Avtomatik uzatish

EDSAC rivojlanishning yangi bosqichi boshlandi VT - universal birinchi avlod KOMPYUTER.
Raqamli hisoblash texnologiyalarining (VT) jadal rivojlanishi va uni qurish va loyihalash tamoyillari haqidagi fanning shakllanishi XX asrning 40-yillarida, elektronika va mikroelektronika VT ning texnik asosiga aylangan va kompyuterlar (ilgari kompyuter deb nomlangan) arxitekturasini rivojlantirish uchun asos bo'lgan - bu sohadagi yutuqlar. sun'iy intellekt.
Shu vaqtgacha, deyarli 500 yil davomida, BT raqamlar bo'yicha arifmetik operatsiyalarni bajaradigan eng oddiy qurilmalarga tushirildi. 5 asr davomida ixtiro qilingan deyarli barcha qurilmalarning asosi o'nlik sonlar tizimining 10 ta raqamini mahkamlash uchun mo'ljallangan tishli g'ildirak edi. Bunday g'ildiraklarga asoslangan o'n uch raqamli o'nlik yopishtirgichning dunyodagi birinchi eskiz chizig'i Leonardo da Vinchiga tegishli.
Birinchi haqiqiy amalga oshirilgan mexanik raqamli hisoblash moslamasi (1642) o'nlik sonlarni qo'shish va ayirish uchun mo'ljallangan, 6 (yoki 8) bitli qurilma bo'lgan buyuk frantsuz olimi Blez Paskalning "Paskalini" edi.
Paskaladan o'ttiz yil o'tgach, 1673 yilda Gotfrid Vilgelm Leybnitsning "arifmetik moslamasi" paydo bo'ldi - arifmetik operatsiyalarni bajarish, shu jumladan ko'paytirish va bo'linishni amalga oshirish uchun o'n ikki raqamli o'nlik asbob.
18-asrning oxirida Frantsiyada raqamli hisoblashlarni yanada rivojlantirish uchun muhim ahamiyatga ega bo'lgan ikkita voqea sodir bo'ldi. Ushbu tadbirlar quyidagilarni o'z ichiga oladi:
 Jozef Jakard tomonidan dastgohlarni dasturlashtirilgan boshqarish yordamida zarb qilingan kartalar yordamida ixtiro qilish;
 Gaspard de Prony tomonidan raqamli hisoblashlarni uch bosqichga ajratgan hisoblash texnologiyasi: raqamli usulni ishlab chiqish, arifmetik operatsiyalar ketma-ketligi uchun dastur tuzish, tuzilgan dasturga muvofiq raqamlar bo'yicha arifmetik amallar yordamida haqiqiy hisoblashlarni bajarish.
Ushbu yangiliklardan keyinchalik VTni rivojlantirishda sifat jihatidan yangi qadam qo'ygan ingliz Charlz Babb tomonidan foydalanilgan - tuzilgan dastur bo'yicha hisob-kitoblarni avtomatik bajarishga o'tish... U analitik dvigatel uchun dasturlashtirilgan boshqaruvga ega mexanik universal raqamli kompyuter (1830-1846) uchun loyihani ishlab chiqdi. Mashina beshta qurilmadan iborat edi: arifmetik (AU); saqlash (xotira); boshqarish (UU); kirish (havo portlashi); chiqish (HC).
Aynan shu qurilmalar 100 yildan keyin paydo bo'lgan birinchi kompyuterlardan iborat edi. AC tishli g'ildiraklar asosida qurilgan, shuningdek, ularda (50-bitli minglab raqamlar uchun) xotirani o'rnatish taklif qilingan. Punch kartalari ma'lumotlar va dasturlarni kiritish uchun ishlatilgan. Hisob-kitoblarning taxmin qilingan tezligi - bu 1 soniyada qo'shish va olish, 1 daqiqada ko'paytirish va bo'lish. Arifmetik operatsiyalardan tashqari, shartli ravishda filial ko'rsatmasi mavjud edi.
