Характеристика появи персонального комп’ютера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введення

В усі часи людям потрібно було рахувати й обчислювати. У туманному доісторичному минулому люди вважали на пальцях або робили насічки на кістках.

Приблизно близько 4000 років потому, на зорі людської цивілізації, були винайдені вже досить складні системи числення, що дозволяли здійснювати торговельні операції, розраховувати астрономічні цикли, проводити інші обчислення.

Актуальність теми даного дослідження полягає в тому, що в наші дні неможливо відтворити рішення складних обчислювальних завдань і виконання операцій, здавалося б, не пов'язаних з числами, без допомоги комп'ютера. Саме тому у моїй роботі описується виникнення комп'ютера, без якого наше життя зараз мало хто може представити.

Ціллю та задачею цієї роботи є дослідження розробки обчислювальних машин та зокрема персонального комп'ютера. Розповісти про важливі вклади вчених та науковців у створення комп'ютера.

Розвиток торгівлі й науки спричинив збільшення потреби в обчисленнях. Причому самі обчислення ставали чимраз складнішими. Усний рахунок і прості пристосування не могли задовольнити ці потреби. Тому багато математиків й інженерів витратили роки праці на створення машин, що полегшують лічбу.

Однак основним споживачем таких машин у XX столітті стали військові. Розрахунки траєкторій ракет і снарядів, обрахування аеродинаміки літаків, навігаційні розрахунки ставали чимраз складнішими і виконувати їх потрібно було чимраз швидше.

«Хрещеною матір`ю» обчислювальної техніки в сучасному її розумінні стала Друга світова війна. Для розшифрування кодів шифрувальної машини «Енігма», якою користувалися німецькі військово-морські сили для передачі секретних повідомлень у Блечлі-Парк, в Англії були зібрані найкращі математики Великобританії і США. Вони не тільки зуміли створити дешифрувальні машини, які практично моментально розшифровували коди «Енігми», аде й заклали основу для розвитку обчислювальної техніки в післявоєнний період.

Після Другої світової війни протягом довгого часу тільки військові були основними замовниками робіт по створенню обчислювальних машин через їхню величезну вартість. Але чим далі просувалася робота, чим досконалішими й дешевшими ставали створені машини, тим більше з"являлося серед замовників абсолютно мирних організацій: наукових інститутів, університетів, метеорологічних центрів тощо.

Але лише з появою персонального комп`ютера основним споживачем, що фінансує вчених і інженерів, стали звичайні громадяни.

1. Розвиток елементної бази комп`ютерів

У 1883 р. Томас Альва Едісон, намагаючись подовжити термін праці лампи з вугільною ниткою, ввів у її вакуумний балон платиновий електрод і позитивну напругу і з`ясував, що у вакуумі між електродом і ниткою починає проходити струм. Не знайшовши ніякого пояснення настільки незвичайного явища, Едісон обмежився тим, що докладно описав його, про всякий випадок узяв патент і відправив лампу на Філадельфійську виставку. Про неї у грудні 1884 р. у журналі «Інженеринг» була надрукована замітка «Явище в лампочці Едісона».

Американський винахідник не розпізнав відкриття виняткової важливості (по суті, це було його єдине фундаментальне відкриття -- термоелектронна емісія). Він не зрозумів, що його лампа розжарювання з платиновим електродом, власне кажучи, була першою у світі електронною лампою.

Першим, кому спала на думку ідея практичного використання «ефекту Едісона», був англійський фізик Дж. А. Флемінг (1849--1945). Працюючи з 1882 р. консультантом едісонівської компанії в Лондоні, він довідався про «явище» із перших вуст -- від самого Едісона. Свій діод -- двоелектродну лампу Флемінг створив у 1904 р

