Сообщение когда появился 1 компьютер. Кто изобрёл первый компьютер: занимательная история. Или все-таки Z3 от Цузе Конрада

Сейчас использование персональных компьютеров от Apple, Samsung, HP, Dell и других производителей кажется нам чем-то абсолютно естественным. Однако меньше века назад среднестатистический человек не имел представления о компьютерных технологиях, и любые разработки, которые сегодня используются на каждом устройстве, становились настоящим прорывом в индустрии.

В этой статье мы поговорим о том, что представляли собой самые первые компьютеры в мире, кто и зачем их разрабатывал, каковы были их возможности, и насколько большой вклад в развитие технологий они привнесли.

Создание самых первых компьютеров

Самые первые компьютеры в мире занимали десятки квадратных метров, а их вес измерялся тоннами. Тем не менее, именно они позволили человечеству прийти к тем компактным и удобным устройствам, которыми мы пользуемся сейчас. Точного ответа на вопрос, какая ЭВМ действительно была самым первым компьютером, к сожалению, нет. Однако существуют несколько вариантов этого ответа, которые мы рассмотрим ниже.

Компьютер «Марк 1»

«Марк 1», также известный как ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator), был спроектирован и создан в 1941-ом году. В роли заказчика работ выступал Военно-морской флот США, а в качестве генерального подрядчика – компания IBM. Непосредственно разработкой устройства занимались пять инженеров, которыми руководил представитель американской армии Говард Эйкен. За основу при реализации проекта разработчики взяли аналитическую вычислительную машину, которую создал известный британский изобретатель Чарльз Бэббидж.

По своей сути «Марк 1» был усовершенствованным арифмометром, который можно было запрограммировать и который не требовал человеческого вмешательства непосредственно в сам процесс выполнения расчетов. Разработчики не учли всех преимуществ двоичной системы счисления, которой пользуется большинство современных компьютеров мира, и заставили машину оперировать десятичными числами.

Ввод информации в устройство выполнялся при помощи перфолент. Никаких условных переходов «Марк 1» выполнять не мог, и потому код каждой программы был очень длинным и громоздким. Программной возможности для создания циклов также не было: чтобы сделать петлю в коде, перфоленту с кодом в буквальном смысле слова нужно было «замкнуть», соединив ее начало и конец.

Физически ASCC имел следующий вид:

длина порядка 17 м;
высота свыше 2,5 м;
вес около 4,5 тонн;
765 000 деталей;
800 км соединительных проводов;
15-метровый вал, обеспечивающий синхронизацию основных вычислительных элементов;
электрический двигатель мощностью 4 кВт.

По настоянию главного исполнительного директора IBM Томаса Уотсона компьютер был помещен в корпус из нержавеющей стали и стекла, тогда как Говард Эйкен настаивал на прозрачном корпусе, чтобы оставить «внутренности» ЭВМ видимыми.

«Марк 1» умел работать с числами, длина которых составляла до 23 разрядов. На вычитание и сложение тратилось всего 0,3 с, на умножение – 6 секунд, на деление – 15,3 секунды, на выполнение тригонометрических функций и вычисление логарифмов – более минуты. На то время это было поразительное быстродействие, позволявшее за один день выполнять расчеты, на которые ранее потребовалось бы полгода. Поэтому на завершающем этапе Второй Мировой войны устройство довольно успешно использовалось американским флотом, после чего около 15 лет проработало в Гарвардском университете.

Споры о том, кто создал самый первый в мире компьютер, и когда это произошло, не утихают до сих пор. Как не сложно догадаться, в США первым «предком» современных ПК считают именно «Марк 1». Однако в действительности он начал работать примерно через 2 года после того, как немецкий инженер Конрад Цузе разработал свою ЭВМ Z3, представленную широкой общественности все в том же 1941-ом году. Кроме того, Цузе в принципе использовал более прогрессивные технологии (хотя бы двоичную систему счисления), тогда как «Марк 1», по оценкам ряда исследователей, устарел еще до того, как был создан.

Или все-таки Z3 от Цузе Конрада

Конрад Цузе – одна из самых важных фигур в истории всего компьютеростроения в мире, хотя он и трудился на благо Третьего рейха. Впрочем, главной мотивацией в своем труде Цузе считал бомбардировки Дрездена и других немецких городов, где оставалось преимущественно гражданское население, англо-американской авиацией. Работать над своими вычислительными машинами Конрад начал еще в 1930-ых годах, проходя обучение в Берлинском политехническом университете.

Его работы были основаны на нескольких, революционных на тот момент, идеях:

Память должна быть разделена: одна ее часть должна отводиться под управляющие данные, другая – под вычисляемые.
Числа должны быть представлены в двоичной системе счисления.
Машина должна уметь работать с числами с плавающей запятой (тогда как «Марк 1» работал только с числами с фиксированной запятой). Стоит отметить, что алгоритм реализации этой идеи, который Цузе назвал «полулогарифмической записью», аналогичен применяемому на современных компьютерах.

Данные в Z3 вводились при помощи перфоленты. Все инструкции, которые могла выполнят машина, были разделены на три группы: арифметические операторы, память, и также ввод и вывод. Никаких ограничений на расположение инструкций в пределах перфоленты не накладывалось, при этом существовали две специфические команды — Ld и Lu – предназначенные для вывода информации на дисплей и чтения с клавиатуры соответственно.

Обе эти инструкции останавливали машину, чтобы оператор смог записать полученный результат, или ввести необходимое число. Условные переходы эта ЭВМ не поддерживала, а циклы, как и в случае с «Марк 1», приходилось реализовывать скреплением начала и конца перфоленты.

