Первую вычислительную машину изобрел ответ

Информатика. Тема 2. История развития информатики и вычислительной техники. Тест для самопроверки

Поможем успешно пройти тест. Знакомы с особенностями сдачи тестов онлайн в Системах дистанционного обучения (СДО) более 50 ВУЗов. При необходимости проходим систему идентификации, прокторинга, а также можем подключиться к вашему компьютеру удаленно, если ваш вуз требует видеофиксацию во время тестирования.

Закажите решение за 470 рублей и тест онлайн будет сдан успешно.

1. Причины отставания отечественной вычислительной техники в прошлом веке
Ошибочная техническая политика
Слабое финансирование компьютерной отрасли
Отставание отечественной науки
Недооценка роли и значения информационных технологий на правительственном уровне

2. Для машин … поколения потребовалась специальность «оператор ЭВМ»
первого
второго
третьего
четвертого

3. Первая ЭВМ в нашей стране называлась …
Стрела
МЭСМ
IBM PC
БЭСМ

4. Творец первой в мире ЭВМ
С.А.Лебедев
Ч.Бэббидж
Дж. фон Нейман
Дж. Атанасов
В.М.Глушков
Дж.Моучли

5. Основные принципы цифровых вычислительных машин были разработаны …
Блезом Паскалем
Готфридом Вильгельмом Лейбницем
Чарльзом Беббиджем
Джоном фон Нейманом

6. Языки программирования названы в честь …
Н. Вирта
Б. Паскаля
А. Лавлейса
Д. Неймана

7. Автор эскиза механического тринадцатиразрядного суммирующего счётного устройства
Ленардо да Винчи
Вильгельм Шиккард
Готфрид Лейбниц
Чарльз Беббидж

8. Вычислительные машины второго поколения ЭВМ
Стрела
Урал-1
Минск-32
БЭСМ-6

9. Элементная база компьютеров третьего поколения
Транзистор
ИС
Электронная лампа
БИС

10. Блез Паскаль изобрёл первую … машину – «Паскалину»
механическую
электромеханическую
электронно-вычислительную

11. Француз Жозеф Жаккар применил в своей ткацкой машине … для ввода информации
перфоленты
магнитные накопители
магнитные ленты
перфокарты

12. ЭВМ четвёртого поколения
Эльбрус-2
ENIAC
IBM PC AT
IBM-701

13. Первые программы появились … поколении ЭВМ
в первом
во втором
в третьем
в четвертом

14. Вычислительная машина третьего поколению ЭВМ
М-50
ЕС-1033
IBM-370
Электроника — 100/25

15. Основа элементной базы ЭВМ третьего поколения
БИС
СБИС
интегральные микросхемы
транзисторы

16. Языки высокого уровня появились …
в первой половине XX века
во второй половине XX века
в 1946 году
в 1951 году

17. ЭВМ первого поколения построены на …
шестерёнках
МИС
электронных лампах
магнитных элементах

18. … предложил концепцию хранимой программы
Д. Буль
К. Шеннон
А. Тьюринг
Д. Нейман

19. Элементная база компьютеров первого поколения
Транзистор
ИС
Электронная лампа
БИС

20. Двоичную систему счисления впервые в мире предложил …
Блез Паскаль
Готфрид Вильгельм Лейбниц
Чарльз Беббидж
Джордж Буль

21. Большая интегральная схема (БИС)
транзисторы, расположенные на одной плате
кристалл кремния, на котором размещаются от десятков до сотен логических элементов
набор программ для работы на ЭВМ
набор ламп, выполняющих различные функции

22. Cчетное устройство, состоящее из доски, линий, нанесенных на неё и нескольких камней
Паскалина
Эниак
Абак

23. Элементная база компьютеров второго поколения
Транзистор
ИС
Электронная лампа
БИС

24. … создал счётную машину – прототип арифмометра
Б. Паскаль
В. Шиккард
С. Патридж
Г. Лейбниц

25. Массовое производство персональных компьютеров началось в … годы
40-е
90-е
50-е
80-е

26. Электронная база ЭВМ второго поколения
электронные лампы
полупроводники
интегральные микросхемы
БИС, СБИС

27. Под термином «поколение ЭВМ» понимают …
все счетные машины
все типы и модели ЭВМ, построенные на одних и тех же научных и технических принципах
совокупность машин, предназначенных для обработки, хранения и передачи информации
все типы и модели ЭВМ, созданные в одной и той же стране

