4. Електронні комп'ютери

Фізик Джон В. Атанасов разом з Кліффордом Беррі (Clifford Berry) з 1937 по 1942 рік працювали в університеті штату Айова над створенням першої цифрової електронно-обчислювальної машини. Комп'ютер Атанасова-Беррі (названий згодом ABC — Atanasoff-Berry Computer) став першою системою, в якій були використані сучасні цифрові комутаційні технології і вакуумні лампи, а також концепції двійкової арифметики і логічних схем. Після довгого судового розгляду федеральний суддя США Ерл Р. Ларсон (Earl R. Larson) анулював 19 жовтня 1973 року патент, раніше виданий Екерту (Eckert) і Мочлі (Mauchly), офіційно визнавши Атанасова за винахідника першого електронного цифрового комп'ютера.

Використання обчислювальної техніки під час другої світової війни послужило серйозним поштовхом для розвитку комп'ютерів. У 1943 році англієць Алан Тюрінг завершив роботу над створенням військового комп'ютера "Колос", використовуваного для розшифровки перехоплених німецьких повідомлень. На жаль, робота Тюрінга не була оцінена по гідності, оскільки таємниці в конструкції "Колоса" протягом ще багатьох років після закінчення війни зберігалися.

Крім розшифровки ворожих кодів, поступово виникла потреба у виконанні балістичних розрахунків і розв’язку інших військових задач. У 1946 році, Джон П. Екерт (John P. Eckert) і Джон В. Мочлі (John W. Mauchly) разом із співробітниками школи електротехніки Мура університету штату Пенсільванія створили першу комплексну електронно-обчислювальну машину для військових цілей. Ця система одержала назву ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator). Вона працювала з десятизначними числами і виконувала операції множення з швидкістю близько 300 множень в секунду, знаходячи значення кожного множення в таблиці множення, що зберігається в оперативній пам'яті. Продуктивність цієї системи була приблизно в 1 000 разів вище, ніж у електромеханічних релейних обчислювальних машин попереднього покоління.

У комп'ютері ENIAC використовувалося близько 18 тис. вакуумних ламп, він займав корисну площу, рівну приблизно 167 квадратним метрам і споживав приблизно 180 тис. ват. Для введення і виводу даних використовувалися перфораційні карти, регістри виконували роль суматорів, а також надавали доступ читання/запису до збережених даних.

Виконувані команди, що становлять ту або іншу програму, створювалися за допомогою певної монтажної схеми і перемикачів, які управляли ходом обчислень. По суті, для кожної виконуваної програми доводилося змінювати монтажну схему і розташування перемикачів.

Патент на електронно-обчислювальну машину був спочатку виданий Екерту і Мочлі. Але згодом, як ви вже знаєте, цей патент був анульований і наданий Джону Атанасову, що створив комп'ютер Атанасова-Беррі (ABC).

Дещо раніше, в 1945 році, математик Джон фон Нейман (John von Neumann) довів, що комп'ютер є цілісною фізичною структурою і може ефективно виконувати будь-які обчислення за допомогою відповідного програмного управління без зміни апаратної частини. Іншими словами, програми можна змінювати, не міняючи апаратного забезпечення. Цей принцип став основним і загальноприйнятим правилом для майбутніх поколінь швидкодійних цифрових комп'ютерів.

Перше покоління сучасних програмованих електронно-обчислювальних машин, що використовують описані нововведення, з'явилися в 1947 році. До їх числа увійшли комерційні комп'ютери EDVAC і UNIVAC, в яких вперше використовувався оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП), призначений для зберігання даних і модулів програми. Як правило, програмування виконувалося безпосередньо на машинній мові, не дивлячись на те що до середини 50-х років в цій області науки був зроблений великий крок вперед. Символом нової комп'ютерної ери став UNIVAC (Universal Automatic Computer) — перший по-справжньому універсальний буквено-цифровий комп'ютер. Він застосовувався не тільки в наукових або військових, але і в комерційних цілях.

Після появи UNIVAC темпи еволюції комп'ютерів помітно швидшали. У першому поколінні комп'ютерів використовувалися вакуумні лампи, на зміну яким прийшли менші за розмірами і ефективніші транзистори.