У жовтні 1906 р. американський інженер Лі де Форест винайшов електронну лампу -- підсилювач, або аудіон, як він її тоді назвав, що мав третій електрод -- сітку. Ним був запроваджений принцип, на основі якого будувалися всі наступні електронні лампи, -- керування струмом, що протікає між анодом і катодом, за допомогою інших допоміжних елементів. У 1910 р. німецькі інженери Лібен, Рейне і Штраус сконструювали тріод, сітка в якому виконувалася у формі перфорованого листа алюмінію і містилася в центрі балона, а щоб збільшити емісійний струм, вони запропонували вкрити нитку розжарювання шаром окису барію або кальцію. У 1911 р. американський фізик Ч. Д. Кулідж запропонував застосувати як покриття вольфрамової нитки розжарювання окис торію -- оксидний катод -- і одержав вольфрамовий дріт, який зробив переворот у ламповій промисловості

У 1915 р. американський фізик Ірвінг Ленгмюр сконструював двоелектродну лампу -- кенотрон, що застосовувалася як випрямна лампа в джерелах живлення. У 1916 р. лампова промисловість почала випускати особливий тип конструкції ламп -- генераторні лампи з водяним охолодженням. Ідея лампи з двома сотками -- тетрода -- була висловлена в 1919 р. німецьким фізиком Вальтером Шотткі й незалежно від нього в 1923 р. -- американцем Е. У. Халлом, а реалізована ця ідея англійцем X. Дж. Раундом у другій половині 20-х років минулого століття. У 1929 р. голландські вчені Г. Хольст і Б. Теллеген створили електронну лампу з трьома сітками -- пентод. У 1932 р. був створений гептод, у 1933 -- гексод і пектагрид, у 1935 р. З`явилися лампи в металевих корпусах. Подальший розвиток виробництва електронних ламп рухався шляхом поліпшення їхніх функціональних характеристик. У 1940-х--1950-х роках комп`ютери створювалися на основі електронних ламп. Тому комп`ютери були дуже великими (вони займали величезні зали), дорогими й ненадійними -- адже електронні лампи, як і звичайні лампочки, часто перегоряють. Але в 1948 р. були винайдені транзистори -- мініатюрні й недорогі електронні прилади, що змогли замінити електронні лампи. Це призвело до зменшення розмірів комп`ютерів у сотні разів і підвищення їхньої надійності. Перші комп`ютери на основі транзисторів з`явилися наприкінці 1950-х років, а до середини 60-х років були створені й значно компактніші зовнішні пристрої для комп`ютерів, що дозволило фірмі Digital Equipment випустити в 1965 р. перший міні-комп`ютер PDP-8 завбільшки з холодильник і вартістю всього 20 тис. дол. (комп`ютери 1940-х--1950-х років зазвичай коштували мільйони дол.). Після появи транзисторів найбільш трудомісткою операцією при виробництві комп`ютерів було з`єднання й спаювання транзисторів для створення електронних схем. Але в 1959 р. Роберт Нойс (майбутній засновник фірми Intel) винайшов спосіб, що дозволяє створювати на одній пластині кремнію транзистори і всі необхідні з`єднання між ними. Отримані електронні схеми почали називатися інтегральними схемами, або чіпами. У 1968 р. фірма Burroughs випустила перший комп`ютер на інтегральних схемах, а в 1970 р. фірма Intel почала продавати інтегральні схеми пам`яті. Надалі кількість транзисторів, що вдавалося розмістити на одиницю площі інтегральної схеми, збільшувалася приблизно вдвічі щороку, що й забезпечує постійне зменшення вартості комп"ютерів і підвищення їх швидкодії.

У середині 1960-х років голова Intel Gordon Moore вивів принцип, або закон, який діє протягом уже більше чотирьох десятиліть: кількість транзисторів у кожнім чіпі кремнієвої інтегрованої мікросхеми процесора подвоюється кожні два роки, і вартість кожного чіпа процесора зменшується вдвічі. транзистор електронний обчислювальний комп'ютер

Процесор 8086, випущений у 1978 p., містив 29 тис. транзисторів, 80386 (1985 р.) -- 275 тисяч, Pentium (1993 p.) -- 3,1 млн транзисторів, Pentium (1999 p.) -- 18 млн транзисторів, a Pentium 4 (2001 p.) -- 42 млн транзисторів.

