История развития средств вычислительной техники (Калькулятор Лейбница)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Сейчас, когда у каждого в кармане есть устройство (смартфон) по производительности превосходящее любую ЭВМ^[1] 50 лет назад, когда компьютер есть практически в каждом доме, а количество программ под эти типы устройств уже не поддаётся исчислению и перевалило за несколько миллионов^[2] не стоит забывать, что так было не всегда и их появление, и дальнейшее развитие было в первую очередь направлено на ускорение расчётов и автоматизацию процессов.

«..Ибо достойные люди недостойны терять часы, как рабы в вычислительном труде, который можно было бы безопасно отнести к кому-либо еще, если бы использовались машины»^[3] - Лейбниц, Готфрид Вильгельм.

В основном использованы англоязычные источники ввиду наибольшего вклада англоязычных авторов, ученых и изобретателей в развитие средств вычислительной техники. Использованы материалы национальных библиотек (Deutschen National Bibliothek, Biblioteca Nacional de Espana, Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана), энциклопедий (Encyclopædia Britannica, Большая российская энциклопедия), музеев (Computer History Museum), университетов (University of St Andrews, MIT Libraries, Редакционно-издательский отдел Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики), а так же электронные копии документов, рукописей и изданий размешенные на этих ресурсах, достоверность которых не может вызывать сомнений. А также в меньшей степени - книги и материалы с различных сайтов при использовании автором ссылок на проверенные источники.

Начало вычислений – ручной счёт

Пальцевый счёт

Самым первым, самым удобным способом расчётов при выполнении различных бытовых, обменных и торговых операций были пальцы рук. Пальцевый счёт, счёт на пальцах или дактилономия - математические вычисления, осуществляемые человеком с помощью сгибания, разгибания или указывания пальцев рук (иногда и ног). - древнейший способ счёта, используемый всеми известными народами. (Пал)

Частые наблюдения множеств, состоящих из пары предметов (глаза, уши, крылья, руки), привели человека к представлению о числе два. До сих пор слово "два" на некоторых языках звучит так же, как "глаза" или "крылья".

Если предметов было больше двух, то первобытный человек говорил «много». Лишь постепенно человек научился считать до трех, затем до пяти и до десяти и т.д. Название каждого числа отдельным словом было великим шагом вперед.

Для счета люди использовали пальцы рук, ног. Ведь и маленькие дети тоже учатся считать по пальцам. Однако этот способ годился только в пределах 20.

Известный русский путешественник Н. Миклухо-Маклай описал, как пользуются пальцевым счетом туземцы Новой Гвинеи — папуасы. Папуас загибает один за другим пальцы руки, повторяя: «бе, бе, ...». Загнув все пальцы, он говорит: «ибон-бе» (рука). Переходит на другую руку; загнув все пальцы, произносит: «ибон-али» (две руки). Далее переходит на ноги и поочередно говорит: «самба-бе» (одна нога), «самба-али» (две ноги). Если собственных рук и ног не хватает, папуас пользуется чужими конечностями.^[4]

Выход нашелся: считать на пальцах до 10, а затем начинать сначала, отдельно подсчитывая количество десятков. Система счисления на основе десяти возникла как естественное развитие пальцевого счета. При помощи пальцев рук люди научились не только считать большие числа, но и выполнять действия сложения и вычитания.

От пальцевого счета пошли пятеричная система счисления (одна рука), десятеричная (две руки), двадцатеричная (пальцы рук и ног).

Однако, пальцевый счет не был только примитивным загибанием пальцев. С помощью пальцев не только складывали и вычитали, но и умножали.

Существовали в разные времена разные системы пальцевого счета: единицами, парами (прямой и согнутый пальцы, что впоследствии стало основой программирования), тройками, четвёрками, пятками (одна рука), десятками (две руки), сороками (на суставах пальцев), шестидесятками (на фалангах пальцев).

Вековым традициям по использованию пальцевой двоичной системы счёта во многом должны быть обязаны современные инженеры. Именно она сподвигла их на создание современных электронных вычислительных машин и программ к ним.

При счете на пальцах в двоичной системе прямой палец может означать единицу, а согнутый - нуль. Тогда самое большое число, выраженное пальцами обеих рук, будет равно 1111111111, то есть 2¹⁰ – 1 = 1023 в десятичной системе, причем самая младшая единица соответствует мизинцу правой руки. «Два» в двоичной системе выражается как 10, то есть мизинец в согнутом состоянии, а безымянный палец прямой. Если еще выпрямить и мизинец, то это будет означать 11, то есть «три» в десятичной системе. Но при всех достоинствах пальцевого счёта в нём не хватало, как минимум, одного – записи или фиксации.

Фиксация счёта. Абак. Счёты

Фиксация результатов счета производилась различными способами: нанесение насечек, счетные палочки, узелки и др. Например, у народов доколумбовой Америки был весьма развит узелковый счет. Более того, система узелков выполняла также роль своего рода хроник и летописей, имея достаточно сложную структуру.

На смену древнему счету на пальцах пришёл счёт в абаке, который впервые появился, вероятно, в Древнем Вавилоне около 3 тыс. лет до н. э. Доска абака была разделена на полоски. Каждая полоска назначалась для откладывания тех или иных разрядов чисел: в первую полоску ставили столько камешков или бобов, сколько в числе единиц, во вторую полоску - сколько в нем десятков, в третью - сколько сотен, и так далее.

Один и тот же камешек на абаке мог означать и единицы, и десятки, и сотни, и тысячи - все дело лишь в том, на какой полоске он лежал. Чаще всего абаком пользовались для денежных расчетов. В Древней Греции бытовала шутка: "Придворный похож на камешек для абака: захочет счетчик, цена ему будет целый талант, а захочет - только хальк"^[5].

Наши счеты также представляют собой абак, состоящий из рамки с укрепленными горизонтальными веревочками, на которые были нанизаны просверленные сливовые или вишневые косточки (по 10 штук) (Рисунок 1 Абак и счёты).

А у китайцев на каждой проволоке не по десять шариков, а по семь. Последние два шарика отделены от первых, и каждый из них обозначает пять (так называемое «небо»). Когда при расчетах набирается пять шариков, вместо них откладывают один шарик второго отделения счетов. Такое устройство китайских счетов суан-пан уменьшает необходимое число шариков (Рисунок 1).

