Изобретение самого первого компьютера в мире

Люди по всему миру ежедневно используют компьютер для работы, общения, поиска информации в интернете, просмотра фильмов и сериалов, игр и многого другого. Но когда и кто подарил людям возможность делать это? В современном мире технического прогресса сложно представить жизнь без ПК. Сегодняшние ученики и студенты не могут себе вообразить жизни без компьютера: писать рефераты и доклады от руки, искать информацию в библиотеках, а не в Википедии… Так, кто и когда изобрёл первый компьютер в мире?

Оглавление:

Предыстория

• Ответ на вопрос когда появился первый компьютер уходит в далёкое прошлое, главной целью чего служило упрощение математических вычислений. Для этого ещё в третьем тысячелетии до Нашей Эры в Древнем Вавилоне появились самые первые счёты — абак (от лат. abacus «доска, счётная доска»). Однако использовались они скорее не для упрощения счёта, а для запоминания промежуточных значений. С помощью абаков можно выполнять четыре арифметических действия, а также для вычислений квадратных корней и корней третьей степени.

Механические и автоматические вычислительные машины

• Следующим в списке прародителей современного ПК стали арифмометр, предназначенный для точного вычисления четырёх действий, и арифмограф — механическая вычислительная машина, которая автоматически записывала числа на специальной ленте. Известный истории всего мира Леонардо да Винчи стал тем, кто впервые изобразил схему механизма, схожего с арифмометром, однако его идеи не получили признания и распространения.
• Первый в истории арифмометр появился в середине 1623 года — считающие часы Вильгельма Шикарда. Устройство состояло из последовательно соединенных зубчатых передач и служило для выполнения сложения, умножения и запоминания промежуточных вычислений.
• Схожее внутреннее строение имела «Паскалина» Блеза Паскаля, изобретённая в 1642 году, долгое время считавшаяся первым механическим считающим устройством. Суммирующая машина представляла собой ящик с шестерёнками, на панели которого располагались колесики с цифрами от 1 до 9, предназначенные для ввода чисел, подвергавшихся сложению. Ответ выводился в верней части корпуса. Суммирующая машина умела не только складывать, хотя это и требовало некоторых дополнительных усилий.

• Также в XVII веке были созданы арифмометр Лейбница (1673) и машина Морленда (1674). В 1709 году маркиз Джованни де Полени из Италии представил свою версию арифмометра. В 50-х годах XIX века Пафнутий Львович Чебышев создал первый в России арифмометр.
• В начале XVII века английский астроном Эдмунд Гюнтер предложил нанести логарифмическую шкалу на линейку и с помощью циркулей выполнять сложение и вычитание с логарифмами. В 1620-х математик из Англии Эдмунд Уингейт усовершенствовал эту линейку двумя дополнительными шкалами, а в 1622 году Уильям Отред опубликовал свой вариант устройства в трактате «Круги пропорций». Собственно, Уильям и считается автором первой логарифмической линейки, которая до 1633 года была круговой. Следующие усовершенствования принадлежат Роберту Биссакеру (1654), Сет Патриджу (1657) и Томасу Эверарду (1683). Знакомый бегунок на устройстве появился благодаря французскому инженеру и математике Виктору Майер Амеде Мангейму только к середине XIX века.
• Одной из самых важных ступеней в истории появления ПК стало появление в 1801 году перфокарты Жозефа Мари Жаккара, используемой для автоматической обработки данных. Такая карта является первой версией современного двоичного кода, где вместо нулей и единиц используется наличие или отсутствие отверстий на картоне. Жозеф использовал такое устройство для автоматизированного управления узорами на тканях в ткацких станках.

• Труд счетоводов сильно упростился, когда в 1822 году английский математик Чарльз Бэббидж сконструировал модель разностной машины, первая идея создания которой принадлежит немецкому инженеру Иоганну Мюллеру и датируется 1788 годом. Механический аппарат получил название аналитическая машина Чарльза Бэббиджа и служил для автоматизации вычислений путём последовательных приближений функций многочленами и вычисления конечных разностей.

