История компьютеров: Обзор становления и развития компьютеров

Компьютеры были созданы не для развлечения или отправки электронных писем, а для решения серьезного кризиса, связанного со сверхбыстрыми вычислениями. К 1880 году население США выросло настолько, что на подведение итогов переписи ушло более семи лет. Правительство искало более быстрый способ выполнить работу, создав компьютеры на основе перфокарт, занимавшие целые комнаты.

Следующая краткая история компьютеров суммирует этапы эволюции компьютеров, от их скромного начала до машин, которые мы используем сегодня для работы в Интернете, игр и потокового мультимедиа, а также для сверхскоростных вычислений.

Становление и развитие компьютеров

1801: Во Франции Жозеф Мари Жаккар изобретает ткацкий станок, который использует перфокарты для автоматического плетения тканей. Ранние модели компьютеров использовали аналогичные перфокарты.

1822: Британский математик Чарльз Бэббидж «придумал» идею парового компьютера, который мог бы вычислять таблицы чисел. Проект, финансируемый британским правительством, позже провалился. Однако более века спустя первый в мире компьютер был действительно построен. Согласно Википедии, Чарльз Бэббидж — «отец компьютеров», человек, чьи представления о компьютерах наиболее похожи на то, что мы видим сегодня.

1890: Герман Холлерит разрабатывает систему перфокарт для расчета переписи 1880 года, выполнив задачу всего за три года и сэкономив правительству 5 миллионов долларов. Он основал компанию-предшественницу сегодняшней корпорации IBM.

1936: Алан Тьюринг представляет концепцию универсальной машины, позже известной как машина Тьюринга, способной вычислять все, что можно вычислить. На этой его идее основана основная концепция современных компьютеров.

1937: Дж. В. Атанасов, профессор физики и математики Университета штата Айова, пытается построить первый компьютер без шестерен, ремней и валов.

1939: Компания Hewlett-Packard была основана Дэвидом Паккардом и Биллом Хьюлеттом в гараже в Пало-Альто, Калифорния (по данным Музея истории компьютеров).

1941: Атанасов и его ученик Клиффорд Берри разработали компьютер, который мог решать 29 уравнений одновременно. Это был первый случай, когда компьютер смог хранить информацию в своей основной памяти.

1943–1944: Два профессора Пенсильванского университета, Джон Мочли и Дж. Преспер Эккерт, создали компьютер электронного числового интегратора и калькулятора (ENIAC). Считающийся «дедушкой» современных цифровых компьютеров, его массивный корпус занимает комнату площадью 6х12 м, включает в себя 40 полок высотой 2,4 м и 18 000 электронных ламп. Он способен обрабатывать 5000 вычислений в секунду и работает быстрее, чем любое предыдущее устройство.

1946: Моучли и Преспер покидают Пенсильванский университет и получают финансирование от Бюро переписи населения на создание UNIVAC, первого коммерческого компьютера для деловых и государственных приложений.

1947: Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн из Bell Laboratories изобрели транзистор. Они открыли, как сделать электрический переключатель из твердых материалов и без необходимости использования вакуума.

1953: Грейс Хоппер разрабатывает первый компьютерный язык, получивший впоследствии название COBOL. Томас Джонсон Уотсон-младший, сын генерального директора IBM Томаса Джонсона Уотсона-старшего, разработал IBM 701 EDPM, чтобы помочь Организации Объединенных Наций контролировать Северную Корею во время войны.

1954: Язык программирования FORTRAN, сокращение от FORmula TRANslation, был разработан группой программистов IBM под руководством Джона Бэкуса (по данным Мичиганского университета). Также в этом году была разработана гигантская вычислительная система защиты SAGE, которая поможет ВВС отслеживать данные радаров в режиме реального времени. Продукт оснащен такими технологическими достижениями, как модемы и графические дисплеи. Система весит до 300 тонн и занимает целое помещение.

1958: Джек Килби и Роберт Нойс рекламируют интегральные схемы, известные как компьютерные чипы. За свою работу Килби был удостоен Нобелевской премии по физике в 2000 году.

1960: NEAC 2203 был произведен компанией Nippon Electric Company (NEC) и стал одним из первых полупроводниковых компьютеров в Японии. Они применяются в сферах бизнеса, науки и техники.

НЕАК 2203

1964: Дуглас Энгельбарт представляет прототип современного компьютера с мышью и графическим пользовательским интерфейсом (GUI). Это ознаменовало эволюцию компьютера из специализированной машины для ученых и математиков в технологию, более доступную для широкой публики.

