Преспера Эккерта из Пенсильванского университета по заказу американской армии. Разработка проходила в строжайшей секретности. Получившаяся машина весила порядка 30 тонн и включала в себя 7200 кремниевых диодов, 70000 резисторов, 10000 конденсаторов и более 17000 различных ламп. Это была самая сложная система, когда-либо созданная человечеством. ENIAC оперировал десятичными числами длиной до 20 разрядов, выполняя 357 операций умножения или 5000 операций сложения в секунду.

МЭСМ — 1951 г.

В Советском Союзе необходимость создания собственной электронно-вычислительной машины осознали уже после ввода в эксплуатацию ENIAC. Главными инициаторами первого советского киберпроекта были ученые-ядерщики. Осенью 1948 года под предводительством Сергея Лебедева в тайной лаборатории киевского Института электротехники АН УССР начинается работа над МЭСМ — Малой электронной счетной машиной.

Над устройством работали два года. В конце 1951 года его ввели в регулярную эксплуатацию. Первый советский компьютер использовал двоичную систему счисления и выполнял около трех тысяч операций в минуту. Запоминающее устройство было 31-разрядным. МЭСМ занимала площадь в 60 квадратных метров, что соответствует площади трехкомнатной квартиры в “хрущевке”. В первой половине 50-х это была самая быстрая и практически единственная постоянно используемая ЭВМ в Европе.

С 1952 года запустилось масштабное производство МЭСМ. Машины выполняли сложные вычисления в области термоядерных процессов, сверхзвуковой авиации, космических полетов и в других стратегически важных сферах.

PDP-8 — 1965 г.

В 1960-х годах в мире вычислительных устройств случилась еще одна революция. В США был представлен очень маленький компьютер — размером всего лишь с холодильник. К тому же, он был очень дешевым — всего $20 тысяч, а не несколько миллионов. PDP-8, как можно понять из названия, не первый мини-компьютер — у него было семь предшественников. Но все они были больше и дороже, так что только восьмое поколение PDP (программируемых процессоров данных) получило коммерческих успех: к 1972 году было выпущено более 16 тысяч таких компьютеров. Также для PDP-8 было написано более тысячи программ, это абсолютный рекорд для того времени.

Компьютер за секунду выполнял 380 тысяч операций сложения 12-разрядных чисел или 340 тысяч операций деления. PDP-8 обладал оперативной памятью в 4 Кбайт, но ее можно было расширить до 48 Кбайт. Шина компьютера позволяла подключать до 20 различных устройств. Чаще всего PDP-8 использовали в университетах и лабораториях.

IBM System/360 — 1965-1971

Линейка мейнфреймов от компании IBM, анонсированная в 1964 году, максимально приблизила ЭВМ к эпохе персональных компьютеров. Революция System/360 заключалась в том, что благодаря этой разработке компьютеры медленно начали перетекать из университетов и научных центров в бизнес.

Компания с самого начала позиционировала эти компьютеры как устройства для более широкой аудитории. Разные модели линейки отличались по цене, размерам и производительности, но программное обеспечение для них было одинаковым. Это позволяло бизнесу приобретать недорогие модели и при необходимости менять их на более производительные. Для обеспечения совместимости устройств впервые в компьютерной индустрии был использован микрокод. Также начиная с System/360 был введен стандарт восьмибитных байтов. Другие производители в то время рассматривали ограничение байта до четырех или шести бит.

На разработку семейства было потрачено $5 млрд — это в 2,5 раза больше, чем США потратили на разработку ядерного оружия в рамках Манхэттенского проекта. В 1960-е годы больше ушло разве что на программу “Аполлон”. Компания IBM сильно рисковала — в случае неудачи они оказались бы банкротами. Однако ставка на демократизацию компьютерной промышленности сработала: за первые три месяца IBM получили предзаказов на $1.2 млрд и в течение пяти лет продали 33 тысячи компьютеров. До появления первого персонального компьютера оставалось чуть меньше десяти лет.

Спецпроект «100 женщин»: девять удивительных вещей, которые изобрели женщины

5 сентября 2017

Автор фото, Hannah Eachus

Если вас попросят назвать навскидку самых известных изобретателей, вы, вероятнее всего, вспомните такие имена, как Томас Эдисон, Александр Белл или Леонардо да Винчи.

А как насчет Мэри Андерсон? Или Энн Цукамото?

Их имена вам вряд ли известны, а между тем это лишь две женщины из длинного списка изобретательниц, которые стоят и за привычными для нас вещами домашнего обихода, и за грандиозными научными открытиями.

В этом году мы открываем спецпроект Би-би-си «100 женщин» списком из девяти изобретений, которые стали возможными благодаря новаторским идеям женщин-изобретателей.

1. Программное обеспечение — Грейс Хоппер

После поступления на службу в Военно-морской флот США во время Второй мировой войны Грейс была направлена работать над созданием нового компьютера Mark I.

Довольно скоро Хоппер стала во главе исследований, связанных с компьютерным обеспечением.

Она разработала первый компилятор для языка программирования, с помощью которого стало возможно переводить словесные инструкции в цифровой код, который мог бы считывать компьютерный процессор. Это помогло ускорить процесс программирования, в корне изменив принцип работы компьютеров.

Американской ученой также приписывают популяризацию термина «debugging» (устранение воспроизводимых ошибок), который по-прежнему используется для устранения ошибок кода в компьютерных программах. Это слово пришло Хоппер в голову после того, как ей удалось извлечь мотылька (bug), попавшего в ее компьютер.

Грейс Хоппер, получившая прозвище «удивительная Грейс» (по первой строчке христианского гимна «Великая благодать» — «Amazing grace»), продолжила работать с компьютерами до выхода в отставку из рядов Военно-морского флота США в возрасте 79-ти лет, став старейшим действующим офицером.

Автор фото, Hannah Eachus

2. Определитель номера абонента и ожидание вызова — Энн Джексон

Доктор Ширли Энн Джексон — американский физик, чья работа в 1970-е годы привела к появлению двух телефонных услуг: системе определения номера вызывающего абонента и уведомления о поступлении нового входящего звонка во время разговора с другим человеком.

Ее инновационные открытия в области телекоммуникаций привели в дальнейшем к разработке портативного факс-модема, оптического волокна и солнечных батарей.

Ширли Джексон стала первой афроамериканкой, получившей ученую степень Массачусетского технологического института и возглавившей один из ведущих научно-исследовательских университетов.

Автор фото, Hannah Eachus

3. Автомобильные дворники — Мэри Андерсон

Холодным зимним днем 1903 года во время поездки в Нью-Йорк Мэри Андерсон обратила внимание, что ее водителю приходится открывать окно и высовываться наружу, чтобы очистить ветровое стекло от падающего снега. И конечно, после каждой такой очистки в машине становилось все холоднее.

Наблюдение это вдохновило Андерсон на разработку устройства наподобие резиновой лопатки, которую можно было бы приводить в движение изнутри салона, за что она в том же году получила патент.

Однако ее изобретение не понравилось автомобильным компаниям, которые сочли, что движение дворников будет отвлекать водителей от дороги.

За свое изобретение, которое позже стало неотъемлемой частью любого автомобиля, Андерсон так ничего и не получила.

4. Батарея для космической станции — Ольга Гонзалес-Санабрия

Возможно, это изобретение покажется не самым привлекательным из нашего списка, однако водородно-никелевая батарея с долгим сроком службы заслуживает внимания хотя бы потому, что она сыграла ключевую роль в снабжении энергией Международной космической станции (МКС).

Это стало возможным благодаря исследованиям пуэрториканской ученой Ольги Гонзалес-Санабрии, которая занималась разработкой систем энергоснабжения в 1980-х и сейчас возглавляет инженерный отдел исследовательского центра НАСА.

Автор фото, Hannah Eachus

Спецпроект «100 женщин»

В рамках ежегодного спецпроекта Би-би-си «100 женщин» мы рассказываем о женщинах — авторах изобретений, которые применяются в повседневной жизни: от компьютерного программного обеспечения до стиральной машины.

На протяжении трех недель мы будем рассказывать о вдохновляющих примерах женщин, которые достигли успехов в спорте, музыке, политике и других областях жизни, а также вести дискуссии о феминизме и других вопросах.

5. Посудомоечная машина — Джозефина Кокрейн

Джозефина Кокрейн, любившая устраивать роскошные вечеринки в собственном особняке, мечтала об устройстве, которое сможет мыть посуду быстрее и аккуратнее, чем ее прислуга, которая периодически била тарелки во время мытья.

Кокрейн построила первую автоматическую посудомоечную машину с использованием давления воды, в медном баке которой вращалось колесо, приводимое в движение мотором.

Муж Кокрейн был алкоголиком и после смерти оставил изобретательницу с кучей долгов, что вдохновило ее получить в 1886 году патент на посудомоечную машину и открыть собственную фабрику по их производству.

Автор фото, Hannah Eachus

6. Система охраны дома — Мэри Ван Бриттан Браун

Медсестре, которой часто приходилось ночевать дома одной, пришла идея создать устройство для охраны помещения, чтобы чувствовать себя спокойней.

В ответ на растущий уровень преступности в Америке в 1960-х годах и неспособность полиции быстро приезжать по вызову, Мэри и ее муж Альберт разработали первое устройство для охраны дома.

Это был сложный и перегруженный деталями механизм: камера, например, приводилась в движение мотором и двигалась вверх-вниз по двери, чтобы заглянуть в дверной глазок.

Информация отображалась на экране в спальне у изобретательницы, причем монитор был оснащен кнопкой сигнала тревоги.

Автор фото, Hannah Eachus

7. Выделение стволовых клеток — Энн Цукамото

Энн получила патент на технологию выделения стволовых клеток в 1991 году.

Ее вклад в изучение процессов кровеносной системы у пациентов с раковыми заболеваниям, возможно, поможет в изобретении лекарства от рака.

Сегодня на счету Цукамото уже семь патентов, и она продолжает заниматься исследованием роста стволовых клеток.

8. Кевлар — Стефани Кволек

Стефани Кволек известна изобретением кевлара — легкого волокна, которое используют для изготовления бронежилетов и защитного снаряжения.

С момента открытия, сделанного Стефани в 1965 году, кевлар, который в пять раз прочнее стали, помог спасти жизни миллионов людей по всему миру, и его продолжают ежедневно использовать миллионы людей.

Материал нашел самое широкое применение — от изготовления домашних перчаток и мобильных телефонов до авиационной промышленности и конструкции подвесных мостов.

9. Игра «Монополия» — Элизабет Мэги

Создание «Монополии» — самой популярной настольной игры в мире — приписывают изобретателю Чарльзу Дэрроу, хотя на самом деле правила игры были разработаны американкой Элизабет Мэги.

Антимонополистка Элизабет хотела наглядно продемонстрировать негативный эффект монополизации земель с помощью инновационной игры «Землевладелец», в которой игроки торговали имуществом, используя поддельные купюры.

Разработчица получила патент на игру в 1904 году.

Игра «Монополия» в ее настоящем виде была впервые выпущена компанией Parker Brothers в 1935 году. Тогда же руководству компании стало известно, что Дэрроу был не единственным разработчиком игры и что он выкупил патент Мэги за 500 долларов и фактически «монополизировал» игру.

Первые программы и программисты | Открытые системы. СУБД

На вопрос, кто раньше всех построил электронный компьютер, ответ дал судебный процесс, состоявшийся в 1973 году, – «Атанасов против Эккерта и Мочли», хотя, по сути, его стоило бы называть Honeywell против Sperry Rand. Он закончился в пользу Атанасова, а Эккерта и Мочли лишили патента, после чего первым компьютером формально оказалось устройство ABC (Atanasoff–Berry Computer), спроектированное Атанасовым вместе с Клиффордом Берри. Однако это судебное решение вызывает внутренний протест, поскольку даже при самом поверхностном знакомстве с делом становится ясно, что разбирательство было стимулировано поборниками свободы компьютерной индустрии от патентных ограничений.

Какими бы аргументами ни старались доказать первенство Атанасова и Берри, элементарная логика отказывает признать именно их детище предком современных компьютеров – ABC имеет к нынешним компьютерам примерно такое же отношение, как неандерталец к современному человеку. ABC есть не что иное, как параллельная ветвь эволюции, закончившая свое существование, факт в истории, и не более. Лично Джон Атанасов ни в чем дурном не замечен, он никогда прежде не претендовал на первенство, более того, как добросовестный ученый, сам признал, что математической основой вычислительного устройства ABC стали идеи, почерпнутые у отечественного математика Михаила Филипповича Кравчука (1892-1942), погибшего в ГУЛАГе. Атанасов просто перевел с русского его двухтомный труд и прислал благодарственное письмо, но к тому моменту, когда оно пришло, высокочтимый им ученый уже был на Колыме. Память о Кравчуке сейчас восстанавливается, теперь стало известно, что он автор почти 200 научных работ, но, пожалуй, самым весомым свидетельством заслуг Кравчука может служить его научная школа. В числе его учеников основоположники ракетной техники Сергей Королев и Владимир Челомей, а также конструктор авиационных двигателей Архип Люлька. Возможно, имеет право на жизнь гипотеза о существовании еще не выявленной связи между научным наследием Кравчука, работавшего на Украине, и первым советским компьютером МЭСМ, который был создан под руководством Сергея Лебедева в послевоенном Киеве, а не в главных научных центрах Москвы или Ленинграда, что было бы естественнее.

