История развития вычислительной техники

Электронные компьютеры прочно вошли во все сферы жизни современного общества. Компьютерные технологии достигли своего высокотехнологичного состояния в результате длительного процесса развития. Кратко об истории развития компьютерных технологий вы можете прочитать в этой статье.

История развития вычислительной техники

Информатика как наука охватывает множество направлений, в том числе раздел, связанный с изучением компьютерных технологий. История развития компьютерных технологий насчитывает тысячи лет, от появления первых счетных палочек до современных высокотехнологичных вычислительных средств.

Первые приспособления для счета

Первыми устройствами для выполнения простых арифметических действий, известных исторической науке, были счеты. Так, среди культурных предметов древнего мира – Египта, Вавилона, Греции, Рима, Китая можно найти специальный предмет, предназначенный для счета, – шаровую оправу. Счеты – это доска, на которой в специальные углубления помещаются мелкие камни. Современные варианты шарикового каркаса в виде нанизанных на проволоку бусинок до сих пор используются для выполнения операций сложения и вычитания.

Для более сложных операций, таких как умножение, деление, возведение в степень, корни и логарифмы, были придуманы разные единицы. Это логарифмы и таблицы. Логарифмическая линейка была изобретена в 1622 году англичанином Уильямом Отредом, а первая таблица, содержащая значения тригонометрических функций, появилась в 1614 году.

Механические устройства для вычислений

Как технический инструмент вычислительная техника берет свое начало от счетных машин — механических вычислительных устройств, выполняющих поразрядные операции умножения, деления, сложения и вычитания. Хорошо известны «счетные часы», созданные немецким ученым Вильгельмом Шикардом (1623 г.), «Паскалина» — изобретение французского механика Блеза Паскаля (1642 г.), а также «Счетчик шагов» Готфрида Вильгельма Лейбница (1673 г).

Результатом механического периода вычислительных устройств стала разработка английского учёного Чарльза Бэббиджа, ставшая прообразом современного компьютера. Идея аналитической машины заключалась в разработке общего вычислительного устройства, в котором в качестве носителя информации использовались перфокарты. Эта машина, хотя и не была построена при жизни учёного, послужила образцом для создания современных компьютеров.

Следующей вехой в развитии компьютерных систем стало использование электромеханических устройств. Первым представителем семейства электромеханических машин был разработанный в 1887 г табулятор Холлерита, позволявший автоматизировать и ускорить обработку статистической информации.

Программируемые вычислители

Результатом развития вычислительных устройств стало создание электронной вычислительной машины в том виде, в котором мы привыкли ее видеть сейчас. Однако компьютеры также прошли несколько этапов развития, в основном связанных с разработкой электронных компонентов:

• вакуумные трубки;

• полупроводниковые транзисторы;

• интегральные схемы;

• микропроцессоры.

Для первого поколения вычислительных устройств, к основе ламп можно отнести ENIAC (США, 1946 г.), ЭВМ БСЭМ-2 (СССР, 1949 г.). Эти машины позволяли производить до 20 тысяч операций в секунду и в качестве устройства ввода использовали перфокарты. Огромные габариты и энергопотребление таких устройств обусловлено особенностями используемой элементной базы.

Следующий шаг в развитии компьютеров связан с изобретением полупроводникового транзистора – компактного и экономичного аналога электронной лампы. Производительность таких устройств возросла до сотен тысяч операций в секунду, а их габариты и энергопотребление значительно уменьшились. Что привело к более широкому распространению компьютеров и упрощению взаимодействия с пользователем. Одним из представителей семейства полупроводниковых машин является ЭВМ БСЭМ-6 (СССР, 1959 г.)

Объединение транзисторных схем в отдельные интегральные микросхемы (ИМС) дало толчок третьему поколению компьютеров. Для этого этапа характерно дальнейшее увеличение производительности и снижение стоимости производства и эксплуатации. А также появление различных периферийных устройств, таких как накопители на магнитных дисках, дисплеи, графопостроители. Среди машин третьего поколения можно выделить IBM-360 (США) и ЕС ЭВМ (СССР).

В настоящее время все компьютеры относятся к четвертому поколению и основаны на использовании микропроцессоров – сверхбольших интегральных схем. Это первый тип компьютеров, появившийся на розничном рынке.