Электромеханический этап

Электромеханический этап развития вычислительной техники явился наименее продолжительным и охватывает всего около 60 лет — от первого табулятора Германа Холлерита (1887 г.) до первой ЭВМ ЕNIАС (1945 г.). Предпосылками создания проектов данного этапа явились как необходимость проведения массовых расчетов (экономика, статистика, управление и планирование и др.), так и развитие прикладной электротехники, позволившие создавать электромеханические вычислительные устройства. Если вернуться к предыдущим этапам развития вычислительной техники, то можно заметить, что каждый этап характеризуется созданием технических средств нового типа, обладающих более высокой производительностью и более широкой сферой применения, чем предыдущие этапы. Классическим типом средств электромеханического этапа был счетно-аналитический комплекс, предназначенный для обработки информации на перфокарточных носителях.

Рисунок 10

Первый счетно-аналитический комплекс был создан в США Германом Холлеритом в 1887 г. и состоял из ручного перфоратора, сортировочной машины и табулятора. Используя идеи Жаккарда и Бэбиджа (или открыв их заново), Г. Холлерит в качестве информационного носителя использовал перфокарты (хотя им рассматривался и перфоленточный вариант); все остальные компоненты комплекса носили оригинальный характер. Основным назначением комплекса являлась статистическая обработка перфокарт. В первых моделях комплекса использовалась ручная сортировка перфокарт (в 1890 г. замененная электрической), а табулятор был создан на основе простейших электромеханических реле. Первое испытание комплекса было произведено в 1887 г. в Балтиморе (США) при составлении таблиц смертности населения, основные же испытания уже модифицированного комплекса производились в 1889 г. на примере обработки итогов переписи населения в четырех районах Сент-Луиса (США). Основные испытания прошли весьма успешно, и табулятор Холлерита очень быстро получил международное признание, используясь для переписей населения в России (1897 г.), США и Австро-Венгрии (1890) и Канаде (1891 г.). В 1897 г. Холлерит организовал фирму Таbulating Масhinе Соmраnу по производству табуляторов и сопутствующего им оборудования. Фирме сопутствовал успех, однако в 1911 г. Холлерит отходит от предпринимательской деятельности, продает свою фирму, которая в 1924 г., объединившись с тремя другими фирмами, получает название IВМ (International Business Machines Corporation), ныне широко известная как одна из лидеров среди компьютерных корпораций мира. В начале 20 в. комплексы Холлерита получают достаточно широкое применение на железных дорогах США, в крупных торговых фирмах, в промышленности, в страховых компаниях и др.

Наиболее крупные проекты данного периода были выполнены в Германии (К. Цузе) и США (Д. Атанасов, Г. Айкен и Д. Стиблиц). Данные проекты можно рассматривать в качестве прямых предшественников универсальных ЭВМ. 

Лента времени

Стив Джобс, изменивший мир

Абак

Абак

Развитие государств Европы и Азии и усиление торговых связей между ними привело к необходимости создания устройства, облегчающего подсчеты при совершении торговых сделок и сборе налогов. В результате было создано устройство Абак, известное практически у всех народов. Впервые его применили в Вавилоне (примерно VI век до н.э.). 

Это устройство представляло собой деревянную дощечку, посыпанную песком, на котором наносились бороздки. В этих бороздках размещались камешки или жетоны, обозначавшие цифры.

Восстановить вид вавилонского абака можно, проанализировав принципы вавилонского счета. В то время использовалась шестидесятеричная позиционная система, т.е. каждый разряд числа содержал 60 единиц, и в зависимости от своего места в числе каждый разряд обозначала либо количество единиц, либо десятков и так далее. Так как выкладывать в каждой бороздке по 60 камешков было затруднительно, то бороздки делили на две части: в одной помещали камешки, отсчитывающие десятки (не более пяти), а в другой – камешки, отсчитывающие единицы (не более девяти).

При этом количество камешков в первой бороздке обозначало количество единиц, во второй – десяток и так далее. Если в одной бороздке число, отсчитываемое камешками, превышало 59, то камешки снимали и помещали один камешек в следующую бороздку.

В древнем Риме усовершенствовали абак и помимо каменных плит использовали бронзу, слоновую кость и цветное стекло. Вертикальные желобки в римском абаке делились на 2 части. Желобки нижнего поля служили для счета от единице до 5, если в нижнем желобке набиралось 5 шариков, то в верхнее отделение добавлялся один шарик, а из нижнего все шарики снимались. 

Современные компании и их создатели.