Удивительно, но вопрос относительно первой в современном смысле программы разрешается гораздо проще – кто и когда ее написал, не вызывает сомнения. Том Килбурн – автор самой первой программы, один из разработчиков машины SSEM (Small Scale Experimental Machine), которую еще называли The Baby (1948). Манчестерский «Бэби» был первым программируемым компьютером, поэтому вполне естественно, для него и была написана первая программа. Справедливости ради, следует заметить присутствие в названии слова «экспериментальный», так оно и было: SSEM использовалась как стенд для оценки возможности применения электронно-лучевых трубок в качестве памяти, а настоящим, первым полноценным программируемым компьютером оказался английский EDSAC (1949). Дэвид Уилер не только написал для EDSAC первые программы, но и был основным автором первого учебника по программированию.

Главные события компьютерной истории развернулись за океаном, но англичанам не случайно удалось на пару лет опередить американцев в создании программируемых компьютеров – именно здесь имелась необходимая база из электронных компонентов, теоретических наработок и практического опыта создания специализированного компьютера Colossus, использованного для расшифровки вражеских радиограмм. Теоретическими предпосылками англичане обязаны Алану Тьюрингу, и не следует забывать, что самая передовая на тот момент электроника создавалась для радиолокации, а радар, как известно, был изобретен в начале прошлого века в Англии, и именно англичане были пионерами в радиолокационной технике для обнаружения летящих целей.

База была, к тому же по окончании Второй мировой войны Великобритания странным образом стремилась забыть военное прошлое: по необъяснимой причине уничтожили и засекретили Colossus, закрыли различные учреждения, созданные для решения актуальных в военное время задач, следствием всего этого стала массовая миграция специалистов из оборонной сферы в университеты. Наиболее продвинутые ученые сконцентрировались в нескольких граждански центрах по разработке компьютеров, прежде всего в лабораториях при Манчестерском и Кембриджском университетах – эти две группы и стали лидерами. Кроме этого, в Национальной физической лаборатории, в Бирбекском колледже в Лондоне и еще в нескольких учебных заведениях развернулись работы по компьютерной тематике.

Компьютеры из Манчестера

В период с 1946-го по 1948 год в Манчес-терский университет пришли несколько выдающихся персонажей, в итоге здесь собралась ударная команда, включавшая основного разработчика Colossus Макса Ньюмана, его коллегу-математика Джека Гуда, а также Фредди Уильямса и Тома Килбурна – двух инженеров, ранее разрабатывавших радары, они-то и стали основными создателями SSEM. На последней фазе к ним присоединился Алан Тьюринг. Радарное прошлое Уильямса и Килбурна привело к выбору к качестве главного компонента SSEM иконоскопа?– электронно-лучевой трубки, изобретенной в 1923 году русским инженером Владимиром Зворыкиным (1888-1982). Не исключено, что раньше них идею использования трубки в качестве запоминающего устройства выдвинул Преспер Эккерт, есть мнение, что Уильямс встречался с ним в 1946 году на лекциях в США. Как бы то ни было, но в конце того же года Уильямс подал патентную заявку, где изложил принцип запоминающего устройства на ЭЛТ, поэтому иногда такие устройства называют «трубками Уильямса».

Принцип действия трубки в качестве памяти достаточно прост. Электронный луч, сканируя поверхность экрана, не только вызывает вспышки тех точек, куда подается заряд, но и оставляет их заряженными на 0,2 секунды. Это явление можно использовать как для формирования изображения, так и для хранения данных, если непрерывно регенерировать изображение, считывать состояние точек и производить в них запись. Реальная процедура сложнее, запись ведется в форме точек и тире, учитывая, что считывающий луч нарушает запись, ее необходимо восстанавливать и т.д. Все это преодолимые препятствия, но общей слабостью любых запоминающих устройств на ЭЛТ остается органически присущие им ошибки, из-за особенностей фосфорного покрытия иногда биты теряются, но реальной альтернативы им не было, и трубки применялась в качестве запоминающих устройств для ЭВМ вплоть до конца 50-х годов, когда индустрия перешла на ферритовую память. Трубки в качестве запоминающих устройств использовал и Джон фон Нейман в своем компьютере IAS (1952), они применялись в серийных машинах, например в «оборонном калькуляторе» IBM 701 и его гражданских аналогах IBM 702 и IBM 650, в первом серийном отечественном мэйнфрейме «Стрела» (1953).

На принципах, проверенных в SSEM, было построено несколько выдающихся компьютеров первого поколения. Выше представлена блок-схема этой машины, и несложно заметить, что она заметно отличается от архитектуры фон Неймана – простота объясняется решаемой целью, ведь это не прибор для расчетов, а стенд для проверки гипотезы.

Память «Бэби» состояла из 32 слов по 32 бит (матрица на экране), то есть ее емкость была равна 1 Кбайт, и предназначалась она для хранения команд, данных и результатов. Кроме ЭЛТ в логике машины использовались 300 диодов и 280 пентодов. Весогабаритные параметры этого «Бэби», как у небольшого грузовика: длина более 5 м, высота более 2 м, вес около тонны. Количество команд – 7: безусловный переход, несколько команд управления регистрами, вычитание и остановка, а формат команды близок к одноадресному.

Первая программа насчитывала 17 команд, и ее написал Килбурн весной 1948 года, а выполнена она была впервые 21 июня того же года. Этот день можно считать днем рождения программирования. Программа находила наибольший делитель для числа 2¹⁸ (262 144) перебором, вычитая по 1 от 2¹⁸?1 и далее. Деление выполнялось повторением вычитания. За 52 минуты SSEM выполнила 3,5 млн операций и получила очевидный ответ – 13 1072. Программа использовала 8 слов в качестве рабочей памяти, то есть всего потребовалось 25 слов. Усовершенствования в первую программу вносили Джем Тутилл и Алан Тьюринг. Никаких листингов в отсутствие печатающих устройств быть не могло, единственный оставшийся документ – листок из записной книжки Тутилла. Экран трубки был открыт, и можно было наблюдать за изменением состояния видимой на экране матрицы. Фредди Уильямс записал позже: «Когда мы увидели, как прекратилось бешеное мигание и на экране остался ожидаемый результат, пришло осознание значения сделанного, впереди просматривалось большое будущее». Оно действительно не заставило себя ждать – уже в августе начались работы по созданию второй экспериментальной машины Manchester Mark 1, которая была сделана в рекордно короткий срок – с августа 1948-го по апрель 1949 года. В 1998 году торжественно отмечалось пятидесятилетие SSEM, к этой дате была построена ее работающая копия, которая сейчас находится в манчестерском Музее науки и промышленности.

Машина Manchester Mark 1, или Manchester Automatic Digital Machine (MADM), в июне 1949 года без сбоев проработала 9 часов, выполняя программу поиска наибольшего обнаруживаемого числа в последовательности простых чисел Мерсенна. Несмотря на очевидные ограничения, этот компьютер стал поводом для многочисленных спекуляций о возможностях электронного мозга и всякого рода аналогичных заблуждений. С практической же точки зрения существенно то, что MADM стала прототипом для Ferranti Mark 1 (1951). Этот компьютер иногда называют первым коммерческим универсальным, что спорно, поскольку Мочли и Эккерт, перейдя в Remington Rand, в том же году выпустили UNIVAC 1, который стал по-настоящему серийным изделием и был выпущен в количестве 40 экземпляров. Влияние Manchester Mark 1 обнаруживается и в компьютерах IBM 701 и 702, эта корпорация в массовом количестве производила электромеханические табуляторы на перфокартах и с небольшим опозданием включилась в гонку за создание мэйнфреймов первого поколения.

Уильямс и Килбурн совместно разработали еще один компьютер – Meg, в составе которого появился процессор для выполнения операций над числами в формате с плавающей запятой. После него Уильямс потерял интерес к компьютерам и занялся разработкой автоматических трансмиссий для автомобилей, одна из их версий была установлена в его собственной машине. Килбурн продолжил начатое дело, и под его руководством были построены еще две экспериментальные модели – Muse и MU5, ставшие прототипами для серийных Ferranti Atlas и ICL 2900.

Кембридж и EDSAC

Часто первым компьютером с хранимой программой называют EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator – «автоматический электронный калькулятор с памятью на линиях задержки»). Это утверждение не лишено смысла, но с уточнением – это хронологически первый компьютер, построенный по схеме фон Неймана. Он был построен на три месяца раньше, чем EDVAC, с которого фон Нейман «списал» схему, получившую его имя. В 1945 году он вместе с Германом Гольдшейном, невзирая на других авторов, выпустил документ First Draft of a Report on the EDVAC, в котором описал принцип действия компьютера с памятью, способной хранить программы и данные. Поступок, прямо скажем, сомнительного свойства, но свое действие он возымел: экземпляры документа попали в несколько лабораторий в разных странах, и их использовали непосредственно как руководство для создания компьютеров. В отличие от большинства своих «сводных братьев» EDVAC отличался добросовестностью конструкции, он мог работать по 20 часов в сутки и прожил вплоть до 1961 года, претерпел ряд модернизаций, был доукомплектован магнитным барабаном и процессором вещественной арифметики.

И все же EDVAC был вторым, а первым в мае 1949 года заработал EDSAC, и с него пошла волна создания аналогичных систем, начавшаяся с австралийского компьютера CSIRAC (ноябрь 1949 года). Тем временем Джон фон Нейман продолжил популяризацию своих и чужих идей, работая в Институте перспективных исследований (Institute for Advanced Study, IAS), где под его руководством вышла книга «Предварительные исследования по логическому проектированию электронных счетных инструментов». Описанная в ней архитектура получила название IAS – так было положено начало Open Source. Для создания компьютеров хватало общераспространенных тогда радиодеталей, поэтому для многих университетов и лабораторий открывалась возможность собирать их собственными силами. По архитектуре IAS было построено почти два десятка машин: JOHNNIAC (корпорация Rand), ILLIAC I (Университет штата Иллинойс), MANIAC I (Национальная лаборатория в Лос-Аламосе). Строили такие машины в Швеции (BESK, Стокгольмский университет) и в Израиле (WEIZAC, Институт Вейцмана). В ряд IAS-подобных машин попадает и отечественная БЭСМ.

Создание EDSAC прочно ассоциируется с именем Мориса Уилкса. Сегодня ему 96 лет, и, вероятно, он старейший из ныне живущих компьютерных патриархов. Уилкс начинал с работы на механическом дифференциальном анализаторе в 1937 году и долгое время оставался единственным сотрудником Математической лаборатории Кембриджского университета. В мае 1946 года ему попал в руки привезенный от фон Неймана отчет по EDVAC, увлекший его настолько, что в отсутствие копировальных машин он переписал его от руки. Затем ему удалось посетить Муровскую школу при Пенсильванском университете, где создавался EDVAC, и прослушать там цикл лекций. В отличие от Мочли и Эккерта, Уилкс умудрялся использовать доступные ему средства, и это оказалось неплохим решением – он смог обогнать своих учителей. Его бюджет был намного меньше, и он не мог позволить себе исследования в поисках новых решений для памяти и электронных компонентов. Используемые в SSEM трубки были ему недоступны, поэтому Уилкс остановил свой выбор на ртутных акустических линях задержки, кроме того, аналогичная система была использована в EDVAC. Мысль об использовании линий задержки в памяти, или, иначе, ультразвуковой памяти, принадлежит Эккерту, а оттуда она перешла в UNIVAC 1. До этого линии задержки применялись в радарах для фильтрации помех и выделения движущих объектов. Если входной сигнал задержать и подать на экран позже и с обратной полярностью, то можно подавить статические изображения. Есть несколько решений для этой технологии, и наибольшее распространение получили ртутные линии с пьезокристаллическим преобразователем, состоящим из излучателя и приемника. В линиях задержки использовали еще металлическую проволоку c магнитострикционными преобразователями. Такие преобразователи вызывали в проволоке механические колебания, аналогичные звуковым. Проволочные магнитострикционные линии задержки прожили дольше, чем ртутные, они существенно проще во всех отношениях, например, их устанавливали в электронные клавишные вычислительные машины «Электроника-155». В ртутной линии передатчик посылал импульс в среду, возникали ультразвуковые колебания ртути, приемник их считывал и с задержкой восстанавливал полученный импульс. В приложении к компьютеру Эккерт прибавил к обычной линии повторитель, возвращающий сигнал на вход. В отличие от радаров, в линиях, предназначенных для памяти, передается последовательность сигналов, условно говоря слово, и, чтобы выделить нужный бит, требуются соответствующие синхроимпульсы. Скорость работы и емкость акустического запоминающего устройства взаимосвязаны, они зависят от свойств среды и длины трубки – в ртути скорость звука почти на порядок выше, чем в воздухе, поэтому и выбрали ее в качестве среды. Память EDSAC имела 512 слов длиной по 35 бит, для этого достаточно иметь 32 линии задержки, каждая из которых хранит по 576 бит (36-й бит в слове использовался как служебный).

