Istoria_VT
.pdf
Джордж Стибиц, (1904,—1995) — американский математик, создатель одного из первых
электромеханических вычислительных устройств - релейных калькуляторов и пионер
дистанционных вычислений и его двоичный калькулятор «Модель К»
Первый образец устройства, состоящего из 450 телефонных реле он изготовил на собственной кухне в 1937 г. отсюда его название — Model K. Позже Стибиц более десяти лет развивал идеи релейных калькуляторов в Bell Labs, но потом вернулся к теоретической работе. Конструкция Model I оказалась настолько удачной, что оставалась в эксплуатации девять лет, с 1940-го по 1949 год. За годы войны было построено: 3 экземпляра Model II, Model III (1943 год) и Model IV (1945 год) . Число реле выросло до 1400. Они имели по десять регистров памяти, к ним могло подключаться до семи телетайпов,были чрезвычайно надежны и относительно производительны, позволяли выполнять работу со скоростью ста человек, использующих настольные арифмометры, эксплуатировались почти 15 лет.
Клод Шеннон, вновь открывший алгебру логики Буля
Докторская диссертация Шеннона, получившая название
«Алгебра для теоретической
генетики» была написана в 1940 г. С началом Второй мировой войны он разрабатывал криптографические системы, в
том числе и правительственную
связь, работа в области криптографии подтолкнула его к созданию теории информации. С 1950 по 1956 Шеннон занимался
созданием логических машин,
которые могли играть в шахматы задолго до создания Deep Blue. В 1952 Шеннон создал обучаемую машину поиска
выхода из лабиринта.
•Клод Э́лвуд Ше́ннон (1916 —2001) — американский инженер и математик, его работы являются синтезом математических идей с конкретным анализом чрезвычайно сложных проблем их технической реализации, является основателем теории информации, нашедшей применение в современных высокотехнологических системах связи. Шеннон внес огромный вклад в теорию вероятностных схем, теорию автоматов и теорию систем управления — области наук, входящие в понятие кибернетика.
Конрад Цюзе во время второй мировой войны. Его вычислительная машина «Z-3» на электромагнитных реле (справа) работала безукорызненно.
•Конрад Цузе (1910 — 1995) — немецкий инженер, пионер компьютеростроения. Наиболее известен как создатель первого действительно работающего программируемого компьютера (1941) и первого языка программирования высокого уровня (1945).
•В 1938 году появилась первая действующая разработка Цузе, названная им Z1. Это был двоичный механический вычислитель с электрическим приводом и ограниченной возможностью программирования при помощи клавиатуры.
•В 1940 году он построил доработанную версию вычислителя — Z2 на основе телефонных реле. В 1941 году Цузе создал уже более совершенную модель — Z3 В сентябре 1950 года была закончена модель Z4 и поставлена в ETH Zürich. В то время он был единственным работающим компьютером в континентальной Европе и первым компьютером в мире, который был продан. Кроме вычислительных машин общего назначения Цузе построил несколько специализированных вычислителей. Так, вычислители S1 и S2 использовались для определения точных размеров деталей в авиационной технике. Машина S2, помимо вычислителя, включала ещё и измерительные устройства, для выполнения обмеров самолетов. Компьютер L1, так и оставшийся в виде экспериментального образца, предназначался Цузе для решения логических проблем.
Алан Матиссон Тьюринг
•А́лан Ма́тисон Тью́ринг (1912 —1954) —
английский математик, логик, криптограф,
оказавший существенное влияние на развитие информатики. Кавалер Ордена Британской империи (1945). Предложенная
им в 1936 году абстрактная вычислительная
«Машина Тьюринга» позволила формализовать понятие алгоритма и до сих пор используется во множестве теоретических и практических исследований..
Сын британского чиновника в Индии, Алан учился во Франции, Англии и, затем, в США. Тогда многие математики пытались создать алгоритм для определения истинности высказываний. Но Гёделю удалось доказать, что любая полезная математическая система аксиом неполна в смысле, что в ней существует высказывание, истинность которого нельзя ни опровергнуть, ни подтвердить. Это побудило Тьюринга доказать, что нет общего метода определения истинности и, таким образом, математика всегда будет содержать недоказуемые высказывания.
В своей работе Тьюринг предложил проект простого устройства, имеющего все основные свойства современной информационной системы: программное управление, память, и пошаговый способ действий. Эта воображаемая машина, получившая название «машины Тьюринга», используется в теории автоматов или компьютеров.
Тьюринг принимал участие в создании первой ламповой программируемой ЭВМ "Колосс".
в 1946 году Тьюринг предложил Исполнительному комитету Национальной физической лаборатории Великобритании завершённый проект с хранимой в памяти программой, полномасштабная версия которого была сооружена в конце 50-х годов прошлого века
ЭВМ "Колосс-2"
Машина Тьюринга - это абстрактная вычислительная машина, представляющая собой модель вычислений, в которой каждый алгоритм разбивался на последовательность простых, элементарных шагов. Алан Тьюринг высказал предположение (известное как тезис Чёрча — Тьюринга), что любой алгоритм в интуитивном смысле этого слова может быть представлен эквивалентной машиной Тьюринга. Таким образом, Тьюринг достиг понимания универсальной природы вычислительной машины. Неудивительно, что его называют праотцом современных компьютеров.
