Информация о первых компьютерах. Почему мы всегда позади: как в России создали первый компьютер и что из этого вышло

Появились после Второй мировой войны, когда открытия математиков и других ученых позволили воплотить в жизнь новый способ считывания информации. И хотя сегодня эти машины кажутся диковинными артефактами, именно они стали прародителями современных, привычных обывателю ПК.

Манчестерский "Марк I" и EDSAC

Первым компьютером в современном понимании этого слова стало устройство "Марк I", созданное в 1949 году. Его уникальность заключалась в том, что он был полностью электронным, а в его оперативной памяти хранилась программа. Это достижение британских специалистов было большим рывком вперед в многовековой истории развития вычислительных машин. Манчестерский "Марк I" включал в себя трубки Уильямса и магнитные барабаны, которые и служили хранилищем для информации.

Сегодня, спустя много лет, история создания первого компьютера вызывает дискуссии. Спорным остается вопрос о том, какую именно машину можно назвать первым компьютером. Манчестерский "Марк I" остается самой популярной версией, хотя есть и другие претенденты. Один из них - EDSAC. Без этой машины история возникновения компьютера как изобретения была бы совершенно другой. Если "Марк" появился в Манчестере, то EDSAC создавался силами ученых из Кембриджского университета. Этот компьютер был введен в эксплуатацию в мае 1949 года. Тогда на нем была выполнена первая программа, которая возвела в квадрат числа от 0 до 99.

Z4

Манчестерский "Марк I" и EDSAC предназначались для конкретных программ. Следующим шагом в эволюции вычислительных машин стал Z4. Не в последнюю очередь устройство отличала драматичная история создания. Компьютер был создан немецким инженером Конрадом Цузе. Работа над проектом началась на завершающем Это обстоятельство сильно затормозило данную разработку. Лаборатория Цузе была уничтожена во время налета авиации противника. Вместе с ней было утеряно все оборудование и предварительные результаты длительной работы.

Тем не менее талантливый инженер не сдался. Изготовление было продолжено уже после наступления мира. В 1950 году проект наконец был завершен. Долгой и тернистой оказалась история его создания. Компьютер тут же заинтересовал Швейцарскую высшую техническую школу. Она выкупила машину. Z4 заинтересовал специалистов неспроста. Компьютер обладал универсальным программированием, то есть был первым многофункциональным устройством подобного типа.

В том же 1950 году история создания компьютеров в СССР ознаменовалась не менее важным событием. В Киевском институте электротехники была создана МЭСМ - малая электронная счетная машина. Над проектом трудилась группа советских ученых, которой руководил академик Сергей Лебедев.

Устройство этой машины включало в себя шесть тысяч электрических ламп. Большая мощность позволяла браться за задачи, которые прежде были невиданными для советской техники. За секунду приспособление могло выполнять около трех тысяч операций.

Коммерческие модели

На первом этапе развития компьютеров их разработкой занимались специалисты из университетов или других государственных структур. В 1951 году появилась модель LEO I, созданная благодаря вложениям британской частной компании Lyons and Company, владевшей ресторанами и магазинами. С появлением этого устройства история создания компьютеров достигла очередного важного рубежа. LEO I первым использовался для обработки коммерческих данных. Его конструкция была схожа с конструкцией идейного предшественника EDSAC.

Первым американским коммерческим компьютером стал UNIVAC I. Он появился в том же 1951 году. Всего было продано сорок шесть таких моделей, стоимость каждой из которых составляла миллион долларов. Одна из них использовалась при переписи населения в США. Устройство состояло более чем из пяти тысяч электровакуумных ламп. В качестве носителя информации использовались линии задержки из ртути. На одной из них могло храниться до тысячи слов. При разработке UNIVAC I было решено отказаться от перфокарт и перейти на металлизированную магнитную ленту. С ее помощью устройство могло подключаться к коммерческим системам хранения данных.

«Стрела»

Тем временем у советских электронных была своя история создания. Компьютер «Стрела», появившийся в 1953 году, стал первым подобным серийным устройством в СССР. Новинка выпускалась на базе Московского завода счетно-аналитических машин. За три года производства было изготовлено восемь образцов. Эти уникальные машины были установлены в Академии наук, МГУ и конструкторских бюро, расположенных в закрытых городах.