Основные характеристики машины сводятся к следующим:

операция сложения выполнялась за 0,7 секунды;
операции умножения и деления длились 3 секунды;
устройство состояло из 2600 телефонных реле;
тактовая частота Z3 составляла примерно 5,33 Гц;
устройство потребляло 4 кВт энергии;
его размер был примерно в два раза меньше, чем габариты «Марк 1»;
его вес составлял 1 тонну.

Машина просуществовала до 1944-го года и помогала Третьему рейху производить сложные расчеты для фашистской авиации. В 1944-ом году ЭВМ сгорела вместе с проектной документацией после одной из очередных авиабомбардировок. Впрочем, вскоре Конрад Цузе создал Z4, а компьютер Z3 был в 1960-ом году реконструирован силами компании «Zuse KG». Но это уже совсем другая история.

Непредвзятые критики сходятся на том, что статус первого свободного программируемого и работоспособного компьютера в мире по праву принадлежит именно Z3, а все попытки опровергнуть это утверждение – псевдопатриотическая спекуляция представителей отдельных стран. Вряд ли когда-то будет положен конец этим дискуссиям, однако однозначно можно сказать следующее: если «Марк 1» устарел еще до своего выпуска, то в Z3 были реализованы многие технологии и принципы, которые начали применяться в компьютерах будущего.

Первая в СССР и континентальной Европе электронно-вычислительная машина

Первой ЭВМ на территории СССР и континентальной Европы считается разработка под названием «МЭСМ», что расшифровывается как «Малая электронная счетная машина». Устройство было создано в Украине, в лаборатории вычислительной техники киевского Института электротехники. Проект реализовывался под руководством академика Сергея Лебедева.

Над созданием ЭВМ Сергей Алексеевич, как и Цузе, начал задумываться еще в 30-ых годах прошлого века. Однако вплотную приступить к этой работе он смог только после войны, да и то не в самых лучших условиях: Институту электротехники предоставили помещения монастырской гостиницы в Феофании (на расстоянии около 10 км от Киева), в полуразрушенном доме.

Однако отечественным инженерами удалось более-менее отремонтировать здание, и всего за три года создать и наладить МЭСМ. При этом над проектом трудились всего лишь 12 инженеров, а также 15 монтажниц и техников, которые помогали им по мере необходимости. Машина имела следующие характеристики:

занимала комнату площадью порядка 60 квадратных метров;
могла совершать 3000 операций в минуту, что по тем временам было невероятным показателем;
работала на 6000 электронных ламп, которые потребляли 25 кВТ;
могла выполнять сложение, вычитание, деление, умножение и сдвиг с учетом сравнения по абсолютной величине, знака, передачи чисел с магнитного барабана, передачи управления и сложения команд.

Как не сложно догадаться, 6000 ламп обеспечили в помещении практически тропический климат. Тем не менее, МЭСМ вплоть до 1957-го года успешно использовалась в большом количестве научных исследований: в области космических полетов, термоядерных процессов, механики, дальних линий электропередач и так далее.

Другие самые первые системы

«Марк 1» и Z3 – это далеко не все участники спора за титул самого первого компьютера в мире. Учитывая, что в середине двадцатого века разработка компьютерных технологий начала развиваться в геометрической прогрессии, и ЭВМ приобретали все больше признаков современных компьютеров, многие исследователи отдают первое место в этом своеобразном «рейтинге» и тем системам, о которых речь пойдет ниже.

Вычислители Eniac

Электронный цифровой вычислитель ЭНИАК начали разрабатывать в 1943-ем году, а закончили – в 1945-ом. Над его созданием трудились ученые из Пенсильванского университета Джон Эккерт и Джон Мокли. Заказ на разработку ЭНИАКа выполнила Армия США, которой нужно было устройство для точного расчета таблиц стрельбы. Но из-за того, что компьютер собрали только к концу войны, его предназначение пришлось поменять: с 1947-го по 1955-ый годы его использовала Лаборатория баллистических исследований Армии США, которая с помощью ENIAC выполняла различные расчеты при разработке термоядерного оружия. Примечательно, что первыми программистами этого компьютера стали шесть девушек.

Первые коммерческие экземпляры UNIVAC

Условно первый компьютер серии UNIVAC (UNIVersal Automatic Computer I) считают первой коммерческой ЭВМ в США, и третей – во всем мире. Его разработкой занимались те же Джон Эккерт и Джон Мокли, по заказу ВВС США и Армии США в сотрудничестве с Бюро переписи населения. Разработка UNIVAC I производилась с 1947-го по 1951-ый годы. Первую ЭВМ этой серии официально продали именно Бюро, несколько других десятков экземпляров появились в частных корпорациях, правительственных учреждениях и трех американских университетах. UNIVAC I использовал двоично-десятичную арифметику, 5200 электровакуумных ламп с потреблением 125 кВт электричества, и весил 13 тонн. В одну секунду он мог осуществлять 1905 операций. Для его размещения требовалась комната площадью 35,5 квадратных метров.

Первый компьютер от Apple

Первая ЭВМ от именитого «яблочного» бренда носила название «Apple I» и была выпущена в 1976-ом году. Ключевой новинкой, использованной при создании этого компьютера, стала возможность вводить информацию с клавиатуры с ее мгновенным отображением на дисплее. Во время презентации устройства проявился ораторский и предпринимательский талант Стива Джобса, тогда как непосредственно разработкой Apple I занимался его стеснительный приятель Стив Возняк. Эта ЭВМ была полностью собрана на монтажной плате, которая состояла примерно из тридцати микросхем, из-за чего ее порой называют самым первым полноценным ПК в мире.

