История развития средств вычислительной техники

Содержание:

Введение

В современном мире трудно представить нашу жизнь без вычислительной техники. Она окружает нас своей заботой, ненавязчиво став основой всех областей жизни. Вычислительная техника помогает людям в различных сферах деятельности, будь то промышленность, финансы, наука, медицина, отдых, развлечения и многие другие. И вообще трудно представить какую-либо работу, где не могла бы она пригодиться она. И в домашнем обиходе нас окружают все более и более умные машины. Процессоры и управляющие элементы теперь встречаются не только в компьютере и ноутбуке, но и почти во всей бытовой технике, все глубже проникая в нашу жизнь.

Все большей популярностью пользуются умные дома, где все управление и организация комфортной жизни строится с помощью миниатюрных датчиков, подключенных к компьютеру и молниеносно реагирующих на желания жильцов и автоматически подстраивая окружающею обстановку для обеспечения максимального комфорта и безопасности.

Дети с самого раннего возраста приобщаются к работе с вычислительной техникой, вначале играя небольшими планшетами или телефонами, затем с ноутбуками и персональными компьютерами. Уже в самом детстве дети, едва научившись говорить уже вовсю пользуются компьютерами, разглядывают на них картинки, смотрят мультфильмы или играют в простые игры.

Но так было далеко не всегда. Всего пару десятилетий лет назад, тяжело было представить себе, что такое смартфон или планшет с сенсорным монитором. А несколько десятилетий назад люди и не думали о появлении дома персонального компьютера. А в начале сороковых годах о компьютерной технике начинали задумываться только самые выдающиеся инженеры и разработчики нашего мира.

Но как же люди жили до появления компьютера? Как же прогресс дошел до его появления и как он стал незаменимой частью нашей повседневной жизни? Давайте поподробнее исследуем эти вопросы, начиная с зарождения понятия о счете и заканчивая появлением самых современных персональных компьютеров и мобильных вычислительных устройств.

Вся история вычислительной техники условно делится не несколько основных этапов развития - ручной, механический, электромеханический и электронно-вычислительный. В этих периодах протекает весь процесс развития вычислительной техники, начиная от примитивного счета на пальцах первобытными людьми до современного периода в котором создаются сверхмощные вычислительные машины, способных обрабатывать огромные массивы данных с высокой скоростью, а также компактных домашние компьютеры и сверхкомпактные компьютеры, призванные решать потребности повседневных задач человека.

1. Этапы развития вычислительной техники

1.1. Ручной этап развития вычислительной техники

1.1.1. Счет на пальцах

Счет на пальцах, несомненно, самый древний и наиболее простой способ вычисления. Сама природа предоставила человеку этот универсальный счетный инструмент. У многих народов мира пальцы (или их суставы) остаются инструментом счета и на более высоких ступенях развития, они использовались при любых торговых операциях, а также выполняли роль первого счетного устройства. Для большинства бытовых потребностей счета при помощи пальцев вполне хватало.

К счету по пальцам рук восходят многие системы счисления, например, пятеричная (одна рука), десятеричная (две руки), двадцатеричная (пальцы рук и ног), сорокаричная (суммарное число пальцев рук и ног у покупателя и продавца). У многих народов пальцы рук долгое время оставались инструментом счета и на наиболее высоких ступенях развития.

Однако в разных странах и в разные времена считали по-разному.

Древние египтяне были очень религиозными и считали, что в загробном мире душу умершего подвергают проверке по счету на пальцах. Они научились даже умножать на пальцах однозначные числа от 6 до 9. Для этого на одной руке вытягивали столько пальцев, на сколько первый множитель превосходит число 5, а на второй делали то же самое для второго множителя. Остальные пальцы загибали. После этого брали столько десятков, сколько вытянуто пальцев на обеих руках, и приписывали к этому числу произведение загнутых пальцев на первой и второй руке. В дальнейшем пальцевой счет был усовершенствован, и с помощью пальцев научились показывать числа до 10 000.

Североевропейский пальцевой счет позволял показывать пальцами одной руки, складываемыми в различные комбинации, все числа от 1 до 100. Причем большим и указательным пальцами изображались десятки, остальными тремя - единицы.

То обстоятельство, что в Англии первые десять чисел в Средние века называли общим именем - «пальцы», подтверждает распространенность счета на пальцах и у англичан. Видимо, неслучайно и то, что в древнерусской нумерации единицы назывались «перстами», десятки - «суставами», а все остальные числа - «сочислениями».

Счет парами вплоть до середины XVIII века всегда занимал важное место в жизни славян, поскольку имел качественное происхождение - пара рук, ног, глаз и прочее. Недаром на Руси говорили: «два сапога - пара», «двугривенный» и так далее.

Счет тройками появился на Руси в результате ее контактов с Византией, Золотой Ордой и Древним Китаем (происходя от личных местоимений «я», «ты», «он»). Этот счет у нас не прижился, за исключением, пожалуй, традиции запрягать лошадей в тройку, да православного обычая креститься тремя перстами.

Счет четверками произошел от древнего - двоичного счета. Четверичная система счета основана на «перстах» руки, не считая большого пальца. Большой - вовсе не «перст», он «палесъ» - в этой системе счисления означал конец счета, то есть был эквивалентом нуля.

Пальцевой счет шестерками на Руси практически не использовался. С этой системой счисления Древняя Русь познакомилась в XI-XIII веках в северном Причерноморье через так называемый византийский счет, в котором число «шесть» являлось ключевым.

Счет восьмерками также основан на пальцевом счете и, по сути, является сочетанием двоичной и четверичной систем. Элементы восьмеричной системы существовали на Руси еще в начале XX столетия. Это и восьмиконечный крест, который использовали староверы, и восьмиголосное церковное пение, и название русской питейной меры - «осьмушки». В русской народной метрологии - это вообще троекратное деление пополам какой-либо учетной нераздельной меры (например, куска пахотной земли, сажени или ведра вина) на части, соответствующие 1/2, 1/4 и 1/8 долям.

Счет девятками являлся, одним из самым распространенных русским народным способом умножения на пальцах с помощью так называемых девятериц - своеобразной таблицы умножения, обозначающей девятилетние сроки человеческой жизни. В древности, наши предки какое-то время считали девятками (впрочем, похоже, что они все-таки считали восьмерками, а с девяти начинался уже новый отрезок счета).

Счет десятками возник около 3-2,5 тысячи лет до нашей эры в Древнем Египте. Однако в Древней Руси он появился лишь в XI-XIII веках через активную торговлю с Востоком. От Орды Русь переняла десятичную систему счисления для весовых измерений и денежного счета. Однако окончательно эта система счисления прижилась в России вместе с реформами Петра I.