«Стрела» могла совершать 2-3 тысячи операций в секунду. Для отечественной техники это были рекордные цифры. Данные хранились на магнитной ленте, которая вмещала до 200 тысяч слов. Разработчики устройства были удостоены Главный конструктор Юрий Базилевский также стал Героем Социалистического Труда.

Второе поколение ЭВМ

Еще в 1947 году были изобретены транзисторы. В конце 50-х гг. они пришли на смену энергозатратным и хрупким лампам. С появлением транзисторов у вычислительных машина началась новая история создания. Компьютеры, получившие эти новые детали, позже были признаны моделями второго поколения. Главное новшество заключалось в том, что печатные платы и транзисторы позволили значительно уменьшить размеры компьютеров, отчего те стали гораздо практичнее и удобнее.

Если раньше ЭВМ занимали собой целые комнаты, то теперь они уменьшились до пропорций офисных столов. Такой к примеру, была модель IBM 650. Но даже транзисторы не разрешили еще одной важной проблемы. Компьютеры по-прежнему были крайне дорогими, из-за чего они производились только на заказ для университетов, крупных корпораций или правительств.

Дальнейшая эволюция компьютеров

В 1959 году были изобретены интегральные схемы. Они положили начало третьему поколению компьютеров. 1960-е гг. стали переломными для ЭВМ. Их производство и продажа увеличились в разы. Благодаря новым деталям устройства стали дешевле и доступнее, хотя они по-прежнему не были персональными. В основном эти ЭВМ покупались компаниями.

В 1971 году разработчики Intel выпустили на рынок первый в истории микропроцессор На его основе появились компьютеры четвертого поколения. Микропроцессы разрешали несколько важных проблем, до того скрывавшихся в устройстве любой ЭВМ. Одна такая деталь выполняла все логические и арифметические операции, которые были записаны с помощью машинного кода. До этого открытия данная функция лежала на множестве мелких элементов. Появление единственной универсальной детали стало предвестием разработки небольших домашних компьютеров.

Персональные компьютеры

В 1977 году компания Apple, основанная Стивом Джобсом, представила миру модель Apple II. Ее принципиальное отличие от любых других предыдущих компьютеров заключалось в том, что устройство молодой калифорнийской компании предназначалось для продажи обычным гражданам. Это был прорыв, который еще совсем недавно казался просто неслыханным. Так началась история создания персональных компьютеров поколения ЭВМ. Новинка пользовалась спросом вплоть до 90-х гг. За этот период было продано около семи миллионов устройств, что было абсолютным рекордом того времени.

Последующие модели Apple получили уникальный графический интерфейс, привычную современным пользователям клавиатуру и многие другие новшества. Все тот же чуть сделал популярной компьютерную мышь. В 1984 году он презентовал свою самую успешную модель Macintosh, положившую начало целой линейке, существующей и сегодня. Многие открытия инженеров и разработчиков Apple стали базой для сегодняшних персональных компьютеров, созданных в том числе и другими производителями.

Отечественные разработки

Из-за того что все революционные открытия, связанные с ЭВМ, происходили на Западе, история создания компьютеров в России и СССР оставалась в тени иностранных успехов. Связано это было еще и с тем, что разработка подобных машин контролировалась государством, в то время как в Европе и США инициатива постепенно перешла в руки частных компаний.

В 1964 году появились первые советские полупроводниковые ЭВМ «Снег» и «Весна». В 1970-е гг. в оборонной промышленности стали использоваться компьютеры «Эльбрус». Они применялись в системе противоракетной обороны и ядерных центрах.

Сегодня мы уже не можем представить жизнь без компьютеров. Каждый шаг в современном мире связан с компьютерами: на работе, в государственных учреждениях и дома. Как и когда появился самый первый компьютер?

История началась ещё в далёких сороковых годах. Какой бы плохой ни была Вторая мировая война, но именно она дала мощный толчок для развития техники, и именно в те годы родились и реализовались первые идеи компьютеров (compute – вычислять, англ.).

Поначалу компьютеры занимали огромное пространство, потребляли много энергии и имели очень ограниченную функциональность. Мониторов ещё не было, а для отображения информации или обратной связи использовали ламповые панели.

Какими были первые прототипы компьютеров

Первая вычислительная машина, которая обладала всеми свойствами компьютера, была изобретена немецким учёным Конрадом Цузе в 1941 году. Называлась она Z3, и представляла собой двоичный вычислитель, работающий на основе телефонных реле с тактовой частотой 5.33 Гц. Этот компьютер также имел устройство хранения данных на телефонных реле, с 2200 ячейками памяти. Ранее у этого учёного были ещё экспериментальные модели Z1 и Z2, но именно Z3 считается более похожим на компьютер.