Shuni ta'kidlash kerakki, individual dastgoh birliklari yaratilgan bo'lsa ham, butun dastgoh o'zining jiddiyligi tufayli yaratib bo'lmadi. Buning uchun atirgullar uchun 50 mingdan ko'proq pul kerak edi.Ixtirochi o'zining analitik dvigatelini ishga tushirish uchun bug 'dvigatelidan foydalanishni rejalashtirgan.
1870 yilda (Babbning o'limidan bir yil oldin) ingliz matematik Jevons dunyodagi eng oddiy "mantiqiy mashina" ni yaratdi, bu eng oddiy natijalarni mexanizatsiyalashtiradi.
Inqilobdan oldingi Rossiyada mantiqiy mashinalarni yaratuvchilar Pavel Dmitrievich Xrushchev (1849-1909) va Ukrainadagi o'quv muassasalarida ishlagan Aleksandr Nikolaevich Shchukarev (1884-1936) edi.
Hammayoqni yaratishga qaratilgan g'oyasi 1944 yilda AQShda birinchi o'rni-mexanik kompyuterni yaratgan amerikalik olim Xovard Aiken tomonidan amalga oshirildi. Uning asosiy bloklari - arifmetik va xotira - armaturalarda bajarilgan. Agar Babb o'z davridan ancha oldinroq bo'lgan bo'lsa, unda Ayken, xuddi shu tishli g'ildiraklardan foydalanib, Babbaning g'oyasini amalga oshirish uchun texnik jihatdan eskirgan echimlardan foydalangan.
Shuni ta'kidlash kerakki, bundan o'n yil oldin, 1934 yilda bitiruv loyihasi ustida ishlayotgan nemis talabasi Konrad Zuse dasturlashtirilgan boshqaruvga ega raqamli kompyuterni yaratishga qaror qildi. Ushbu mashina dunyoda birinchi bo'lib ikkilik raqamlar tizimini qo'lladi. 1937 yilda Z1 birinchi hisob-kitoblarni amalga oshirdi. Bu 64-raqamli 22-bitli suzuvchi nuqta edi va sof mexanik (qo'l) asosida ishladi.
1937 yilning o'zida dunyoda birinchi Z1 mexanik ikkilik mashinasi ishlay boshlagach, Jon Atanasov (kelib chiqishi AQShda, bolgar, AQShda yashaydi) dunyoda birinchi marta elektron naychalardan (300 lampadan) foydalangan holda ixtisoslashgan kompyuterni ishlab chiqara boshladi.
1942-43 yillarda Angliyada (Alan Turing ishtirokida) Colossus kompyuteri yaratildi. 2000 elektron naychadan iborat ushbu mashina Germaniyaning Wehrmacht radioeshittirishlarini dekodlash uchun mo'ljallangan edi. Zuse va Tyuring asarlari sir bo'lganligi sababli, o'sha paytlarda ular haqida kamchilik bilar edi va ular dunyoda hech qanday rezonansga olib kelmadilar.
Faqat 1946 yilda AQShda D. Mauchli va P. Ekert tomonidan elektron texnologiyalar yordamida yaratilgan "ENIAC" kompyuter (elektron raqamli integrator va kompyuter) haqida ma'lumotlar paydo bo'ldi. Mashina 18 mingta elektron naychalardan foydalangan va soniyada 3 mingga yaqin operatsiyalarni bajargan. Biroq, mashina o'nlik bo'lib qoldi va uning xotirasi atigi 20 so'zdan iborat edi. Dasturlar operativ xotiradan tashqarida saqlandi.
Deyarli bir vaqtning o'zida, 1949-52 yillarda. Angliya, Sovet Ittifoqi va AQSh olimlari (Maurice Wilkes, "EDSAK" kompyuter, 1949; Sergey Lebedev, kompyuter "MESM", 1951; Isaak Bruk, kompyuter "M1", 1952; Jon Mauchli va Presper Ekert, Jon von Neumann "EDVAC" kompyuteri, 1952 yil) xotirada saqlanadigan dastur bilan kompyuterni yaratdi.
