1804 Поява перфокарт

У 1804 році Жозеф Марі Жаккар розробив ткацький верстат , в якому Вишивай візерунок визначався перфокартами . Серія карт могла бути замінена , і зміна візерунка не вимагала змін в механіці верстата. Це було важливою віхою в історії програмування.

У 1838 році Чарльз Беббідж перейшов від розробки різницевої машини до проектування більш складної аналітичної машини , принципи програмування якої безпосередньо сходять до перфокарт Жаккара .

У 1890 році Бюро Перепису США використовувало перфокарти і механізми сортування ( табулятори ) , розроблені Германом Холлеритом , щоб обробити потік даних десятирічної перепису , переданий під мандат відповідно до Конституції . Компанія Холлерита в кінцевому рахунку стала ядром IBM. Ця корпорація розвинула технологію перфокарт на потужний інструмент для ділової обробки даних і випустила обширну лінію спеціалізованого обладнання для їх запису . До 1950 року технологія IBM стала всюдисущою в промисловості й уряді. Попередження , надруковане на більшості карт " не звертати , що не скручувати і не рвати " стало девізом післявоєнної ери.

У багатьох комп'ютерних рішеннях перфокарти використовувалися до (і після) кінця 1970-х. Наприклад, студенти інженерних і наукових спеціальностей в багатьох університетах у всьому світі могли відправити їх програмні команди в локальний комп'ютерний центр у формі набору карт, одна карта на програмну рядок, а потім повинні були чекати черги для обробки, компіляції та виконання програми. Згодом після роздруківки будь-яких результатів, відмічених ідентифікатором заявника, вони містилися в випускний лоток поза комп'ютерного центру. У багатьох випадках ці результати включали в себе виключно роздруківку повідомлення про помилку в синтаксисі програми, вимагаючи іншого циклу редагування - компіляція - виконання.

1835-1900-Ті: перші програмовані машини

Визначальна особливість « універсального комп'ютера » - це програмованість , що дозволяє комп'ютеру емулювати будь-яку іншу обчислює систему всього лише заміною збереженої послідовності інструкцій .

У 1835 році Чарльз Беббідж описав свою аналітичну машину . Це був проект комп'ютера загального призначення , із застосуванням перфокарт в якості носія вхідних даних і програми , а також парового двигуна в якості джерела енергії. Однією з ключових ідей було використання шестернею для виконання математичних функцій .

Його початковою ідеєю було використання перфокарт для машини , що обчислює і друкуючої логарифмічні таблиці з великою точністю (тобто для спеціалізованої машини). Надалі ці ідеї були розвинуті до машини загального призначення - його " ​​. Аналітичної машини "

Хоча плани були озвучені , і проект , по всій видимості , був реальний або , принаймні , перевіряємо , при створенні машини виникли певні труднощі. Беббідж був людиною , з яким важко було працювати , він сперечався з кожним , хто не віддавав данину поваги його ідеям. Всі частини машини повинні були створюватися вручну. Невеликі помилки в кожній деталі , для машини , що складається з тисяч деталей , могли вилитися в значні відхилення , тому при створенні деталей була потрібна точність , незвичайна для того часу. У результаті проект захлинувся в розбіжностях з виконавцем , що створює деталі , і завершився з припиненням державного фінансування.

Ада Лавлейс , дочка лорда Байрона , перевела і доповнила коментарями працю " Нарис аналітичної машини". Її ім'я часто асоціюють з ім'ям Беббіджа . Стверджується також , що вона є першим програмістом , хоча це твердження і значення її внеску багатьма заперечується.

Реконструкція 2- го варіанту різницевої машини - раннього , більш обмеженого проекту , діє в Лондонському музеї науки з 1991 року. Вона працює саме так , як було спроектовано Беббідж , лише з невеликими тривіальними змінами , і це показує , що Беббідж в теорії був правий . Для створення необхідних частин музей застосував машини з комп'ютерним управлінням , дотримуючись допусків , які міг досягти слюсар того часу. Деякі вважають , що технологія того часу не дозволяла створити деталі з необхідною точністю , але це припущення виявилося невірним. Невдача Беббіджа при конструюванні машини в основному приписується труднощам , не тільки політичним і фінансовим , але і його бажанням створити дуже витончений і складний комп'ютер.

Стопами Беббіджа , хоча і не знаючи про його більш ранніх роботах , йшов Персі Ludgate , бухгалтер з Дубліна ( Ірландія ) . Він незалежно спроектував програмований механічний комп'ютер , який він описав у роботі , виданої в 1909 році.

1930-ті - 1960-ті: настільні калькулятори

1900- К у році ранні механічні калькулятори , касові апарати і рахункові машини були перепроектовані з використанням електричних двигунів з поданням положення змінної як позиції шестерні. З 1930 - х такі компанії як Friden , Маршан і Monro почали випускати настільні механічні калькулятори , які могли складати, віднімати , множити і ділити. Словом «Комп'ютер » (буквально - « обчислювач » ) називалася посада - це були люди , які використовували калькулятори для виконання математичних обчислень . У ході Манхеттенського проекту , майбутній Нобелівський лауреат Річард Фейнман був керуючим цілої команди " обчислювачів " багато з яких були жінками- математиками , обробними диференціальні рівняння , які вирішувалися для військових потреб . Навіть знаменитий Станіслав Мартін Улам вже після закінчення війни був примушений до роботи з перекладу математичних виразів у розв'язні наближення - для проекту водневої бомби.