Отличительной особенностью проектирования ЭВМ, подобных EDSAC, было то, что основные усилия создателей были сосредоточены не на логике или архитектуре, а на преодолении физических проблем, связанных с несовершенством элементной базы. Не меньшую сложность создали примитивные и медленные устройства ввода и вывода. Уилксу все эти барьеры удалось преодолеть, и в итоге получилась довольно складная машина, на разработку которой ушел примерно миллион современных долларов, что совсем немного, если учесть неподготовленность инфраструктуры. EDSAC совершенствовался в процессе своего существования, причем иногда довольно неожиданно. Например, оказалось, что в исходной системе команд не было безусловного перехода.

Проект EDSAC не был бы так успешен, если бы в нем не принял участие Дэвид Уилер, человек, которого можно вполне заслуженно назвать первым профессиональным программистом. Свою знаменитую книгу (1951), первый в истории учебник по программированию «Подготовка программ для электронного цифрового компьютера» (The Preparation of Programs for an Electronic Digital Computer), он написал в соавторстве с Морисом Уилксом и Стэнли Джилом. Уилер всю жизнь, за исключением нескольких лет преподавания в Университете штата Иллинойс и Калифорнийском университете в Беркли, проработал в Кембриджском университете. Начал он с того, что заменил двоичную запись команд символической и назвал эту форму «инициалами команд» (initial orders), его язык был прообразом будущих языков ассемблера, где инициалы обозначали коды команд, идентификаторы служили символическими адресами, и имелась процедура трансляции. И еще одно очень, казалось бы, простое изобретение – Wheeler Jump, то есть прыжок Уилера, представляющий собой вызов подпрограммы, существующей в виде отдельной функции с параметрами или без.

Уилеру принадлежит несколько популярных афоризмов, самый известный из них: «Любая проблема в компьютерной науке может быть решена путем перехода на следующий уровень абстракции. Однако при этом создаются новые проблемы». В то время когда Уилер писал эти слова, в основном имелась в виду косвенная адресация, сегодня их вполне можно отнести и к виртуализации.

Наследники Дифференциальной и Аналитической машины Бэббиджа

Третий известный британский проект – Automatic Computing Engine (ACE), которым поначалу руководил Тьюринг. Использование в названии слова Engine – дань памяти дифференциальной и аналитической машинам Чарьза Бэббиджа. Теоретической предпосылкой к проекту, осуществлявшемуся в математическом отделении Национальной физической лаборатории была работа Тьюринга Proposed Electronic Calculator (1936). Свой проект он предложил к обсуждению в начале 1946 года, а первая фаза проекта проходила в обстановке повышенной секретности, сохранившейся со времен Colossus, поэтому она в основном носила теоретический характер. Более того, до работы на ACE не допустили Томми Фоулера, основного разработчика Colossus, который имел опыт создания электронно-механического устройства большой сложности. Поэтому группе Тьюринга не хватило практической экспертизы, и решили ограничиться усеченной (пилотной) версией Pilot ACE. Этот компьютер заработал в мае 1950 года. Непосредственными преемниками Pilot ACE стали компактный компьютер G-15 от Bendix Corporation, его иногда называют первым ПК, и серия из 30 компьютеров DEUCE (Digital Electronic Universal Computing Engine) компании English Electric. Ни та, ни другая больше компьютерами не занимались.

Первые программисты Страны Советов

Порой кажется, что утверждение «история не имеет сослагательного наклонения» придумали для оправдания. По крайней мере, если бы тем, кто создавал первые образцы вычислительной техники и программ, дали возможность нормально работать, страна, возможно, бы не оказалась в нынешнем положении.

Первые шаги в программировании на территории бывшего СССР были сделаны в Киеве и Москве, где почти синхронно и независимо друг от друга создавались машины МЭСМ и М-1. Последующая затем эволюция этих двух школ проектирования ЭВМ удивительно точно отражает личные особенности двух выдающихся ученых: Сергея Лебедева и Исаака Брука. Неоднократно отмечалась в отдельных случаях буквально мистическая схожесть их судеб, не признать ее нельзя, но и противоположностей в их жизненных путях тоже немало. Лебедев был в большей степени органичен по отношению к системе советской науки и получал поддержку со стороны властей и Академии, в 1945 году он был избран в АН Украины, а в 1953-м стал действительным членом АН СССР. В 1950 году его пригласили в Москву в Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ), деятельности которого Лебедев придал новый импульс. Напротив, Брук плохо вписывался в систему, хотя и раньше Лебедева обрел академические регалии, ученая степень кандидата технических наук была присвоена ему без защиты диссертации еще в мае 1936 года, а в октябре того же года он защитил докторскую диссертацию. В 1939 году в возрасте 37 лет Брук выступил на заседании президиума Академии наук с докладом о созданном им в Энергетическом институте АН СССР электромеханическом интеграторе, позволявшем решать дифференциальные уравнения до шестого порядка, за что его избрали членом-корреспондентом АН СССР. Во время Великой Отечественной войны Брук предложил синхронизатор, позволяющий авиационной пушке стрелять через вращающийся винт самолета, так он стал действительным членом Академии артиллерийских наук. В 50-е годы им был создан Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ), и, казалось бы, впереди звание академика. Однако интересы ученого вышли за технические рамки, и, основываясь на результатах нобелевских лауреатов Леонида Канторовича и Василия Леонтьева, Брук опрометчиво открыл в ИНЭУМе направление, связанное с применением математических методов и вычислительной техники для решения экономических задач на государственном уровне, итогом чего стал его вынужденный уход в 1964 году с поста директора.

От макетной до малой счетной машины

МЭСМ, как и британская SSEM, задумывалась как макет, поэтому изначально называлась Модельная Электронная Счетная Машина. Но в отличие от SSEM макет оказался вполне работоспособным, и написанные для него первые в отечественной истории программы почти с самого начала имели прикладное значение. Машина была собрана под руководством Лебедева в специально созданной для этой цели лаборатории, располагавшейся в двухэтажном здании (некоторое время там была психиатрическая лечебница) на территории Свято-Пантелеймоновского монастыря. Сегодня вряд ли можно с достаточной достоверностью сказать, почему именно в Киеве была построена первая советская ЭВМ и почему до 1956 года, до того как их возглавил Виктор Глушков, работы в этом направлении прекратились и были переданы в Москву. Однако есть информация к размышлению. Вот выдержка из газетного варианта доклада, сделанного А.Г. Марчуком, директором Института систем информатики СО РАН имени А.П. Ершова, «Роль М.А. Лаврентьева в становлении отечественной техники»: «Возможно, к окончательному решению заняться разработкой цифровой ЭВМ С.А. Лебедева подтолкнул М.А. Лаврентьев. Такое мнение высказывали Глушков, Крейн (запрограммировавший совместно с С.А. Авраменко первую задачу для МЭСМ) и О.А. Богомолец. Последний в 1946-1948 годах несколько раз бывал в Швейцарии и, будучи заядлым радиолюбителем, собирал проспекты и журналы с сообщениями о цифровых вычислительных устройствах. Приехав в Киев летом 1948 года, он показал журналы Лаврентьеву, а тот – Лебедеву… Интрига заключается в том, что Швейцария после войны арендовала третий вариант компьютера известного немецкого пионера вычислительной техники Конрада Цузе. Это наводит на мысль, что передаваемые С.А. Лебедеву материалы могли содержать не только рекламную информацию об английских и американских компьютерах, но и более содержательную, о немецкой Z-4… Слабым подтверждением этой гипотезы является то, что, по утверждению А.Н. Томилина, ближайший ученик Лебедева, академик В.А. Мельников, в восьмидесятые годы активно интересовался творчеством Цузе».

Может сложиться впечатление, что создание машины – это чуть ли не личная инициатива Лаврентьева, Лебедева и Богомольца, и если бы это случилось не в СССР, то можно было бы этому поверить, но на Украине и в условиях послевоенной разрухи? Что здесь не так и чего стоит упоминание визитов Олега Богомольца, сына Александра Богомольца, президента Академии наук Украины до 1946 года, в Швейцарию? Нетрудно догадаться, кто и зачем в те времена ездил в Швейцарию. И какие журналы и проспекты можно было купить в послевоенные годы, да и вообще, о какой рекламе компьютеров можно говорить? Есть документ «Протокол №1 заседания закрытого ученого совета Института электротехники и теплоэнергетики АН УССР от 8 января 1951». На этом заседании, представляя МЭСМ, Лебедев сказал: «Я имею данные по 18 машинам, разработанным американцами, эти данные носят характер рекламы, без каких-либо сведений о том, как машины устроены. В вопросе постройки счетных машин мы должны догонять заграницу, и должны это сделать быстро. По данным заграничной литературы, проектирование и постройка машины ведется 5-10 лет, мы хотим осуществить постройку машины за 2 года».

Начав в октябре 1948-го с нуля, коллективу Лебедева удалось через три года, 6 ноября 1950 года, осуществить пробный запуск машины. На МЭСМ работали программы вычисления суммы нечетного ряда факториала числа и возведения в степень. Пуск МЭСМ в эксплуатацию был осуществлен 25 декабря того же года. На этот раз на машине решались реальные задачи вычисления функций распределения вероятностей. Дата запуска МЭСМ регламентировалась специальным постановлением правительства, все работы осуществлялись в обстановке строгой секретности. 12 января 1952 года началось выполнение заказов по расчетам. Осенью 1952-го на МЭСМ были выполнены расчеты генераторов Куйбышевской ГЭС.

Первые программы для МЭСМ были написаны С.Г. Крейном и С.А. Авраменко, ни тот, ни другой впоследствии не связали свою профессиональную деятельность с программированием. Крейн стал профессором Воронежского государственного университета, заместителем директора по научной работе НИИ математики при этом университете, и вместе с коллегами М.А. Красносельским и В.И. Соболевым создал воронежскую школу функционального анализа. О дальнейшей судьбе Авраменко известно меньше, есть лишь воспоминания о том, что он был начальником Математического сектора в КБ-11 (Арзамас-16, ныне Саров).

Лев Дашевский и Екатерина Шкабара, основные помощники Лебедева, в своей книге «Как это начиналось» вспоминают: «Первая пробная задача была выбрана из области баллистики с весьма существенными упрощениями (не учитывалось сопротивление воздуха). Программа была составлена работавшими с нами математиками С.Г. Крейном и С.А. Авраменко. При этом контрольный расчет был выполнен ими непосредственно в двоичной системе, что обеспечило возможность проверки машины по циклам и по тактам, наблюдая по сигнализации пульта управления за правильностью выполнения программы». Вскоре после этого на МЭСМ решали задачи из области термоядерных процессов, космических полетов, ракетной техники и др.

Родом с Калужской заставы

В начале 1947 года произошло событие, имевшее серьезные последствия. Академик Аксель Берг, в ту пору директор Центрального научно-исследовательского института радиолокации (ЦНИИ-108), свел вместе Исаака Брука и своего сотрудника Башира Рамеева, которых объединял общий интерес к созданию собственного аналога машины ENIAC Мочли и Эккерта. По одним легендам, Рамеев узнал о компьютере, слушая радио BBC, по другим – Брук, будучи артиллерийским академиком, знал о том, что американцы построили машину для расчета таблиц для стрельб, но, как бы то ни было, Рамеев перешел из ЦНИИ-108 в ЭНИН (Лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР), руководимую Бруком. Лаборатория находилась в двух расположенных друг напротив друга жилых домах по Большой Калужской, позже переименованной в Ленинский проспект. За несколько месяцев Брук и Рамеев разработали проект цифровой электронной вычислительной машины без хранимой в памяти программы и в декабре 1948 года послали заявку на изобретение «Автоматическая цифровая машина» и получили авторское свидетельство. Постановление президиума АН СССР о разработке М-1 было принято в апреле 1950 года, а уже в январе 1952 года (менее чем через месяц после сдачи МЭСМ) началась ее практическая эксплуатация.

Летом 1952 года началась комплексная отладка машины, включавшая в себя выполнение арифметических и логических операций по программе, в автоматическом режиме. Разработчик устройства ввода/вывода Александр Залкинд написал самые первые программы для М-1. Одной из них было решение уравнения параболы, задача примечательна тем, что в процессе ее решения получались одинаковые значения для оси Y как для положительного, так и для отрицательного значений X. Сравнивая симметричные значения результатов, можно было определить правильность работы машины. Второй программой было решение уравнения у=1/х. По воспоминаниям Залкинда, одним из первых больших ученых, проявивших интерес к М-1, был академик Сергей Соболев, руководивший математическим обеспечением атомного проекта. Для решения одной из задач требовалось провести обращение матриц большой размерности, что и было выполнено на М-1, собранной почти из тысячи электронных ламп-пентодов. Сотрудничеству Соболева с создателями следующей модели М-2 помешал эпизод, случившийся на выборах в действительные члены АН СССР по Отделению физико-математических наук (как тут не вспомнить параллельность судеб). На одно место претендовали Лебедев и Брук, решающим стал голос Соболева, отданный им за первого из двух кандидатов. После этого Брук отказался предоставить МГУ, где работал Соболев, машину М-2, созданную в ЭНИН. Тогда Соболев принял решение разработать ЭВМ силами сотрудников университета, в конечном итоге это привело к тому, что Николай Брусенцов создал машину «Сетунь» с трехзначной логикой.

Выходцы из ЭНИН стали основателями нескольких известных предприятий. Рамеев перешел под начало Юрия Базилевского в Специальное конструкторское бюро № 245 при московском заводе САМ для участия в разработке ЭВМ «Стрела», а через несколько лет на базе СКБ-245 был создан НИИ электронных машин (НИЭМ). Группа в составе Николая Матюхина, Александра Залкинда и еще нескольких сотрудников перешла в НИИ-101 (НИИ автоматической аппаратуры Минрадиопрома), чтобы разрабатывать системы управления ПВО.