28. Отечественная ЭВМ, лучшая в мире ЭВМ второго поколения
МЭСМ
Минск-22
БЭСМ
БЭСМ-6

29. Особенность устройства Германа Холлерита
Была употреблена идея перфокарт
Впервые использовались микрочипы
Быстродействие машины составляло 330 тыс.оп/с
Впервые появилась возможность хранения результатов вычислений

30. Первая ЭВМ называлась …
МИНСК
БЭСМ
ЭНИАК
IВМ

31. Малая счётная электронная машина, созданная в СССР в 1952 году
МЭСМ
Минск-22
БЭСМ
БЭСМ-6

32. Основоположник отечественной вычислительной техники
Сергей Алексеевич Лебедев
Николай Иванович Лобачевский
Михаил Васильевич Ломоносов
Пафнутий Львович Чебышев

33. … разработал язык программирования «С»
Н. Вирт
А. Ляпунов
Д. Ритчи
Б. Гейтс

34. Предмет, оставленный древним человеком 30 тыс. до нашей эры, свидетельствующий о том, что уже тогда существовали зачатки счета
Счётный камень
Вестоницкая кость
Византийская кость
Камень с углублением

35. Первая ЭВМ в нашей стране появилась в …
ХIХ веке
60-х годах XX века
первой половине XX века
1951 году

36. … первым выдвинул идею создания программируемой счётной машины
А. Лавлейс
Ч. Бэббидж
Р. Биссакар
Э. Шугу

37. Первые ЭВМ были созданы в … годы 20 века
40-е
60-е
70-е
80-е

38. В настоящее время в мире ежегодно производится около … компьютеров
1 млн.
500 млн.
10 млн.
100 млн.

39. Первая машина, автоматически выполнявшая все 10 команд
машина Сергея Алексеевича Лебедева
Pentium
машина Чарльза Беббиджа
абак

40. … руководил разработкой машины БЭСМ-6
Г. Эйкен
Д. Бардин
С. Лебедев
Л. Канторович

41. Основа элементной базы ЭВМ четвёртого поколения
полупроводники
электромеханические схемы
электровакуумные лампы
СБИС

42. Основы современной организации ЭВМ описал …
Джон фон Нейман
Джордж Буль
Ада Лавлейс
Норберт Винер

43. Первую вычислительную машину изобрёл …
Джон фон Нейман
Джордж Буль
Норберт Винер
Чарльз Беббидж

44. … считается изобретателем компьютера
Чарльз Бэббидж
Герман Холлерит
Ада Августа Лавлейс
Блез Паскаль

45. Первая ЭВМ появилась в … году
1823
1946
1949
1951

46. Первая в мире программа была написана …
Чарльзом Бэббиджем
Адой Лавлейс
Говардом Айкеном
Полом Алленом

47. ЭВМ первого поколения были созданы на основе …
транзисторов
электронно-вакуумных ламп
зубчатых колес
реле

48. Общим свойством машины Бэббиджа, современного компьютера и человеческого мозга является способность обрабатывать… информацию
числовую
текстовую
звуковую
графическую

49. Элементная база компьютеров четвёртого поколения
Транзистор
ИС
Электронная лампа
БИС

50. Основы теории алгоритмов были впервые изложены в работе …
Чарльза Беббиджа
Блеза Паскаля
С.А. Лебедева
Алана Тьюринга

51. Первые операционные системы появились … поколении машин
в первом
во втором
в третьем
в четвертом

52. Машины … поколения позволяют нескольким пользователям работать с одной ЭВМ
первого
четвертого
второго
третьего

Источник

в какой стране создана первая электронно-вычислительная машина?

Некомпьютерная техника
3000 лет до н. э. — в Древнем Вавилоне были изобретены первые счёты — абак.
500 лет до н. э. — в Китае появился более «современный» вариант абака с косточками на соломинках — суаньпань.
XVI век — в России появились счёты, в которых было 10 деревянных шариков на проволоке.
[править]
Нулевое поколение[1]
87 год до н. э. — в Греции был изготовлен «антикитерский механизм» — механическое устройство на базе зубчатых передач, представляющее собой специализированный астрономический вычислитель.
1492 год — Леонардо да Винчи в одном из своих дневников приводит эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубцовыми кольцами. Хотя работающее устройство на базе этих чертежей было построено только в XX веке, всё же реальность проекта Леонардо да Винчи подтвердилась.