Счет дюжинами был широко распространен в Древней Руси (особенно в Новгородской республике XII-XV веков) и ведет свое начало от счета по фалангам пальцев рук. При этом большой палец играл роль счетчика, при помощи которого пересчитывались фаланги других пальцев. Двенадцать получается, если начать счет с нижней фаланги указательного пальца и закончить верхней фалангой мизинца. Причем у разных европейских народов в торговле укоренился счет дюжиной дюжин («гроссом»), пятеркой дюжин, то есть «шестидесятками», и даже дюжиной гросса, то есть «массой».

Счет сороками (или «сороковицами») имел преимущественное распространение в Древней Руси. Число 40 (четыре десятка) долгое время называли «четыредцать» или «четыредесят».

Счет шестидесятками также был связан со счетом на пальцах. Впервые он появился еще у Шумеров в III тысячелетии до нашей эры в Месопотамии (Междуречье) и затем был перенят вавилонянами, отчего и вошел в историю как Вавилонская система счисления. Такой способ счета присутствовал и в древнерусских мерах длины (об этом, например, свидетельствует деление новгородского мерного «локтя» на 60 зарубок).

1.1.2. Фиксация счёта. Счет с помощью бирок

Все большее вхождение счета в жизнь наших предков требовало найти способы для облегчения способов подсчета, записи и сохранения результатов. Фиксация результатов счета производилась различными способами: нанесение насечек (зарубок) на бирки, палки, кости животных, счетные палочки, узелки, отложенные по различным кучкам ракушки или камушки и другие подручные предметы.

Найденная при раскопках древнего поселения «Дольни Вестоници» на юго-востоке Чехии «вестоницкая кость» с зарубками подтверждает, что уже в тридцатом тысячелетии до нашей эры, люди имели зачатки счета и пользовались бирками. Вестоницкая кость представляла собой лучевую кость молодого волка длинной около семнадцати сантиметров с 55 глубокими зарубками. Первые двадцать пять зарубок были размещены группами по пять. За ними шла одна зарубка двойной длины, символизирующая окончание этого ряда. Затем, с новой зарубки двойной длины начинался новый ряд зарубок.

Еще одним примером 35000 летней давности, служат зарубки на костях, найденные в пещере королевства Свазиленд - небольшого государство на Юге Африке. На костях нанесены от 29 нарезок, используемых для отсчета времени и сохранения чисел.

Знаменитая кость из Ишанго (Конго) датируемая примерно 20 тысяч лет до нашей эры, доказывает, что уже в то время человек выполнял достаточно сложные математические операции. Насечки на кости использовались для сложения и наносились группами, символизируя сложения чисел. На костях отложено три ряда насечек. После дополнительных исследований артефакта появилось мнение об использовании его как лунного календаря.

Несмотря на то, что способ счета с помощью насечек на костях и палочках начали использовать за много тысячелетий до новый эры, он пользовался популярностью очень долго, и впоследствии получил название - «Бирки».

Еще в первой половине XX века бирками пользовались многие народы. Бирки использовались не только для фиксации результатов вычислений, но и как расписки при долговых обязательствах. На долговую бирку насечками наносилась величина долга. Потом бирка разламывалась пополам, но так, чтобы раскол проходил по всем зарубкам. Одна часть бирки отдавалась должнику, а вторая хранилась у заемщика. И когда наставало время расчета, обе части бирки складывались. И если все зарубки совпадали, то величина долга справедлива и нет никакого обмана. Бирки применялись и в других самых разнообразных случаях. Так, например, в Эстонии в 1763 году государственные склады давали в долг сельскохозяйственную продукцию, а фиксировали долги расписками и бирками. А в Сибири в 1805 году было широко распространены, так называемые, хлебные бирки, по которым в долг выдавался хлеб.

Особый тип бирок были счетные бирки. На них наносились специальные знаки для счета, и это были одни из первых примитивных приборов для счета. Самые простые счетные бирки имели по 10 или 12 зарубок. Подобные бирки были обнаружены в Новгороде, Тюменской области, Эстонии и многих других местах. Так же встречаются и более сложные бирки для счета, на некоторых зарубки наносились группами по две, три, четыре, пять, восемь или десять штук. Это облегчало счет парами, тройками и так далее. Часто на бирках делали сложные зарубки со знаками различной формы и глубины, например, зарубка виде Х - означала цифру 10, а такая же зарубка, нанесенная более глубокими зарубками, означала цифру 1000. Так же зарубки, нанесенные на одной стороне бирки, обозначали числа в 100 раз большие, чем зарубки на другой стороне.

Бирку можно отнести к приборам для счета, но выполнять арифметические операции на бирках было неудобно и поэтому их основное назначение было сохранение числовых значений.

1.1.3. Счет на камнях и узлах

Первобытный человек, для удобства процесса счета, начал использовать вместо пальцев небольшие камни. Складывая из камней пирамиду, он определял, сколько в ней камней. А если число было большое, то подсчитать количество камней на глаз было трудно и люди стали складывать из камней более мелкие пирамиды одинаковой величины. А из-за того, что на руках десять пальцев, то пирамиду чаще всего составляли именно из десяти камней.

Узловой счет развился из первобытного счета по камням. Первоначальная формой был шнурок или веревка с завязанными на ней узлами, для обозначения единиц. Узловой счет был основой узелковая письменность. Определенное число узелков, завязанных на веревке, передавало то или иное сообщение. Знаки этой «письменности» не записывались, а передавались с помощью узелков, завязанных на нитях, которые заматывались в клубки-книги. Узелковое письмо было распространено у многих народов мира: в государстве Инков, Майя, Китае, Австралия, Тибет, Калифорния, Западная и Центральная Африкаи и во многих других. Более того, система узелков выполняла также роль своего рода хроник и летописей, имея достаточно сложную структуру. Однако использование ее требовало хорошей тренировки памяти.

1.1.4. Абак. Счёты. Счётные устройства

Во времена древнейших культур человеку приходилось решать задачи, связанные с торговыми расчетами, с исчислением времени, с определением площади земельных участков и так далее. Рост количества и объемов этих вычислений приводили даже к тому, что из одной страны в другую приглашались специально обученные люди, хорошо владевшие техникой арифметического счета. Поэтому рано или поздно должны были появиться устройства, облегчающие выполнение повседневных расчетов.

Так следующим шагом было создание древнейших из известных счетов - «саламинская доска» по имени острова Саламин в Эгейском море - которые у греков и в Западной Европе назывались «абак», у китайцев - «суаньпань», у японцев - «соробан». Вычисления на них проводились путем перемещения счетных костей или камешков в углублениях в форме полосок на досках из различных материалов. Один и тот же камешек на абаке мог означать как единицы, так десятки, и сотни, и даже тысячи - все зависело от того, на какой полоске он лежал. Чаще всего абаком пользовались для денежных расчетов. Абак был «походным инструментом» древних купцов. О его коммерческом назначении свидетельствует то обстоятельство, что значения, приписываемые каждому камешку в различных колонках, не выдержаны в постоянном числовом отношении друг к другу, а сообразованы с отношениями различных денежных единиц.

