Úvod.
Manuální období doby před počítačem.
Mechanický stupeň.
Elektromechanický stupeň.
Etapa moderní počítače.
Role výpočetní technologie V lidském životě.
Závěr.
Bibliografie.
Úvod
Slovo „počítač“ znamená „kalkulačka“, tj. zařízení pro výpočet. Potřeba automatizovat zpracování dat, včetně výpočtů, vznikla už dávno. Před více než 1500 lety se k počítání používaly počítací tyčinky, oblázky atd.
V dnešní době je těžké si představit, že se bez počítačů obejdete. Ale ne tak dávno, až do začátku 70. let, byly počítače k \u200b\u200bdispozici velmi omezenému okruhu odborníků a jejich používání zpravidla zůstávalo zahaleno rouškou tajemství a široké veřejnosti málo známé. V roce 1971 však došlo k události, která radikálně změnila situaci a fantastickou rychlostí se z počítače stal každodenní pracovní nástroj pro desítky milionů lidí. V tom bezpochyby významný, téměř nikomu neznámý rok, Intel z malého amerického města s krásným jménem Santa Clara (Kalifornie), vydal první mikroprocesor. Právě jemu vděčíme za vznik nové třídy výpočetních systémů - osobní počítačekteré nyní používá v podstatě každý, od studentů základních škol a účetních po vědce a inženýry.
Na konci 20. století je nemožné si představit život bez osobního počítače. Počítač pevně vstoupil do našeho života a stal se hlavním lidským asistentem. Dnes je na světě mnoho počítačů různých společností, různých skupin složitosti, účelu a generací.
V této eseji se budeme zabývat historií vývoje výpočetní technologie a také krátká recenze o možnostech využití moderních výpočetních systémů a dalších trendech ve vývoji osobních počítačů.
Během své existence lidé používali různé druhy a konstrukce výpočetních zařízení. Některé z nich se stále používají v každodenním životě a některé se ztrácejí v uličkách času.
Znalost historie vývoje výpočetní techniky jako základu počítačové informatiky je nezbytnou součástí počítačové kultury.
Proto se stručně zamyslíme nad historií jejího formování z pohledu dneška.
Hlavní fáze vývoje BT lze spojit s následující chronologickou stupnicí:
Manuál - do 17. století
Mechanické - od poloviny 17. století
Elektromechanické - od 90. let 19. století
Elektronika - od 40. let 20. století
Tyto fáze se od sebe lišily dokonalejší strukturou výpočetních zařízení. Zvažme podrobněji každou z těchto fází vývoje výpočetní techniky.
Manuální období doby před počítačem
Manuální období začalo na úsvitu lidské civilizace. Byla provedena fixace výsledků počítání pro různé národy na různých kontinentech různé způsoby: počítání prstů, patky, počítání tyčinek, uzlů atd. Nakonec vzhled zařízení využívajících výpočet pomocí číslic předpokládal přítomnost nějakého pozičního číselného systému, desetinného, \u200b\u200bpentárního, ternárního atd. Mezi tato zařízení patří počítadlo, ruské, japonské, čínské počítadlo.
Historie digitálních zařízení by měla začínat účty. Podobný nástroj byl znám všem národům. Starořecké počítadlo (deska nebo „salamis board“ pojmenované po ostrově Salamis v Egejském moři) byla deska posypaná mořským pískem. V písku byly rýhy, na nichž byla čísla označena oblázky. Jedna drážka odpovídala jednotkám, druhá desítkám atd. Pokud se během počítání shromáždilo v nějaké drážce více než 10 oblázků, byly odstraněny a do další kategorie byl přidán jeden oblázek. Římané zdokonalili počítadlo, od dřevěných prken, písku a oblázků po mramorová prkna s drážkovanými drážkami a mramorovými koulemi. Čínská pánev abacus suan sestávala z dřevěného rámu rozděleného na horní a dolní část. Tyčinky odpovídají sloupcům a korálky číslům. U Číňanů nebylo skóre založeno na deseti, ale na pěti.
Suan - pan jsou rozděleny do dvou částí: ve spodní části v každé řadě je 5 dlaždic, v horní části - 2. Aby tedy bylo možné na tyto účty umístit číslo 6, nejprve položili dlaždici odpovídající pěti a poté přidali jedna kost na jednotku.
Japonci používali pro počítání stejné zařízení jako Serobyans.
V Rusku na dlouhou dobu spočítané podle kostí, rozložené na hromadách. Asi od 15. století se rozšířil „návrh zákona“, který zjevně přinesli západní obchodníci s velrybami a textilem. „Plank bill“ se příliš nelišil od běžných účtů a byl to rám se zesílenými vodorovnými lany, na nichž byla navlečena vyvrtaná švestková nebo třešňová semínka.
V 9. století učinili indičtí vědci jeden z největších objevů v matematice. Vynalezli systém pozičních čísel, který nyní používá celý svět.
Při psaní čísla, na kterém není místo (například 110 nebo 16004), řekli Indiáni místo názvu čísla slovo „prázdné“. Při psaní byla na místo kategorie „prázdná“ vložena tečka a později byl nakreslen kruh. Takový kruh se nazývá „sunya“.
Arabští matematici přeložili toto slovo do jejich vlastního jazyka - řekli „sifr“. Moderní slovo „nula“ pochází z latiny.
Na konci 15. a na počátku 16. století vytvořil Leonardo da Vinci 13bitovou sčítačku s deseti zuby. Podle popisu tvořily základ stroje tyče, na které byla připevněna dvě ozubená kola, větší na jedné straně tyče a menší na druhé. Tyto tyče musely být umístěny tak, aby menší kolo na jedné tyči zapadalo do většího kola na druhé. V tomto případě menší kolo druhé tyče zapadalo do velkého kola třetího atd. Deset otáček prvního kola podle autorova plánu mělo vést k jedné úplné revoluci druhého a deset otáček druhého - k úplné revoluci třetího atd. Celý systém, skládající se z 13 tyčí s ozubenými koly, měl být uveden do pohybu pomocí sady závaží.
Mechanický stupeň
Předpokladem se stal vývoj mechaniky v 17. století výpočetní zařízení a zařízení využívající mechanický princip výpočtu, který zajišťuje přenos nejvýznamnější číslice. Použití těchto strojů přispělo k „automatizaci duševní práce“.
Nárůst v druhé polovině 19. století práce na počítači v řadě oblastí lidské činnosti nastolila naléhavou potřebu vojenského vybavení a zvýšené požadavky na něj.
Během tohoto období navrhl anglický matematik Charles Babbage myšlenku vytvoření softwarově řízeného počítacího stroje s aritmetickým zařízením, ovládacím zařízením, vstupem a tiskem.
První stroj Babbage navržený, Difference Engine, byl poháněn parním strojem. Pracovním modelem byla šestimístná kalkulačka schopná počítat a tisknout číselné tabulky.
Za hlavní úspěch této éry lze považovat vynález sčítacího stroje vědcem jménem Odner. Hlavním rysem Odnerova duchovního dítěte je použití ozubených kol s proměnným počtem zubů místo stupňovitých válečků. Je konstrukčně jednodušší než válec a má menší rozměry.