2. Історія обчислювальних машин

Першим пристроєм, призначеним для полегшення обчислень, була рахівниця. За допомогою кісточок рахівниць можна було здійснювати операції додавання й віднімання і нескладне множення. Однак рахівниця зовсім непридатна для операцій над нецілими числами і не може здійснювати складних операцій. А потреби людства в обчисленнях чимраз збільшувалися. У 1642 р. французький математик Блез Паскаль сконструював першу механічну рахункову машину -- «Паскаліна», що могла механічно виконувати додавання чисел. У 1673 р. Готфрід Вільгельм Лейбніц сконструював арифмометр, що дозволяв механічно виконувати чотири арифметичні дії. Починаючи з XIX ст. арифмометри одержали дуже широке застосування. З їх допомогою виконували навіть дуже складні розрахунки, наприклад, розрахунки балістичних таблиць для артилерійських стрільб. Існувала і спеціальна професія -- обліковець -- людина, що працює з арифмометром, швидко й точно дотримується певної послідовності інструкцій (таку послідовність інструкцій згодом почали називати програмою). Але багато розрахунків здійснювалися дуже повільно -- навіть десятки обліковців повинні були працювати по кілька тижнів і місяців. Причина проста -- при таких розрахунках вибір виконуваних дій і запис результатів здійснювався людиною, а швидкість її роботи досить обмежена. Ще в першій половині XIX ст. англійський математик Чарльз Беббідж спробував побудувати універсальний обчислювальний пристрій, тобто комп"ютер. Беббідж називав його аналітичною машиною. Саме Беббідж уперше додумався до того, що комп`ютер повинен містити пам"ять і управлятися за допомогою програми. Беббідж хотів побудувати свій комп"ютер як механічний пристрій, а програми збирався задавати за допомогою перфокарт -- карт із цупкого паперу з інформацією, що наноситься за допомогою отворів (вони на той час уже широко вживалися в ткацьких верстатах). Однак довести до кінця цю роботу Беббідж не зміг -- вона виявилася занадто складною для техніки того часу. Першим реалізував ідею перфокарт Холлерит. Він винайшов машину для обробки результатів перепису населення. У своїй машині він уперше застосував електрику для розрахунків. У 40-х роках XX ст. відразу кілька груп дослідників повторили спробу Беб-біджа на основі техніки XX ст. -- електромеханічних реле. Деякі з цих дослідників нічого не знали про роботи Беббіджа і перевідкрили його ідеї заново. Першим із них був німецький інженер Конрад Цузе, який у 1941 р. побудував невгликий комп`ютер на основі декількох електромеханічних реле. Але через війну роботи Цузе не були опубліковані. А в США в 1943 р. на одному з підприємств фірми IBM (International Businness Machines Corporation) американець Говард Ейкен створив потужніший комп"ютер під назвою «Марк-1». Він уже проводив обчислення в сотні разів швидше, ніж вручну (за допомогою арифмометра) і реально використовувався для військових розрахунків. У ньому використовувалося поєднання електричних сигналів і механічних приводів. «Марк-1» мав розміри 15x2,5 м і містив 750.000 деталей, він міг перемножити два 23-розрядні числа за 4 секунди. Однак електромеханічні реле працюють досить повільно й не дуже надійно. Тому починаючи з 1943 р. у США група фахівців під керівництвом Джона Мочлі й Преспера Екерта почала конструювати комп`ютер ENIAC на основі електронних ламп. Створений ними комп`ютер працював у тисячу разів швидше, ніж «Марк-1». Але виявилося, що більшість часу цей комп`ютер простоював -- адже для задавання методу розрахунків (програми) у цьому комп`ютері доводилося протягом декількох годин або навіть декількох днів приєднувати потрібним чином дроти. А сам розрахунок після цього міг зайняти усього лише кілька хвилин або навіть секунд. Щоб спростити й прискорити процес задавання програм, Мочлі й Екерт почали конструювати новий комп`ютер, який міг би зберігати програму у своїй пам`яті. У 1945 р. до роботи був залучений знаменитий математик Джон фон Нейман, який підготував доповідь про цей комп`ютер. Доповідь була розіслана багатьом вченим і одержала широку популярність, оскільки в ній фон Нейман зрозуміло і просто сформулював загальні принципи функціонування комп`ютерів, тобто універсальних обчислювальних пристроїв. І дотепер переважна більшість комп`ютерів зроблена відповідно до тих принципів, що .