Історія розвитку інформаційних технологій

Основні дані про роботу

Версія шаблону	1.1
Філія	Московський
Вид роботи	Курсова робота
Назва дисципліни	Інформаційні технології
Тема	Історія розвитку інформаційних технологій
Прізвище студента	Пінтеліна
Ім'я студента	Олеся
По батькові студента	Геннадіївна
№ контракту	25500070609093

Зміст

Введення

Глава 1. Розвиток інформаційних технологій у період з XIV по XVII століття

Глава 2. Розвиток інформаційних технологій з XVIII по XX століття

Висновок

Глосарій

Список використаних джерел

Список скорочень

Введення

Я вибрала цю тему, бо вважаю її цікавою і актуальною. Далі я спробую пояснити, чому я зробила такий вибір і викладу деякі історичні дані по цій темі.

В історії людства можна виділити декілька етапів, які людське суспільство послідовно проходило у своєму розвитку. Ці етапи різняться основним способом забезпечення суспільством свого існування і видом ресурсів, що використовується людиною і що грає головну роль при реалізації даного способу. До таких етапам відносяться: етапи збирання і полювання, аграрний та індустріальний. У наш час найбільш розвинені країни світу знаходяться на завершальній стадії індустріального етапу розвитку суспільства. У них здійснюється перехід до наступного етапу, який названо "інформаційним". У даному суспільстві визначальна роль належить інформації. Інфраструктуру товариства формують способи і засоби збирання, обробки, зберігання та розповсюдження інформації. Інформація стає стратегічним ресурсом.

Тому з другої половини ХХ століття в цивілізованому світі основним, визначальним чинником соціально-економічного розвитку суспільства стає перехід від "економіки речей" до "економіки знань", відбувається істотне збільшення значення та ролі інформації у розв'язанні практично всіх завдань світового співтовариства. Це є переконливим доказом того, що науково-технічна революція поступово перетворюється в інтелектуально-інформаційну, інформація стає не тільки предметом спілкування, а й прибутковим товаром, безумовним і ефективним сучасним засобом організації та управління суспільним виробництвом, наукою, культурою, освітою і соціально-економічним розвитком суспільства в цілому.

Сучасні досягнення інформатики, обчислювальної техніки, оперативної поліграфії і телекомунікації породили новий вид високої технології, а саме інформаційну технологію.

Результати наукових і прикладних досліджень в галузі інформатики, обчислювальної техніки і зв'язку створили міцну базу для виникнення нової галузі знання та виробництва - інформаційної індустрії. У світі успішно розвивається індустрія інформаційних послуг, комп'ютерного виробництва і комп'ютеризація, як технологія автоматизованої обробки інформації; небувалого розмаху і якісного стрибка досягла індустрія і технологія в області телекомунікації - від найпростішої лінії зв'язку до космічної, що охоплює мільйони споживачів і представляє широкий спектр можливостей з транспортування інформації і взаємозв'язку її споживачів.

Весь цей комплекс (споживач з його завданнями, інформатика, всі технічні засоби інформаційного забезпечення, інформаційна технологія та індустрія інформаційних послуг тощо) становить інфраструктуру та інформаційний простір для здійснення інформатизації суспільства.

Таким чином, інформатизація це комплексний процес інформаційного забезпечення соціально-економічного розвитку суспільства на базі сучасних інформаційних технологій та відповідних технічних засобів.

І тому проблема інформатизації суспільства стала пріоритетною і значення її в суспільстві постійно наростає.

Глава 1. Розвиток інформаційних технологій у період з XIV по XVIII століття

Історія створення засобів цифрової обчислювальної техніки йде вглиб століть. Вона захоплююча і повчальна, з нею пов'язані імена видатних вчених світу.

У щоденниках геніального італійця Леонардо да Вінчі (1452 - 1519), вже в наш час був виявлений ряд малюнків, які виявилися ескізним нарисом підсумовує обчислювальної машини на зубчастих колесах, здатної складати 13 - розрядні десяткові числа. Фахівці відомої американської фірми IBM відтворили машину в металі і переконалися в повній спроможності ідеї вченого. Його підсумовує машину можна вважати початковою віхою в історії цифрової обчислювальної техніки. Це був перший цифровий суматор, своєрідний зародок майбутнього електронного суматора - найважливішого елементу сучасних ЕОМ, поки ще механічний, дуже примітивний (з ручним керуванням). У ті далекі від нас роки геніальний вчений був, мабуть, єдиним на Землі людиною, який зрозумів необхідність створення пристроїв для полегшення праці при виконанні обчислень.

Однак потреба в цьому була настільки малою, що лише через сто з гаком років після смерті Леонардо да Вінчі знайшовся інший європеєць - німецький вчений Вільгельм Шиккард (1592-1636), яка не читала, природно, щоденників великого італійця, який запропонував своє рішення цієї задачі. Причиною, що спонукала Шиккард розробити лічильну машину для підсумовування та множення шестирозрядних десяткових чисел, було його знайомство з польським астрономом І. Кеплером. Ознайомившись з роботою великого астронома, пов'язаної, в основному, з обчисленнями, Шиккард загорівся ідеєю надати йому допомогу в нелегкій праці. У листі, на його ім'я, відправленому в 1623 р., він наводить малюнок машини і розповідає як вона влаштована. На жаль, даних про подальшу долю машини історія не зберегла. Мабуть, рання смерть від чуми, що охопила Європу, перешкодила вченому виконати його задум.