У японцев это же устройство для счета носило название соробан. Соробан - японский абак, происходит от китайского суан-пана, который был завезен в Японию в XV - XVI веках. Соробан проще своего предшественника, у него на "небе" на один шарик меньше, чем у суан-пана^[6] (Рисунок 1).

Рисунок 1 Абак и счёты

Использование абака уже предполагает наличие некоторой позиционной системы счисления, например, десятичной, троичной, пятеричной и др.

Позиционная система счисления

При записи числа, в котором отсутствует какой-либо разряд (например, 101 или 1204), индийцы вместо названия цифры говорили слово «пусто». При записи на месте «пустого» разряда ставили точку, а позднее рисовали кружок. Такой кружок назывался «сунья» - на языке хинди это означало «пустое место». Арабские математики перевели это слово по смыслу на свой язык - они говорили «сифр». Современное слово «нуль» родилось сравнительно недавно - позднее, чем «цифра». Оно происходит от латинского слова «nihil» - «никакая».

Арабский ученый, математик Мухаммед бен Муса ал-Хорезми (из города Хорезма на реке Аму-Дарья) в своей книге подробно описал индийскую арифметику. Триста лет спустя (в 1120 году) эту книгу перевели на латинский язык, и она стала первым учебником «индийской» (то есть нашей современной) арифметики для всех европейских народов^[7].

Приблизительно в это же время индийские цифры начали применять и другие арабские учёные. Кроме того, ал-Хорезми приблизительно в 850 году н.э. написал книгу об общих правилах решения арифметических задач при помощи уравнений. Она называлась «Китаб ал-Джебр». Эта книга дала имя науке алгебре. Мухаммеду бен Муса ал-Хорезми мы обязаны появлению термина «алгоритм». В первой половине XII века книга ал-Хорезми в латинском переводе проникла в Европу. Переводчик, имя которого до нас не дошло, дал ей название Algoritmi de numero Indorum («Алгоритм о счёте индийском»).

Развитие и автоматизация средств вычислений

Своего рода модификацию абака предложил Леонардо да Винчи (1452-1519) в конце XV - начале XVI века. Он создал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубными кольцами. Чертежи данного устройства были найдены среди двухтомного собрания Леонардо по механике, известного как "Codex Madrid"^[8]. Это устройство что-то вроде счетной машинки в основе которой находятся стержни, с одной стороны меньшее с другой большее, все стержни (всего 13) должны были располагаться таким образом, чтобы меньшее на одном стержне касалось большего на другом. Десять оборотов первого колеса должны были приводить к одному полному обороту второго, 10 второго к одному полному третьего и т.д. (Рисунок 2).

Рисунок 2 Многократный редуктор (трансформатор). Мадридский кодекс I (лист. 36)

Первая механическая машина была описана в 1623 г. профессором математики Тюбингенского университета Вильгельмом Шиккардом (Шиккард, Вильгельм (22.04.1592 - 24.10.1635))^[9], реализована в единственном экземпляре и предназначалась для выполнения четырех арифметических операций над 6-разрядными числами. Машина Шиккарда состояла из трех независимых устройств: суммирующего, множительного и записи чисел. Сложение производилось последовательным вводом слагаемых посредством наборных дисков, а вычитание - последовательным вводом уменьшаемого и вычитаемого. Вводимые числа и результат сложения/вычитания отображались в окошках считывания. Для выполнения операции умножения использовалась идея умножения решеткой. Третья часть машины использовалась для записи числа длиною более 6 разрядов.^[10]

Машина Паскаля^[11]

В машине французского математика, механика, физика, литератора и философа Блез Паскаля (Blaise Pascal 19.06.1623 – 19.08.1662) использовалась более сложная схема переноса старших разрядов, в дальнейшем редко используемая; но построенная в 1642 г. первая действующая модель машины, а затем серия из 50 машин способствовали достаточно широкой известности изобретения и формированию общественного мнения о возможности автоматизации умственного труда. Для выполнения арифметических операций Паскаль заменил поступательное перемещение костяшек в абаковидных инструментах на вращательное движение оси (колеса), так что в его машине сложению чисел соответствовало сложение пропорциональных им углов. Принцип действия счетчиков в машине Паскаля прост. В основе его лежит идея обыкновенной зубчатой пары - двух зубчатых колес, сцепленных между собой. Для каждого разряда имеется колесо (шестеренка) с десятью зубцами. При этом каждый из десяти зубцов представляет одну из цифр от 0 до 9. Такое колесо получило название "десятичное счетное колесо". С прибавлением в данном разряде каждой единицы счетное колесо поворачивается на один зубец, т. е. на одну десятую оборота. Требуемую цифру можно установить, поворачивая колесо до тех пор, пока зубец, представляющий эту цифру, не встанет против указателя или окошка. Например, три колеса показывают число 285. Мы можем прибавить к этому числу 111, повернув каждое колесо вправо на один зубец. Тогда против окошек встанут соответственно цифры 3, 9, 6, образуя сумму чисел 285 и 111, т. е. 396. Задача теперь в том, как осуществить перенос десятков. Это одна из основных проблем, которую пришлось решать Паскалю. Наличие такого механизма позволило бы вычислителю не тратить внимание на запоминание переноса из младшего разряда в старший. Машина, в которой сложение выполняется механически, должна сама определять, когда нужно производить перенос. Допустим, что мы ввели в разряд девять единиц. Счетное колесо повернется на 9/10 оборота. Если теперь прибавить еще одну единицу, колесо "накопит" уже десять единиц. Их надо передать в следующий разряд. Это и есть передача десятков. В машине Паскаля ее осуществляет удлиненный зуб. Он сцепляется с колесом десятков и поворачивает его на 1/10 оборота. В окошке счетчика десятков появится единица - один десяток, а в окошке счетчика единиц снова покажется нуль. Механизм переноса действует 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. Пусть, например, необходимо из числа 285 вычесть 11. Метод дополнения приводит к действиям: 285-11=285-(100-89)=285+89-100=274. Нужно только не забывать вычесть 100. Но на машине, имеющей определенное число разрядов, об этом можно не заботиться. Вот как будет выполняться эта операция в шестиразрядной машине: 000285+999989=1000274; при этом единица слева выпадает, так как переносу из шестого разряда некуда деться. Машина Паскаля была практически первым суммирующим механизмом, построенным на совершенно новом принципе, при котором считают колеса. Она производила на современников огромное впечатление, о ней слагались легенды, ей посвящались поэмы. Все чаще с именем Паскаля появлялась характеристика "французский Архимед". (Пас)

До нашего времени дошло только 8 машин Паскаля, из которых одна является 10-разрядной. Именно машина Паскаля положила начало механического этапа развития вычислительной техники.