Аніта Mark VIII , 1961

У 1948 році з'явився Curta - невеликий механічний калькулятор , який можна було тримати в одній руці. У 1950- х - 1960- х роках на західному ринку з'явилося кілька марок подібних пристроїв. Першим повністю електронним настільним калькулятором був британський ANITA Мк . VII який використовував дисплей на газорозрядних цифрових індикаторах і 177 мініатюрних тиратронів . У червні 1963 представив Friden EC -130 з чотирма функціями. Він був повністю на транзисторах , мав 13 - цифрове дозвіл на 5- дюймової електронно - променевій трубці , і представлявся фірмою на ринку калькуляторів за ціною $ 2200. У модель EC 132 були додані функція обчислення квадратного кореня і зворотні функції . У 1965 році Wang Laboratories справив LOCI -2 , настільний калькулятор на транзисторах з 10 цифрами , який використовував дисплей на газорозрядних цифрових індикаторах і міг обчислювати логарифми .

У Радянському Союзі в довоєнний час найвідомішим і поширеним калькулятором був механіческійаріфмометр "Фелікс" випускався з 1929 по 1978 рік на заводах в Курську (завод " Лічмаш ​​" ) Пензі та Москві. Електронно-механічні обчислювальні машини масово випускалися і широко застосовувалися з середини 50- х років , 1959 в був налагоджений випуск і чисто електронних обчислювальних машин ( ВМ ) .

Поява аналогових обчислювачів в передвоєнні роки

Перед Другою світовою війною механічні та електричні аналогові комп'ютери вважалися найбільш

Дифференціальний аналізатор, Кембридж, 1938 рік.

сучасними машинами, і багато хто вважав, що це майбутнє обчислювальної техніки. Аналогові комп'ютери використовували переваги того, що математичні властивості явищ малого масштабу - положення коліс або електрична напруга і струм - подібні математики інших фізичних явищ, наприклад таких як балістичні траєкторії, інерція, резонанс, перенесення енергії, момент інерції і т. п. Вони моделювали ці та інші фізичні явища значеннями електричної напруги та струму.

Перші електромеханічні цифрові комп'ютери

Z- серія Конрада Цузе

У 1936 році молодий німецький інженер - ентузіаст Конрад Цузе почав роботу над своїм першим обчислювачем серії Z мають пам'ять і (поки обмежену ) можливість програмування . Створена , в основному , на механічній основі , але вже на базі двійкової логіки , модель Z1 , завершена в 1938 році, так і не запрацювала досить надійно , через недостатню точності виконання складових частин. Введення команд і даних здійснювався за допомогою клавіатури , а висновок - за допомогою маленької панелі на лампочках . Пам'ять обчислювача організовувалася за допомогою конденсатора.

У 1939 році , Цузе створив другий обчислювач - Z2 , але її плани і фотографії були знищені при бомбардуванні під час Другої світової війни , тому про неї майже нічого не відомо. Z2 працювала на електромагнітних перемикачах , створених в 1831 році вченим Джозефом Генрі .

Наступна машина Цузе - Z3 була завершена в 1941 році. Вона була побудована на телефонних реле і працювала цілком задовільно. Тим самим , Z3 стала першим працюючим комп'ютером , керованим програмою. У багатьох відносинах Z3 була подібна сучасним машинам , в ній вперше був представлений ряд нововведень, таких як арифметика з плаваючою комою. Заміна складною в реалізації десяткової системи на двійкову зробила машини Цузе більш простими , а значить , більш надійними ; вважається , що це одна з причин того , що Цузе досяг успіху там , де Беббідж зазнав невдачі.

Програми для Z3 зберігалися на перфорованій плівці. Умовні переходи були відсутні , але в 1990 - х було теоретично доведено , що Z3 є універсальним комп'ютером (якщо ігнорувати обмеження на розмір фізичної пам'яті). У двох патентах 1936 року, Конрад Цузе згадував , що машинні команди можуть зберігатися в тій же пам'яті , що і дані - вгадавши тим самим те , що пізніше стало відомо як архітектура фон Неймана і було вперше реалізовано тільки в 1949 році в британському EDSAC .

Трохи раніше для частково закінченого комп'ютера Z4 Цузе розробив перший у світі високорівнева мова програмування , названий їм Планкалкюль ( нім. Plankalkül числення планів) .

Війна перервала роботу над машиною. У вересні 1950 був Z4 , нарешті , закінчений і поставлений в ETH Zurich . У той час він був єдиним працюючим комп'ютером в континентальній Європі і першим комп'ютером в світі , який був проданий. У цьому Z4 на п'ять місяців випередив Марк I і на десять - UNIVAC . Комп'ютер експлуатувався в ETH Zurich до 1955 року , після чого був переданий у Французький аеродинамічний науково -дослідний інститут недалеко від Базеля , де працював до 1960 року.

Цузе і його компанією були побудовані й інші комп'ютери , назва кожного з яких починалося з великої літери Z. Найбільш відомі машини Z11 продавався підприємствам оптичної промисловості і університетам , і Z22 - перший комп'ютер з пам'яттю на магнітних носіях.