Цена самого первого компьютера

Стоимость разработок первых ЭВМ в мире была существенно выше, чем актуальные расценки на компьютеры среднего ценового сегмента. Так, в создание «Марк 1» было вложено порядка 500 000 долларов. Z3 обошелся Третьему рейху в 50 000 рейхсмарок, что по курсу тех времен составляло примерно 20 000 долларов. На создание ЭНИАКа разработчики запросили 61 700 долларов. А для выполнения первого заказа на Apple I, сделанного Полом Терреллом, Джобсу и Возняку понадобилось 15 000 долларов. При этом первые модели «яблочного» компьютера продавались по 666,66 долларов за штуку.

Видео «Первый компьютер»

Вся предоставленная выше информация была взята из открытых источников, преимущественно – из свободной энциклопедии «Википедия».

Компьютер стал неотъемлемой частью жизни многих людей. Но когда-то ПК был экзотикой либо устройством, совершенно недоступным в силу высокой стоимости или секретности технологий. Однако со временем нашлись инициаторы превращения персонального компьютера в массовый девайс. Благодаря кому ПК стал доступным широкому кругу любителей цифровой техники, а также рядовым гражданам, тем, кто, казалось бы, вполне может обходиться без него? Какие компьютеры принято считать первыми в числе подобных решений?

Критерии первого места

Активные дискуссии касательно того, кто именно выпустил первый массовый персональный компьютер, не утихают до сих пор. Аргументы в пользу того или иного бренда, который изготовил продукт, ставший широко тиражируемым ПК, приводятся самые разные.

Специалисты считают ключевым критерием, который способен внести ясность в вопрос, исторические факты, отражающие конкретное время вывода того или иного продукта на массовый рынок. То есть какой компьютер стал раньше других продаваться (впоследствии став массовым) — тот и должен, по этой методологии, считаться первым. Поэтому наша главная задача — исследовать соответствующие исторические данные.

Первые ПК

Когда появились, собственно, первые ПК — неважно, массовые или единичные? Касательно данного вопроса дискуссии идут едва ли не более ожесточенные, чем в случае с определением тех компьютеров, которые приобрели безоговорочный статус широко тиражируемых. Разнятся версии, отражающие то, кем был выпущен первый ПК, и даже то, в каком государстве он появился. Так, есть сведения, что в 1968 году инженер из Омска, Арсений Анатольевич Горохов, запатентовал вычислительное устройство, по структуре очень схожее с современными ПК. В нем присутствовали монитор, системный блок с носителем данных, а также электронными компонентами, по функциям соответствующими материнской плате, оперативной памяти и видеокарте. Однако изобретение не пошло в производство.

Первый ПК от Apple

Распространена точка зрения, по которой первый полноценный ПК был изобретен все же в США, а именно — стараниями Стива Джобса и которые предложили миру инновационную концепцию ПК под брендом Apple в 1976 году.

Apple требовали существенных аппаратных дополнений — корпуса, монитора, клавиатуры. Но по факту оснащения ими могли вполне функционировать. Однако уже в 1977 году на рынок был выведен компьютер Apple II, вполне укомплектованный. Данные устройства, как считают многие IT-специалисты и энтузиасты компьютерной истории, вполне соответствовали статусу массовых. Что это значит? То, что ПК Apple образца 1976 года — это, возможно, и есть первый массовый персональный компьютер. За ним вскоре статус доступного широким кругам пользователей приобрел компьютер Apple II.

Первый ПК от IBM

Но в отношении рассматриваемой точки зрения активно приводятся самые разнообразные контраргументы. Среди них можно выделить те, что направлены на оспаривание статуса первенства Apple в аспекте вывода на рынок как такового ПК, полноценно укомплектованного. Так, известно, что в 1975 году — до того как появились устройства от Apple, компания IBM успела выпустить компьютер модели 5100. Он характеризовался наличием отдельного монитора, носителя данных, а также клавиатуры, и потому вполне соответствовал, как полагают энтузиасты компьютерной истории, статусу персонального. Вместе с тем его цена — более 20 тыс. долларов за штуку — несколько десятков американских зарплат, вероятно, не способствовала тому, чтобы это был первый массовый персональный компьютер.

IBM PC и критерии «массовости»

В 1981 году компания IBM выпустила на рынок несоизмеримо более доступное, чем модель 5100, но в то же время функциональное, а что особенно важно, обладающее вполне конкурентной концепцией устройство, получившее название IBM PC. Невероятный успех девайса позволил многим специалистам и любителям электроники охарактеризовать именно его как первый массовый персональный компьютер. Какого рода аргументы приводят сторонники подобной оценки?

Прежде всего, они призывают переосмыслить как таковой критерий «массовости». Безусловно, устройство от Apple исторически опередило многие конкурентные решения в части концепции доступного ПК, предложенного рынку. Однако стали особенно активно распространяться благодаря открытости: пользователь, купив ПК, мог модифицировать его в аспекте замены самых разных компонентов — процессора, памяти, жестких дисков. Поставщиком мониторов и дополнительных устройств мог быть любой бренд. Компьютеры Apple, в свою очередь, представляли собой закрытую платформу. Аналогично обстояли дела и в программном аспекте. Операционная система персонального компьютера в концепции IBM PC могла быть любой. В свою очередь, на устройства Apple должна была устанавливаться в общем случае фирменная ОС.

