Как был изобретен компьютер

         На тему: Как был изобретен компьютер.

                                                                    Выполнил: Алимов Семён

                                    2007 год

                       Как был изобретен компьютер.

Слово «компьютер» означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации  обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Многие тысячи лет назад для счета использовались счетные палочки,  камешки и т.д. Более 1500 лет тому назад (а может быть и значительно раньше) для облечения  вычислений стали использоваться  счеты.

      В 1642 г. Блез Паскаль изобрел устройство, механически выполняющее сложение чисел, а в 1673 г. Готфрид Вильгельм Лейбниц сконструировал арифмометр, позволяющий механически  выполнять четыре арифметических действий. Начиная с XIX в. арифмометры  получили  очень широкое применение.

На них выполняли даже очень сложные расчеты, например, расчеты баллистических  таблиц  для артиллерийских стрельб. Существовала и специальная профессия- счетчик- человек, работающий с арифмометром, быстро и точно соблюдающий определенную последовательность инструкций (такую последовательность   инструкций  впоследствии стали называть программой). Но многие расчеты производились очень медленно – даже десятки счетчиков должны были работать по несколько недель и месяцев.  Причина проста – при таких расчетов выбор выполняемых действий  и запись результатов  производилась  человеком, а скорость его работы весьма ограничена.

               В первой половине XIX в. английский математик Чарльз Бэббидж попытался построить универсальное вычислительное устройство – Аналогичную машину, которая должна была выполнять вычисления без участия человека. Для этого она должна  была уметь исполнять программы, вводимые с помощью перфокарт (карт из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий, они в то время уже широко употреблялись в ткацких станках),  и иметь «склад» для запоминания данных и промежуточных результатов (в современной терминологии – память). Бэббидж не смог довести до конца работу по созданию Аналитической машины – она оказалась слишком сложной для техники того времени. Однако он разработал все основные идеи, и в 1943 г. американец Говард Эйкен с помощью работ Бэббиджа на основе техники XIX в.– электромеханических  реле – смог построить на одном из предприятий фирмы IBM такую машину под названием «Марк-1».  Еще раньше идеи Бэббиджа были пере открыты немецким инженером Конрадом Цузе, который в 1941 г. построил аналогичную машину.

       К этому времени потребность в автоматизации вычислений (в том числе для военных нужд – баллистики, криптографии и т.д.) стала настолько велика, что над созданием машин типа построенных Эйкеном и Цузе одновременно работало несколько групп исследователей. Начиная с 1943 г. группа специалистов под руководством Джона Молчи и Преспера Экерта в США начала конструировать подобную машину уже на основе электронных ламп, а не на реле. Их машина названная ENIAC, работала в тысячу раз быстрее, чем МАРК – 1, однако для задания ее программы приходилось в течение нескольких часов или даже нескольких дней подсоединять нужным образом провода. Чтобы упростить процесс задания программ, Молчи и Экерт стали конструировать новую машину, которая могла бы хранить программу в своей памяти.                                            

В 1945 г. к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этой машине. Доклад был разослан многим ученым и получил широкую известность, поскольку в нем фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования универсальных вычислительных устройств, т.е. компьютеров.

      Первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана, был построен в 1949 г. английским исследователем Морисом Уилксом. С той поры компьютеры стали гораздо более мощными, но подавляющее большинство из них сделано в соответствии с теми принципами, которые изложил в своем докладе в 1945 г. Джон фон Нейман. Расскажем поэтому об этих принципах.

                     Как работает компьютер,

                  или принципы фон Неймана.   

     В своем докладе Джон фон Нейман описал, как должен быть устроен компьютер для того, чтобы он был универсальным и эффективным устройством для обработки информации.

    Устройства компьютера. Прежде всего, компьютер должен иметь следующие устройства:

       1) арифметическо-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

       2) устройство управление, которое организует процесс выполнения программ;

       3) запоминающее устройство, или память для хранение программ и данных;

       4) внешние устройства, для ввода – вывода информации.

     Память компьютера должна составлять из некоторого количества пронумерованных ячеек, в каждом из которых могут находиться или обрабатываемые данные, или инструкции программ.  Все ячейки памяти  должны быть одинаковы легко доступны для других устройств компьютера.

      Вот каковы должны быть связаны между устройствами компьютера (одинарные

 линии показывают управляющие связи, двойные – информационные).

 SHAPE  * MERGEFORMAT