Zpočátku vzhled počítačů během tohoto období nijak výrazně neovlivnil výrobu přidávacích strojů, a to především kvůli rozdílům v účelu, nákladech a prevalenci. Od 60. let však počítače s elektronickou klávesnicí, které se nejprve vyráběly na lampách, a od roku 1964 na tranzistorech, stále častěji pronikly do masového používání. Vedení v tomto směru se okamžitě chopilo Japonsko, které se vyznačovalo miniaturizací elektronických zařízení, včetně VT.
Elektromechanický stupeň
Elektromechanická fáze vývoje BT byla nejkratší a pokrývá přibližně 60 let - od prvního tabulátoru G. Holleritha po první počítač ENIAK (1945). Předpokladem pro vytvoření projektů tohoto typu byla jak potřeba hromadných výpočtů, tak vývoj aplikované elektrotechniky. Klasickým typem prostředků elektromechanického stupně byl výpočtový a analytický komplex určený ke zpracování informací na médiích s děrnými štítky.
Význam Hollerithovy práce pro vývoj BT je dán dvěma faktory. Nejprve se stal zakladatelem nového směru ve VT - počítací a perforační zařízení s odpovídajícím vybavením pro širokou škálu ekonomických, vědeckých a technických výpočtů. Tento směr vedl k vytvoření počítačových stanic, které sloužily jako prototyp moderních výpočetních center. Zadruhé, ani v naší době použití velkého počtu různých vstupních / výstupních zařízení zcela nezrušilo použití technologie děrovacích karet.
Konečné období elektromechanické fáze vývoje výpočetní techniky je charakterizováno vytvořením řady složitých reléových a reléově mechanických systémů s řízením programu, které se vyznačují algoritmickou všestranností a jsou schopné provádět složité vědecké a technické výpočty v automatickém režimu při rychlostech řádově vyšších, než je rychlost provozu přidávání strojů s elektrickým vodičem. Tato zařízení lze považovat za přímé předchůdce univerzálních počítačů.
Generace moderních počítačů
A teď bych vám rád řekl o moderních počítačích, o jejich historii a vývoji.
Historie vývoje moderních počítačů je rozdělena do 4 generací. Ale rozdělení počítačová technologie po generace - velmi svévolná, volná klasifikace podle stupně vývoje hardwaru a softwaru a způsobů komunikace s počítačem.
Myšlenka rozdělení strojů na generace byla způsobena skutečností, že během krátké historie svého vývoje prošla počítačová technologie velkým vývojem, jak ve smyslu základna prvku (lampy, tranzistory, mikroobvody atd.) a ve smyslu změny jeho struktury vznik nových příležitostí, rozšíření rozsahu a povahy použití.
Všechny počítače 1. generace byly vyrobeny na bázi elektronických elektronek, což je činí nespolehlivými - elektronky bylo nutné často měnit. Tyto počítače byly obrovské, nepohodlné a příliš drahé stroje, které si mohly koupit pouze velké korporace a vlády. Lampy spotřebovaly obrovské množství elektřiny a produkovaly hodně tepla.
Každý stroj navíc používal svůj vlastní programovací jazyk. Sada příkazů byla malá, obvod aritmetické logické jednotky a řídicí jednotky byl docela jednoduchý a prakticky neexistoval žádný software. Ukazatele hlasitosti paměť s náhodným přístupem a výkon byl nízký. Pro vstup-výstup byly použity děrné pásky, děrné štítky, magnetické pásky a tisková zařízení, paměťová zařízení s náhodným přístupem byla implementována na základě rtuťových zpožďovacích linek katodových trubic.
Tyto nepříjemnosti začaly být překonávány intenzivním vývojem automatizačních nástrojů programování, vytvářením systémů servisních programů, které zjednodušují práci na stroji a zvyšují efektivitu jeho používání. To si zase vyžádalo významné změny ve struktuře počítačů, jejichž cílem bylo přiblížit se požadavkům vyplývajícím ze zkušeností s provozem počítačů.
Hlavní počítače první generace:
1946 ENIAC
V roce 1946 americký elektronický inženýr J.P.Eckert a fyzik J.W.Mauchly z University of Pennsylvania navrhli první elektronický počítač, elektronický numerický integrátor a počítač, pro americkou armádu. Který byl určen k řešení balistických problémů. Běžel tisíckrát rychleji než Mark-1 a za jednu sekundu provedl 300 multiplikací nebo 5000 multidigitových sčítání. Rozměry: 30 m. Na délku, objem - 85 m3., Hmotnost - 30 tun. Bylo použito asi 20 000 elektronek a 1 500 relé. Jeho výkon byl až 150 kW.
1949 EDSAK.
První stroj s uloženým programem, Edsack, byl postaven na univerzitě v Cambridge v Anglii v roce 1949. Měl paměť paměti rtuťového zpoždění 512. Doba provedení pro přidání byla 0,07 ms a pro násobení 8,5 ms.
1951 MESM
V roce 1948. Akademik Sergej Aleksejevič Lebedev navrhl projekt prvního počítače na evropském kontinentu - Malý elektronický výpočetní stroj (MEMS). V roce 1951. MESM je oficiálně uveden do provozu, problémy s výpočtem jsou na něm pravidelně řešeny. Stroj fungoval s 20bitovými binárními kódy s rychlostí 50 operací za sekundu, měl paměť s náhodným přístupem 100 buněk na elektronkách.
1951 UNIVAC-1. (Anglie)
V roce 1951 byl vytvořen stroj UNIVAC - první sériový počítač s uloženým programem. Tento stroj jako první používal magnetickou pásku k záznamu a ukládání informací.
1952-1953 BESM-2
Do provozu je uveden BESM-2 (velký elektronický počítací stroj) s rychlostí asi 10 tisíc operací za sekundu nad 39bitovými binárními čísly. Paměť s náhodným přístupem na elektronově-akustických zpožďovacích linkách - 1024 slov, poté na katodových trubicích a později na feritových jádrech. VCU se skládala ze dvou magnetických bubnů a magnetické pásky s kapacitou přes 100 tisíc slov.
2. generace
V roce 1958 byly polovodičové tranzistory, které v roce 1948 vynalezl William Shockley, použity v počítačích; byly spolehlivější, odolnější, malé, mohly provádět mnohem složitější výpočty a měly velkou paměť s náhodným přístupem. 1 tranzistor dokázal nahradit ~ 40 elektronických elektronek a pracoval vyšší rychlostí.
Ve druhé generaci počítačů nahradily vakuové trubice diskrétní tranzistorové logické brány. Jako nosiče informací byly použity magnetické pásky („BESM-6“, „Minsk-2“, „Ural-14“) a magnetická jádra, objevila se vysoce výkonná zařízení pro práci s magnetickými páskami, magnetickými bubny a prvními magnetickými disky.
Tak jako software začal používat programovací jazyky vysoká úroveň, byli z těchto jazyků zapsáni speciální překladatelé do jazyka strojových pokynů. Aby se urychlily výpočty, bylo na těchto strojích implementováno určité překrytí příkazů: další příkaz se začal vykonávat před koncem předchozího.
Pro řešení různých matematických úloh se objevila široká škála knihovnických programů. Objevily se monitorovací systémy, které řídí vysílání a provádění programů. Z monitorovacích systémů, moderní oS.
Stroje druhé generace se vyznačovaly softwarovou nekompatibilitou, což ztěžovalo organizaci velkých informační systémy... V polovině 60. let proto došlo k přechodu k tvorbě počítačů, kompatibilních se softwarem a postavených na mikroelektronické technologické základně.