Суммирующая машина Паскаля
1623 год — Вильгельм Шиккард, профессор университета Тюбингена, разрабатывает устройство на основе зубчатых колес («считающие часы») для сложения и вычитания шестиразрядных десятичных чисел. Было ли устройство реализовано при жизни изобретателя, достоверно не известно, но в 1960 году оно было воссоздано и проявило себя вполне работоспособным.
1630 год — Ричард Деламейн создаёт круговую логарифмическую линейку.
1642 год — Блез Паскаль представляет «Паскалину» — первое реально осуществлённое и получившее известность механическое цифровое вычислительное устройство. Прототип устройства суммировал и вычитал пятиразрядные десятичные числа. Паскаль изготовил более десяти таких вычислителей, причём последние модели оперировали числами с восемью десятичными разрядами.
1673 год — известный немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц построил механический калькулятор, который при помощи двоичной системы счисления выполнял умножение, деление, сложение и вычитание.
Примерно в это же время Исаак Ньютон закладывает основы математического анализа.
1723 год — немецкий математик и астроном Христиан Людвиг Герстен на основе работ Лейбница создал арифметическую машину. Машина высчитывала частное и число последовательных операций сложения при умножении чисел. Кроме того, в ней была предусмотрена возможность контроля за правильностью ввода данных.
1786 год — немецкий военный инженер Иоганн Мюллер выдвигает идею «разностной машины» — специализированного калькулятора для табулирования логарифмов, вычисляемых разностным методом. Калькулятор, построенный на ступенчатых валиках Лейбница, получился достаточно небольшим (13 см в высоту и 30 см в диаметре), но при этом мог выполнять все четыре арифметических действия над 14-разрядными числами.
1801 год — Жозеф Мари Жаккар строит ткацкий станок с программным управлением, программа работы которого задается с помощью комплекта перфокарт.
1820 год — первый промышленный выпуск арифмометров. Первенство принадлежит французу Тома де Кальмару.
1822 год — английский математик Чарльз Бэббидж изобрёл, но не смог построить, первую разностную машину (специализированный арифмометр для автоматического построения математических таблиц) (см.: Разностная машина Чарльза Бэббиджа).
1855 год — братья Георг и Эдвард Шутц (англ. George & Edvard Scheutz) из Стокгольма построили первую разностную машину на основе работ Чарльза Бэббиджа.
1876 год — русским математиком П. Л. Чебышевым создан суммирующий аппарат с непрерывной передачей десятков. В 1881 он же сконструировал к нему приставку для умножения и деления (Арифмометр Чебышева).
1884—1887 годы — Холлерит разработал электрическую табулирующую систему, которая использовалась в переписях населения США 1890 и 1900 годов и России в 1897 году.
1912 год — создана машина для интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений по проекту российского учёного А. Н. Крылова.
1927 год — в Массачусетском технологическом институте (MIT) Вэниваром Бушем был разработан механический аналоговый компьютер.[2]
1938 год — немецкий инженер Конрад Цузе вскоре после окончания в 1935 году Берлинского политехнического института построил свою первую машину, наз

Источник

Первые вычислительные машины

Первую программируемую вычислительную машину попытался создать Чарльз Бэббидж в XIX веке. Она осталась недостроенной. Но в XX веке идеи Беббиджа воплощенные уже на новом уровне перевернули мир.

Первый шаг к созданию современных компьютеров сделал английский математик Чарльз Беббидж. В 1822 году он построил вычислительное устройство, названное им Разностной Машиной (Difference Engine). Машина работала на основе известного в математике метода конечных разностей. Difference Engine позволяла вычислять значения многочленов, выполняя только операцию сложения и не производя при этом умножение и деление. Поскольку Разностная Машина имела ограниченные возможности, дальнейшего развития она не получила. Однако специалисты отмечают, что для того времени это был прорыв в вычислительной технике.Бэббидж не остановился на достигнутом и с 1830 года занялся разработкой программируемой машины, которую назвал Аналитической (Analytical Engine). К сожалению, математик не смог осуществить задуманного, поскольку Analytical Engine оказалась слишком сложна для техники того времени. Но идеи, которые он озвучил, были действительно революционными. Бэббидж придумал практически современный компьютер, но не в электронном, а в механическом исполнении.

По замыслу ученого, машина должна была состоять из «склада», предназначенного для хранения чисел (то, что мы называем память компьютера). Из «Мельницы», которая представляла собой арифметическое устройство (процессор). Бэббидж также задумал устройство, управляющее последовательностью операций в машине (хотя математик никак его не назвал, сейчас используется термин «устройство управления»). Машины также должна была быть осащена устройствами ввода и вывода данных.