1964: Также в этом году была представлена IBM System/360, это был первый компьютер, управлявший всем спектром приложений: от малых до крупных, от коммерческих до научных. Пользователи могут увеличивать или уменьшать свои настройки, не беспокоясь об обновлениях программного обеспечения. Высококлассные модели System/360 сыграли большую роль в миссиях НАСА «Аполлон», а также в системах мониторинга воздушного движения.

1964: CDC 6600 был разработан компьютерным архитектором Сеймуром Креем и когда-то был самым быстрым компьютером в мире. Этот продукт оставался «чемпионом по скорости» до 1969 года, когда Крэй сконструировал свой следующий суперкомпьютер.

Компьютер CDC 6600

1965: DEC PDP-8 был построен компанией Digital Equipment Company (DEC) и стал первым миникомпьютером, успешно выпущенным на рынок. На момент запуска DEC PDP-8 было продано более 50 000 единиц. Они могут выполнять все задачи большого компьютера, но стоят всего около 16 000 долларов США, тогда как IBM System/360 стоит сотни тысяч долларов США.

Калькулятор DEC PDP-8

1969: Группа разработчиков Bell Labs создает UNIX, операционную систему, решающую проблемы совместимости. Написанная на языке программирования C, UNIX переносима на многие платформы и стала предпочтительной операционной системой во многих крупных компаниях и правительственных организациях. Из-за медленной природы системы UNIX никогда не привлекала пользователей домашних ПК.

1969 год также ознаменовал рождение интерфейсного процессора сообщений (IBP), который характеризовал первое поколение шлюзов и сегодня известен как маршрутизаторы. Таким образом, IMP выполнила важные задачи по разработке первой в мире сети с коммутацией пакетов (ARPANET) и стала предшественником современного глобального Интернета.

1970: Недавно созданная компания Intel анонсировала Intel 1103, первый чип памяти с динамическим доступом (DRAM).

1971: Алан Шугарт возглавил команду инженеров IBM, которые изобрели «дискету», позволяющую обмениваться данными между компьютерами. В то же время родился Кенбак-1. Этот продукт считался первым в мире персональным компьютером и был представлен как простой в использовании образовательный инструмент, но было продано не более дюжины единиц. Не имея микропроцессора, они имеют всего 256 байт вычислительной мощности, а их выходная мощность — всего лишь серия мигающих огней.

1973: Роберт Меткалф, член исследовательской группы Xerox, разработал Ethernet для соединения множества компьютеров и другого оборудования.

1974–1977: На рынке появилось несколько персональных компьютеров, в том числе Scelbi & Mark-8 Altair, IBM 5100, TRS-80 от Radio Shack (ласково известный как «Trash 80») и PEToreore.

1975: В январском номере журнала Popular Electronics Altair 8080 описывается как «первый в мире миникомпьютер». Два компьютерных фаната, Пол Аллен и Билл Гейтс, предложили написать программное обеспечение для «Альтаира», используя новый язык BASIC. 4 апреля, после успеха этой первой попытки, двое друзей детства основали собственную компанию по разработке программного обеспечения Microsoft.

1976: Apple I был задуман Стивом Возняком, но его боссы в HP отвергли его. Не испугавшись, он предложил их компьютерному клубу Homebrew в Кремниевой долине, а вместе со своим другом Стивом Джобсом сумел продать 50 заранее разработанных моделей в магазин Byte Shop в Маунтин-Вью, Калифорния, по цене около 666 долларов США. Стив Джобс и Стив Возняк заложили основу для рождения компьютеров Apple в День смеха. Apple I был первым компьютером с одной печатной платой (по данным Стэнфордского университета).

компьютер Apple I

1976: Выпущен Cray-1, на тот момент самая быстрая вычислительная машина в мире. Несмотря на то, что цена составляет около 5-10 миллионов долларов США, он все равно хорошо продается. Они входят в число продуктов, разработанных компьютерным архитектором Сеймуром Креем. Всю свою жизнь он посвятил созданию так называемых суперкомпьютеров.

Компьютер Cray-1

1977: Впервые выпущенный Radio Shack TRS-80 составил всего 3000 экземпляров и продавался очень хорошо. Впервые люди, не являющиеся компьютерными фанатами, могли писать программы и заставлять компьютеры делать то, что они хотят.

Компьютер ТРС-80

1977: Джобс и Возняк объединяют Apple и запускают Apple II на первой компьютерной ярмарке Западного побережья. Apple II имел цветную графику и имел аудиокассетный привод для хранения данных.