III generace
V roce 1960 se objevily první integrované systémy (IS), které se rozšířily díky své malé velikosti, ale obrovským schopnostem. IC je křemíkový krystal o ploše přibližně 10 mm2. 1 IC může nahradit desítky tisíc tranzistorů. 1 krystal dělá stejnou práci jako 30tunový Eniak. A počítač využívající integrovaný obvod dosahuje výkonu 10 milionů operací za sekundu.
V roce 1964 společnost IBM oznámila vytvoření šesti modelů rodiny IBM 360 (System 360), které se staly prvními počítači třetí generace.
Stroje třetí generace jsou rodiny strojů s jedinou architekturou, tj. kompatibilní se softwarem. Jako základnu prvků používají integrované obvody, které se také nazývají mikroobvody.
Stroje třetí generace mají pokročilé operační systémy. Mají možnosti multiprogramování, tj. současné provádění několika programů. Mnoho úkolů se správou paměti, zařízení a prostředků začal přebírat operační systém nebo samotný stroj.
Příklady strojů třetí generace jsou rodiny IBM-360, IBM-370, ES EVM (Unified Computer System), SM EVM (Family of Small Computers) atd. Rychlost strojů v rámci rodiny se pohybuje od několika desítek tisíc do milionů operací za sekundu. Kapacita paměti dosahuje několika set tisíc slov.
IV generace
(od roku 1972 do současnosti)
Čtvrtá generace je současná generace počítačového hardwaru vyvinutá po roce 1970.
Poprvé se začaly používat velké integrované obvody (LSI), které z hlediska výkonu přibližně odpovídaly 1000 integrovaných obvodů. To vedlo ke snížení nákladů na výrobu počítačů. V roce 1980 bylo možné umístit centrální procesor malého počítače na krystal o ploše 0,635 cm2. LSI byly již použity v počítačích jako „Illiak“, „Elbrus“, „Macintosh“. Rychlost takových strojů je tisíce milionů operací za sekundu. Kapacita paměti RAM se zvýšila na 500 milionů bitů. V takových strojích se provádí několik instrukcí současně na několika sadách operandů.
Z hlediska struktury jsou stroje této generace multiprocesorové a vícepočítačové systémy pracující na společné paměti a společném poli externí zařízení... Kapacita paměti RAM je přibližně 1 - 64 MB.
Šíření osobních počítačů do konce 70. let vedlo k mírnému poklesu poptávky po sálových počítačích a minipočítačích. To se stalo hlavním zájmem přední společnosti IBM (International Business Machines Corporation) sálové počítačeV roce 1979 se IBM rozhodla vyzkoušet si trh osobních počítačů a vytvořit první osobní počítače, IBM PC.
Osobní počítač.
Osobní počítač, počítač speciálně navržený pro provoz v režimu pro jednoho uživatele. Nástup osobního počítače přímo souvisí se zrodem mikropočítače. Pojmy „osobní počítač“ a „mikropočítač“ se velmi často používají zaměnitelně.
PC - Stolní nebo přenosný počítač, který používá mikroprocesor jako jedinou centrální procesorovou jednotku, která provádí všechny logické a aritmetické operace. Tyto počítače jsou klasifikovány jako počítače čtvrté a páté generace. Mezi přenosné mikropočítače patří kromě notebooků také kapesní počítače - palmtopy. Mezi hlavní vlastnosti počítače PC patří organizace systému sběrnice, vysoká standardizace hardwaru a softwaru a orientace na širokou škálu spotřebitelů.
Anatomie osobního počítače:
S rozvojem polovodičové technologie zvýšil osobní počítač po obdržení kompaktních elektronických součástek schopnost počítat a zapamatovat si. A zdokonalení softwaru usnadnilo práci s počítači pro lidi, kteří velmi špatně rozumějí výpočetní technice. Hlavní součásti: paměťová karta a volitelná paměť s náhodným přístupem (PAM); hlavní panel s mikroprocesorem ( centrální procesorová jednotka) a místo pro PAM; Rozhraní PCB; rozhraní desky pohonu; disketová jednotka (s kabelem), která umožňuje číst a zapisovat data na magnetické disky; vyměnitelné magnetické nebo diskety pro ukládání informací mimo počítač; panel pro zadávání textu a dat.
Co by měly být počítače generace V.
Nyní probíhá intenzivní vývoj počítače 5. generace. Vývoj dalších generací počítačů je založen na velkých integrovaných obvodech se zvýšeným stupněm integrace využívajících optoelektronické principy (lasery, holografie).
Jsou kladeny zcela jiné úkoly než při vývoji všech předchozích počítačů. Pokud návrháři počítačů od I do IV generace čelili takovým úkolům, jako je zvýšení produktivity v oblasti numerických výpočtů, dosažení velké kapacity paměti, pak je hlavním úkolem počítačových vývojářů páté generace vytvořit umělou inteligenci stroje (schopnost vyvodit logické závěry z předložených skutečností), vývoj “ intelektualizace počítačů - odstranění bariéry mezi člověkem a počítačem. Počítače budou schopny vnímat informace z ručně psaného nebo tištěného textu, z formulářů, z lidského hlasu, rozpoznávat uživatele podle hlasu a překládat z jednoho jazyka do druhého. To umožní všem uživatelům komunikovat s počítačem, a to i těm, kteří v této oblasti nemají zvláštní znalosti. Počítač bude asistentem člověka ve všech oblastech.
Role práce na počítači v lidském životě
Osobní počítač rychle vstoupil do našeho života. Před několika lety bylo vzácné vidět osobní počítač - byly, ale byly velmi drahé a ani každá společnost nemohla mít počítač ve své kanceláři. Nyní v každém třetím domě je počítač, který již hluboce vstoupil do života člověka.
Moderní počítače představují jeden z nejvýznamnějších úspěchů lidského myšlení, jehož dopad na vývoj vědeckého a technologického pokroku lze jen stěží přeceňovat. Rozsah počítače je obrovský a neustále se rozšiřuje.
Ještě před 30 lety existovalo jen asi 2 000 různých aplikací pro mikroprocesorovou technologii. Jedná se o řízení výroby (16%), dopravu a spoje (17%), informační a výpočetní techniku \u200b\u200b(12%), vojenské vybavení (9%), spotřebiče (3%), výcvik (2%), letectví a vesmír (15%), medicína (4%), vědecký výzkum, veřejné služby a komunální služby, bankovnictví, metrologie a další oblasti.
Počítače v institucích. Počítače způsobily doslova revoluci v obchodním světě. Sekretářka téměř každé instituce při přípravě zpráv a dopisů zpracovává texty. Kancelářský přístroj používá k zobrazení tabulek a grafiky osobní počítač. Účetní používají počítače ke správě financí instituce a zadávání dokumentace.
Počítače ve výrobě. Počítače se používají pro širokou škálu průmyslových úkolů. Například dispečer ve velkém závodě má k dispozici automatizovaný systém ovládání, zajišťující plynulý provoz různých jednotek. Počítače se také používají k monitorování teploty a tlaku v různých výrobních procesech. Počítačem řízené jsou také roboty v továrnách, jako jsou montážní linky automobilů, které zahrnují opakované operace, jako jsou utahování šroubů nebo lakování částí karoserie.
