Путеводитель по сайту

Звёздные часы ИКТ: персональный компьютер

Netler.ru - Слово о ПК и PC, или Хроника рефлексирующего сисадмина

RSS: новые статьи сайта «Слово»·RSS: новые статьи сайта «Слово»

 

·Статьи

·О ПК и PC

·Страничка Настроения

 

·Find us on Facebook

·ВКонтакте

 

·SAPE.RU – покупка и продажа ссылок





 

 

 

 

Звёздные часы ИКТ: персональный компьютер

 

 

***

Создание персонального компьютера

Шаг первый. Теоретические предпосылки

…Желание автоматизировать сложные рутинные вычисления явилось «госзаказом» на создание ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ. Но практическому воплощению многовековой мечты человека по созданию «искусственного разума» предшествовала кропотливая теоретическая подготовка.

 

Здесь надо упомянуть многих:

• одного из создателей математической теории информации – американского инженера и математика Шеннона Клода Элвуда (Claude Shannon; 1916 – 2001). В 1948 г. опубликовал работу «Математическая теория связи», в которой представил свою унифицированную теорию передачи и обработки информации (работа над теоретическим обоснованием компьютера шла двумя основными параллельными потоками: обоснование аппаратной части и обоснование программной части. Но поскольку компьютер работает с информацией, для начала нужно было разобраться, что это такое – ИНФОРМАЦИЯ?);

 

• американского математика и философа Норберта Винера (Norbert Wiener; 1894 – 1964), работавшего над созданием кибернетики и теории искусственного интеллекта. В 1948 г. выпустил книгу «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине»;

 

• американского математика и физика Джона фон Неймана (John von Neumann; 1903 – 1957). В 1945 г. сформулировал требования, которые должны выполняться, чтобы компьютер стал универсальным и удобным устройством для обработки информации. Эти требования назвали «принципами фон-Неймана»;

 

• советского математика А.А. Ляпунова (1911 – 1973). Под его руководством начались первые в СССР работы по кибернетике. В конце 1950-х гг. Ляпунов сформулировал основные направления развития кибернетики, на основе которых в последующие десятилетия получили развитие общие и математические основы кибернетики, вычислительные машины, программирование и другие направления науки, разработал математическую теорию управляющих систем. Ляпунов создал первые учебные курсы программирования и разработал операторный метод программирования. Заложил основы машинного перевода и математической лингвистики, биологической кибернетики и математических методов в биологии;

 

• советского математика А.Я. Хинчина (1894 – 1959). В работах Шеннона и Винера давались общие толкования термина «информация». Количественные характеристики информации – энтропия и количество информации – стали математическими понятиями в работах Хинчина;

 

• и многих-многих других…

 

 

***

Шаг второй. Практическое воплощение

У компьютера нет одного «отца», в его создании принимали участие многие люди, это плод коллективного разума, достойное дитя достойнейших представителей рода человеческого!..

Вспомнить всех поименно нет возможности, можно только отметить ключевые фигуры и ключевые моменты.

 

• История компьютера тесно связана с попытками облегчить и автоматизировать всевозможные вычисления. Уже в древности появилось простейшее счетное устройство – абак. Затем появились счёты.

 

• В XVII в. была изобретена логарифмическая линейка – счетный инструмент для упрощения вычислений, с помощью которого операции над числами заменяются операциями над логарифмами этих чисел.

 

• В 1642 г. французский математик и физик Блез Паскаль (Pascal; 1623 – 1662) сконструировал 8-разрядную суммирующую машину.

 

• В 1820 г. француз Шарль де Кольмар создал арифмометр, способный производить умножение и деление.

 

• В 1812 г. английский математик и изобретатель Чарльз Бэббидж (Babbage; 1791 – 1871), решив искоренить ошибки из логарифмических таблиц, пришел к идее механических расчетов. В 1833 г. он разработал проект машины для выполнения расчетов. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем.

