Kas izgatavoja pirmo datoru. Atgriezties vēsturē: kāds bija pirmais dators pasaulē? Personālā datora izgudrošana ir notikums, kas mainīja pasauli

Pirmā padomju elektroniskā Aprēķinu mašīna tika projektēts un nodots ekspluatācijā netālu no Kijevas pilsētas. Sergeja Ļebedeva (1902-1974) vārds ir saistīts ar pirmā datora parādīšanos Savienībā un kontinentālās Eiropas teritorijā. 1997. gadā pasaules zinātnieku aprindas atzina viņu par datortehnoloģiju pionieri, un tajā pašā gadā Starptautiskā datoru biedrība izdeva medaļu ar uzrakstu: “S.A. Ļebedevs - pirmā datora izstrādātājs un dizainers Padomju Savienībā. Padomju datortehnikas pamatlicējs." Kopumā ar akadēmiķa tiešu līdzdalību tika izveidoti 18 elektroniskie datori, no kuriem 15 nonāca masveida ražošanā.

Sergejs Aleksejevičs Ļebedevs - datortehnoloģiju dibinātājs PSRS

1944. gadā pēc iecelšanas par Ukrainas PSR Zinātņu akadēmijas Enerģētikas institūta direktoru akadēmiķis ar ģimeni pārcēlās uz dzīvi Kijevā. Līdz revolucionāras attīstības radīšanai vēl ir palikuši četri gari gadi. Šis institūts specializējās divās jomās: elektrotehnikā un siltumtehnikā. Ar stingru lēmumu direktors nodala divus ne gluži savienojamus zinātnes virzienus un vada Elektronikas institūtu. Institūta laboratorija pārceļas uz Kijevas nomalēm (Feofania, bijušais klosteris). Tieši tur piepildās profesora Ļebedeva senais sapnis - izveidot elektronisku digitālo kalkulatoru.

Pirmais PSRS dators

1948. gadā tika samontēts pirmā vietējā datora modelis. Ierīce aizņēma gandrīz visu telpas platību 60 m2 platībā. Konstrukcijā bija tik daudz elementu (īpaši apsildes), ka, pirmo reizi iedarbinot mašīnu, tika saražots tik daudz siltuma, ka nācās pat demontēt daļu jumta. Pirmo padomju datora modeli vienkārši sauca par mazo elektronisko skaitļošanas mašīnu (MESM). Tas varēja veikt līdz trim tūkstošiem skaitļošanas operāciju minūtē, kas pēc tā laika standartiem bija pārmērīgi augsts. MESM izmantoja elektroniskās cauruļu sistēmas principu, ko jau bija pārbaudījuši Rietumu kolēģi (“Colossus Mark 1” 1943, “ENIAC” 1946).

Kopumā MESM tika izmantoti aptuveni 6 tūkstoši dažādu vakuuma lampu, ierīcei bija nepieciešama 25 kW jauda. Programmēšana notika, ievadot datus no perforētām lentēm vai ierakstot kodus uz spraudņa slēdža. Datu izvade tika veikta, izmantojot elektromehānisko drukas ierīci vai fotografējot.

MESM parametri:

• binārā skaitīšanas sistēma ar fiksētu punktu pirms nozīmīgākā cipara;
• 17 cipari (16 plus viens rakstzīmei);
• RAM ietilpība: 31 cipariem un 63 komandām;
• funkcionālās ierīces ietilpība: līdzīga RAM;
• trīs adrešu komandu sistēma;
• veiktie aprēķini: četras vienkāršas darbības (saskaitīšana, atņemšana, dalīšana, reizināšana), salīdzināšana, ņemot vērā zīmi, nobīde, salīdzināšana absolūtajā vērtībā, komandu saskaitīšana, vadības nodošana, skaitļu pārnešana no magnētiskā cilindra u.c.;
• ROM tips: sprūda šūnas ar iespēju izmantot magnētisko cilindru;
• datu ievades sistēma: secīga ar vadību caur programmēšanas sistēmu;
• monobloka universāla aritmētiska ierīce paralēlai iedarbībai uz sprūda šūnām.

Neskatoties uz maksimāli iespējamo MESM autonomo darbību, problēmu novēršana joprojām notika manuāli vai ar pusautomātisko regulēšanu. Testu laikā datoram tika lūgts atrisināt vairākas problēmas, pēc kurām izstrādātāji secināja, ka iekārta spēj veikt aprēķinus, kurus cilvēka prāts nevar kontrolēt. Nelielas elektroniskās pievienošanas mašīnas iespēju publiska demonstrācija notika 1951. gadā. No šī brīža ierīce tiek uzskatīta par pirmo padomju elektronisko datoru, kas nodots ekspluatācijā. Pie MESM izveides Ļebedeva vadībā strādāja tikai 12 inženieri, 15 tehniķi un uzstādītāji.

Neskatoties uz vairākiem būtiskiem ierobežojumiem, pirmais PSRS ražotais dators darbojās atbilstoši sava laika prasībām. Šī iemesla dēļ akadēmiķa Ļebedeva mašīnai tika uzticēts veikt aprēķinus, lai atrisinātu zinātniskās, tehniskās un tautsaimniecības problēmas. Mašīnas izstrādes gaitā gūtā pieredze tika izmantota BESM izveidē, un pats MESM tika uzskatīts par strādājošu prototipu, uz kura tika izstrādāti liela datora konstruēšanas principi. Akadēmiķa Ļebedeva pirmā “pankūka” ceļā uz programmēšanas attīstību un visdažādāko skaitļošanas matemātikas jautājumu izstrādi neizrādījās vienreizēja. Iekārta tika izmantota gan pašreizējiem uzdevumiem, gan tika uzskatīta par progresīvāku ierīču prototipu.

Ļebedeva panākumi tika augstu novērtēti augstākajos varas ešelonos, un 1952. gadā akadēmiķis tika iecelts institūta vadošajā amatā Maskavā. Neliela elektroniskā skaitļošanas iekārta, kas ražota vienā eksemplārā, tika izmantota līdz 1957. gadam, pēc tam ierīce tika izjaukta, izjaukta sastāvdaļās un ievietota Kijevas Politehniskā institūta laboratorijās, kur MESM daļas apkalpoja studentus laboratorijas pētījumos.

"M" sērijas datori

Kamēr akadēmiķis Ļebedevs Kijevā strādāja pie elektroniskās skaitļošanas ierīces, Maskavā tika veidota atsevišķa elektroinženieru grupa. 1948. gadā Kržižanovska enerģētikas institūta darbinieki Īzaks Brūks (elektroinženieris) un Baširs Ramejevs (izgudrotājs) iesniedza patentu birojā pieteikumu reģistrēt savu datora projektu. 50. gadu sākumā Ramejevs kļuva par atsevišķas laboratorijas vadītāju, kurā bija paredzēts parādīties šī ierīce. Tikai viena gada laikā izstrādātāji saliek pirmo M-1 mašīnas prototipu. Pēc visiem tehniskajiem parametriem tā bija ierīce, kas bija daudz zemāka par MESM: tikai 20 operācijas sekundē, savukārt Ļebedeva mašīna uzrādīja 50 darbību rezultātu. M-1 raksturīgā priekšrocība bija tā izmērs un enerģijas patēriņš. Dizainā tika izmantotas tikai 730 elektriskās lampas, tām bija nepieciešami 8 kW, un viss aparāts aizņēma tikai 5 m 2.

1952. gadā parādījās M-2, kura produktivitāte pieauga simts reizes, bet lampu skaits tikai dubultojās. Tas tika panākts, izmantojot kontroles pusvadītāju diodes. Taču jauninājumiem bija nepieciešams vairāk enerģijas (M-2 patērēja 29 kW), un dizaina laukums aizņēma četras reizes vairāk nekā tā priekšgājējs (22 m2). Skaitīšanas iespējas no šīs ierīces Tas bija pilnīgi pietiekami, lai īstenotu vairākas skaitļošanas operācijas, taču masveida ražošana nekad netika sākta.

"Baby" dators M-2

M-3 modelis atkal kļuva par “mazuli”: 774 vakuuma caurules, kas patērē enerģiju 10 kW, platība - 3 m 2. Attiecīgi ir samazinājušās arī skaitļošanas iespējas: 30 operācijas sekundē. Bet ar to pilnīgi pietika, lai atrisinātu daudzas pielietotās problēmas, tāpēc M-3 tika ražots nelielā partijā, 16 gab.

1960. gadā izstrādātāji palielināja iekārtas veiktspēju līdz 1000 darbībām sekundē. Šī tehnoloģija tālāk tika aizgūta elektroniskajiem datoriem “Aragats”, “Hrazdan”, “Minsk” (ražoti Erevānā un Minskā). Šie projekti, kas tika īstenoti paralēli vadošajām Maskavas un Kijevas programmām, nopietnus rezultātus uzrādīja tikai vēlāk, datoru pārejas laikā uz tranzistoriem.

"Bultiņa"

Jurija Baziļevska vadībā Maskavā top dators Strela. Pirmais ierīces prototips tika pabeigts 1953. gadā. "Strela" (tāpat kā M-1) saturēja atmiņu katodstaru lampās (MESM izmantoja sprūda šūnas). Šī datora modeļa projekts bija tik veiksmīgs, ka Maskavas skaitļošanas un analītisko mašīnu rūpnīcā sākās šāda veida produktu masveida ražošana. Tikai trīs gadu laikā tika samontēti septiņi ierīces eksemplāri: izmantošanai Maskavas Valsts universitātes laboratorijās, kā arī PSRS Zinātņu akadēmijas un vairāku ministriju datorcentros.

Dators "Strela"

Strela veica 2 tūkstošus operāciju sekundē. Bet ierīce bija ļoti masīva un patērēja 150 kW enerģijas. Dizainā izmantoti 6,2 tūkstoši lampu un vairāk nekā 60 tūkstoši diožu. “Makhina” aizņēma 300 m2 platību.

BESM

Pēc pārcelšanās uz Maskavu (1952. gadā) uz Precīzijas mehānikas un datorzinātņu institūtu, akadēmiķis Ļebedevs sāka ražot jaunu elektronisko skaitļošanas iekārtu - Lielo elektronisko kalkulatoru BESM. Ņemiet vērā, ka jauna datora izveides princips lielā mērā tika aizgūts no Ļebedeva agrīnās izstrādes. Šī projekta īstenošana iezīmēja veiksmīgākās padomju datoru sērijas sākumu.

BESM jau veica līdz 10 000 aprēķinu sekundē. Šajā gadījumā tika izmantotas tikai 5000 lampas, un enerģijas patēriņš bija 35 kW. BESM bija pirmais padomju “plaša profila” dators – sākotnēji to bija paredzēts nodrošināt zinātniekiem un inženieriem dažādas sarežģītības aprēķinu veikšanai.

BESM-2 modelis tika izstrādāts masveida ražošanai. Operāciju skaits sekundē tika palielināts līdz 20 tūkstošiem. Pēc CRT un dzīvsudraba lampu testēšanas šim modelim jau bija operatīvā atmiņa uz ferīta serdeņiem (galvenais RAM veids nākamajiem 20 gadiem). Sērijveida ražošana, kas sākās Volodarsky rūpnīcā 1958. gadā, saražoja 67 iekārtas vienības. BESM-2 iezīmēja militāro datoru izstrādes sākumu, kas kontrolēja gaisa aizsardzības sistēmas: M-40 un M-50. Šo modifikāciju ietvaros tika samontēts pirmais padomju otrās paaudzes dators 5E92b, un turpmākais BESM sērijas liktenis jau bija saistīts ar tranzistoriem.