Počítač je asistentem designéra. Projekty letadel, mostů nebo staveb jsou náročné na čas a práci. Představují jednu z časově nejnáročnějších úloh. Dnes, v době počítačů, mají designéři možnost věnovat svůj čas zcela procesu návrhu, protože stroj „přebírá“ výpočty a přípravu výkresů. Příklad: Návrhář automobilu pomocí počítače zkoumá, jak tvar těla ovlivňuje výkon vozidla. Pomocí zařízení, jako je elektronické pero a tablet, může návrhář rychle a snadno provést jakékoli změny v projektu a okamžitě vidět výsledek na obrazovce.
Počítač v samoobslužném obchodě. Představte si, že je rok 1979 a pracujete na částečný úvazek jako pokladník ve velkém obchodním domě. Když nakupující umístí vybrané nákupy na pult, musíte si přečíst cenu každého nákupu a zadat ji do pokladny. Nyní se vraťme do našich dnů. Stále pracujete jako pokladníci ve stejném obchodním domě. Ale kolik se zde změnilo. Když zákazníci nyní položí své nákupy na pult, projdete každý z nich optickým skenovacím zařízením, které přečte univerzální kód použitý při nákupu, pomocí kterého počítač určí cenu tohoto produktu uloženou v paměti počítače a zobrazí ji na malá obrazovkaaby kupující viděl hodnotu svého nákupu. Jakmile všechny vybrané položky projdou optickým skenovacím zařízením, počítač okamžitě zobrazí celkovou hodnotu zakoupených položek.
Počítač v bankovních operacích. Provádění finančních transakcí s domácím osobním počítačem je jen jedním z možných použití v bankovnictví. Silný výpočetní systémy vám umožní provádět velké množství operací, včetně zpracování šeků, registrace změn každého vkladu, přijímání a vydávání vkladů, poskytování půjček a převádění vkladů z jednoho účtu na druhý nebo z banky do banky. Největší banky mají navíc automatická zařízení umístěná mimo banku. Bankomaty umožňují zákazníkům, aby nestáli v dlouhých frontách v bance a přijímali peníze z účtu, když je banka zavřená. Je třeba pouze vložit plastovou bankovní kartu do automatického zařízení. Jakmile to provedete, budou provedeny nezbytné operace.
Počítač v medicíně. Jak často onemocníte? Pravděpodobně jste měli nachlazení, plané neštovice, bolesti žaludku? Pokud jste v těchto případech šli k lékaři, s největší pravděpodobností provedl vyšetření dostatečně rychle a efektivně. Medicína je však velmi složitá věda. Existuje mnoho nemocí, z nichž každá má pouze své vlastní příznaky. Kromě toho existují desítky nemocí se stejnými a dokonce zcela identickými příznaky. V takových případech může být pro lékaře obtížné stanovit přesnou diagnózu. A tady přichází na pomoc počítač. V dnešní době používá mnoho lékařů počítač jako pomůcku při stanovení diagnózy, tj. objasnit, co přesně bolí pacienta. Za tímto účelem je pacient pečlivě vyšetřen, výsledky vyšetření jsou zaznamenány do počítače. Po několika minutách počítač hlásí, který z provedených testů přinesl neobvyklý výsledek. Může však pojmenovat možnou diagnózu.
Počítač ve vzdělávání. Dnes se mnoho vzdělávacích institucí neobejde bez počítačů. Stačí říci, že pomocí počítačů: tříleté děti se učí rozlišovat předměty podle tvaru; 6- a 7leté děti se učí číst a psát; absolventi škol se připravují na přijímací zkoušky na vysoké školy; studenti zkoumají, co se stane, pokud teplota jaderného reaktoru překročí přijatelnou mez. „Strojové učení“ je termín pro proces učení pomocí počítače. Ten v tomto případě funguje jako „učitel“. V této kapacitě lze použít mikropočítač nebo terminál, který je součástí sítě pro elektronický přenos dat. Proces zvládnutí vzdělávacího materiálu je postupně řízen učitelem, ale pokud je vzdělávací materiál poskytován ve formě balíčku odpovídajících počítačových programů, může jeho asimilaci ovládat sám student.
Počítače na stráži zákona. Zde jsou zprávy, které zločince nepotěší: „dlouhé zbraně zákona“ jsou nyní vybaveny počítači. „Intelektuální“ síla a vysoká rychlost počítače, jeho schopnost zpracovávat obrovské množství informací, jsou nyní poskytovány agenturám činným v trestním řízení za účelem zvýšení efektivity. Schopnost počítačů ukládat velké množství informací využívají donucovací orgány k vytvoření souboru trestné činnosti. Elektronické databáze s příslušnými informacemi jsou snadno dostupné státním a regionálním vyšetřovacím agenturám po celé zemi. Například Federální úřad pro vyšetřování (FBI) má celostátní databanku známou jako Národní forenzní informační středisko. Počítače používají orgány činné v trestním řízení nejen v počítačových informačních sítích, ale také v procesu vyhledávání. Například ve forenzních laboratořích pomáhají počítače analyzovat látky nalezené na místě činu. Závěry počítačového odborníka jsou často rozhodující pro důkazy v posuzovaném případě.
Počítač jako prostředek komunikace mezi lidmi. Pokud alespoň dva lidé pracují na stejném počítači, již mají touhu používat tento počítač k vzájemné výměně informací. Na velkých strojích, které současně používají desítky nebo dokonce stovky lidí, speciální programyumožňující uživatelům navzájem si posílat zprávy. Není nutné říkat, že jakmile se naskytla příležitost spojit několik strojů do sítě, využili uživatelé této příležitosti nejen k využití zdrojů vzdálených strojů, ale také k rozšíření jejich okruhu komunikace. Jsou vytvářeny programy pro výměnu zpráv mezi uživateli na různých počítačích. Nejvšestrannějším prostředkem počítačové komunikace je e-mail. Umožňuje vám odesílat zprávy z téměř jakéhokoli počítače na libovolný, protože to podporuje většina známých počítačů běžících na různých systémech. E-mail je nejrozšířenější internetová služba. Vaše aktuální adresa je e-mailem mít asi 20 milionů lidí. Odeslání dopisu e-mailem je výrazně levnější než zaslání běžného dopisu. Zpráva zaslaná e-mailem navíc dorazí k adresátovi za několik hodin, zatímco běžný dopis může být adresátovi doručen několik dní nebo dokonce týdnů.
Internet je globální počítačová síť pokrývající celý svět. Dnes má internet přibližně 15 milionů předplatitelů ve více než 150 zemích po celém světě. Velikost sítě se každý měsíc zvyšuje o 7-10%. Internet tvoří jakési jádro, které spojuje různé informační sítě patřící různým institucím po celém světě, jedna k druhé.
Internet poskytuje jedinečné příležitosti pro nízkonákladovou, spolehlivou a důvěrnou globální komunikaci po celém světě. Ukazuje se, že je to velmi výhodné pro firmy s pobočkami po celém světě, nadnárodními korporacemi a řídícími strukturami. Používání internetové infrastruktury pro mezinárodní komunikaci je obvykle mnohem levnější než přímá počítačová komunikace přes satelit nebo telefon.