IBM

Это не просто известная компания, это нечто большее. Начав задолго до компьютерной эры, она не только оказала влияние на современные компьютеры – IBM по сути создала их современный облик. Есть компании, история которых умещается в несколько абзацев. По истории IBM можно писать книги.

История началась в далеком 1911 году, 15 июня. Именно тогда стало известно об объединении сразу трех американских компаний: Computing Scale Company of America, International Time Recording Company и TMC (Tabulating Machine Company). Объединенное предприятие получило название CTR (Computing Tabulating Recording).
Чем они только не занимались первое время: под брендом CTR выпускалась самая разнообразная электротехника. Выпускались мясорезки и часы. Вообще, ассортимент компании был очень широк. Но особую статью занимали так называемые табуляционные машины (табуляторы), разработанные в 1889 году Германом Холлеритом (Herman Hollerith). Эти устройства использовались для переписи населения уже с 1890 года. Холерит даже основал компанию по их выпуску — уже названную выше TMC. При желании, эти устройства можно назвать одними из первых компьютеров.
Постепенно, табуляторы становятся одним из главных направлений деятельности CTR. В 1924 году компания была переименована в привычную нам IBM – International Business Machines. Слово «International» в названии появилось благодаря выходу и на канадский рынок.
Без особого вреда для себя компания пережила Великую депрессию. А вступление США во Вторую мировую войну, принесло IBM многомиллионные заказы. Первое время компания производила оружие, а затем, в 1943 году, появляется и первый компьютер компании — знаменитый Marc I. Это был первый программируемый компьютер, произведенный в США. Этот электромеханический монстр, весил 20 тонн, занимал площадь в несколько десятков квадратных метров и производил адский шум во время работы. Но он полностью оправдал все возложенные на него надежды.
Так IBM начала заниматься компьютерами.
В 1952 году IBM выпускает свой первый компьютер на радиолампах – IBM 701. О мясорезках уже никто и не вспоминал. На компьютерах IBM впервые был применен язык программирования высокого уровня — FORTRAN, применяемый и поныне в научных исследованиях. В 1959 году, представлены первые компьютеры компании построенные на полупроводниках. IBM первая начинает массовый выпуск универсальных компьютеров. Это были машины семейства System/360. В мир компьютеров приходит стандартизация. Отныне не требовалось переписывать программное обеспечение под каждую отдельно взятую модель.
Вклад IBM в развитие мира компьютеров огромен. Это и накопители на жестких магнитных дисках (проще говоря жесткие диски), впервые представленные 13 сентября 1956 года. И накопители на гибких магнитных дисках (дискеты), разработанные в 1971 году. И язык структурированных запросов SQL, применяемый во всех реляционных базах данных. А самое главное — персональный компьютер IBM PC, представленный в 1981 году. Этот компьютер положил начало новой эпохи — эпохи архитектуры РС. Устройство, над которым в свое время посмеялись инженеры из Apple, полностью изменило представление о том, каким должен быть компьютер. Впрочем, саму IBM производство дешевых компьютеров мало интересовало. Она активно продавала лицензии и уже в 1986 году перестала лидировать на рынке персональных компьютеров. В дальнейшем (2004 год) IBM вообще ушла с этого рынка, как десктопов, так и ноутбуков, продав свой бизнес китайской компании Lenovo. Вообще, IBM с легкостью расставалась с производствами, приносившими мало прибыли. Так, жесткие диски компании стали достоянием истории, а активы приобрела Hitachi. Отказалась IBM и от бизнеса по производству принтеров — ныне этим занимается Lexmark.

Apple

История компании Apple началась тридцать лет назад, когда два друга Стив Джобс и Стив Возняк решили основать собственную компанию по производству и выпуску компьютеров. Официально Apple была основана 1 апреля 1976 года, и именно тогда на рынке появился собранный вручную компьютер Apple Computer I – за десять месяцев было собрано и продано 175 штук по цене 666,66 долларов. По сути дела, Apple I представлял собой материнскую плату без корпуса, клавиатуры, звука и графики.

