Съдържание
- Първият калкулатор
- Чарлз Бабидж
- Дилемата на преброяването
- Воюващи компютърни разработки
- Микроелектронно решение
- Персонални компютри
Ашли Дойл е от Канада и често пише статии за компютри и технологии.
Компютрите са може би едно от най-значимите изобретения в човешката история и тяхното развитие, макар и бързо през последния век, обхваща почти половин хилядолетия. Историята им е отличен пример за това как учените, изобретателите и математиците могат да надграждат върху работата на своите предшественици, за да отговорят на нуждите на съответните им времена и да разтърсят света със своите творения.
Първият калкулатор
Докато абакусът е първият калкулатор в света, първият механичен калкулатор е създаден през 1642 г. Френският полимат Блез Паскал създава машина с поредица от блокиращи зъбни колела, която може да добавя и изважда десетични числа, за да помогне на баща си, бирник, да изчислява суми . Тази първа стъпка към модерния компютър вдъхнови няколко други, включително немския математик Готфрид Лайбниц. В края на 17-ти век той продължи да издига дизайна, за да изпълни повече функции, включително разделяне и умножение.
Освен това му се приписва новаторство в първото хранилище или регистър на паметта, както и изобретяване на двоичен код. Това беше начин за представяне на произволно десетично число, използвайки само две цифри, нула и една. Въпреки че неговите изобретения не използват последното, това вдъхновява британския математик Джордж Бул да създаде бинарна или булева алгебра. Това ще стане широко използвано в компютърния дизайн и експлоатация, но няма да се появи още един век.
Чарлз Бабидж
Въз основа на концепция от инженера на хесианската армия J. H. Müller, Чарлз Бабидж е първият, който проектира автоматичен механичен калкулатор за таблициране на полиномиални функции. Двигателят на разликата, както го наричаха, никога не беше завършен, дори и с първоначално финансиране от британското правителство. Със съдействието на Агуста Ада Байрон, която помогна да усъвършенства идеите си за програмиране, Бабидж направи една крачка по-далеч в предлагането на механичен многофункционален общ компютър, наричан „Аналитичен двигател“.
Тази машина е най-ранният дизайн за компютър, подобен на този, който виждаме днес. Той ще работи с 40-цифрени числа, с „мелницата“, ранен процесор, с два основни акумулатора и някои спомагателни, докато магазинът или паметта щеше да съдържа хиляда 50-цифрени номера. Ще има няколко четци на карти за интерпретиране на програми и данни, съхранявани на перфокарти. Тези карти бяха оковани и с движение на тези вериги обратими. Машината би изпълнила условни скокове и би позволила форма на микрокодиране. Задвижван от парна машина, се смяташе, че може да добавя за секунди и да умножава или дели в рамките на няколко минути.
Дилемата на преброяването
В Съединените щати се прави преброяване на всеки десет години, но към 1880 г. населението е нараснало толкова много, че процесът отнема осем години, за да завърши работата на ръка с помощта на списания. Опасявайки се от изоставане от оценки, че следващото преброяване може да отнеме цяло десетилетие или повече, се проведе състезание за намиране на по-добър метод.
Служителят на отдела за преброяване на населението Херман Холерит предостави решението при създаването на първата му таблична машина. Изобретението записва данни върху носител, който след това може да бъде прочетен. Предишни машинно четими носители, като ролка на пиано, са били използвани за контрол, а не за данни. Вместо да използва хартиена лента, той отиде с перфокарти и механични релета, за да увеличи механичните броячи. Дори при по-голямото население преброяването от 1890 г. е намалено на шест години и според съобщенията правителството е спестило 5 000 000 долара.
От този успех Холерит създава Tabulating Machine Company, която в крайна сметка ще се превърне в International Business Machines или IBM. Няколко големи преброителни бюра по света и големи застрахователни компании наеха машините и оборудването му и закупиха картите му, финансирайки бъдещо развитие, включително табло, което може да се преоборудва за различни приложения.
Воюващи компютърни разработки
Втората световна война генерира някои от най-масивните и мощни компютри, наблюдавани по това време, с напредък, ускорен от противоположни фракции. Конрад Цузе от Германия прави първите стъпки през 1938 г., изграждайки първия в света програмируем двоичен компютър, наречен Z1, в дома на родителите си. На следващата година американският физик Джон Атанасов и електроинженерът Клифорд Бери построиха по-сложна двоична машина, която те наричат Atanasoff Berry Computer (ABC). Те бяха първите, които използваха електрически ключове за съхраняване на номера. Стотици или хиляди превключватели могат да съхраняват много двоични цифри, за разлика от техните аналогови предшественици, които съхраняват числа, използвайки позициите на колелата и прътите.