Блок-схема компьютера SSEM

Первое поколение, первые шаги
Забытые компьютеры первого поколения были намного ближе к современности, чем это можно предположить.

Colossus, победивший Lorenz
В первой половине XX века было выпущено невероятное множество типов самых разнообразных механических шифраторов. Их производили в СССР, Японии, США, Великобритании и в ряде других стран.
 

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Кто придумал первый компьютер

Дата

Категория: it

В 19 веке, задолго до наступления эпохи электричества, англичанин Чарльз Бэббидж так близко подошел к разработке основных функций компьютера, что теперь он считается отцом компьютера.

Первая спроектированная Беббиджем машина, дифференциальный двигатель, работала на паровом двигателе. Она высчитывала таблицы логарифмов методом постоянной дифференциации и заносила результаты на металлическую пластинку. Работающая модель, которую он создал в 1822 году, была шестицифровым калькулятором, способным производить вычисления и печатать цифровые таблицы. В 1833 году Бэббидж объявил о намерении создать более мощную многофункциональную машину, аналитический двигатель. Новая машина была спроектирована для выполнения широкого круга компьютерных задач с памятью в сто 40-значных чисел. Состоящая из множества зубчатых колес, она должна была манипулировать цифрами, в то время как оператор будет инструктировать машину, или, пользуясь современной терминалогией, программировать ее, компостируя серии карточек.

Идея компостирования карточек, или перфорирования, не была новой. Французский ткач Жосеф Мари Жаккар уже применял метод перфокарт для автоматического ткацкого станка. Жаккар настолько усовершенствовал свою технологию, что прядение одного сложного образца шелка осуществлялась по программе, изложенной на десяти тысячах карточек. К сожалению, остальные технологии того времени не позволили Бэббиджу воплотить в жизнь спроектированным им аналитический двигатель, хотя в нем были заложены фундаментальные принципы современного компьютера.

Дифференциальный двигатель

Работающая модель дифференциального двигателя, сконструированная по запискам Бэббиджа через сто лет после его смерти, сияет ослепительными зубчатами колесами и циферблатами.

Проект аналитического двигателя имеет черты, которые без труда можно обнаружить в современном компьютере. Перфокарты несут в себе команды и данные; механизированный двигатель выполняет работу центрального процессора. Результат, или вывод, направляется прямо в печатные пластинки памяти.

Ткацкий станок Жаккарда

Даже неопытный оператор этого шелкопрядильного станка может ткать на нем сложные шелка, просто вводя нужные перфокарты.

Шелкопрядный станок следует заложенному в программе образцу. Перфокарты организованны так же, как в программе.

Чарльз Бэббидж (1792-1871) посвятил свой гений созданию вычислительной машины. Кроме того, он участвовал в основании Королевского астрономического общества и занимал то же кресло декана математического факультета Кембриджа, что и в свое время Исаак Ньютон.

Эволюция компьютеров. Согласно закону Мура, к 2025 году PC смогут мыслить как люди

За последние несколько десятилетий компьютеры эволюционировали от странной конструкции из лент и перфокарт в технологическое чудо невероятной силы.

В законе Мура говорится о том, что количество транзисторов в микросхемах удваивается каждые два года. Этот закон, более полувека сохранявший справедливость своих утверждений, сподвиг человечество к потрясающим технологическим и социальным изменениям.

С чем нам придется столкнуться в ближайшие годы, учитывая такую скорость прогресса? Грядет ли технологическая революция?

Суперкомпьютеры и смартфоны

Взгляните на свой смартфон. Девайс, который вы держите в руках обладает большей мощностью, чем наиболее продвинутые суперкомпьютеры начала 90-х. Но это еще не самое удивительное. Вот несколько любопытных фактов:

• 
  Современный GPS-навигатор работает на частоте 500 МГц. Это приблизительно в 244 раза быстрее, чем частота работы компьютера системы наведения космического корабля Аполлон, который стартовал на Луну в 1966 году. Тогда он работал на частоте 2,048 МГц.
• 
  Sony PlayStation 4 обладает 1,84 терафлопсами вычислительной мощности. Это в 150 раз больше мощности шахматного суперкомпьютера Deep Blue, выпущенного компанией IBM в 1997 году.
• 
  В 1993 году самым мощным суперкомпьютером считался Connection Machine, мощность которого равнялась 131 гигафлопс. Сегодня же рекорд по скорости удерживает китайский компьютер Tianhe-2, обладающий мощностью 54,9 петафлопс, что в 419 000 раз больше.
• 
  Чтобы работать с мощностью в 1 петафлопс компьютер должен совершать 1 000 000 000 000 (1 триллион) вычислений в секунду. Для сравнения можно сказать, что это в два раза больше количества звезд в Млечном Пути.
• 
  iPhone 4 оснащен процессором, который в 4 раза мощнее процессора, установленного на марсоходе Curiosity.
• 
  Максимальная производительность китайского суперкомпьютера Tianhe-2 составляет 54,9 петафлопс. Это почти в два раза выше производительности самого быстрого американского суперкомпьютера Titan.
• 
  Чтобы имитировать мощность работы самого быстрого суперкомпьютера Европы Super MUC, которая равняется 3 петафлопсам, понадобится одновременно работать на 110 000 обычных пользовательских компьютерах.
• 
  Японский K’computer потребляет электричества на $10 000 000 в год. Столько же электричества в год потребляют 10 000 среднестатистических домов.
• 
  Аудиочип, вставленный в музыкальную поздравительную открытку, обладает большей компьютерной мощностью, чем все союзные войска во время Второй Мировой Войны.
• 
  Если бы iPad 2 выпустили в 1988 году, то он был бы самым мощным компьютером в мире и оставался бы в первой пятерке лидеров вплоть до 1994 года.

Развитие технологий

В течение десятилетий ученые, инженеры и программисты, опираясь на опыт своих предшественников, преодолевали барьеры вычислительных мощностей и представляли миру новые и новые технологические чудеса.

Интересно понаблюдать, как развивалась мощность компьютеров с течением времени. Чтобы наглядно продемонстрировать скорость компьютера, приравняем единицу измерения быстродействия компьютера (DMIPS — Dhrystone Million instructions Per Second) к скорости 1 миля/час.

В 1951 году самым мощным компьютером был UNIVAC, обладавший мощностью 0,002 DMIPS. Если перевести это в мили, то именно с такой скоростью передвигается улитка.

В 1964 году компьютер CDC 6600 работал с мощностью 3 DMIPS. Скорость 3 мили в час равна скорости ходьбы человека.

В 1993 году компьютер Pentium разогнался до 188 DMIPS, что равняется максимальной скорости автомобиля Porsche 911.

В 1999 году появился Pentium III, мощность которого составляла 2054 DMIPS и равнялась максимально допустимой скорости полета истребителя-перехватчика Lockheed YF-12.

В 2000 году выпустили Pentium 4 Extreme Edition, который обладал мощностью уже в 9,726 DMIPS. Со скоростью, приблизительно равной 9726 миль/час, летают баллистические ракеты PGM-19.

В 2005 году первенство взял на себя Xbox 360 Xenon CPU, который обладал невероятной мощностью, равной 19 200 DMIPS, что превышает скорость приближающегося к Земле космического шаттла.

Ну а в 2011 году появился самый мощный Intel Core i7 Extreme Edition, мощность которого составляет 177 730 DMIPS. Такую скорость можно лишь теоретически соизмерить со скоростью космического корабля на ионном двигателе.

Это сложно представить, но если измерить мощность современного суперкомпьютера в тех же милях, то она уже будет равняться скорости света.

Стоимость и производительность

Мощности растут, цены падают. Несколько десятилетий назад никто не мог подумать, что подобная производительность будет доступна каждому. Однако теперь это стало реальностью, и любой человек может по сравнительно невысокой стоимости приобрести мощное программное обеспечение или же скачать на свое мобильное устройство абсолютно бесплатное приложение.

Как же обстояли дела раньше?

В 1990 году программа для обработки видео стоила $2 000 000, сейчас же мы можем абсолютно бесплатно загрузить на свой смартфон или планшет целый ряд приложений для обработки видео.

Для того, чтобы в 1985 году купить суперкомпьютер Cray 2 мощностью 1,9 гигафлопс, вам пришлось бы заплатить $17 000 000. В 2013 году iPhone 5 с 27 гигафлопсами стоил $300.

Фотоаппарат Nikon D1 с разрешением матрицы в 2,7 мегапикселей в 1999 году стоил немыслимых $5 580. Сейчас за $400 мы можем купить не просто фотоаппарат, а целый телефон Samsung Galaxy X3, камера которого вмещает 8 мегапикселей.

За телеграмму из Нью-Йорка в Чикаго размером в 140 символов вам придется отдать $7. В то же время вы можете бесплатно скачать Twitter и написать там те же 140 символов, которые будут доступны всему миру.

Чтобы записать 350 часов музыки, потребуется 1 500 12-дюймовых виниловых пластинок или всего лишь 1 iPod с 32 гигабайтами памяти.

За $3 200 в 1956 году можно было взять напрокат на 1 месяц IBM 350 и хранить на нем 3,75 мегабайт информации. В наше время можно абсолютно бесплатно пользоваться Google Drive, который вмещает в себя до 15 гигабайт информации, что, между прочим, в 4 000 раз больше.

Причины и следствия

Чем продиктован такой быстрый рост мощностей и к каким последствиям он может привести? Вначале компьютер был новой непонятной формой жизни, теперь он предлагает нам виртуальную реальность. Что же будет дальше?

2,88х10¹⁷

Именно такому числу приблизительно равняется количество вычислений в секунду, на которое способен человеческий мозг. Если закон Мура сохраняет справедливость, то к 2025 году компьютеры смогут мыслить как люди.

Озеро Мичиган и человеческий мозг

Количество унций воды в озере Мичиган приблизительно равняется количеству вычислений в секунду, на которое способен мозг человека. Если бы в 1940 году мы начали по капле заполнять озеро Мичиган, удваивая количество капель каждые 1,5 года, то в 2015 году результат наших стараний не был бы заметен вовсе. В 2021 мы бы миновали только треть пути. И, внезапно, в 2025 мы бы заполнили его до краев.

Именно этот пример приводят в процессе изучения информационных технологий для иллюстрации временной шкалы создания искусственного разума.

Виртуальная реальность

Производительность увеличивается день за днем, и наши потомки будут способны создавать все более и более мощное моделирование. Возможно, им даже удастся создать искусственную цифровую вселенную, наполненную жизнью. Как только численность искусственных «людей» в ней превысит численность живых, можно будет с уверенностью заявлять, что мы находимся в виртуальной реальности. Если этого не произойдет, то либо закон Мура перестал действовать, либо представители человеческого рода исчезли еще до этого момента.

Границы закона

Когда же закон Мура перестанет действовать? Некоторые предсказывают его падение в следующем десятилетии, когда мы достигнем атомарного предела — производя транзисторы на атомарном уровне. Иные утверждают, что он будет действовать еще как минимум 600 лет до того момента, когда мы достигнем вселенского предела количества информации, которое сможет обработать система. Есть и те, кто считает, что закон либо замедлит свое действие и стихнет, либо наоборот ускорится, что приведет нас к технологической уникальности.

Нарушая закон

Есть сторонники мнения, что закон Мура опасен и его необходимо преступить: эта директива заставляет индустрию технологий гнаться за скоростью и дешевизной в ущерб функциональности и устойчивости. Затем наступит устаревание: если компьютерная мощность будет продолжать расти в геометрической прогрессии, наступит такой момент, когда все технологии будут устаревать сразу же после их появления.

Будущее

Когда массовое производство транзисторов достигнет атомарного уровня, инженерам и ученым придется искать новый способ увеличения производительности. Наступит время квантовых компьютеров.

Основной язык компьютера — двоичный, то есть серия единиц и нулей. В квантовом компьютере каждый бит одновременно может быть и нулем, и единицей. Это приводит к экстраординарной мощности компьютера.

Квантовый компьютер D-Wave One функционирует при температуре -272,149 °C. Эта температура незначительно теплее абсолютного нуля.

Профессор Массачусетского Технологического Института Скотт Ааронсон пообещал вручить $100 000 тому, кто сможет доказать, что масштабируемые квантовые компьютерные технологии возможны в физическом мире. До настоящего времени никому так и не удалось получить эту награду.

D-Wave One — первый в мире квантовый компьютер. Но так ли это на самом деле? Некоторые эксперты полагают, что это всего лишь хорошая подделка такового. Так или иначе, ему удалось достигнуть скорости 1,5 петафлопс, что соответствует десятому по мощности суперкомпьютеру в мире.

Всего лишь 5% ученых в области информационных технологий изучают квантовые компьютерные технологии. И они до сих пор сомневаются в том, возможно ли создание абсолютно квантового компьютера.

В 2005 году в Австрии был создан первый в мире квантовый байт. Ознаменовал ли он начало новой эры будущего? Чтобы узнать это придется подождать.