Калькулятор Лейбница

Изначально, немецкий философ, логик, математик, механик, физик, юрист, историк, дипломат, изобретатель и языковед - Лейбниц (Лейбниц, Готфрид Вильгельм (Gottfried Wilhelm von Leibniz (1.07.1646- 14.11.1716)))^[12] пытался лишь улучшить уже существующее устройство Паскаля, но вскоре он понял, что операция умножения и деления требуют принципиально нового решения, которое бы позволяло вводить множимое только один раз.

К концу 1685 года вышла в свет компьютерная рукопись, с характерным для Лейбница названием «Machina arithmetica in qua non additio tantum et subtractio sed et multiplicatio nullo, divisio vero paene nullo animi labore peragantur», в которой он писал о ценности компьютера;

«...the astronomers surely will not have to continue to exercise the patience which is required for computation. It is this that deters them from computing or correcting tables, from the construction of Ephemerides, from working on hypotheses, and from discussions of observations with each other. For it is unworthy of excellent men to lose hours like slaves in the labour of calculation which could safely be relegated to anyone else if machines were used. »^[13]

(«... астрономам, конечно, не придется продолжать проявлять терпение, необходимое для вычислений. Именно это удерживает их от вычисления или исправления таблиц, от построения Эфемерид, от работы над гипотезами и от обсуждений наблюдений друг с другом. Ибо достойные люди недостойны терять часы, как рабы, в труде расчета, который можно было бы безопасно отнести к кому-либо еще, если бы использовались машины.»)^[14]

Это стало возможно, благодаря разработанному Лейбницем цилиндру, на боковой поверхности которого, параллельно образующей, располагались зубья различной длины. Этот цилиндр получил название «Ступенчатый валик».

К ступенчатому валику крепится зубчатая рейка. Эта рейка входит в сцепление с десятизубым колесом №1, к которому прикреплялся циферблат с цифрами от 0 до 10. Поворотом этого циферблата задается значение соответствующего разряда множимого.

Например, если второй разряд множимого равнялся 5, то циферблат, отвечающий за установку этого разряда, поворачивался в положение 5. В результате десятизубое колесо № 1, с помощью зубчатой рейки, так перемещало ступенчатый валик, что при повороте на 360 градусов он входит в зацеплении с десятизубым колесом № 2 только пятью наиболее длинными ребрами. Соответственно, десятизубое колесо №2 поворачивалось на пять частей полного оборота, на столько же поворачивался и связанный с ним цифровой диск, отображающий результирующее значение выполненной операции (Рисунок 3).

Рисунок 3 Механизм работы валика Лейбница

При следующем обороте валика на цифровой диск снова перенесется пятерка. Если цифровой диск совершал полный оборот, то результат переполнения переносился на следующий разряд.

Поворот ступенчатых валиков осуществлялся с помощью специальной ручки – главного приводного колеса.

Таким образом, при выполнении операции умножения не требовалось многократно вводить множимое, а достаточно вести его один раз и повернуть ручку главного приводного колеса столько раз, на сколько необходимо произвести умножение. Однако, если множитель будет велик, то операция умножения займет длительное время. Для решения этой проблемы Лейбниц использовал сдвиг множимого, т.е. отдельно происходило умножение на единицы, десятки, сотни и так далее множителя.

Для возможности сдвига множимого, устройство было разделено на две части - подвижную и неподвижную. В неподвижной части размещался основной счетчик и ступенчатые валики устройства ввода множимого. Установочная часть устройства ввода множимого, вспомогательный счетчик и, главное, приводное колесо располагаются на подвижной части. Для сдвига восьмиразрядного множимого использовалось вспомогательное приводное колесо.

Рисунок 4 Модель калькулятора Лейбница

Так же для облегчения умножения и деления Лейбниц разработал вспомогательный счетчик, состоящий из трех частей.

Наружная часть вспомогательного счетчика - неподвижная. На ней нанесены числа от 0 до 9 для отсчета количества сложений множимого при произведении операции умножения. Между цифрами 0 и 9 расположен упор, предназначенный остановить вращение вспомогательного счетчика, когда штифт достигнет упора.

Средняя часть вспомогательного счетчика – подвижная, которая служит для отсчета количества сложений при умножении и вычитаний при делении. На ней имеется десять отверстий, напротив цифр внешней и внутренней частей счетчика, в которые вставляется штифт для ограничения вращения счетчика.

Внутренняя часть - неподвижная, которая служит для отчета количества вычитаний при выполнении операции деления. На ней нанесены цифры от 0 до 9 в обратном, относительно наружной части, порядке.

При полном повороте главного приводного колеса средняя часть вспомогательного счетчика поворачивается на одно деление. Если предварительно вставить штифт, например, в отверстие напротив цифры 4 внешней части вспомогательного счетчика, то после четырех оборотов главного приводного колеса этот штифт наткнется на неподвижный упор и остановит вращение главного приводного колеса (Рисунок 4).^[15]

Аналитическая машина Бэббиджа

В начале 1836 г. английский математик и изобретатель Чарлз Бэббидж (Charles Babbage (26.12.1791- 18.10.1871))^[16] уже четко представлял себе основную конструкцию машины, а в 1837 г. он достаточно подробно описывает свой проект. Его аналитическая машина состояла из следующих четырех основных частей:

1) блок хранения исходных, промежуточных данных и результатов вычислений;

2) блок обработки чисел из склада, названный мельницей;

3) блок управления последовательностью вычислений;

4) блок ввода исходных данных и печати результатов.^[17]

Для функционирования аналитической машины была необходима программа, первый пример которой был написан другим английским математиком - Адой Лавлейс (Augusta Ada King Byron, Countess of Lovelace (10.12.1815 – 27.11.1852)). В 1842 году на итальянском языке была опубликована статья Л.Ф. Менабреа по аналитической машине Бэбиджа, переводом которой на английский язык и занялась А. Лавлейс. В августе 1843 года вышел перевод статьи Менебреа, но с примечаниями переводчика, которые не только в 2.5 раза превзошли по объему оригинал, но и, по сути дела, заложили основы программирования на ЭВМ за столетие до начала действительного развития этого базового раздела информатики.