Padomju kibernētikas pāreja uz tranzistoriem noritēja gludi. Šajā iekšzemes datortehnikas periodā nav īpaši unikālu notikumu. Būtībā vecās datorsistēmas tika aprīkotas ar jaunām tehnoloģijām.

Liela elektroniskā skaitļošanas mašīna (BESM)

Ļebedeva un Burceva izstrādātais pusvadītāju dators 5E92b tika izveidots konkrētiem pretraķešu aizsardzības uzdevumiem. Tas sastāvēja no diviem procesoriem (skaitļošanas un perifērijas kontroliera), bija pašdiagnostikas sistēma un ļāva "karsti" nomainīt skaitļošanas tranzistoru vienības. Veiktspēja bija 500 tūkstoši operāciju sekundē galvenajam procesoram un 37 tūkstoši kontrolierim. Tik augsta papildu procesora veiktspēja bija nepieciešama, jo kopā ar datora bloku darbojās ne tikai tradicionālās ievades-izejas sistēmas, bet arī lokatori. Dators aizņēma vairāk nekā 100 m 2.

Pēc 5E92b izstrādātāji atkal atgriezās pie BESM. Galvenais uzdevums šeit ir universālu datoru ražošana, izmantojot tranzistorus. Tā parādījās BESM-3 (palika kā makets) un BESM-4. Jaunākais modelis tika saražots 30 eksemplāru daudzumā. BESM-4 skaitļošanas jauda ir 40 operācijas sekundē. Ierīce galvenokārt tika izmantota kā "laboratorijas paraugs" jaunu programmēšanas valodu izveidei, kā arī kā prototips modernāku modeļu, piemēram, BESM-6, konstruēšanai.

Visā padomju kibernētikas un datortehnoloģiju vēsturē BESM-6 tiek uzskatīts par progresīvāko. 1965. gadā šis datora ierīce bija visprogresīvākā vadāmībā: izstrādāta pašdiagnostikas sistēma, vairāki darbības režīmi, plašas attālināto ierīču pārvaldības iespējas, iespēja apstrādāt 14 procesora komandas konveijerā, atbalsts virtuālajai atmiņai, komandu kešatmiņai, datu lasīšanai un rakstīšanai. Skaitļošanas veiktspējas rādītāji ir līdz 1 miljonam operāciju sekundē. Šī modeļa ražošana turpinājās līdz 1987. gadam, bet izmantošana līdz 1995. gadam.

"Kijeva"

Pēc akadēmiķa Ļebedeva aizbraukšanas uz “Zlatoglavaju” viņa laboratorija un tās darbinieki nonāca akadēmiķa B. G. vadībā. Gņedenko (Ukrainas PSR Zinātņu akadēmijas Matemātikas institūta direktors). Šajā periodā tika noteikts kurss jauniem notikumiem. Tādējādi radās ideja izveidot datoru, izmantojot vakuuma lampas un atmiņu uz magnētiskajiem serdeņiem. To sauca par "Kijevu". Tās izstrādes laikā pirmo reizi tika pielietots vienkāršotās programmēšanas princips - adrešu valoda.

1956. gadā bijušo Ļebedeva laboratoriju, kas pārdēvēta par Skaitļošanas centru, vadīja V.M. Gluškovs (šodien šī nodaļa darbojas kā Ukrainas Nacionālās Zinātņu akadēmijas akadēmiķa Gluškova vārdā nosauktais Kibernētikas institūts). Tieši Gluškova vadībā “Kijeva” tika pabeigta un nodota ekspluatācijā. Iekārta paliek ekspluatācijā centrā, otrais Kijevas datora paraugs tika iegādāts un samontēts Apvienotajā kodolpētniecības institūtā (Dubna, Maskavas apgabals).

Viktors Mihailovičs Gluškovs

Pirmo reizi datortehnoloģiju izmantošanas vēsturē ar “Kyiv” palīdzību metalurģijas rūpnīcā Dņeprodzeržinskā izdevās izveidot tehnoloģisko procesu attālināto vadību. Ņemiet vērā, ka testa objekts atradās gandrīz 500 kilometru attālumā no automašīnas. "Kijeva" bija iesaistīta vairākos eksperimentos par mākslīgo intelektu, vienkāršu ģeometrisku formu mašīnu atpazīšanu, drukātu un rakstītu burtu atpazīšanas mašīnu modelēšanu un funkcionālo shēmu automātisko sintēzi. Gluškova vadībā iekārtā tika pārbaudīta viena no pirmajām relāciju datu bāzes pārvaldības sistēmām (“AutoDirector”).

Lai gan ierīces pamatā bija tās pašas vakuuma caurules, Kijevā jau bija ferīta transformatora atmiņa ar 512 vārdu tilpumu. Ierīce izmantoja arī ārējo atmiņas bloku uz magnētiskajām bungām, kuru kopējais apjoms bija deviņi tūkstoši vārdu. Šī datora modeļa skaitļošanas jauda bija trīs simti reižu lielāka nekā MESM iespējas. Komandu struktūra ir līdzīga (trīs adreses 32 operācijām).

"Kijevai" bija savas arhitektūras iezīmes: mašīna īstenoja asinhronu vadības nodošanas principu starp funkcionālajiem blokiem; vairāki atmiņas bloki (ferīta RAM, ārējā atmiņa uz magnētiskajām bungām); skaitļu ievade un izvadīšana decimālo skaitļu sistēmā; pasīvā atmiņas ierīce ar konstantu un elementāru funkciju apakšprogrammu kopu; izstrādāta darbības sistēma. Ierīce veica grupas operācijas ar adreses modifikāciju, lai palielinātu sarežģītu datu struktūru apstrādes efektivitāti.

1955. gadā Ramejeva laboratorija pārcēlās uz Penzu, lai izstrādātu citu datoru ar nosaukumu "Ural-1" - lētāku un līdz ar to masveidā ražotu iekārtu. Tikai 1000 lampas ar enerģijas patēriņu 10 kW - tas ļāva ievērojami samazināt ražošanas izmaksas. "Ural-1" tika ražots līdz 1961. gadam, kopā tika samontēti 183 datori. Tie tika uzstādīti datoru centros un dizaina birojos visā pasaulē. Piemēram, Baikonuras kosmodroma lidojumu vadības centrā.

Arī “Ural 2-4” bija balstīta uz vakuuma lampām, taču jau izmantoja RAM uz ferīta serdeņiem un veica vairākus tūkstošus operāciju sekundē.

Šajā laikā Maskavas Valsts universitāte izstrādāja savu datoru “Setun”. Tas arī nonāca masveida ražošanā. Tādējādi Kazaņas datoru rūpnīcā tika saražoti 46 šādi datori.

"Setun" ir elektroniska skaitļošanas ierīce, kuras pamatā ir trīskāršā loģika. 1959. gadā šis dators ar saviem diviem desmitiem vakuumlampu veica 4,5 tūkstošus darbību sekundē un patērēja 2,5 kW enerģijas. Šim nolūkam tika izmantotas ferīta diodes šūnas, kuras padomju elektroinženieris Ļevs Gūtenmahers pārbaudīja tālajā 1954. gadā, izstrādājot savu bezlampu elektronisko datoru LEM-1.

“Setuni” veiksmīgi darbojās dažādās PSRS institūcijās. Tajā pašā laikā vietējā un globālā radīšana datortīkli nepieciešamā maksimālā ierīču saderība (t.i., binārā loģika). Tranzistori bija datoru nākotne, savukārt lampas palika pagātnes relikts (kā kādreiz bija mehāniskie releji).

"Setun"

"Dņepra"

Savulaik Gluškovu sauca par novatoru, viņš vairākkārt izvirzīja drosmīgas teorijas matemātikas, kibernētikas un datortehnoloģiju jomās. Daudzas viņa inovācijas tika atbalstītas un ieviestas akadēmiķa dzīves laikā. Taču laiks mums ir palīdzējis pilnībā novērtēt zinātnieka nozīmīgo ieguldījumu šo jomu attīstībā. Ar vārdu V.M. Gluškovs, vietējā zinātne savieno vēsturiskos pagrieziena punktus pārejai no kibernētikas uz datorzinātnēm un pēc tam uz informācijas tehnoloģijām. Ukrainas PSR Zinātņu akadēmijas Kibernētikas institūts (līdz 1962. gadam - Ukrainas PSR Zinātņu akadēmijas Skaitļošanas centrs), kuru vadīja izcils zinātnieks, specializējies datortehnoloģiju uzlabošanā, lietojumprogrammu un sistēmu programmatūras izstrādē, rūpnieciskajā ražošanas kontroles sistēmas, kā arī informācijas apstrādes pakalpojumi citām cilvēka darbības jomām. Institūts uzsāka plaša mēroga pētījumus par informācijas tīklu, perifērijas ierīču un to komponentu izveidi. Var droši secināt, ka tajos gados zinātnieku pūles bija vērstas uz visu galveno informācijas tehnoloģiju attīstības virzienu “iekarošanu”. Tajā pašā laikā jebkura zinātniski pamatota teorija tika nekavējoties īstenota praksē un atrada apstiprinājumu praksē.

Nākamais solis vietējā datortehnikā ir saistīts ar Dņepras elektroniskās skaitļošanas ierīces parādīšanos. Šī ierīce kļuva par pirmo vispārējas nozīmes pusvadītāju vadības datoru visā Savienībā. Tieši uz Dņepras bāzes sākās mēģinājumi masveidā ražot datortehniku ​​PSRS.

Šī iekārta tika izstrādāta un uzbūvēta tikai trīs gadu laikā, kas tika uzskatīts par ļoti īsu laiku šādai konstrukcijai. 1961. gadā daudzi padomju rūpniecības uzņēmumi tika no jauna aprīkoti, un ražošanas vadība gulēja uz datoru pleciem. Gluškovs vēlāk mēģināja paskaidrot, kāpēc tik ātri izdevies salikt ierīces. Izrādās, ka pat izstrādes un projektēšanas stadijā VC cieši sadarbojās ar uzņēmumiem, kuros bija plānots uzstādīt datorus. Tika analizētas ražošanas īpatnības, posmi un izveidoti algoritmi visam tehnoloģiskajam procesam. Tas ļāva precīzāk programmēt mašīnas, pamatojoties uz uzņēmuma individuālajām rūpnieciskajām īpašībām.

Ar Dņepras piedalīšanos tika veikti vairāki eksperimenti ar dažādu specializāciju ražošanas iekārtu tālvadību: tērauds, kuģu būve, ķīmija. Ņemiet vērā, ka tajā pašā laika posmā Rietumu dizaineri izstrādāja universālu vadības pusvadītāju datoru RW300, kas ir līdzīgs vietējam. Pateicoties Dņepras datora projektēšanai un nodošanai ekspluatācijā, bija iespējams ne tikai samazināt attālumu datortehnoloģiju attīstībā starp mums un Rietumiem, bet arī praktiski staigāt "kājā kājā".