По замыслу Бэббиджа на вход машине должны были поступать два потока перфокарт, operation card (операционные карты) и variable card (карты переменных). Задача первых — управлять процессом обработки данных, которые должны были записываться на карты переменных. Бэббидж хотел, чтобы информация заносилась на перфокарты путем пробивки отверстий. Из операционных карт можно было составить библиотеку функций. Кроме того, Analytical Engine должна была содержать устройство печати и устройство вывода результатов на перфокарты для последующего использования.

В конце XX английские ученые построили машину Бэббиджа и даже придуманный им «принтер». В идеях великого ученого была обнаужена всего одна ошибка.

«Мark-1»

ENIAC

Полумеханические компьютеры, такие как Mark — 1, сменили новые, более мощные машины. Одна из них — Electronical Numerical Integrator and Calculator, сокращенно — ENIAC. Этот компьютер на основе электронных ламп был сконструирован в 1946 году. В его конструкцию входило 18 тысяч вакуумных ламп и около 1500 реле, при этом машина занимала отдельное помещение площадью в 85 квадратных метров, весила 30 тонн и потребляла 150 киловатт энергии.

В компьютере ENIAC впервые перфолента для хранения программ была заменена на перфокарту. Во время работы перфоленты часто рвались, приходилось либо склеивать их, либо менять целиком. Зачастую запасных не было, поэтому нужно было изготовлять новые. Все это доставляло большие неудобства. С перфокартами процесс намного упростился. Если испортилась одна пластинка, то ее можно было легко заменить.

Однако, несмотря на все недостатки, ENIAC своим появлением открыл эру компьютеров.

В СССР первый компьютер был сконструирован в Киеве в 1951 году. Он назывался «МЭВМ» (маленькая электронная вычислительная машина). Уже в 1952 году была построена машина «БЭВМ» (большая электронная вычислительная машина). Этими проектами руководил академик Сергей Лебедев

Источник

ЭВМ: ЧТО? ГДЕ? КОГДА? | Вычислительная машина

Вычислительная машина, счётная машина — механизм, электромеханическое или электронное устройство, предназначенное для автоматического выполнения математических операций. В последнее время, это понятие чаще всего ассоциируется с различными видами компьютерных систем. Тем не менее, вычислительные механизмы появились задолго до того, как заработал первый компьютер.

История вычислительных машин

Первым устройством, предназначенным для облегчения вычислений, стали счёты (абак). С помощью костяшек счетов можно было совершать операции сложения и вычитания и несложные умножения. Однако счеты совершенно непригодны для операций над нецелыми числами и не могут производить сложных операций. А потребности человечества в вычислениях все увеличивались.

Реконструкция римского абака
В 1642 г. французский математик Блез Паскаль сконструировал первую механическую счётную машину «Паскалина», которая могла механически выполнять сложение чисел.

Паскалина
В 1673 г. Готфрид Вильгельм Лейбниц сконструировал арифмометр (калькулятор Лейбница), позволяющий механически выполнять четыре арифметических действия. Начиная с XIX в. арифмометры получили очень широкое применение. На них выполняли даже очень сложные расчёты, например расчеты баллистических таблиц для артиллерийских стрельб.

Калькулятор Лейбница
Существовала и специальная профессия — счётчик (вычислитель) — человек, работающий с арифмометром, быстро и точно соблюдающий определенную последовательность инструкций (такую последовательность инструкций впоследствии стали называть программой). Но многие расчеты производились очень медленно — даже десятки счетчиков должны были работать по нескольку недель и месяцев. Причина проста: при таких расчетах выбор выполняемых действий и запись результатов производились человеком, а скорость его работы весьма ограничена.

Аналитическая машина Бэббиджа
Первым реализовал идею перфокарт Холлерит. Он изобрел машину для обработки результатов переписи населения. В своей машине он впервые применил электричество для расчетов.

В 40-х годах XX в. сразу несколько групп исследователей повторили попытку Бэббиджа на основе техники XX в. — электромеханических реле. Некоторые из этих исследователей ничего не знали о работах Бэббиджа и переоткрыли его идеи заново.

Первым из них был немецкий инженер Конрад Цузе, который в 1941 г. построил небольшой компьютер на основе нескольких электромеханических реле. Но из-за войны работы Цузе не были опубликованы.