Электромеханический этап развития вычислительной техники

Первые электромеханические компьютеры

Z-серия Конрада Цузе

В 1936 году, работая в изоляции в нацистской Германии, немецкий инженер Конрад Цузе (Konrad Ernst Otto Zuse (22.06.1910 - 18.12.1995)) начал работу над своим первым вычислителем серии Z, имеющим память и (пока ограниченную) возможность программирования. Созданная, в основном, на механической основе, но уже на базе двоичной логики, модель Z1, завершённая в 1938 году, так и не заработала достаточно надёжно, из-за недостаточной точности выполнения составных частей. В 1939 году Цузе создал второй вычислитель Z2, но её планы и фотографии были уничтожены при бомбардировке во время Второй Мировой Войны, поэтому о ней почти ничего не известно. Z2 работала на электромагнитных переключателях, созданных в 1831 году ученым Джозефом Генри. Следующая машина Цузе — Z3, была завершена в 1941 году. Она была построена на телефонных реле и работала вполне удовлетворительно. Тем самым, Z3 стала первым работающим компьютером, управляемым программой. Во многих отношениях Z3 была подобна современным машинам, в ней впервые был представлен ряд новшеств, таких как арифметика с плавающей запятой. Замена сложной в реализации десятичной системы на двоичную, сделала машины Цузе более простыми, а значит, более надёжными; считается, что это одна из причин того, что Цузе преуспел там, где Бэббидж потерпел неудачу.

Программы для Z3 хранились на перфорированной плёнке. Условные переходы отсутствовали, но в 1990-х было теоретически доказано, что Z3 является универсальным компьютером (если игнорировать ограничения на размер физической памяти). В двух патентах 1936 года, Конрад Цузе упоминал, что машинные команды могут храниться в той же памяти что и данные — предугадав тем самым то, что позже стало известно, как архитектура фон Неймана^[18] и было впервые реализовано только в 1949 году в британском EDSAC.

Британский «Колосс»

Рисунок 5 "Колосс"

Во время Второй мировой войны, Великобритания достигла определённых успехов во взломе зашифрованных немецких переговоров. Код немецкой шифровальной машины «Энигма» был подвергнут анализу с помощью электромеханических машин, которые носили название «бомбы». Такая «бомба», разработанная Аланом Тьюрингом и Гордоном Уэлшманом (англ. Gordon Welchman), исключала ряд вариантов путём логического вывода, реализованного электрически. Большинство вариантов приводило к противоречию, несколько оставшихся уже можно было протестировать вручную.

Позднее немцы также разработали серию телеграфных шифровальных систем, несколько отличавшихся от «Энигмы». Их машина Lorenz SZ 40/42 использовалась для армейской связи высокого уровня. Первые перехваты передач с таких машин были зафиксированы в 1941 году. Для взлома этого кода, в обстановке секретности, в Британии была создана машина «Колосс» (Colossus). Проект разработали профессор Макс Ньюман (Maxwell Herman Alexander Newman) и его коллеги; сборка Colossus Mk I выполнялась в исследовательской лаборатории Почтового департамента Лондона и заняла 11 месяцев.

«Колосс» стал первым полностью электронным вычислительным устройством. В нём использовалось большое количество электровакуумных ламп, ввод информации выполнялся с перфоленты. «Колосс» можно было настроить на выполнение различных операций булевой логики, но он не являлся тьюринг-полной^[19] машиной. Помимо Colossus Mk I, было собрано ещё девять моделей Mk II. Информация о существовании этой машины держалась в секрете до 1970-х гг. Уинстон Черчилль лично подписал приказ о разрушении машины на части, не превышающие размером человеческой руки. Из-за своей секретности, «Колосс» не упомянут во многих трудах по истории компьютеров.

Американские разработки

В 1937 году Клод Шеннон (Claude Elwood Shannon (30.04.1916 – 24.02.2001.) показал, что существует соответствие один-к-одному между концепциями булевой логики и некоторыми электронными схемами, которые получили название «логические вентили» и в настоящее время повсеместно используются в цифровых компьютерах. Работая в Массачусетском технологическом институте, в своей основной работе (A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits^[20]) он продемонстрировал, что электронные связи и переключатели могут представлять выражение булевой алгебры и создал основу для практического проектирования цифровых схем.

В ноябре 1937 года Джорж Стибиц (Stibitz, George R Robert 1904-1995^[21]) завершил в Лаборатории Белла (Bell Labs) создание компьютера «Model K» на основе релейных переключателей. В конце 1938 года Bell Labs санкционировала исследования по новой программе, возглавляемые Д. Р. Стибицем. В результате этого, 8 января 1940 года был завершён «Калькулятор комплексного числа» (Complex Number Calculator), умеющий выполнять вычисления над комплексными числами. 11 сентября 1940 года в Дартмутском колледже, на демонстрации в ходе конференции Американского математического общества, Стибиц отправлял компьютеру команды удалённо, по телефонной линии с телетайпом. Это был первый случай, когда вычислительное устройство использовалось удалённо. Среди участников конференции и свидетелей демонстрации были Джон фон Нейман (John von Neumann), Джон Моучли (John William Mauchly) и Норберт Винер (Norbert Wiener), написавшие об увиденном в своих мемуарах.

В 1939 году Джон Винсент Атанасов (John Vincent Atanasoff) и Клиффорд Берри (Clifford E. Berry) из Университета штата Айова разработали Компьютер Атанасова-Берри (Atanasoff-Berry Computer (ABC)) (Рисунок 1Рисунок 6). Это был первый в мире электронный цифровой компьютер. Конструкция насчитывала более 300 электровакуумных ламп, в качестве памяти использовался вращающийся барабан. Несмотря на то, что машина ABC не была программируемой, она была первой, использующей электронные лампы в сумматоре. Соизобретатель ENIAC (Рисунок 7) Джон Моучли изучал ABC в июне 1941 года, и между историками существуют споры о степени его влияния на разработку машин, последовавших за ENIAC. ABC был почти забыт, до тех пор, пока в центре внимания не оказался иск «Хоневелл против Sperry Rand»^[22], постановление по которому аннулировало патент на ENIAC (и некоторые другие патенты), из-за того, что помимо других причин, работа Атанасова была выполнена раньше.