Z3 использовался немецким институтом аэродинамики для расчёта конструкций самолётов и управляемых ракет. Но, к сожалению, прототип компьютера в единственном экземпляре был уничтожен во время налёта в 1943 году (потом в 60 году была выполнена реконструкция). А ведь Z3 был намного меньше, чем более поздние американские модели. И, к тому же, он был двоичным, как современные компьютеры, а не десятичным.

Самый первый в мире программируемый компьютер был разработан и построен в 1941 году математиком из Гарварда Говардом Эйксоном совместно с инженерами компании IBM. Но Официальный запуск произошёл 7 августа 1944 года. Компьютер «Марк 1» был расположен в Гарвардском университете.

Компьютер обошёлся в 500 000 долларов. Он был собран из нержавеющей стали и стекла, был 2,5 метров в высоту и 17 в длину. Компьютер весил 4,5 тонны и занимал площадь в несколько десятков квадратных метров. Он работал на электромеханических реле и имел общее количество деталей около 765 000 штук.

Первый компьютер имел провода, общей протяжённостью почти 800 километров. Он мог оперировать 72 числами по 23 десятичных разряда. На каждую операцию вычитания или сложения компьютер затрачивал по 3 секунды, а на операции умножения и деления 6 и 15,3 секунд соответственно. Программирование и ввод данных производились посредством перфорированных карт.

«Марк 1» был самой первой автоматической вычислительной машиной, для завершения программы которой не требовалось вмешательства человека.

Намного более мощным, уже после Второй мировой, был американский компьютер «ENIAC».

Он весил 28 тонн и потреблял более 140 кВт энергии, а для его охлаждения использовались авиационные двигатели Chrysler.

А вот так появился первый компьютер в деревне 🙂

От «Apple») создаёт персональный компьютер и получает на него патент!

Знаете ли вы, что первый в мире персональный компьютер был создан, отнюдь, не Стивом Джобсом и Стивом Возняком в гараже Пало-Альто, а простым советским конструктором Арсением Анатольевичем Гороховым в Омском НИИ авиационных технологий?

Мотаем время назад.

1950-е годы . Компьютеры огромные, громоздкие, дорогие. Советский «Вихрь» 1951 года, первая машина с выводом данных на экран, обладает оперативной памятью всего в 512 байт , занимает при этом двухэтажный дом. Американский «ровесник» – «Univac» – имеет накопитель на магнитной металлической ленте, быстродействующий принтер, но весит 13 тонн и стоит около 1,5 миллионов долларов. «Bendix G-15» , выпущенный в в 1956 году, получает название мини-компьютера – на деле весит 450 кг и стоит не менее 50 000 $. На звание персональной не тянет ни одна машина.

1960-е годы . Компьютеры становятся быстрее, мощнее, компактнее. В США выпускают первый коммерческий компьютер, оснащённый клавиатурой и монитором – «PDP-1» . Габариты нового аппарата – с три холодильника, цена – в десятки раз ниже стоимости обычного большого компьютера. Широкий шаг вперёд, но недостаточный для повсеместного внедрения техники. Всего было продано лишь 50 экземпляров .

Первым «домашним» компьютером претендует стать «Honeywell Kitchen Computer» , представленный в США в 1969 году. Весил он около 65 кг, стоил 10600$ , представлял из себя постамент со встроенной разделочной доской, панелью лампочек и кнопочек. Выполнял всего одну функцию – хранение различных рецептов. Для работы с «кухонным компьютером» требовались двухнедельные курсы, потому как рецепты выводились на экран в двоичном коде. Желающие приобрести столь дорогую «поваренную книгу» не нашлись.