Dņepras datoram ir vēl viens sasniegums: ierīce tika ražota un izmantota kā galvenā ražošanas un skaitļošanas iekārta desmit gadus. Tas (pēc datortehnoloģiju standartiem) ir diezgan nozīmīgs periods, jo lielākajai daļai šādu notikumu modernizācijas un uzlabošanas posms tika lēsts piecu līdz sešu gadu garumā. Šis datormodelis bija tik uzticams, ka tam tika uzticēts izsekot kosmosa kuģu Sojuz 19 un Apollo eksperimentālajiem lidojumiem 1972. gadā.

Pirmo reizi vietējā datoru ražošana tika eksportēta. Tika izstrādāts arī ģenerālplāns specializētas datortehnikas ražošanas rūpnīcas - skaitļošanas un vadības mašīnu rūpnīcas (VUM) - celtniecībai, kas atrodas Kijevā.

Un 1968. gadā Dņepr 2 pusvadītāju dators tika ražots nelielā sērijā. Šiem datoriem bija plašāks mērķis un tie tika izmantoti dažādu skaitļošanas, ražošanas un ekonomiskās plānošanas uzdevumu veikšanai. Bet Dņepr 2 sērijveida ražošana drīz tika apturēta.

"Dnepr" atbilda šādiem tehniskajiem parametriem:

• divu adrešu komandu sistēma (88 komandas);
• binārā skaitļu sistēma;
• 26 bitu fiksētais punkts;
• brīvpiekļuves atmiņa ar 512 vārdiem (no viena līdz astoņiem blokiem);
• skaitļošanas jauda: 20 tūkstoši saskaitīšanas (atņemšanas) operāciju sekundē, 4 tūkstoši reizināšanas (dalīšanas) operāciju ar vienādām frekvencēm;
• aparāta izmērs: 35-40 m2;
• enerģijas patēriņš: 4 kW.

"Promin" un "MIR" sērijas datori

1963. gads kļūst par pagrieziena punktu iekšzemes datoru industrijā. Šogad Promin mašīna (no ukraiņu valodas - ray) tiek ražota datoru ražotnē Severodoņeckā. Šī ierīce bija pirmā, kas izmantoja atmiņas blokus uz metalizētām kartēm, pakāpenisku mikroprogrammu vadību un virkni citu jauninājumu. Šī datormodeļa galvenais mērķis tika uzskatīts par dažādas sarežģītības inženiertehnisko aprēķinu veikšanu.

Ukrainas dators "Promin" ("Luch")

Pēc “Luch” datori “Promin-M” un “Promin-2” nonāca sērijveida ražošanā:

• RAM ietilpība: 140 vārdi;
• datu ievade: no metalizētām perfokartēm vai spraudņa ievades;
• uzreiz iegaumēto komandu skaits: 100 (80 - galvenā un starpposma, 20 - konstantes);
• unicast komandu sistēma ar 32 operācijām;
• skaitļošanas jauda – 1000 vienkāršu uzdevumu minūtē, 100 reizināšanas aprēķini minūtē.

Tūlīt pēc “Promin” sērijas modeļiem parādījās elektroniskā skaitļošanas iekārta ar vienkāršāko skaitļošanas funkciju mikroprogrammas izpildi - MIR (1965). Ņemiet vērā, ka 1967. gadā pasaules tehniskajā izstādē Londonā mašīna MIR-1 saņēma diezgan augstu ekspertu novērtējumu. Amerikāņu uzņēmums IBM (tolaik pasaulē vadošais datortehnikas ražotājs un eksportētājs) pat iegādājās vairākus eksemplārus.

MIR, MIR-1 un pēc tiem otrā un trešā modifikācija patiešām bija nepārspējams vietējās un pasaules ražošanas tehnoloģijas vārds. Piemēram, MIR-2 veiksmīgi konkurēja ar parastās struktūras universālajiem datoriem, kas daudzkārt pārspēja nominālo ātrumu un atmiņas ietilpību. Šajā mašīnā pirmo reizi sadzīves datortehnikas praksē tika ieviests interaktīvs darbības režīms, izmantojot displeju ar vieglu pildspalvu. Katra no šīm mašīnām bija solis uz priekšu ceļā uz viedas iekārtas izveidi.

Līdz ar šīs ierīču sērijas parādīšanos tika ieviesta jauna “mašīnu” programmēšanas valoda - “Analītiķis”. Ievades alfabēts sastāvēja no lielajiem krievu un latīņu burtiem, algebriskām zīmēm, skaitļa veselu skaitļu un daļēju daļu zīmēm, cipariem, skaitļu secības eksponentiem, pieturzīmēm un tā tālāk. Ievadot informāciju iekārtā, varēja izmantot standarta apzīmējumus elementārajām funkcijām. Krievu vārdi, piemēram, "aizstāt", "bit", "aprēķināt", "ja", "tad", "tabula" un citi, tika izmantoti, lai aprakstītu skaitļošanas algoritmu un norādītu izejas informācijas formu. Jebkuras decimāldaļas var ievadīt jebkurā formā. Uzdevuma iestatīšanas periodā tika ieprogrammēti visi nepieciešamie izvades parametri. “Analītiķis” ļāva strādāt ar veseliem skaitļiem un masīviem, rediģēt ievadītās vai jau darbojošās programmas un mainīt aprēķinu bitu dziļumu, aizstājot darbības.

Simboliskais saīsinājums MIR bija tikai saīsinājums ierīces galvenajam mērķim: “mašīna inženiertehniskiem aprēķiniem”. Šīs ierīces tiek uzskatītas par vienu no pirmajiem personālajiem datoriem.

Tehniskie parametri MIR:

• bināro-decimālo skaitļu sistēma;
• fiksētais un peldošais punkts;
• patvaļīgs veikto aprēķinu bitu dziļums un garums (vienīgais ierobežojums bija atmiņas apjoms - 4096 rakstzīmes);
• skaitļošanas jauda: 1000-2000 operācijas sekundē.

Datu ievade tika veikta, izmantojot komplektā iekļauto mašīnrakstīšanas tastatūras ierīci (Zoemtron elektrisko rakstāmmašīnu). Komponenti tika savienoti, izmantojot mikroprogrammas principu. Pēc tam, pateicoties šim principam, bija iespējams uzlabot gan pašu programmēšanas valodu, gan citus ierīces parametrus.

Elbrus sērijas superauto

Izcilais padomju izstrādātājs V.S. Burcevs (1927-2005) Krievijas kibernētikas vēsturē tiek uzskatīts par PSRS pirmo superdatoru un skaitļošanas sistēmu galveno konstruktoru reāllaika vadības sistēmām. Viņš izstrādāja radara signāla atlases un digitalizācijas principu. Tas ļāva izveidot pasaulē pirmo automātisko datu ierakstu no novērošanas radara stacijas, lai vadītu iznīcinātājus līdz gaisa mērķiem. Veiksmīgi veiktie eksperimenti ar vairāku mērķu vienlaicīgu izsekošanu veidoja pamatu automātiskās mērķauditorijas atlases sistēmu izveidei. Šādas shēmas tika izveidotas, pamatojoties uz skaitļošanas ierīcēm Diana-1 un Diana-2, kas izstrādātas Burtseva vadībā.

Pēc tam zinātnieku grupa izstrādāja datorizētu pretraķešu aizsardzības (BMD) sistēmu konstruēšanas principus, kas noveda pie precīzi vadāmu radaru staciju rašanās. Tas bija atsevišķs, ļoti efektīvs skaitļošanas komplekss, kas ļāva tiešsaistē ar maksimālu precizitāti automātiski kontrolēt sarežģītus objektus, kas atrodas lielos attālumos.

1972. gadā importēto pretgaisa aizsardzības sistēmu vajadzībām tika izveidoti pirmie trīs procesoru datori 5E261 un 5E265, kas būvēti pēc moduļu principa. Katrs modulis (procesors, atmiņa, ārējās komunikācijas vadības ierīce) tika pilnībā pārklāts ar aparatūras kontroli. Tas ļāva automātiski dublēt datus atsevišķu komponentu kļūmju vai kļūmju gadījumā. Aprēķinu process netika pārtraukts. Šīs ierīces veiktspēja bija rekordaugsta tajos laikos - 1 miljons darbību sekundē ar ļoti maziem izmēriem (mazāk nekā 2 m 3). Šie S-300 sistēmas kompleksi joprojām tiek izmantoti kaujas pienākumos.

1969. gadā tika izvirzīts uzdevums izstrādāt skaitļošanas sistēmu ar veiktspēju 100 miljoni operāciju sekundē. Šādi parādās Elbrus daudzprocesoru skaitļošanas kompleksa projekts.

Mašīnu ar “ārkārtējām” iespējām attīstībai bija raksturīgas atšķirības līdz ar universālo elektronisko skaitļošanas sistēmu attīstību. Šeit tika izvirzītas maksimālās prasības gan arhitektūrai un elementu bāzei, gan datorsistēmas dizainam.

Darbā pie Elbrus un vairākām pirms tām veiktajām norisēm tika izvirzīti jautājumi par efektīvu kļūdu tolerances ieviešanu un nepārtrauktu sistēmas darbību. Tāpēc tiem ir tādas funkcijas kā daudzapstrāde un saistītie līdzekļi uzdevumu zaru paralēlizēšanai.

1970. gadā sākās plānotā kompleksa būvniecība.

Kopumā Elbruss tiek uzskatīts par pilnīgi oriģinālu padomju attīstību. Tas saturēja tādus arhitektūras un dizaina risinājumus, kuru dēļ MVK veiktspēja pieauga gandrīz lineāri, palielinoties procesoru skaitam. 1980. gadā Elbrus-1 ar kopējo produktivitāti 15 miljoni operāciju sekundē, veiksmīgi izturēja valsts pārbaudes.

MVK "Elbrus-1" kļuva par pirmo datoru Padomju Savienībā, kas uzbūvēts uz TTL mikroshēmu bāzes. Programmatūras ziņā tā galvenā atšķirība ir koncentrēšanās uz augsta līmeņa valodām. Šāda veida kompleksiem tika izveidota arī sava operētājsistēma, failu sistēma un programmēšanas sistēma El-76.

Elbrus-1 nodrošināja veiktspēju no 1,5 līdz 10 miljoniem operāciju sekundē, bet Elbrus-2 - vairāk nekā 100 miljonus operāciju sekundē. Otrā mašīnas versija (1985) bija simetrisks daudzprocesoru skaitļošanas komplekss ar desmit superskalārajiem procesoriem uz matricas LSI, kas tika ražoti Zelenogradā.

Šādas sarežģītības mašīnu sērijveida ražošana prasīja steidzamu datorprojektēšanas automatizācijas sistēmu ieviešanu, un šī problēma tika veiksmīgi atrisināta G.G. vadībā. Rjabova.

“Elbrus” parasti ieviesa vairākus revolucionārus jauninājumus: superskalāro procesoru apstrādi, simetrisku daudzprocesoru arhitektūru ar kopīgu atmiņu, drošas programmēšanas ieviešanu ar aparatūras datu tipiem - visas šīs iespējas vietējās iekārtās parādījās agrāk nekā Rietumos. Singla izveide operētājsistēma daudzprocesoru kompleksiem vadīja B.A. Babajans, kurš savulaik bija atbildīgs par BESM-6 sistēmas programmatūras izstrādi.

