Съдържание
- Двигателите на Чарлз Бабидж
- Машината на Тюринг
- Фон Нойман и компютъра за съхранени програми
- Без грешки, без стрес - Вашето стъпка по стъпка ръководство за създаване на софтуер, променящ живота, без да разрушава живота ви
- UNIVAC прави заплащане
- IBM „Професор RAMAC“
- Изобретателите на интегралната схема
- Стив Wozniaks видео екран
Източник: Jrabelo / Dreamstime.com
За вкъщи:
В историята на дигиталните изчисления е възможно да се идентифицират ключови иновации или събития, които или са оказали голямо влияние върху развитието в областта, или са демонстрирали известен гениален интерес. Предлаганите тук основни етапи не трябва да бъдат изчерпателни, подробни или по никакъв начин окончателен списък. По-скоро като проблясъци, снимки на историята.
Използваме компютри всеки ден - в офиса, у дома, в движение. Ние ги използваме за производителност, за забавление, за комуникация. Докосваме ги до бюрата си, носим ги в ръце или ги използваме в нашите уреди. Като признава постиженията, довели до днешната дигитална среда, тази статия обсъжда някои избрани основни етапи в историята на изчисленията.
Двигателите на Чарлз Бабидж
По принцип смятаме компютъра за изобретение от 20 век. В най-широк смисъл, изчислителната техника съществува от хиляди години. От глинени жетони до абакуса, търговците са използвали различни методи за броене и изчисляване. Тогава, с двигателите на Чарлз Беббъс, изчисленията направиха гигантски дизайнерски скок. Използвайки „науката за операциите“, машините биха направили много повече от просто таблично изчисляване.
Объркан от множество грешки в математическите таблици на морския алманах, студентът Чарлз Беббъл извика на колегата си: „Искам да боже, тези изчисления бяха извършени на пара!“ Баббъд се осмели да обмисли идеята, че практическата математика може да бъде осъществява се с механични средства. Движейки се напред по смел проект за реализиране на визията си, Беббъдж представи своя двигател на разликите през 1822 г. на среща на Астрономическото общество. Скоро изпадна в проблеми. Дизайнът изискваше около 25 000 ръчно изработени механични части. Закъсненията в производството и спорът за договор с неговия главен инженер убиха проекта.
Следващите усилия на Babbages беше Analytical Engine, компютърна машина с общо предназначение, която би използвала перфокарти, използвайки технология от копринената тъкачна индустрия. Но правителството беше изгубило търпение към иновациите на изобретателите и не желаеше да финансира проекта. Ада Ловелас, дъщеря на лорд Байрън, направи огромен принос за изчисляването в публикуваните си бележки за машината. Никога не завършен, дизайнът на Analytical Engine бележи преход в дигиталните изчисления, демонстрирайки, че машините могат да бъдат зададени с много повече от прости цифрови операции.
Машината на Тюринг
Всичко започна като мисловен експеримент, докато Алън Тюринг лежеше по гръб на поляна, сканирайки небето и изследвайки страхотни възможности. Той насочи въображението си към „проблема с решенията“ на Дейвид Хилбърт, който попита дали е възможно да се определи дали даден проблем е разрешим. Той се запита дали „механичен процес“ може да реши проблема.
Тюринг предвижда машина, която може да извършва изчисления върху безкрайна лента от хартия. Той реши, че с помощта на символа 1 във връзка с празен код, машината може да изпълни всяка математическа задача на „изчислими числа“. Машината на Тюринг (теоретично устройство, което никога не е било всъщност изградено) демонстрира огромното мощност на изчислителни устройства за справяне с големи сложности. „Възможно е да се измисли една машина, която може да се използва за изчисляване на всяка изчислима последователност“, пише Тюринг.
Фон Нойман и компютъра за съхранени програми
Основна стъпка напред в изчисляването, архитектурата, предложена от Джон фон Нойман, при условие че програмните инструкции ще се съхраняват в паметта. В компютър на фон Нойман единиците за обработка и съхранение са отделни, а програмите и данните се съхраняват и извличат в едно и също устройство с памет. В днешно време централният процесор (CPU) получава своите инструкции от програми на диск за съхранение. Той също така чете и записва в файлове с данни на същия диск за съхранение.
Джон Мохли, когато пишеше за своите проекти, каза, че „за цялото EDVAC .... ще има само ЕДНО устройство за съхранение (с адресируеми места).“ Архитектурата на дизайна на запаметената програма на фон Нойман, според някои оценки, се превърна в въплъщение на машината на Тюринг - с неограничени възможности. Скоро мечтата за компютърна машина с общо предназначение ще стане реалност.