Современные русские счеты - это модифицированные счеты абак, на основании которых в XVI веке на Руси был построен прибор «дощаный счет». Изначально устройство для «дощаного счета» состояло из двух соединенных между собой ящичков, каждый из которых разделялся перегородкой на два отделения. Наличие четырех отделений позволяло производить на доске не только условие решаемой задачи, но и дополнительные промежуточное расчеты. В каждом отделение было натянуто по четырнадцать веревочек с насаженными на них костяшками. На верхних десяти веревочках было по девять костяшек, при этом средняя костяшка выделялась другим цветом. Встречаются описание устройства, в которых на верхних десяти веревочках было по десять костяшек. На четвертой снизу веревочке размещалось четыре костяшки. На остальных веревочках было по одной костяшки, а в некоторых вариациях устройств вместо одной костяшки использовалось две, так же как в верхних десяти рядах могло использоваться вместо девяти - десять костяшек.

Верхние десять рядов служили для выполнения операций над целыми числам и велся так же, как и на современных счетах, и начинался со старших разрядов.

Со временем устройство для «дощаного счета» упрощается, и уже в первой половине XII века наиболее распространено устройство с двумя счетными отделениями, в котором только нижние ряды, используются для работы с дробями, делятся на четыре отделения, а полные ряды содержат по десять костяшек. Экспонат таких счет хранится в Государственном историческом музее в Москве и датируется серединой XVII века.

Уже к концу XII века прибор для «дощаного счета» утратил неполные ряды, содержащие по одиночной костяшке. И к началу XVIII века окончательно трансформировался в современные счеты. В России счеты применялись в торговле и бухгалтерском учете и пользовались им до конца XX века.

Первым устройством для выполнения умножения был набор деревянных брусков, известных как «Палочки Непера». В основе этого устройства лежал принцип умножения решеткой, широко распространенный в XVII веке. «Палочки Непера» были очень популярны и привлекали многих изобретателей. За многие годы их использования было предложено много разнообразных усовершенствований и устройств для их использования.

Русским изобретателем Г.К. Иоффе в 1881 году («Бруски Иоффе») и французскими инженером А. Женаем и математиком Э. Люка в 1891 году («Бруски Женая - Люка») были предложены более удачные усовершенствования «Палочек Непера». Так «Бруски Женая – Люка» позволяли выполнять умножение двух любых натуральных чисел, при этом пользователь, представляя перенос графически, мог считывать результат умножения без промежуточных расчетов. Принцип действия «Брусков Иоффе» был основан на теореме Слонимского и позволял производить умножение быстрее.

1.1.5. Логарифмы. Логарифмическая линейки

Несмотря на большое количество приспособлений для счета, перед учеными все еще стояла задача для облегчения выполнения операций умножения и деления. И тогда несколько выдающихся математиков предложили алгоритм замены умножения и деления на сложение и вычитание с помощью таблиц сопоставления арифметических и геометрических прогрессий. Из основных свойств логарифмов видно, что сложное и трудоемкое умножение заменяется поиском по таблицы логарифмов и сложением их значений, а затем поиском по тем же таблицам результата по значению логарифма. Выполнение деления аналогично и отличается только тем, что значения логарифмов делимого и делителя вычитаются.

Для облегчения использования таблиц логарифмов и ускорения вычислений в 1620 годах была изобретено устройство - логарифмическая линейка. Использование логарифмической линейки значительно упрощало операции умножения, деления, возведение в степень, извлечения корня и расчет тригонометрических и логарифмических функций. Различного вида логарифмические линейки широко использовались вплоть до начала восьмидесятых годов, пока небыли вытеснены электронными калькуляторами.

Первые попытки упростить и ускорить работу с логарифмическими таблицами предпринял Эдмунд Гюнтер, профессор астрономии Грэшемского колледжа. Он разработал шкалу, состоящую из нескольких отрезков, располагающихся параллельно на деревянной или медной пластине. На каждый отрезок наносились деления, соответствующие логарифмам чисел или тригонометрических величин. Логарифмическая шкала Гюнтера являлась прародителем логарифмической линейки и подвергалась многократным доработкам.

В 1630 году Уильям Отред впервые изготовил два типа логарифмических линеек - прямоугольную и круглую. Линейка, описанная в книге «Круги пропорций», содержала восемь шкал (одна шкала была равномерная, а семь остальных - шкалы логарифмов чисел, синусов и тангенсов), выгравированных на медной пластинке.

В 1654 году англичанин Роберт Биссакер представил конструкцию прямоугольной логарифмической линейки, состоящей из трех частей, закрепленных параллельно друг другу. Две внешние части были неподвижно закреплены между собой, а третья (движок) свободно передвигалась между ними. Каждой шкале на неподвижных частях соответствовала аналогичная шкала на движке. При этом шкалы были на обоих сторонах логарифмической линейки. Вычисления с помощью логарифмической линейки производятся просто, быстро, но приближенно. Логарифмическая линейка долгие годы оставалась самым массовым и доступным прибором индивидуального вычисления вплоть до конца XX века.

1.2. Механический этап развития вычислительной техники

В связи с распространением торговых операций, океаническим судоходством и развитием механики возникла потребность в создании вычислительных приборов и устройств, использующих механический принцип вычислений. Такие устройства строились на механических элементах и обеспечивали автоматический перенос старшего разряда.

Историю механического этапа развития вычислительной техники можно начать вести с 1492 года, когда Леонардо да Винчи разработал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубцовыми кольцами и описал его в своих дневниках, ныне известных, как «Мадридский Кодекс».

Основу счетной машины составляли два зубчатых колеса нанизанных на стержень, большое - с одной стороны, а маленькое - с другой. Система из тринадцати стержней располагались так, чтобы маленькое колесо на одном стержне входило в сцепление с большим колесом на соседнем стержне. Таким образом десять оборотов первого стержня приводили к одному полному обороту второго стержня, и так далее.

В 1623 году профессор математики Тюбингенского университета Вильгельм Шиккард разработал машину, названную им «Вычисляющие часы» и предназначенную для выполнения действий вычитания и складывания, а при помощи особых приспособлений на корпусе могла еще и умножать. Машина Шиккарда состояла из суммирующего устройства, множительного устройства и устройства для записи промежуточных результатов. Устройство было шестиразрядным, в каждом разряде на оси имелись закрепленная шестеренка с десятью зубцами и колесо с одним «пальцем», предназначенную для передачи десятка в следующий разряд. Устройство было названо часами, потому что его принцип работы основывался на использовании звёздочек и шестерёнок, как и в настоящих часах, а когда результат превышал резервы памяти, раздавался звон колокольчика.