Darbs pie ģimenes pēdējās mašīnas Elbrus-3 ar ātrumu līdz 1 miljardam operāciju sekundē un 16 procesoriem tika pabeigts 1991. gadā. Bet sistēma izrādījās pārāk apgrūtinoša (elementu bāzes dēļ). Turklāt tajā laikā parādījās ekonomiski izdevīgāki risinājumi datoru darbstaciju būvniecībai.

Secinājuma vietā

Padomju rūpniecība bija pilnībā datorizēta, taču liels skaits slikti saderīgu projektu un sēriju radīja dažas problēmas. Galvenais “bet” attiecās uz aparatūras nesaderību, kas neļāva izveidot universālas programmēšanas sistēmas: visām sērijām bija dažādi procesora biti, instrukciju kopas un pat baitu izmēri. Un padomju datoru masveida ražošanu diez vai var saukt par masveida ražošanu (piegādes notika tikai uz datoru centriem un ražošanu). Tajā pašā laikā pieauga pārsvars starp amerikāņu inženieriem. Tādējādi 60. gados Silīcija ieleja jau pārliecinoši izcēlās Kalifornijā, kur progresīvās integrālās shēmas tika radītas ar spēku un pamatu.

1968. gadā tika pieņemta valsts direktīva “Rinda”, saskaņā ar kuru PSRS kibernētikas tālākā attīstība tika virzīta pa IBM S/360 datoru klonēšanas ceļu. Sergejs Ļebedevs, kurš tajā laikā palika valsts vadošais elektroinženieris, skeptiski runāja par Rjadu. Pēc viņa domām, kopēšanas ceļš pēc definīcijas bija atpalicēju ceļš. Bet neviens neredzēja citu veidu, kā ātri “audzināt” nozari. Maskavā tika izveidots Elektronisko datortehnoloģiju pētniecības centrs, kura galvenais uzdevums bija īstenot programmu “Ryad” - izstrādāt vienotu S/360 līdzīgu datoru sēriju.

Centra darba rezultāts bija EC sērijas datoru parādīšanās 1971. gadā. Neskatoties uz idejas līdzību ar IBM S/360, padomju izstrādātājiem nebija tiešas piekļuves šiem datoriem, tāpēc sadzīves mašīnu projektēšana sākās ar programmatūras izjaukšanu un arhitektūras loģisku uzbūvi, pamatojoties uz tās darbības algoritmiem.

Bez datora vairs nav iespējams iedomāties dzīvi, tas ir tik dziļi iekļāvies darbības sfērās. Datoru lieto gan pirmās klases skolēni, gan jauno tehnoloģiju izstrādātāji, tas palīdz optimizēt darba procesu un glabā milzīgu informācijas apjomu, lai gan ārēji tā ir kompakta iekārta. Datortehnoloģijas ir palīdzējušas atvieglot datu apstrādes procesu un aizsargāt personas informāciju no publiskas piekļuves.

Tiesa, ar tik ievērojamām datoru priekšrocībām ir arī kas tāds, kas cilvēkus ārkārtīgi satrauc, tas galvenokārt attiecas uz vecākiem. Datorspēļu parādīšanās, īpaši ar uzlabotu grafiku, bērniem, visbiežāk skolas vecumā, izraisa atkarību. Šajā gadījumā vecāki ir spiesti burtiski “karot” ar datoru vai pat no tā atteikties, atgriežot bērnu reālajā pasaulē.

Bet datori ne vienmēr izcēlās ar informācijas apstrādes ātrumu, augstas kvalitātes grafiku un kompaktiem izmēriem. Tāpēc atcerēsimies, kā izskatījās pirmais dators, kad tika izgudrots personālais dators, un kāda bija pirmā datorspēle.

Pirmais dators pasaulē

Pats pirmais programmējamais dators pasaulei tika prezentēts 1946. gada 14. februārī Amerikas Savienotajās Valstīs – ENIAC. Tas svēra 30 tonnas, un tajā bija 18 000 vakuuma lampu. Tiesa, mašīnas ātrums bija tikai 5000 operāciju sekundē. Kopumā šis datora modelis strādāja 9 gadus.

Protams, pirms 1946. gada notika darbs pie datoru radīšanas un tika prezentēti pat piemēroti varianti, taču tie netika praktiski izmantoti.

Piemēram, 1912. gadā krievu zinātnieks A. Krilovs izstrādāja mašīnu diferenciālvienādojumu risināšanai.

Pēc tam, 1927. gadā, ASV tika izgudrots pirmais analogais dators, un 1938. gadā vācu inženieris Konrāds Zuse izveidoja programmējamu mehānisko digitālo Z1 datora modeli, taču tas bija izmēģinājuma modelis un tam tika veikti vairāki jauninājumi. Jau 1941. gadā parādījās mašīnas 3. versija - Z3, kas vairāk kā citi līdzinājās mūsdienu datoram, bet tomēr prasīja modifikācijas.

1942. gadā ABC elektroniskā digitālā datora izveide turpinājās arī ASV, taču modelis netika pabeigts, jo izstrādātājs Džons Atanasofs tika iesaukts armijā. Nepabeigto modeli pētīja Džons Maušlijs un sāka veidot savu datoru ENIAC, un 1946. gadā zinātnieks pabeidza daudzu gadu darbu. Mauchly's ENIAC bija dators, kas veica datoram uzticētos uzdevumus un kam bija bināro skaitļu sistēma, uz kuras ir būvēti mūsdienu datori.

Pirmais dators tika izstrādāts, lai atrisinātu problēmas kara apstākļos, un to izmantoja ASV armija. Galvenais mērķis bija automatizēt aprēķinus artilērijas un aviācijas bombardēšanas laikā. Un, ja agrāk tika izveidotas daudzas nodaļas aprēķiniem, izmantojot slaidu kārtulas, tad līdz ar datoru izveidi pazuda nepieciešamība pēc aprēķiniem tik lēnā un sarežģītā veidā.

Personālā datora (PC) izveides vēsture

Protams, datoru radīšana bija pirmais impulss personālo datoru radīšanai, bet tomēr katram no tiem bija individuāls attīstības virziens.

Kā jau minēts, datori tika radīti galvenokārt armijas vajadzībām, turklāt to cenas bija uzpūstas (4000-5000 USD), un datoru izmēri bija pārāk lieli. Tāpēc radās ideja par radīšanu personālais dators parādījās diezgan ātri. Jau 1968. gadā padomju inženieris A. A. Gorohovs domāja izveidot “programmējamu intelektuālo ierīci”, kas saturēja mātesplatē, videokarte, ievades ierīce un atmiņa. Tomēr Gorohovs nesaņēma finansējumu, un projekts palika tikai zīmējumos.

Precīzu personālā datora parādīšanās datumu noteikt praksē izrādījās sarežģīti, jo pēc mikroshēmu un mikroprocesoru publiskas pieejamības 20. gadsimta 70. gados to centās izveidot ne tikai zinātnieki, bet arī amatieri. Taču droši zināms, ka 1975. gadā pasaulei tika prezentēts pirmais seriālais dators - Altair 8800. Tiesa, ārēji tas bija konstrukciju komplekts, kas sastāvēja no atsevišķiem blokiem un shēmām, bet tomēr, pēc tā īpašībām, eksperti to klasificē. kā personālais dators.

1976. gadā tika izlaists masveida pārdošanai un lietošanai paredzēts dators - Apple I. Jaunajam personālajam datoram nebija pievienots tikai monitors, pretējā gadījumā Apple datorā jau bija visas modernā modeļa sastāvdaļas. Jau 1977. gadā šis trūkums tika novērsts, un uzņēmums sāka ražot modeļus ar saviem monitoriem.

1981. gadā cita datoru kompānija IBM prezentēja jaunu datora modeli IBM 5150, un arī šogad parādījās pirmais personālais dators Padomju Savienībā NTs-8010. Bet nevienā no šiem modeļiem nebija datora peles. Tas parādījās tikai kā daļa no jauna datora, ko Apple izstrādāja 1983. gadā - Apple Lisa.

Tiesa, šis modelis bija tik dārgs, ka nebija plaši izplatīts. Ņemot vērā iepriekšējo neveiksmi, 1984. gadā Apple izlaida uzlabotu Macintosh modeli, kas kļuva tik veiksmīgs, ka tā ierīce tika izmantota par pamatu modernam personālajam datoram.

Pasaulē pirmā spēle datorā

Pirmā datorspēle parādījās 1962. gadā, izstrādātāji bija Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta programmētāji, un ideja piederēja Stīvam Raselam un Mārtinam Grēcam, kuri, satiekoties, vienojās, pamatojoties uz aizraušanos ar zinātnisko fantastiku. Spēle tika izveidota brīvajā laikā, vispirms programmētāji uzrakstīja pašu programmu, un tad mēneša laikā tā tika iedzīvināta.

Rezultātā tika izveidota pirmā datorspēle ar nosaukumu Spacewar. Tā bija kauja starp 2 kosmosa kuģiem, kas viens uz otru raidīja raķetes. Spēle tika izveidota uz PDP-1 procesora bāzes, kas veica 100 000 operāciju sekundē un bija 9 KB RAM.

Spēle noritēja šādi: displejā tika parādīta karte, kas attēloja zvaigžņotās debesis, uz kurām atradās karakuģi. Pretinieki tos kontrolēja, izmantojot tastatūras un kursorsviras. Izšaušanas raķešu skaits bija stingri ierobežots, un bija tikai 2 veidi, kā manevrēt prom no ienaidnieka – griezties ap zvaigznēm, izvairoties no šāviena vai veikt hiperlēcienu – kura laikā kuģis uz sekundi pazuda no kaujas lauka un pēkšņi parādījās citā kartes punktā.

Lai gan Spaceawars bija arī pirmā komerciālā spēle, tā radītājiem nenesa nekādus ienākumus, lai gan atnesa slavu un godu šaurajās programmētāju aprindās. Taču turpmākās līdzīgas datorspēles jau ir kļuvušas populāras un radītājiem nes lielu peļņu. Starp citu, viena no Spacewar versijām joprojām glabājas Kalifornijas Datoru muzeja vēstures centra kolekcijā.

Mūsdienās pētījumi liecina, ka datorspēles, pareizi izvēlētas un pareizi lietotas, pat labvēlīgi ietekmē bērnu attīstību. Izstrādātāji pievērš uzmanību spēlēm, kuru mērķis ir attīstīt loģisko domāšanu un koordināciju, un uzvara šādās spēlēs attīsta bērna pašapziņu nākotnē.

Bet, kā jau minēts, ne visas datorspēles noved pie spēcīgu īpašību veidošanās bērnā, un pārmērīgs hobijs noteikti negatīvi ietekmē gan veselību, gan psihi. Noteikti ir nepareizi pilnībā atteikties no spēlēm, taču ir vērts uzkrāt krājumus alternatīvi veidi piesaistīt bērnu uzmanību, lai viņus ieinteresētu ārpasaulē.

