Історія розвитку обчислювальної техніки

За всіх часів людям потрібно було рахувати. У доісторичному минулому вони рахували на пальцях, камінцях або робили насічки на кістках. Близько 4000 років тому вже були винайдені досить складні системи числення, що дозволяли прораховувати торгові угоди, розраховувати астрономічні цикли і т.д.

Перша рахункова машина з'явилася близько 3000 років тому в Китаї, числа – кульки. Початком комп'ютерної революції можна вважати винахід рахівниці більше 1500 років тому в країнах Середземномор'я - з історії Давньої Греції відомий абак. Рахівниця виявилися дуже ефективним інструментом, була поширена в усьому світі і залишалася поза конкуренцією аж до XVII ст. – періоду небаченого піднесення творчої думки в історії людства. Європейські мислителі тієї епохи були захоплені ідеєю створення рахункових пристроїв механічного типу.

Першим винахідником можна вважати Блеза Паскаля - математика, фізика, письменника і філософа (щоправда, йому передував Джон Непер – винахідник логарифмічної лінійки). Син збирача податків, Паскаль вирішив створити обчислювальний пристрій, спостерігаючи нескінченні і стомлюючі розрахунки батька. У 1642 р. він почав працювати над підсумовуючою машиною, яку назвав «паскалиною». Вона являла собою шухляду з численними шестірнями (за 10 років - близько 50 варіантів), числа вводилися поворотом коліщат. Недолік – незручність виконання всіх операцій, крім додавання.

Більш удосконалений пристрій, що виконував усі арифметичні дії, винайшов Вільгельм Лейбніц. У 1673 р. він виготовив механічний калькулятор, пізніше заклав основи диференціального й інтегрального числення і двійкової системи числення – базової для сучасних комп'ютерів.

Наступний ступінь у розвитку обчислювальних технологій заклав французький інженер-ткач Жозеф Марі Жаккар, що винайшов у 1804 р. автоматизований верстат, який програмувався колодою перфокарт.

З усіх винахідників ближче від усіх до винаходу комп'ютера був англієць Чарльз Беббідж. У 1833 р. він спроектував «аналітичну машину», що мала виконувати обчислювальні операції відповідно до інструкцій, що задаються оператором. Проект машини передбачав «млин» і «склад» – аналоги арифметичного пристрою і пам'яті. Однак у той час реалізувати проект було не можна, машина мала бути розмірами не менше локомотива з дуже складними запчастинами, тому проект так і не здійснився. Його ідеї втілив Герман Холлерит, що сконструював у 1890 р. статистичний табулятор для підрахунку результатів перепису населення, він же організував фірму, що займалася випуском табуляційних машин, а до 1924 р. вона переросла в International Business Machines Corporation – всесвітньо відому IBM.

Наступний могутній імпульс розвитку обчислювальних технологій дала Друга світова війна. Під час війни виникла необхідність складних розрахунків у балістиці - траєкторій польоту артилерійських снарядів. За підтримкою фірми IBM і ВМФ США молодий гарвардський математик Говард Ейкен почав роботу над створенням комп’ютера. В основу було покладено опис аналітичної машини Беббіджа, чого було цілком достатньо (Ейкен: - «Якби Беббідж жив на 75 років пізніше – я б залишився без роботи»). «Марк-I», так називався комп'ютер, пройшов перші випробування в 1943 р. Довжина – 17 м, висота – 2,5 м, 750 тис. деталей, 800 км дротів. В основі – електронні реле, програма - на перфострічці.

Паралельно інші винахідники – німці, англійці, керувалися більш перспективними методами. Конрад Цузе в Німеччині 1941 р. створив програмно-керований обчислювальний пристрій, оснований на двійковій системі числення, менше і дешевше «Марка». Z3 використовувалася для розрахунків під час побудови літаків і ракет. Наблизили створення комп'ютера роботи над створенням дешифратора ворожих повідомлень у британській розвідці. Велися роботи зі створення атомної і водневої бомби, складні розрахунки для яких також порушували питання про створення більш досконалої обчислювальної техніки.

У 1943 р. група з 50 американських фахівців почала розробку комп'ютера «ЕНІАК», що була завершена до кінця 1945 р. (17000 електронних ламп у конструкції, 6 м висотою, 26 м довжиною, 27 т, 200 кв.м. – у 2 рази більший, ніж «Марк», працював у 1000 разів швидше). Знаменитий математик Джон фон Нейман, що брав участь у роботі над ЕНІАК і ЕДВАК – наступним комп'ютером, підготував доповідь, у якій сформулював загальні принципи функціонування комп'ютера як універсального обчислювального пристрою, що здебільшого актуальні і зараз. Подальші етапи розвитку обчислювальної техніки можна узагальнити переліком поколінь ЕОМ.