Vyhlídky na vývoj výpočetní technologie
Výše jsme zkoumali historii a současný stav výpočetní techniky. Počítačová technologie již dosáhla ohromujících výšek. V roce 2002 tedy NEC Corporation pro Ústav věd o Zemi v Jokohamě (Japonsko) vytvořila dosud nejvýkonnější superpočítač Eerth Simulator. Nový stroj poskytuje 35,6 TELOPS (biliony operací s plovoucí desetinnou čárkou za sekundu) prostřednictvím standardních testů Linpack. Porovnáme-li získané výsledky s ukazateli uvedenými v seznamu 500 nejlepších (500 nejvíce výkonné počítače světa), je zřejmé, že Earth Simulator je rychlejší než 18 nejlepších strojů dohromady.
Jaké jsou vyhlídky na zlepšení osobních počítačů a co nás v této oblasti čeká do budoucna?
Bell Labs uspěl při vytváření 60-atomového tranzistoru! Věří, že tranzistory v den svých šedesátých narozenin (2007) dosáhnou fyzických limitů v řadě parametrů. Velikost tranzistoru by tedy měla být o něco menší než 0,01 mikronu (velikosti 0,05 mikronu již bylo dosaženo). To znamená, že na 10 čtverečních. cm bude možné umístit 20 milionů tranzistorů.
Při popisu rychle se rozvíjející technologie výroby plastových tranzistorů dospěli vědci k celkem logickému závěru, že souhrn všech vylepšení povede k vytvoření „konečného počítače“ výkonnějšího než moderní pracovní stanice. Tento počítač bude mít velikost poštovní známky a cena tedy nepřesáhne cenu poštovní známky.
Představte si konečně flexibilní televizní obrazovku nebo počítačový monitor, který se při pádu na zem nerozbije. Ale co talíř o velikosti běžné kreditní karty, naplněný spoustou základních informací, včetně té, která je obvykle uložena na kreditní kartě, ale je vyrobena z takového materiálu, že ji nikdy nebude nutné vyměnit?
Nedávno se také objevily myšlenky, že je nejvyšší čas se rozloučit s elektrony jako hlavními postavami na stupních mikroelektroniky a obrátit se k fotonům. Použití fotonů by údajně způsobilo, že počítačový procesor bude mít velikost atomu. O tom, že nástup doby těchto počítačů není daleko, svědčí skutečnost, že americkým vědcům se na zlomek sekundy podařilo zastavit fotonový paprsek (paprsek světla) ...
Bibliografie
1. Shafrin Y. Informační technologie, M., 1998.
2. INFORMATICS, M., 1994. (encyklopedický slovník pro začátečníky)
Úvod
Vědecké a technické myšlení po dlouhou dobu přinášelo lidem stále více nových příležitostí, které změnily podmínky jejich existence a samotný styl jejich života. Vynález parního stroje, spalovacího motoru a elektromotoru umožnil mechanizovat prakticky veškerou práci náročnou na práci a vytvářet pohodlné a rychlé způsoby dopravy. Vynález telefonu a rádia poskytoval okamžitou komunikaci bez ohledu na vzdálenost mezi předplatiteli.
Zvláštní roli v dějinách civilizace hraje vynález elektronických počítačů (počítačů), který dnes nazýváme počítače... Tento vynález se časově shoduje s polovinou 20. století. Do této chvíle všechny lidské vynálezy, včetně těch nejvýznamnějších a nejužitečnějších, sloužily k mechanizaci nebo automatizaci prací souvisejících s fyzikální procesy... S příchodem počítačů (a poté dalších prostředků informatiky) se poprvé objevila možnost automatizace duševní práce a v jistém smyslu dokonce tvůrčí činnost člověk .
Pravěk počítačů
Ve středověku s rozvojem matematiky a růstem objemu výpočtů vyvstává touha po zjednodušení a usnadnění výpočetní práce.
V roce 1645 postavil mladý francouzský matematik Blaise Pascal (1623-1662) „aritmetický stroj“ (jak nazýval svůj počítací stroj). Tento desítkový 8místný stroj byl vybaven originálním a efektivním přenosovým mechanismem, který vynalezl Pascal.
Pascalov stroj měl velký úspěch. Předvedl to u soudu a získal podporu. Zejména mu bylo dovoleno vyrábět a prodávat svá auta. V letech 1646 až 1652 postavil asi 50 strojů. Některé z nich přežily dodnes.
Pascalův stroj dal vzniknout řadě vynálezů v oblasti výpočetní techniky. Blaise Pascal nebyl jen matematik a vynálezce počítacích strojů. Byl také vynikajícím fyzikem a filozofem. Současníci mu říkali „francouzský Archimedes“. Dnes je Pascalovo jméno zvěčněno ve jménu programovacího jazyka. pascal.
V historii vědy, objevech, vynálezech jsou ty nejúžasnější a nečekané události. To se stalo s vytvořením prvních počítačů.
Po více než 300 let se věřilo, že Pascal byl první. Ale nyní, v roce 1957, objevil německý vědec Dr. Franz Hammer ve Stuttgartu v archivech městské knihovny kresby dříve neznámého počítacího stroje. Hammer zjistil, že se jednalo o přílohu dopisu Wilhelma Schickarda Johannesovi Keplerovi zaslanému 24. února 1624. Ve stejném dopise bylo podrobně popsáno zařízení a provoz stroje.
Pascal tedy nebyl první, ale Schickard? Dr. Hammer to bezpodmínečně dokázal: první mechanický výpočetní stroj byl vytvořen v letech 1623–1624. profesor na univerzitě v Tübingenu Wilhelm Schickard (1592-1636). Tento stroj byl šestimístný desetinný. Každá kategorie měla odpovídající ozubené (počítající) kolo s 10 zuby a jednořadé kolo pro přenos převodu do kategorie seniorů. V. Shikkard dokázal vyrobit pouze dvě kopie svého vozu, ale nepřežili a byli v budoucnu zapomenuti.
Ale nyní, 10 let po objevu Hammera, přišla z Madridu zpráva o novém objevu: byly zde nalezeny kresby 13místného desetinného zmije s ozubenými koly ... v nepublikovaných rukopisech Leonarda da Vinciho (1452-1519).
Toto je historie technologie! Při studiu historie počítačové vědy si budeme muset položit otázku: „Kdo byl první?“
Stroj Leibniz hrál důležitou roli v historii výpočetní techniky. Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) - velký německý vědec, filozof, vynálezce, státník, matematik, jeden ze zakladatelů diferenciálního a integrálního počtu. Leibniz měl rozhodující vliv na vývoj evropské vědy. Aritmetický stroj, který postavil v roce 1672, byl prvním sčítacím strojem na světě, tj. Strojem, který provádí všechny čtyři aritmetické operace. Násobení a dělení umožnil „stupňovitý válec“, který vynalezl Leibniz. Tato myšlenka se ukázala jako velmi plodná: později byla většina přidávacích strojů postavena na principu stupňovitého válce.