1978: Бухгалтеры радуются появлению VisiCalc, первой компьютерной программы для работы с электронными таблицами.

1979: Обработка текста становится реальностью, когда MicroPro International выпускает Wordstar. «Наиболее важными изменениями являются добавление полей и свойства переноса слов (которое выравнивает слова, не нарушая макет)», — сказал Роб Барнаби, создатель VisiCalc. Другие изменения включают удаление командного режима и добавление функции печати.

1981: Представлен первый персональный компьютер IBM под названием «Acorn». Acorn использует операционную систему Microsoft MS-DOS, имеет чип Intel, два дисковода для гибких дисков и дополнительный цветной экран. Sears & Roebuck и Computerland продали компьютеры, что стало первым случаем, когда компьютеры стали доступны через сторонних дистрибьюторов. Это также сделало термин ПК популярным.

1981: Мобильный компьютер Osborne 1 стал первым коммерческим мобильным компьютером весом 10,8 кг и стоимостью менее 2000 долларов США. Они стали популярными из-за своей низкой стоимости и обширной библиотеки программного обеспечения, которая поставляется с ними.

Мобильный компьютер Осборн 1

1983: Apple Lisa — первый персональный компьютер с графическим интерфейсом. У Лизы также есть выпадающее меню и значки. Он потерпел неудачу, но в конечном итоге был преобразован в Macintosh. Gavilan SC был первым ноутбуком в знакомом раскладывающемся форм-факторе и первым, который продавался как «ноутбук».

1983: Появился Hewlett-Packard 150, ставший первым шагом на пути развития современных технологий. HP 150 был первым коммерческим компьютером с сенсорным экраном. 9-дюймовый сенсорный экран продукта оснащен приемниками и излучателями окружающего инфракрасного излучения для определения положения пальцев пользователя.

Калькулятор Хьюлетт-Паккард 150

1985: Microsoft анонсировала Windows (согласно Британской энциклопедии). Это ответ компании на графический интерфейс Apple. Commodore анонсирует Amiga 1000 с улучшенным звуком и видео.

1985: Первый домен .com зарегистрирован 15 марта, за несколько лет до того, как Всемирная паутина стала официальным началом истории Интернета. Компания Symbolics Computer Company, небольшой производитель компьютеров из Массачусетса, зарегистрировала сайт Symbolics.com. Спустя более двух лет зарегистрировано всего 100 доменов .com.

1986: Compaq выводит на рынок Deskpro 386. Его 32-битная архитектура обеспечивает скорость, сравнимую с мейнфреймами.

1990: Тим Бернерс-Ли, исследователь ЦЕРН, лаборатории физики высоких энергий в Женеве, разрабатывает язык гипертекстовой разметки (HTML), создавая Всемирную паутину.

1993: Микропроцессоры Pentium стимулируют использование графики и музыки на ПК.

1994: ПК становится мощным игровым центром с выпуском таких игр, как «Command & Conquer», «Alone in the Dark 2», «Theme Park», «Magic Carpet», «Descent» и «Little Big Adventure». выпущен на рынок.

1996: Сергей Брин и Ларри Пейдж разрабатывают поисковую систему Google в Стэнфордском университете.

1997: Microsoft инвестирует 150 миллионов долларов в переживавшую тогда трудности Apple, положив конец судебному иску Apple против Microsoft, в котором утверждалось, что Microsoft скопировала «внешний вид» операционной системы Apple. Примерно в это же время проект Deep Blue (запущенный в IBM в конце 80-х годов и созданный для решения сложных задач с использованием технологии параллельной обработки) победил чемпиона по шахматам. король мира Гарри Каспаров.

Чемпион мира по шахматам 1997 года Гарри Каспаров.

1999: Термин «Wi-Fi» становится частью компьютерного языка, и пользователи начинают подключаться к Интернету по беспроводной сети.

2001: Apple анонсирует операционную систему Mac OS X, которая, помимо других преимуществ, предлагает защищенную структуру памяти и вытесняющую многозадачность. Чтобы не отставать, Microsoft выпустила Windows XP с переработанным графическим интерфейсом со многими существенными изменениями.

2003: Первый 64-битный процессор AMD Athlon 64 становится доступен на потребительском рынке.

2004: Firefox 1.0 от Mozilla бросает вызов Microsoft Internet Explorer, доминирующему веб-браузеру того времени. В этом же году официально запущен Facebook, социальная сеть.

2005: Основан YouTube, сервис обмена видео. Google приобретает Android, мобильную операционную систему на базе Linux.