Что принесет нам будущее? Ведет ли закон Мура к технологической уникальности? Какие философские и этические последствия повлечет за собой это событие? Именно сейчас, когда нам открыты грандиозные возможности и границы почти стерты, мы стоим на пороге абсолютно новой технологической эры.

Высоких вам конверсий!

По материалам: visual.ly 

03-01-2015

Первый компьютер появился около века назад | ОРЕЛ

Некоторые изобретения происходят раньше своего времени и, кажется, в мгновение ока исчезают в вакууме истории, и никогда больше их не увидят на протяжении веков. Как солнечные элементы, которые были впервые изобретены в 1883 году Чарльзом Фриттсом, но не получили массовой популярности до более чем столетия спустя. Тогда есть что-то более близкое к дому — компьютер. Несмотря на то, что многие думают, компьютеры были изобретены не в 1940-х годах. То, что началось в 1940-х годах, могло быть компьютерами, которые мы знаем сегодня, но они были построены на существующем фундаменте; построены на плечах инженеров, которые работали до них.

Первый компьютер имел свои возможности еще в 1800-х годах, но, как и другие великие изобретения, которые не выдерживали течения времени, этого не произошло. Может, мы просто не были готовы к ним, или они не были готовы к нам? Независимо от причины, события, произошедшие более века назад, заложили основу сегодняшней цифровой компьютерной революции, и без нее вы бы никогда не прочитали этот блог.

Так кого мы должны благодарить?

Земля до битов и байтов

Еще до того, как компьютеры стали ассоциироваться с механическими устройствами, слово «компьютер» впервые было использовано в 1613 году как обозначение человека, выполняющего вычисления.И это определение будет придерживаться своего человеческого аналога более трех столетий до 1800-х годов. Именно в это время, а точнее в 1822 году, английский математик, философ и изобретатель Чарльз Бэббидж впервые представил концепцию компьютера, только он назвал ее разностной машиной.

Сам мистер Чарльз Бэббидж, известный как отец вычислительной техники. (Источник изображения)

Эта разностная машина была на 100% механической, способной только вычислять числа и записывать свои результаты на физических материалах.Ограничения были довольно ясны для Бэббиджа, и чтобы сделать скачок между простыми вычислениями и некоторыми мощными вычислениями, Бэббиджу понадобился инструмент более общего назначения. И когда финансирование проекта Бэббиджа со стороны британского правительства начало иссякать, знаменитый изобретатель обратил свой взор на нечто большее — вычислительную машину общего назначения, которую он назвал аналитической машиной.

Аналитическая машина во всей красе с включенной памятью и вычислительной мощностью.(Источник изображения)

Эта аналитическая машина, безусловно, была основой цифровых компьютеров, которые мы знаем и используем сегодня. Хотя он все еще был механическим по своей природе, внутри него было множество систем, которые идеально соответствовали сегодняшним технологиям, в том числе:

• Хранилище , которое действовало как память, которую мы используем сегодня в компьютерах, которая может хранить числа и результаты вычислений.
• Станок , который был бы эквивалентом современного центрального процессора (ЦП), установленного на каждом компьютере, от настольных компьютеров до смартфонов, которые выполняют арифметические вычисления.
• Управление потоком , которое до сих пор используется в современных средах программирования для выполнения таких вещей, как условное ветвление, циклическое выполнение, параллельная обработка, фиксация и опрос.
• Выходы , которые использовались для печати результатов запрограммированных вычислений на физических материалах, таких как перфокарты, которые мы теперь заменили мониторами.

Как видите, то, что создал Бэббидж, заложило основу для компьютеров нашего цифрового века, и все это можно было программировать.Этот компьютер будет принимать входные данные в виде программы, выполнять тяжелые вычисления с помощью Mill, сохранять эти результаты в памяти и выводить их на физический носитель. Все эти фундаментальные процессы — вот как работают современные компьютеры, но Бэббидж опередил свое время на сто лет! Но Бэббидж был не одинок в своей изобретательности. У него был партнер, который так же глубоко понимал его изобретения и видел будущее их возможностей в программировании.

Ее имя? Ада Лавлейс.

Наложение чар

Чтобы понять Аду Лавлейс, которую мир информатики считает первым программистом, вы сначала должны понять ее родителей.Ада была дочерью известного поэта и известного писателя лорда Байрона, и если что-то и можно знать об этом человеке, так это то, что у него были резкие перепады настроения.

Итак, как вы понимаете, отношения между лордом Байроном и матерью Ады, леди Энн Изабеллой, длились недолго, и в конечном итоге они расстались всего через несколько недель после рождения Ады. С этого момента в жизни Ады все изменилось. Вместо того, чтобы учить поэзии и искусству, мать Ады сосредоточила все исследования дочери на естествознании, философии и математике.И все с целью гарантировать, что Ада никогда не станет такой, как ее отец.

Ада Лавлейс, мать всех программистов. (Источник изображения)

Стратегия ее матери сработала. Аду обучали математике и наукам того времени, и она процветала. В 17 лет она встретила Чарльза Бэббиджа, и началась десятилетняя дружба. Несмотря на огромную разницу в возрасте, Бэббидж и Лавлейс были равны по интеллектуальной мощи. Позже Бэббидж стал наставником Ады, а Ада, в свою очередь, начала узнавать о разностной машине и аналитической машине Бэббиджа, и она была очарована.

В какой-то момент Бэббидж пришел к Аде и попросил ее перевести статью о его аналитической машине, написанную итальянским инженером. Во время этого процесса перевода Ада не только перевела весь текст с французского на английский, но также добавила свои собственные мысли о машине и ее последствиях для будущего, и она не сдерживалась.

Только некоторые из примечаний Лавлейс, включенных в ее перевод; эта программа считается первой когда-либо написанной компьютерной программой.(Источник изображения)

Ада в очень молодом возрасте поняла, что эти компьютеры, изобретенные Бэббиджем, могут делать больше, чем просто работать с числами, они могут манипулировать любыми данными, которые могут представлять числа, и с этим возможности безграничны. Ада заглянула в будущее с помощью этой аналитической машины с такими возможностями, как:

• Уметь создавать сложные музыкальные произведения любой сложности.
• Возможность манипулировать символами для сложных вычислений, а не только для вычислений.
• Возможность использовать компьютер не только для вычислений, но и для графических чертежей.

Короче говоря, Ада была пророком грядущей компьютерной эры, которая скоро будет доминировать во всем нашем обществе. За исключением того, что ей было больше чем на 100 лет раньше. В то время опубликованная работа Ады исчезла в вакууме истории, как и Ада.

Век вниз по дороге

Только более 100 лет спустя вклад Ады Лавлейс в информатику и основание Бэббиджа современных вычислений было наконец обнаружено в 1900-х годах.Работы Ады о возможностях компьютерного программирования появились, когда ее заметки об изобретении Бэббиджа были переизданы Б.В. Боуденом в книге Faster Than Thought: A Symposium on Digital Computing Machines в 1953 . После этой публикации Ада стала известна во всем мире как первый компьютерный программист, а министерство обороны США даже назвало в ее честь компьютерный язык под названием Ada.

Весь успех, достигнутый Чарльзом Бэббиджем в 1800-х годах, также был реализован в форме первой концепции современного компьютера, разработанной Аланом Тьюрингом в 1936 году.Основал ли Тьюринг свое изобретение на работе, которую Бэббидж создал столетием ранее? Кто знает. То, что он действительно создал, было машиной, которой можно было управлять с помощью программы, которая обеспечивала обработку, хранение и вывод закодированных инструкций. Все эти системы, память, возможности обработки, ввод данных и вывод результатов были созданы Бэббиджем на столетие раньше.

Здесь у нас есть современная копия того, как могла бы выглядеть машина Тьюринга сегодня. (Источник изображения)

Остальная часть истории компьютерного развития, кажется, пролетает незаметно.Первый электронный программируемый компьютер, названный Colossus, был изобретен в 1943 году и помог британским взломщикам кодов читать зашифрованные немецкие сообщения во время Второй мировой войны. Отсюда в 1946 году был изобретен первый цифровой компьютер под названием ENIAC, который потребовал площадью более 1800 квадратных футов, упакованной в 18000 вакуумных трубок и весом 50 тонн. К 1974 году у нас появился первый персональный компьютер, который можно было купить массово, — Altair 8800. А сегодня у нас есть компьютеры, которые мы можем прикрепить к запястьям; прогресс просто ошеломляющий.

Альтаир 8800 — первый персональный компьютер, положивший начало повальному увлечению персональными компьютерами. (Источник изображения)

Закладка фундамента

Это не просто урок истории в этом блоге; есть напоминание. Это напоминание о важности фондов и о том, как на их основе создаются самые великие изобретения. Без раннего успеха Чарльза Бэббиджа с механической вычислительной машиной или успеха Ады Лавлейс в понимании возможностей компьютерного программирования мы никогда бы не оказались там, где мы находимся сегодня.Именно так прогресс инженерии работает в больших масштабах, даже за пределами компьютеров.

Вся работа, которую мы делаем изо дня в день, делается потому, что мы стояли на плечах инженеров, которые работали до нас. Мы по-прежнему не рисуем одни и те же схемы снова и снова в каждом новом дизайне или воссоздаем одни и те же детали с нуля, потому что знаем, что тому, что мы или кто-то другой создали в прошлом, можно доверять и на что можно положиться. Во многих отношениях успех, который мы наблюдаем сегодня, возможен только благодаря работе, проделанной в прошлом, будь то ваши собственные инженерные усилия или изобретатели и провидцы, такие как Чарльз Бэббидж и Ада Лавлейс.Эти двое ясно видели будущее и указали нам новое направление. А без них наш век цифровых компьютеров никогда не был бы таким, как сегодня.

Autodesk EAGLE помогает использовать технологии прошлого для проектирования будущего. Ознакомьтесь с модульными блоками дизайна сегодня!

Кто изобрел первый компьютер 🖥?

Ни энциклопедия, ни Google не могут ответить на такие простые вопросы, как этот: Кто изобрел первый компьютер? Если мы начнем копать глубже, то вскоре найдем много разных ответов, и большинство из них верны.Поиск ответа побуждает нас пересмотреть историю вычислительной техники, встретиться с ее пионерами и обнаружить, что до сих пор не совсем понятно, что такое компьютер.

Чарльз Бэббидж и механический компьютер

До Бэббиджа компьютеров, были людьми. Так называли людей, специализирующихся на числовых вычислениях, — тех, кто часами выполнял арифметические операции, повторяя процессы снова и снова и оставляя результаты своих вычислений в таблицах, которые были собраны в ценные книги.Эти таблицы значительно облегчили жизнь другим специалистам, чья работа заключалась в том, чтобы использовать эти результаты для выполнения самых разных задач: от артиллерийских офицеров, решавших, как нацелить пушки, до сборщиков налогов, которые рассчитывали налоги, до ученых, которые предсказывали приливы или движение звезд на небе.

Таким образом, в конце 17 века Наполеон поручил Гаспару де Прони (22 июля 1755 — 29 июля 1839) революционную задачу создания наиболее точных логарифмических и тригонометрических таблиц (с 14 и 29 десятичными знаками) из когда-либо созданных, для уточнения и облегчения астрономических расчетов Парижской обсерватории, а также для того, чтобы иметь возможность унифицировать все измерения, сделанные французской администрацией.Для этой колоссальной задачи де Прони пришла в голову блестящая идея разделить самые сложные вычисления на более простые математические операции, которые могли бы выполняться менее квалифицированными людьми-компьютерами. Такой способ ускорить работу и избежать ошибок был одной из вещей, которые вдохновили английского эрудита Чарльза Бэббиджа (26 декабря 1791 — 18 октября 1871) сделать следующий шаг: заменить человеческие компьютеры машинами.

Многие считают Бэббиджа отцом вычисления из-за этого видения, которое никогда не было реализовано его усилиями.Его первой попыткой была разностная машина, которую он начал строить в 1822 году на основе принципа конечных разностей, чтобы выполнять сложные математические вычисления с помощью , простой серии сложений и вычитаний , избегая умножений и делений. Он даже создал небольшой калькулятор, который доказал, что его метод работает, но он не смог построить дифференциальный механизм, чтобы заполнить эти желанные логарифмические и тригонометрические таблицы точными данными. Леди Байрон, мать Ады Лавлейс, утверждала, что в 1833 году видела функциональный прототип, хотя и ограниченный как по сложности, так и по точности, но к тому времени Бэббидж уже исчерпал финансирование, предоставленное британским правительством.

Реплика, построенная Лондонским музеем науки на основе чертежей разностной машины Чарльза Бэббиджа № 2. Кредит: Музей науки

Эта неудача не обескуражила математика, философа, инженера и изобретателя Чарльза Бэббиджа. Он сосредоточил все свои силы на разработке аналитической машины, которая была гораздо более амбициозной, поскольку она могла бы выполнять еще более сложные вычисления с помощью вычислений умножения и деления.И снова Бэббидж так и не прошел стадию проектирования, но именно те разработки, которые он начал в 1837 году, сделали его, возможно, не отцом вычислительной техники, но определенно пророком того, что должно было произойти.

Тысячи страниц аннотаций и набросков аналитического механизма

Бэббиджа содержали компоненты и процессы, которые являются общими для любого современного компьютера: логический блок для выполнения арифметических вычислений (эквивалент процессора или ЦП ), управляющую структуру с инструкциями, циклы и условное ветвление (например, язык программирования ), а также хранение данных на перфокартах (ранняя версия памяти ), идея, которую он позаимствовал у жаккардового станка.Бэббидж даже подумал о том, чтобы записать результаты вычислений на бумаге, используя устройство вывода, которое было предшественником современных принтеров .