Две концепции

Таким образом, критерий «массовости» применительно к рынку компьютерной техники может пониматься разными способами. Компьютеры от Apple соответствуют ему в силу того, что с выходом первых устройств от бренда ПК стали доступны по цене широкому кругу пользователей. Говоря о рынке США - любому жителю со средней зарплатой. Компания IBM предложила американскому, а впоследствии и мировому рынку девайсы, которые, не считая ценовой доступности, могли свободно модифицироваться, копироваться на уровне концепции. Программное обеспечение персонального компьютера, соответствующего архитектуре IBM, также могло создаваться любым желающим и умеющим человеком.

Что ж, ответить на главный вопрос статьи мы можем двумя способами. Если говорить о том, когда и кем был разработан первый массовый персональный компьютер в принципе, то можно вполне назвать компанию Apple и одноименное устройство 1976 года пионерами рынка. Но мы знаем, что есть и иные критерии массовости, как-то открытость для любого разработчика аппаратных компонентов или ПО. Им, в свою очередь, соответствует продукт компании IBM. Таким образом, отвечая на вопрос, когда и кем был разработан первый массовый персональный компьютер, мы скажем — главную роль здесь сыграли фирма IBM и ее продукт IBM PC 1981 года.

Трактовка термина «персональный компьютер»

Есть различия в трактовке термина «персональный компьютер» и сопутствующая им разность версий, отражающих первенство того или иного бренда в части вывода ПК на рынок. Каковы точки зрения экспертов на этот счет?

Некоторые из специалистов обращают внимание на то, что сам по себе термин «персональный компьютер» существовал задолго до того, как появились рассматриваемые девайсы от Apple и IBM. По некоторым данным, впервые он был употреблен в отношении устройства Programma 101, выпущенного итальянской компанией Olivetti — опять же, к вопросу о стране происхождения первых ПК. Исходя из этого факта, первенство какому-либо из американских брендов — Apple или IBM отдавать некорректно.

Однако есть дискуссии относительно факторов, повлиявших на массовость распространения термина «персональный компьютер». Здесь версии расходятся фактически синхронно распределению мнений по поводу первенства IBM и Apple в аспекте вывода на рынок девайсов, доступных широким кругам пользователей. Сопоставлять их правомерность, вероятно, также не будет корректно.

Первые массовые компьютеры от Apple: характеристики

Однако вернемся к истории ПК. Мы определили, что по одной из трактовок термина «массовый» поставщиком первых ПК можно считать компанию Apple. Интересно изучить характеристики девайсов, которые американская корпорация вывела на рынок в 1976 и 1977 году. Apple был оснащен процессором MOS 6502, который работал на частоте 1 МГц. В ПК было установлено 4 КБ оперативной памяти, которую с помощью дополнительных плат можно было увеличить до 48 КБ. Практически те же характеристики были у Apple II.

Первые ПК от Apple: возможности

Что можно было делать на первых ПК от Apple? Может показаться, что процессоры персональных компьютеров соответствующего типа имеют весьма скромный показатель частоты.

Однако отмеченной производительности было достаточно для разработки программ, а также для игр — фактически первые коммерческие приложения соответствующего типа были, как отмечают некоторые историки и специалисты, написаны именно для Apple II. Компьютерные игры, благодаря ПК от Apple, стали доступны, таким образом, широкому кругу пользователей.

IBM PC: характеристики

Характеристики IBM PC, выпущенного в 1981 году, следующие. ПК был оснащен процессором Intel 8088, работающем на частоте 4,77 МГц. На компьютере можно было устанавливать до 640 КБ оперативной памяти. Управлялся ПК операционной системой IBM BASIC или PC-DOS.

Можно отметить, что в качестве ресурса для хранения данных в IBM PC использовались, главным образом, дискеты с диаметром в 5,25 дюйма. Позже в продаже появились ПК с кассетами. Однако IBM PC вскоре решила вопрос с подключением к компьютеру жесткого диска, выпустив отдельный модуль для него, через который можно было подавать питание. Так пользователи получили возможность подключать к ПК диски объемом порядка 10 МБ.

Модель IBM PC оказалась настолько удачной, что предложенная американской компанией концепция стала активно копироваться — как любителями, так и крупными бизнесами. Соответствующие решения именовались "IBM PC Compatible", то есть совместимые с изначальной платформой. Данный термин сохранил актуальность до сих пор.

На основе концепции IBM появились самые разные классы персональных компьютеров - «десктопы», моноблоки, ноутбуки. Многие специалисты считают, что архитектура также и мобильных девайсов, в целом, соответствует данной платформе, так как в них присутствуют процессоры, память, модули обработки видео и хранения данных.

Безусловно, оба бренда — Apple и IBM, внесли важнейший вклад в развитие компьютерной индустрии. По крайней мере, на мировом рынке ПК какие-либо конкурирующие концепции заметно себя не проявили. Фундаментальность обеих платформ предопределила их влияние, которое прослеживается до сих пор — практически во всех основных сегментах компьютерной техники и цифровых девайсов.

Преемственность концепций

Обе концепции — открытая и закрытая, предложенные IBM и Apple, сохраняют, таким образом, актуальность до сих пор. При этом большей массовостью, по мнению специалистов, характеризуется как раз таки платформа от IBM — в силу отмеченной выше открытости.

На современном рынке компьютерной техники есть термин "IBM PC-совместимый компьютер". Это не значит, что его обязательно выпускает компания IBM. Однако он вполне соответствует концепции, которую она предложила в 1981 году. Безусловно, на рынке появились самые разнообразные виды персональных компьютеров, однако с точки зрения принадлежности к платформе они могут быть так или иначе классифицированы как соответствующие концепции от IBM PC.

