История развития вычислительной техники 17-19 века

 

Слово «компьютер» означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Более 1500 лет тому назад для счёта использовались счётные палочки, камешки.

Первым изобретателем механических счётных машин, стал гениальный француз Блез Паскаль.

Сын сборщика налогов, Паскаль задумал построить вычислительное устройство, наблюдая бесконечные утомительные расчёты своего отца.

В 1642 г., когда Паскалю было всего 19 лет, он начал работать над созданием суммирующей машины. Паскаль умер в возрасте 39 лет, но, несмотря на столь короткую жизнь, навечно вошел в историю как выдающийся математик, физик, писатель и философ.

В его честь назван один из самых распространенных современных языков программирования.

Суммирующая машина Паскаля, «Паскалина», представляла собой механическое устройство – ящик с многочисленными шестерёнками.

Всего приблизительно за десятилетие он построил более 50 различных вариантов машины.

При работе на «Паскалине» складываемые числа вводились путем соответствующего поворота наборных колёсиков. Каждое колёсико с нанесёнными на него делениями от 0 до 9 соответствовало одному десятичному разряду числа – единицам, десяткам, сотням и т. д.

Избыток над 9 колёсико «переносило», совершая полный оборот и продвигая соседнее слева «старшее» колёсико на 1 вперёд.

Другие операции выполнялись при помощи довольно неудобной процедуры повторных сложений.

 

«Паскалина» вызвала всеобщий восторг, она не принесла Паскалю богатства. Тем не менее, изобретённый им принцип связанных колёс явился основой, на которой строилось большинство вычислительных устройств на протяжении следующих трёх столетий.

Следующего этапного результата добился выдающийся немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц.

 

В 1672 г., находясь в Париже, Лейбниц познакомился с голландским математиком и астрономом Христианом Гюйгенсом. Видя, как много вычислений приходится делать астроному, Лейбниц решил изобрести механическое устройство, которое облегчило бы расчёты.

Поскольку это недостойно таких замечательных людей, – писал Лейбниц, – подобно рабам, терять время на вычислительную работу, которую можно было бы доверить кому угодно при использовании машины.

В 1673 г. он изготовил механический калькулятор.

 

Сложение производилось на нём по существу так же, как и на «Паскалине», однако Лейбниц включил в конструкцию движущуюся часть и ручку, с помощью которой можно было крутить ступенчатое колесо или – в последующих вариантах машины – цилиндры, расположенные внутри аппарата. Этот механизм с движущимся элементом позволял ускорить повторяющиеся операции сложения, необходимые для перемножения или деления чисел.

Само повторение тоже было автоматическим.

Машина Лейбница требовала для установки специального стола, так как имела внушительные размеры.

 

Лейбниц продемонстрировал свою машину в Французской академии наук и Лондонском королевском обществе. Один экземпляр машины Лейбница попал к Петру Великому, который подарил её китайскому императору, желая поразить того европейскими техническими достижениями.

В 1812 году английский математик Чарльз Бэббидж начал работать над так называемой разностной машиной, которая должна была вычислять любые функции, в том числе и тригонометрические, а также составлять таблицы.

 

Свою первую разностную машину Бэббидж построил в 1822 году и рассчитывал на ней таблицу квадратов, таблицу значений функции y =x²+x+41 и ряд других таблиц.

 

Тем временем Бэббиджем овладела идея создания нового прибора – аналитической машины.

Главное её отличие от разностной машины заключалось в том, что она была программируемой и могла выполнять любые заданные ей вычисления.

По существу аналитическая машина стала прообразом современных компьютеров, так как включала их основные элементы: память, ячейки которой содержали бы числа, и арифметическое устройство, состоящее из рычагов и шестерёнок.

 

Бэббидж предусмотрел возможность вводить в машину инструкции при помощи перфокарт. Однако и эта машина не была закончена, поскольку низкий уровень технологий того времени стал главным препятствием на пути её создания.

Чарльза Бэббиджа часто называют «отцом компьютера».

 

К 1890 г. Герман Холлерит завершает разработку системы табуляции на базе применения перфокарт, реализовав тем самым идею Беббиджа. С помощью статического табулятора обработка результатов переписи населения заняла всего два с половиной года, что втрое быстрее по сравнению с предыдущей переписью.

Впоследствии Холлерит организовал фирму «Computer Tabulating Recording» (CTR), переименованной в 1924 году в IBM (International Business Machines).