В 1642 г. француз Блез Паскаль, в возрасте 19-и лет создал первую действующую модель счетной машины. Создание этой машины было вызвано желанием Паскаля помочь своему отцу, который день и ночь просиживая над работу за подсчетами налоговых сборов. В основе принципа действия счетчиков в машине Паскаля лежит идея обыкновенной зубчатой пары - двух зубчатых колес, сцепленных между собой. При полном повороте колеса меньшего разряда механизм поворачивает колесо большего разряда на единицу. С прибавлением в данном разряде каждой единицы счетное колесо поворачивается на один зубец, т. е. на одну десятую оборота. При этом каждый из десяти зубцов представляет одну из цифр от 0 до 9. Такое колесо получило название «десятичное счетное колесо». Механизм переноса действовал только в одном направлении вращения колес и не допускает выполнения операции вычитания вращением колес в обратную сторону. Поэтому Паскаль заменил операцию вычитания операцией сложения с десятичным дополнением.

Заметный вклад в развитие вычислительной техники внес Самуэль Морленд. Он изобрел два очень полезных инструмента: один служит для сложения и вычитания фунтов, шиллингов, пенсов и любых других монет, весов и мер, а другой - для быстрого выполнения умножения и деления, а также извлечения квадратного и кубического корней с любой требующейся точностью.

Счетные машины Морленда не содержали принципиальных нововведений по сравнению с «Вычисляющими часами» и «Паскалиной». Однако, «Вычисляющие часы» и «Паскалина» были сложными и дорогостоящими устройствами и были доступными только для профессионалов. В то время, как счетная машина Морленда была проста в изготовлении и использовании.

Принцип связанных колес, заложенный Паскалем, почти на 3 столетия стал основой для создания последующих модификаций вычислительных устройств. Развив идею Паскаля, великий математик Готфрид Лейбниц в 1673 году, создал «ступенчатый вычислитель» в основе которого лежит ступенчатый валик (или колесо Лейбница), который впоследствии использовался в конструкции вычислительных машин на протяжении многих лет. Арифметическая машина Лейбница была по существу первым в мире арифмометром - машиной, предназначенной для выполнения четырех арифметических операций с многозначными числами.

В 1700 году Клод Перро изобретает суммирующую машину, принципиально отличающуюся от устройства всех предыдущих изобретений в этой области, назвав ее «Рабдологический абак». Это компактная и просто устроенная вычислительная машина, в которой взамен зубчатых колес, предложенных Паскалем, используются зубчатые рейки (кремальеры). Счетная машина представляла собой пластину толщиной в палец, и размерами примерно 30 на 14 сантиметров. На лицевой стороне машины было вырезано два окошка для отображения результатов. В нижнем окошке показывался результат сложения, а в верхнем - вычитания. Также на нижней части лицевой стороны была выгравирована таблица умножения.

Одно из важных мест в ряду изобретений механических счетных машин занимает арифмометр Джованни Полени. В этом устройстве, почти полностью сделанном из дерева, было применено сразу два новшества. Во-первых, в машине применялось зубчатое колесо с изменяемым количеством зубьев. Во-вторых, машина приводилась в действие падающим грузом. То есть, впервые, при построении арифмометров Джованни Полени попытался заменить ручной привод внешним источником энергии.

Основным элементом арифмометра было составное зубчатое колесо с переменным количеством зубцов, состоящее из плоского диска и расположенных левее него трех секторов. Каждый сектор состоял из девяти составных элементов. Основу составного элемента составлял двухреберный блочек, в левом ребре которого был сделан квадратный вырез, а в правом - прямоугольное отверстие. В вырезе закреплялся прямоугольный зубец, который с помощью подпружиненного рычага мог занимать два положения: перпендикулярно составному элементу он входит в зацепление с зубчатыми колесами основного счетного механизма и параллельно составному элементу не входит в зацепление с зубчатым колесом основного счетного механизма. Таким образом, можно вручную устанавливать количество зубцов во всех секторах составного колеса, которые войдут в зацепление с основным счетным механизмом.

Идея Полени проста и действенна, однако, она в течение долгих лет не привлекала внимание изобретателей счетных машин. Окончательный принцип построения зубчатых колес с переменным числом зубьев, был сформирован Вильгодтом Теофильдом Однером, Петербургским механиком шведского происхождения, в 1874 году. Основным элементом устройств являлось так называемое колесо Однера, которое представляло собой колесо с переменным числом выдвижных зубьев. Число выдвинутых зубьев определялось углом поворота установочного рычажка до соответствующей цифры на шкале. Колесо Однера оказалось настолько совершенным, что практически не претерпело принципиальных изменений. На основе этих колес был построен арифмометр, который уже в 1877 году производился на заводе Нобеля, а в 1890 году началось фабричное производство на фабрике Однера - Гиля в Петербурге. Модернизированная версия арифмометра Однера под торговой маркой «Феликс» выпускалась в СССР вплоть до 1978 года

1.3. Электромеханический этап развития вычислительной техники

Электромеханический этап развития вычислительной техники был не продолжительным и продолжался порядка 60 лет - от первого табулятора Г. Холлерита до первой ЭВМ ENIAK (1945). Табулятор - электромеханическая машина, предназначенная для автоматической обработки (суммирования и категоризации) числовой и буквенной информации, записанной на перфокартах, с выдачей результатов на бумажную ленту или специальные бланки. Предпосылки для создания проектов этого типа, появились как необходимость для выполнения массовых расчетов в экономических, статистических управленческих и других сферах деятельности, а также для развитие прикладной электротехники при создании электроприводов и электромеханических реле, которые в свою очередь позволили создать электромеханические вычислительные устройства.

Классическим типом средств электромеханического этапа был счетно-аналитический комплекс, предназначенный для обработки информации на перфокарточных носителях.

Первый счетно-аналитический комплекс был создан в США Г. Холлеритом в 1887 году и состоял из ручного перфоратора, сортировочной машины и табулятора. Основным предназначением комплекса была статистическая обработка перфокарт. Управление механическими счетчиками и сортировкой производилось электрическими импульсами, возникающими в отверстиях в перфокарте при замыкании электрической цепи. Импульсы использовались также для ввода чисел, и для управления работой машины. Впервые комплекс был испытан при составлении таблиц смертности населения в 1887 года в США. После небольших модификаций в 1889 году были проведены основные испытания комплекса, по обработке итогов переписи населения в нескольких районах США. После удачных испытаний, табулятор Холлерита быстро получил международное признание и использовался для переписей населения в России, США, Австро-Венгрии и Канаде.

Также на этом этапе развития, выдающийся английский математик А. Тьюринг совершил грандиозное открытие, в котором он мысленно сконструировал абстрактный механизм, призванный решить одну из фундаментальных проблем математики, поставленную знаменитым немецким профессором Давидом Гильбертом еще в 1900 году, что в дальнейшем положило начало компьютерной эры.

Машина Тьюринга состояла бесконечной в обе стороны ленты, разделенную на ячейки. В каждой такой ячейке мог быть записан некоторый символ из фиксированного конечного множества для данной машины, и названного алфавитом данной машины. Один из символов алфавита выделен и назывался «пробелом», предполагалось, что изначально вся лента пуста, то есть, заполнена пробелами.

