Аналитическая машина ч. Беббиджа, реконструированная в 1991 г.
Электромеханический (с 90-х годов XIX в.). В 1888 г. Германом Хиллеритом (Herman Hillerith, 1860-1929) была сконструирована первая электромеханическая машина для сортировки и подсчета перфокарт. Изобретение включало перфоратор, сортировальную машину и табулятор. Предназначалось оно для переписи населения. Это изобретение занимает особое место в истории вычислительной техники, так как было вызвано необходимостью решения новых социально-экономических задач, связанных с обработкой больших объемов информации (прежде всего в сферах учета и статистики).
Хиллерит является основоположником счетно-перфорационной техники – непосредственной предшественницы релейных машин. На протяжении почти ста лет его 80-колонная перфокарта использовалась в качестве носителя данных и программ (до 1985г.). Созданная Г. Хиллеритом в 1896 г. фирма Tabulating Machine Company (TMC) по производству счетно-аналитических машин в 1911г. слилась с другими компаниями в одну, которая с 1924 г. называется International Business Machines (IBM), и до настоящего времени является крупнейшим разработчиком вычислительных систем.
Счетное устройство Г. Хиллерита не было автоматическим и универсальным. Немецкий инженер Конрад Цузе (Konrad Zuse) был первым, кто успешно осуществил идею создания автоматической электромеханической вычислительной машины на основе двоичной системы счисления. В 1936 г. он сконструировал вычислительный аппарат с программным управлением, который впоследствии был назван Z1. В 1941 г.
Цузе сумел построить действующую модель Z3, которая состояла из 600 реле счетного устройства и 2000 реле устройств памяти. Z3 имела клавиатуру для ввода условий задачи. По завершению вычислений результат высвечивался на панели с множеством маленьких лампочек. Общая площадь, которую занимала машина, составляла 4 кв. м. Конрад Цузе запатентовал способ автоматических вычислений, но все эти образцы машин были уничтожены во время бомбардировок в ходе второй мировой войны. После войны Цузе продолжил свои работы.
Другую идею релейного вычислительного устройства выдвинул в 1937 г. аспирант Гарвардского университета Говард Айкен (Howard Aiken, 1900-1973). Фирма IBM заинтересовалась этой идеей и в помощь Айкену предоставила группу инженеров. Работы продолжались с 1939 по 1944 гг. Результатом стала релейная электромеханическая вычислительная машина «Марк-I». Все детали ее были стандартными частями табуляторов, выпускаемых в то время фирмой IBM. Машина не имела операции условного перехода, что было её недостатком, но несмотря на это эксплуатировалась в течение пятнадцати лет.
Электронный (с 40-х годов XX в.). Электронные лампы при создании вычислительной машины впервые были применены американским профессором физики и математики Дж.Атанасовым, который работал над проблемой автоматизации решений больших систем линейных алгебраических уравнений. В 1937 г. в США Дж.Атанасов начал работы по созданию электронной вычислительной машины. Им были созданы и запатентованы первые электронные схемы отдельных узлов ЭВМ. Совмесно с К.Берри к 1942 г. был построен опытный образец машины под названием ABC (Atanasoff-Berry Computer). К этому времени США уже находились в состоянии войны с Германией и финансирование проекта было прекращено.
В 1942 г. американский физик Джон Моучли (John Mauchl, 1907-1980), после детального ознакомления с проектом Атанасова, представил собственный проект вычислительной машины. В работе над проектом ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - электронный числовой интегратор и калькулятор) под руководством Джона Моучли и Джона Эккерта (John Presper Eckert) участвовало 200 человек. Весной 1945 г. ЭВМ была построена, а в феврале 1946 г. рассекречена (см. рис.).