Конрад Цузе и Z3
А в CШA в 1943 г. на одном из предприятий фирмы IBM (International Business Machines Corporation) американец Говард Эйкен создал более мощный компьютер под названием «Марк-1». Он уже проводил вычисления в сотни раз быстрее, чем вручную (с помощью арифмометра) и реально использовался для вое яых расчетов. В нем использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. «Марк-1» имел размеры 15×2,5 м и содержал 750 000 деталей, он мог перемножить два 23-разрядных числа за 4 с.

Говард Эйкен (нижний ряд, в центре) и Mark I
Однако электромеханические реле работают весьма медленно и недостаточно надёжно. Поэтому начиная с 1943 г. в США группа специалистов под руководством Джона Мокли и Преспера Эккерта начала конструировать компьютер ENIAC на основе электронных ламп.

Созданный ими компьютер работал в тысячу раз быстрее, чем «Марк-1». Но обнаружилось, что большую часть времени этот компьютер простаивал, ведь для задания метода расчётов (программы) в этом компьютере приходилось в течение нескольких часов или даже нескольких дней подсоединять нужным образом провода. А сам расчет после этого мог занять всего лишь несколько минут или даже секунд.

Чтобы упростить и ускорить процесс задания программ, Мокли и Эккерт стали конструировать новый компьютер, который мог бы хранить программу в своей памяти. В 1945 г. к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этом компьютере. Доклад был разослан многим ученым и стал широко известен, поскольку в нем фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования компьютеров, т. е. универсальных вычислительных устройств. И до сих пор подавляющее большинство компьютеров сделано в соответствии с теми принципами, которые изложил в своем докладе в 1945 г. Джон фон Нейман. Первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана, был построен в 1949 г. английским исследователем Морисом Уилксом.

Разработка первой электронной серийной машины UNIVAC (Universal Automatic Computer) начата примерно в 1947 г. Эккертом и Мокли, основавшими в декабре того же года фирму ECKERT-MAUCHLI. Первый образец машины (UNIVAC-1) был построен для бюро переписи США и пущен в эксплуатацию весной 1951 г. Синхронная, последовательного действия вычислительная машина UNIVAC-1 создана на базе ЭВМ ENIAC и EDVAC. Работала она с тактовой частотой 2.25 МГц и содержала около 5000 электронных ламп. Внутреннее запоминающее устройство с ёмкостью 1000 12-разрядных десятичных чисел было выполнено на 100 ртутных линиях задержки.

Вскоре после ввода в эксплуатацию машины UNIVAC-1 ее разработчики выдвинули идею автоматического программирования. Она сводилась к тому, чтобы машина сама могла подготавливать такую последовательность команд, которая нужна для решения данной задачи.

Сильным сдерживающим фактором в работе конструкторов ЭВМ начала 1950-х годов было отсутствие быстродействующей памяти. По словам одного из пионеров вычислительной техники Д. Эккерта, «архитектура машины определяется памятью». Исследователи сосредоточили свои усилия на запоминающих свойствах ферритовых колец, нанизанных на проволочные матрицы.

В 1951 г. Дж. Форрестер опубликовал статью о применении магнитных сердечников для хранения цифровой информации. В машине «Whirlwind-1» впервые была применена память на магнитных сердечниках. Она представляла собой 2 куба 32 х 32 х 17 с сердечниками, которые обеспечивали хранение 2048 слов для 16-разрядных двоичных чисел с одним разрядом контроля на четность.

Вскоре в разработку электронных компьютеров включается фирма IBM. В 1952 г. она выпустила свой первый промышленный электронный компьютер IBM 701, который представлял собой синхронную ЭВМ параллельного действия, содержащую 4000 электронных ламп и 12 000 германиевых диодов. Усовершенствованный вариант машины IBM 704 отличался высокой скоростью работы, в ней использовались индексные регистры и данные представлялись в форме с плавающей запятой.

IBM 704
После ЭВМ IBM 704 была выпущена машина IBM 709, которая, в архитектурном плане, приближалась к машинам второго и третьего поколений. В этой машине впервые была применена косвенная адресация и впервые появились каналы ввода-вывода.

В 1956 г. фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке. Изобретение их позволило создать новый тип памяти — дисковые запоминающие устройства (ЗУ), значимость которых была в полной мере оценена в последующие десятилетия развития вычислительной техники. Первые ЗУ на дисках появились в машинах IBM 305 и RAMAC. Последняя имела пакет, состоявший из 50 металлических дисков с магнитным покрытием, которые вращались со скоростью 12 000 об./мин. На поверхности диска размещалось 100 дорожек для записи данных, по 10 000 знаков каждая.