виклав у своїй доповіді в 1945 р. Джон фон Нейман. Перший комп`ютер, у якому були втілені принципи фон Неймана, був побудований у 1949 р. англійським дослідником Морісом Уїлксом. Розробка першої електронної серійної машини UNIVAC (Universal Automatic Computer) почалася приблизно в 1947 р. Екертом і Мочлі, що заснували в грудні того ж року фірму ECKERT-MAUCHLI. Перший зразок машини (UNIVAC-1) був побудований для бюро перепису США і запущений в експлуатацію навесні 1951 р. Синхронна, послідовної дії обчислювальна машина UNIVAC-1 створена на базі ЕОМ ENIAC і EDVAC. Працювала вона з тактовою частотою 2.25 МГц і містила близько 5000 електронних ламп. Внутрішній запам`ятовуючий пристрій з об`ємом 1000 12-розрядних десяткових чисел був виконаний на 100 ртутних лініях затримки. Незабаром після введення в експлуатацію машини UNIVAC-1 її розробники висунули ідею автоматичного програмування. Вона зводилася до того, щоб машина сама могла готувати таку послідовність команд, яка потрібна для розв"язання цієї задачі. Сильним стримуючим фактором у роботі конструкторів ЕОМ початку 1950-х років була відсутність швидкодіючої пам`яті. За словами одного з піонерів обчислювальної техніки Д. Екерта, «архітектура машини визначається пам`яттю». Дослідники зосередили свої зусилля на запам`ятовуючих властивостях феритових кілець, нанизаних на дротові матриці. У 1951 р. Дж. Форрестер опублікував статтю про застосування магнітних сердечників для зберігання цифрової інформації. У машині «Whirlwind-1» уперше була застосована пам`ять на магнітних сердечниках. Вона являла собою 2 куби з 32x32x17 сердечниками, що забезпечували зберігання 2048 слів для 16-розрядних двійкових чисел з одним розрядом контролю на парність. У розробку електронних комп`ютерів включилася фірма IBM. У 1952 р. вона випустила свій перший промисловий електронний комп`ютер IBM 701, що являв собою синхронну ЕОМ рівнобіжної дії, яка містить 4000 електронних ламп і 12 000 германієвих діодів. Удосконалений варіант машини IBM 704 відрізнявся високою швидкістю роботи, у ній використовувалися індексні регістри і дані представлялися у формі з плаваючою комою. Після ЕОМ IBM 704 була випущена машина IBM 709, яка в архітектурному плані наближалася до машин другого й третього поколінь. У цій машині вперше була застосована непряма адресація і вперше з`явилися канали введення-виведення. У 1956 р. фірмою IBM були розроблені магнітні плаваючі головки на повітряній подушці. Винахід їх дозволив створити новий тип пам`яті -- дискові запам`ятовуючі пристрої (ЗП), значущість яких була повною мірою оцінена в наступні десятиліття розвитку обчислювальної техніки. Перші ЗП на диска з`явилися в машинах IBM 305 і RAMAC. Остання мала пакет, що складався з 50 металевих дисків із магнітним покриттям, які оберталися зі швидкістю 12 000 об/хв. На поверхні диска розміщалося 100 доріжок для запису даних, по 10 000 знаків кожна. Услід за першим серійним комп`ютером UNIVAC-1 фірма Remington-Rand у 1952 p. випустила ЕОМ UNIVAC-1103, що працювала в 50 разів швидше. Пізніше в комп`ютері UNIVAC-1103 уперше були застосовані програмні переривання. Співробітники фірми Remington-Rand використовували алгебраїчну форму запису алгоритмів під назвою «Short Code» (перший інтерпретатор, створений у 1949 р. Джоном Мочлі). Крім того, необхідно відзначити офіцера ВМФ США і керівника групи програмістів, на той час капітана (надалі -- єдина жінка-адмірал у ВМФ) Грейс Хопер, що розробила першу програму-компілятор. До речі, термін «компілятор» уперше ввела Г. Хопер у 1951 р. Ця компілювальна програма здійснювала трансляцію на машинну мову всієї програми, записаної у зручній для обробки алгебраїчній формі. Грейс Хопер належить також авторство терміна «баг» у застосуванні до комп"ютерів. Якось через відкрите вікно в лабораторію залетів жук (англійською -- bug), який, сівши на контакти, замкнув їх, чим викликав серйозну несправність у роботі машини. Обгорілий жук був підклеєний в адміністративний журнал, де фіксувалися різні несправності. Так був задокументований перший баг у комп`ютерах. Фірма IBM також зробила перші кроки в області автоматизації програмування, створивши в 1953 р. для машини IBM 701 «Систему швидкого кодування». У СРСР О. А. Ляпунов запропонував одну з перших мов програмування. У 1957 р. група під керівництвом Д. Бекуса закінчила роботу над першою мовою програмування високого рівня, що отримала назву ФОРТРАН. Мова, реалізована вперше на ЕОМ IBM 704, сприяла розширенню сфери застосування комп`ютерів і згодом набула популярності. У Великобританії в липні 1951 р. на конференції в Манчестерському університеті М. Уїлкс представив доповідь «Найкращий метод конструювання автоматичної машини», що стала першою роботою з основ мікропрограмування. Запропонований ним метод проектування пристроїв управління знайшов широке застосування. Свою ідею мікропрограмування М. Уілкс реалізував у 1957 р. при створенні машини EDSAC-2. М. Уїлкс разом із Д. Уіллером і С. Гіллом у 1951 р. написали перший підручник із програмування «Складання програм для електронних обчислювальних машин». У 1956 р. фірма Ferranti випустила ЕОМ «Pegasus», у якій уперше знайшла втілення концепція регістрів загального призначення (РЗП). З появою РЗП було усунуте розходження між індексними регістрами й акумуляторами, і в розпорядженні програміста виявився не один, а кілька регістрів-акумуляторів.