 

• В 1833 г. знаменитую дочь знаменитого поэта лорда Байрона – англичанку Аду Лавлейс (Lovelace; 1815 – 1852) – заинтересовала аналитическая машина Бэббиджа. Она стала первым программистом, создав первую программу для этой вычислительной машины.

 

• В 1888 г. американский инженер Герман Холлерит (Hollerith; 1860 – 1929) сконструировал первую электромеханическую счетную машину. Эта машина, названная табулятором, могла считывать и сортировать статистические записи, закодированные на перфокартах.

В 1896 г. Герман Холлерит основал фирму Tabulating Machine Company, которая стала основой для будущей IBM (International Business Machines Corporation) – компании, внесшей гигантский вклад в развитие мировой компьютерной техники.

 

• В 1944 г. на одном из предприятий IBM в сотрудничестве с учеными Гарвардского университета по заказу ВМС США была создана машина «Марк-1». Это был монстр весом около 35 тонн. «Марк-1» (его вычислительную начинку составляли электромеханические реле) оперировал десятичными числами, закодированными на перфоленте. Машина могла манипулировать числами длиной до 23 разрядов. Для перемножения двух 23-разрядных чисел ей было необходимо 4 секунды.

 

• Электромеханические реле работали недостаточно быстро. Поэтому была начата разработка альтернативного варианта – вычислительной машины на основе электронных ламп. В 1946 г. была построена первая электронная вычислительная машина ENIAC. Ее вес составлял 30 тонн, она требовала для размещения 170 кв. метров площади. Вместо тысяч электромеханических деталей ENIAC содержал 18 тыс. электронных ламп. Считала машина в двоичной системе и производила 5 тысяч операций сложения или 300 операций умножения в секунду.

 

• Машина на электронных лампах работала намного быстрее, но сами электронные лампы часто выходили из строя. И вот в 1947 г. американские физики Джон Бардин (Bardeen; 1908 – 1991), Уолтер Браттейн (Brattain; 1902 – 1987) и Уильям Брэдфорд Шокли (Chockley; 1910 – 1989) предложили использовать изобретенные ими «стабильные переключающие полупроводниковые элементы» – транзисторы (в 1956 г. за это изобретение они получили Нобелевскую премию).

 

• В 50-е гг. XX в. началось активное внедрение транзисторов в электронной промышленности. Один транзистор способен заменить 40 электронных ламп. В результате быстродействие машин возросло в 10 раз при существенном уменьшении веса и размеров. В компьютерах стали применять запоминающие устройства из магнитных сердечников, способные хранить большой объем информации.

 

• В 1959 г. были изобретены интегральные микросхемы (чипы), в которых все электронные компоненты вместе с проводниками помещались внутри кремниевой пластинки. Применение чипов в компьютерах позволило сократить пути прохождения тока при переключениях, а скорость вычислений возросла в десятки раз. Существенно уменьшились и габариты машин.

 

• Процесс миниатюризации позволил в 1965 г. американской фирме Digital Equipment выпустить миникомпьютер PDP-8 ценой в $20 тыс., что сделало компьютер доступным для средних и мелких коммерческих компаний.

 

• В 1970 г. сотрудник компании Intel Тед Хофф создал первый микропроцессор, разместив несколько интегральных микросхем на одном кремниевом кристалле. Этот 8-разрядный микропроцессор, названный 4004, представлял собой «компьютер в одном кристалле». Подобные чипы предложили также Motorola и Zilog.

С появлением микропроцессора становится возможным создание микрокомпьютеров – настольных компьютеров, способных разместиться на письменном столе пользователя.

 

• В 70-е гг. XX в. предпринимаются попытки создания персонального компьютера – вычислительной машины, предназначенной для одного – персонального! – пользователя (компании Xerox, Apple). Широкое распространение персональные компьютеры получили с созданием в августе 1981 г. фирмой IBM модели микрокомпьютера IBM PC. Началось победное шествие ПК!..