В феврале 1977 года президентом Apple становится Майкл Скотт. Существенным шагом вперед стал выпуск в апреле этого же года Apple Computer II – первый персональный компьютер с цветной графикой. Здесь была поддержка вывода на экран различных цветов, разработаны команды для работы со звуком и, следовательно, имелся встроенный динамик и клавиатура, появилась возможность оперативной смены изображения на дисплее, был блок питания и т.д. Вся эта «начинка» была упакована в специально разработанный литой пластиковый корпус, что очень выгодно отличало новый Apple от других компьютеров, имевших вид неуклюжих ящиков из листового металла. Тогда же появился известный теперь всему миру логотип – надкушенное разноцветное яблоко – созданный рекламным агентством Regis McKenna.
В мае 1979 года сотрудник Apple Джеф Раскин начал работать над новым компьютером «все в одном», который был ориентирован на рядового пользователя. Именно этот период и можно назвать началом рождения первого Macintosh.
В 1983 году Apple выпустил Lisa – первый персональный компьютер с графическим пользовательским интерфейсом, названный так в честь дочери Джобса. Но из-за довольно высокой цены и ограниченного набора приложений эта модель не получила широкого распространения. Хотя с коммерческой точки зрения Lisa была полным провалом, тем не менее, ее выпуск не прошел зря – использованная здесь операционная система Lisa 7/7 имела оконный интерфейс, буфер, который позволял передавать данные между приложениями и многое другое.
Самый первый свой Macintosh компания Apple официально представила 22 января 1984 года рекламным роликом «1984», основанным на сюжете книги Д. Оруэлла. Этот клип был назван рекламным клипом десятилетия, получил гран-при в Каннах и по сей день считается в истории рекламы одним из самых оригинальных. Это событие стало значимой вехой в истории персональных компьютеров. С появлением Macintosh в корне изменилось представление людей о компьютерах, и были заложены те основы, которые в дальнейшем стали использовать все компьютерные фирмы. В сентябре этого же года Apple начинает продавать компьютеры Macintosh 512K по цене 2495 долларов.
Шли годы и, естественно, что компьютерная отрасль тоже не стояла на месте. В течение всего времени совершенствования компьютеров Macintosh развивалась и их операционная система Mac OS (System), то есть расширялись новые возможности, менялись ее отдельные элементы и внедрялись новые технологии. Когда Mac OS была впервые представлена в 1984 году, то для того времени она являла собой совершенство современного программирования.
Система с самого начала разрабатывалась с расчетом на то, чтобы любой пользователь, не имея нужной квалификации, впервые сев за компьютер, мог, сразу же через несколько минут начать работать на нем, не вникая в технические параметры. Операционные системы для других платформ, которые появились несколько лет спустя, предлагали такие вещи, как защищенная память и многозадачность, что в конечном итоге давало лучший пользовательский опыт. Apple не встраивала этих вещей в Mac OS потому, что микропроцессоры, которые были доступны во время разработки Mac OS, не были достаточно мощными. Но течением времени Mac OS обрастала дополнительной функциональностью, и при этом оставалась наиболее легкой в изучении и использовании. Удобство и про¬стота работы в этой системе были одними из главных целей ее создателей, и внутренняя логика взаимодействия отдельных частей операционной системы была в первую очередь подчинена этим требованиям.

Уи́льям Ге́нри Гейтс III 

Родился 28 октября 1955 года в Сиэтле, был единственным сыном известного юриста, Вильяма Гейтса II (William H. Gates II), и Мэри Максвелл Гейтс (Mary Maxwell Gates), члена совета директоров First Interstate Bank, Pacific Northwest Bell и национального совета United Way.

Билл был буквально помешан на программировании, свою первую программу Гейтс создал уже в 13 лет. Она предназначалась для гигантских вычислительных машин того времени.

В колледже Билл Гейтс организовал свою первую компанию «Traf-O-Data», в ней работали его одноклассники. Ребята занимались разработкой программ для местных властей, рассчитывали графики движения городского транспорта.

В 1970 году Билл написал программу – регулировщик уличного движения, заработав на этом проекте 20000 долларов. А через два года получил предложение на разработку программного пакета по распределению энергии Бонневильской плотины.

Поступив в 1973 году в Гарвард на специальность адвоката, Гейтс абсолютно не соответствовал выбранной им профессии – был замкнутым, малообщительным, избегал шумных вечеринок. Однако нашел там друга – Стива Баллмера (в будущем – президент Microsoft).

В декабре 1974 года Гейтс увидел простейший компьютер, единственное, что не хватало этой машине – программного обеспечения. Билл Гейтс и его друг Пол Ален предложили представителям фирмы-владелицы компьютера (M.I.T.S.) разработать программное обеспечение. Вскоре они получили договор на написание языков программирования. Первый транслятор BASIC для Altair 8800 Гейтс и Ален написали параллельно с учебой в университете в середине 70-х. Друзья переехали жить в Нью-Мехико. В 1975 году Гейтс совместно с Алленом основали компанию Micro-Soft (впоследствии тире между словами в названии было убрано). Из института Гейтс был отчислен за постоянные прогулы и неуспеваемость.

