История развития вычислительной техники

Задачи, связанные с исчислением времени, определением площадей земельных участков, торговыми расчетами и др., относятся к древнейшим периодам человеческой культуры.

Первые примитивные устройства для механизации вычислений и математические правила решения простейших вычислительных задач появились за сотни лет до нашей эры.

Вычислительные устройства, такие, например, как шкала Непера, логарифмическая линейка, арифметическая машина французского ученого Б. Паскаля — предшественница арифмометра, были известны уже в XVII в.

Промышленная революция XVIII—XIX вв., характеризующаяся бурным для того времени ростом средств производства и его механизацией, дала толчок и развитию вычислительной техники. Это обусловливалось, прежде всего, необходимостью выполнения сложных расчетов при проектировании и строительстве.

При этом сложность и количество задач возросли настолько, что решение их в необходимый срок без механизации самого вычислительного процесса часто оказывалось невозможным.

На смену примитивным счетным устройствам пришли планиметры Дж. Германа и Дж. Амслера, арифмометр В.Т. Однера и др.

В 1833 г. английский ученый Ч. Беббидж разработал проект аналитической машины — гигантского арифмометра с программным управлением, арифметическим и запоминающим устройствами. Однако полностью осуществить свой проект ему не удалось, главным образом из-за недостаточного развития технологии в то время, а материалы об изобретении были опубликованы лишь в 1888 г., уже после смерти автора.

Исследования Ч. Беббиджа лишь спустя 100 лет привлекли внимание инженеров, но математики отметили их сразу.

В 1842 г. Итальянский математик Л. Менабреа опубликовал записи лекций Ч. Беббиджа, прочитанных в Турине и посвященных аналитической машине.

Практическое развитие вычислительной техники в XIX—XX вв. связано главным образом с постройкой аналоговых машин, в частности первой машины для решения дифференциальных уравнений академика А.Н. Крылова (1904).

В 1944 г. в США была построена вычислительная машина с программным управлением «МАРК-1» на электромагнитных реле. Ее изготовление стало возможным благодаря накопленному опыту эксплуатации телефонной аппаратуры, счетно-аналитических и счетно-перфорационных машин.

Резкий скачок в развитии вычислительной техники — создание в середине 40-х гг. XX в. электронных цифровых вычислительных машин (ЦВМ) с программным управлением.

Применение электронных ЦВМ существенно расширило круг задач. Стали возможны такие вычисления, которые ранее были невыполнимы, так как требуемое для этого время превышало продолжительность человеческой жизни.

Производство электронных ЦВМ развивалось чрезвычайно быстро: первая (и единственная в то время) машина «ЭНИАК» была создана в США в 1946 г., а уже к 1965 г. мировой парк насчитывал свыше 50 тыс. ЦВМ различного назначения.

Электронная машина «ЭНИАК»

Столь же быстро совершенствовались технические параметры электронных ЦВМ: в сотни и тысячи раз возросли их быстродействие и объем памяти.

Первая советская электронная ЦВМ «МЭСМ» (малая электронная счетная машина) была построена в АН УССР в 1950 г. под руководством академика С.А. Лебедева.

В 1953 г. в Институте точной механики и вычислительной техники также под руководством С.А. Лебедева была создана большая электронная счетная машина, ставшая предшественницей серии отечественных электронных ЦВМ: «Минск», «Урал», «Днепр», «Мир» и др.

Электронная машина «Минск» Электронная машина «Урал»

Быстрое совершенствование вычислительной техники неразрывно связано с интенсивным развитием электроники.

Первые электронно-вычислительные машины (ЭВМ) были ламповыми, однако уже через несколько лет достижения в технике полупроводников позволили полностью перейти на полупроводниковое исполнение, а с начала 60-х гг. XX в. приступить к микроминиатюризации схем и элементов ЭВМ. Это позволило существенно повысить их быстродействие и надежность, уменьшить габариты и потребляемую мощность, удешевить производство.