Машина Тьюринга меняла содержимое ленты с помощью специальной читающей и пишущей головки, которая двигалась вдоль ленты. В каждый момент головка находится в одной из ячеек. Машина Тьюринга получала от головки информацию о том, какой символ та видит, и в зависимости от этого решала, какой символ записать в текущей ячейке и в какую ячейку сдвигаться далее. При этом также менялось внутреннее состояние машины.

И наконец, на электромеханическом этапе была реализована идея Бэббиджа по созданию универсальной аналитической вычислительной машины с программным управлением, по сложности соизмеримая с наиболее сложными техническими системами того времени. В первой половине XIX века он разработал проект машины для автоматического решения задач, в котором гениально предвосхитил идею современных кибернетических машин. Машина содержала арифметическое устройство (мельницу) и память для хранения чисел (склад), т.е. основные элементы современных ЭВМ.

Заключительный период электромеханического этапа развития вычислительной техники характеризуется созданием целого ряда сложнейших релейных и релейно-механических систем с программным управлением, характеризующихся алгоритмической универсальностью и способных выполнять сложные научно-технические вычисления с большими скоростями и в автоматическом режиме. Эти аппараты можно рассматривать в качестве прямых предшественников универсальных ЭВМ

1.4. Этап электронно-вычислительных машин

Развитие электронно-вычислительных машин (ЭВМ) условно делится на несколько поколений. Поколения ЭВМ каждого периода отличаются друг от друга используемой элементной базой, программных средств, а также способов общения с ЭВМ.

Первое поколение ЭВМ создавалось на электронных лампах в приблизительный период с 1944 по 1954 года.

Второе поколение ЭВМ создавалось на дискретных полупроводниковых приборах примерно с 1955 по 1964 года.

Третье поколение ЭВМ основывалось на полупроводниковых интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции десятков и сотен транзисторов, выполненных на одном кристалле полупроводника, создаваемых с 1964 по 1974 года.

Четвертое поколение ЭВМ считается, что начался с 1975 года. В них стали использовать большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС иСБИС), микропроцессоры.

Дальнейшее деление ЭВМ на поколения нарушается. Так как все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. В основном прогресс идет по пути развития того, что уже изобретено ранее и сводится прежде всего к повышению мощности ЭВМ и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров.

Каждое последующее поколение ЭВМ имеет по сравнению с предыдущими существенно лучшие характеристики производительности, емкость всех запоминающих устройств, размерами устройств.

1.4.1. Первое поколение ЭВМ

ЭВМ первого поколения были сделаны на основе электронных ламп.

Электронная лампа - это вакуумный электронный прибор, работа которого осуществляется за счет изменения потока электронов, двигающихся в вакууме от катода к аноду. Движение электронов происходит за счет термоэлектронной эмиссии - испускания электронов с поверхности нагретых металлов.

Применение электронных ламп резко повысило вычислительные возможности ЭВМ по сравнению с автоматическими релейными вычислительными машинами.

Для ввода-вывода данных применялись перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства. Оперативные запоминающие устройства были выполнены на основе ртутных линий задержки электроннолучевых трубок. ЭВМ обладали не большим быстродействием и объемом памяти, имели неразвитые операционные системы и языки низкого уровня. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Первые ЭВМ были поистине гигантских размеров и занимали несколько комнат в научно-исследовательских институтах. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии, выделяли колоссальное количество тепла, в следствии чего они перегревались и их приходилось часто менять. Также не менее сложными и дорогостоящими приходилось делать системы электропитания и системы охлаждения, для уменьшения перегрева ламп.

Несмотря на эти трудности, конструкции ЭВМ быстро развивалась, скорость вычисления росла и достигала нескольких тысяч операций в секунду, емкость оперативной памяти составляло порядка 2048 машинных слов. В ЭВМ первого поколения программа уже хранилась в памяти, и использовалась параллельная обработка разрядов машинных слов.

Создаваемые ЭВМ, в основном, были универсальными и применялись для решения научно-технических задач. Но со временем производство ЭВМ становится серийным, и они начинают использоваться для работы в коммерческих целях.

Первая в мире ЭВМ, официально введена в эксплуатацию 15 февраля 1946 года в Филадельфии в университете штата Пенсильвания (США) и называлась «ENIAC» (Electronic Numerical Integrator and Computer). Предназначалась она для решения задач баллистики, а в последствии в работе по программе разработок ядерного оружия.

Первой полнофункциональный ЭВМ с сохраняемой программой стала «EDSAC» (Electronic Delay Storage Automatic Computer), которая была создана в лаборатории Кембриджского университета в Англии в 1949 г. Она имела запоминающее устройство на 512 ртутных линиях задержки. Время выполнения умножения составляло 8,5 мс, а сложения - 0,07 мс,.

В 1948 году академик Сергей Алексеевич Лебедев предложил проект первой на континенте Европы ЭВМ - Малой электронной счетно-решающей машины (МЭСМ). А уже 1951 году МЭСМ официально ввели в эксплуатацию, на ней регулярно решаются вычислительные задачи. Машина работала с 20 разрядными двоичными кодами с быстродействием 50 операций в секунду и имела оперативную память в 100 ячеек на электронных лампах.

1.4.2. Второе поколение ЭВМ

В ЭВМ второго поколения в качестве основного элемента были использованы полупроводниковые диоды и транзисторы.

Полупроводники - это вещества, удельное сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры, наличия примесей или изменением освещенности. При построении транзисторов использовали полупроводники с различными примесными проводимостями. Первый действующий транзистор был биполярным и был изобретен ещё в 1948 г. Уильямом Шокли.

Переход ЭВМ на новую элементную базу оказался неизбежным, так как рост производительности и надежность ЭВМ первого поколения достигли своего пика. Полупроводниковые приборы были надёжнее, долговечнее, обладали малыми размерами по сравнению с электронными лампами, а также могли выполнять значительно более сложные вычисления, и обладали большой оперативной памятью. В качестве устройств памяти были применены магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Ещё одно отличие этих машин в том, что появилась возможность программирования на алгоритмических языках.

Впервые были разработаны языки высокого уровня - Фортран, Кобол, Алгол. Были также написаны специальные трансляторы с этих языков на язык машинных команд. Для ускорения вычислений в этих машинах было реализовано некоторое перекрытие команд, то есть последующая команда начинала выполняться до окончания предыдущей. Для решения разнообразных задач, появляются широкие наборы библиотечных программ. Так же появляются мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из которые в дальнейшем, выросли в современные операционные системы. Эти важные усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров.

Но машинам второго поколения была характерна программная несовместимость, в следствии которой затруднялась организация крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х годов намечается переход к созданию ЭВМ, с программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.

1.4.3. Третье поколение ЭВМ

В бурно развивающихся областях науки и техники, авиации, космической техники, промышленности и в других областях, появилась потребность в миниатюрных, быстрых и надежных вычислительных устройствах. В связи с этим требовалась разработка новых технологий. Новый прорыв в производительности, надежности и миниатюризации позволила сделать технология интегральных схем, ознаменовавшая собой переход на третье поколение ЭВМ.