Pirmais dators, pirmais personālais dators un pat pirmā datorspēle tika iemūžināti fotogrāfijās un ir saglabājušies līdz mūsdienām, tos ir viegli atrast internetā publiski. Par šo tēmu uzņemts arī liels skaits interesantu un izzinošu filmu, piemēram, filma no Discovery, kas ievietota YouTube kanālā.

Viena no pirmajām ierīcēm (V-IV gs. p.m.ē.), no kuras var uzskatīt par sākušos datoru attīstības vēsturi, bija īpašs dēlis, vēlāk saukts par “abaku”. Aprēķini par to tika veikti, pārvietojot kaulus vai akmeņus dēļu padziļinājumos no bronzas, akmens, ziloņkaula un tamlīdzīgiem materiāliem. Grieķijā abakuss pastāvēja jau 5. gadsimtā. pirms mūsu ēras japāņi to sauca par “serobajanu”, ķīnieši to sauca par “suanpanu”. Senajā Krievijā skaitīšanai tika izmantota ierīce, kas līdzīga abakam - "dēlīšu skaitīšana". 17. gadsimtā šī ierīce ieguva parastā krievu abakusa formu.

Abacus (V-IV gadsimts pirms mūsu ēras)

Franču matemātiķis un filozofs Blēzs Paskāls 1642. gadā radīja pirmo mašīnu, kas par godu tās radītājam saņēma nosaukumu Pascalina. Mehāniska ierīce kastes formā ar daudziem pārnesumiem, papildus saskaitīšanai, veica arī atņemšanu. Dati tika ievadīti aparātā, griežot ciparnīcas, kas atbilda cipariem no 0 līdz 9. Atbilde parādījās metāla korpusa augšpusē.

1673. gadā Gotfrīds Vilhelms Leibnics izveidoja mehānisku aprēķina ierīci (Leibnica kalkulators - Leibnica kalkulators), kas pirmo reizi ne tikai saskaitīja un atņēma, bet arī reizina, dalīja un aprēķināja kvadrātsakni. Pēc tam Leibnica ritenis kļuva par masas aprēķināšanas instrumentu prototipu - pievienošanas mašīnām.

Angļu matemātiķis Čārlzs Babidžs izstrādāja ierīci, kas ne tikai veica aritmētiskās darbības, bet arī nekavējoties izdrukāja rezultātus. 1832. gadā no diviem tūkstošiem misiņa detaļu uzbūvēja desmitkārt mazāku modeli, kas svēra trīs tonnas, taču spēja veikt aritmētiskās darbības ar precizitāti līdz sestajai zīmei aiz komata un aprēķināt otrās kārtas atvasinājumus. Šis dators kļuva par īstu datoru prototipu; to sauca par diferenciālo mašīnu.

Summēšanas aparātu ar nepārtrauktu desmitnieku pārraidi izveidojis krievu matemātiķis un mehāniķis Pafnutijs Ļvovičs Čebiševs. Šī ierīce nodrošina visu aritmētisko darbību automatizāciju. 1881. gadā tika izveidots pielikums saskaitīšanas mašīnai reizināšanai un dalīšanai. Desmitnieku nepārtrauktas pārraides princips ir plaši izmantots dažādos skaitītājos un datoros.

Automatizētā datu apstrāde parādījās pagājušā gadsimta beigās ASV. Hermanis Holerits izveidoja ierīci - Hollerith Tabulator -, kurā uz perfokartēm izdrukātā informācija tika atšifrēta ar elektrisko strāvu.

1936. gadā jauns Kembridžas zinātnieks Alans Tjūrings nāca klajā ar prāta skaitļošanas mašīnu, kas pastāvēja tikai uz papīra. Viņa “viedā mašīna” darbojās pēc noteikta algoritma. Atkarībā no algoritma iedomāto mašīnu var izmantot ļoti dažādiem mērķiem. Taču tolaik tie bija tīri teorētiski apsvērumi un shēmas, kas kalpoja kā programmējama datora prototips, kā skaitļošanas ierīce, kas apstrādā datus atbilstoši noteiktai komandu secībai.

Informācijas revolūcijas vēsturē

Civilizācijas attīstības vēsturē ir notikušas vairākas informācijas revolūcijas - sociālo sabiedrisko attiecību transformācijas sakarā ar izmaiņām informācijas apstrādes, uzglabāšanas un pārraidīšanas jomā.

Pirmkārt Revolūcija ir saistīta ar rakstīšanas izgudrojumu, kas izraisīja milzīgu kvalitatīvu un kvantitatīvu lēcienu civilizācijā. Ir iespēja nodot zināšanas no paaudzes paaudzē.

Otrkārt(16. gs. vidus) revolūciju izraisīja poligrāfijas izgudrojums, kas radikāli mainīja industriālo sabiedrību, kultūru un darbības organizāciju.

Trešais(19. gadsimta beigas) revolūcija ar atklājumiem elektrības jomā, pateicoties kuriem parādījās telegrāfs, telefons, radio un ierīces, kas ļauj ātri pārraidīt un uzkrāt informāciju jebkurā apjomā.

Ceturtais(kopš 20. gadsimta septiņdesmitajiem gadiem) revolūcija ir saistīta ar mikroprocesoru tehnoloģijas izgudrošanu un personālā datora parādīšanos. Datori un datu pārraides sistēmas (informācijas sakari) tiek veidotas, izmantojot mikroprocesorus un integrālās shēmas.

Šo periodu raksturo trīs fundamentāli jauninājumi:

• pāreja no mehāniskiem un elektriskiem informācijas pārveidošanas līdzekļiem uz elektroniskajiem;
• visu komponentu, ierīču, instrumentu, mašīnu miniaturizācija;
• programmatūras vadītu ierīču un procesu izveide.

Datortehnoloģiju attīstības vēsture

Informācijas uzglabāšanas, konvertēšanas un pārraidīšanas nepieciešamība cilvēkiem parādījās daudz agrāk nekā telegrāfa aparāta, pirmās telefona centrāles un elektroniskā datora (datora) radīšana. Patiesībā visa pieredze, visas cilvēces uzkrātās zināšanas tā vai citādi veicināja datortehnoloģiju rašanos. Datoru radīšanas vēsture - aprēķinu veikšanas elektronisko mašīnu vispārējais nosaukums - sākas tālu pagātnē un ir saistīta ar gandrīz visu cilvēka dzīves un darbības aspektu attīstību. Kamēr pastāv cilvēka civilizācija, tik ilgi tiek izmantota noteikta aprēķinu automatizācija.

Datortehnoloģiju attīstības vēsture aizsākās apmēram piecus gadu desmitus. Šajā laikā ir mainījušās vairākas datoru paaudzes. Katra nākamā paaudze izcēlās ar jauniem elementiem (elektronu lampas, tranzistori, integrālās shēmas), kuru ražošanas tehnoloģija bija būtiski atšķirīga. Pašlaik ir vispārpieņemta datoru paaudžu klasifikācija:

• Pirmā paaudze (1946 - 50. gadu sākums). Elementa bāze ir elektronu caurules. Datori izcēlās ar lieliem izmēriem, lielu enerģijas patēriņu, zemu ātrumu, zemu uzticamību un programmēšanu kodos.
• Otrā paaudze (50. gadu beigas - 60. gadu sākums). Elementa pamatne - pusvadītājs. Gandrīz viss ir uzlabojies salīdzinājumā ar iepriekšējās paaudzes datoriem specifikācijas. Programmēšanai tiek izmantotas algoritmiskās valodas.
• 3. paaudze (60. gadu beigas - 70. gadu beigas). Elementu bāze - integrālās shēmas, daudzslāņu iespiedshēmu montāža. Strauji samazināts datoru izmērs, palielinot to uzticamību, palielinot produktivitāti. Piekļuve no attāliem termināļiem.
• Ceturtā paaudze (no 70. gadu vidus līdz 80. gadu beigām). Elementu bāze ir mikroprocesori, lielas integrālās shēmas. Tehniskie parametri ir uzlaboti. Personālo datoru masveida ražošana. Attīstības virzieni: jaudīgas daudzprocesoru skaitļošanas sistēmas ar augstu veiktspēju, lētu mikrodatoru izveide.
• Piektā paaudze (no 80. gadu vidus). Sākās viedo datoru izstrāde, taču tā vēl nav bijusi veiksmīga. Ievads visās datortīklu jomās un to integrācijā, izkliedētās datu apstrādes izmantošana, datorinformācijas tehnoloģiju plaša izmantošana.

Līdz ar datoru paaudžu maiņu mainījās arī to lietošanas būtība. Ja sākumā tie tika radīti un izmantoti galvenokārt skaitļošanas problēmu risināšanai, tad vēlāk to pielietojuma joma paplašinājās. Tas ietver informācijas apstrādi, ražošanas kontroles automatizāciju, tehnoloģiskos un zinātniskos procesus un daudz ko citu.

Konrāds Zuse datoru darbības principi

Ideja par iespēju izveidot automatizētu skaitļošanas aparātu ienāca prātā vācu inženierim Konrādam Zuzei, un 1934. gadā Zuse formulēja pamatprincipus, uz kuriem būtu jādarbojas nākotnes datoriem:

• binārā skaitļu sistēma;
• pēc “jā/nē” principa strādājošu ierīču izmantošana (loģiski 1/0);
• pilnībā automatizēts datora process;
• aprēķinu procesa programmatūras kontrole;
• atbalsts peldošā komata aritmētikai;
• izmantojot lielas ietilpības atmiņu.

Zuse bija pirmais pasaulē, kurš noteica, ka datu apstrāde sākas ar bitu (viņš bitu nosauca par “jā/nē statusu”, bet binārās algebras formulas — nosacītu priekšlikumu), pirmais, kurš ieviesa terminu “mašīnvārds” ( Word), pirmais, kas apvienoja aritmētisko un loģisko kalkulatoru darbību, norādot, ka “datora elementārā darbība ir divu bināro skaitļu vienlīdzības pārbaude. Rezultāts būs arī binārs skaitlis ar divām vērtībām (vienāds, nevis vienāds).

Pirmā paaudze - datori ar vakuumlampām

Colossus I ir pirmais cauruļu dators, ko briti radīja 1943. gadā, lai atšifrētu vācu militāros šifrus; tas sastāvēja no 1800 vakuumlampām — ierīcēm informācijas glabāšanai — un bija viens no pirmajiem programmējamajiem elektroniskajiem digitālajiem datoriem.

ENIAC - tika izveidots artilērijas ballistikas tabulu aprēķināšanai; šis dators svēra 30 tonnas, aizņēma 1000 kvadrātpēdas un patērēja 130-140 kW elektroenerģijas. Datorā bija 17 468 sešpadsmit veidu vakuuma lampas, 7200 kristāla diodes un 4100 magnētiskie elementi, un tie atradās skapjos ar kopējo tilpumu aptuveni 100 m 3. ENIAC veiktspēja bija 5000 operāciju sekundē. Iekārtas kopējās izmaksas bija USD 750 000. Elektrības patēriņš bija 174 kW, un kopējā aizņemtā platība bija 300 m2.