Про винаходи Леонардо да Вінчі і Вільгельма Шиккард стало відомо лише в наш час. Сучасникам вони були невідомі.

У XYII столітті становище змінюється. У 1641 - 1642 рр.. дев'ятнадцятирічний Блез Паскаль (1623 - 1662), тоді ще мало кому відомий французький учений, створює діючу підсумовує машину ("паскаліни") див. додаток А. На початку він споруджував її з однією єдиною метою - допомогти батькові в розрахунках, які виконуються при зборі податків . У наступні чотири роки їм були створені більш досконалі зразки машини. Вони були шести і восьми розрядними, будувалися на основі зубчастих коліс, могли виробляти підсумовування і віднімання десяткових чисел. Було створено приблизно 50 зразків машин, Б. Паскаль отримав королівський привілей на їх виробництво, але практичного застосування "паскаліни" не отримали, хоча про них багато говорилося і писалося (в основному, у Франції).

У 1673г. інший великий європеєць, німецький вчений Вільгельм Лейбніц Готфрід (1646 - 1716), створює лічильну машину (арифметичний прилад, за словами Лейбніца) для додавання і множення дванадцятирозрядний десяткових чисел. До зубчастих коліс він додав ступінчастий валик, який дозволяв здійснювати множення і ділення. "... Моя машина дає можливість здійснювати множення і ділення над величезними числами миттєво, притому не вдаючись до послідовного додаванню і вирахуванню", - писав В. Лейбніц одному зі своїх друзів.

У цифрових електронних обчислювальних машинах (ЕОМ), що з'явилися більше двох століть тому, пристрій, що виконує арифметичні операції (ті ж самі, що і "арифметичний прилад" Лейбніца), отримало назву арифметичного. Пізніше, у міру додавання ряду логічних дій, його стали називати арифметико-логічним. Воно стало основним пристроєм сучасних комп'ютерів.

Таким чином, два генії X V II століття, встановили перші віхи в історії розвитку цифрової обчислювальної техніки.

Заслуги В. Лейбніца, однак, не обмежуються створенням "арифметичного пристрою". Починаючи зі студентських років і до кінця життя він займався дослідженням властивостей двійкової системи числення, що стала в подальшому, основною при створенні комп'ютерів. Він надавав їй якийсь містичний сенс і вважав, що на її базі можна створити універсальний мова для пояснення явищ світу та використання в усіх науках, у тому числі у філософії. Збереглося зображення медалі, намальоване В. Лейбніцем в 1697 р., що пояснює співвідношення між двійковій і десяткової системами числення (див. додаток Б).

У 1799 р. у Франції Жозеф Марі жакаре (1752 - 1834) винайшов ткацький верстат, в якому для завдання візерунка на тканини використовувалися перфокарти. Необхідні для цього вихідні дані записувалися у вигляді пробивок у відповідних місцях перфокарти. Так з'явилося перше примітивне пристрій для запам'ятовування і введення програмної (керуючої ткацьким процесом у даному випадку) інформації.

У 1795 р. там же математик Гаспар Проні (1755 - 1839), якого французьке уряд доручив виконання робіт, пов'язаних з переходом на метричну систему заходів, вперше у світі розробив технологічну схему обчислень, яка передбачає поділ праці математиків на три складові. Перша група з декількох висококваліфікованих математиків визначала (або розробляла) методи чисельних обчислень, необхідні для вирішення завдання, що дозволяють звести обчислення до арифметичним операціям - скласти, відняти, помножити, поділити. Завдання послідовності арифметичних дій і визначення вихідних даних, необхідних при їх виконанні ("програмування") здійснювала друга, дещо розширена за складом, група математиків. Для виконання складеної "програми", що складається з послідовності арифметичних дій, не було необхідності залучати фахівців високої кваліфікації. Ця, найбільш трудомістка частина роботи, доручалася третьої і найчисленнішої групи обчислювачів. Такий поділ праці дозволило значно прискорити отримання результатів і підвищити їх надійність. Але головне полягало в тому, що цим був даний імпульс подальшому процесу автоматизації, самої трудомісткою (але і простий!) Третьої частини обчислень - переходу до створення цифрових обчислювальних пристроїв з програмним керуванням послідовністю арифметичних операцій.

Цей завершальний крок в еволюції цифрових обчислювальних пристроїв (механічного типу) зробив англійський вчений Чарльз Беббідж (1791 - 1871). Блискучий математик, чудово володіє чисельними методами обчислень, що вже має досвід у створенні технічних засобів для полегшення обчислювального процесу (різницева машина Беббідж для табулювання поліномів, 1812 - 1822гг.), Він відразу побачив у технології обчислень, запропонованої Г. Проні, можливість подальшого розвитку своїх робіт. Аналітична машина (так назвав її Беббідж), проект якої він розробив у 1836 - 1848 роках, стала механічним прототипом з'явилися через століття ЕОМ. У ній передбачалося мати ті ж, що і в ЕОМ п'ять основних пристроїв: арифметичний, пам'ятi, керування, вводу, виводу.