Вслед за первым серийным компьютером UNIVAC-1 фирма Remington-Rand в 1952 г. выпустила ЭВМ UNIVAC-1103, которая работала в 50 раз быстрее. Позже в компьютере UNIVAC-1103 впервые были применены программные прерывания.

Сотрудники фирмы Rernington-Rand использовали алгебраическую форму записи алгоритмов под названием «Short Code» (пррвый интерпретатор, созданный в 1949 г. Джоном Мокли). Кроме того, необходимо отметить офицера ВМФ США и руководителя группы программистов, в то время капитана (в дальнейшем единственная в ВМФ женщина-адмирал) Грейс Хоппер, которая разработала первую программу-компилятор. Кстати, термин «компилятор» впервые ввела Г. Хоппер в 1951 г. Эта компилирующая программа производила трансляцию на машинный язык всей программы, записанной в удобной для обработки алгебраической форме. Г. Хоппер принадлежит также авторство термина «баг» в применении к компьютерам. Как-то через открытое окно в лабораторию залетел жук (по-английски — bug), который, сев на контакты, замкнул их, чем вызвал серьезную неисправность в работе машины. Обгоревший жук был подклеен в административный журнал, где фиксировались различные неисправности. Так был задокументирован первый баг в компьютерах.

Фирма IBM сделала первые шаги в области автоматизации программирования, создав в 1953 г. для машины IBM 701 «Систему быстрого кодирования». В СССР А. А. Ляпунов предложил один из первых языков программирования. В 1957 г. группа под руководством Д. Бэкуса завершила работу над ставшим впоследствии популярным первым языком программирования высокого уровня, получившим название ФОРТРАН. Язык, реализованный впервые на ЭВМ IBM 704, способствовал расширению сферы применения компьютеров.

Алексей Андреевич Ляпунов
В Великобритании в июле 1951 г. на конференции в Манчестерском университете М. Уилкс представил доклад «Наилучший метод конструирования автоматической машины», который стал пионерской работой по основам микропрограммирования. Предложенный им метод проектирования устройств управления нашел широкое применение.

Свою идею микропрограммирования М. Уилкс реализовал в 1957 г. при создании машины EDSAC-2. М. Уилкс совместно с Д. Уиллером и С. Гиллом в 1951 г. написали первый учебник по программированию «Составление программ для электронных счетных машин».

В 1956 г. фирма Ferranti выпустила ЭВМ «Pegasus», в которой впервые нашла воплощение концепция регистров общего назначения (РОН). С появлением РОН было устранено различие между индексными регистрами и аккумуляторами, и в распоряжении программиста оказался не один, а несколько регистров-аккумуляторов.

Появление персональных компьютеров

Вначале микропроцессоры использовались в различных специализированных устройствах, например в калькуляторах. Но в 1974 г. несколько фирм объявили о создании на основе микропроцессора Intel-8008 персонального компьютера, т. е. устройства, выполняющего те же функции, что и большой компьютер, но рассчитанного на одного пользователя. Вначале 1975 г. появился первый коммерчески распространяемый персональный компьютер «Альтаир-8800» на основе микропроцессора Intel-8080. Этот компьютер продавался по цене около 500 долл. И хотя возможности его были весьма ограничены (оперативная память составляла всего 256 байт, клавиатура и экран отсутствовали), его появление было встречено с большим энтузиазмом: в первые же месяцы было продано несколько тысяч комплектов машины. Покупатели снабжали этот компьютер дополнительными устройствами: монитором для вывода информации, клавиатурой, блоками расширения памяти и т. д. Вскоре эти устройства стали выпускаться другими фирмами. В конце 1975 г. Пол Аллен и Билл Гейтс (будущие основатели фирмы Microsoft) создали для компьютера «Альтаир» интерпретатор языка Basic, что позволило пользователям достаточно просто общаться с компьютером и легко писать для него программы. Это также способствовало росту популярности персональных компьютеров.

Успех «Альтаир-8800» заставил многие фирмы также заняться производством персональных компьютеров. Персональные компьютеры стали продаваться уже в полной комплектации, с клавиатурой и монитором, спрос на них составил десятки, а затем и сотни тысяч штук в год. Появилось несколько журналов, посвященных персональным компьютерам. Росту объема продаж весьма способствовали многочисленные полезные программы практического значения. Появились и коммерчески распространяемые программы, например программа для редактирования текстов WordStar и табличный процессор VisiCalc (1978 г. и 1979 г. соответственно). Эти и многие другие программы сделали покупку персональных компьютеров весьма выгодной для бизнеса: с их помощью стало возможно выполнять бухгалтерские расчеты, составлять документы и т. д. Использование же больших компьютеров для этих целей было слишком дорого.

