2. История развития вычислительной техники

В настоящее время человеку помогают в его деятельности, связанной с обработкой и хранением информации электронные вычислительные машины (ЭВМ), которые появились только в середине ХХ века, но у этих машин были предшественники, так как научная и практическая деятельность человека с самого начала его истории потребовала от него умения вычислять, и чем больше человек узнавал об окружающем его мире, чем сложнее становились орудия его труда, тем больше требовалось ему вычислений, тем больше они занимали его время. Однако, нельзя не согласиться с выдающимся немецким ученым XVII века Г.В. Лейбницем:»...недостойно совершенства человеческого, подобно рабам, тратить часы на вычисления». И человечество всю историю своего существования придумывало приспособления, помогающие ему в этом труде.

Развитие вычислительной техники (ВТ) принято делить на следующие этапы:

1. Ручной (домеханический) – с появлением человека разумного (примерно с 50-го тысячелетия до н.э. −).

2. Механический - с начала XVII века.

3. Электромеханический - с 90-х годов XIX века.

4. Электронный - с 40-х годов XX в.

2.1. Ручной период вычислений или период абака

Ручной период автоматизации вычислений начался еще на заре человеческой цивилизации и базировался на использовании частей тела, в первую очередь пальцев рук и ног. Далее стали появляться другие вспомогательные средства счета: палочки, узелки, насечки и т.п. Характерными свойствами этих устройств было то, что в них отсутствовала автоматическая передача чисел из низшего порядка в высший. Выполнение операций сводилось к перекладыванию предметов по определенным правилам. Приспособления этого периода, такие как счетные доски, счеты, суан-пан и другие, объединены одним названием - абак. И, часто домеханический период называют также периодом абака. В те времена задача считалась решенной, если она решалась на абаке.

Размеры абака примерно 40х50 см, на более мелких абаках легко совершить ошибку.

Кроме облегчения вычислений, людям всегда хотелось увеличивать и скорость вычислений.

В конце XIX века М. Свободский, на созданном им абаке (комплекте из 12−30 счетов) извлекал кубический корень из 21-значного числа за 3 минуты.

К домеханическим приспособлениям относятся и палочки Непера, хорошо приспособленные для сложения и вычитания. Абака не были приспособлены для умножения деления, поэтому, открытие логарифмических таблиц Дж. Непером в начале XVII века, позволивших заменить умножение и деление сложением и вычитанием, явилось следующим этапом развития вычислительных систем домеханического этапа.

Непер предложил специальные счетные палочки, позволяющие производить операции умножения и деления. В основу метода положен способ умножения на бумаге, называющийся решеткой.

Палочки Непера использовались вплоть до XX века. Даже когда появилось множество других приспособлений для счета, изобретатели возвращались к ним вновь и вновь, придумывая разнообразные приборы, основанные на палочках Непера.

Еще одно замечательное устройство этого периода, прослужившее инженерам всего мира около 400 лет - это логарифмическая линейка. Прообразом этой линейки считается логарифмическая шкала Э. Гюнтера.

Логарифмическая линейка постоянно совершенствовалась. Наиболее существенный вклад в ее модификацию внесли У. Отред, Р. Деламейн и французский офицер А. Манхейм.

Логарифмическая линейка является венцом вычислительных инструментов ручного этапа развития ВТ.