Історія обчислювальної техніки

Обчислювальна техніка є найважливішим компонентом процесу обчислень і обробки даних. Першими пристосуваннями для обчислень були , ймовірно , всім відомі рахункові палички , які й сьогодні використовуються в початкових класах багатьох шкіл для навчання рахунку . Розвиваючись , ці пристосування ставали більш складними , наприклад , такими як фінікійські глиняні фігурки , також призначаються для наочного подання кількості рахувати предмети , однак для зручності поміщаються при цьому в спеціальні контейнери. Такими пристосуваннями , схоже , користувалися торговці і рахівники того часу.

Поступово з найпростіших пристосувань для рахунку народжувалися все більш і більш складні пристрої : абак ( рахівниця ) логарифмічна лінійка , механічний арифмометр , електронний комп'ютер . Незважаючи на простоту ранніх обчислювальних пристроїв , досвідчений рахівник може отримати результат за допомогою простих рахунок навіть швидше , ніж нерозторопний власник сучасного калькулятора. Природно , сама по собі , продуктивність і швидкість рахунку сучасних обчислювальних пристроїв давно вже перевершують можливості найвидатнішого розраховувача - людини.

Ранні пристосування і пристрої для рахунку

Коли людям надоїло рахувати за допомогою пальців ,вони винайшли абак.

Людство навчилося користуватися найпростішими рахунковими пристосуваннями тисячі років тому. Найбільш затребуваною виявилася необхідність визначати кількість предметів, що використовуються в мінової торгівлі. Одним з найпростіших рішень було використання вагового еквівалента змінює предмети, що не вимагало точного перерахунку кількості його складових. Для цих цілей використовувалися найпростіші балансирні ваги, які стали, таким чином, одним з перших пристроїв для кількісного визначення маси.

Юпана(абак інків)

Принцип еквівалентності широко використовувався і в іншому, знайомому багатьом, найпростішому рахунковому пристрої Абак або Рахівниця. Кількість підраховуваних предметів відповідало числу пересунути кісточок цього інструменту.

„”Рахуючий годинник” Вільгельма Шіккарда

Порівняно складним пристосуванням для рахунку могли бути чіткі, застосовувані в практиці багатьох релігій. Віруючий як на рахунках відраховував на зернах чоток число виголошених молитов, а при проході повного кола чоток пересував на окремому хвостику особливі зерна-лічильники, які означають число відлічених кіл.

З винаходом зубчастих коліс з'явилися і набагато більш складні пристрої виконання розрахунків. Антікітерскій механізм, виявлений на початку XX століття, який було знайдено на місці катастрофи античного судна, затонулого приблизно в 65 році до н. е.. (За іншими джерелами в 80 або навіть 87 році до н. Е.) Навіть вмів моделювати рух планет. Імовірно його використовували для календарних обчислень в релігійних цілях,

пророкування сонячних і місячних затемнень, визначення часу посіву та збору врожаю і т. п. Обчислення виконувалися за рахунок з'єднання більше 30 бронзових коліс і декількох циферблатів; для обчислення місячних фаз використовувалася диференціальна передача, винахід якої дослідники довгий час відносили не раніше ніж до століття XVI. Втім, з відходом античності навички створення таких пристроїв були забуті; знадобилося близько півтори тисячі років, щоб люди знову навчилися створювати схожі за складністю механізми.

У 1623 році Вільгельм Шиккард придумав «Лічені години» - перший механічний калькулятор, який умів виконувати чотири арифметичні дії. Вважається годинами пристрій був названо тому, що як і в справжніх годинниках робота механізму була заснована на використанні зірочок і шестерень. Практичне використання цей винахід знайшло в руках одного Шиккарда, філософа і астронома Йоганна Кеплера. За цим послідували машини Блеза Паскаля («Паскаліна», 1642 р.) І Готфріда Вільгельма Лейбніца.

Приблизно в 1820 році Чарльз Ксавьє Томас створив перший вдалий, серійно випускається механічний калькулятор - Арифмометр Томаса, який міг складати, віднімати, множити і ділити. В основному, він був заснований на роботі Лейбніца. Механічні калькулятори, які вважають десяткові числа, використовувалися до 1970-х.

Лейбніц також описав двійкову систему числення - центральний інгредієнт всіх сучасних комп'ютерів. Однак аж до 1940-х, багато наступні розробки (включаючи машини Чарльза Беббіджа і навіть ЕНІАК 1945 року) були засновані на більш складною у реалізації десятковій системі.

Джон Непер зауважив, що множення і ділення чисел може бути виконано складанням і відніманням, відповідно, логарифмів цих чисел. Дійсні числа можуть бути представлені інтервалами довжини на лінійці, і це лягло в основу обчислень за допомогою логарифмічної лінійки, що дозволило виконувати множення і ділення набагато швидше. Логарифмічні лінійки використовувалися декількома поколіннями інженерів та інших професіоналів, аж до появи кишенькових калькуляторів. Інженери програми "Аполлон" відправили людину на Місяць, виконавши на логарифмічних лінійках всі обчислення, багато з яких вимагали точності в 3-4 знака.

Для складання перших логарифмічних таблиць Непером знадобилося виконати безліч операцій множення, і в той же час він розробляв палички Непера.