В конце 1970-х годов распространение персональных компьютеров даже привело к некоторому снижению спроса на большие компьютеры и мини-компьютеры (мини-ЭВМ). Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IBM — ведущей компании по производству больших компьютеров, и в 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров. Однако руководство фирмы недооценило будущую важность этого рынка и рассматривало создание персонального компьютера всего лишь как мелкий эксперимент — что-то вроде одной из десятков проводившихся в фирме работ по созданию нового оборудования. Чтобы не тратить на этот эксперимент слишком много денег, руководство фирмы предоставило подразделению, ответственному за данный проект, невиданную в фирме свободу. В частности, ему было разрешено не конструировать персональный компьютер «с нуля», а использовать блоки, изготовленные другими фирмами. И это подразделение сполна использовало предоставленный шанс.

В качестве основного микропроцессора компьютера был выбран новейший тогда 16-разрядный микропроцессор Intel-8088. Его использование позволило значительно увеличить потенциальные возможности компьютера, так как новый микропроцессор позволял работать с 1 мегабайтом памяти, а все имевшиеся тогда компьютеры были ограничены 64 килобайтами.

В августе 1981 г. новый компьютер под названием IBM PC был официально представлен публике, и вскоре после этого он приобрел большую популярность у пользователей. Через пару лет компьютер IBM PC занял ведущее место на рынке, вытеснив модели 8-битовых компьютеров.

IBM PC
Секрет популярности IBM PC в том, что фирма IBM не сделала свой компьютер единым неразъёмным устройством и не стала защищать его конструкцию патентами. Наоборот, она собрала компьютер из независимо изготовленных частей и не стала держать спецификации этих частей и способы их соединения в секрете. Напротив, принципы конструкции IBM PC были доступны всем желающим. Этот подход, называемый принципом открытой архитектуры, обеспечил потрясающий успех компьютеру IBM PC, хотя и лишил фирму IBM возможности единолично пользоваться плодами этого успеха. Вот как открытость архитектуры IBM PC повлияла на развитие персональных компьютеров.

Перспективность и популярность IBM PC сделала весьма привлекательным производство различных комплектующих и дополнительных устройств для IBM PC. Конкуренция между производителями привела к удешевлению комплектующих и устройств. Очень скоро многие фирмы перестали довольствоваться ролью производителей комплектующих для IBM PC и начали сами собирать компьютеры, совместимые с IBM PC. Поскольку этим фирмам не требовалось нести огромные издержки фирмы IBM на исследования и поддержание структуры громадной фирмы, они смогли продавать свои компьютеры значительно дешевле (иногда в 2—3 раза) аналогичных компьютеров фирмы IBM.

Совместимые с IBM PC компьютеры вначале презрительно называли «клонами», но эта кличка не прижилась, так как многие фирмы-производители IBM PC-совместимых компьютеров стали реализовывать технические достижения быстрее, чем сама IBM. Пользователи получили возможность самостоятельно модернизировать свои компьютеры и оснащать их дополнительными устройствами сотен различных производителей.

Персональные компьютеры будущего

Основой компьютеров будущего станут не кремниевые транзисторы, где передача информации осуществляется электронами, а оптические системы. Носителем информации станут фотоны, так как они легче и быстрее электронов. В результате компьютер станет более дешевым и более компактным. Но самое главное, что оптоэлектронное вычисление гораздо быстрее, чем то, что применяется сегодня, поэтому компьютер будет намного производительнее.

ПК будет мал по размерам и иметь мощь современных суперкомпьютеров. ПК станет хранилищем информации, охватывающей все аспекты нашей повседневной жизни, он не будет привязан к электрическим сетям. Этот ПК будет защищен от воров благодаря биометрическому сканеру, который будет узнавать своего владельца по отпечатку пальца.

Основным способом общения с компьютером будет голосовой. Настольный компьютер превратится в «моноблок», вернее, в гигантский компьютерный экран — интерактивный фотонный дисплей. Клавиатура не понадобится, так как все действия можно будет совершать прикосновением пальца. Но для тех, кто предпочитает клавиатуру, в любой момент на экране может быть создана виртуальная клавиатура и удалена тогда, когда в ней не будет нужды.

Компьютер станет операционной системой дома, и дом начнет реагировать на потребности хозяина, будет знать его предпочтения (приготовить кофе в 7 часов, запустить любимую музыку, записать нужную телепередачу, отрегулировать температуру и влажность и т. д.)