Братья Томсоны и аналоговые компьютеры

В 1872 году, через год после смерти Чарльза Бэббиджа, великий физик Уильям Томсон (лорд Кельвин) изобрел машину, способную выполнять сложные вычисления и предсказывать приливы в определенном месте. Он считается первым аналоговым компьютером, разделяющим награды с дифференциальным анализатором, построенным в 1876 году его братом Джеймсом Томсоном.Последнее устройство было более совершенной и полной версией, в которой удалось решить дифференциальные уравнения путем интегрирования с использованием колесных и дисковых механизмов.

Деталь из гармонического анализатора лорда Кельвина, используемого для математического предсказания приливов и отливов. Кредит: Музей науки

Однако потребовалось еще несколько десятилетий, прежде чем в 20 веке Х.Л. Хазен и Ванневар Буш усовершенствовали идею механического аналогового компьютера в Массачусетском технологическом институте.Между 1928 и 1931 годами они построили дифференциальный анализатор, который был действительно практичным, поскольку его можно было использовать для решения различных задач, и поэтому, следуя этому критерию, он мог считаться первым компьютером.

Тьюринг и универсальная вычислительная машина

К этому моменту эти аналоговые машины уже могли заменять человеческие компьютеры в некоторых задачах и вычисляли все быстрее и быстрее, особенно когда их шестерни начали заменять электронными компонентами. Но у них все же был один серьезный недостаток.Они были разработаны для выполнения одного типа вычислений, и если они должны были использоваться для другого, их шестерни или схемы необходимо было заменить.

Так было до 1936 года, когда молодой английский студент Алан Тьюринг придумал компьютер, который решал бы любую задачу, которую можно было бы перевести в математические термины и затем свести к цепочке логических операций с двоичными числами, в которой только два решения могут быть приняты: истинное или ложное. Идея заключалась в том, чтобы свести все (числа, буквы, изображения, звуки) к строкам из единиц и нулей и использовать рецепт (программу) для решения проблем очень простыми шагами.Так родился цифровой компьютер, но пока он был всего лишь воображаемой машиной.

Вакуумные трубки и разъемы от компьютера Pilot ACE, разработанного Аланом Тьюрингом. Кредит : Музей науки

Аналитическая машина Бэббиджа, вероятно, удовлетворяла бы (почти веком ранее) условиям, чтобы быть универсальной машиной Тьюринга… если бы она когда-либо была построена. В конце Второй мировой войны — во время которой он помог расшифровать код Enigma нацистских закодированных сообщений — Тьюринг создал один из первых компьютеров, похожих на современные, Automatic Computing Engine, который помимо того, что был цифровым, был программируемый; Другими словами, его можно было использовать для многих вещей, просто изменив программу.

Цузе и цифровой компьютер

Хотя Тьюринг и установил, как компьютер должен выглядеть в теории, он не был первым, кто применил это на практике. Эта честь досталась инженеру, который не успел завоевать признание, отчасти потому, что его работа финансировалась нацистским режимом в разгар мировой войны. 12 мая 1941 года Конрад Цузе завершил работу над Z3 в Берлине, который стал первым полнофункциональным (программируемым и автоматическим) цифровым компьютером . Так же, как позже это сделают пионеры Кремниевой долины, Цузе успешно построил Z3 в своей домашней мастерской, обходясь без электронных компонентов, но используя телефонные реле.Таким образом, первый цифровой компьютер был электромеханическим, и он не был преобразован в электронную версию, потому что правительство Германии исключило его финансирование, поскольку он не считался «стратегически важным» в военное время.

С другой стороны войны, союзные державы придали большое значение созданию электронных компьютеров с использованием тысяч электронных ламп. Первым был ABC (Atanasoff-Berry Computer), созданный в 1942 году в США Джоном Винсентом Атанасоффом и Клиффордом Э.Берри, который, однако, не был ни программируемым, ни «полным по Тьюрингу». Тем временем в Великобритании двое коллег Алана Тьюринга — Томми Флауэрс и Макс Ньюман, которые также работали в Блетчли-парке, расшифровывая нацистские коды, — создали Colossus, первый электронный, цифровой и программируемый компьютер . Но Колоссу, как и ABC, не хватало и последней детали: он не был «полным по Тьюрингу».

Рабочая копия Z3 Цузе, первого полностью программируемого и автоматического компьютера. Кредит: Deutsches Museum

Первым компьютером, полным по Тьюрингу и обладавшим этими четырьмя основными характеристиками наших нынешних компьютеров, был ENIAC (электронный числовой интегратор и компьютер), тайно разработанный армией США и впервые примененный в Университет Пенсильвании 10 декабря 1945 г., чтобы изучить возможность создания водородной бомбы.Для выполнения других расчетов пришлось изменить его «программу», то есть вручную переставить множество кабелей и переключателей. ENIAC, разработанный Джоном Мочли и Дж. Преспером Эккертом, занимал 167 м2, весил 30 тонн, потреблял 150 киловатт электроэнергии и содержал около 20 000 электронных ламп.

ENIAC вскоре был вытеснен другими компьютерами, хранящими свои программы в электронной памяти. Электронные лампы были заменены сначала транзисторами, а затем и микрочипами, с которых началась гонка компьютерной миниатюризации.Но эта гигантская машина, построенная великим победителем Второй мировой войны, положила начало нашему цифровому веку. В настоящее время он был бы единодушно признан первым настоящим компьютером в истории, если бы не Конрад Цузе (1910–1995), который в 1961 году решил восстановить свой Z3, который был разрушен бомбой в 1943 году. Реплика была выставлена ​​на выставке. Немецкий музей в Мюнхене, где он находится сегодня. Прошло несколько десятилетий, пока в 1998 году мексиканский ученый-компьютерщик Рауль Рохас не попытался глубоко изучить Z3 и сумел доказать, что он может быть «полным по Тьюрингу», что даже его тогдашний покойный создатель не считал. .

Сосредоточенный на том, чтобы заставить его работать, Цузе никогда не подозревал, что в его руках первая универсальная вычислительная машина. Фактически, он никогда не заставлял свое изобретение работать таким образом … Итак, Чарльз Бэббидж, Конрад Цузе или Алан Тьюринг изобретатель компьютера? Был ли Z3, Colossus или ENIAC первым современным компьютером? По-разному. Сегодня остается открытым вопрос: что делает машину компьютером?

Франсиско Доменек

@fucolin

С 1800-х годов до наших дней

Можете ли вы представить свою жизнь без компьютера?

Подумайте обо всех вещах, которые вы бы не смогли сделать.Отправьте письмо, интернет-магазин, мгновенно найдите ответ на вопрос.

И это только верхушка айсберга. Мы прошли долгий путь от самого первого компьютера и даже до первого смартфона. Но что вы действительно знаете об их истории и эволюции? От дискет до облачной безопасности, от Acorn до Macintosh, давайте посмотрим, как далеко мы продвинулись.

Заинтересованы в компьютерах? Перейти к определенному моменту в истории:

В то время как сегодня мы используем компьютеры как для работы, так и для игр, на самом деле компьютер был создан для совершенно другой цели.В 1880 году население Соединенных Штатов выросло настолько, что потребовалось семь лет, чтобы сформулировать результаты переписи населения США.

Итак, правительство искало более быстрый способ выполнить работу, поэтому были изобретены перфокартные компьютеры, которые занимали целую комнату.

История начинается так, но не на этом. Давайте исследуем все, что происходило до этого, в промежутке и после.

Компьютеры 1800-х годов

1801 : Во Франции ткач и торговец Жозеф Мари Жаккард создает ткацкий станок, в котором используются деревянные перфокарты для автоматизации дизайна тканых тканей.В ранних компьютерах использовались аналогичные перфокарты.

1822 : Благодаря финансированию английского правительства математик Чарльз Бэббидж изобретает счетную машину с паровым приводом, которая могла вычислять таблицы чисел.

1890 : Изобретатель Герман Холлерит разрабатывает систему перфокарт для расчета данных переписи населения США 1880 года. На создание у него ушло три года, и это сэкономило правительству 5 миллионов долларов. В конце концов он основал компанию, которая впоследствии стала IBM.

Секретарь переписи составляет таблицы данных с помощью машины Холлерита
Источник: Census.gov

Компьютеры 1900-1950-х годов

1936 : Алан Тьюринг разработал идею универсальной машины, которую он назвал бы машиной Тьюринга, которая могла бы вычислить все, что можно вычислить. Концепция современных компьютеров была основана на его идее.

1937 : профессор физики и математики Университета штата Айова Дж. В. Атанасов пытается построить первый компьютер без кулачков, ремней, шестерен или валов.

1939 : Билл Хьюлетт и Дэвид Паккард нашли Hewlett-Packard в гараже в Пало-Альто, Калифорния. Их первый проект, HP 200A Audio Oscillator, быстро стал популярным тестовым оборудованием для инженеров.

Фактически, Walt Disney Pictures заказал восемь для тестирования записывающего оборудования и акустических систем для 12 специально оборудованных кинотеатров, которые показали Fantasia в 1940 году.

Дэвид Паккард и Билл Хьюлетт в 1964 году
Источник: PA Daily Post

Также в 1939 году Bell Telephone Laboratories завершает «Калькулятор комплексных чисел», разработанный Джорджем Стибицем.

1941 : профессор физики и математики Университета штата Айова Дж. В. Атанасов и аспирант Клиффорд Берри создают компьютер, который может решать 29 уравнений одновременно. Это первый раз, когда компьютер может хранить данные в собственной памяти.

В том же году немецкий инженер Конрад Цузе создает компьютер Z3, который использовал 2300 реле, выполнял двоичную арифметику с плавающей запятой и имел длину слова 22 бита. В конце концов, этот компьютер был уничтожен во время бомбардировки Берлина в 1943 году.

Кроме того, в 1941 году Алан Тьюринг и Гарольд Кин построили британскую бомбу, которая расшифровывала военные коммуникации нацистской системы ENIGMA во время Второй мировой войны.

1943 : Джон Мочли и Дж. Преспер Эккерт, профессора Пенсильванского университета, создают электронный числовой интегратор и калькулятор (ENIAC). Он считается прародителем цифровых компьютеров, поскольку состоит из 18 000 электронных ламп и занимает комнату размером 20 на 40 футов.

Совет: Вакуумная трубка — это устройство, управляющее электронным током.

Техник ENIAC меняет трубку
Источник: Science Photo Library

Также в 1943 году армия США обратилась к Bell Laboratories с просьбой спроектировать машину для помощи в испытаниях их управляющего M-9, который представлял собой тип компьютера, который наводит на цели большие орудия. Джордж Стибиц рекомендовал для этого проекта калькулятор на основе задержки. В результате появился релейный интерполятор, который позже стал известен как Bell Labs Model II.

1944 : британский инженер Томми Флауэрс разработал «Колосс», который был создан для взлома сложного кода, использованного нацистами во Второй мировой войне.Всего было доставлено десять штук, в каждой из которых использовалось около 2500 электронных ламп. Эти машины сократят время, необходимое для взлома их кода, с недель до часов, заставляя историков полагать, что они значительно сократили войну, будучи способными понять намерения и убеждения нацистов.

В том же году профессор физики из Гарварда Ховард Эйкен построил и спроектировал Harvard Mark 1, релейный калькулятор размером с комнату.

1945 : Математик Джон фон Нейман пишет The First Draft of Report on EDVAC .В этой статье раскрыта архитектура компьютера с хранимой программой.

1946 : Мочли и Эккерт покинули Пенсильванский университет и получили финансирование от Бюро переписи населения на строительство UNIVAC. Это станет первым коммерческим компьютером для использования в бизнесе и правительстве.

В том же году Уилл Ф. Дженкинс опубликовал научно-фантастический рассказ « Логика по имени Джо », в котором подробно описывается мир, в котором компьютеры, называемые логикой, соединяются во всемирную сеть.Когда логика выходит из строя, она выдает секретную информацию о запрещенных темах.

1947 : Уолтер Браттейн, Уильям Шокли и Джон Брейдин из Bell Laboratories изобрели транзистор, который позволил им открыть способ создания электрического переключателя с использованием твердых материалов, а не вакуума.

1948 : Фредерик Уильямс, Джефф Тутхилл и Том Килберн, исследователи из Манчестерского университета, разрабатывают маломасштабную экспериментальную машину. Он был построен для тестирования новой технологии памяти, которая стала первой высокоскоростной электронной памятью с произвольным доступом для компьютеров.Программа стала первой программой, запускаемой на цифровом электронном компьютере с хранимыми программами.

1950 : Построенный в Вашингтоне, округ Колумбия, был создан стандартный восточный автоматический компьютер (SEAC), ставший первым компьютером с хранимой программой, созданным в Соединенных Штатах. Это был полигон для оценки компонентов и систем в дополнение к установлению компьютерных стандартов.

1953 : Ученый-компьютерщик Грейс Хоппер разрабатывает первый компьютерный язык, который в конечном итоге стал известен как COBOL, который позволил пользователю компьютера использовать английские слова вместо чисел для передачи компьютерных инструкций.В 1997 году исследование показало, что все еще существует более 200 миллиардов строк кода COBOL.