Vēl viens 1. paaudzes datoru pārstāvis, kuram vajadzētu pievērst uzmanību, ir EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer). EDVAC ir interesants, jo tas mēģināja ierakstīt programmas elektroniski tā sauktajās "ultraskaņas aizkaves līnijās", izmantojot dzīvsudraba lampas. 126 šādās rindās bija iespējams saglabāt 1024 četrciparu bināro skaitļu rindas. Tā bija "ātrā" atmiņa. Kā “lēnai” atmiņai tai vajadzēja ierakstīt skaitļus un komandas uz magnētiskā vada, taču šī metode izrādījās neuzticama, un bija jāatgriežas pie teletaipa lentēm. EDVAC bija ātrāks nekā tā priekšgājējs, pievienojot 1 µs un dalot ar 3 µs. Tajā bija tikai 3,5 tūkstoši elektronisko lampu un atradās 13 m 2 platībā.

UNIVAC (Universal Automatic Computer) bija elektroniska ierīce ar atmiņā saglabātām programmām, kuras tur tika ievadītas nevis no perfokartēm, bet gan izmantojot magnētisko lenti; tas nodrošināja lielu informācijas lasīšanas un rakstīšanas ātrumu un līdz ar to arī augstāku iekārtas veiktspēju kopumā. Vienā lentē varētu būt miljons rakstzīmju, kas rakstītas binārā formā. Lentēs varēja saglabāt gan programmas, gan starpposma datus.

Otrā paaudze ir dators ar tranzistoriem.

Tranzistori nomainīja vakuuma lampas 60. gadu sākumā. Tranzistori (kas darbojas kā elektriskie slēdži) patērē mazāk enerģijas un rada mazāk siltuma un aizņem mazāk vietas. Apvienojot vairākas tranzistoru shēmas uz vienas plates, tiek iegūta integrēta shēma (mikroshēma, burtiski, plāksne). Tranzistori ir bināro skaitļu skaitītāji. Šīs daļas reģistrē divus stāvokļus - strāvas klātbūtni un strāvas neesamību, un tādējādi apstrādā tām sniegto informāciju tieši šajā binārajā formā.

1953. gadā Viljams Šoklijs izgudroja p-n savienojuma tranzistoru. Tranzistors aizstāj vakuuma cauruli un tajā pašā laikā darbojas ar lielāku ātrumu, ražo ļoti maz siltuma un gandrīz nepatērē elektrību. Vienlaikus ar elektronisko lampu aizstāšanu ar tranzistoriem tika pilnveidotas informācijas glabāšanas metodes: kā atmiņas ierīces sāka izmantot magnētiskos serdeņus un magnētiskās bungas, un jau 60. gados kļuva plaši izplatīta informācijas glabāšana diskos.

Viens no pirmajiem tranzistoru datoriem, Atlas Guidance Computer, tika palaists 1957. gadā un tika izmantots, lai kontrolētu Atlas raķetes palaišanu.

RAMAC tika izveidots 1957. gadā lēts dators ar modulāru ārējo atmiņu diskos, kombinēto brīvpiekļuves atmiņu uz magnētiskajiem serdeņiem un bungām. Un, lai gan šis dators vēl nebija pilnībā tranzistorizēts, tas izcēlās ar augstu veiktspēju un vieglu apkopi, un tas bija ļoti pieprasīts biroja automatizācijas tirgū. Tāpēc korporatīvajiem klientiem steidzami tika izlaists “liels” RAMAC (IBM-305); lai uzņemtu 5 MB datu, RAMAC sistēmai bija nepieciešami 50 diski ar 24 collu diametru. Uz šī modeļa bāzes izveidotā informācijas sistēma nevainojami apstrādāja pieprasījumu masīvus 10 valodās.

1959. gadā IBM izveidoja savu pirmo lieldatora datoru ar visiem tranzistoriem 7090, kas spēj veikt 229 000 operāciju sekundē — īstu tranzistorizētu lieldatoru. 1964. gadā, pamatojoties uz diviem 7090 lieldatoriem, amerikāņu aviokompānija SABRE pirmo reizi izmantoja automatizētu sistēmu aviobiļešu pārdošanai un rezervēšanai 65 pilsētās visā pasaulē.

1960. gadā DEC ieviesa pasaulē pirmo minidatoru PDP-1 (Programmed Data Processor), datoru ar monitoru un tastatūru, kas kļuva par vienu no ievērojamākajām parādībām tirgū. Šis dators spēja veikt 100 000 operāciju sekundē. Pati iekārta aizņēma tikai 1,5 m 2 uz grīdas. PDP-1 kļuva par pasaulē pirmo spēļu platformu, pateicoties MIT studentam Stīvam Raselam, kurš tai uzrakstīja Zvaigžņu kara datora rotaļlietu!

1968. gadā Digital uzsāka pirmo sērijveida minidatoru ražošanu – tas bija PDP-8: to cena bija aptuveni 10 000 USD, un modelis bija ledusskapja lielumā. Šo konkrēto PDP-8 modeli varēja iegādāties laboratorijas, universitātes un mazie uzņēmumi.

Tā laika sadzīves datorus var raksturot šādi: arhitektonisko, ķēžu un funkcionālo risinājumu ziņā tie atbilda savam laikam, taču to iespējas bija ierobežotas ražošanas un elementu bāzes nepilnības dēļ. Populārākās mašīnas bija BESM sērija. Sērijveida ražošana, diezgan nenozīmīga, sākās ar datoru Ural-2 (1958), BESM-2, Minsk-1 un Ural-3 (visi - 1959) izlaišanu. 1960. gadā sāka ražot M-20 un Ural-4 sērijas. Maksimālā veiktspēja 1960. gada beigās tam bija M-20 (4500 lampas, 35 tūkstoši pusvadītāju diožu, atmiņa ar 4096 šūnām) - 20 tūkstoši operāciju sekundē. Pirmie datori, kuru pamatā bija pusvadītāju elementi (“Razdan-2”, “Minsk-2”, “M-220” un “Dņepr”), vēl bija izstrādes stadijā.

Trešā paaudze - maza izmēra datori, kuru pamatā ir integrālās shēmas

50. un 60. gados elektronisko iekārtu montāža bija darbietilpīgs process, ko palēnināja pieaugošā sarežģītība. elektroniskās shēmas. Piemēram, datora tipa CD1604 (1960, Control Data Corp.) bija aptuveni 100 tūkstoši diožu un 25 tūkstoši tranzistoru.

1959. gadā amerikāņi Džeks Sentklērs Kilbijs (Texas Instruments) un Roberts N. Noiss (Fairchild Semiconductor) neatkarīgi izgudroja integrālo shēmu (IC) – tūkstošiem tranzistoru kolekciju, kas novietotas uz vienas silīcija mikroshēmas mikroshēmas iekšpusē.

Datoru ražošana, izmantojot IC (tos vēlāk sauca par mikroshēmām), bija daudz lētāka nekā izmantojot tranzistorus. Pateicoties tam, daudzas organizācijas varēja iegādāties un izmantot šādas iekārtas. Un tas, savukārt, izraisīja pieprasījuma pieaugumu pēc vispārējas nozīmes datoriem, kas paredzēti dažādu problēmu risināšanai. Šajos gados datoru ražošana ieguva rūpniecisku mērogu.

Tajā pašā laikā parādījās pusvadītāju atmiņa, kas joprojām tiek izmantota personālajos datoros līdz šai dienai.

Ceturtā paaudze - personālie datori, kuru pamatā ir procesori

IBM PC priekšteči bija Apple II, Radio Shack TRS-80, Atari 400 un 800, Commodore 64 un Commodore PET.

Personālo datoru (PC) rašanās ir pamatoti saistīta ar Intel procesoriem. Korporācija tika dibināta 1968. gada jūnija vidū. Kopš tā laika Intel ir izaudzis par pasaulē lielāko mikroprocesoru ražotāju ar vairāk nekā 64 tūkstošiem darbinieku. Intel mērķis bija izveidot pusvadītāju atmiņu, un, lai izdzīvotu, uzņēmums sāka pieņemt trešo pušu pasūtījumus pusvadītāju ierīču izstrādei.

1971. gadā Intel saņēma pasūtījumu izstrādāt 12 mikroshēmu komplektu programmējamiem mikrokalkulatoriem, taču Intel inženieriem 12 specializētu mikroshēmu izveide šķita apgrūtinoša un neefektīva. Mikroshēmu diapazona samazināšanas problēma tika atrisināta, izveidojot pusvadītāju atmiņas “pāri” un izpildmehānismu, kas spēj darboties saskaņā ar tajā saglabātajām komandām. Tas bija izrāviens skaitļošanas filozofijā: universāla loģiskā vienība 4 bitu centrālā procesora bloka formā i4004, ko vēlāk sauca par pirmo mikroprocesoru. Tas bija 4 mikroshēmu komplekts, tostarp viena mikroshēma, kuru kontrolēja komandas, kas tika saglabātas pusvadītāju iekšējā atmiņā.

Kā komerciāla attīstība mikrodators (kā toreiz sauca mikroshēmu) parādījās tirgū 1971. gada 11. novembrī ar nosaukumu 4004: 4 bit, kas satur 2300 tranzistorus, ar takts frekvenci 60 kHz, maksāja 200 USD. 1972. gadā Intel izlaida astoņu bitu mikroprocesors 8008, bet 1974. gadā - tā uzlabotā versija Intel-8080, kas līdz 70. gadu beigām kļuva par standartu mikrodatoru industrijā. Jau 1973. gadā Francijā parādījās pirmais dators, kas balstīts uz 8080 procesoru Micral. Amerikā šis procesors dažādu iemeslu dēļ nebija veiksmīgs (Padomju Savienībā tas tika kopēts un ilgu laiku ražots ar nosaukumu 580VM80). Tajā pašā laikā inženieru grupa pameta Intel un izveidoja Zilog. Tā visievērojamākais produkts ir Z80, kuram ir paplašināts 8080 instrukciju komplekts un kas nodrošināja tā komerciālos panākumus sadzīves tehnikai, iztika ar vienu 5 V barošanas spriegumu. Jo īpaši uz tā pamata tika izveidots dators ZX-Spectrum (dažreiz saukts tā radītāja vārdā - Sinclair), kas praktiski kļuva par 80. gadu vidus Home PC prototipu. 1981. gadā Intel izlaida 16 bitu procesorus 8086 un 8088 - 8086 analogus, izņemot ārējo 8 bitu datu kopni (toreiz visas perifērijas ierīces vēl bija 8 bitu).

Intel konkurents Apple II dators izcēlās ar to, ka tā nebija līdz galam gatava ierīce un tajā bija atstāta zināma brīvība modifikācijai tieši pašam lietotājam – bija iespējams uzstādīt papildus interfeisa plates, atmiņas plates utt. vai šī funkcija, ko vēlāk sāka saukt par "atvērto arhitektūru", kļuva par tās galveno priekšrocību. Apple II panākumus veicināja vēl divi jauninājumi, kas izstrādāti 1978. gadā. Lēta diskešu krātuve un pirmā komerciālā aprēķinu programma VisiCalc izklājlapa.

Dators Altair-8800, kas veidots uz Intel-8080 procesora, bija ļoti populārs 70. gados. Lai gan Altair iespējas bija visai ierobežotas – operatīvā atmiņa bija tikai 4 KB, trūka tastatūras un ekrāna, tā parādīšanās tika sagaidīta ar lielu entuziasmu. Tas tika laists tirgū 1975. gadā, un pirmajos mēnešos tika pārdoti vairāki tūkstoši mašīnas komplektu.