Платформа от Apple сохраняет статус закрытой. Аналогично обстоят дела с другими на которых присутствует бренд — в частности, в сфере мобильных гаджетов. Смартфоны и планшеты от Apple — iPhone, iPad характеризуются закрытостью платформы.

Можно отметить, что их основным конкурентом считается открытая концепция, основанная на использовании от Google. Таким образом, противостояние открытой и закрытой платформ фактически перенеслось с рынка ПК также и в сегмент мобильной электроники.

Люди по всему миру ежедневно используют компьютер для работы, общения, поиска информации в интернете, просмотра фильмов и сериалов, игр и многого другого. Но когда и кто подарил людям возможность делать это? В современном мире технического прогресса сложно представить жизнь без ПК. Сегодняшние ученики и студенты не могут себе вообразить жизни без компьютера: писать рефераты и доклады от руки, искать информацию в библиотеках, а не в Википедии… Так, кто и когда изобрёл первый компьютер в мире?

Предыстория

Ответ на вопрос когда появился первый компьютер уходит в далёкое прошлое, главной целью чего служило упрощение математических вычислений. Для этого ещё в третьем тысячелетии до Нашей Эры в Древнем Вавилоне появились самые первые счёты - абак (от лат. abacus «доска, счётная доска»). Однако использовались они скорее не для упрощения счёта, а для запоминания промежуточных значений. С помощью абаков можно выполнять четыре арифметических действия, а также для вычислений квадратных корней и корней третьей степени.

Механические и автоматические вычислительные машины

Следующим в списке прародителей современного ПК стали арифмометр, предназначенный для точного вычисления четырёх действий, и арифмограф — механическая вычислительная машина, которая автоматически записывала числа на специальной ленте. Известный истории всего мира Леонардо да Винчи стал тем, кто впервые изобразил схему механизма, схожего с арифмометром, однако его идеи не получили признания и распространения.
Первый в истории арифмометр появился в середине 1623 года — считающие часы Вильгельма Шикарда . Устройство состояло из последовательно соединенных зубчатых передач и служило для выполнения сложения, умножения и запоминания промежуточных вычислений.
Схожее внутреннее строение имела «Паскалина» Блеза Паскаля, изобретённая в 1642 году, долгое время считавшаяся первым механическим считающим устройством. Суммирующая машина представляла собой ящик с шестерёнками, на панели которого располагались колесики с цифрами от 1 до 9, предназначенные для ввода чисел, подвергавшихся сложению. Ответ выводился в верней части корпуса. Суммирующая машина умела не только складывать, хотя это и требовало некоторых дополнительных усилий.

Также в XVII веке были созданы арифмометр Лейбница (1673) и машина Морленда (1674). В 1709 году маркиз Джованни де Полени из Италии представил свою версию арифмометра. В 50-х годах XIX века Пафнутий Львович Чебышев создал первый в России арифмометр.
В начале XVII века английский астроном Эдмунд Гюнтер предложил нанести логарифмическую шкалу на линейку и с помощью циркулей выполнять сложение и вычитание с логарифмами. В 1620-х математик из Англии Эдмунд Уингейт усовершенствовал эту линейку двумя дополнительными шкалами, а в 1622 году Уильям Отред опубликовал свой вариант устройства в трактате «Круги пропорций». Собственно, Уильям и считается автором первой логарифмической линейки, которая до 1633 года была круговой. Следующие усовершенствования принадлежат Роберту Биссакеру (1654), Сет Патриджу (1657) и Томасу Эверарду (1683). Знакомый бегунок на устройстве появился благодаря французскому инженеру и математике Виктору Майер Амеде Мангейму только к середине XIX века.
Одной из самых важных ступеней в истории появления ПК стало появление в 1801 году перфокарты Жозефа Мари Жаккара, используемой для автоматической обработки данных. Такая карта является первой версией современного двоичного кода, где вместо нулей и единиц используется наличие или отсутствие отверстий на картоне. Жозеф использовал такое устройство для автоматизированного управления узорами на тканях в ткацких станках.

Труд счетоводов сильно упростился, когда в 1822 году английский математик Чарльз Бэббидж сконструировал модель разностной машины, первая идея создания которой принадлежит немецкому инженеру Иоганну Мюллеру и датируется 1788 годом. Механический аппарат получил название аналитическая машина Чарльза Бэббиджа и служил для автоматизации вычислений путём последовательных приближений функций многочленами и вычисления конечных разностей.

Разностная машина

Благодаря возможности представлять логарифмические и тригонометрические функции в многочленах данное устройство является довольно универсальным вычислительным средством и тем самым может заменить до 20 счетоводов с ручными арифмометрами. Некоторое время спустя Мартин Виберг из Швеции улучшил устройство и применил для расчёта и публикации логарифмических таблиц.

История изобретения компьютера

Электромеханические вычислительные средства

Первым электромеханическим прибором для произведения вычислений стал табулятор, построенный американцем Германом Холлеритом, предназначенный для ускорения обработки результатов переписи населения 1890 года в США. Машина суммировала и сортировала информацию, записанную цифрами или буквами на перфокартах, и выдавала результат на бумажной ленте или специальных бланках. Подобные устройства долгое время использовались для обработки массивов информации до того, как распространились электронно-вычислительные машины.

