Як створюється комп'ютер

Уявляйте життя без комп’ютера.
Тепер всі операції проводяться тільки на комп'ютері. Ми боїмося думати, що деякі тексти повинні писати на папері з ручкою, тому що ми можемо зробити це на комп'ютері, перевірити всі помилки і друк на принтері.

Комп’ютер не має однієї «шкірі», багато людей взяли участь у його створенні, це плоди колективного розуму, гідної дитини найцінніших представників людської гонки!
Немає ніякого способу запам'ятати всіх за назвою, можна лише зауважити ключові фігури і ключові моменти.

• Історія комп'ютера тісно пов'язана з спробами полегшувати і автоматизувати всі види розрахунків. Уже в давні часи з'явився найпростіший розрахунковий пристрій - abacus. Тоді прийшли векселі.
• У XVII ст. було придумано логарифмичне правило – розрахунковий інструмент для спрощення розрахунків, за допомогою яких операції на числах заміщуються операціями на логарифмах цих чисел.
• У 1642 році французьким математиком і фізиком Blaise Pascal (1623-1662) призначено вісім-розрядний апарат.
• У 1820 році французьким Карлом де Колмаром створив арифмометр, здатний виробляти багатозастосування і поділ.
• У 1812 році англійський математик і винахідник Чарльз Капбаж (1791-1871), вирішив викорінити помилки з логарифмічних столів, прийшли до ідеї механічних обчислень. У 1833 році призначений для виконання розрахунків машиною. Щоб ввести і виводити дані Babbage, запропоновані за допомогою пучок-карт. Таку машину необхідно керувати програмним забезпеченням.
• У 1833 році знаменита донька відомого Господа Бирона – англійська жінка Ада Lovelace (Lovelace; 1815-1852) – зацікавила аналітичною машиною Babbage. Вона стала першим програмістом для створення першої програми для цього комп’ютера.
• У 1888 році американський інженер Herman Hollerith (1860-1929) призначений для першого електромеханічного розрахунку машини. Ця машина, яка називається вкладником, може читати і сортувати статистичні записи, зашифровані на пропущених карток. У 1890 р. винаход Hollerith вперше використовувався в 11-му American Census. У роботі, які п'ять сотень працівників дали понад сім років, Hollerith зробив з 43 помічниками на 43 табличках протягом місяця.
У 1896 році компанія Hermann Hollerith заснувала компанію з виробництва таблеток, яка стала основою для майбутнього IBM (International Business Machines Corporation), яка зробила величезний внесок у розвиток світової комп’ютерної техніки.

Робота на теоретичному обґрунтуванні комп’ютера була двома паралельними потоками: обґрунтування апаратного забезпечення та обґрунтування програмної частини. Але оскільки комп’ютер працює з інформацією, перш за все, доведеться розібратися, що це – інформація.

Однією з творців математичної теорії інформації - Американського інженера та математика Шаньнона Claude Elwood (Claude Shannon; 1916-2001) - у 1948 році була опублікована робота «Математичне теорія спілкування», в якій він презентував свою єдиної теорії передачі та обробки інформації. За даними Шанона, інформація включає в себе всі види повідомлень, включаючи ті, що переходять через нервові волокна в живих організмах. Шеннон запропонував вимірювальну інформацію в математичному розумінні, що знижує її до вибору між двома значеннями, або бінарними цифрами, «так» або «не» (1 або 0, правда або помилково, є сигнал або немає сигналу, схема закрита або відкрита).
• У 1944 році на одному з підприємств IBM у співпраці з науковцями в Гарвардському університеті була створена машина Mark-1 з замовлення ВМС США. Це був монстр вагою близько 35 тонн. "Mark-1" була заснована на використанні електромеханічних реле та керованих десятковими номерами, що зашифровані на штампованій стрічці. Машина може маніпулювати номерами до 23 цифр. Займав чотири секунди для розмноження двох 23-бітних чисел.



Електромеханічні реле не працюють досить швидко. Тому розпочато розробку альтернативної версії - комп'ютер на основі електрон ламп. У 1946 році був побудований перший електронний комп'ютер ENIAC. Його вага була 30 тонн, потрібно для розміщення 170 квадратних метрів. Замість тисяч електромеханічних частин ENIAC містяться в 18,000 лампочки. Підрахунок машини в бінарній системі та виконано п'ять тисяч додаткових операцій або три сотні багатофункціональних операцій за секунду.



Вакуумна трубка машина працювала набагато швидше, але самі вакуумні труби часто не вдалося. У 1947 році американські фізики John Bardeen (1908-1991), Walter Brattain (1902-1987), і Вільям Брадфорд Шоклі (1910-1989) запропонували використовувати їх «стабільні комутації напівпровідників» – транзистори (у 1956 р. отримали Нобелівську премію за цей винахід).
Паралельно з Шенноном, американський математик і філософ Норберт Wiener (1894-1964) працював над створенням кібернетики і теорії штучного інтелекту.
Cybernetics – наука загального законодавства процесів управління та передачі інформації в машинах, живих організмах та суспільстві. Cybernetics розробляє загальні принципи створення систем управління та систем автоматизації психічної праці. Основними технічними засобами вирішення проблем кібернетики є комп’ютер. Тому поява кібернетики як самостійна наука пов'язана з створенням комп'ютерів в 40-х роках ХХ століття, а також розвитком кібернетики в теоретичних і практичних аспектах - з прогресом електронних обчислень.
• У 50-х роках ХХ ст. розпочалася активне введення транзисторів в електронній галузі. Один транзистор може замінити 40 світлових ламп. В результаті швидкість машин збільшена на 10 разів з значним зменшенням ваги і розміру. Комп'ютери почали використовувати пристрої пам'яті з магнітних ядер, здатні зберігати велику кількість інформації.
• У 1959 р. були винайдені інтегровані схеми (чипси), в яких розміщені всі електронні компоненти разом з провідниками. Використання чіпсів в комп'ютерах зменшує шлях поточного проходу при переключенні, а швидкість розрахунку збільшується в десять разів. Також значно знижується розмір машин.
• Процес мініатуризації дозволило американській фірмі цифрового обладнання в 1965 році виготовити мінікомп'ютер PDP-8 за ціною 20 тис. дол., який зробив комп'ютер, доступний для середніх і малих комерційних компаній.
Далі після процесу вентиляційних інтегрованих схем зменшено розмір комп'ютерів.



У 1970 році співробітник Intel Ted Hoff створив перший мікропроцесор, розміщуючи кілька інтегрованих ланцюгів на одному кремнієвому чіпі. 8-бітний мікропроцесор, який називається 4004, був одностороннім комп'ютером. Також були запропоновані Motorola і Zilog. За допомогою мікропроцесора з’являються мікрокомп’ютери, які можна розмістити на робочому столі користувача.
Цей процесор пішов на продаж тільки посередині.
У 1973 році мікропроцесор Intel-8008 був випущений, який був 8-бітним.
• У 70-х спробах були зроблені для створення персонального комп'ютера - комп'ютер, призначений для одного - особистого! - користувач (Xerox, Apple). У серпні 1981 року компанія IBM отримала широке поширення персональних комп’ютерів. Перемога ПК почалася!