Для арифметичного пристрою Ч. Беббідж використовував зубчасті колеса, подібні тим, що використовувалися раніше (див. додаток В). На них же Ч. Беббідж мав намір побудувати пристрій пам'яті з 1000 пятідесятіразрядних регістрів (по 50 коліс в кожному). Програма виконання обчислень записувалася на перфокартах, на них же записувалися вихідні дані та результати обчислень. У число операцій, крім чотирьох арифметичних, була включена операція умовного переходу та операції з кодами команд. Автоматичне виконання програми обчислень забезпечувалося пристроєм управління. Час складання двох пятідесятіразрядних десяткових чисел становила, за розрахунками вченого, 1 сек, множення - 1 хв.

Механічний принцип побудови пристроїв, використання десяткової системи числення, що ускладнює створення простої елементної бази, не дозволили Ч. Беббідж повністю реалізувати свій далекоглядний задум, довелося обмежитися скромними макетами. Інакше, за розмірами машина зрівнялася б з локомотивом, і щоб привести в рух її пристрою знадобився б паровий двигун.

Програми обчислень на машині Беббідж, складені дочкою Байрона Адою Августою Лавлейс (1815 - 1852), разюче схожі з програмами, складеними, згодом, для перших ЕОМ. Не випадково чудову жінку назвали першим програмістом світу.

Ще більш вражають її висловлювання з приводу можливостей машини:

"... Немає кінця демаркаційної лінії, що обмежує можливостi аналiтичної машини. Фактично аналiтичну машину можна розглядати як матеріальне і механічне вираз аналізу".

Незважаючи на всі старання Ч. Беббідж і А. Лавлейс машину побудувати не вдалося ... Сучасники, не бачачи конкретного результату, розчарувалися у роботі вченого. Він випередив свій час. І сам розумів це: "Ймовірно мине половина сторіччя, перш ніж хто-небудь візьметься за таку малообещающую завдання без тих вказівок, які я залишив після себе. І якщо хтось, не застережень моїм прикладом, візьме на себе це завдання і досягне мети у реальному конструюванні машини, яка втілює у собі всю виконавчу частину математичного аналізу за допомогою простих механічних або інших засобів, я не побоюся поплатитися своєю репутацією на його користь, тому що тільки він один повністю зможе зрозуміти характер моїх зусиль і цінність їх результатів ". Після смерті Ч. Беббідж Комітет Британської наукової асоціації, куди входили видатні вчені, розглянув питання, що робити з незавершеним аналітичної машиною і для чого вона може бути рекомендована.

До честі Комітету було сказано: "... Можливості аналітичної машини простираються так далеко, що їх можна порівняти тільки з межами людських можливостей ... Успішна реалізація машини може означати епоху в історії обчислень, рівну введенню логарифмів".

Ще один видатний англієць виявився незрозумілим, це був Джордж Буль (1815 - 1864). Розроблена ним алгебра логіки (алгебра Буля) знайшла застосування лише в наступному столітті, коли знадобився математичний апарат для проектування схем ЕОМ, що використовують двійкову систему числення. "З'єднав" математичну логіку з двійковою системою числення і електричними ланцюгами американський вчений Клод Шенон у своїй знаменитій дисертації (1936г.).

Глава 2. Історія розвитку інформаційних технологій з XVIII по XX століття

Через 63 роки після смерті Ч. Беббідж знайшовся "хтось" узяв на себе завдання створити машину, подібну - за принципом дії, тієї, якій віддав життя Ч. Беббідж. Ним виявився німецький студент Конрад Цузе (1910 - 1985). Роботу по створенню машини він почав у 1934р., За рік до отримання інженерного диплома. Конрад не знав ні про машину Беббідж, ні про роботи Лейбніца, ні про алгебри Буля, яка підходить для того, щоб проектувати схеми з використанням елементів, що мають лише два стійких стани.

Тим не менш, він виявився гідним спадкоємцем В. Лейбніца і Дж.Буля оскільки повернув до життя вже забуту двійкову систему числення, а при розрахунку схем використовував щось подібне булевої алгебри. У 1937р. машина Z 1 (що означало Цузе 1) була готова і запрацювала.

Вона була подібно машині Беббідж чисто механічної. Використання двійкової системи створило диво - машина займала всього два квадратних метри на столі в квартирі винахідника. Довжина слів становила 22 двійкових розряду. Виконання операцій проводилося з використанням плаваючою комою. Для мантиси і її знака відводилося 15 розрядів, для порядку - 7. Пам'ять (теж на механічних елементах) містила 64 слова (проти 1000 у Беббідж, що теж зменшило розміри машини). Числа і програма вводилася вручну. Через рік у машині з'явився пристрій введення даних і програми, що використало кінострічку, на яку перфорувати інформація, а механічне арифметичний пристрій замінило АУ послідовної дії на телефонних реле. У цьому К. Цузе допоміг австрійський інженер Гельмут Шрайер, фахівець в галузі електроніки. Удосконалена машина отримала назву Z 2. У 1941 р. Цузе за участю Г. Шрайера створює релейну обчислювальну машину з програмним керуванням (Z 3), що містить 2000 реле і повторює основні характеристики Z 1 і Z 2. Вона стала першою в світі повністю релейного цифрової обчислювальної машиною з програмним управлінням і успішно експлуатувався. Її розміри лише трохи перевищували розміри Z 1 і Z 2.