Elektromechanické počítače
Ve 30. letech 20. století došlo k vývoji a zdokonalení výpočtových a analytických technik. Spolu s tabulátory zahajuje IBM (USA) sériovou výrobu násobení razníků (pro sčítání, odčítání a násobení) a výpočtu razníků (pro provádění čtyř aritmetických operací). Vyvíjejí se páskovací děrovače, vstupní zařízení pro automatický záznam odečtů různých nástrojů, finální děrovače atd. Ve druhé polovině 30. let 20. století byly v Německu a USA zahájeny práce na projektech univerzálních počítačů s programovaným řízením pro provádění složitých výpočtů. První takový stroj vytvořil německý inženýr Konrad Zuse v roce 1941 (stroj Ts-3, práce na projektech automatických počítačů probíhaly od roku 1935). V roce 1939 vedl G. Aiken (Harvard University, USA) práce na projektu MARK-1 a v roce 1944 dokončil vývoj stroje. Od roku 1938 pracuje J. Stibitz (Bell, USA) na automatických digitálních strojích založených na kontaktních relé. Výsledkem práce bylo vytvoření několika specializovaných strojů (Bell-I, 1939, Bell-II, 1943, Bell-III, 1944) a výkonného univerzálního stroje Bell-V, který byl dokončen v roce 1946, po konstrukce prvního počítače.
Vývoj výpočetní technologie
Vývoj výpočetní techniky probíhal ve dvou směrech a byl představován stroji dvou zásadně odlišných tříd: spojitých a diskrétních strojů.
V kontinuálních strojích jsou matematické proměnné zastoupeny fyzikálními veličinami (různé úhly otáčení, délky, rychlosti, elektrické napětí atd.). Nejjednodušší stroje s kontinuální akcí jsou posuvné pravítko, planimetr, integrátor.
Základem pro vytvoření spojitých strojů byla metoda modelování. Pokud jsou dva procesy odlišné fyzikální povahy popsány stejnými matematickými prostředky, pak kterýkoli z nich lze považovat za model druhého, jakýkoli skutečný proces lze považovat za model matematické závislosti, což je jeho popis.
Nejdůležitějším typem spojitých strojů jsou elektronické integrátory určené k řešení systémů diferenciálních rovnic. Konstrukčně se stroje s kontinuální akcí skládají ze samostatných bloků určených k provádění jednotlivých matematických operací a k simulaci jednotlivých matematických funkcí. K vyřešení problému jsou nezbytné bloky z těch, které jsou k dispozici ve strojní sadě, propojeny tak či onak, v závislosti na povaze problému.
Složitost problému, který lze vyřešit na kontinuálním stroji, je tedy omezena dostupnou sadou jeho vybavení. Přesnost výsledků řešení je dána kvalitou prvků, ze kterých je spojitý stroj sestaven, a je relativně malá (tři nebo čtyři správné platné číslice). Zvyšování přesnosti řešení naráží na značné technologické a provozní potíže. Spolu s výše uvedenými nevýhodami mají stroje s nepřetržitým účinkem cennou vlastnost: lze je kombinovat se skutečným zařízením, čímž se nahradí polní zkoušky tohoto zařízení laboratorními testy (například elektronický stroj pro testování autopilota lze použít nepřetržitý provoz simulující signály generované leteckými přístroji).
U strojů s diskrétní akcí se používá digitální způsob reprezentace čísel, proto jejich název - digitální stroje. K zobrazení každé číslice se používá zařízení (strojní prvek), které se vyznačuje několika stabilními stavy, které se mezi sebou ostře liší.
Každému stavu prvku je přiřazeno určité číslo. První digitální počítače se objevily ve starověku (například počitadlo starověcí Řekové). Jejich zástupci jsou známá kancelářská počítadla, která přidávají stroje a ruční elektrifikované numerické klávesnice.
Při vytváření digitálních výpočetní stroj vždy je možné předpokládat libovolně vysokou přesnost jeho práce, čehož je dosaženo zahrnutím dostatečného počtu prvků představujících číslice čísel do jeho složení. Současně se nezvyšují požadavky na přesnost výroby a stabilitu prvků, takže digitální stroje lze stavět z relativně hrubých prvků, které poskytují vysokou přesnost výpočtů.
Na počítacích strojích a ručních počítacích počítačích se provádějí pouze aritmetické operace. Dosud vyvinuté numerické metody matematiky však umožňují pomocí těchto strojů řešit širokou škálu matematických problémů. Jinými slovy, na rozdíl od kontinuálních strojů mohou být digitální stroje prakticky univerzální.
Nejjednodušší digitální počítače uvedené výše jsou prostředky mechanizace procesu provádění výpočetních operací.
Na začátku 20. století se objevily počítací a analytické nebo děrovací stroje, které byly navrženy tak, aby vyhovovaly potřebám statistiky, účetnictví a bankovnictví. V těchto strojích je proces zadávání čísel mechanizován a oddělen od výkonu aritmetických operací. Čísla jsou zobrazena jako systém děr vyražených na standardních listech tenké lepenky - děrné štítky. Na stejných děrovacích kartách jsou propíchnuty značky („objednávky“), které označují, jaké operace a na jakých číslech je třeba provést. Děrné štítky, které stroj postupně vybírá z balíčku děrných štítků, jsou „pociťovány“ systémem elektrických kontaktů, které, pokud jsou v děrovacím štítku otvory, uzavírají a vysílají signály do stroje.
Vyladění kalkulačního a analytického stroje pro řešení konkrétního problému je provedeno předem pomocí vhodného propojení (přepínání) jeho jednotlivých bloků. Trvalá komutace neumožňuje přestavět stroj během provozu. Výsledky výpočtů jsou vytištěny na roli papíru nebo, pokud musí proces výpočtů pokračovat další komutací stroje, jsou pro nový vstup vyraženy na tzv. Konečné děrné štítky. Proces výpočtu tedy není plně automatizovaný.
Elektronické počítače
V roce 1918 MA Bonch-Bruevich (SSSR) a v roce 1919 nezávisle na něm W. Ickles a F. Jordan vymysleli spoušť na elektronkách. Podle S. Lilly „by bylo možné kdykoli po roce 1919 vytvořit prakticky fungující elektronický počítací stroj“. Teoreticky je to pravda, ale v praxi byla situace mnohem komplikovanější. Bylo nutné zlepšit spolehlivost lamp a získat zkušenosti s konstrukcí zařízení s velkým počtem lamp (v dostatečně výkonném počítači měl být počet lamp několik tisíc). Ve dvacátých a třicátých letech se vlastnosti elektronických trubic zlepšily, byly vytvořeny nové typy trubic (tetrody, pentody, kombinované trubky atd.) A byla vyvinuta teorie elektronických obvodů. Ve 30. letech se zrodila televize a radar a vyvíjela se technologie elektronického řízení a měření. Poprvé se k provádění počítacích operací začaly používat elektronky (v konverzních obvodech přístrojů jaderné fyziky pro počítání nabitých částic). První elektronické měřiče pro tento účel byly vyvinuty v letech 1930-1931. Wynn Williams (Velká Británie).
Ve čtyřicátých letech 20. století se objevil podstatně nový typ digitálních strojů - elektronické digitální programově řízené stroje.
Základní principy stavby těchto strojů formuloval slavný americký matematik John von Neumann v roce 1946.
Spolu s aplikací elektronická zařízení a prvky, které zajišťují bezprecedentní rychlost operací, stejně jako zápis do paměťového zařízení a čtení čísel z něj, se tyto stroje vyznačují úplnou automatizací výpočetního procesu, což vylučuje účast člověka na něm.