3. Зародження першого комп`ютера під керівництвом академіка Сергія Олексійовича Лебедєва

Мало хто знає, що перший в континентальній Європі комп'ютер був створений в Україні понад 60 років тому в 1951 році. Перша ЕОМ називалася Малою електронною лічильною машиною - «МЭСМ». Незважаючи на скромне слово «Мала», вона налічувала 6000 електронних ламп і ледь вмістилася в лівому крилі будівлі гуртожитку колишнього монастирського селища Феофанія в 10 км від Києва. Машина була створена в лабораторії обчислювальної техніки Інституту електротехніки АН УРСР під керівництвом академіка Сергія Олексійовича Лебедєва. Почалося все у далекі 30-ті роки ХХ століття. Тоді молодий ще вчений Сергій Лебедєв займався дослідженнями зі стійкості енергосистем у Всесоюзному електротехнічному інституті в Москві. Йому доводилося виконувати численні розрахунки, і Лебедєв починає шукати способи автоматизувати і прискорити процес обчислень. Так у вченого народжуються перші конкретні думки про створення нової машини, яка могла б автоматично виконувати складні розрахунки. Але Велика Вітчизняна Війна змушує відкласти задуману роботу. Тим не менш, аж до евакуації з Москви Лебедєв продовжував думати над тим, як реалізувати свої ідеї. Так, дружина вченого Аліса Григорівна Лебедєва, згадує, як у перші місяці війни вечорами, коли Москва занурювалася в темряву, чоловік йшов у ванну кімнату і там при світлі газового пальника писав незрозумілі їй одиниці й нулі, намагаючись, як потім виявилося, освоїти двійкову систему запису чисел. На початку осені 1941 року сім'ю С.О.Лебедєва евакуюють у Свердловськ, де Сергій Олексійович займається важливими для фронту розробками: в короткі терміни створює систему стабілізації для наведення танкової гармати, а потім - для самонавідної торпеди, використовуючи аналогові елементи. У 1944 році Лебедєв повертається до Москви, а потім приїжджає до Києва і стає директором Інституту електротехніки АН УРСР. У 1945 р. С.О.Лебедєв був обраний академіком і призначений директором Інституту енергетики. Через півроку інститут розділили на дві частини - Інститут електротехніки та Інститут теплотехніки. С.О.Лебедєв став директором Інституту електротехніки. У той час пріоритетними напрямками в науці вважалися ракетна техніка, атомна енергетика, дослідження космосу. Але Лебедєв залишається вірним своєму довоєнному задуму - створити цифрову електронну обчислювальну машину. Інституту електротехніки виділяють напівзруйновану будівлю монастирського готелю в передмісті Києва - Феофанії. До війни в цій будівлі розміщувався філіал Київської психіатричної лікарні. Німецькі окупанти, вступивши до Феофанії, перестріляли хворих і зайняли будівлю під госпіталь. Під час обстрілів при звільненні Києва будинок було значно пошкоджено. У такому вигляді він й надійшов в розпорядження Академії наук УРСР в 1948 р. і був переданий Інституту електротехніки АН УРСР для розміщення лабораторії директора інституту С.О. Лебедєва. Будівлю було відремонтовано. На першому поверсі почалися роботи з проектування тоді секретної електронної лічильної машини. Найбільша кімната відводилася для майбутнього дітища С.О. Лебедєва. З'явилися механічні майстерні, в підвалі - джерела електроживлення для машини. Якщо згадати короткий часовий проміжок, за який була спроектована, змонтована і налагоджена «МЭСМ» - три роки, і врахувати, що в розробці і створенні «МЭСМ» брали участь 12 інженерів (разом з С.