Ще в 1938 р. Г. Шрайер, запропонував використовувати для побудови Z 2 електронні лампи замість телефонних реле. К. Цузе не схвалив його пропозицію. Але в роки Другої світової війни він сам прийшов до висновку про можливість лампового варіанти машини. Вони виступили з цим повідомленням у колі вчених мужів і піддалися глузуванням і засудження. Названа ними цифра - 2000 електронних ламп, необхідних для побудови машини, могла остудити гарячі голови. Лише один із слухачів підтримав їх задум. Вони не зупинилися на цьому і представили свої міркування у військове відомство, вказавши, що нова машина могла б використовуватися для розшифровки радіограм союзників.

Але шанс створити в Німеччині не тільки першу релейну, але і першу в світі електронну обчислювальну машину був упущений.

До цього часу К. Цузе організував невелику фірму, і її зусиллями були створені дві спеціалізовані релейні машини S 1 і S 2. Перша - для розрахунку крил "літаючих торпед" - літаків-снарядів, якими обстрілювали Лондон, друга - для управління ними. Вона виявилася першою в світі керуючої обчислювальної машиною.

До кінця війни К. Цузе створює ще одну релейну обчислювальну машину - Z 4. Вона виявиться єдиною збереженою з усіх машин, розроблених ним. Інші будуть знищені при бомбардуванні Берліна і заводів, де вони випускалися.

І так, К. Цузе встановив кілька віх в історії розвитку комп'ютерів: першим в світі використав при побудові обчислювальної машини двійкову систему числення (1937г.), створив першу в світі релейну обчислювальну машину з програмним керуванням (1941р.) та цифрову спеціалізовану керуючу обчислювальну машину (1943г.).

Ці справді блискучі досягнення, проте, суттєвого впливу на розвиток обчислювальної техніки в світі не надали.

Справа в тому, що публікацій про них і будь-якої реклами через секретність робіт не було, і тому про них стало відомо лише через декілька років після завершення Другої світової війни.

По іншому розвивалися події в США. У 1944 р. вчений Гарвардського університету Говард Айкен (1900-1973) створює першу в США (тоді вважалося першу в світі.) Релейно-механічну цифрову обчислювальну машину МАРК-1. За своїми характеристиками (продуктивність, об'єм пам'яті) вона була близька до Z 3, але істотно відрізнялася розмірами (довжина 17м, висота 2,5 м, вага 5 тонн, 500 тисяч механічних деталей).

У машині використовувалася десяткова система числення. Як і в машині Беббідж в лічильниках і регістрах пам'яті використовувалися зубчасті колеса. Управління і зв'язок між ними здійснювалася за допомогою реле, число яких перевищувала 3000. Г. Айкен не приховував, що багато чого в конструкції машини він запозичив у Ч. Беббідж. "Якби був живий Беббідж, мені нічого було б робити", - говорив він. Чудовим якістю машини була її надійність. Встановлена ​​в Гарвардському університеті вона пропрацювала там 16 років.

Слідом за МАРК-1 вчений створює ще три машини (МАРК-2, МАРК-3 і МАРК-4) і теж з використанням реле, а не електронних ламп, пояснюючи це ненадійністю останніх.

На відміну від робіт Цузе, які велися з дотриманням секретності, розробка МАРК1 проводилася відкрито і про створення незвичайної на ті часи машини швидко довідалися в багатьох країнах. Дочка К. Цузе, що працювала у військовій розвідці і знаходилася у той час в Норвергіі, надіслала батькові вирізку з газети, що повідомляє про грандіозний досягненні американського вченого.

К. Цузе міг торжествувати. Він багато в чому випередив з'явився суперника. Пізніше він направить йому листа і скаже про це. А уряд Німеччини в 1980р. виділить йому 800 тис. марок для відтворення Z 1, що він і здійснив разом з допомагали йому студентами. Свого воскреслого первістка К. Цузе передав на довічне зберігання до музею обчислювальної техніки в Падеборн.

Продовжити розповідь про Г. Айкен хочеться цікавим епізодом. Справа в тому, що роботи зі створення МАРК1 виконувалися на виробничих приміщеннях фірми IBM. Її керівник в той час Том Уотсон, любив порядок у всьому, наполіг, щоб величезна машина була "одягнена" у скло і сталь, що робило її дуже респектабельної. Коли машину перевезли до університету і представили публіці, то ім'я Т. Уотсона в числі творців машини не було згадано, що страшно розлютило керівника IBM, який вклав у створення машини півмільйона доларів. Він вирішив "утерти ніс" Г. Айкен. У результаті з'явився релейно-електронний монстр, у величезних шафах якого розміщувалися 23тис. реле та 13тис. електронних ламп. Машина виявилася не працездатною. В кінці-кінців вона була виставлена ​​в Нью Йорку для показу недосвідченої публіці. На цьому гіганті завершився період електро-механічних цифрових обчислювальних машин.