Источник: History-Computer.com

В том же году бизнесмен Томас Джонсон Уотсон-младший создает IBM 701 EDPM, который используется, чтобы помочь ООН следить за Кореей во время войны.

1954 : язык программирования FORTRAN разработан Джоном Бэкусом и командой программистов IBM.

Кроме того, IBM создает 650, первый компьютер массового производства, продаваемый всего за один год 450.

1958 : Джек Кирби и Роберт Нойс изобрели интегральную схему, которую мы сейчас называем компьютерным чипом. Килби был удостоен Нобелевской премии по физике в 2000 году за свою работу.

Компьютеры 1960-1970-х годов

1962 : IBM анонсирует дисковый накопитель 1311, первый накопитель со съемным диском. Каждый пакет весил 10 фунтов, вмещал шесть дисков и вмещал 2 миллиона символов.

Также в 1962 году дебютирует компьютер Atlas благодаря Манчестерскому университету, компаниям Ferranti Computers и Plessy.В то время это был самый быстрый компьютер в мире, в котором появилась идея «виртуальной памяти».

1964 : Дуглас Энгельбарт представляет прототип современного компьютера, который включает мышь и графический интерфейс пользователя (GUI). Это начало эволюции от компьютеров, предназначенных исключительно для ученых и математиков, к общедоступным.

Кроме того, IBM представила SABER, свою систему бронирования для American Airlines. Эта программа официально стартовала четыре года спустя, и теперь компания владеет Travelocity.Он использовал телефонные линии для соединения 2000 терминалов в 65 городах, доставляя данные о любом рейсе менее чем за три секунды.

1968 : « 2001: Космическая одиссея » Стэнли Кубрика выходит в кинотеатры. Эта культовая классика рассказывает историю компьютера HAL 9000, который вышел из строя во время полета космического корабля к Юпитеру для расследования загадочного сигнала. HAL 9000, который контролировал весь корабль, стал мошенником, убил команду и был вынужден остановить единственный оставшийся в живых член экипажа.В фильме изображен компьютер, демонстрирующий распознавание голоса и изображений, взаимодействие человека с компьютером, синтез скорости и другие передовые технологии.

Источник: IMDB

1969 : Разработчики Bell Labs представляют UNIX, операционную систему, написанную на языке программирования C, которая решает проблемы совместимости внутри программ.

Источник: Nokia Bell Labs

.

1970 : Intel представляет миру Intel 1103, первый чип памяти с динамическим доступом (DRAM).

1971 : Алан Шугарт и группа инженеров IBM изобрели дискету, позволяющую передавать данные между компьютерами.

В том же году Xerox представила миру первый лазерный принтер, который не только принес миллиарды долларов, но и открыл новую эру в компьютерной печати.

Кроме того, электронная почта становится все более популярной по мере ее распространения на компьютерные сети.

1973 : Роберт Меткалф, научный сотрудник Xerox, разрабатывает Ethernet, соединяющий несколько компьютеров и оборудование.

1974 : Персональные компьютеры официально на рынке! Первыми из них были Scelbi & Mark-8 Altair, IBM 5100 и TRS-80 Radio Shack.

1975 : В январе журнал « Popular Electronics » представил Altair 8800 как первый в мире миникомпьютер. Пол Аллен и Билл Гейтс предлагают написать программное обеспечение для Altair, используя язык BASIC. Можно сказать, что написание программного обеспечения было успешным, потому что в том же году они создали собственную компанию по разработке программного обеспечения Microsoft.

Источник: SWTPC.com

1976 : Стив Джобс и Стив Возняк основывают Apple Computers и знакомят мир с Apple I, первым компьютером с одноконтурной платой.

Источник: MacRumors

Также в 1976 году королева Елизавета II отправляет свое первое электронное письмо от Королевского центра связи и радиолокации, чтобы продемонстрировать сетевые технологии.

Источник: Wired

1977 : Джобс и Возняк представляют Apple II на первой компьютерной ярмарке Западного побережья.Он может похвастаться цветной графикой и аудиокассетой для хранения. Миллионы были проданы между 1977 и 1993 годами, что сделало его одной из самых долгоживущих линейок персональных компьютеров.

1978 : Первые компьютеры были установлены в Белом доме во время правления Картера. Персоналу Белого дома были предоставлены терминалы для доступа к совместно используемому Hewlett-Packard HP3000.

Также представлена ​​первая компьютеризированная программа для работы с электронными таблицами VisiCalc.

Кроме того, LaserDisc представляет MCA и Phillips.Первым в Северной Америке был продан фильм « Jaws ».

1979 : MicroPro International представляет WordStar, программу для обработки текстов.

Компьютеры 1980-1990-х годов

1981 : Чтобы не уступать Apple, IBM выпускает свой первый персональный компьютер Acorn с чипом Intel, двумя дискетами и доступным цветным монитором.

Источник: Florida History Network

1982 : Вместо того, чтобы следовать своей ежегодной традиции называть «Человеком года», журнал Time Magazine делает кое-что иное и называет компьютер «Машиной года». Один из ведущих писателей отметил в статье: «Когда-то компьютеры считались далекими зловещими абстракциями, как Большой Брат. В 1982 году они стали действительно персонализированными, уменьшенными в масштабе, чтобы люди могли держать их, подталкивать и играть с ними.«

Источник: Время

1983 : На рынке появился компакт-диск, способный хранить 550 мегабайт предварительно записанных данных. В том же году многие компьютерные компании работали над установлением стандарта для этих дисков, чтобы их можно было свободно использовать для доступа к широкому спектру информации.

Позже в том же году Microsoft представила Word, который первоначально назывался Multi-Tool Word.

1984 : Apple запускает Macintosh, который был представлен во время рекламы Super Bowl XVIII.Macintosh был первым успешным компьютером с мышью и графическим пользовательским интерфейсом. Его продали за 2500 долларов.

1985 : Microsoft объявляет о выпуске Windows, которая допускает многозадачность с графическим пользовательским интерфейсом.

В том же году небольшой производитель компьютеров из Массачусетса зарегистрировал первое доменное имя dot com — Symbolics.com.

Также опубликован язык программирования C ++, который, как говорят, делает программирование «более приятным» для серьезного программиста.

1986 : Pixar, первоначально называвшаяся Компьютерной группой спецэффектов, создается в Lucasfilm. Он работал для создания компьютерных анимационных частей популярных фильмов, таких как Star Trek II: The Wrath of Khan . Стив Джобс купил Pixar в 1986 году за 10 миллионов долларов, переименовав его в Pixar. Он был куплен Disney в 2006 году.

1990 : английский программист и физик Тим Бернерс-Ли разрабатывает язык гипертекстовой разметки, также известный как HTML. Он также создал прототип термина WorldWideWeb.В нем есть сервер, HTML, URL-адреса и первый браузер.

1991 : Apple выпускает серию ноутбуков Powerbook, которая включала в себя встроенный трекбол, внутренний гибкий диск и упоры для рук. Линия была снята с производства в 2006 году.

1993 : Пытаясь выйти на рынок портативных компьютеров, Apple выпускает Newton. Названный «Помощником по работе с персональными данными», он никогда не работал так, как надеялся президент Apple Джон Скалли, и его производство было прекращено в 1998 году.

Источник: Регистр

В том же году фильм Стивена Спилберга Jurassic Park появится в кинотеатрах, демонстрируя передовую компьютерную анимацию, а также аниматронику и кукольный театр.

1995 : IBM выпустила ThinkPad 701C, который был официально известен как Track Write, с расширяющейся полноразмерной клавиатурой, состоящей из трех взаимосвязанных частей.

Кроме того, представлен формат цифрового видеодиска (DVD), в котором значительно больше места для хранения по сравнению с компакт-диском (CD).

В том же году была выпущена операционная система Microsoft Windows 95. Для распространения информации была развернута рекламная кампания стоимостью 300 миллионов долларов, включающая телевизионные ролики, в которых использовалась песня «Start Me Up» от Rolling Stones, и 30-минутное видео с Мэтью Перри и Дженнифер Энистон в главных ролях.Она была установлена ​​на большем количестве компьютеров, чем любая другая операционная система.

Источник: Tech Digest TV

В мире кода Java 1.0 представляет Sun Microsystems, а затем JavaScript в Netscape Communications.

1996 : Сергей Брин и Ларри Пейдж разрабатывают Google в Стэнфордском университете.

Источник: CNBC

В том же году компания Palm Inc., основанная Эдом Коллиганом, Донной Дубински и Джеффом Хокинсом, создала службу поддержки персональных данных под названием Palm Pilot.

Также в 1996 году была представлена ​​серия Sony Vaio. Этот настольный компьютер имел дополнительный трехмерный интерфейс в дополнение к операционной системе Windows 95, чтобы привлечь новых пользователей. Линия была снята с производства в 2014 году.

1997 : Microsoft инвестирует 150 миллионов долларов в Apple, что положило конец судебному иску Apple против Microsoft, заявив, что они скопировали «внешний вид» своей операционной системы.

1998 : Apple выпускает iMac, линейку универсальных настольных компьютеров Macintosh.Эти компьютеры, проданные за 1300 долларов, включали в себя жесткий диск на 4 ГБ, оперативную память 32 МБ, компакт-диск и 15-дюймовый монитор.

Источник: Start Ups Venture Capital

1999 : Термин Wi-Fi становится частью вычислительного языка, когда пользователи начинают подключаться без проводов. Не упуская ни малейшего шага, Apple создает свой «аэропортный» Wi-Fi-роутер и встраивает возможности подключения в Mac.

Компьютеры 2000-2010 гг.

2000 : В Японии SoftBank представил первый телефон с камерой, J-Phone J-SH04.Камера имела максимальное разрешение 0,11 мегапикселя, дисплей с 256 цветами, а фотографии можно было передавать по беспроводной сети. Это был такой успех, что всего месяц спустя была выпущена версия для телефона-раскладушки.

Также в 2000 году выпускается USB-накопитель. Используемые для хранения данных, они были быстрее и имели больший объем дискового пространства, чем другие варианты носителей. Кроме того, их нельзя было поцарапать, как компакт-диски.

2001 : Apple представляет операционную систему Mac OS X. Чтобы не отставать, вскоре после этого Microsoft представила Windows XP.

Кроме того, первые магазины Apple открываются в Тайсонс Корнер, Вирджиния, и Глендейле, Калифорния. Apple также выпустила iTunes, который позволял пользователям записывать музыку с компакт-дисков, записывать ее в программу, а затем смешивать с другими песнями для создания собственного компакт-диска.

2003 : Apple выпускает музыкальный магазин iTunes, дающий пользователям возможность покупать песни в рамках программы. Менее чем за неделю после его дебюта было скачано более 1 миллиона песен.

Также в 2003 году выпущен оптический диск Blu-ray как преемник DVD.

И, кто может забыть популярную социальную сеть Myspace, которая была основана в 2003 году. К 2005 году у нее было более 100 миллионов пользователей.

2004 : Первым противником Internet Explorer от Microsoft стал Firefox 1.0 от Mozilla. В том же году Facebook был запущен как социальная сеть.

Источник: Business Insider

2005 : YouTube, популярный сервис для обмена видео, основан Джаведом Каримом, Стивом Ченом и Чадом Херли.Позже в том же году Google приобрела операционную систему Android для мобильных телефонов.

2006 : Apple представила MacBook Pro, сделав его своим первым двухъядерным мобильным компьютером на базе Intel.

В том же году на Всемирном экономическом форуме в Давосе, Швейцария, Программа развития Организации Объединенных Наций объявила о создании программы по предоставлению технологий и ресурсов школам в слаборазвитых странах. Проект стал Консорциумом «Один ноутбук для ребенка», который был основан Николасом Негропонте, основателем Media Lab Массачусетского технологического института.К 2011 году было отгружено более 2,4 миллиона ноутбуков.

И мы не можем забыть упомянуть о запуске Amazon Web Services, включая Amazon Elastic Cloud 2 (EC2) и Amazon Simple Storage Service (S3). EC2 позволил пользователям использовать облако для быстрого и эффективного масштабирования емкости серверов. S3 был облачным сервисом файлового хостинга, который ежемесячно взимал с пользователей плату за объем хранимых данных.

2007 : Apple выпустила первый iPhone, благодаря которому многие компьютерные функции у нас в руках.Он сочетал в себе веб-браузер, музыкальный проигрыватель и сотовый телефон — все в одном. Пользователи также могли загружать дополнительные функции в виде «приложений». Смартфон с полным сенсорным экраном позволял использовать GPS-навигацию, отправлять текстовые сообщения, встроенный календарь, камеру высокой четкости и отчеты о погоде.

Источник: Wired

Также в 2007 году Amazon выпустила Kindle — одну из первых электронных систем чтения, завоевавшую большое количество поклонников среди потребителей.

И Dropbox был основан Арашем Фердоуси и Дрю Хьюстон как способ для пользователей иметь удобное хранилище и доступ к своим файлам в облачной службе.

2008 : Apple выпускает MacBook Air, первый ультра-ноутбук, который был тонким и легким ноутбуком с аккумулятором большой емкости. Чтобы уменьшить размер, Apple заменила традиционный жесткий диск твердотельным диском, сделав его первым массовым компьютером, который сделал это.