Abakus insoniyat tarixida birinchi bo'lib ishlab chiqilgan hisoblash moslamasi bo'lib, uning asosiy farqi hisob-kitoblarni raqamlar bo'yicha bajarishdir. Shunday qilib, abakusdan foydalanish ma'lum bir pozitsion sonlar tizimining mavjudligini nazarda tutadi, masalan, o'nlik, uchlik, kaynar va hokazo. Hatto matematikaning rivojlanishining ma'lum bosqichlarida abakus bilan bog'liq bo'lgan, ba'zi hisoblash algoritmlarining haqiqati abakatsiyada ularni amalga oshirish imkoniyati bilan tasdiqlanganda. Abakusni takomillashtirishning ko'p asrlik yo'li to'liq klassik shakldagi hisoblash moslamasini yaratishga olib keldi, u ish stoli kompyuterlari klaviaturasiga qadar ishlatilgan. Bundan tashqari, bugungi kunda u ba'zi joylarda hisob-kitob operatsiyalarida yordam beradigan vositalarni topishi mumkin. Faqatgina bizning asrimizning 70-yillarida elektron cho'ntagichlarning paydo bo'lishi rus, xitoy va yapon hisoblaridan keyingi foydalanish uchun haqiqiy xavf tug'dirdi - hozirgi kungacha saqlanib qolgan abakusning uchta asosiy klassik shakli. Shu bilan birga, rus hisoblarini ko'paytirish jadvali bilan birlashtirish orqali ularni yaxshilash bo'yicha so'nggi ma'lum qilingan urinish 1921 yilga to'g'ri keladi.
Qo'shish va ayirish operatsiyalarini bajarishga yaxshi moslangan, abakus ko'paytirish va bo'lish operatsiyalarini bajarish uchun etarli darajada samarali emas edi. Shuning uchun 17-asr boshlarida J.Napier tomonidan logarifmlar va logarifmik jadvallarning kashf etilishi, ko'paytirish va bo'linishni qo'shimcha va ayirish bilan almashtirishga imkon berdi, mos ravishda qo'lda ishlov berish bosqichining kompyuter tizimlarini rivojlantirishda navbatdagi katta qadam bo'ldi. Keyinchalik, logarifmik jadvallarning bir qator modifikatsiyalari paydo bo'ladi. Biroq, amaliy ishda logarifmik jadvallardan foydalanish bir qator noqulayliklarga ega, shuning uchun J.Napier muqobil usul sifatida maxsus hisoblash tayoqchalarini (keyinchalik Napier tayoqlari deb nomlangan) taklif qildi, bu esa ko'paytirish va bo'linish operatsiyalarini to'g'ridan-to'g'ri asl raqamlarga to'g'ridan-to'g'ri amalga oshirish imkonini berdi. Napier bu usulni panjara ko'paytirish usuliga asoslagan.
Napier tayoqchalar bilan bir qatorda, ikkilik s.s.larda ko'paytirish, bo'lish, kvadratlashtirish va kvadrat ildizlarni bajarish operatsiyalarini bajarish uchun hisoblash panelini taklif qildi va shu bilan hisoblashlarni avtomatlashtirish uchun bunday son tizimining afzalliklarini oldindan sezdi.
J. Napier tomonidan kiritilgan logarifmlar hisoblashning keyingi barcha rivojlanishiga inqilobiy ta'sir ko'rsatdi, bu Napier tomonidan ham, o'sha paytda ma'lum bo'lgan bir qator boshqa kalkulyatorlar tomonidan hisoblab chiqilgan bir qator logaritmik jadvallarning paydo bo'lishi bilan osonlashdi (X. Briggs, I. Keppler, E.) Wingate, A. Vlah). Algebraik talqinda logarifmlarning g'oyasi ketma-ketlikning ikki turini taqqoslashga asoslangan: arifmetik va geometrik.