Šis MITS izstrādātais dators tika pārdots pa pastu kā detaļu komplekts pašmontēšanai. Viss montāžas komplekts maksāja 397 USD, savukārt Intel procesors vien tika pārdots par 360 USD.

Personālo datoru izplatība līdz 70. gadu beigām nedaudz samazināja pieprasījumu pēc lielajiem datoriem un minidatoriem - IBM 1979. gadā izlaida IBM datoru, kura pamatā ir procesors 8088. Programmatūra, kas pastāvēja 80. gadu sākumā, bija vērsta uz tekstapstrādi. un vienkārši elektroniski galdi, un pati doma, ka “mikrodators” varētu kļūt par pazīstamu un nepieciešamu ierīci darbā un mājās, šķita neticama.

1981. gada 12. augustā IBM prezentēja personālo datoru (PC), kas apvienojumā ar Microsoft programmatūru kļuva par standartu visai mūsdienu pasaules datoru parkam. IBM PC modeļa cena ar vienkrāsainu displeju bija aptuveni 3000 USD, ar krāsu displeju – 6000 USD. IBM PC konfigurācija: Intel 8088 procesors ar frekvenci 4,77 MHz un 29 tūkstoši tranzistoru, 64 KB RAM, 1 disketes disks ar ietilpību 160 KB un parasts iebūvēts skaļrunis. Šajā laikā lietojumprogrammu palaišana un darbs ar tām bija patiesas sāpes: trūkuma dēļ cietais disks visu laiku bija jāmaina disketes, nebija “peles”, nebija grafiskā loga lietotāja interfeisa, nebija precīzas atbilstības starp attēlu ekrānā un gala rezultātu (WYSIWYG). Krāsu grafika bija ārkārtīgi primitīva, nebija ne runas par trīsdimensiju animāciju vai fotogrāfiju apstrādi, taču ar šo modeli sākās personālo datoru attīstības vēsture.

1984. gadā IBM ieviesa vēl divus jaunus produktus. Vispirms tika izlaists mājas lietotājiem paredzēts modelis PCjr, kas balstīts uz 8088 procesoru, kas bija aprīkots ar, iespējams, pirmo bezvadu tastatūru, taču šis modelis tirgū neguva panākumus.

Otrs jaunais produkts ir IBM PC AT. Vissvarīgākā iezīme: pāreja uz augstāka līmeņa mikroprocesoriem (80286 ar 80287 digitālo kopprocesoru), vienlaikus saglabājot savietojamību ar iepriekšējiem modeļiem. Šis dators izrādījās standartu noteicējs daudzus gadus uz priekšu vairākos aspektos: tas bija pirmais, kas ieviesa 16 bitu paplašināšanas kopni (kas joprojām ir standarts līdz mūsdienām) un EGA grafikas adapterus ar izšķirtspēju 640x350. un 16 bitu krāsu dziļums.

1984. gadā tika izlaisti pirmie Macintosh datori ar grafisko interfeisu, peli un daudziem citiem lietotāja interfeisa atribūtiem, kas ir būtiski mūsdienu galddatoriem. Jaunais interfeiss neatstāja vienaldzīgus lietotājus, taču revolucionārais dators nebija savietojams ar iepriekšējām programmām vai aparatūras komponentiem. Un tā laika korporācijās WordPerfect un Lotus 1-2-3 jau bija kļuvuši par normāliem darba instrumentiem. Lietotāji jau ir pieraduši un pielāgojušies DOS rakstzīmju interfeisam. No viņu viedokļa Macintosh pat izskatījās kaut kā vieglprātīgs.

Piektā datoru paaudze (no 1985. gada līdz mūsdienām)

V paaudzes atšķirīgās iezīmes:

1. Jaunas ražošanas tehnoloģijas.
2. Tradicionālo programmēšanas valodu, piemēram, Cobol un Fortran, atteikums par labu valodām ar palielinātām iespējām manipulēt ar simboliem un loģiskās programmēšanas elementiem (Prolog un Lisp).
3. Uzsvars uz jaunām arhitektūrām (piemēram, datu plūsmas arhitektūra).
4. Jaunas lietotājam draudzīgas ievades/izvades metodes (piemēram, runas un attēlu atpazīšana, runas sintēze, dabiskās valodas ziņojumu apstrāde)
5. Mākslīgais intelekts (tas ir, problēmu risināšanas procesu automatizācija, secinājumu izdarīšana, manipulēšana ar zināšanām)

Tieši 80.-90. gadu mijā tika izveidota Windows-Intel alianse. Kad 1989. gada sākumā Intel izlaida 486 mikroprocesoru, datoru ražotāji negaidīja, kad IBM vai Compaq parādīs ceļu. Sākās sacīkstes, kurās pieteicās desmitiem uzņēmumu. Taču visi jaunie datori bija ārkārtīgi līdzīgi viens otram – tos vienoja saderība ar Windows un Intel procesoriem.

1989. gadā tika izlaists i486 procesors. Tam bija iebūvēts matemātikas kopprocesors, cauruļvads un iebūvēta L1 kešatmiņa.

Datoru izstrādes virzieni

Neirodatorus var klasificēt kā sestās paaudzes datorus. Neraugoties uz to, ka neironu tīklu reāla izmantošana sākās salīdzinoši nesen, neiroskaitļošana kā zinātnes joma šobrīd rit jau septītajā desmitgadē, un pirmais neirodators tika uzbūvēts 1958. gadā. Automašīnas izstrādātājs bija Frenks Rozenblats, kurš savam prāta bērnam deva vārdu Marks I.

Neironu tīklu teorija pirmo reizi tika izklāstīta McCulloch un Pitts darbā 1943. gadā: jebkuru aritmētisko vai loģisko funkciju var realizēt, izmantojot vienkāršu neironu tīklu. Interese par neiroskaitļošanu atdzima 80. gadu sākumā, un to veicināja jauns darbs ar daudzslāņu perceptroniem un paralēlo skaitļošanu.

Neirodatori ir personālie datori, kas sastāv no daudziem vienkāršiem skaitļošanas elementiem, ko sauc par neironiem, kas darbojas paralēli. Neironi veido tā sauktos neironu tīklus. Neirodatoru augstā veiktspēja tiek sasniegta tieši milzīgā neironu skaita dēļ. Neirodatori ir veidoti pēc bioloģiskā principa: cilvēka nervu sistēma sastāv no atsevišķām šūnām – neironiem, kuru skaits smadzenēs sasniedz 10 12, neskatoties uz to, ka neirona reakcijas laiks ir 3 ms. Katrs neirons veic diezgan vienkāršas funkcijas, bet, tā kā tas ir savienots vidēji ar 1–10 tūkstošiem citu neironu, šāda grupa veiksmīgi nodrošina cilvēka smadzeņu darbību.

Optoelektroniskajos datoros informācijas nesējs ir gaismas plūsma. Elektriskie signāli tiek pārvērsti optiskajos un otrādi. Optiskajam starojumam kā informācijas nesējam ir vairākas potenciālas priekšrocības salīdzinājumā ar elektriskajiem signāliem:

• Gaismas plūsmas, atšķirībā no elektriskām, var krustoties viena ar otru;
• Gaismas plūsmas var lokalizēt nanometru izmēru šķērsvirzienā un pārraidīt caur brīvo telpu;
• Gaismas plūsmu mijiedarbība ar nelineāriem medijiem tiek izplatīta visā vidē, kas dod jaunas brīvības pakāpes komunikācijas organizēšanā un paralēlu arhitektūru veidošanā.

Pašlaik tiek izstrādāti datori, kas pilnībā sastāv no optiskām informācijas apstrādes ierīcēm. Šodien šis virziens ir visinteresantākais.

Optiskajam datoram ir bezprecedenta veiktspēja un pilnīgi atšķirīga arhitektūra nekā elektroniskajam datoram: 1 pulksteņa ciklā, kas ilgst mazāk par 1 nanosekundi (tas atbilst pulksteņa frekvencei, kas pārsniedz 1000 MHz), optiskais dators var apstrādāt datu masīvu aptuveni 1 megabaits vai vairāk. Līdz šim atsevišķi optisko datoru komponenti jau ir izveidoti un optimizēti.

Klēpjdatora izmēra optiskais dators var dot lietotājam iespēju tajā ievietot gandrīz visu informāciju par pasauli, savukārt dators spēs atrisināt jebkuras sarežģītības problēmas.

Bioloģiskie datori ir parastie datori, kuru pamatā ir tikai DNS skaitļošana. Patiesi demonstratīvu darbu šajā jomā ir tik maz, ka par būtiskiem rezultātiem nav jārunā.

Molekulārie datori ir personālie datori, kuru darbības princips ir balstīts uz molekulu īpašību izmaiņu izmantošanu fotosintēzes procesā. Fotosintēzes procesā molekula iegūst dažādus stāvokļus, tāpēc zinātnieki katram stāvoklim var piešķirt tikai noteiktas loģiskās vērtības, tas ir, “0” vai “1”. Izmantojot noteiktas molekulas, zinātnieki noskaidrojuši, ka viņu fotocikls sastāv tikai no diviem stāvokļiem, kurus var “pārslēgt”, mainot vides skābju-bāzes līdzsvaru. Pēdējo ir ļoti viegli izdarīt, izmantojot elektrisko signālu. Mūsdienu tehnoloģijas jau ļauj izveidot veselas šādā veidā sakārtotas molekulu ķēdes. Tādējādi ir ļoti iespējams, ka molekulārie datori mūs gaida “tieši aiz stūra”.

Datoru izstrādes vēsture vēl nav beigusies, līdztekus veco pilnveidošanai tiek izstrādātas pilnīgi jaunas tehnoloģijas. Piemērs tam ir kvantu datori – ierīces, kas darbojas uz kvantu mehānikas pamata. Pilna mēroga kvantu dators ir hipotētiska ierīce, kuras izveides iespēja ir saistīta ar nopietnu kvantu teorijas attīstību daudzu daļiņu un sarežģītu eksperimentu jomā; šis darbs ir mūsdienu fizikas līderi. Eksperimentālie kvantu datori jau pastāv; kvantu datoru elementus var izmantot, lai palielinātu esošo instrumentu aprēķinu efektivitāti.

No Apple) izveido personālo datoru un saņem tam patentu!

Vai zinājāt, ka pasaulē pirmo personālo datoru radīja nevis Stīvs Džobss un Stīvs Vozņaks Palo Alto garāžā, bet gan vienkāršs padomju dizaineris Arsenijs Anatoļjevičs Gorohovs Omskas Aviācijas tehnoloģiju pētniecības institūtā?

Attīsim laiku atpakaļ.

1950. gadi. Datori ir milzīgi, apjomīgi un dārgi. Padomju 1951. gada "Whirlwind", pirmā mašīna ar datu izvadi uz ekrānu, ir tikai 100% RAM. 512 baiti, aizņem divstāvu māju. Amerikāņu "vienaudzis" - Univac– ir magnētiskā metāla lentes piedziņa, ātrdarbīgs printeris, bet sver 13 tonnas un maksā aptuveni 1,5 miljonus dolāru. Bendix G-15, izlaists 1956. gadā, tiek dēvēts par minidatoru – patiesībā tas sver 450 kg un maksā vismaz 50 000 USD. Neviena automašīna nav pelnījusi personīgās automašīnas titulu.