Начало карьеры сложилось неудачно – первые заказчики их компании обанкротились, и друзья вернулись в Сиэтл. Однако неудача не слишком расстроила Билла, потому что ему поступило предложение от IBM на разработку операционной системы для первого персонального компьютера.

Гейтс за 50000 долларов приобрел систему QDOS (Quick and Dirty Operating System), изменил название на MS-DOS и продал лицензию IBM. Деньги, полученные за этот проект, позволили работать Microsoft еще несколько лет.

Презентация компьютера произвела настоящий фурор на рынке. К Microsoft все чаще обращались различные компании за лицензией.

Продолжением триумфального шествия Microsoft стали приложения Microsoft Word и Microsoft Excel. В 1986 году Microsoft становится акционерным обществом.

В 31 году Билл Гейтс стал миллиардером. 

 

Стивен Джобс

Американский инженер и предприниматель, сооснователь и руководитель компании Apple Inc Стивен Пол Джобс (Steven Paul Jobs) родился 24 февраля 1955 года в городке Маунтин-Вью штат Калифорния, США. В раннем детстве он был усыновлен. Приемными родителями ребенка стали Пол и Клара Джобс (Paul Jobs, Clara Jobs) из Маунтин-Вью, Калифорния. Клара работала в бухгалтерской фирме, а Пол Джобс был механиком в компании, производившей лазерные установки.

Стив с детства проявлял интерес к технике
В 12 лет Стивен Джобс во время каникул работал в ИТ-компании Hewlett-Packard, где познакомился со Стивеном Возняком, своим будущим коллегой по компании Apple.
В 1972 году Джобс окончил школу в городе Купертино (штат Калифорния) и поступил в колледж Рид в Портленде (штат Орегон), однако после первого же семестра ушел из колледжа, но оставался жить в комнатах друзей в общежитии колледжа еще около полутора лет. Занимался на курсах каллиграфии.
Осенью 1974 года он вернулся в Калифорнию и устроился работать техником в фирму Atari, производившую компьютерные игры.
1 апреля 1976 года Стивен Джобс и Стивен Возняк основали компанию Apple Computer Co, занимавшуюся производством компьютеров собственной конструкции. Компания официально была зарегистрирована в начале 1977 года.
Первым персональным компьютером, который представили Стив Джобс и Стив Возняк, был Apple I, впоследствии был создан новый компьютер Apple II, рассчитанный на более широкий круг пользователей. Успех компьютера Apple II сделал компанию Apple ключевым игроком рынка персональных компьютеров. Компания Apple стала разрастаться и в 1980 году стала акционерным обществом. Стив Джобс стал председателем правления Совета директоров компании.
В 1985 году на фоне выпуска ряда неудачных моделей компьютеров (коммерческий провал Apple III), потери значительной доли рынка и непрекращающихся конфликтов в руководстве компании Стив Джобс покинул Apple.
В том же 1985 году Джобс основал компанию NeXT, специализирующуюся в области создания аппаратного обеспечения и рабочих станций.
В 1986 году он стал одним из основателей анимационной студии Pixar. Под руководством Джобса Pixar выпустила такие фильмы, как "История игрушек" и "Корпорация монстров". В 2006 году Стив Джобс продал Pixar студии Walt Disney, а сам остался в совете директоров Pixar и одновременно стал крупнейшим физическим лицом - акционером Disney, получив в свое распоряжение 7% акций студии.
В 1997 году Стив Джобс стал временным исполнительным директором Apple, переживавшей в тот момент серьезный кризис. Он закрыл несколько убыточных проектов компании, таких как Apple Newton, Cyberdog и OpenDoc. В 1998 году свет увидел iMac. С появлением iMac рост продаж компьютеров Apple начал увеличиваться.
В 2000 году Стив Джобс стал полноценным исполнительным директором.
Под его руководством компания Apple разработала и вывела на рынок такие продукты-хиты, как медиаплееры iPod (2001), компьютеры-моноблоки iMac (1998), смартфоны iPhone (2007) и планшеты iPad (2010).
 

Первые компьютеры!