О. Лебедєвим), яким допомагали 15 техніків та монтажниць (в створенні першої американської ЕОМ «ENIAC» - 13 основних виконавців, 200 техніків і велика кількість робітників), то стає зрозумілим, що С.О. Лебедєв та очолюваний ним колектив здійснив, здавалося б, неможливе. Першим заступником Лебедєва по лабораторiї був Л.Н.Дашевський, талановитий організатор активно брав участь в розробці машини. Основні роботи з налагодження машини проводили інженери С.Б.Погребинський - учасник війни, демобілізований через важке поранення, який щойно закінчив Політехнічний інститут; Г.Л.Гладиш, яка закінчила Київський інститут кінотехніки за фахом звукотехніка, що не завадило їй дуже швидко освоїтися з електронними схемами «МЭСМ» і стати одним з основних налагоджувачів машини «МЭСМ»; Л.М.Абалишнiкова - інженер-акустик, в процесі роботи над «МЭСМ» стала кваліфікованим фахівцем; З.С.Зорiна-Рапота, яка також закінчила інститут за фахом звукотехніка, і придбала під час роботи над «МЭСМ» кваліфікацію досвідченого налагоджувача і фахівця з ЕОМ. Монтаж пристроїв та машини проводився під керівництвом техніка А.Г.Семеновського, який з перших же днів роботи прекрасно освоївся з абсолютно новою для нього справою. Йому допомагали технік Ю.С.Мазира - балагур і душа всього колективу; С.Б.Розенцвайг - технік-монтажник найвищої кваліфікації. Пристроєм керування «МЭСМ» займалася К.О.Шкабара, а пристроєм введення - аспірант З.Л.Рабiнович. У налагодженні й запуску «МЭСМ» також брали участь молоді співробітники й аспіранти лабораторії, для яких ця робота стала не тільки «путівкою в життя», але й одним з найщасливіших спогадів юності. Машина займала найбільшу кімнату площею 60 м2 у лівому крилі лабораторії в Феофанії і працювала з небувалою на ті часи швидкістю - 3 тисячі операцій за хвилину (для порівняння, сучасні комп'ютери виконують мільйони операцій за секунду) і могла виконувати операції віднімання, додавання, множення, ділення, зсуву, порівняння з урахуванням знака, порівняння за абсолютною величиною, передачі керування, передачі чисел з магнітного барабану, складання команд. У машині були використані електронні лампи (6000 штук!) загальною потужністю споживання в 25 кВт. Перший запуск «МЭСМ» запам'ятався саме «ламповою проблемою»: при включенні машини 6000 ламп, що запрацювали одночасно, перетворили приміщення в тропіки. Технікам довелося терміново розбирати стелю, щоб відвести з кімнати хоча б частину тепла. За спогадами співробітників лабораторії Лебедєва, рішення першої задачі на «МЭСМ» було пов'язане з унікальним випадком. Два відомих київських математика С.Г. Крейн і С.О. Авраменко склали для «МЭСМ» тестову задачу з області балістики і самі прорахували її. Під час рішення задачі на машині виявилось, що отриманий результат не збігається з результатом, який отримали математиками. Вони вирішили, що в «МЭСМ» стався збій, оскільки обидва вчені проводили розрахунки незалежно один від одного і вважали, що вони не могли зробити одну і ту ж помилку в одному і тому ж місці. Тоді Лебедєв сам став перевіряти обчислення вручну. Розрахунки тривали цілий день, а на наступний він з'явився усміхнений, що бувало дуже рідко. Окуляри вченого виражали вірну ознаку удачі - були зміщені на чоло, згадують колеги. «Не знущайтесь над машиною - вона права. Неправі люди!», - заявив Лебедєв. Виявилося, що обидва математика таки помилилися в одному і тому ж місці. Машина виявилася «розумнішою» за людину! В кінці 