1.3. Предистория эвм
Абак - счетные палочки, прародители вычислителей.
Начало - Леонардо да Винчи, Вильгельм Шиккард (1623 г.), Блез Паскаль в 1645 г. изобрел машину с переносом десятков. Эпоха арифмометров - Г.Лейбниц (1710 г.),Фельт (1887 г.), и в 1885 г. У.Берроуз открыл первую кампанию по производству арифмометров. В 1874 г. русский ученый В.Т. Однер изобрел колесо Однера - основной узел арифмометра. Арифмометры серийно выпускались в СССР (Феликс, ВК-1), использовались для расчета спецзадач. Другой русский "след" - конторские счеты. Калькуляторы - наследники арифмометров на электронной базе.
Счетно-перфорационные машины
Счетно-перфорационные машины для выполнения учетных и статистических расчетных работ возникли после изобретения в 1884 г. Г.Холлеритом перфокарты.Использовались для переписи населения США. Использовались до 50-х годов (IBM-604, ЭВ-80, Рута, М-5000). Суммирующие кассовые аппараты в магазинах представляют современный класс таких машин.
Основные виды эвм.
Электронная вычислительная машина (ЭВМ) - электронное устройство для автоматической обработки информации разделяется на два неравных класса: аналоговые и цифровые вычислительные машины.
Аналоговые вычислительные машины
В машину типа АВМ информация может быть введена в виде физических величин и результаты могут выдаваться на самопишущие устройства или на экран осциллографа. Схема такой машины строится в соответствии с математической моделью явления, описываемой изучаемый процесс. Машины этого типа называются моделирующими или Аналоговыми Вычислительными Машинами (АВМ) или машинами непрерывного действия. Спидометры и тахометры на щитке автомобиля - примеры тривиальных АВМ. В 1911 г. академик А.Н.Крылов построил первую в мире машину для решения дифференциональных уравнений. Существовали аналоговые интеграторы (1952г. выпускались серийно ИГ-1,ИГ-3,ИГ-4),в которых параметры интегрируемых функций задавались коммутациями на специальной доске. Автопилоты самолетов создавались первоначально на принципах АВМ. Машины этого типа как самостоятельный класс ЭВМ в настоящее время не рассматриваются, но могут входить в состав систем реального времени. Достоинство этой архитектуры в быстродействии (иногда в мгновенном срабатывании), в относительной дешевизне и в возможности реализации в нестандартных (экстремальных) средах. К недостаткам следует отнести: низкую точность результатов, сложность программирования - настройки. Сохраняют значение в качестве узлов в гибридных системах.
Цифровые вычислительные машины
Другой, наиболее распространенный тип ЭВМ - цифровые вычислительные машины (ЦВМ) или машины дискретного действия. В машинах такого типа вся информация представляется в виде цифровых кодов. ЦВМ иногда называют универсальными, имея в виду сферу их использования, но существуют различные методы их классификации, в том числе и по сферам приложения. Пока будем считать что термины: "универсальная ЦВМ","ЭВМ", "вычислительная машина", "компьютер", "вычислительная платформа" - эквивалентны. В этом классе ЭВМ есть подраздел, который называется специализированные ЭВМ, такие как бортовые, сконструированные с учетом специфики выполняемых функций, рабочей среды.
Отцом теории ЭВМ был Ч. Беббидж, который в 1833 г. создал проект ЦВМ. Дочь Байрона Ада Лавлайс составила первые программы для аналитической машины Беббиджа. Признание ее заслуг - язык Ада. Автомат Тьюринт (1936г.) - машина Тьюринга (Э.Пост) целое направление. Релейная машина К.Цузе (Z1-1938,Z3-1941г.) построена и использовалась при расчетах ракет. В 1944 г. Г. Айткин установил релейную машину Марк-1. Тьюринг в 1943 г. поставил "Колосс", используемой для расшифровки кодов Болгарин Д. Атанасов в 1939 г. создал в США первую ЭВМ. Далее имена Джон фон Неймана(1949г), С. Крей,
Основные архитектурно-функциональные принципы построения ЦВМ были разработаны и опубликованы в 1946 г. фон Нейманом (с Г.Голдстайном и А. Берксом) в отчете "Предварительное обсуждение логического конструирования электронного вычислительного устройства".
В СССР начало эры вычислительной техники принято вести от 1946 г., когда под руководством Сергея Алексеевича Лебедева закончен проект малой электронной счетной машины (МЭСМ) (50 оп./сек. ОЗУ на 63 команды и 31 константы) - фон Нейманновская универсальная ЭВМ. В 1950/51 гг. она пущена в эксплуатацию.
В развитие отечественной вычислительной техники большой вклад внесли: Б.С.Бурцев, В.М.Глушков, А.Н.Мямлин, В.А. Мельников, А.П.Ершов, С.С.Лавров,М.Р.Шура-Бура, Ю.А.Базилевский и др.