1970-е годы . С созданием первого микропроцессора начинается эпоха персональных компьютеров. Изобретатели по соревнуются в сборке собственных моделей. Американский предприниматель Эдвард Робертс первым понимает, сколь велик потенциал 8-битного микропроцессора Intel 8080 , выпущенного в 1974 году, и создаёт на его базе микрокомпьютер «Altair 8800» . Благодаря заключённой сделке с компанией «Intel» на оптовую покупку микропроцессоров (75$ за штуку, при розничной стоимости – 360$), Робертс устанавливает на своё изобретение рекордную цену – всего 397 «баков»! Реклама на обложке уважаемого журнала «Popular Electronics» за 1975 год делает своё дело. В первый же месяц разработчики продают несколько тысяч экземпляров «Altair 8800» . Однако полученный заказ становится сюрпризом для покупателей: комплект представляет из себя набор деталей и ящик для корпуса. Пользователям приходится самим паять, тестировать, создавать программы на машинном языке. (Что, конечно, тоже неплохо, ведь именно на «Altair 8800» основатели «Microsoft» Бил Гейтс и Пол Аллен испытывают свою знаменитую программу – «Basic» ).

Как бы то ни было, компьютер Робертса – находка для изобретателей, а «простые смертные» по-прежнему остаются без техники. На помощь им в 1976 году приходят Стив Возняк и Стив Джобс, решающие продать свой «Apple I» , собранный для личного пользования в гараже Пало-Альто (Калифорния). Стоимость нового компьютера составляет 666,66$ . А главным достоинством является то, что, в отличие от «Altair 8800» и многих других машин того времени, «Apple I» предлагается уже собранным . Для работы требуются только корпус, клавиатура и монитор. Но и они будут включены в комплект 2 года спустя, в серийном выпуске цветного, звукового «Apple II» . Такова история персонального компьютера.

Стоп, стоп, стоп… А как же советский учёный, и НИИ авиационных технологий?!

Ах, да! Совсем забыла. Есть в истории персональных компьютеров и тёмная страница .

Дело было так. В далёком 1968 году, за 8 лет до первого «яблока», советский инженер-электромеханик Арсений Анатольевич Горохов изобрёл машину под названием «Устройство для задания программы воспроизведения контура детали». Так, во всяком случае, указано в патенте, авторском свидетельстве № 383005 , от 18 мая 1968 года. Название не случайно, потому как предназначался разработанный аппарат, прежде всего, для создания сложных инженерных чертежей. Сам изобретатель предпочитает называть аппарат «программируемый прибор интеллектор».

Согласно чертежам, «интеллектор» имел монитор, отдельный системный блок с жёстким диском, устройством для решения автономных задач и персонального общения с ЭВМ, материнской платой, памятью, видеокартой и прочим, за исключением компьютерной мыши.

Омский инженер-электромеханик Арсений Горохов 45 лет назад изобрёл устройство, которое теперь называется Персональной ЭВМ

Как сообщает интернет-сайт «Время омское», посмотреть первый в мире персональный компьютер, сегодня, увы, невозможно, учреждение, где он был создан – «почтовый ящик» Омский НИИ авиационных технологий, несколько лет как закрыт. У автора изобретения остались патент , с описанием «Программируемого прибора интеллектора» и запись в российской книге рекордов ДИВО: 45 лет тому назад в 1968-м году омский инженер-электромеханик Арсений Горохов изобрёл устройство, которое теперь называется Персональной ЭВМ.

Сейчас личную «персоналку» Горохов использует в основном как пишущую машинку. По его словам, новой она была 5 лет назад, а сделать «ап-грейд», то есть модернизировать, дорого, пенсии не хватит.

Составные части современного компьютера – монитор, системный блок, клавиатура – были и в «интеллекторе» Горохова, правда, под другими названиями. Предназначался аппарат, прежде всего, для создания сложных инженерных чертежей. Был разработан Гороховым и свой «софт» – способ диалога с машиной без толстых пачек перфокарт и бригады программистов. Но дальше всесоюзного патента дело не пошло – «зелёный свет» изобретению не включили, и в 1975 году узнали, что термин «персональный компьютер» подарила миру американская компания «Эппл».

40 авторских свидетельств и патентов Арсения Горохова за три десятка лет – лишь моральное удовлетворение от работы. Следы материального остались в патентных ведомостях – 20 рублей за каждое , не вошедшее в серию. Если новинке всё-таки давали пробиться в «серию», автор получал в 1000 раз больше. Вот только распознать таинственный «закон везения» изобретателю удавалось далеко не всегда. И вероятные прибыли сейчас Горохов считает от противного, не «сколько получили, а сколько не смогли».