Що стосується Г. Айкена, то, повернувшись до університету, він першим у світі, почав читання лекцій за новим тоді предмету, який отримав зараз назва Computer Science - наука про комп'ютери, він же, один з перших запропонував використовувати машини в ділових розрахунках і бізнесі. Спонукальним мотивом для створення МАРК-1 було прагнення Гайкена допомогти собі в численних розрахунках, які йому доводилося робити при підготовці дисертаційної роботи (присвяченій, до речі, вивчення властивостей електронних ламп).

Однак, вже насувалося час, коли обсяг розрахункових робіт у розвинених країнах став наростати як сніжний ком, в першу чергу в галузі військової техніки, чому сприяла Друга світова війна.

У 1941 р. співробітники лабораторії балістичних досліджень Абердинського артилерійського полігону в США звернулися до розташованої неподалік технічну школу при Пенсільванському університеті за допомогою у складанні таблиць стрільби для артилерійських знарядь, сподіваючись на що був у школі диференціальний аналізатор Буша - громіздке механічне аналогове обчислювальний пристрій. Проте, співробітник школи фізик Джон Мочлі (1907-1986), захоплювався метереологіей і змайстрували для вирішення завдань у цій області кілька найпростіших цифрових пристроїв на електронних лампах, запропонував щось інше. Їм було складено (у серпні 1942р.) Та відправлено у військове відомство США пропозицію про створення потужного комп'ютера (на ті часи) на електронних лампах. Ці, воістину історичні п'ять сторінок були покладені військовими чиновниками під сукно, і пропозиція Мочлі, ймовірно, залишилося б без наслідків, якби їм не зацікавилися співробітники полігону. Вони домоглися фінансування проекту, і в квітні 1943 р. був укладений контракт між полігоном і Пенсільванським університетом на створення обчислювальної машини, названої електронним цифровим інтегратором і комп'ютером (ЕНІАК). На це відпускалося 400 тис. доларів. До роботи було залучено близько 200 чоловік, у тому числі кілька десятків математиків та інженерів.

Керівниками роботи стали Дж. Мочлі і талановитий інженер-електронщик Преспер Еккерт (1919 - 1995). Саме він запропонував використовувати для машини забраковані військовими представниками електронні лампи (їх можна було отримати безкоштовно). Враховуючи, що необхідна кількість ламп наближалося до 20тисячам, а кошти, виділені на створення машини, досить обмежені, - це було мудрим рішенням. Він же запропонував знизити напругу розжарення ламп, що суттєво збільшило надійність їхньої роботи. Напружена робота завершилася наприкінці 1945 року. ЕНІАК був пред'явлений на випробування і успішно їх витримав. На початку 1946р. машина почала вважати реальні завдання. За розмірами вона була більш вражаючою, ніж МАРК-1: 26м в довжину, 6м в висоту, вага 35тонн. Але вражали не розміри, а продуктивність - вона в 1000 разів перевищувала продуктивність МАРК 1. Таким був результат використання електронних ламп!

В іншому ЕНІАК мало чим відрізнявся від МАРК-1. У ньому використовувалася десяткова система числення. Розрядність слів - 10десятічних розрядів. Ємність електронної пам'яті - 20слов. Введення програм - з комутаційного поля, що викликало масу незручностей: зміна програми займала багато години і навіть дні.

У 1945р., Коли завершувалися роботи зі створення ЕНІАК, і його творці вже розробляли новий електронний цифровий комп'ютер ЕДВАК в якому мали намір розміщувати програми в оперативній пам'яті, щоб усунути основний недолік ЕНІАК - складність введення програм обчислень, до них в якості консультанта був спрямований видатний математик , учасник Матхеттенского проекту зі створення атомної бомби Джон фон Нейман (1903-1957). Слід сказати, що розробники машини, судячи з усього, не просили цієї допомоги. Дж.Нейман, ймовірно, сам проявив ініціативу, почувши від свого приятеля Г. Голдстайна, математика, який працював у військовому відомстві, про ЕНІАКу. Він відразу оцінив перспективи розвитку нової техніки і взяв найактивнішу участь у завершенні робіт зі створення Едвак. Написана ним частину звіту по машині, містила загальний опис Едвак та основні принципи побудови машини (1945 р.).

Вона була розмножена Г. Голдстайном (без узгодження з Дж. Мочлі і П. Еккертом) і розіслана в ряд організацій. У 1946р. Нейманом, Голдстайном і Беркс (всі троє працювали в Прінстонському інституті перспективних досліджень) було складено ще один звіт ("Попереднє обговорення логічного конструювання пристрою", червень 1946р.), Який містив розгорнутий і детальний опис принципів побудови цифрових електронних обчислювальних машин. У тому ж році звіт був поширений на літній сесії Пенсільванського університету.

Викладені у звіті принципи зводилися до наступного.

1. Машини на електронних елементах повинні працювати не в десятковій, а двійковій системі числення.

2. Програма повинна розміщуватися в одному з блоків машини - у запам'ятовуючому пристрої, що володіє достатньою місткістю і відповідними швидкостями вибірки і записи команд програми.

3. Програма, так само як і числа, з якими оперує машина, записується у двійковому коді. Таким чином, за формою представлення команди і числа однотипні. Ця обставина призводить до наступних важливих наслідків:

проміжні результати обчислень, константи та інші числа можуть розміщуватися в тому ж пристрої, що і програма;

числова форма запису програми дозволяє машині здійснювати операції з величинами, якими закодовані команди програми.