Рисунок 6 Компьютер Атанасова—Берри

В 1939 году в Endicott laboratories в IBM началась работа над Harvard Mark I. Официально известный как Automatic Sequence Controlled Calculator, Mark I был электромеханическим компьютером общего назначения, созданного с финансированием IBM и при помощи со стороны персонала IBM, под руководством гарвардского математика Howard Aiken. Проект компьютера был создан под влиянием Аналитической машины Ч. Бэббиджа, с использованием десятичной арифметики, колёс для хранения данных и поворотных переключатей в дополнение к электромагнитным реле. Машина программировалась с помощью перфоленты, и имела несколько вычислительных блоков, работающих параллельно. Более поздние версии имели несколько считывателей с перфоленты, и машина могла переключаться между считывателями в зависимости от состояния. Тем не менее, машина была не совсем Тьюринг-полной. Mark I был перенесён в Гарвардский университет и был запущен в работу в мае 1944 года.

«ENIAC»

ENIAC (ЭНИАК) выполнял баллистические расчёты и потреблял мощность в 160 кВт

Рисунок 7 «ЭНИАК»

Американский ENIAC, который часто называют первым электронным компьютером общего назначения, публично доказал применимость электроники для масштабных вычислений. Это стало ключевым моментом в разработке вычислительных машин, прежде всего из-за огромного прироста в скорости вычислений, но также и по причине появившихся возможностей для миниатюризации. Созданная под руководством Джона Мочли и Дж. Преспера Эккерта (J. Presper Eckert), эта машина была в 1000 раз быстрее, чем все другие машины того времени. Разработка «ЭНИАК» продлилась с 1943 до 1945 года. В то время, когда был предложен данный проект, многие исследователи были убеждены, что среди тысяч хрупких электровакуумных ламп многие будут сгорать настолько часто, что «ЭНИАК» будет слишком много времени простаивать в ремонте, и тем самым, будет практически бесполезен. Тем не менее, на реальной машине удавалось выполнять несколько тысяч операций в секунду в течение нескольких часов, до очередного сбоя из-за сгоревшей лампы.

«ЭНИАК», безусловно, удовлетворяет требованию полноты по Тьюрингу. Но «программа» для этой машины определялась состоянием соединительных кабелей и переключателей — огромное отличие от машин с хранимой программой, появившихся позже. Тем не менее, в то время, вычисления, выполняемые без помощи человека, рассматривались как достаточно большое достижение, и целью программы было тогда решение только одной единственной задачи. (Улучшения, которые были завершены в 1948 году, дали возможность исполнения программы, записанной в специальной памяти, что сделало программирование более систематичным, менее «одноразовым» достижением.)

Переработав идеи Эккерта и Мочли, а также, оценив ограничения «ЭНИАК», Джон фон Нейман написал широко цитируемый отчёт, описывающий проект компьютера (EDVAC)^[23], в котором и программа, и данные хранятся в единой универсальной памяти. Принципы построения этой машины стали известны под названием «архитектура фон Неймана» и послужили основой для разработки первых по-настоящему гибких, универсальных цифровых компьютеров.

Поколения ЭВМ

В основу периодизации ЭВМ по поколениям (являющейся все-таки относительной) положены следующие факторы:

• физико-технологический принцип (поколение машины определяется в зависимости от используемых в ней физических элементов или технологии их изготовления);
• уровень программного обеспечения;
• быстродействие и др.

Как правило, границы поколений четко не определены, так как в один и тот же период выпускались машины разного уровня.

Первое поколение машин

• Элементная база: электронно-вакуумные лампы.
• Соединение элементов: навесной монтаж проводами.
• Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов.

Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства.

Лампы потребляли большое количество электроэнергии и выделяли много тепла.

• Быстродействие: 10−20 тыс. операций в секунду.
• Эксплуатация: сложная из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп.
• Программирование: машинные коды. При этом надо знать все команды машины, двоичное представление, архитектуру ЭВМ. В основном были заняты математики-программисты. Обслуживание ЭВМ требовало от персонала высокого профессионализма.
• Оперативная память: до 2 Кбайт.
• Данные вводились и выводились с помощью перфокарт, перфолент.

Первые ЭВМ использовались в основном для научных расчетов. Машины первого поколения размещались в огромных залах (типа спортивных). Тысячи электронных ламп быстро нагревали помещение, высокая температура снижала надежность ЭВМ.

К концу жизненного цикла первого поколения появился первый язык высокого уровня – ФОРТРАН.

Второе поколение машин

• Элементная база: полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды).
• Соединение элементов: печатные платы и навесной монтаж. 
• Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек, чуть выше человеческого роста, но для размещения требовался специальный машинный зал.
• Быстродействие: 100−500 тыс. операций в секунду.
• Эксплуатация: вычислительные центры со специальным штатом обслуживающего персонала, появилась новая специальность — оператор ЭВМ.
• Программирование: на алгоритмических языках, появление первых операционных систем.
• Оперативная память: 2−32 Кбайт.
• Введён принцип разделения времени - совмещение во времени работы разных устройств.
• Недостаток: несовместимость программного обеспечения.

Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Появились также специализированные машины, например, ЭВМ для решения экономических задач, для управления производственными процессами, системами передачи информации и т.д.

Третье поколение машин

• Элементная база: интегральные схемы.
• Соединение элементов: печатные платы.
• Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек.
• Быстродействие: 1−10 млн. операций в секунду.
• Эксплуатация: вычислительные центры, дисплейные классы, новая специальность- системный программист.
• Программирование: алгоритмические языки, операционные системы.
• Оперативная память: 64 Кбайт.

Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем оперативной памяти, увеличилось быстродействие, повысилась надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились.

Четвертое поколение машин

• Элементная база: большие интегральные схемы (БИС)
• Соединение элементов: печатные платы.
• Габариты: компактные ЭВМ, ноутбуки.
• Быстродействие: 10−100 млн. операций в секунду.
• Эксплуатация: многопроцессорные и многомашинные комплексы, любые пользователи ЭВМ.
• Программирование: базы и банки данных.
• Оперативная память: 2−5 Мбайт.
• Телекоммуникационная обработка данных, объединение в компьютерные сети.

Машины предназначались для резкого повышения производительности труда в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту. Высокая степень интеграции способствует увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что ведет к увеличению быстродействия ЭВМ и снижению ее стоимости. Элементная база способствовала миниатюризации ВТ, повышению ее надежности, позволила создавать мини- и микро-ЭВМ по своим возможностям превосходящие большие ЭВМ предыдущего поколения.