1951 р. в Феофанію з Москви приїхала комісія АН СРСР для прийому машини в експлуатацію. Три дні «МЭСМ» «здавала іспити». Академіки з кам'яними обличчями проходили з приміщення «МЭСМ», де вони задавали їй різні «каверзні задачки», в кабінет Лебедєва і там довго радилися. Нарешті тестування були закінчені і комісія вирішила прийняти машину з 25 грудня 1951 р. в регулярну експлуатацію. «МЭСМ» використовували в багатьох наукових дослідженнях аж до 1957 року, потім машину розібрали на частини, які передали в Політехнічний інститут у Києві для проведення лабораторних робіт. У 1952 році «МЭСМ» була практично єдиною в країні ЕОМ, на якій вирішувалися різноманітні науково-технічні завдання з області термоядерних процесів, космічних польотів і ракетної техніки, ліній електропередач, механіки, статистичного контролю якості. Однією з найважливіших задач, яка була вирішена на «МЭСМ» в цей період, були розрахунки стійкості паралельної роботи агрегатів Куйбишевської гідроелектростанції, які визначаються системою нелінійних диференціальних рівнянь другого порядку. Потрібно було визначити умови, за яких максимально можлива потужність може передаватися в Москву без порушення стійкості системи. Крім того, у зв'язку з швидким розвитком реактивної та ракетної техніки задачі зовнішньої балістики виникали як гриби після дощу. Це були задачі різної складності, починаючи від відносно простих багатоваріантних розрахунків траєкторій, що проходять в межах земної атмосфери при незначному перепаді висот, до дуже складних, пов'язаних з польотом об'єктів за межами земної атмосфери. Але навіть найпростіші балістичні розрахунки ускладнювалися вимогами підвищеної точності результатів. «МЭСМ» використовували в багатьох наукових дослідженнях аж до 1957 року, потім машину розібрали на частини, які передали в Політехнічний інститут у Києві для проведення лабораторних робіт. Одночасно з роботою наукової лабораторії Лебедєва над розробкою обчислювальних машин працювали (і теж на умовах секретності) вчені з США, Англії та інших країн. У США - Джон фон Нейман, який першим виклав основні принципи побудови ЕОМ в закритому звіті. Він плідно співпрацював з творцями першого американського комп'ютера ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) Джоном Мочлі та Преспером Еккертом. В Англії в той час активно працювали геніальний математик Алан Т'юрінг, який зумів довести можливість обчислення суто механічним шляхом будь-якого алгоритму, який має рішення. Вчені університету в Манчестері Фредерік Вільямс і Том Кілбурн в 1948 році створили примітивний комп'ютер під назвою Baby, з метою довести можливість зберігати програми в оперативній пам'яті. Через рік Моріс Уілкс створив перший в світі комп'ютер з збереженою у пам'яті програмою EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer), який відрізнявся від створеної трохи пізніше Лебедєвим «МЭСМ» тим, що в ньому було використано арифметичний пристрій послідовної дії, а в «МЭСМ» - більш прогресивний паралельної дії. Саме ця видатна «вісімка» вчених визначила подальший напрямок розвитку комп'ютерної техніки у всьому світі. Академік С.О. Лебедєв, переїхав до Москви і став директором Інституту точної механіки та обчислювальної техніки АН СРСР. За наступні 20 років під його керівництвом було створено 18 суперкомп'ютерів. Як основоположник вітчизняної обчислювальної техніки він зайняв гідне місце в зоряній плеяді комп'ютерних піонерів світу.