2006: Apple представляет MacBook Pro, первый двухъядерный мобильный компьютер на базе процессора Intel, а также iMac на базе процессора Intel. В том же году на рынок была выпущена консольная игра Nintendo для Wii.

2007: С появлением iPhone в смартфонах появилось множество вычислительных функций.

2009: Microsoft выпускает Windows 7, которая предлагает возможность закреплять приложения на панели задач, а также улучшает распознавание касаний и рукописного ввода, а также многие другие функции.

2010: Apple выпускает iPad, меняя способ потребления мультимедиа потребителями и запуская ныне бездействующий сегмент планшетов.

2011: Google выпускает Chromebook — ноутбуки под управлением ОС Google Chrome.

2012: 4 октября Facebook достигает 1 миллиарда пользователей.

2015: Apple выпускает Apple Watch. Microsoft выпустила Windows 10.

2016: Создан первый перепрограммируемый квантовый компьютер. «На сегодняшний день не существует платформ квантовых вычислений, способных программировать новые алгоритмы в системе. Они часто предназначены для проникновения в конкретный алгоритм», — говорит автор исследования Шантану Дебнат, квантовый физик и инженер-оптик из Университета Мэриленда. , Колледж-Парк.

2017: Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) разрабатывает новую программу «Молекулярная информатика», в которой молекулы используются в качестве компьютеров. «Химия предоставляет богатый набор свойств и ресурсов, которые мы можем использовать для быстрого хранения и обработки информации», — заявила в своем заявлении Энн Фишер, менеджер программы отдела оборонных наук DARPA.

«Существуют миллионы молекул, и каждая молекула имеет уникальную трехмерную атомную структуру, а также такие переменные, как форма, размер или даже цвет. Это богатство обеспечивает обширное пространство для проектирования, позволяющее исследовать новые, многозначные способы кодирования и обработки. данные за пределами нулей и единиц современных цифровых архитектур, основанных на логике».

Типы компьютеров

Аналоговый компьютер

Аналоговые компьютеры состоят из различных компонентов, таких как шестерни и рычаги, без каких-либо электрических компонентов. Преимущество состоит в том, что спроектировать и построить аналоговый компьютер для решения конкретной задачи может быть довольно просто.

Цифровой компьютер

Информация в цифровых компьютерах представлена в дискретной форме, обычно в виде строк 0 и 1 (двоичных цифр или битов). Цифровой компьютер — это система или гаджет, который может обрабатывать любой тип информации всего за несколько секунд. Цифровые компьютеры подразделяются на множество различных типов, в том числе:

Мэйнфрейм. Это компьютер, который часто используется крупными предприятиями для важных действий, таких как обработка больших данных. Мейнфреймы отличаются большой емкостью памяти, быстрыми компонентами и мощными вычислительными возможностями. Поскольку это сложные системы, ими управляет команда системных программистов, имеющих глубокий доступ к компьютеру. Эти машины теперь называются серверами, а не мейнфреймами.
– Самые мощные компьютеры на сегодняшний день часто называют суперкомпьютерами. Суперкомпьютеры — это гигантские системы, созданные для решения сложных научных и промышленных задач. Квантовая механика, прогнозирование погоды, разведка нефти и газа, молекулярное моделирование, физическое моделирование, аэродинамика, исследования ядерного синтеза и криптоанализ — все это выполняется на суперкомпьютерах.
Мини-компьютеры. Мини-компьютеры — это компьютеры, которые имеют многие из тех же функций и возможностей, что и мэйнфреймы, но меньше по размеру. Миникомпьютеры, относительно небольшие и доступные по цене, обычно используются в одном отделе организации и часто предназначены для выполнения конкретной задачи или используются небольшой группой.
Микрокомпьютер. Микрокомпьютер — это небольшой компьютер на основе интегральной схемы микропроцессора, широко известный как чип. Компьютер — это система, которая сочетает в себе как минимум микропроцессор, память программ, память данных и систему ввода-вывода (I/O). Компьютеры сегодня часто называют персональными компьютерами (ПК).
Встроенные процессоры. Это миниатюрные компьютеры, которые управляют электрическими и механическими процессами с помощью базовых микропроцессоров. Встроенные процессоры обычно имеют простую конструкцию, ограниченную вычислительную мощность, возможности ввода-вывода и требуют мало энергии. Обычные микропроцессоры и микроконтроллеры — это два основных типа встроенных процессоров. Встроенные процессоры используются в системах, которым не требуется вычислительная мощность традиционных устройств, таких как настольные компьютеры, ноутбуки или рабочие станции.

Карим Уинтерс