Logarifmlar ajoyib hisoblash vositasini - slayd qoidasini yaratishda asos bo'lib xizmat qildi, bu dunyodagi muhandislik va texnik xodimlarga 360 yildan ko'proq vaqt xizmat qildi. Zamonaviy slayd qoidasining prototipi birinchi slayd qoidasini yaratishda W. Oughtred va R. Delamein tomonidan ishlatilgan E. Gunterning logaritmik shkalasi. Bir qator tadqiqotchilarning sa'y-harakatlari bilan slayd qoidasi doimiy ravishda takomillashtirildi va zamonaviyga eng yaqin bo'lgan narsa 19 yoshli frantsuz ofitseri A.Manxaymga bog'liq.
Hisoblash texnologiyasi rivojlanishining mexanik bosqichi
17-asrda mexanikaning rivojlanishi hisoblashning mexanik printsipidan foydalangan holda hisoblash asboblari va qurilmalarini yaratish uchun zarur shart bo'ldi. Bunday qurilmalar mexanik elementlarga qurilgan va yuqori toifadagi avtomat uzatishni ta'minlagan.
Birinchi mexanik mashina 1623 yilda V. Shikkard tomonidan tasvirlangan, bitta nusxada tayyorlangan va 6 bitli raqamlarda to'rtta arifmetik amallarni bajarishga mo'ljallangan edi.
Shikkard mashinasi uchta mustaqil asbobdan iborat edi: yopishtiruvchi, multiplikator va raqamlarni yozib olish. Qo'shish atamalarni ketma-ket kiritish yo'li bilan va qisqartirish - kamaytirilgan va kamaytirilgan holda ketma-ket kiritish yo'li bilan amalga oshirildi. Kiritilgan raqamlar va qo'shish / olib tashlash natijalari o'qish derazalarida ko'rsatildi. Ko'paytirish operatsiyasini bajarish uchun panjara yordamida ko'paytirish g'oyasi ishlatilgan. Mashinaning uchinchi qismi uzunligi 6 tadan ko'p bo'lmagan sonlarni yozishda ishlatilgan. Amaldagi Shikkard mashinasining sxematik diagrammasi klassik edi - u (yoki uning modifikatsiyalari) mexanik qismlarni elektromagnitlarga almashtirilgunga qadar ko'pgina mexanik hisoblash mashinalarida ishlatilgan. Biroq, etarlicha ommabop bo'lmaganligi sababli, Shikkard mashinasi va uning ishlash printsiplari keyingi rivojlanishga sezilarli ta'sir ko'rsatmadi. VT, ammo bu haqli ravishda mexanik hisoblashlar davrida.
B. Paskalning mashinasida yuqori darajadagi raqamlarni uzatishning yanada murakkab sxemasi ishlatilgan, keyinchalik u kamdan kam ishlatilgan; lekin 1642 yilda qurilgan mashinaning birinchi ishlaydigan modeli, so'ngra 50 ta mashina seriyasi ixtironing ancha keng ommalashishiga va aqliy mehnatni avtomatlashtirish imkoniyati haqida jamoatchilik fikrini shakllantirishga yordam berdi. Hozirgacha faqat 8 Paskal mashinasi saqlanib qolgan, ulardan bittasi 10 bitli. Aynan Paskalning dastgohi rivojlanishning mexanik bosqichini belgilab qo'ygan VT.
17-18 asrlarda bir qator turli xil turlari va konstruktsiyalash moslamalari va qo'shma dastgohlar taklif qilingan bo'lsa, 19-asrda. Hisoblash ishlarining o'sib borayotgan hajmi mexanik hisoblash moslamalariga barqaror talabni aniqlamadi va ularning tijorat asosida ketma-ket ishlab chiqarilishiga hissa qo'shmadi.
To'rt arifmetik operatsiyalarni bajarishga imkon beradigan birinchi qo'shma mashina ko'p yillik mehnat natijasida G.Leybnits tomonidan yaratilgan. 16-bitli mahsulotni olish uchun 8-bitli multiplikator va 9-bitli multiplikatordan foydalanishga imkon beradigan Leibniz qo'shish mashinasi ushbu ishning eng yuqori nuqtasi bo'ldi. Paskal mashinasi bilan taqqoslaganda ko'paytirish va bo'linish operatsiyalarini sezilarli darajada tezlashtiradigan tubdan yangi hisoblash moslamasi yaratildi. Biroq, Leibniz qo'shadigan mashina ikkita asosiy sababga ko'ra keng tarqalmadi: unga barqaror talabning yo'qligi va unga cheklangan sonlarning ko'payishiga ta'sir qiluvchi tarkibiy noaniqlik.
