Аналитическая машина Бэббиджа
Впервые идею о машине, способной производить автоматические вычисления, сформулировал Чарльз Бэббидж. Аналитическая машина Бэббиджа состояла из следующих функциональных узлов:
- «Склад» для хранения чисел (память);
- «Мельница» – арифметическое устройство (процессор);
- Устройство, которое управляет последовательностью операций в машине (устройство управления);
- Устройства для ввода и вывода данных.
Идея механизации вычислений возникла у Бэббиджа в результате столкновения с ошибками в математических таблицах, которые использовались в самых разных областях. В $1822$ г. Бэббиджем была построена пробная модель вычислительного устройства, названная «Разностной машиной». Ее работа базировалась на математическом методе конечных разностей, с помощью которого можно было производить вычисления значений многочленов, используя лишь сложение без выполнения умножения и деления, значительно труднее поддающихся автоматизации. В то время было предусмотрено использование десятичной системы счисления (в отличие от современной двоичной для компьютеров).
Фундаментальные принципы архитектуры электронно-вычислительной машины (ЭВМ) обобщили и изложили в $1946$ г. А. Беркс, Г. Голдстейн и Дж. Нейман. Они четко и логично обосновали структуру ЭВМ.
Основу современной компьютерной науки заложили Клод Шеннон, который создал теорию информации, математик Алан Тьюринг, который разработал теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман, разработавший конструкцию вычислительных устройств, до сих пор лежащую в основе большинства компьютеров.
Первое поколение компьютеров
Первое поколение ЭВМ, появившееся в $1945–1954$ гг., представляло собой компьютеры на электронных лампах. Машины первого поколения были созданы как экспериментальные устройства для проверки различных теоретических положений. ЭВМ того времени занимали целые помещения, а то и отдельные здания. Данный период ознаменовался возникновением еще одной науки – кибернетики, основателем которой является американский математик Норберт Винер.
Второе поколение компьютеров
Второе поколение компьютерной техники (1955–1964 гг.) было построено на базе транзисторов вместо электронных ламп, а магнитные сердечники и барабаны выполняли роль устройств памяти. Все это привело к резкому уменьшению габаритов и стоимости компьютеров.
Развитие компьютерной техники ускорилось с разработкой первых операционных систем и первых языков высокого уровня – Фортрана, Алгола, Кобола. Это привело к значительному упрощению и ускорению написания программ для компьютеров.
Третье поколение компьютеров
Третье поколение компьютерной техники ($1965–1974$ гг.) связано с изобретением интегральных схем – устройств и узлов из десятков и сотен транзисторов, которые были размещены на одном кристалле полупроводника (современные микросхемы). В $1965$ г. появился первый миникомпьютер – PDP-8. Данный период ознаменовался также появлением полупроводниковой памяти, которую и сегодня используют в персональных компьютерах как оперативную.
В начале $1960$-х гг. появились первые миникомпьютеры, которые отличались небольшим размером и малой мощностью, но были доступны по цене небольшим фирмам и лабораториям.
Количество транзисторов на одной микросхеме в $1970$-х гг. уже достигало тысячей, что дало возможность поместить на одной маленькой детали большинство компонентов компьютера. Этим воспользовалась фирма Intel и в 1971 г., выпустила первый микропроцессор, предназначавшийся для настольных калькуляторов.
В дальнейшем принципиальных новшеств в компьютерной технике становилось все меньше. Работы в сфере разработки компьютерной техники велись в основном на повышение мощности и уменьшении размеров компонентов компьютера.