4. Труднощі фізичної реалізації запам'ятовуючого пристрою, швидкодія якого відповідає швидкості роботи логічних схем, вимагає ієрархічної організації пам'яті.

5. Арифметичний пристрій машини конструюється на основі схем, що виконують операцію складання, створення спеціальних пристроїв для виконання інших операцій недоцільно.

6. У машині використовується паралельний принцип організації обчислювального процесу (операції над словами проводяться одночасно по всіх розрядів).

Не можна сказати, що перераховані принципи побудови ЕОМ були вперше висловлені Дж.Нейманом і рештою авторами. Їхня заслуга в тому, що вони, узагальнивши накопичений досвід побудови цифрових обчислювальних машин, зуміли перейти від схемних (технічних) описів машин до їх узагальненої логічно ясною структурі, зробили важливий крок від теоретично важливих основ (машина Тьюринга) до практики побудови реальних ЕОМ. Ім'я Дж.Неймана привернуло увагу до звітів, а висловлені в них принципи і структура ЕОМ отримали назву неймановскую.

Під керівництвом Дж.Неймана в Прінстонському інституті перспективних досліджень у 1952р. була створена ще одна машина на електронних лампах маніак (для розрахунків зі створення водневої бомби), а в 1954р. ще одна, вже без участі Дж.Неймана. Остання була названа на честь вченого "Джонiак". На жаль, лише три роки потому Дж.Нейман важко захворів і помер.

Дж.Мочлі і П. Еккерт, ображені тим, що у звіті Прінстонського університету вони не фігурували і вистраждане ними рішення розташовувати програми в оперативній пам'яті стали приписувати Дж.Нейману, а, з іншого боку, побачивши, що багато, що виникли як гриби після дощу , фірми прагнуть захопити ринок ЕОМ, вирішили взяти патенти на ЕНІАК.

Однак у цьому їм було відмовлено. Допитливі суперники розшукали інформацію про те, що ще в 1938 - 1941 роках працював у сільськогосподарському училищі штату Айова професор математики Джон Атанасов (1903 -1996), болгарин за походженням, разом зі своїм помічником Клиффордом Бери розробив макет спеціалізованої цифрової обчислювальної машини (з використанням двійкової системи числення) для розв'язання систем алгебраїчних рівнянь. Макет містив 300 електронних ламп, мав пам'ять на конденсаторах. Таким чином, піонером лампової техніки в області комп'ютерів виявився Атанасов.

До того ж Дж.Мочлі, як з'ясував суд, що розбирав справу за видачу патенту, виявляється, був знайомий з роботами Атанасова не з чуток, а провів п'ять днів в його лабораторії, в дні створення макета.

Що стосується зберігання програм в оперативній пам'яті і теоретичного обгрунтування основних властивостей сучасних комп'ютерів, то і тут Дж.Мочлі і П. Еккерт не були першими. Ще в 1936р. про це сказав Алан Тьюринг (1912 - 1953) - геніальний, математик, який опублікував тоді свою чудову роботу "Про вичіслімих числах".

Вважаючи, що найбільш важлива риса алгоритму (завдання на обробку інформації) - це можливість механічного характеру його виконання, А. Тьюрінг запропонував для дослідження алгоритмів абстрактну машину, що отримала назву "машина Тьюринга". У ній він передбачив основні властивості сучасного комп'ютера. Дані повинні були вводитися в машину з паперової стрічки, поділеної на клітини-осередки. Кожна з них містила символ або була порожньою. Машина не тільки могла обробляти записані на стрічці символи, а й змінювати їх, стираючи старі і записуючи нові відповідно до інструкцій, що зберігаються в її внутрішньої пам'яті. Для цього вона доповнювалася логічним блоком, що містить функціональну таблицю, визначає послідовність дій машини. Інакше кажучи, А. Тьюрінг передбачив наявність деякого запам'ятовуючого пристрою для зберігання програми дій машини. Але не тільки цим визначаються його видатні заслуги.

У 1942 - 1943 роках, у розпал Другої світової війни, в Англії, в обстановці найсуворішої таємності з його участю в Блечлі-парку під Лондоном була побудована і успішно експлуатувалася перша в світі спеціалізована цифрова обчислювальна машина "Колоссус" на електронних лампах для розшифровки секретних радіограм німецьких радіостанцій. Вона успішно впоралася з поставленим завданням. Один з учасників створення машини так оцінив заслуги А. Тьюринга: "Я не хочу сказати, що ми виграли війну завдяки Тьюрингу, але беру на себе сміливість сказати, що без нього ми могли її і програти". Після війни вчений взяв участь у створенні універсальної лампової ЕОМ. Раптова смерть на 41-му році життя завадила реалізувати повною мірою його видатний творчий потенціал. У пам'ять про О. Тьюринга в встановлена ​​премія його імені за видатні роботи в галузі математики та інформатики. ЕОМ "Колоссус" відновлена ​​і зберігається в музеї містечка Блечлі парк, де вона була створена.