Интегральная схема - это кремниевый кристалл, площадь которого примерно 10 мм2. Одна такая схема может заменить десятки тысяч транзисторов, а один такой кристалл мог выполняет такую же работу, как и многотонная ЭВМ первого поколения «ENIAC». А машины с использованием нескольких интегральных схем, может достигать производительности в 10 миллионов операций в секунду.

Использование интегральных схем в ЭВМ, позволило получить ряд неоспоримых преимуществ над их предшественниками:

1. Значительно увеличилась надежность ЭВМ. Надежность интегральных схем - в десятки раз выше надежности аналогичных схем, построенных на дискретных компонентах. Повышение надежности, привело к значительному снижению стоимости эксплуатации ЭВМ.

2. За счет повышенной плотности установки интегральных схем, уменьшилось время передачи сигнала по проводникам и, как следствие, увеличилось быстродействие ЭВМ.

3. Производство интегральных схем отлично поддавалось автоматизации при серийном производстве, что повлияло на уменьшение себестоимости производства, способствовало расширению области применения ЭВМ и их популяризации.

4. Высокая плотность упаковки электронных схем уменьшила во много раз массу, габариты, а также потребляемую мощность ЭВМ, что позволило использовать их в таких областях, как авиация и космическая техника.

ЭВМ третьего поколения были более совершенны и использовали развитые операционные системы, обладали возможностями мультипрограммирования, то есть могли выполнять одновременного несколько программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина. К концу 1960-х годов был создан целый ряд операционных систем, реализующий множество необходимых функций по управлению ЭВМ. Всего эксплуатировалось более сотни различных операционных систем, из них наиболее развитые были: OS/360, разработанная фирмой IBM в 1964 году для управления мейнфреймами; MULTICS - одна из первых операционных систем с разделением времени исполнения программ; UNIX, разработанная в 1969 году и, впоследствии, разросшаяся до целого семейства операционных систем, многие из которых являются популярными и на сегодняшний день. Использование операционных систем значительно упрощало работу с ЭВМ, что способствовало популяризации электронной вычислительной техники.

Американской фирмой «Texas Instruments» по заказу военно-воздушных сил США, была разработана первая экспериментальная ЭВМ на интегральных схемах, разработка велась 9 месяцев и была завершена в 1961 году. ЭВМ имела всего 15 команд, была одноадресной, тактовая частота была 100 КГц, емкость запоминающего устройства - всего 30 чисел, для представления чисел использовалось 11 двоичных разрядов, потребляемая мощность составляла всего 16 Вт, вес - 585 грамм, занимаемый объем - 100 кубических сантиметров.

А уже в 1964 году, фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM System-360 на интегральных микросхемах. Все модели семейства имели единую систему команд, были универсальными, способными решать, как сложные логические задачи, так и быть полезными в экономических расчетах. Архитектура IBM 360 оказалась чрезвычайно удачной и во многом определила направление развития вычислительной техники;

Впоследствии было выпущено и множество других серийных машин на интегральных схемах:

PDP8 - мини-ЭВМ, разработанная фирмой Digital Equipment Corporation 22 марта 1965 года;

Наири 3 - одна из первых, самостоятельно разработанных в СССР ЭВМ третьего поколения в 1970 году в Ереванском научно-исследовательском институте математических машин. В ней применялся упрощенный машинный язык, для облегчения программирования. Также была возможность вводить некоторые задачи на математическом языке;

ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ) - за основу которой была взята хорошо зарекомендовавшая себя архитектура IBM System-360. Первые машины этой серии были созданы в СССР в 1971 году. Производительность этих образцов была от 2750 операций в секунду (ЕС-1010) до 350 000 операций в секунду (ЕС-1040). А в последствии, производительность удалось увеличить до нескольких десятков миллионов операций в секунду;

ILLIAC 4 - одна из самых производительных ЭВМ третьего поколения. Была создана в 1972 году в Иллинойском университете и обладала конвейерной архитектурой, которая состояла из 64 процессоров. Предназначалась для решения системы уравнений в частных производных и обладала быстродействием, порядка 200 миллионов операций в секунду.

Список ЭВМ, построенных на малых и средних интегральных схемах большой, их дальнейшее развитие и совершенствование уже не останавливалось и с развитием технологии производства интегральных схем плотность компоновки элементов все увеличивалась. В дальнейшем стали появляться сверхбольшие интегральные схемы, и постепенно ЭВМ третьего поколения, начали вытесняться ЭВМ четвертого поколения на больших и сверхбольших интегральных схемах.

1.4.4. Четвертое поколение ЭВМ

Новым этапом развития ЭВМ обычно считается, период начался с 1975 года, который принадлежит компьютерам четвертого поколения. Их элементной базой стали большие интегральные схемы (БИС. В одном кристалле интегрировано до 100 тысяч элементов) и супербольшие интегральные схемы (СБИС. В кристалле такой схемы размещалось до 10 миллионов элементов.). Быстродействие этих машин составляло тысячи миллионов операций в секунду, а оперативная память достигла сотен и даже тысяч Мб. В таких машинах одновременно выполняются несколько команд над несколькими наборами операндов. Стало возможным использование многопроцессорных и многомашинных комплексов, соединенных в единый вычислительный узел, работающие на общую память и общее поле внешних устройств.

ЭВМ четвертого поколения пошло по двум линиям развития- это создание суперЭВМ и персональных ЭВМ. ЭВМ стали называть компьютерами начиная с этого поколения. А слово «компьютеризация» прочно закрепилось в нашем быту.

СуперЭВМ или суперкомпьютер - специализированные большие комплексы многопроцессорных вычислительных машин. Производительность таких машин достигает нескольких миллиардов операций в секунду. Они способны обрабатывать огромные массивы информации. Главная задача суперкомпьютеров - выполнять максимум вычислений за минимум времени. Это применяется для многочисленных областей: начиная от создания лекарств и заканчивая разработками новых продуктов и технологий. Существуют суперкомпьютеры, которые работают с одним-единственным приложением, которое задействует всю память. Такие суперкомпьютеры применяются для прогнозирования изменений погоды, климата, моделирование ядерных испытаний, управление космическими полетами, систем противоракетной обороны и для других задач, в которых необходима обработку огромного количества информации и быстрота данных вычислений.

Дальнейшее развитие на базе БИС и СБИС привело к появлению персональных ЭВМ или так называемых персональных компьютеров. Персональный компьютер создавался для работы в однопользовательском режиме. Появление персонального компьютера напрямую связано с рождением микрокомпьютера. В персональном компьютере используется микропроцессор в качестве единственного центрального процессора, выполняющего все арифметические и логические операции. Основными признаками персонального компьютера является шинная организация системы, высокая стандартизация аппаратных и программных средств, ориентация на широкий круг потребителей.