Висновок

Наука не стоїть на місці. Постійно, кожну хвилину, винаходиться та розробляється щось нове. Людина завжди прагне прогресу: взяла в руки палку, винайшла колесо, більшість механізмів і інструментів. Вони розширили її фізичні здібності і збільшили свободу в просторі і часі. А тепер, коли ми навчилися збільшувати силу руху, швидкість ніг, гостроту зору, тонкість слуху, нам стало чогось не вистачати. Історія обчислювальної техніки -- це літопис прагнення і досягнень людини в створенні швидших, менших та дешевших обчислювальних приладів. Комп'ютери пройшли довгу дорогу розвитку. Сьогодні в деяких книжках можна найти спогади про те, що прапрадідусям комп'ютерам був абак. Це не зовсім так, оскільки всі відомі рахівниці, і абак - скоріше інструмент для запам'ятовування чисел, як для вичислення. Стрiмкий розвиток цифрової обчислювальної технiки (ОТ) та становлення науки про принципи її побудови i проектування розпочалося в 40-х роках ХХ-го сторiччя, коли технiчною базою ОТ стала електронiка, потiм мiкроелектронiка, а основою для розвитку архiтектури комп'ютерiв (електронних обчислювальних машин ЕОМ) - досягнення в галузi штучного iнтелекту. До цього часу протягом майже 500 рокiв цифрова обчислювальна технiка зводилася до найпростiших пристроїв для виконання арифметичних операцiй над числами. Основою практично усiх винайдених за 5 столiть пристроїв було зубчате колесо, розраховане на фiксацiю 10 цифр десяткової системи числення. До початку 60-х рр. у світі вже робили тисячі ЕОМ, але комп'ютерами в сучасному розумінні цього слова вони так і не були. Ці машини працювали за програмами, закладеними програмістами і по закінченні роботи не давали результатів. Ні про яке оперативне управління і тим більше спілкування з такою машиною іще не мало бути й мови. В даний час індустрія виробництва комп'ютерів і програмного забезпечення є однією з найбільш важливих сфер економіки розвинених країн. Щорічно у світі продаються десятки мільйонів комп'ютерів і ще більше програм для них. Великі виробники комп'ютерної техніки вкладають мільярди доларів у науково-дослідні розробки, а бюджети комп'ютерних ігор перевершують бюджети голівудських фільмів. Галузі, пов'язані з комп'ютерами самі швидко розвиваються та прибуткові.

Список використаних джерел

1. Рязанцев О., Найкращі видання на російському ринку / / Комп'ютер-ПРЕС - 1999

2. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера. -- ОЛМА Медиа Групп, ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2006.

3. Ярмуш О.В., Редько М.М. Інформатика і комп'ютерна техніка. -- Київ : Вища освіта, 2006.

4. Гуржій А.М., Поворознюк Н.І., Самсонов В.В. Інформатика та інформаційні технології.. -- Харків : ООО «Компанія СМІТ», 2003.

Размещено на Allbest.ru