Разностная машина

Благодаря возможности представлять логарифмические и тригонометрические функции в многочленах данное устройство является довольно универсальным вычислительным средством и тем самым может заменить до 20 счетоводов с ручными арифмометрами. Некоторое время спустя Мартин Виберг из Швеции улучшил устройство и применил для расчёта и публикации логарифмических таблиц.

Электромеханические вычислительные средства

• Первым электромеханическим прибором для произведения вычислений стал табулятор, построенный американцем Германом Холлеритом, предназначенный для ускорения обработки результатов переписи населения 1890 года в США. Машина суммировала и сортировала информацию, записанную цифрами или буквами на перфокартах, и выдавала результат на бумажной ленте или специальных бланках. Подобные устройства долгое время использовались для обработки массивов информации до того, как распространились электронно-вычислительные машины.

• Прорывом стало изобретение немецкого инженера Конрада Цузе Z3, созданное в 1941 году. Это устройство стало первой полнофункциональной программно управляемой и программируемой в двоичном коде машиной и обладало свойствами, присущими современному ПК. За три года до появления модели Z3 Цузе представил миру Z1, которая была ограниченно программируемой и главным образом отличалась от конечной модели отсутствием функции вычисления квадратного корня. В 1939 году инженером была закончена вторая версия вычислителя, которая стала первой в мире электромеханической вычислительной машиной, запущенной в эксплуатацию. самые первые компьютеры в мире.

Успехом создания устройств стала реализация их работы в виде двоичной системы, что к XX веку не было чем-то сверхъестественным, однако Конраду удалось объединить знания других учёных и создать на их основе первую программируемую вычислительную машину.

• 7 августа 1944 года в Гарвардском университете после прохождения ряда успешных тестов был запущен первый американский полностью программируемый и не требуемый участия человека компьютер «Марк 1» — автоматический вычислитель, управляемый последовательностями. Машина была разработана и создана в 1941 году по договору с IBM на основе наработок Бэббиджа.

Фактически «Марк 1» является усовершенствованным ручным арифмометром, но благодаря возможности программирования многие называют его первым реально работающим компьютером. Машина считывала информацию с перфорированной ленты, а цикличные процессы выполнялись за счёт замыкания начала и конца считываемой ленты.

Электронные вычислительные машины

• Понятие «электронно-вычислительная машина» следует отличать от более широкого «вычислитель», поскольку ЭВМ подразумевает использование в качестве функциональных узлов электронные компоненты, в то время как вычисления могут быть также произведены рядом других способов. Первыми ЭВМ стали ЭНИАК (1946, США), Манчестерская малая экспериментальная машина, также известная как Baby (1948, Великобритания) и EDSAC (1949, Великобритания).
• 7 апреля 1964 года фирма IBM объявила о создании компьютеров System 360. Эта серия впоследствии стала образцом открытого стандарта, другими словами, совместимости оборудования, изготовленного разными производителями. Все модели, независимо от их размеров и форм, имели типичные детали. Таким образом, заказчик мог приобрести сравнительно бюджетную модель и в будущем при необходимости обновить её до более крупной системы. Фактически именно IBM/360 задала стандарт 8-битного байта и ввела в широкое распространение шестнадцатеричную систему исчисления в программировании, а также стала первой 32-разрядной компьютерной системой.

Персональные компьютеры

• Персональный компьютер (ПК или ПЭВМ — персональная электронно-вычислительная машина), так знакомый современному человеку — настольная микро-ЭВМ, представляющая собой бытовой прибор с универсальными функциональными возможностями.
• Первым ПК стал «Настольный компьютер H316», выпущенный компанией Honeywell в 1969 году. Аппарат стоил 10600$ и весил целых 45 кг. Одним из главных назначений этого устройства было хранение различных рецептов, откуда пошло второе название «Кухонный компьютер».
• Решающую роль в появлении ПК сыграло изобретение микропроцессора i4004 сотрудниками компании Intel в 1971 году, который мог воспроизвести по одной микросхеме все функции процессора большой ЭВМ.