Благодаря появлению и развитию персональных компьютеров, вычислительная техника становится массовой и общедоступной. Компьютеры стали доступны по цене отдельным пользователям. Это привело к широкому производству персональных компьютеров. И несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры во всех отношениях отстают от суперкомпьютеров, но большая часть нововведений: графические пользовательские интерфейсы, новые периферийные устройства, глобальные сети - обязаны своим появлением и развитием именно этой техники. Также в это время наблюдаются такие тенденции как распределение вычислительных ресурсов и оснащение персональными компьютерами рабочих мест и объединение вычислительных ресурсов для решения задач большого объема. Это привело к бурному развитию сетевых технологий, появились специальные компьютеры для организации сетей.

1.4.5. Пятое поколение ЭВМ

История создания ЭВМ пятого поколения начинается с 1982 года, тогда в Японии был учрежден комитет по разработке компьютеров новых поколений (ICOT), который разработал план создания компьютера пятого поколения.

Комитет определил основные требования к компьютерам пятого поколения:

- создание развитого человеко-машинного интерфейса (распознавание речи, образов);

- развитие логического программирования для создания баз знаний и систем искусственного интеллекта;

- создание новых технологий в производстве СБИС;

- создание новых архитектур компьютеров и вычислительных комплексов.

Согласно замыслу разработчиков, к 1991 году планировалось создать принципиально новые компьютеры, элементной базой которых, должны были стать устройства, созданные не на сверхбольших интегральных схемах, а созданные на их базе устройства с компонентами искусственного интеллекта. Для увеличения памяти и быстродействия планировалось использоваться достижения оптоэлектроники и биопроцессоры. Используя эти новшества, планировалось подойти к решению одной из основных задач - хранения и обработки знаний. Это позволило бы избежать необходимости писать программы для ЭВМ. Разработчики стремились к тому, чтобы компьютер выполнял функции по объяснению человека.

К большому сожалению, проект японских разработчиков по созданию ЭВМ пятого поколения не увенчались успехом. Разработанные устройства по производительности оказались не многим лучше массовых систем того времени. Однако, исследования, проведенные в ходе проекта и накопленный опыт по методам параллельного логического вывода и представления знаний значительно помог прогрессу в области систем искусственного интеллекта в целом.

В настоящее время направление науки в области искусственного интеллекта охватывает огромный перечень научных направлений, начиная с таких задач общего характера, как обучение и восприятие, и заканчивая такими специальными задачами, как доказательство математических теорем, сочинение поэтических произведений, диагностика заболеваний, распознавание речи и лиц человека. В искусственном интеллекте автоматизируются и систематизируются интеллектуальные задачи, поэтому эта область касается любых сферы интеллектуальной деятельности человека, что является поистине универсальной научной областью.

На данный момент компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, фотоизображению, осуществлять перевод с одного языка на другой и многие другие. Данные функции позволяют общаться с компьютерами абсолютно всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой области. Большинство успехов в области искусственного интеллекта, используется в промышленном, научном и деловом мире. Экспертные системы, нейронные сети эффективно используются для задач классификации и каталогизации. Генетические алгоритмы служат человеку для решения задач моделирования и оптимизации путём случайного подбора, комбинирования и вариации искомых параметров с использованием механизмов, подобных естественному отбору в природе. Робототехника активно используется в промышленности, производстве, и быту. А также многоагентные системы, которые применяются для решения сложных задач по ликвидация чрезвычайных ситуаций, онлайн торговле и моделирование социальных структур.

2. Роль вычислительной техники в жизни современного человека

Персональный компьютер очень быстро вошел в нашу жизнь. Еще пару десятилетий назад, было редкостью увидеть какой-нибудь персональный компьютер. Они были большие и очень дорогие, и даже не каждая организация могла позволить себе в офисе компьютер. Теперь, практически в каждом доме есть компьютер, а иногда и несколько, которые стали неотъемлемой частью жизнь человека.

Современные вычислительные машины представляют одно из самых значительных достижений человеческой мысли, влияние которого на развитие научно-технического прогресса трудно переоценить. Область применения ЭВМ огромна и затрагивает практически все области применения, а также непрерывно расширяется.

Даже 25-30 лет назад было только несколько тысяч различных сфер применения микропроцессорной техники. Это управление производством, транспорт и связь, информационно-вычислительная техника, военная техника, бытовая техника, обучение, авиация и космос, медицина, научное исследование, коммунальное и городское хозяйство, банковский учёт, метрология, и другие области.

Компьютеры в организациях и учреждениях. Компьютеры совершили революцию в деловом мире. Сотрудники, практически любого офиса при выполнении работы, подготовки отчетов, написании писем производит обработку текстов. Офисный персонал использует персональный компьютер для вывода на экран дисплея текста, широкоформатных таблиц, графического материал. Бухгалтеры применяют компьютеры для управления финансами учреждения и отчетности в государственные органы.

Компьютеры на производстве. Компьютерная техника все больше используются при выполнении широкого круга задач на производстве. Так на крупном производстве один или несколько диспетчеров могут полностью контролировать все автоматизированное производство, и обеспечивать бесперебойную работу различных агрегатов. А не некоторых производствах, внедрены 100% автоматизированные системы, которые обходятся без участия человека в производственном процессе. Компьютеры, с помощью различных датчиков, сенсоров и камер могут контролировать различные множество различных параметров, а при отклонении за допуски, давать команды исполнительным устройствам для корректировки этих параметров.

Компьютер - помощник проектировщика, конструктора. Работа по проектированию зданий, сооружений, агрегатов, по разработке конструкций новых видов техники, требуют много времени и усилий. Они представляют собой один из самых трудоёмких видов работ. В настоящее время используя компьютеры и специализированные программы, проектировщики и конструктора имеют возможность сократить время процесса конструирования, поскольку расчёты, подготовку чертежей и многое другое машина ускоряет во много раз, при этом повышается точность конструирования.

Компьютер в банковских операциях. Выполнение финансовых расчётов с помощью домашнего компьютера - это всего лишь малая часть его возможных применений в банковском деле. Мощные вычислительные системы позволяют выполнять большое количество операций, включая обработку чеков, регистрацию изменения каждого вклада, приём и выдачу вкладов, оформление ссуды и перевод вкладов с одного счёта на другой или из банка в банк. Многие крупные банки имеют автоматические устройства, расположенные за пределами банка. Банкоматы позволяют клиентам не создавать длинных очередей в кассах банка, а взять деньги со счета или отправить на другой счет, в любой момент, даже когда банк закрыт. Для этого требуется всего лишь вставить пластиковую банковскую карту в приемное устройство, нажать несколько клавиш для выполнения желаемого действия, и машина сделает все в считанные секунды.

