Шаг в будущее электроники

История развития счета

Все мы хорошо умеем считать, вычислять, слышали о больших вычислительных способностях ЭВМ (миллион операций в секунду), но кто из вас может сказать, как и когда появились вычислительные устройства? Именно об этом я хочу рассказать в своей работе. Развитие счёта началось с того, что древний человек заметил, что есть понятие «один» и «много». И ему захотелось узнать - а «много», это сколько? Тогда человек догадался обратиться к самому естественному и доступному счётному аппарату- своим пальцам. От пальцевого счёта берёт начало пятеричная система счисления (одна рука), десятичная (две руки), двадцатеричная (пальцы рук и ног). У многих народов пальцы рук оставались инструментом счёта и на более высоких ступенях развития. Однако с развитием торговли начали возрастать потребности в средствах вычисления. Это привело к созданию новых счетных инструментов.

Счет на камнях

Чтобы сделать процесс счета более удобным, первобытный человек начал использовать вместо пальцев небольшие камни. Он складывал из камней пирамиду и определял, сколько в ней камней, но если число велико, то подсчитать количество камней на глаз трудно. Поэтому он стал складывать из камней более мелкие пирамиды одинаковой величины, а из-за того, что на руках десять пальцев, то пирамиду составляли именно десять камней. Так появился десятичный счет.

Кроме камней у разных народов для счета использовались веревки, ракушки и глиняные таблички.

Русские счеты

Доэлектронный период. Счеты являются первым простейшим приспособлением для вычислений счета. Они прошли длительный путь развития. На Руси долгое время считали по косточкам, раскладываемым в кучки. Позже появился “дощаной счет”. Эта стадия развития счета начинается в конце 16 века и завершается в начале 18 века. "Дощаный счет" почти не отличался от обычных счетов и представлял собой рамку с укрепленными горизонтальными веревочками, на которые были нанизаны просверленные сливовые или вишневые косточки.

Так выглядели первые русские счеты. Они имели сначала четыре, а затем два счетных поля и были универсальным счетным прибором. Русские счеты широко использовались при начальном обучении арифметике в качестве учебного пособия.

Счеты, конечно, были намного удобнее собственных пальцев или горки камней, но человек чувствовал, что этого недостаточно, нужно было придумать что-то новое.

В 1770 г. создается одно из первых механических вычислительных устройств - машина Якобсона. Машина была выполнена в виде латунной коробки с богатым орнаментом на верхней крышке. Надпись, сделанная на этой машине, гласит, что она изобретена и изготовлена “Якобсоном, часовым мастером и механиком в городе Несвиже в Литве”. К сожалению, точных данных о мастере Якобсоне не сохранилось. По-видимому, он был одним из ремесленников. Зато машина Якобсона, находящаяся в настоящее время в коллекции научных инструментов музея им. Ломоносова (г. Санкт-Петербург), сохранилась достаточно хорошо.

Машина предназначалась для сложения и вычитания. Изобретатель предлагал её использовать также для умножения. Для этого на верхнюю крышку машины была нанесена таблица умножения.

В нашей стране ученые и изобретатели тоже старались упростить и облегчить вычислительный процесс. И самым успешным их изобретением стал арифмометр.

Арифмометр Однера

В 1874 г. на заводе “Русский дизель” был изготовлен первый образец арифмометра, изобретенного В. Т. Однером.

Петербургский инженер В. Т. Однером создал арифмометр, который распространился во всем мире. В течение многих десятков лет он был самой распространенной вычислительной машиной. Только распространение электронных калькуляторов вытеснило арифмометр Однера из всеобщего употребления. Один из этих арифмометров сохранился и находится сейчас в Политехническом музее в городе Москве.

Первое поколение ЭВМ

В период с 1948 по 1958 гг. создается первое поколение ЭВМ.

Начало работ по созданию в Институте электроники Академии наук Украины под руководством академика Сергея Алексеевича Лебедева первой отечественной универсальной ламповой ЭВМ - МЭСМ (малой электронной счетной машины). “МЭСМ”, малая электронная счетная машина - была первой отечественной универсальной ламповой ЭВМ в СССР. Она была самой быстродействующей и практически единственной регулярно эксплуатируемой ЭВМ в Европе.

Основные параметры машины таковы: быстродействие - 50 операций в 1 секунду. Конечно, не сравнить с современным компьютером, но для своего времени это был прорыв. Хотя в ее названии есть слово «малая», машина была огромной - размещалась на площади 60 кв. м. Но, несмотря на огромные размеры и невысокие технические характеристики «МЭСМ» эффективно использовалась для решения большого количества научно-технических и народно-хозяйственных задач. И имела большое значение для развития информатики.

Второе поколение ЭВМ Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы. Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Появились также специализированные машины, например ЭВМ для решения экономических задач, для управления производственными процессами, системами передачи информации и т. д. Именно в этот период возникла профессия специалиста по информатике.

Третье поколение ЭВМ – мини ЭВМ. При создании ЭВМ стали использовать интегральные схемы. Обычные электрические соединения с помощью проводов при этом встраивались в микросхему. Наряду с большими вычислительными машинами широко стали использоваться и малые машины. Так, оказалось, что миниЭВМ исключительно хорошо справляется с функциями управления сложными промышленными установками, где большая вычислительная машина часто отказывает. Все это обеспечило доступность малых машин. Сегодня едва ли можно найти такую отрасль промышленности, в которой бы эти машины в той или иной форме успешно не применялись.

Четвертое поколение ЭВМ - большие интегральные схемы (БИС). Машины предназначались для резкого повышения производительности труда в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и в быту. Так незаметно мы вошли в эпоху компьютерной революции.

Компьютерная революция - достаточно неожиданный поворот в истории человечества. Ни ученые, ни даже фантасты не ощущали наступления электронной эры вплоть до того момента, когда сами начали бойко стучать по клавиатуре персонального компьютера. Это очень странно, но это так. Другие области прогресса, например, появление подводных и летательных аппаратов, включая космические, были задолго до своего появления описаны и предсказаны в значительно большем объеме, чем удалось до сих пор реализовать на практике. Роботов - предсказывали, и послушных и агрессивных, всякие говорящие дома, огромные проекционные экраны и немыслимые пульты управления, но только не персональный компьютер в его современном виде. Так что же мы имеем сегодня? Человекообразные роботы так и не вышли из лабораторий, говорящие дома обещают не ранее 2020 года, а вот никем не предсказанный компьютер стал заурядным бытовым прибором, причем очень распространенным. Сегодня на Земле около 900 миллионов действующих персональных компьютеров. Это значит, что на семерых землян в среднем приходится один компьютер.

В ближайшем будущем количество персональных компьютеров, конечно, будет продолжать расти, при этом из настольного компьютер постепенно превращается в мобильный. К 2010 году, по прогнозам ученых, на Земле будет полтора миллиарда действующих компьютеров, из них почти полмиллиарда ноутбуков. Ну, а дальше? Ведь человечество постоянно требует новых решений своих каждодневных задач, которые тоже становятся все сложнее. Каким станет персональный компьютер через 20-30 лет, какие еще появятся устройства, которые сегодня не может представить себе ни ученый, ни фантаст? Трудно сказать. Но, я считаю, обязательно появится что-нибудь новое. Ведь среди современных простых учеников тоже есть будущие изобретатели и ученые, которые создадут такое гениальное устройство, которое в будущем постепенно станет обыденным и бытовым, и люди будут говорить: "Неужели 30 лет назад это никому не приходило в голову?".