Однак, в практичному плані Дж.Мочлі і П. Еккерт дійсно виявилися першими, хто, зрозумівши доцільність збереження програми в оперативній пам'яті машини (незалежно від А. Тьюрінга), заклали це в реальну машину - свою другу машину ЕДВАК. На жаль її розробка затрималася, і вона була введена в експлуатацію тільки в 1951р. У цей час в Англії вже два роки працювала ЕОМ зі збереженої в оперативній пам'яті програмою! Справа в тому, що в 1946 р. в розпал робіт з ЕДВАК Дж.Мочлі прочитав курс лекцій за принципами побудови ЕОМ в Пенсильванському університеті. Серед слухачів виявився молодий вчений Моріс Уїлкс (народився в 1913р.) З Кембріджського університету, того самого, де сто років тому Ч. Беббідж запропонував проект цифрової машини з програмним управлінням. Повернувшись до Англії, талановитий молодий вчений зумів за дуже короткий термін створити ЕОМ ЕДСАК (електронний комп'ютер на лініях затримки) послідовного дії з пам'яттю на ртутних трубках з використанням двійкової системи обчислення і збереженої в оперативній пам'яті програмою. У 1949 р. машина запрацювала. Так М. Уїлкс виявився першим у світі, хто зумів створити ЕОМ з збереженої в оперативній пам'яті програмою. У 1951 В 1951р. він же запропонував мікропрограмне управління операціями. ЕДСАК став прототипом першої у світі серійною комерційної ЕОМ ЛЕО (1953г.). Сьогодні М. Уїлкс - єдиний, що залишилися в живих комп'ютерних піонерів світу старшого покоління, тих, хто створював перші ЕОМ. Дж. Мочлі і П. Еккерт намагалися організувати власну компанію, але її довелося продати із-за виниклих фінансових труднощів. Їхня нова розробка - машина "УНIВАК, призначена для комерційних розрахунків, перейшла у власність фірми Ремінгтон Ренд і багато в чому сприяла її успішної діяльності.

Хоча Дж. Мочлі і П. Еккерт не отримали патенту на ЕНІАК, його створення стало, безумовно золотий віхою у розвитку цифрової обчислювальної техніки, що відзначає перехід від механічних і електромеханічних до електронним цифровим обчислювальним машинам.

У 1996 р. з ініціативи Пенсільванського університету багато країн світу відзначили 50-річчя інформатики, пов'язавши це подія з 50-річчям створення ЕНІАК. Для цього були багато підстави - ​​до ЕНІАК і після жодна ЕОМ не викликала такого резонансу в світі і не мала такого впливу на розвиток цифрової обчислювальної техніки як чудове дітище Дж. Мочлі і П. Еккерта.

У другій половині нашого століття розвиток технічних засобів пішло значно швидше. Ще стрімкіше розвивалася сфера програмного забезпечення, нових методів чисельних обчислень, теорія штучного інтелекту.

У 1995 р. американський професор інформатики Університету штату Вірджинія Джон Лі опублікував книгу "Комп'ютерні піонери". У число піонерів він включив тих, хто вніс істотний внесок у розвиток технічних засобів, програмного забезпечення, методів обчислень, теорію штучного інтелекту та ін, за час від появи перших примітивних засобів обробки інформації до наших днів.

Висновок

За останні десятиліття XX століття комп'ютери багато разів збільшили свою швидкодію і об'єми переробляється і запам'ятовувати інформацію.

У 1965 році Гордон Мур, один із засновників корпорації Intel, що лідирує в області комп'ютерних інтегральних схем - "чипів", висловив припущення, що кількість транзисторів у них буде щорічно подвоюватися. Протягом наступних 10 років це передбачення збулося, і тоді він припустив, що тепер це число буде подвоюватися кожні 2 роки. І, дійсно, кількість транзисторів у мікропроцесорах подвоюється за кожні 18 місяців. Тепер фахівці з комп'ютерної техніки називають цю тенденцію законом Мура. Схожа закономірність спостерігається і в області розробки і виробництва пристроїв оперативної пам'яті і накопичувачів інформації. Не відставало і розвиток програмного забезпечення, без якого взагалі неможливо користування персональним комп'ютером, і перш за все операційних систем, що забезпечують взаємодію між користувачем і ПК.

У 1981 році фірма Microsoft розробила операційну cистему MS-DOS для своїх персональних комп'ютерів.

У 1983 році був створений вдосконалений персональний комп'ютер IBM PC / XT фірми IBM.

У 1980-х роках були створені чорно-білі і кольорові струменеві та лазерні принтери для роздруку інформації на виході з комп'ютерів. Вони значно перевершують матричні принтери за якістю і швидкістю друку.

У 1983-1993 роках відбувалося створення глобальної комп'ютерної мережі Internet та електронної пошти E-mail, якими змогли скористатися мільйони користувачів у всьому світі.

У 1992 році фірма Microsoft випустила операційну систему Windows-3.1 для IBM PC-сумісних комп'ютерів. Слово "Windows" в перекладі з англійської означає "вікна". "Віконна" операційна система дозволяє працювати відразу з декількома документами. Вона являє собою так званий "графічний інтерфейс". Це - система взаємодії з ПК, при якій користувач має справу з так званими "іконками": картинками, якими він може керувати за допомогою комп'ютерної миші. Такий графічний інтерфейс і система вікон був вперше створений у дослідницькому центрі фірми Xerox в 1975 році і застосований для ПК Apple.