Компьютер в сфере образования. Сегодня большинстве учебных заведений имеются компьютеры. С помощью компьютеров дети с трёхлетнего возраста учатся различать предметы по их форме, дети постарше учатся читать и писать, выпускники школ готовятся к вступительным экзаменам в высшие учебные заведения, а студенты используют компьютер для подготовки курсовых, научных и дипломных работ. «Компьютеризация обучения» - многоцелевое использование средств электронной вычислительной техники в учебном процессе. Компьютерное обучение имеет целью подготовить подрастающее поколение к жизни в информатизированном обществе, повысить эффективность обучения путём внедрения средств информатизации. Процесс усвоения учебного материала поэтапно контролируется преподавателем, а если учебный материал даётся в виде пакета соответствующих компьютерных программ, то его усвоение может контролироваться самим учениками.

Компьютеры на страже закона. «Интеллектуальная» мощь и высокое быстродействие компьютеров, их способность обрабатывать большое количество информации, теперь применяется для повышения эффективности работы в правоохранительных органах. Возможность компьютеров хранить огромное количество информации, используется правоохранительными органами для создания баз данных преступной деятельности. Эти данные с соответствующей информацией легко доступны государственным и региональным следственным учреждениям всей страны. Компьютеры используются правоохранительными органами не только в информационных сетях ЭВМ, но и в процессе розыскной работы. А также в криминалистических лабораториях с помощью компьютеров проводят анализы веществ, обнаруженных на месте преступления. Заключения компьютера-эксперта часто оказываются решающими в доказательствах по рассматриваемому делу.

Компьютер как средство общения людей. Самое распространенное средство компьютерного общения - это электронная почта. Она позволяет пересылать сообщения практически с любого компьютерного устройства, так как ее поддерживают, большинство известных машин, несмотря на работу в разных системах. Электронная почта - самая распространенная услуга сети Internet. В настоящее время зарегистрировано более 5 миллиардов адресов электронной почты. Письмо, отправленное по электронной почте, доходит до адресата за считанный мгновения, в то время как обычное письмо может добираться до адресата несколько дней или даже недель.

Internet - (Internet - inter + net - объединение сетей) - всемирная компьютерная сеть, объединяющая миллионы компьютеров в единую информационную систему. Интернет предоставляет широчайшие возможности свободного получения и распространения научной, деловой, познавательной и развлекательной информации. Глобальная сеть связывает практически все крупные научные и правительственные организации мира, университеты и бизнес-центры, информационные агентства и издательства, образуя гигантское хранилище данных по всем отраслям человеческих знаний. Виртуальные библиотеки, архивы, ленты новостей содержат огромное количество текстовой, графической, аудио и видео информации. Интернет стал неотделимой частью современных цивилизаций. Стремительно врываясь в сферы образования, торговли, связи, услуг, он порождает новые формы общения и обучения, коммерции и развлечений. «Сетевое поколение» - это настоящий социально-культурный феномен наших дней. Для его представителей Интернет давно стал привычным и удобным спутником жизни. Человечество вступило в новый - информационный - этап своего развития, и сетевые технологии играют в нем огромную роль.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Средства вычислительной техники появились еще в далекой древности, которыми еще использовал доисторический человек. В самом начале они использовали пальцы рук и ног, затем начали использовать подручные предметы, камешки, палочки, зарубки на костях и палочка, вязка узлов. По мере увеличения необходимости подсчетов и появления торговых отношений начинала развиваться и вычислительная техника, появились древние счетные доски, счетные палочки, логарифмические линейки.

С развитием цивилизаций и технологий ученые и изобретатели начинают разрабатывать различные механические счетные устройства облегчающие и ускоряющие процессы сложения и вычитания различных чисел, а затем и умножения с делением. Эти устройства с годами совершенствуются, увеличивается количество счетных разрядов, простота использования, наглядности результатов подсчета, а также другие возможности счетных машин.

С появлением электрических машин и необходимостью проведения массовых расчетов, появляется автоматизированная вычислительная техника, способная не только производить расчеты, а считывать данные с носителей, производить вычисления и выводить результаты расчетов на другие носители. Появляется понятие Алгоритм.

С развитием электронных компонентов появляются первые электронно-вычислительные машины способные за секунду перемножать несколько многозначных числе и обладающие памятью, правда занимали данные машины огромные площади и потребляли огромное количество электроэнергии.

С развитием технологий, появляются новые электронные компоненты, которые начинаю уменьшаться в размерах, но увеличивать свою производительность, скорость работы и память. На основе этих компонентов строятся ЭВМ нескольких поколений.

И вот прогресс развития вычислительной техники доходит до наших времен, когда мощные компьютеры могут с легкостью поместиться на столе, а также сверхкомпактные устройства, призванные решать повседневные задачи современного человека. Размерами до нескольких квадратных сантиметров.

В настоящее время для многих мир без компьютера - далекая история, примерно такая же далекая, как открытие Америки или Октябрьская революция. Современные персональные компьютеры широко используется в различных областях применения. Эти компьютеры могут объединяться в сети, что позволяет десяткам и сотням пользователей легко обмениваться информацией и одновременно получать доступ к общим базам данных. Средства электронной почты позволяют пользователям компьютеров посылать текстовые, фото и видео сообщения в другие города и страны. Глобальная всемирная сеть Intеrnеt обеспечивает оперативное получение информации из всех уголков земного шара.

В современном мире достижения в средствах вычислительной техники и информатики применяются практически во всех сферах деятельности человека и без них невозможно представить жизнь современного общества.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ланина Э.П. История развития вычислительной техники. Иркутск: ИрГТУ, 2001. - 166 с.

2. От абака до компьютера. / Р.С. Гутер, Ю.Л. Полунов. - М.: Знание, 1981. - 135 с.

3. Зуев К.А. Компьютер и общество. - М.: Издательство политической литературы, 1990. - 314 с.

4. История математики: В 3-х т. Т. 1. / Под ред. А.П. Юшкевича. - М.: Наука, 1970. - 352 с.

5. Кольман Э. История математики в древности. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1961. - 236 с.

6. Развитие вычислительной техники. / И.А. Апокин, Л.Е. Майстров. - М.: Наука, 1990. - 265 с.

7. Кирюшин Е.Д. Вычисления на счетах. - М.: Кооперативное издательство, 1925. - 163 с.

8. Логарифмическая линейка. Л.С. Хренов, Ю.В. Визиров. - М.: Высшая школа, 1981 - 96 с.

9. Хренов Л.С. Малые вычислительные машины. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1966. - 212 с.

10. Казаченко Б. Тридесятое царство, тридесятое государство, или как считали наши предки. // Наука и жизнь №10, 2007 URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/11814/

11. Поисов Д.А. Информационный сайт о высоких технологиях. URL: http://all-ht.ru/index.html

12. История компьютера. URL: http://chernykh.net

13. Гришин С. Интернет. // Энциклопедия Кругосвет. URL: https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/INTERNET.html

14. Шевченко В. Микросхема, которую построил Джек // Методолог. URL: https://www.metodolog.ru/01561/01561.html