Жёсткий диск будет голографическим и чем-то быть похожим на CD-ROM или DVD. То есть это будет прозрачная вращающаяся пластинка с записывающим лазером с одной стороны и считывающим лазером с другой; объём хранимой информации на таком диске будет достигать просто астрономических величин — несколько терабайт. При таких объемах можно будет хранить каждую мельчайшую деталь жизни.

Процессор ПК будущего будет функционировать по тем же принципам, что и сегодня. Но вместо электронных микропроцессоров, которые являются и мозгом, и мускулами современного компьютера, процессор будущего будет иметь опто-электронные интегральные схемы (чипы будут использовать кремний там, где требуется переключение, и оптику для коммуникаций). Это даст огромный прирост в быстродействии и эффективности. Сегодняшний компьютер тратит слишком много времени на ожидание данных для обработки. Мгновенная оптическая связь и память, работающая так же быстро, как и процессор, обеспечат непрерывный поток данных процессору для обработки. При передаче данных со скоростью, не ограниченной больше электронной передачей, можно будет достигнуть частот порядка 100 ГГц, то есть в 100 раз быстрее, чем сегодня.

Процессор будущего может быть шестигранником, окруженным со всех сторон быстрым кэшем так, чтобы требуемые данные могли быть выбраны из ближайшей части кэша. Именно таким образом и будет достигнута производительность сегодняшних супер-ЭВМ.

При применении оптической связи в компьютерных технологиях будет получен тот самый эффект, который наблюдали в 1980 г., когда компьютеры на базе 80286 имели память, работающую на частоте процессора. Скорость шины памяти — та скорость, с которой происходит обмен данными между процессором и памятью, — была равна частоте процессора (всего 8 МГц). Процессор получал данные так же быстро, как мог их обработать, в результате процессор меньше находился в режиме ожидания данных.

Средний компьютер сегодня имеет процессор 1000 МГц и шину 133 МГц. Несмотря на различные технологические подвиги, процессор все еще тратит две трети времени на ожидание данных.

Оптоэлектроника решит эту проблему. При должным образом разработанной шине оптической памяти скорость выборки данных из памяти будет снова приравнена к частоте процессора.

Конечно, это потребует более быстрой обработки данных в памяти и, соответственно, другой, более быстрой, архитектуры памяти, которая, к счастью, уже есть или в скором времени будет. Большой кэш сверхбыстрой энергонезависимой магнитной RAM (память с произвольным доступом) будет содержать данные, срочно требующиеся процессору.

Для нового быстрого кэша придется избавиться от неэффективности сегодняшней синхронной динамической памяти, нуждающейся в постоянном обновлении. Неэффективность кэша сегодня такова, что две трети времени уходит на процессы обновления (таким образом, его реальная производительность в три раза меньше).

Полупроводниковая технология будущего будет основана не на кремниевой памяти, а на магнитной памяти в молекулярном масштабе. Так как мельчайшие элементы будут намагничены для представления нулей и размагничены для представления единиц, информация может быть легко и быстро обновлена простым электрическим сигналом. Весь процесс будет гораздо быстрее того, что мы имеем сегодня, и будет вполне реально удовлетворять требования процессора, работающего на частоте 100 ГГц.

Основная память компьютера будет вполне оптической, фактически голографической. Голографическая память имеет трехмерную природу, и можно эшелонировать любое количество плоскостей памяти в прямоугольное твердое тело. Объем чипа в 256 ГБ легко достижим.

Компьютер будущего будет практически независим от источников электропитания. Одно из самых больших преимуществ фотонных цепей — крайне малое энергопотребление. Небольшая, но длинная, подобная стержню литиевая батарея, изогнутая в тороид и установленная в компьютер, будет функционировать пару недель. А подзарядить ее можно будет так же легко, как сегодня подзарядить сотовый телефон.

Размер экрана не будет играть никакой роли в компьютерах будущего. Он может быль большим, как ваш рабочий стол, или маленьким. Большие варианты компьютерных экранов будут основаны на жидких кристаллах, возбуждаемых фотонным способом, которые будут иметь гораздо более низкое энергопотребление, чем сегодняшние LCD-мониторы. Цвета будут яркими, а изображения — точными (возможны плазменные дисплеи). Фактически сегодняшняя концепция «разрешающей способности» будет в значительно степени атрофирована.

ЭВМ: ЧТО? ГДЕ? КОГДА? | Вычислительная машина

Источник