«Не нефть – будущее России, а изобретатели» – лейтмотив очередной статьи Горохова «Система ускоренного освоения изобретений», опубликованной в последнем, 12-м, номере 2003 года журнала «Интеллектуальная собственность». Жаль, что в России нет практики, как в США, где Президент дважды в год встречается с руководителем Патентного ведомства. Всё чаще вместо чувства гордости приходится применять иронию, говорит автор. Перспективы уплывают.

Сейчас на рабочем столе у изобретателя – новый вид таблицы Менделеева, и заготовка для пространственного телевидения . Вот только интересующихся идеей, кроме редких гостей-журналистов, как не было, так и нет.

Об изобретении сотового телефона статья «Тайна соты» …

2 Первая ЭВМ.................................................................................................................4

3 Поколения ЭВМ..........................................................................................................6

3.1 Первое поколение ЭВМ........................................................................................6

3.2 Второе поколение ЭВМ........................................................................................7

3.3 Третье поколение ЭВМ............................................................................................8

3.3.1 Мини-ЭВМ......................................................................................................9

3.4 Четвертое поколение ЭВМ....................................................................................10

3.4.1 Супер-ЭВМ.....................................................................................................12

3.5 Пятое поколение ЭВМ...........................................................................................13

История изобретения компьютеров

1 Как все начиналось

В конце XIX века Герман Холлерит в Америке изобрел счетно-перфорационные машины. В них использовались перфокарты для хранения числовой информации.

Каждая такая машина могла выполнять только одну определенную программу, манипулируя с перфокартами и числами, пробитыми на них.

Счетно-перфорационные машины осуществляли перфорацию, сортировку, суммирование, вывод на печать числовых таблиц. На этих машинах удавалось решать многие типовые задачи статистической обработки, бухгалтерского учета и другие.

Г. Холлерит основал фирму по выпуску счетно-перфорационных машин, которая затем была преобразована в фирму IBM - ныне самого известного в мире производителя компьютеров.

Непосредственными предшественниками ЭВМ былирелейные вычислительные машины.

К 30-м годам XX века получила большое развитие релейная автоматика, которая позволялакодировать информацию в двоичном виде.

В процессе работы релейной машины происходят переключения тысяч реле из одного состояния в другое.

В первой половине XX века бурно развивалась радиотехника. Основным элементом радиоприемников и радиопередатчиков в то время были электронно-вакуумные лампы.

Электронные лампы стали технической основой для первых электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

2 Первая эвм

Первая ЭВМ - универсальная машина на электронных лампах построена в США в 1945 году.

Эта машина называлась ENIAC (расшифровывается так: электронный цифровой интегратор и вычислитель). Конструкторами ENIAC были Дж.Моучли и Дж.Эккерт.

Скорость счета этой машины превосходила скорость релейных машин того времени в тысячу раз.

Первый электронный компьютер ENIAC программировался с помощью штеккерно-коммутационного способа, то есть программа строилась путем соединения проводниками отдельных блоков машины на коммутационной доске.

Эта сложная и утомительная процедура подготовки машины к работе делала ее неудобной в эксплуатации.

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были разработаны крупнейшим американским математиком Джоном фон Нейманом

В 1946 году в журнале «Nature» вышла статья Дж. фон Неймана, Г. Голдстайна и А. Беркса «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства».

В этой статье были изложены принципы устройства и работы ЭВМ. Главный из них - принцип хранимой в памяти программы, согласно которому данные и программа помещаются в общую память машины.

Принципиальное описание устройства и работы компьютера принято называть архитектурой ЭВМ. Идеи, изложенные в упомянутой выше статье, получили название «архитектура ЭВМ Дж. фон Неймана».

В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана - английская машина EDSAC.

Годом позже появилась американская ЭВМ EDVAC. Названные машины существовали в единственных экземплярах. Серийное производство ЭВМ началось в развитых странах мира в 50-х годах.

В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ - малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев.

Под руководством С.А. Лебедева в 50-х годах были построены серийные ламповые ЭВМ БЭСМ-1 (большая электронная счетная машина), БЭСМ-2, М-20.

В то время эти машины были одними из лучших в мире.

В 60-х годах С.А. Лебедев руководил разработкой полупроводниковых ЭВМ БЭСМ-ЗМ, БЭСМ-4, М-220, М-222.

Выдающимся достижением того периода была машина БЭСМ-6. Это первая отечественная и одна из первых в мире ЭВМ с быстродействием 1 миллион операций в секунду. Последующие идеи и разработки С.А. Лебедева способствовали созданию более совершенных машин следующих поколений.