Прорывом стало изобретение немецкого инженера Конрада Цузе Z3 , созданное в 1941 году. Это устройство стало первой полнофункциональной программно управляемой и программируемой в двоичном коде машиной и обладало свойствами, присущими современному ПК. За три года до появления модели Z3 Цузе представил миру Z1, которая была ограниченно программируемой и главным образом отличалась от конечной модели отсутствием функции вычисления квадратного корня. В 1939 году инженером была закончена вторая версия вычислителя, которая стала первой в мире электромеханической вычислительной машиной, запущенной в эксплуатацию. самые первые компьютеры в мире.

Успехом создания устройств стала реализация их работы в виде двоичной системы, что к XX веку не было чем-то сверхъестественным, однако Конраду удалось объединить знания других учёных и создать на их основе первую программируемую вычислительную машину.

7 августа 1944 года в Гарвардском университете после прохождения ряда успешных тестов был запущен первый американский полностью программируемый и не требуемый участия человека компьютер «Марк 1» — автоматический вычислитель , управляемый последовательностями. Машина была разработана и создана в 1941 году по договору с IBM на основе наработок Бэббиджа.

Фактически «Марк 1» является усовершенствованным ручным арифмометром , но благодаря возможности программирования многие называют его первым реально работающим компьютером. Машина считывала информацию с перфорированной ленты, а цикличные процессы выполнялись за счёт замыкания начала и конца считываемой ленты.

Электронные вычислительные машины

Понятие «электронно-вычислительная машина» следует отличать от более широкого «вычислитель», поскольку ЭВМ подразумевает использование в качестве функциональных узлов электронные компоненты, в то время как вычисления могут быть также произведены рядом других способов. Первыми ЭВМ стали ЭНИАК (1946, США), Манчестерская малая экспериментальная машина, также известная как Baby (1948, Великобритания) и EDSAC (1949, Великобритания).
7 апреля 1964 года фирма IBM объявила о создании компьютеров System 360. Эта серия впоследствии стала образцом открытого стандарта, другими словами, совместимости оборудования, изготовленного разными производителями. Все модели, независимо от их размеров и форм, имели типичные детали. Таким образом, заказчик мог приобрести сравнительно бюджетную модель и в будущем при необходимости обновить её до более крупной системы. Фактически именно IBM/360 задала стандарт 8-битного байта и ввела в широкое распространение шестнадцатеричную систему исчисления в программировании, а также стала первой 32-разрядной компьютерной системой.

Персональные компьютеры

Персональный компьютер (ПК или ПЭВМ — персональная электронно-вычислительная машина), так знакомый современному человеку — настольная микро-ЭВМ, представляющая собой бытовой прибор с универсальными функциональными возможностями.
Первым ПК стал «Настольный компьютер H316», выпущенный компанией Honeywell в 1969 году. Аппарат стоил 10600$ и весил целых 45 кг. Одним из главных назначений этого устройства было хранение различных рецептов, откуда пошло второе название «Кухонный компьютер».
Решающую роль в появлении ПК сыграло изобретение микропроцессора i4004 сотрудниками компании Intel в 1971 году, который мог воспроизвести по одной микросхеме все функции процессора большой ЭВМ.

Наше время компьютеризации обязывает каждого образованного человека знать множество вещей, связанных непосредственно с компьютерными технологиями. А начать можно с изучения того, когда появился первый компьютер. Согласитесь, мало, кто задумывается о происхождении компьютера.

История создания первого компьютера

Компьютер, каким мы его видим сейчас, не всегда был таким. «Жизненный путь» компьютера легко можно проследить. Начало ему было положено при изобретении Блезом Паскалем в 1642 году устройства, способного прибавлять и отнимать десятичные числа – «паскалина». Первый компьютер в мире сложно было назвать компьютером, потому что это было что-то похожее скорее на калькулятор. Эта вычислительная машина выполняла всего два действия – сложение и вычитание. Затем, в 1653 году, к этим функциям добавились умножение и деление. Далее развитие функционала несколько замерло, упор стали делать на внешний вид, то есть все те же опции старались облечь в более компактную и менее громоздкую оболочку. И лишь в 1822 году изобрели машину, которая могла решать простые уравнения. Это был переломный момент в истории развития вычислительной техники. После этого автоматизированные вычислительные приборы эволюционировали с огромной скоростью. Уже в 1946 году миру предстала новая ЭВМ. Конечно, сравнивая первую ЭВМ и современный ПК, можно скептически улыбаться, ведь непонятно, как машина, весом в 30 тонн могла превратиться в то, что с легкостью поднимет даже женщина.

Кто разработчик первого компьютера

Безусловно, тот, кто изобрел первый компьютер в мире, совершил огромное дело в развитии технологий. Так кто же этот человек, представивший миру первый компьютер? Это был ученый немецкого происхождения Конрад Цузе. Самый первый компьютер в мире, как утверждает википедия, как раз и есть изобретенная в сороковых годах XX века ЭВМ, так как в ней были заложены все основные функции современного компьютера. Но размер этой техники все еще был невероятно большим, порой занимая в одиночку целую комнату. И лишь с изобретением микропроцессора, за что спасибо Тедду Хоффу, компьютер стал приближаться по размерам к привычному нам с вами ПК.

Кстати, широкую популярность приобрел ПК после начала конкуренции двух фирм – Apple и Microsoft. В битве за клиентов эти компании все совершенствовали и совершенствовали свою продукцию, радуя нас компактностью и функциональностью. С тех пор, как был изобретен первый ПК, прошло сравнительно немного времени, но отличия того устройства и нынешнего огромны. Мы можем лишь догадываться, какие улучшения ждут компьютер в будущем.

Под термином самый первый в мире компьютер можно понимать несколько различных моделей. С одной стороны, это гигантские машины, созданные в середине XX века.