Примерно в это же время один из основателей Intel Гордон Мур (Gordon Earle Moore (03.01.1929 - ) нашел закономерность: появление новых моделей микросхем наблюдалось спустя примерно год после предшественников, при этом количество транзисторов в них возрастало каждый раз приблизительно вдвое. Он предсказал, что к 1975 году количество элементов в чипе вырастет до 2¹⁶ (65536) с 2⁶ (64) в 1965 году. Мур пришел к выводу, что при сохранении этой тенденции мощность вычислительных устройств за относительно короткий промежуток времени может вырасти экспоненциально. Это наблюдение получило название — закон Мура. И несмотря на то что это было эмпирическое наблюдения на относительно малом объёме данных – его действие наблюдается уже почти 50 лет

Рисунок Действие закона Мура

Примером отечественных компьютеров четвертого поколения может служить многопроцессорный вычислительный комплекс "Эльбрус". Эльбрус-1 имел быстродействие до 12 млн. операций с плавающей точкой в секунду, а объем оперативной памяти до 64Мб^[24]. Пропускная способность каналов ввода-вывода достигала 120 Мб/с. В 1978 году в Советском Союзе было начато производство универсальных многопроцессорных комплексов четвертого поколения Эльбрус-2. Эльбрус-2 имел производительность до 125 млн. операций в секунду, емкость оперативной памяти до 144 Мб или 16 Мегаслов (слово 72 разряда). В 1979 году была завершена разработка вычислительной системы ПС-2000.

Персональный компьютер

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. В начале 1975 г. появился первый коммерчески распространяемый персональный компьютер Альтаир-8800 на основе микропроцессора Intel-8080. 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 «Альтаиро интерпретатор языка Basic, что позволило пользователям достаточно просто общаться с компьютером и легко писать для него программы. Это также способствовало популярности 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.

В 1986 году Дэниел Хиллис (Thinking Machines Corp.-Корпорация думающих машин) сделал шаг вперед в создании искусственного интеллекта, он разработал концепцию массового параллелизма, которую воплотил в машине соединений (Connection Machine). Машина использовала 16000 процессоров и могла совершать несколько миллиардов операций в секунду. Каждый процессор имел небольшую собственную память, и был связан с другими процессорами через гибкую сеть, которую пользователи могли изменять, перепрограммируя структуру компьютера. Система связей позволяла процессорам передавать информацию и запрашивать помощь других процессоров, как в модели мозга. Используя систему связей, машина могла работать быстрее, чем любой другой компьютер при решении задач, которые можно распределить для параллельного решения на многих процессорах.

В 70е годы архитектура вычислительных машин строилась с использованием различных принципов параллелизма, которые позволяли сделать очередной рывок производительности. От миллиона операций в секунду к десяткам и сотне миллионов. Основными пользователями советских супер-ЭВМ были организации, которые решали секретные задачи обороны, реализовывали атомную и ядерную программы. Но в 1979 году в стенах Института проблем управления АН СССР (ИПУ) завершается разработка высокопроизводительной вычислительной системы ПС-2000, предназначавшейся для сугубо мирных нужд. Аббревиатура ПС означает «перестраиваемые структуры». Так называемыми однородными решающими полями - структурами из однотипных процессорных элементов, способных параллельно обрабатывать данные, - в ИПУ начали заниматься в конце 60-х. Лидером этого направления был академик Ивери Варламович Прангишвили.

В работе приняло участие Северодонецкое научно - промышленное объединение (НПО) «Импульс». Замечательно то, что найденные специалистами из ИПУ принципы однородных решающих полей не требовали сверхмощной элементной базы для создания высокопроизводительной параллельной машины. Для ПС-2000 и последовавшей за ней системы ПС-3000 электронная промышленность не выпустила ни одной заказной микросхемы. При этом вычислительные комплексы ПС-2000 обгоняли дорогостоящие «Эльбрусы», обеспечивая быстродействие до 200 млн. операций в секунду. Проходившие испытания восемь опытных образцов машины продемонстрировали на геофизических задачах суммарную производительность порядка 1 млрд. операций в секунду.

Геофизика была основной сферой применения ПС-2000. Эта мощная машина позволила наконец просчитать залежи данных сейсморазведки, которые в огромных объемах накапливались ежегодно. Доступные вычислительные мощности, в силу ограниченной производительности, просто не успевали их обрабатывать - для этого необходимо было быстродействие раз в сто больше того, что имелось в совокупности. Поскольку такие задачи прекрасно поддавались распараллеливанию, их удалось с большой эффективностью решить на многопроцессорных комплексах ПС-2000. Были сделаны специальные экспедиционные вычислительные комплексы ЭГВК ПС-2000, отлично приспособленные к работе в условиях геофизических экспедиций, - они не занимали большой площади, потребляли мало энергии и не требовали больших расходов на эксплуатацию. В ПС-2000 реализована архитектура с одним потоком команд и многими потоками данных (SIMD). Центральным компонентом системы являлся мультипроцессор, включавший от 8 до 64 одинаковых процессорных элементов. Процессорные элементы обрабатывали множество потоков данных по программе из общего модуля управления (один модуль на каждые восемь элементов).

К началу 80-х годов производительность персональных компьютеров составляла сотни тысяч операций в секунду. Мировой парк компьютеров превысил 100 млн. ^[25]

В 1982 году фирма Intel выпустила новый микропроцессор Intel 80286, который имел 134 тыс. транзисторов и был разработан по 1,5 микронной технологии (микрон - микрометр или мкм). Он мог работать с 16 Мб оперативной памяти на частотах: 6, 8, 10, 12.5 МГц^[26]. Его принципиальное новшество - защищенный режим и виртуальная память размером до 1 Гб - не нашли массового применения, процессор большей частью использовался как очень быстрый Intel 8088.

В 1985 году появились процессоры Intel 80386SX и Intel 80386DX. Они открыли класс 32-разрядных процессоров. Микропроцессор Intel 80386 имел 275 тыс. транзисторов и изготавливался по технологии 1,5 мкм. Адресуемое пространство оперативной памяти увеличилось до 4 Гб вследствие увеличения разрядности процессора с 16 бит до 32 бит. Новый микропроцессор работал на частотах: 16, 20-40 МГц.^[27]

В 1989 году Intel выпустила новый микропроцессор 80486SX/DX/DX2, имевший 1,2 млн транзисторов на кристалле, изготовленному по технологии 1 мкм. От 386-го существенно отличается размещением на кристалле первичного кэша и встроенного математического сопроцессора 80487. Микропроцессоры 80486 по-прежнему могли адресовать до 4 Гб оперативной памяти и работали на частотах: 25, 33, 50 и 66 МГц.