 

 

***

Шаг третий. Победная поступь ПК

Что предопределило успех ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА? В чем причины его небывалой популярности? Почему он так быстро завоевал мир?

Попробуем ответить на эти вопросы.

 

ИНФОРМАЦИЯ. Не зря же нынешний век называют веком Информационных Технологий! Прогресс рода Homo sapiens всегда сопровождался лавинообразным (взрывным!) ростом объема информации. Ныне эти объемы таковы, что без компьютера воспринять, усвоить и обработать эту информацию уже невозможно!..

 

Персонализация. Компьютер сегодня нужен именно ПЕРСОНАЛЬНЫЙ, то есть предназначенный для одновременной работы с одним пользователем (некогда нам уже стоять в очереди за своей порцией «машинного времени»!).

 

Развитие микроэлектронной промышленности. Если бы электроника не стала микроэлектроникой, не был бы создан современный микропроцессор (содержащий сотни миллионов транзисторов!), – и о ПЕРСОНАЛЬНОМ компьютере можно было бы продолжать мечтать и мечтать! Спасибо отцам Силиконовой Долины!

 

Принцип открытой архитектуры (open architecture). Здесь термин «архитектура» используется для описания принципа действия, конфигурации и взаимного соединения основных узлов ПК. Такой компьютер может быть собран из узлов и деталей, изготовленных независимыми фирмами-производителями, так как его архитектура открыта и доступна всем желающим. Все ПК, создававшиеся до выпуска IВМ РС-совместимого компьютера, были уникальными, как по аппаратной части, так и по программной. Для уменьшения затрат на создание ПК IBM использовала разработки других фирм (в частности, микропроцессор фирмы Intel и программное обеспечение фирмы Microsoft).

 

Аппаратная совместимость. Возможность использования комплектующих от различных фирм-производителей.

 

Программная совместимость. Программа, созданная для одного компьютера, может работать на другом.

 

Прикладное программное обеспечение. Программная совместимость привела к появлению множества всевозможных программ (практически для всех сфер человеческой деятельности!).

 

Модульность конструкции. Это обеспечивает компактность ПК, их высокую надежность, максимально упрощает сборку и ремонт.

 

Модернизация. Модульность конструкции ПК обеспечивает возможность их легкой модернизации, в том числе силами самих пользователей (пользователи могут приспособить ПК к своим нуждам).

 

Стандартизация. Успеху ПК способствовала широкая стандартизация, как аппаратного обеспечения, так и программного.

 

Невысокая стоимость. Сравнительно невысокая стоимость ПК по сравнению с «большими» ЭВМ.

 

Возможности ПК. Относительно высокие возможности ПК по переработке информации позволяют использовать именно их (а не более мощные компьютеры!) для решения подавляющего большинства задач как в бизнесе, так и для всех личных нужд пользователей.

 

Спрос. Появление IBM PC в 1981 г. породило лавинообразный спрос на ПК, которые стали теперь орудием труда людей самых различных профессий. Возник гигантский спрос на программное и аппаратное обеспечение. Возникли тысячи новых фирм, занявших свои ниши на компьютерном рынке.

 

Конкуренция. Конкуренция между фирмами-производителями «софта» и «железа» приводит к улучшению качества и снижению стоимости, как программного обеспечения, так и аппаратного.

 

Быстрые темпы внедрения. Конкуренция способствует максимально быстрым темпам внедрения технических новинок, обеспечивающих повышение возможностей ПК при сохранении относительно низких цен.

 

Графический пользовательский интерфейс (Graphic User Interface). Использование GUI позволило намного упростить работу пользователя.

 

Компьютерная мышь. Использование мыши также упростило работу пользователя.

 

• …

 

Валерий Сидоров

 

 

 

 

 

Путеводитель по сайту


© old-netler 2014. All rights reserved.

При использовании материалов сайта «Слово» прошу указывать источник информации!