Теория эволюции компьютеров. Закон Мура. Дуализм в развитии техники Теория эволюции компьютеров
Современное состояние вычислительной техники (ВТ) являет собой результат многолетней эволюции. В последнее время вопросы развития ВТ стали предметом особо пристального внимания ученых, свидетельством чего служит активно развивающаяся новая область знаний, получившая название «Теория эволюции компьютеров» (Computer evolution theory).
Создатели теории обратили внимание на сходство закономерностей эволюции вычислительной техники и эволюции в биологии. В основу новой науки положены следующие постулаты:
самозарождение «живых» вычислительных систем из «неживых» элементов (в биологии это явление известно как абиогенез);
поступательное продвижение по древу эволюции — от протопроцессорных (однопроцессорных) вычислительных машин к полипроцессорным (многопроцессорным) вычислительным системам;
прогресс в технологии вычислительных систем как следствие полезных мутаций и вариаций;
отмирание устаревших технологий в результате естественного отбора;
закон Мура как подтверждение эволюции вычислительных систем.
По мнению специалистов в области теории эволюции компьютеров, изучение закономерностей развития вычислительных машин и систем может, как и в биологии, привести к ощутимым практическим результатам.
Дуализм в развитии техники
Развитие человека и общества неразрывно связано с прогрессом в технике вообще и технике для вычислений, в частности. Имела и имеет место тенденция к постоянному усилению физических и вычислительных возможностей человека путем создания орудий, машин и систем машин. Установился своеобразный дуализм в развитии техники, который иллюстрируется двумя эволюционными «рядами»:
Физический ряд
Вычислительный ряд
В истории вычислительной техники (ВТ) ясно выделяются два периода:
простейшие механические и электромеханические приборы и машины для вычислений; (можно назвать «предысторией» или «древней историей»)
ЭВМ и параллельные вычислительные системы («новая и новейшая история»).
Механическая эра вычислений. Арифмометры. Счетно-аналитические машины. Вычислительная машина Ч.Беббиджа. Вычислительные машины Конрада Цузе
Механическая эра вычислений
Арифмометры
Арифмометр (от греч. arithmos – число и metrov – мера, измеритель ) – настольная механическая счетная машина с ручным управлением для выполнения четырех арифметических действий.
Хронология:
1492 год. В одном из своих дневников Леонардо да Винчи приводит рисунок тринадцатиразрядного десятичного суммирующего устройства на основе зубчатых колес.
1642 год. Блез Паскаль (Blaise Pascal, 1623–1663) представляет «Паскалин» — первое реально осуществленное и получившее известность механическое цифровое вычислительное устройство. Прототип устройства суммировал и вычитал пятиразрядные десятичные числа.
1673 год. Готфрид Вильгельм Лейбниц (Gottfried Wilhelm Leibniz, 1646–1716) создает «пошаговый вычислитель» — десятичное устройство для выполнения всех четырех арифметических операций над 12-разрядными десятичными числами.
1786 год. Немецкий военный инженер Иоганн Мюллер (Johann Mueller, 1746–1830) выдвигает идею «разностной машины» — специализированного калькулятора для табулирования логарифмов, вычисляемых разностным методом.
Широкое распространение имел арифмометр, сконструированный в 1874 г. петербургским механиком В.Т. Однером. Производство таких арифмометров было налажено и в России (1890 г.), и за рубежом. Арифмометр В.Т. Однера послужил прототипом последующих моделей (в частности, для модели «Феликс», выпускавшейся в СССР до 60-х годов прошлого столетия).
Следует подчеркнуть, что любой арифмометр обеспечивал не автоматизацию, а лишь механизацию вычислений (благодаря таким средствам как счетчик и регистры).