После освоения производства процессора Intel 80486^[28] в выпуске моделей ПК под этот процессор лидировали Арricot и Соmpaq, затем - АSТ, Zenith и другие, а сама IВМ неохотно выпускала ПК с этими микропроцессорами.

Дальнейшее развитие вычислительной техники привело к широкому использованию ее во всех областях человеческой деятельности. Для автоматизации управления технологическими процессами в промышленности стали широко применяться специальные промышленные компьютеры. Специальные компьютеры управляют технологическими установками, работают в операционных или машинах скорой помощи, на ракетах, самолётах и вертолётах, вблизи высоковольтных линий передач или в зоне действия радаров, радиопередатчиков, в неотапливаемых помещениях, под водой на глубине, в условиях пыли, грязи, вибраций, взрывоопасных газов и т.п. Сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволяет общаться с компьютерами всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой области. Многие успехи, которых достиг искусственный интеллект, используют в промышленности и деловом мире. Экспертные системы и нейронные сети эффективно используются для задач классификации (фильтрация СПАМа, категоризация текста и т.д.). Добросовестно служат человеку генетические алгоритмы (используются, например, для оптимизации портфелей в инвестиционной деятельности), робототехника (промышленность, производство, быт - везде она приложила свою кибернетическую руку), а также многоагентные системы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Потребность в вычислениях существовала испокон веков с самых ранних этапов развития цивилизации. Средства для облегчения этих самых вычислений изобретались всеми народами и во все века. И их некоторая схожесть (абак) может указывать как на культурный обмен между существовавшими цивилизациями, так и на один и тот же, независимый от соседей, путь развития. Ибо как сказал греческий философ Платон: «Идеи витают в воздухе».

Сегодняшние вычислительные устройства позволяют делать «вычисления», о которых 50 лет назад могли только мечтать, а ещё ранее не могли даже представить. И их использование повсеместно – от видео-няни для детей до электронных телескопов, обработка и учёт всех денежных потоков, доступ к практически бесконечным уже существующим знаниям (сеть интернет) и многое – многое другое, любое перечисление возможностей и сфер использования компьютеров не будет всеобъемлющим. Мы не можем в точности предугадать какими будут компьютеры ещё через 50 лет, так как закон Мура описывает только вычислительную мощность, а не внешний вид. Но уже сейчас имеются прототипы биосинтетических и квантовых компьютеров, ведутся работы по созданию и оптимизации вживляемых в тело человека чипов.

И какими бы не стали компьютеры - их развитие направлено на упрощение рутинных для человека действий. Компьютеры – наши «друзья» и помощники.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Burks Alice Who invented the computer? : The legal battle that changed computing history. / Burks Alice - Amherst, New York: Prometheus Books, 2003. - ISBN 1-59102-034-4.

Codice Madrid//Biblioteca Nacional de Espana. URL: http://leonardo.bne.es/index.html (Дата обращения: 03.2020).

George Robert Stibitz/ Encyclopædia Britannica. URL: https://www.britannica.com/biography/George-Robert-Stibitz (Дата обращения: - 03.2020 г.).

Gottfried Wilhelm von Leibniz// University of St Andrews. - Октябрь 1998 г. URL: http://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Leibniz.html (Дата обращения: 03.2020 г.)

Record #118607421//KATALOG DER DEUTSCHEN NATIONAL BIBLIOTHEK. URL: http://d-nb.info/gnd/118607421 (Дата обращения: - 03.2020 г.)

Schickard’s Calculator and The Pascaline // Computer History Museum. URL: https://www.computerhistory.org/revolution/calculators/1/47 (Дата посещения: - 03.2020 г).

Shannon Claude Elwood A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits//MIT Libraries. - 1940 г. URL: https://dspace.mit.edu/handle/1721.1/11173 (Дата обращения: 03.2020 г.).

Swade Doron The difference engine//Charles Babbage and the quest to build the first computer. - New York : Penguin Books, 2002.

von Neumann John First Draft of a Report/ von Neumann John - 30 Июнь 1945 г. URL: https://web.mit.edu/STS.035/www/PDFs/edvac.pdf (Дата обращения: 03.2020 г.).

Intel 80386SX// Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана. - 08 05 2016 г. URL: https://ru.bmstu.wiki/Intel_80386SX (Дата обращения: 03.2020 г.).

Intel 80486// Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана. - 25 05 2016 г. URL: https://ru.bmstu.wiki/Intel_80486 (Дата обращения: 03.2020 г.).

Беспалов Виктор Георгиевич ОСНОВЫ ОПТОИНФОРМАТИКИ/ Беспалов Виктор Георгиевич Информационные технологии – от электронного к оптическому компьютеру. - Санкт-Петербург : Редакционно-издательский отдел Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2006. - Т. 1.

Браун Кевин Лейбниц на компьютерах/ Браун Кевин URL: https://www.mathpages.com/home/kmath335/kmath335.htm (Дата обращения: 03.2020 г.).

Заморин Анатолий Петрович Вычислительные машины, системы, комплексы : Справочник/Заморин Анатолий Петрович - Москва : М. : Энергоатомиздат, 1985.

Иванов Алексей Михайлович Абак и счеты/ Иванов Алексей Михайлович//Сайт Иванова Алексея Михайловича, учителя информатики и ИКТ. URL: https://xn----7sbbfb7a7aej.xn--p1ai/informatika_06/informatika_materialy_dlya_luboznati_14.html (Дата обращения: - 03.2020 г.).

Иванюшенко Владислав Олегович Intel 80286 // Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана. - 15 04 2016 г. URL: https://ru.bmstu.wiki/Intel_80286 (Дата обращения: 03.2020 г.).

Матвиевская Галина Павловна и Сираждинов Сагды Хасанович Ал-Хорезми — выдающийся математик и астроном средневековья - Москва : Просвещение, 1983.

Миклухо-Маклай Николай Николаевич Путешествия на Новую Гвинею (Дневники путешествий 1872—1875). - Москва : Мир книги, 2008. - Т. 1.