2009 : Microsoft запустила Windows 7.

2010 : Apple выпустила iPad, официально перейдя в категорию бездействующих планшетных компьютеров. Этот новый гаджет имел множество функций, которые имелся в iPhone, плюс 9-дюймовый экран и без телефона.

Компьютеры с 2011 г. по настоящее время

2011 : Google выпускает Chromebook, ноутбук, работающий на ОС Google Chrome.

Также в 2011 году Nest Learning Thermostat стал одним из первых устройств Интернета вещей, обеспечивающих удаленный доступ к домашнему термостату пользователя с помощью смартфона или планшета. Он также отправлял ежемесячные отчеты о потреблении энергии, чтобы помочь клиентам сэкономить на счетах за электроэнергию.

Источник: Innovation Fan Girl

Согласно новостям Apple, 11 октября скончался соучредитель Стив Джобс.Бренд также объявил, что в iPhone 4S будет установлен голосовой персональный помощник Siri.

2012 : 4 октября Facebook посетил 1 миллиард пользователей, а также приобрел приложение социальной сети Instagram для обмена изображениями.

Также в 2012 году выпущен Raspberry Pi, одноплатный компьютер размером с кредитную карту, весом всего 45 граммов.

2014 : Создан самый маленький компьютер в мире — Micro Mote (M3) Мичиганского университета.Были доступны три типа, два из которых измеряли температуру или давление, а один позволял делать снимки.

Дополнительно представлена ​​мобильная платежная система Apple Pay.

2015 : Apple выпускает Apple Watch с операционной системой Apple iOS и датчиками для мониторинга окружающей среды и здоровья. В день его выпуска было продано почти миллион единиц.

Вслед за этим выпуском Microsoft анонсировала Windows 10.

2016 : Создан первый перепрограммируемый квантовый компьютер.

2019 : Apple анонсирует iPadOS, собственную операционную систему iPad, чтобы лучше поддерживать устройство, поскольку оно становится больше похожим на компьютер, а не на мобильное устройство.

Итак, что дальше?

Я не знаю, что нас ждет в отношении компьютеров. Одно можно сказать наверняка — компьютеры никуда не денутся, чтобы идти в ногу с миром технологий, растущей потребностью в кибербезопасности и нашей постоянной потребностью в следующем большом деле.

Во всяком случае, они станут большей частью нашей повседневной жизни.

Все еще интересуетесь компьютерами? Расширьте свои знания еще больше с этим обзором терминов кибербезопасности! Или перейдите в нужное русло и прочитайте все об истории искусственного интеллекта.

Краткая история компьютеров

Когда был изобретен первый компьютер

Этот месяц в истории физики

Октябрь 1871 года: успешный провал Бэббиджа — первый компьютер

Чарльз Бэббидж (1791 — 1871)

Немногие устройства XIX века оказали такое же влияние на современные технологии, как вычислительные машины Чарльза Бэббиджа, в первую очередь Аналитическая машина, механический цифровой компьютер, который предвосхитил практически все аспекты современных компьютеров.Впервые описанный в 1837 году, его видение массивного латунного парового механического компьютера общего назначения вдохновило некоторые из величайших умов XIX века, но ему не удалось убедить кого-либо из спонсоров предоставить средства для фактического создания устройства. Однако его изобретательность принесла ему признание как «отец вычислений» более чем через 100 лет после его смерти.

Сын лондонского банкира, Бэббидж был мастером с рождения, мало что делал со своими игрушками, кроме их вскрытия. В юности он изучал алгебру и настолько хорошо разбирался в континентальной математике своего времени, что, когда он поступил в Тринити-колледж в Кембридже в 1811 году, он обнаружил, что намного опередил своих наставников по этому предмету.Вместе с друзьями Бэббидж стал соучредителем Аналитического общества для продвижения континентальной математики и реформирования математики Ньютона, которую в настоящее время преподают в Кембридже. В частности, он и его друзья осуществили решающее введение обозначений Лейбница в исчислении, преобразовав математику по всей Великобритании.

В молодости Бэббидж работал математиком, был должным образом избран членом Королевского общества и сыграл видную роль в основании Астрономического общества (позже Королевского астрономического общества) в 1820 году.Примерно в то же время у него на протяжении всей жизни развился интерес к вычислению машин. В 1821 году Бэббидж изобрел концепцию разностной машины для составления математических таблиц. Разностная машина номер один (DE1) была первым успешным автоматическим калькулятором и остается одним из лучших образцов точной техники 19 века. Он создавал таблицы значений, находя общее различие между терминами в последовательности, ограниченное только количеством цифр, доступных в машине.Идея Бэббиджа заключалась в том, что с помощью такого устройства можно распечатать астрономические таблицы, а также простые списки цен для мясной лавки, взимаемых в фунтах стерлингов.

Хотя он усовершенствовал эту концепцию с помощью разностной машины номер два (DE2), Бэббидж никогда не был удовлетворен своей работой и никогда не мог придерживаться единой схемы для нее. Он потратил тысячи фунтов государственного финансирования, чтобы снова и снова восстанавливать одни и те же детали, чтобы улучшить их. Фактически никогда не завершавшаяся и не использовавшаяся, главный вклад Difference Engine в мир в конечном итоге заключался в идеях, которые он вдохновил в уме Бэббиджа, что привело к его следующему движку и, в конечном итоге, к современному компьютерному программированию.

В 1832 году он задумал еще лучшую машину, которая могла выполнять не только одну математическую задачу, но и любые вычисления. Задуманный как универсальный манипулятор символов, аналитическая машина была гибким и мощным калькулятором, управляемым перфокартой, воплощающим многие функции, которые позже вновь появились в современном компьютере с хранимой программой: управление перфокартой, отдельный магазин и мельница, набор внутренних регистры (оси таблицы), быстрый умножитель / делитель и даже обработка массивов. Он оставил свою престижную профессуру в Кембридже (кафедра Люкаса, которую когда-то занимал сэр Исаак Ньютон) в 1839 году, чтобы полностью сосредоточиться на аналитической машине, но так и не смог завершить ни один из нескольких проектов для нее.

К сожалению, от прототипов вычислительных машин Бэббиджа мало что осталось. Требуемые критические допуски превышали уровень технологии, доступной в то время. И хотя его работа была официально признана уважаемыми научными учреждениями, британское правительство приостановило финансирование разностной машины в 1832 году, полностью завершив проект в 1842 году.

Несмотря на свои многочисленные достижения, неспособность построить свои счетные машины и отказ правительства поддержать его работу, Бэббидж на склоне лет оставался разочарованным и озлобленным человеком. Он умер 18 октября 1871 года, так и не реализовав свою мечту, и, хотя его сын Генри продолжил свою работу, он так и не завершил устройство. Только после того, как в 20 веке были построены первые электромеханические, а затем и электронные компьютеры, конструкторы этих машин обнаружили, насколько Бэббидж предвидел почти все аспекты их работы.

Трудности Бэббиджа были в первую очередь финансовыми и организационными; сам проект был вполне осуществимым. Команда лондонского Музея науки под руководством Дорон Суэйд при важном вкладе Д. Аллана Бромли, среди прочего, успешно построила завершенную версию DE2 Бэббиджа в 1990-х годах, подтвердив техническую работу этого человека, которая теперь широко представлена ​​в музее. Однако еще предстоит решить гораздо более амбициозную задачу создания аналитической машины.

Дополнительная литература:

Институт Чарльза Бэббиджа: http://www.cbi.umn.edu

Бромли, Аллан, «Эволюция вычислительных машин Бэббиджа», Annals of the History of Computing , 9 (1987): 113-136.

Хайман, Энтони. Чарльз Бэббидж, пионер компьютеров , Oxford University Press (1982).

Хайман, Энтони. Наука и реформа: избранные работы Чарльза Бэббиджа , Cambridge University Press (1982).

История информационных технологий — Введение в информационные и коммуникационные технологии

Введение

Информационные технологии существуют уже давно.В основном как
с тех пор, как существуют люди, информационные технологии существуют, потому что
всегда были способы общения с помощью доступных технологий
момент времени. Есть 4 основных возраста, которые разделяют историю информации.
технологии. Только последний век (электронные) и некоторые из электромеханических
возраст действительно влияет на нас сегодня, но важно знать, как мы
точка, на которой мы находимся сегодня с технологиями.

Возраст

Предварительная механика

Премеханическая эпоха — это ранняя эпоха информационных технологий.Может
можно определить как время между 3000 г. до н.э. и 1450 г. Мы говорим о
давным-давно. Когда люди впервые начали общаться, они попытались использовать
язык или простые рисунки, известные как петроглиты, которые обычно
высеченный в скале. Были разработаны ранние алфавиты, такие как финикийский алфавит.

Петроглиф

По мере того, как алфавиты становились все более популярными и больше людей записывали информацию,
ручки и бумага начали развиваться. Все началось как следы на мокрой глине,
но позже бумага была создана из папируса.Самый популярный вид
бумага была сделана, вероятно, китайцами, которые делали бумагу из тряпок.

Теперь, когда люди записывали много информации, им нужны были способы сохранить
все это на постоянной основе. Здесь первые книги и библиотеки.
развитый. Вы, наверное, слышали о египетских свитках, которые были популярным способом
запись информации для сохранения. Некоторые группы людей действительно связывали
бумаги вместе в книжную форму.

Также в этот период появились первые системы нумерации.Около 100 г. был
когда первая система 1-9 была создана людьми из Индии. Однако это не было
до 875 г. (775 лет спустя), что число 0 было изобретено. И да сейчас
что числа были созданы, люди хотели, чтобы с ними что-то делать, поэтому они создали
калькуляторы. Калькулятор был самой первой ласточкой информационного процессора.
Популярной моделью того времени были счеты.

Механический

Эпоха механики — это когда мы впервые начинаем видеть связь между нашими
современные технологии и их предки.Механический возраст можно определить как
время между 1450 и 1840 годами. В эту эпоху разработано много новых технологий.
так как интерес к этой области стал очень популярным. Такие технологии, как
логарифмическая линейка (аналоговый компьютер, используемый для умножения и деления) были
изобрел. Блез Паскаль изобрел Паскалин, который был очень популярен.
механический компьютер. Чарльз Бэббидж разработал разностную машину, которая
табулированные полиномиальные уравнения методом конечных разностей.

Разностный двигатель

В ту эпоху было создано много разных машин, и пока мы
еще не добрался до машины, которая может выполнять более одного типа вычислений в
во-первых, как и наши современные калькуляторы, мы все еще изучаем, как все
наши универсальные машины запущены.Кроме того, если вы посмотрите на размер машин
изобретены в это время, по сравнению с стоящей за ними силой кажется (нам)
совершенно смешно понимать, почему кто-то захочет их использовать, но чтобы
люди, жившие в то время, ВСЕ эти изобретения были ОГРОМНЫМИ.

Электромеханический

Теперь мы наконец приближаемся к некоторым технологиям, которые напоминают наши
современные технологии. Электромеханический возраст можно определить как время
между 1840 и 1940 годами. Это начало телекоммуникаций.В
телеграф был создан в начале 1800-х годов. Азбуку Морзе создал Самуэль.
Морзе в 1835 году. Телефон (одна из самых популярных форм связи.
ever) был создан Александром Грэмом Беллом в 1876 году.
Гульельмо Маркони в 1894 году. Все они были чрезвычайно важны.
технологии, которые привели к большим успехам в области информационных технологий.

Первым крупномасштабным автоматическим цифровым компьютером в Соединенных Штатах был
Mark 1 создан Гарвардским университетом примерно в 1940 году.Этот компьютер был 8 футов высотой,
50 футов в длину, 2 фута в ширину и весил 5 тонн
— ОГРОМНЫЙ. Он был запрограммирован с помощью перфокарт. Как ваш компьютер сочетается с этим куском металла? Именно с таких огромных машин люди начали думать о том, чтобы уменьшить размеры всех деталей, чтобы сначала сделать их пригодными для использования на предприятиях, а в конечном итоге и у себя дома.

Гарвардская марка 1

Электронный

Электронный век — это то, в чем мы сейчас живем. Его можно определить как
время между 1940 годом и сейчас.ENIAC был первым высокоскоростным,
цифровой компьютер, который можно перепрограммировать для решения всего диапазона
вычислительные проблемы. Этот компьютер был разработан для использования в армии США.
для артиллерийских огневых столов. Эта машина была даже больше, чем Mark 1.
площадью 680 квадратных футов и весом 30 тонн — ОГРОМНЫЙ. В основном используется
электронные лампы, чтобы делать свои расчеты.

Есть 4 основных раздела цифровых вычислений. Первой была эпоха
вакуумные лампы и перфокарты, такие как ENIAC и Mark 1.Вращающийся магнитный
барабаны использовались для внутреннего хранения. Второе поколение пришло на смену вакууму
лампы с транзисторами, перфокарты заменены магнитной лентой,
вращающиеся магнитные барабаны были заменены магнитопроводами для внутреннего хранения.
Также в это время были созданы языки программирования высокого уровня, такие как
ФОРТРАН и КОБОЛ. Третье поколение заменило транзисторы на интегрированные
схемы, магнитная лента использовалась во всех компьютерах, и магнитный сердечник
превратились в металлооксидные полупроводники.Появилась настоящая операционная система
примерно в это время вместе с продвинутым языком программирования BASIC.