С другой стороны – человечество непосредственно познакомилось с компьютерами, и даже получило возможность пользоваться ими в быту, намного позже.

И история первых персональных ЭВМ начинается уже с середины 1970 годов.

В нашем материале мы расскажем вам о создании первых прототипов современных компьютеров и здоровенных вычислительных машинах, которые ученые называют первыми компьютерами.

Первые «гиганты» вычислительных технологий

В самом начале эры компьютеров, в 1940-х годах, было создано сразу несколько независимо разработанных моделей огромных вычислительных устройств.

Все были разработаны и собраны учёными из США и занимали десятки квадратных метров площади.

По современным меркам, такое оборудование трудно назвать компьютером.

Однако на тот момент более мощных машин для проведения вычислений со скоростью, намного превышающей результат среднего человека, не существовало.

Рис. 1 Один из первых компьютеров, UNIVAC, заносят в помещение для монтажа.

Марк-1

Программируемое устройство «Марк-1» по праву считается первым в мире компьютером.

Вычислительная машина, разработанная в 1941 году группой из 5 инженеров (включая Говарда Эйкена), была предназначена для военных целей.

После окончания работ, проверки и наладки компьютера его передали ВВС США. Формальный запуск «Марк-1» в работу состоялся в августе 1944 года.

Основная часть ЭВМ, общая стоимость которой превысила 500 тысяч долларов, находилась внутри металлического корпуса и состояла из более чем 765 тыс. деталей.

Длина оборудования достигала 17 метров

Высота – 2,5 м, в результате чего под неё было выделено огромное помещение Гарвардского университета. Среди других параметров прибора:

общая масса: более 4,5 тонн;
длина электрокабелей внутри корпуса: до 800 км;
длина вала, синхронизирующего вычислительные модули: 15 м;
мощность электромотора, приводившего в действие компьютер: 5 кВт;
скорость вычисления: сложение и вычитание – 0,33 с, деление – 15,3 с, умножение – 6 с.

«Марк-1» можно было назвать огромным и мощным арифмометром – именно этой версии придерживаются те, кто считает родоначальником компьютерных технологий модель ENIAC.

Однако, благодаря возможности выполнять заданные пользователем программы в автоматическом режиме (чего не могла делать, например, созданная немного раньше немецкая вычислительная машина Z3), именно «Марк-1» считают первым компьютером.

Работая с помощью перфоленты, машина не требовала вмешательства в работу человека.

Хотя из-за отсутствия поддержки условных переходов каждая программа была записана на длинном и закольцованном ленточном рулоне.

После того как мощности устройства стало недостаточно для выполнения новых задач, которые ставили перед разработчиками заказчики, один из авторов компьютера, Говард Эйкен, продолжил работу над новыми моделями.

Так, в 1947 году была создана вторая версия, «Марк-2», а в 1949 году – «Марк-3».

Последний вариант под названием Mark IV был выпущен в 1952 году и тоже использовался американскими военными.

Рис. 2 Первый компьютер Mark-1.

ENIAC

Вычислительная машина «ЭНИАК» предназначалась для выполнения примерно тех же задач, что и «Марк-1».

Однако результатом разработки стал по-настоящему многозадачный компьютер.

Первый запуск устройства состоялся практически в конце 1945 года, поэтому использовать его для военных целей во Второй мировой войне было уже поздно.

И сложнейшая в то время вычислительная машина, работавшая, по мнению современников, «со скоростью мысли», участвовала в других проектах.

Одним из них было моделирование взрыва водородной бомбы.

Частота работы этих элементов достигала 100 тыс. импульсов каждую секунду.

Для того чтобы повысить надёжность такого количества приборов разработчики применили метод, предназначенный для работы музыкальных электроорганов.

После этого аварийность снизилась в несколько раз, и из 17 тыс. ламп за неделю перегорало не больше двух.

Кроме того, была разработана система контроля безопасности оборудования, включавшая проверку каждой из 100 тыс. мелких деталей.

Параметры компьютера:

общее время разработки: 200 тысяч человеко-часов;
цена проекта: $487 тысяч;
масса: около 27 тонн;
мощность: 174 кВт;
память: 20 буквенно-численных комбинаций;
скорость работы: сложение – 5 тыс. операций в сек, умножение – 357 операций в сек.

Для ввода и вывода данных на ENIAC применялся табулятор со скоростью 125 и 100 карт в минуту, соответственно.

За время проведения испытаний ЭВМ обработало больше 1 млн. перфокарт.

А единственным серьёзным даже для своего времени недостатком машины, в сотни раз ускорившей процесс вычисления по сравнению с предшественником, были размеры – почти в 2 раза больше, чем у «Марк-1».

Рис. 3 Второй в мире компьютер «ЭНИАК».

EDVAC

Усовершенствованная ЭВМ EDVAC (тоже созданная Эккертом и Мосли) могла проводить расчёты уже не только на основе перфокарт, но и с помощью содержащейся в памяти программы.

Такая возможность появилась в результате применения ртутных трубок, запоминающих информацию, и двоичной системы, существенно упростившей вычислении и количество ламп.

Результатом работы группы американских учёных стал компьютер с памятью около 5,5 Кбайт, состоящий из таких элементов:

устройства для чтения и записи информации с магнитной ленты;
осциллографа для контроля работы ЭВМ;
устройства, принимающего сигналы от управляющих элементов и передающего их вычислительным модулям;
таймера;
устройств для проведения вычислений и запоминания информации;
временных регистров (в современной терминологии – «буферов обмена»), хранящих по одному слову.