V softwarově řízeném stroji výpočetní proces se provádí v souladu se sledem takzvaných instrukcí, které se zadávají do paměti stroje spolu s původními daty. Tyto sekvence příkazů se nazývají programy. Programy jsou kódovány pomocí čísel, což umožňuje, aby jejich instrukce byly podrobeny matematickým operacím, a tedy automaticky mutovány, upravovány. Softwarově řízené stroje navíc umožňují zajistit změnu v pořadí provádění pokynů v programech v závislosti na mezivýsledcích výpočtů.
Uvedené vlastnosti elektronických programově řízených strojů umožnily rozšířit oblast jejich použití daleko za původně zamýšlený rámec ultrarychlých matematických výpočtů.
První projekt elektronického počítače vyvinul J. Atanasov (USA) v roce 1939. Konstrukci stroje provedl J. Atanasov a jeho jediný asistent, Cl. Berry v letech 1939-1941, ale zůstal nedokončený kvůli vstupu Spojených států do války a přechodu J. Atanasova k vojenské výzkumné práci. V roce 1940 se J. Mauchly seznámil s Atanasovovou prací na počítači a v roce 1942 navrhl vlastní projekt, který se od Atanasovova výrazně lišil. V roce 1943 se laboratoř Ballistic Research Laboratory americké armády začala zajímat o možnosti provádění výpočtů na počítači a ve stejném roce byla pod vedením J. Mauchlyho a J. Eckerta zahájena stavba stroje. V roce 1945 byl tento stroj ENIAC uveden do provozu a v únoru 1946 byl projekt odtajněn a konala se první veřejná demonstrace provozu počítače. Ve srovnání s výše uvedeným automatickým výpočetní stroje na kontaktních relé ve stroji ENIAC přibližně 1000krát více vysoká rychlost provádění operací.
V roce 1946 J. von Neumann na základě kritické analýzy návrhu stroje ENIAC navrhl řadu nových nápadů pro organizaci počítačů, včetně konceptu uloženého programu, tj. Uložení programu do paměťového zařízení (v ENIAC byl program specifikován metodou plug, tj. přepínání bloků strojů v určitém pořadí). V důsledku implementace Neumannův nápadů byla vytvořena struktura strojů, architektura, v mnoha funkcích zachovaných do současnosti. První počítač s uloženým programem byl vytvořen ve Velké Británii v roce 1949 (EDSAK
Historie vývoje instrumentálních počítacích nástrojů nám umožňuje lépe porozumět fungování moderních počítačů. Jak řekl Leibniz: „Kdo se chce omezit na přítomnost, aniž by znal minulost, nikdy nepochopí přítomnost.“ Proto je studium historie vývoje IT důležitou součástí informatiky.
Od starověku lidé používají k počítání různá zařízení. Prvním takovým „zařízením“ byly vlastní prsty. Plný popis počítání prstů bylo sestaveno ve středověké Evropě irským mnichem Bede ctihodným (7. století nl). Do 18. století se používaly různé techniky počítání prstů.
Lana s uzly byla použita jako prostředek instrumentálního počítání.
Nejrozšířenější ve starověku bylo počítadlo, informace o něm je známo z 5. století před naším letopočtem. Čísla v něm byla reprezentována oblázky rozloženými do sloupců. Ve starověkém Římě byly oblázky označovány slovem Calculus, tedy slova pro počítání (anglicky vypočítat - počítat).
Počítadlo, široce používané v Rusku, je v zásadě podobné počítadlu.
Je třeba použít různá zařízení protože účet byl vysvětlen skutečností, že písemný účet byl obtížný. Zaprvé to bylo kvůli složitému systému psaní čísel, zadruhé jen málokdo věděl, jak psát, a zatřetí, prostředky pro psaní (pergamen) byly velmi drahé. S rozšířením arabských číslic a vynálezem papíru (12–13 století) se začalo široce rozvíjet počítání písemností a počítadlo již nebylo potřeba.
Prvním zařízením, které mechanizovalo počítání v našem obvyklém smyslu, byl počítací stroj postavený v roce 1642 francouzským vědcem Blaise Pascalem. Obsahovala sadu vertikálně uspořádaných kol s vytištěnými čísly 0-9. Pokud by takové kolo udělalo plnou revoluci, zapojilo by se do sousedního kola a otočilo by ho o jednu divizi, což by poskytlo převod z jedné kategorie do druhé. Takový stroj mohl sčítat a odečítat čísla a byl používán v kanceláři Pascalova otce k výpočtu částky vybraných daní.
Před Pascalovým strojem byly vytvořeny různé projekty a dokonce i existující obrazy mechanických počítacích strojů, ale široce známý byl právě Pascalov stroj. Pascal si vzal patent na svůj stroj, prodal několik desítek návrhů; o jeho auto se zajímali šlechtici a dokonce i králové; například jeden z vozů byl věnován švédské královně Christině.
V roce 1673. Německý filozof a matematik Gottfried Leibniz vytvořil mechanické počítací zařízení, které nejen přidávalo a odečítalo, ale také násobilo a dělilo. Tento stroj se stal základem zařízení pro výpočet hmotnosti - přidávání strojů. Výroba mechanických počítacích strojů byla zahájena v USA v roce 1887, v Rusku v roce 1894. Tyto stroje však byly manuální, to znamená, že vyžadovaly neustálou lidskou účast. Neautomatizovali, ale pouze mechanizovali účet.
Pokusy „nutit“ technická zařízení k automatickému provádění jakýchkoli akcí bez lidského zásahu mají v historii výpočetní techniky velký význam.
Takové mechanické automatické stroje, postavené na základě hodinových mechanismů, byly velmi rozvinuty v 17. - 18. století. Známé byly zejména automaty francouzského mechanismu Jacquese de Vaucansona, mezi nimiž byl i flétnista, který navenek vypadal jako obyčejný člověk. Ale to byly jen hračky.
Zavádění automatizace do průmyslové výroby je spojeno se jménem francouzského inženýra Jacquarda, který vynalezl ovládací zařízení pro tkací stroj na bázi děrných štítků - lepenkových krabic s otvory. Děrováním děrovaných karet různými způsoby bylo možné na tkacích strojích vyrábět látky s různými vazbami nití.
Za otce výpočetní techniky je považován anglický vědec z 19. století Charles Babbage, který se nejprve pokusil postavit počítací stroj, který pracuje podle programu. Vozidlo mělo pomoci Britské námořní správě při sestavování námořních tabulek. Babbage věřil, že stroj musí mít zařízení, které bude ukládat čísla určená pro výpočty („paměť“). Současně by měl být také návod, co s těmito čísly („princip uloženého programu“). Chcete-li provádět operace s čísly, musí mít stroj speciální zařízení, které Babbage nazýval „mill“, a v moderních počítačích odpovídá ALU. Čísla bylo nutné do stroje zadat ručně a odeslat je do tiskového zařízení („vstupní / výstupní zařízení“). A konečně muselo existovat zařízení, které řídí provoz celého stroje („UU“). Babbageův stroj byl mechanický a pracoval s čísly reprezentovanými v desítkové soustavě.
Babbageovy vědecké myšlenky zaujaly dceru slavného anglického básníka George Byrona - lady Adu Lovelaceovou. Vypracovala programy, pomocí kterých mohl stroj provádět složité matematické výpočty. Mnoho konceptů zavedených Adou Lovelaceovou v popisu těchto prvních programů na světě, zejména koncept „smyčky“, je široce používáno moderními programátory.