Базиран в Bletchley Park близо до Лондон, екип от математици, включително Алън Търнинг, търси решение за силите на Алианса да пробият постоянно променящите се тайни кодове на германците. Те създадоха компютър, наречен Колос, който беше първият изцяло електронен компютър. Вместо релета, той използваше по-добра форма на превключвател, известна като вакуумна тръба, която преди това беше създадена от Лий Де Форест през 1906 г. Вакуумните вани, известни като Audion, бяха големи колкото палеца на човек и светеха горещо като червено малка, електрическа крушка.
Тъй като обаче ставаше дума за строго секретна програма, първият видим компютър, който ги използва, е създаден през 1946 г. от Джон Мочли и Дж. Преспер Екерт. ENIAC, или електронният цифров интегратор и калкулатор, съдържа 18 000 вакуумни тръби, девет пъти повече от Colossus, дълъг е около осемдесет фута и тежи 30 тона. Това го направи по-способен от своя предшественик, който беше проектиран изключително за разбиване на код, но те все още бяха масивни, скъпи и понякога ненадеждни.
Микроелектронно решение
Решение беше предоставено от трима физици, работещи за разработването на нова технология за американската обществена телефонна система. Джон Бардийн, Уолтър Братейн и Уилям Шокли от Bell Telephone Laboratories вярват, че полупроводниците могат да се използват като по-добра форма на усилвател от вакуумните лампи. Това води до създаването на точково-контактния транзистор, последван от свързващия транзистор.
Въпреки многото предимства на използването на транзистори като превключватели, те трябваше да бъдат ръчно свързани, за да свържат всички компоненти заедно, което беше трудоемко, скъпо и склонно към грешки. Това накара Джак Кирби от Texas Instruments да създаде първата интегрална схема, колекция от транзистори и други компоненти, които могат да бъдат произведени наведнъж. Робърт Нойс от Fairchild в Калифорния едновременно разработи нещо подобно, но намери начин да включи връзки между компонентите в интегрална схема, за да автоматизира целия процес.
През 1968 г. Робърт Нойс и Гордън Мур напускат Fairchild, за да създадат интегрирана електроника или Intel за кратко. Първоначално те планираха да направят чипове с памет, но от поръчка за изработка на чипове за редица джобни калкулатори, инженерите Фредрико Фагин и Марсиан Едуард Хоф осъзнаха, че може да се направи универсален чип, който да работи във всички тях. Оттам е създаден едночиповият компютър с общо предназначение или микропроцесор.
Персонални компютри
През 1974 г., използвайки популярния процесор на Intel, известен като 8080, първият MITIS Altair 8800 е построен от Ед Робъртс. Този компютър имаше преден панел, покрит с червени LED светлини и превключватели и направи Робъртс състояние. Това вдъхнови Стив Возняк, служител в Hewlett-Packard и член на компютърния клуб Homebrew, да използва микропроцесор 6502 за изграждането на Apple I. Един от приятелите му, Стив Джобс, го убеди да влезе в бизнес с машината и двамата създаде Apple Computer Corporation.
Една година по-късно IBM пуснаха IBM Personal Computer или PC, използвайки техния микропроцесор 8080. В крайна сметка те се обърнаха към Бил Гейтс и неговата малка компания Microsoft, за да създадат операционна система, наречена DOS, базирана на продукт, придобит от Seattle Computer Products. Гейтс запази правата за много подобна версия за собствено ползване и в крайна сметка ги продаде на други производители на компютри, като Compaq и Dell, които започнаха да правят IBM съвместим хардуер.
Това беше началото на компютъра, какъвто го познаваме днес. В продължение на близо половин век големите имена в индустрията продължават да се конкурират и да правят иновации, правейки своите продукти по-елегантни, по-малки, по-бързи и по-мощни. С големите иновации, като Google Glass, и продължаващата интеграция във всички части на обществото, няма малко съмнение, че компютърът ще продължи да се развива в продължение на много години напред.
Тази статия е точна и вярна доколкото е известно на автора. Съдържанието е само за информационни или развлекателни цели и не заменя лични съвети или професионални съвети по бизнес, финансови, правни или технически въпроси.