17-18 asrlarda. Paskal va Leybnits modellarida (turli darajadagi modernizatsiya) Napier tayoqlari yoki asl ishlanmalar asosida bir qator hisoblash vositalari taklif qilindi. Taklif etilayotgan dizaynlar yig'indisi va ko'paytiruvchi qismlarining alohida multiplikatorlari yoki birikmalari edi.
19-asr boshlari hisoblash vositalarining uchta asosiy yo'nalishda rivojlanishi bilan tavsiflanadi: yig'ma, ko'paytiruvchi va (3) qo'shadigan mashinalar; Shu bilan birga, qo'shma mashinalarning rivojlanishi ustunlik qiladi.
1881 yilda L. Tomas Parijda qo'shma mashinalarning seriyali ishlab chiqarilishini tashkil qildi. Uning qo'shadigan mashinasining dizayni pog'onali Leibniz rolikidan foydalanishga asoslangan bo'lib, bir qator foydali dizayn echimlari bilan ajralib turadigan Leibniz qo'shma mashinasining keyingi rivojlanishi edi: raqam kiritilishning qulay shakli, anti-inertsial moslamaning mavjudligi, raqamni bo'shatish mexanizmi va boshqalar. Bunday qo'shma mashina Thomas mashinasi deb nomlangan va uning seriyali ishlab chiqarilishi bo'lgan. kichik - butun XIX asr uchun. 2000 ga yaqin Tomas mashinalari ishlab chiqarilgan. Biroq, Tomas mashinalarining muhim afzalligi ularning mustahkamligi edi - qo'shma mashina hatto 1920 yilda GOELRO rejasini tayyorlash bilan bog'liq hisob-kitoblarda ham ishlatilgan.
Qo'shish mashinalarining rivojlanishidagi muhim bosqichni 1888 yilda Bolle mashinasining yaratilishi deb hisoblash kerak, u ko'paytirish operatsiyasini o'sha paytdagi qo'shilgan mashinalardan uch baravar tez bajargan (shuning uchun mashina multiplikator deb nomlangan).
19-asrning ikkinchi yarmida o'sish. inson faoliyatining bir qator sohalarida hisoblash ishlari juda zaruriyat tug'dirdi VT va unga bo'lgan talablarning oshishi. O'sha paytda mavjud bo'lgan har xil turdagi hisoblash moslamalari bu muammoni hal qila olmadi. Va faqat 1874 yilda V. Ordner (Rossiya) tomonidan Ordner kranining maxsus konstruktsiyasiga asoslangan o'zining qo'shadigan mashina modelini yaratish matematik mashinasozlikning boshlanishi deb hisoblash mumkin. O'zining mavjudligi davomida Ordner qo'shadigan mashina bir qator yuqori mukofotlarga sazovor bo'lgan holda takomillashtirildi va bir nechta versiyalarda ishlab chiqarildi. Ordner qo'shadigan dastgohlar ishlab chiqarishning o'sishi SSSRda ham, xorijda ham davom etdi; 1931 yildan u Feliks nomini oldi, bu nom hozirgi rus kompyuterlarining avlodlariga yaxshi ma'lum.
Dastlab, kompyuterlarning paydo bo'lishi, birinchi navbatda, ularning maqsadlari, tarqalishi va narxiga qarab, qo'shadigan mashinalarni ishlab chiqarish va ishlatishga unchalik ta'sir ko'rsatmadi. Biroq, 60-yillardan boshlab EKVMlar (elektron klaviatura kompyuterlari) tobora ommaviy foydalanishga kirishdi.
Rivojlanishning mexanik bosqichi ishlanmalari orasida alohida o'rin