В 1950 году учёный в своей статье "Вычислительные машины и разум" предложил проверять, является ли ЭВМ разумной в человеческом смысле этого слова: если эксперт-экзаменатор, общающийся одновременно с человеком и с компьютером (разумеется, находящимися вне поля его зрения), не может выяснить, кто из них кто, значит, машина разумна.
Говард Айкен и его Марк-1
Го́вард Ха́тауэй Э́йкен (1900 —1973) — американский пионер компьютеростроения. В должности инженера IBM руководил работами по созданию первого американского компьютера «Марк I».
Hopper) и финансирования от компании IBM машина была построена в 1944 году. К работе над компьютерами Эйкена вдохновила разностная машина Чарльза Бэббиджа. Создатель компьютеров «Марк II» (англ.), «Марк III» (англ.), «Марк IV» (англ.). Доктор философии по физике: Висконсинский университет в Мадисоне (англ.), Гарвардский университет
Аналоговые вычислители
US Navy Mk III Torpedo Data Computer,
аналоговый компьютер для управления торпедным огнём. Использовался на американских субмаринах во время Второй мировой войны.
Аналоговый бомбовый прицел «Norden» в сборе
Страница инструкции с описанием точного аналогового механизма прицеливания американского бомбового прицела «Norden» для бомбардировщиков времен Второй мировой войны
ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
•Первое поколение (1946–1956 гг.). Применялись электровакуумные приборы (электронные лампы). Максимальный размер памяти достигал 2000 байт, а скорость обработки – 10 тысяч инструкций в секунду. Внутренняя память на вращающиеся магнитных барабанах, для внешнего хранения данных применяли перфокарты. Такие задачи, как запуск программ и вывод на печать, координировались вручную.
•Второе поколение (1957–1963 гг.). На смену электровакуумным лампам пришли транзисторы. Память на магнитных сердечниках или на маленьких (около 1 мм в диаметре) магнитных кольцах. Компьютеры второго поколения имели до 32 килобайт оперативной памяти, а скорость вычислений составляла от 200 до 300 тысяч операций в секунду.
•Третье поколение (1964–1979 гг.) создавалось на основе интегральных схем (ИС). Память компьютеров расширилась до 2-х мегабайт, а скорость обработки возросла
до 5 миллионов коротких операций за секунду (MIPS = Million Instruction Per Second).
•Четвертое поколение компьютеров (с 1980 г. по настоящее время) зародилось в начале 80-х годов
20-го века и существует по наши дни. Основой компьютеров этого поколения стали сверхбольшие интегральные схемы (СБИС), в одном корпусе которых содержатся миллионы транзисторов. Компьютеров, которые стали столь малы, быстры и дешевы, применяются повсеместно.
•Пятое поколение ЭВМ (с конца 80-х гг. ХХ века) – интеллектуальные ЭВМ (ориентация на решение плохо структурированных задач; использование архитектур, ориентированных на использование языков искусственного интеллекта). Требования к ЭВМ пятого поколения:
•накапливать и хранить большие массивы информации и оперативно ее выдавать пользователю;
•анализировать информацию и выдавать оптимальные решения, т. е. быть интеллектуальным компьютером;
•общаться с помощью голоса на языке пользователя, воспринимать и обрабатывать текстовую и графическую информацию;
•объединить в сети ЭВМ различных классов для обработки и передачи информации на большие расстояния.
В настоящее время компьютеров пятого поколения, пока, не создано.
Программируемая ЭВМ
"Колосс".
Первой в истории ЭВМ (правда, специализированной, предназначенной для дешифровки) можно считать английскую машину Colossus (Колосс) (см. фото),
•Эта специализированная ЭВМ была фактически суперкомпьютером и по быстродействию, и по роду решаемых задач сконструированная под руководством лучшего электронщика английского Министерства почт Томми
Флауэрса при участии А. Тьюринга. [22, 50]. Это был электронный вариант машины Робинсона, введена в строй на Рождество 1943 г. Машина содержала около 2000 электронных ламп, могла обрабатывать в секунду 5 тысяч 5- битных символов (телеграфные коды Бодо, легшие в основу современного 7- битного кода ASCII). Занимало все устройство примерно 25 кв. м и имело высоту 2,3 метра. Потребление энергии составляло около 5 кВт, общий вес – около тонны.
Ламповые мешины 1-го поколения
•В 1948 г. национальное бюро стандартов NBS США организовадо лабораторию ЛЭВМ, которая под руководством Самюэля Н. Александера приступила к созданию]” (Standards
Eastern Automatic Computer, SEAC). SEAC — первая практически эксплуатировавшаяся американская ЭВМ с хранимой программой — работала по 20 ч в сутки семь дней в неделю с 7 апреля 1950 г. и вплоть до 23 апреля 1964 г.
•SWAC официально представили и ввели в действие 17 августа 1950 г., и с тех пор она находилась в эксплуатации вплоть до декабря 1967-го. К моменту пуска SWAC была самой быстродействующей ЭВМ в мире: сложение и умножение двух чисел (исключая время выборки из памяти) занимало 5,3 и 296 мкс соответственно. это была первая в
мире ЭВМ с АУ параллельного действия
•Computer, DYSEAC - Second (Dyo) Standards Electronic Automatic, предназначался для войск связи армии США (U.S. Army Signal Corps). Это была первая в мире мобильная
ЭВМ, которая перевозилась с места на место на двух трейлерах грузоподъемностью 12 и
8 т.