Компьютер, занимающий площадь в 45,5 кв. м., тратил около 0,000864 секунд на сложение и вычитание и 0,0029 с на умножение и деление.

Его масса достигала всего 7,85 тонны – намного меньше по сравнению с ENIAC. Мощность прибора – всего 50 кВт, а количество диодных ламп составляло всего 3,5 тысячи штук.

Рис. 4 Компьютер «Эдвак».

Вам это может быть интересно:

Отечественные разработки

Отечественная наука в 1940 годах тоже проводила разработки для получения электронных вычислительных машин.

Результатом работы лаборатории имени С. А. Лебедева стала первая на Евразийском континенте модель МЭСМ.

Следом за ней появилось несколько других компьютеров, уже не таких известных, хотя и внёсших весомый вклад в научную деятельность СССР.

МЭСМ

Аббревиатура МЭСМ, компьютера, создаваемого с 1948 по 1950 год, расшифровывалась как «Малая электронная счётная машина».

Такое название ЭВМ получила из-за того что сначала была всего лишь макетом «большого» устройства.

Однако полученные положительные результаты испытаний привели к созданию полноценного компьютера, собранного в двухэтажном здании монастыря.

Первый запуск прошёл в ноябре 1950 года, а первая серьёзная задача решена в январе следующего года.

В течение следующих 6 лет МЭСМ применяли для сложных научных вычислений, потом использовали в качестве учебного пособия, и, наконец, в 1959 году разобрали.

Рабочие параметры устройства были следующими:

количество ламп: 6 тыс.;
трёхадресная система команд с 20 двоичными разрядами;
память: постоянная на 31 число и 63 команды, оперативная такого же размера;
быстродействие: частота 5 кГц, выполнение 3 тыс. операций в сек;
площадь: около 60 кв. м.;
мощность: до 25 кВт.

Рис. 5 Советский компьютер начального уровня МЭСМ,

БЭСМ-1

Работа над ещё одним советским компьютером велась в то же время, что и над МЭСМ.

Устройство называлось Большой электронной счётной машиной и работало с утроенной скоростью – до 10 тыс. операций в секунду – при уменьшении числа ламп до 730 штук.

Количество разрядов для чисел, которыми оперировала ЭВМ, составляло 39 единиц, а точность расчётов достигала 9 знаков.

В результате машина могла работать с числами от 0,000000001 до 1000000000. Так же, как и МЭСМ, большое устройство было выпущено в одном экземпляре.

Машина, конструктором которой тоже был С. А. Лебедев, считалась в 1953 году самой быстрой в Европе. В то время как лучшим компьютером в мире признали американскую IBM 701.

Первый коммерческий компьютер компании «Ай-Би-Эм» производил в секунду до 17 тысяч операций.

Рис. 6 Первая полноценная ЭВМ в СССР БЭСМ-1.

БЭСМ-2

Усовершенствованный вариант, БЭСМ-2, стал не только очередным самым быстрым компьютером в стране, но и одним из первых серийных советских устройств такого типа.

С 1958 до 1962 года советская промышленность выпустила 67 моделей ЭВМ.

На одной из них проводился расчёт ракеты, доставившей на Луну вымпел Советского Союза. Скорость БЭСМ-2 составляла 20 тыс. операций в секунду.

При этом оперативная память достигала, в пересчёте на современные единицы, около 11 Кбайт и работала на ферритовых сердечниках.

Рис. 7 Советский компьютер БЭСМ-2.

Первые модели массового производства

К началу 1970 годов компьютерные технологии развились до такой степени, что можно было позволить купить ЭВМ для личного пользования.

Раньше это могли сделать только крупные организации, так как стоимость техники достигала десятков и сотен тысяч долларов в США и примерно такой же суммы в рублях для СССР.

С уменьшением размеров компьютеры становятся по-настоящему персональными.

И первым среди них можно назвать прототип, не оставивший в истории большого следа, но всё равно выпущенный в количестве нескольких тысяч экземпляров – Xerox Alto.

Дата выхода первой модели – 1973 год.

Среди преимуществ можно было назвать приличную память в 128 Кбайт (и расширением до 512 Кбайт) и запоминающее устройство на 2,5 Мбайт.

Недостатком – огромный «системный блок» размером с современное для формата А3.

Именно габариты помешали сделать производство достаточно массовым, хотя компьютер приобретали организации из-за удобного графического интерфейса.

Рис. 8 Компьютер Xerox Alto – мощный, но дорогой.

На территории СССР в 1968 году тоже пытались создать прототип ПК.

Омский инженер Горохов запатентовал вычислительное устройство, функциональность которого примерно соответствовала первым персональным машинам 1970 годов.

Впрочем, ни одной реально действующей модели создано не было, не говоря уже о серийном производстве.

И первым массовым ПК (хотя и с ограниченной функциональностью) стал Altair 8800, выпускаемый с 1974 года.

Его можно назвать прототипом первых современных компьютеров с – именно интеловский чипсет устанавливался на материнской плате ЭВМ.

Стоимость модели в сборе составляла чуть больше $600, в разобранном состоянии – около $400.

Такая низкая стоимость привела к массовому спросу, и «Альтаир» продавался тысячами.

При этом устройство представляло собой всего лишь системный блок, не имеющий ни монитора, ни клавиатуры, ни звуковой карты.

Все эти периферийные устройства были разработаны позже, а покупатели первых моделей Altair 8800 могли работать с ним только с помощью переключателей и лампочек.

Рис. 9 Модель Altair 8800 с объединённым вместе монитором и клавиатурой.