А в этом сообщении я хочу рассказать о первых в мире компьютерах! 
ENIAC

 Начиная с 1943г. группа специалистов под руководством Г.Эйкен (Howard H.Aiken), Д.Моучли и П.Эккерта (J.Mauchly and P.Eckert) в США начала конструировать подобную машину на основе электронных ламп, а не реле. Эта машина была названа ENIAC (Electronic Numeral Integrator And Computer) и работала она в тысячу раз быстрее, чем "Марк-1". Он содержал 18 тысяч вакуумных ламп, занимал площадь 9´15 метров, весил 30 тонн и потреблял мощность 150 киловатт. ENIAC имел и существенный недостаток - управление им осуществлялось с помощью коммутационной панели, у него отсутствовала память, и для того чтобы задать программу приходилось в течение нескольких часов или даже дней подсоединять нужным образом провода. Кроме того, подлинным бичом была ужасающая ненадежность компьютера, так как за день работы успевало выйти из строя около десятка вакуумных ламп. Чтобы упростить процесс задания программ, Моучли и Эккерт стали конструировать новую машину, которая могла бы хранить программу в своей памяти. В 1945г. к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман (J. von Neumann), который подготовил доклад об этой машине. В этом докладе фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования универсальных вычислительных устройств, т.е. компьютеров. Это первая действующая машина, построенная на вакуумных лампах, официально была введена в эксплуатацию 15 февраля 1946 года. Эту машину пытались использовать для решения некоторых задач, подготовленных фон Нейманом и связанных с проектом атомной бомбы. Затем она была перевезена на Абердинский полигон, где работала до 1955 года. ENIAC стал первым представителем первого поколения компьютеров. Любая классификация условна, но большинство специалистов согласилось с тем, что различать поколения следует исходя из той элементной базы, на основе которой строятся машины. Таким образом, первое поколение представляется ламповыми машинами.

 

 МЭСМ И БЭСМ

Сначала - немного истории. Официальной "датой рождения" советской вычислительной техники следует считать, видимо, конец 1948 года. Именно тогда в секретной лаборатории в местечке Феофания под Киевом под руководством Сергея Александровича Лебедева (в то время - директора Института электротехники АН Украины и по совместительству руководителя лаборатории Института точной механики и вычислительной техники АН СССР) начались работы по созданию Малой Электронной Счетной Машины (МЭСМ). Лебедевым были выдвинуты, обоснованы и реализованы (независимо от Джона фон Неймана) принципы ЭВМ с хранимой в памяти программой.

   В своей первой машине Лебедев реализовал основополагающие принципы построения компьютеров, такие как:

• наличие арифметических устройств, памяти, устройств ввода/вывода и управления;
• кодирование и хранение программы в памяти, подобно числам;
• двоичная система счисления для кодирования чисел и команд;
• автоматическое выполнение вычислений на основе хранимой программы;
• наличие как арифметических, так и логических операций;
• иерархический принцип построения памяти;
• использование численных методов для реализации вычислений.

   Проектирование, монтаж и отладка МЭСМ были выполнены в рекордно короткие сроки (примерно 2 года) и проведены силами всего 17 человек (12 научных сотрудников и 5 техников).

   В 1953 году коллективом, возглавляемым С.А.Лебедевым, была создана первая большая ЭВМ - БЭСМ-1. Она создавалась уже в Москве, в ИТМ и ВТ АН СССР, директором которого и стал С.А.Лебедев. После комплектации оперативной памяти БЭСМ-1 усовершенствованной элементной базой ее быстродействие достигло 8000 операций в секунду - на уровне лучших в США и лучшее в Европе. В 1958 году после еще одной модернизации оперативной памяти (ЗУ на ферритовых сердечниках) БЭСМ (уже БЭСМ-2) была подготовлена к серийному производству на одном из заводов Казани.

   Все перечисленные выше ЭВМ (к ним можно добавить еще "Стрелу", созданную в СКБ-245 Министерства машиностроения и приборостроения) - это вычислительная техника первого поколения. Элементная база - электронные лампы - определяла их большие габариты, значительное энергопотребление, низкую надежность и, как следствие, небольшие объемы производства и узкий круг пользователей, главным образом, из мира науки. В таких машинах практически не было средств совмещения операций выполняемой программы и распараллеливания работы различных устройств; команды выполнялись одна за другой, АЛУ ("арифметико-логическое устройство", блок, непосредственно выполняющий преобразования данных) простаивало в процессе обмена данными с внешними устройствами, набор которых был очень ограниченным. Объем оперативной памяти БЭСМ-2, например, составлял 2048 39-разрядных слов, в качестве внешней памяти использовались магнитные барабаны и накопители на магнитной ленте.

МЭСМ

  

БЭСМ