1960. gadi. Datori kļūst ātrāki, jaudīgāki un kompaktāki. ASV tiek izlaists pirmais komerciālais dators, kas aprīkots ar tastatūru un monitoru - "PDP-1". Jaunās ierīces izmēri ir trīs ledusskapju lielumā, cena ir desmitiem reižu zemāka par parastā liela datora pašizmaksu. Liels solis uz priekšu, bet nepietiekams tehnoloģiju plašai ieviešanai. Kopā tika pārdoti tikai 50 eksemplāri.

Pirmais “mājas” dators apgalvo, ka ir Honeywell virtuves dators, ieviests ASV 1969. gadā. Tas svēra apmēram 65 kg, izmaksas 10600$ , bija pjedestāls ar iebūvētu griešanas dēli, lampiņu un pogu paneli. Tā pildīja tikai vienu funkciju – dažādu recepšu glabāšanu. Darbs ar “virtuves datoru” prasīja divu nedēļu apmācību, jo receptes tika attēlotas ekrānā binārā kodā. Nebija cilvēku, kas gribēja iegādāties tik dārgu “pavārgrāmatu”.

1970. gadi. Ar pirmā mikroprocesora izveidi sākas personālo datoru laikmets. Izgudrotāji sacenšas, lai izveidotu savus modeļus. Amerikāņu uzņēmējs Edvards Roberts ir pirmais, kurš sapratis, cik liels ir 8 bitu mikroprocesora potenciāls. Intel 8080, izlaists 1974. gadā, un uz tā pamata izveido mikrodatoru "Altair 8800". Pateicoties darījumam, kas noslēgts ar Intel par mikroprocesoru vairumtirdzniecību (75 USD par vienību, mazumtirdzniecības cena 360 USD), Roberts uzstāda rekordcenu savam izgudrojumam - tikai 397 "spaiņi"! Reklāma uz cienījama žurnāla vāka "Populārā elektronika" aiz muguras 1975 gads dara savu darbu. Pirmajā mēnesī izstrādātāji pārdod vairākus tūkstošus eksemplāru "Altair 8800". Taču saņemtais pasūtījums pircējiem ir pārsteigums: komplekts sastāv no detaļu komplekta un kastītes korpusam. Lietotājiem pašiem ir jālodē, jātestē un jāizveido programmas mašīnvalodā. (Kas, protams, arī nav slikti, jo tas ir ieslēgts "Altair 8800" dibinātāji "Microsoft" Bils Geitss un Pols Alens testē savu slaveno programmu - "Pamata").

Lai kā arī būtu, Robertsa dators ir Dieva dāvana izgudrotājiem, un “vienkārši mirstīgie” joprojām paliek bez tehnoloģijām. Lai palīdzētu viņiem iekļūt 1976 gadā ierodas Stīvs Vozņaks un Stīvs Džobss, nolemjot savus pārdot "Ābols I" , samontēts personīgai lietošanai garāžā Palo Alto (Kalifornija). Jauna datora izmaksas ir 666,66$ . Un galvenā priekšrocība ir tā, ka atšķirībā no "Altair 8800" un daudzas citas tā laika automašīnas, "Ābols I" piedāvāja jau salikts. Viss, kas Jums nepieciešams, ir futrālis, tastatūra un monitors. Bet tie tiks iekļauti arī komplektā 2 gadus vēlāk, sērijveida ražošanā krāsu, skaņu "Ābols II". Šī ir personālā datora vēsture.

Stop, stop, stop... Bet kā ir ar padomju zinātnieku un Aviācijas tehnoloģiju pētniecības institūtu?!

O jā! Pilnīgi aizmirsu. Ir personālo datoru vēsturē un tumša lapa.

Lūk, kā tas bija. Tālumā 1968 gadā, 8 gadus pirms pirmā Apple, padomju elektroinženieris Arsenijs Anatoļjevičs Gorohovs izgudroja automašīnu ar nosaukumu “Ierīce daļas kontūras reproducēšanas programmas noteikšanai”. Tātad jebkurā gadījumā tas ir norādīts patentā, autortiesību sertifikātā № 383005 , datēts ar 1968. gada 18. maiju. Nosaukums nav nejaušs, jo izstrādātā ierīce galvenokārt bija paredzēta sarežģītu inženiertehnisko rasējumu veidošanai. Pats izgudrotājs dod priekšroku ierīci saukt par "programmējamu ierīces intelektu".

Saskaņā ar zīmējumiem “intelektoram” bija monitors, atsevišķs sistēmas bloks ar cieto disku, ierīci autonomu problēmu risināšanai un personīgai saziņai ar datoru, mātesplatē, atmiņa, videokarte un citas lietas, izņemot datora peli.

Omskas elektromehāniķis Arsenijs Gorohovs pirms 45 gadiem izgudroja ierīci, ko tagad sauc par personālo datoru

Saskaņā ar vietni “Omsk Time” šodien diemžēl nav iespējams redzēt pasaulē pirmo personālo datoru, iestāde, kurā tas tika izveidots, ir “ Pastkaste» Omskas Aviācijas tehnoloģiju pētniecības institūts, slēgts vairākus gadus. Izgudrojuma autoram joprojām ir patents, ar aprakstu "Programmējamā intelektuālā ierīce" un ieraksts Krievijas rekordu grāmatā DIVO: pirms 45 gadiem 1968. gadā Omskas elektromehāniķis Arsenijs Gorohovs izgudroja ierīci, ko tagad sauc par personālo datoru.

Tagad Gorohovs personālo datoru izmanto galvenokārt kā rakstāmmašīnu. Pēc viņa teiktā, tas bija jauns pirms 5 gadiem, un veikt “upgrade”, tas ir, modernizēt, ir dārgi, ar pensiju nepietiks.

Sastāvdaļas moderns dators- monitors, sistēmas bloks, tastatūra - bija arī Gorokhova "intelektorā", lai gan ar dažādiem nosaukumiem. Ierīce galvenokārt bija paredzēta sarežģītu inženiertehnisko rasējumu izveidošanai. Gorohovs arī izstrādāja savu “programmatūru” - veidu, kā veidot dialogu ar mašīnu bez biezām perfokaršu pakām un programmētāju komandas. Bet tālāk Vissavienības patents lietas neizdevās - izgudrojumam netika dota zaļā gaisma, un 1975. gadā viņi uzzināja, ka terminu "personālais dators" pasaulei piešķīra amerikāņu kompānija Apple.

Arsēnija Gorohova 40 autortiesību sertifikāti un patenti trīs gadu desmitu laikā ir tikai morāls gandarījums par viņa darbu. Patentu reģistros palika materiāla pēdas - 20 rubļi par katru, nav iekļauts sērijā. Ja jaunam produktam joprojām tika atļauts iekļūt "sērijā", autors saņēma 1000 reižu vairāk. Tikai, lai atpazītu noslēpumaino "veiksmes likums" Izgudrotājam ne vienmēr izdevās. Un tagad Gorohovs aprēķina iespējamo peļņu no pretēja, nevis “cik viņi saņēma, bet cik viņi nevarēja”.

"Krievijas nākotne ir nevis nafta, bet gan izgudrotāji"- vadmotīvs Gorohova nākamajam rakstam “Izgudrojumu paātrinātas izstrādes sistēma”, kas publicēts žurnāla “Intelektuālais īpašums” pēdējā, 2003. gada 12. numurā. Žēl, ka Krievijā nav tādas prakses kā ASV, kur prezidents divas reizes gadā tiekas ar Patentu valdes vadītāju. Arvien biežāk lepnuma sajūtas vietā nākas likt lietā ironiju, saka autore. Izredzes zūd.

Tagad uz izgudrotāja darbvirsmas ir jauna veida periodiskā tabula un tukša vieta priekš telpiskā televīzija. Vienkārši ideja interesentu nebija, izņemot retus viesžurnālistus.

Par izgudrojumu Mobilais telefons raksts “Šūnas noslēpums”...

Mūsu datorizācijas laiks liek ikvienam izglītotam cilvēkam zināt daudzas lietas, kas tieši saistītas ar datortehnoloģiju. Jūs varat sākt ar studijām, kad parādījās pirmais dators. Piekrītu, daži cilvēki domā par datora izcelsmi.

Pirmā datora tapšanas vēsture

Dators, kādu mēs to redzam tagad, ne vienmēr bija šāds. Datora “dzīves ceļu” var viegli izsekot. Tas sākās ar Blēza Paskāla izgudrojumu 1642. gadā par ierīci, kas spēj saskaitīt un atņemt decimālskaitļus — “paskalīnu”. Pirmo datoru pasaulē diez vai varētu saukt par datoru, jo tas bija kaut kas vairāk līdzīgs kalkulatoram. Šis dators veica tikai divas darbības – saskaitīšanu un atņemšanu. Tad 1653. gadā šīm funkcijām pievienoja reizināšanu un dalīšanu. Turklāt funkcionalitātes attīstība nedaudz apstājās, uzsvars tika likts uz izskatu, tas ir, viņi centās visas tās pašas iespējas ievietot kompaktākā un mazāk apjomīgā apvalkā. Tikai 1822. gadā tika izgudrota mašīna, kas spēja atrisināt vienkāršus vienādojumus. Tas bija pagrieziena punkts skaitļošanas tehnoloģiju vēsturē. Pēc tam automatizētās skaitļošanas ierīces attīstījās milzīgā ātrumā. Jau 1946. gadā pasaulei parādījās jauns dators. Protams, salīdzinot pirmo datoru un moderno PC, var skeptiski pasmaidīt, jo nav skaidrs, kā 30 tonnas smaga mašīna varētu pārvērsties par tādu, ko viegli paceltu pat sieviete.

Kas ir pirmā datora izstrādātājs?

Protams, tas, kurš izgudroja pirmo datoru pasaulē, paveica lielisku darbu tehnoloģiju attīstībā. Tātad, kas ir šis cilvēks, kurš iepazīstināja pasauli ar pirmo datoru? Tas bija vācu izcelsmes zinātnieks Konrāds Zuse. Pats pirmais dators pasaulē, saskaņā ar Vikipēdiju, ir tieši 20. gadsimta četrdesmitajos gados izgudrotais dators, jo tajā bija visas mūsdienu datora pamatfunkcijas. Bet šīs tehnoloģijas izmēri joprojām bija neticami lieli, dažkārt aizņemot visu telpu atsevišķi. Un tikai līdz ar mikroprocesora izgudrošanu, par kuru, pateicoties Tedam Hofam, datora izmērs sāka tuvoties mums ierastajam personālajam datoram.

Starp citu, datoru plašu popularitāti ieguva pēc tam, kad sākās divu kompāniju – Apple un Microsoft – konkurence. Cīņā par klientiem šie uzņēmumi nepārtraukti pilnveidoja un uzlaboja savus produktus, iepriecinot mūs ar savu kompaktumu un funkcionalitāti. Kopš pirmā datora izgudrošanas ir pagājis salīdzinoši maz laika, taču atšķirības starp šo ierīci un pašreizējo ir milzīgas. Varam tikai minēt, kādi uzlabojumi datoru sagaida nākotnē.