Михайленко Сергей Количество приложений в App Store сократилось впервые в истории//Михайленко Сергей - 05.04.2018 URL: https://bloha.ru/news/kolichestvo-prilozheniy-v-app-store-sokratilo/ (Дата обращения: 03.2020 г.).

Шилов В. В. БЭББИДЖ/ Шилов В. В.//Большая российская энциклопедия. Электронная версия. - 2016 г. URL: https://bigenc.ru/mathematics/text/3924703 (Дата обращения: 03.2020 г.).

Юшкевич А.П. История математики с древнейших времен до начала ХIХ столетия/Юшкевич А.П. Наука, 1970. - Т. 1.

1. Электронно-вычислительная машина ↑

2. Михайленко Сергей Количество приложений в App Store сократилось впервые в истории//Михайленко Сергей - 05.04.2018 URL: https://bloha.ru/news/kolichestvo-prilozheniy-v-app-store-sokratilo/ (Дата обращения: 03.2020 г.). ↑

3. Браун Кевин Лейбниц на компьютерах/ Браун Кевин URL: https://www.mathpages.com/home/kmath335/kmath335.htm (Дата обращения: 03.2020 г.). ↑

4. Миклухо-Маклай Николай Николаевич Путешествия на Новую Гвинею (Дневники путешествий 1872—1875). - Москва : Мир книги, 2008. - Т. 1. ↑

5. 1 Талант = 384’233,115 Хальк ↑

6. Иванов Алексей Михайлович Абак и счеты/ Иванов Алексей Михайлович//Сайт Иванова Алексея Михайловича, учителя информатики и ИКТ. URL: https://xn----7sbbfb7a7aej.xn--p1ai/informatika_06/informatika_materialy_dlya_luboznati_14.html (Дата обращения: - 03.2020 г.). ↑

7. Матвиевская Галина Павловна и Сираждинов Сагды Хасанович Ал-Хорезми — выдающийся математик и астроном средневековья - Москва : Просвещение, 1983. ↑

8. Codice Madrid//Biblioteca Nacional de Espana. URL: http://leonardo.bne.es/index.html (Дата обращения: 03.2020). ↑

9. Record #118607421//KATALOG DER DEUTSCHEN NATIONAL BIBLIOTHEK. URL: http://d-nb.info/gnd/118607421 (Дата обращения: - 03.2020 г.) ↑

10. Schickard’s Calculator and The Pascaline // Computer History Museum. URL: https://www.computerhistory.org/revolution/calculators/1/47 (Дата посещения: - 03.2020 г). ↑

11. Курочкин Владимир Михайлович Знакомьтесь: компьютер. - Москва : Мир, 1989. - Т. 1. ↑

12. Gottfried Wilhelm von Leibniz// University of St Andrews. - Октябрь 1998 г. URL: http://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Leibniz.html (Дата обращения: 03.2020 г.) ↑

13. Браун Кевин Лейбниц на компьютерах/ Браун Кевин URL: https://www.mathpages.com/home/kmath335/kmath335.htm (Дата обращения: 03.2020 г.). ↑

14. Перевод - https://translate.google.ru/ ↑

15. Локтионова Галина Васильевна Сценарий урока по информатике на тему "История развития вычислительной техники."/ Локтионова Галина Васильевна// Инфоурок - ведущий образовательный портал России. URL: https://infourok.ru/scenariy-uroka-po-informatike-na-temu-istoriya-razvitiya-vichislitelnoy-tehniki-846373.html (Дата обращения: - 03.2020 г.). ↑

16. Шилов В. В. БЭББИДЖ/ Шилов В. В.//Большая российская энциклопедия. Электронная версия. - 2016 г. URL: https://bigenc.ru/mathematics/text/3924703 (Дата обращения: 03.2020 г.). ↑

17. Swade Doron The difference engine//Charles Babbage and the quest to build the first computer. - New York : Penguin Books, 2002. ↑

18. von Neumann John First Draft of a Report/ von Neumann John - 30 Июнь 1945 г. URL: https://sites.google.com/site/michaeldgodfrey/vonneumann/vnedvac.pdf?attredirects=0&d=1 (Дата обращения: 03.2020 г.). ↑

19. Полнота по Тьюрингу - В теории вычислимости исполнитель (множество вычисляющих элементов) называется тьюринг-полным, если на нём можно реализовать любую вычислимую функцию. Другими словами, для каждой вычислимой функции существует вычисляющий её элемент (например, машина Тьюринга) или программа для исполнителя, а все функции, вычисляемые множеством вычислителей, являются вычислимыми функциями (возможно, при некотором кодировании входных и выходных данных). ↑

20. Shannon Claude Elwood A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits//MIT Libraries. - 1940 г. URL: https://dspace.mit.edu/handle/1721.1/11173 (Дата обращения: 03.2020 г.). ↑

21. George Robert Stibitz/ Encyclopædia Britannica. URL: https://www.britannica.com/biography/George-Robert-Stibitz (Дата обращения: - 03.2020 г.). ↑

22. Burks Alice Who invented the computer? : the legal battle that changed computing history.// Burks Alice - Amherst, New York : Prometheus Books, 2003. - ISBN 1-59102-034-4. ↑

23. von Neumann John First Draft of a Report/ von Neumann John - 30 Июнь 1945 г. URL: https://sites.google.com/site/michaeldgodfrey/vonneumann/vnedvac.pdf?attredirects=0&d=1 (Дата обращения: 03.2020 г.). ↑

24. Заморин Анатолий Петрович Вычислительные машины, системы, комплексы : Справочник/ Заморин Анатолий Петрович - Москва : М. : Энергоатомиздат, 1985. ↑

25. Беспалов Виктор Георгиевич ОСНОВЫ ОПТОИНФОРМАТИКИ//Информационные технологии – от электронного к оптическому компьютеру. - Санкт-Петербург : Редакционно-издательский отдел Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2006. - Т. 1. ↑

26. Иванюшенко Владислав Олегович Intel 80286 // Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана. - 15 04 2016 г. URL: https://ru.bmstu.wiki/Intel_80286 (Дата обращения: 03.2020 г.). ↑

27. Intel 80386SX// Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана. - 08 05 2016 г. URL: https://ru.bmstu.wiki/Intel_80386SX (Дата обращения: 03.2020 г.). ↑

28. Intel 80486// Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана. - 25 05 2016 г. URL: https://ru.bmstu.wiki/Intel_80486 (Дата обращения: 03.2020 г.). ↑