У 1995 році фірма Microsoft випустила операційну систему Windows-95 для IBM PC-сумісних комп'ютерів, більш досконалу в порівнянні з Windows-3.1, у 1998 році - її модифікацію Windows-98, а в 2000 році - Windows-2000, а в 2006 році - Windows ХР. Для них розроблено цілий ряд прикладних програм: текстовий редактор Word, електронні таблиці Excel, програма для користування системою Internet та електронною поштою E-mail - Internet Explorer, графічний редактор Paint, стандартні прикладні програми (калькулятор, годинник, номеронабирач), щоденник Microsoft Schedule, універсальний програвач, фонограф і лазерний програвач.

За останні роки стало можливим об'єднати на персональному комп'ютері текст і графіку зі звуком і рухомими зображеннями. Така технологія отримала назву "мультимедіа". В якості носіїв інформації в таких мультимедійних комп'ютерах використовуються оптичні компакт-диски CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory - тобто пам'ять на компакт-диску "тільки для читання"). Зовні вони не відрізняються від звукових компакт-дисків, які використовуються в програвачах і музичних центрах. Крім портативних персональних комп'ютерів, створюються суперкомп'ютери для вирішення складних завдань в науці і техніці - прогнозів погоди і землетрусів, розрахунків ракет і літаків, ядерних реакцій, розшифровки генетичного коду людини. У них використовуються від декількох до кількох десятків мікропроцесорів, що здійснюють паралельні обчислення. Перший суперкомп'ютер розробив Сеймур Крей в 1976 році.

У 2002 році в Японії був побудований суперкомп'ютер NEC Earth Simulator, що виконує 35600 млрд операцій в секунду. На сьогодні це самий швидкодіючий у світі суперкомп'ютер.

У 2005 році компанія IBM розробила суперкомп'ютер Blue Gene продуктивністю понад 30 трильйонів операцій за секунду. Він містить 12000 процесорів і володіє в тисячу разів більшою потужністю, ніж знаменитий Deep Blue, з яким в 1997 році грав в шахи чемпіон світу Гаррі Каспаров. Компанія IBM і дослідники з Швейцарського політехнічного інституту в Лозанні вперше зробили спробу моделювання людського мозку. У 2006 році персональним комп'ютерам виповнилося 25 років. Вони дуже змінилися за ці роки. Перші з них, обладнані мікропроцесором Intel, працювали з тактовою частотою всього 4,77 МГц і мали оперативну пам'ять 16 Кбайт. Сучасні ПК, обладнані мікропроцесором Pentium 4, створеному в 2001 році, мають тактову частоту 3-4 ГГц, оперативну пам'ять 512 Мбайт - 1Гбайт і довготривалу пам'ять (вінчестер) обсягом десятки і сотні Гбайт і навіть 1 Терабайт. Такого гігантського прогресу не спостерігається в жодній галузі техніки, крім цифрової обчислювальної. Якби такий же прогрес був у збільшенні швидкості літаків, то вони давно б уже літали зі швидкістю світла. Мільйони комп'ютерів використовуються практично у всіх галузях економіки, промисловості, науки, техніки, педагогіки, медицини. Основні причини такого прогресу - у надзвичайно високих темпах мікромініатюризації пристроїв цифрової електроніки та успіхи програмування, що зробили "спілкування" рядових користувачів з персональними комп'ютерами простим і зручним.

Глосарій

Список використаних джерел

1. Левін В.І., "Історія інформаційних технологій."

БІНОМ. Лабораторія знань, Інтернет-університет інформаційних технологій - ІНТУІТ.ру, 2007

2. Аркадій частика, "Архітектори комп'ютерного світу", БХВ-Петербург, 2002р

3. Віталій Леонтьєв, "Новітня енциклопедія персонально комп'ютера 2005", ОЛМА-ПРЕСС Освіта, 2005р

4. Полунов Ю.Л., "Від абака до комп'ютера: долі людей і машин", Російська Редакція, 2004р

5. Малиновський Б.М., "Історія обчислювальної технiки в особах", Київ, 1995р

6. Ємельянов С.В., "Інформаційні технології та обчислювальні системи", Едіторіал УРСС, 2004р.

7. Угринович Н.Д. "Інформатика та інформаційні технології", БІНОМ. Лабораторія знань, 2003р.

8. Володимир Машурцев, Георгій Ксандопуло, Ігор Корнєєв "Інформаційні технології: підручник для вузів". 2009р

9. Трофімов В.В., "Інформаційні технології" 2007р.

10. Федорова Н., "Інформаційні системи" Akademia, 2010р

Список скорочень

Машина Z 1 - перша машина Цзуе.

МАРК-1 - перша релейно-механічна цифрова обчислювальна машина.

МАРК-2 - друга релейно-механічна цифрова обчислювальна машина.

МАРК-3 - третя релейно-механічна цифрова обчислювальна машина.

МАРК-4 - четверта релейно-механічна цифрова обчислювальна машина.

ЕНІАК - обчислювальна машина, названа електронним цифровим інтегратором і комп'ютером.

ЕДВАК - електронний цифровий комп'ютер, в якому розміщувалися програми в оперативній пам'яті.

ЕОМ ЕДСАК - електронний комп'ютер на лініях затримки.

"УНIВАК - машина, призначена для комерційних розрахунків.