Další důležitý krok na cestě k automatizaci výpočtů učinil asi 20 let po smrti Babbage Američan Herman Hollerith, který vynalezl elektromechanický stroj pro výpočet pomocí děrných štítků. Stroj byl použit ke zpracování údajů o sčítání lidu. Na děrovacích kartách byly ručně děrovány díry na základě odpovědí na sčítací otázky; třídicí stroj umožnil rozdělit karty do skupin v závislosti na umístění děrovaných otvorů a tabulátor spočítal počet karet v každé skupině. Díky tomuto stroji bylo možné zpracovat výsledky sčítání lidu Spojených států amerických z roku 1890 třikrát rychleji než ten předchozí.
V roce 1944 byl pod vedením Howarda Aikina ve Spojených státech postaven elektromechanický počítač, známý jako Mark-1 a poté Mark-2. Tento stroj byl založen na relé. Vzhledem k tomu, že relé mají dva stabilní stavy a návrháři opustili desítkovou soustavu, návrháři ještě nenapadli, čísla byla reprezentována v binárně-desítkové soustavě: každá desetinná číslice byla reprezentována čtyřmi binárními a byla uložena ve skupině čtyř relé. Rychlost práce byla asi 4 operace za sekundu. Současně bylo vytvořeno několik dalších reléových strojů, včetně sovětského reléového počítače RVM-1, navrženého v roce 1956 Bessonovem a úspěšně fungujícího až do roku 1966.
Výchozím bodem éry počítačů je obvykle 15. února 1946, kdy vědci z Pensylvánské univerzity uvedli do provozu první elektronický elektronkový počítač na světě - ENIAC. První aplikací ENIAC bylo řešení problémů pro přísně tajný projekt atomové bomby a poté byla použita hlavně pro vojenské účely. ENIAC neměl program uložený v paměti; „programování“ bylo prováděno instalací propojovacích vodičů mezi jednotlivé prvky.
Od roku 1944 se John von Neumann podílel na vývoji počítače. V roce 1946 byl publikován jeho článek, ve kterém byly formulovány dva nejdůležitější principy, které jsou základem všech moderních počítačů: použití systému binárních čísel a princip uloženého programu.
Počítače se objevily v SSSR. V roce 1952 byl pod vedením akademika Lebeděva vytvořen nejrychlejší počítač v Evropě BESM; v roce 1953 byla zahájena výroba sériového počítače Strela. Sériová sovětská auta byla na úrovni nejlepších světových vzorků.
Začal rychlý rozvoj VT.
První elektronický elektronkový počítač (ENIAC) sestával z asi 20 tisíc elektronek, byl umístěn ve velké hale, spotřeboval desítky kilowattů elektřiny a byl v provozu velmi nespolehlivý - ve skutečnosti fungoval pouze na krátké intervaly mezi opravami.
Od té doby prošel vývoj VT dlouhou cestou. Rozlišuje se několik generací počítačů. Generací se rozumí určitá fáze vývoje zařízení charakterizovaná jeho parametry, technologií výroby komponent atd.
1. generace - počátek 50. let (BESM, Strela, Ural). Na základě vakuových trubic. Velká spotřeba energie, nízká spolehlivost, nízký výkon (2 000 ops / s), malé množství paměti (několik kilobajtů); neexistovaly žádné prostředky pro organizaci výpočetních procesů, operátor pracoval přímo na konzole.
2. generace - konec 50. let (Minsk - 2, Hrazdan, Nairi). Polovodičové prvky, tištěné vedení, rychlost (50-60 tisíc op / s); objevil se vznik externích magnetických paměťových zařízení, primitivních operačních systémů a překladačů z algoritmických jazyků.
3. generace - polovina 60. let. Na základě integrovaných obvodů byly použity standardní elektronické součástky; rychlost až 1,5 milionu op / s; objevily se vyvinuté softwarové nástroje.
4. generace - postaveno na bázi mikroprocesorů. Počítače jsou specializované, objevují se jejich různé typy: superpočítače - pro řešení velmi složitých výpočetních problémů; sálové počítače - pro řešení ekonomických a výpočetních problémů v podniku, PC - pro individuální použití. Počítače nyní zaujímají dominantní část počítačového trhu a jejich schopnosti jsou milionkrát větší než u prvních počítačů.
První počítač Altair 8800 se objevil v roce 1975 na MITS, ale jeho schopnosti byly velmi omezené a při používání počítačů nedošlo k žádné zásadní změně. Revoluci v PC průmyslu provedly další dvě společnosti - IBM a Apple Computer, jejichž soupeření přispělo k rychlému vývoji špičkových technologií, zlepšujících technické a uživatelské kvality PC. V důsledku této soutěže se počítač stal nedílnou součástí každodenního života.
Historie společnosti Apple začala v roce 1976, kdy Steven Jobs a Stephen Wozniak (oba na počátku 20. let) sestavili svůj první počítač v garáži v Los Almos v Kalifornii. Skutečný úspěch však přišel do společnosti díky vydání počítače Apple-II, který byl vytvořen na základě mikroprocesoru Motorolla, vzhled připomínal běžný domácí spotřebič, ale za cenu, která byla pro obyčejného Američana cenově dostupná.
IBM se narodila v roce 1914 a specializovala se na výrobu psacích strojů. V padesátých letech se zakladatel společnosti Thomas Watson znovu zaměřil na výrobu sálových počítačů. V oblasti PC se firma zpočátku nechala počkat a uviděla postoj. Obrovský úspěch společnosti Apple varoval obra a za chvilku byl vytvořen první počítač IBM IBM představený v roce 1981. S využitím svých obrovských zdrojů společnost doslova zaplavila trh svými počítači se zaměřením na nejprostornější sféru jejich aplikace - svět podnikání. Počítač IBM PC byl založen na nejnovějším mikroprocesoru od společnosti Intel, který výrazně rozšířil možnosti nového počítače.
Aby zvítězila na trhu, byla IBM průkopníkem principu „otevřené architektury“. Počítač IBM PC nebyl vyroben jako jedna jednotka, ale byl sestaven ze samostatných modulů. Každá společnost mohla vyvinout zařízení kompatibilní s IBM PC. Pro IBM to byl obrovský komerční úspěch. Ale současně se na trhu začalo objevovat mnoho počítačů - přesné kopie počítačů IBM PC - takzvané klony. Společnost reagovala na výskyt „zdvojnásobení“ prudkým poklesem cen a vznikem nových modelů.
V reakci na to Apple poprvé vytvořil Apple Macintosh s myší a vysoce kvalitním grafickým displejem, stejně jako s mikrofonem a zvukovým generátorem. A co je nejdůležitější, existoval pohodlný a snadno použitelný software. Mac se začal prodávat a měl určitý úspěch, ale Apple se nepodařilo znovu získat vedoucí postavení na trhu s PC.
Ve snaze přiblížit použitelnost počítačů Apple urychlila IBM vývoj moderního softwaru. Obrovskou roli zde sehrálo vytvoření systému Microsoft OC Windows „95.
Od té doby je software stále pohodlnější a koncepčnější. Počítače jsou vybaveny novými zařízeními a ze zařízení pro profesionální činnosti se stávají „centra digitální zábavy“, která kombinují funkce různých domácích spotřebičů.