Без грешки, без стрес - Вашето стъпка по стъпка ръководство за създаване на софтуер, променящ живота, без да разрушава живота ви
Не можете да подобрите уменията си за програмиране, когато никой не се интересува от качеството на софтуера.
UNIVAC прави заплащане
„Утопията на автоматичното производство по своята същност е правдоподобна“, пише Теодор Калоу в „Социологията на труда“. Mauchly и J. Presper Eckert предложиха подкрепящи доказателства за това заключение, когато в петък, 15 октомври 1954 г., бяха издадени първите автоматизирани проверки на заплатите. Задачите за General Electrics UNIVAC бяха светски: инвентаризация, управление на поръчки, счетоводство, както и ведомост. Този петък ведомостта беше ясна демонстрация на потенциал за цифрови изчисления за търговски приложения.
Мохли и Екерт се бяха доказали като новатори. ENIAC и EDVAC са легендарни примери за пионерски постижения в тази област. Но тези ранни усилия бяха насочени към правителствени, военни и академични проекти. Тук имаше основен момент в нарастващия принос на компютъра за търговските предприятия и обществото като цяло.
IBM „Професор RAMAC“
С напредването на компютрите инженерите признаха необходимостта от по-добри начини за управление и достъп до данни. Отговорът беше моделът за съхранение на дискове Model 305 или RAMAC (счетоводна машина с произволен достъп). Въртящ се с 1200 оборота в минута, диаметър 24 инча, той използва стек от петдесет алуминиеви диска и съхранява пет милиона символа. „Случайният достъп“ означава, че всяка част от данните е достъпна при команда. (За да добиете представа каква е технологията по това време, вижте това е как изглеждаше 5MB твърд диск през 1956 г.)
Президентът на IBM беше развълнуван да представи машината на света по време на Световния панаир през 1958 г. в Брюксел. Посетителите могат по чудо да попитат „Професор RAMAC“ чрез клавиатура и да получат отговори на всеки от десет езика. Славното събитие бе обявено от президента на IBM като „най-големият продуктов ден в историята на IBM.“
Изобретателите на интегралната схема
Не е нечувано голяма иновация да се правят от два отделни изобретателя приблизително по едно и също време. Ето какво се случи с Джак Килби и Робърт Нойс.
Четири компонента бяха необходими, за да направят компютърните схеми функционални: транзистори, резистори, диоди и кондензатори. Работейки независимо, тези технологични пионери откриха, че е възможно да се обединят тези функционалности в един компонент: интегралната схема. За да работят, те откриха, че могат да прокарат електрически пътища върху покритието от силициев оксид.
Въпреки дългата съдебна битка, двамата новатори в крайна сметка решават да споделят патента. Нойс продължи да сформира Intel. И двамата мъже ще получат Националния медал за наука - Килби през 1969 г. и Нойс през 1979 г. Килби спечели Нобеловата награда за изобретението през 2000 г. и даде подобаваща заслуга на Нойс в речта му за приемане.
Стив Wozniaks видео екран
Наричайки себе си „The Woz“, Стив Возняк през 70-те години на миналия век беше известен също като сериен шегаджия и отпадане от колежа. Сега го познаваме като гений. (Или геният му партньор Стив Джобс? Бащата на Вознякс ругае Джобс и казва, че синът му е свършил цялата работа - съблича Джобс, според някои сметки.) Но „The Woz“ не е стигнал до нововъведения. неговата собствена. Той присъства на първата среща на компютърния клуб Homebrew - събиране на културата на хипи-хакерите, развила се в района на залива Сан Франциско.
Дизайнер на видео терминали, Возняк разбра след срещата, че може да постави силата на микропроцесора да работи по начини, които другите са пренебрегвали. Възползвайки се от прозрението си, той бързо разработи самостоятелен компютър, който отговори на въвеждането на клавиатурата. В 10:00 ч. в неделя, 28 юни 1975 г., Возняк пише на клавиатурата си и на екрана се появяват букви. Личният компютър на Apple се роди. Мечтите на електронните любители на Америка стават реалност и компютърната индустрия никога няма да бъде същата. (За повече информация за Apple и нейното развитие през годините вижте Създаване на iWorld: История на Apple.)
Ключови иновации като тези са оказали голямо влияние върху последващото развитие в изчислителната техника. Дигиталната среда, която използваме днес, е резултат от кумулативни усилия на големи екипи, както и на индивидуален гений. Тези основни етапи са забележителни сред многото приноси в тази област.