Мавзу: I – авлод ЭҲМ лари

Мавзу: I – авлод ЭҲМ лари

Режа:
1. Хисоблаш ишларини амалга оширувчи қурилмаларнинг кашф этилиши.

2. Хисоблаш ишларини амалга оширувчи қурилмаларнинг кашфиётчилари ҳақида.
3. ЭҲМ ларнинг вужудга келиши
4. Биринчи авлод машиналари
5. Бу авлодга мансуб машиналарнинг ўзига хос хусусиятлари
Инсонлар қадим замонлардан бошлаб ҳисоблаш ишларида дуч келинаётган қийинчиликларни енгиллаштириш устида бош қотириб тинмай изланиб, аста-секин бу муаммони еча бошлашган. Дастлаб, ҳисоблаш қуроли сифатида қўл бармокларидан фойдаланила бошланган. Кейинчалик ҳисоблашни ёғоч таёқчалари ёрдамида бажаришган. Хитой, Ҳиндистон ва Шарқнинг бошқа мамлакатларида сонларни ёзиш ва ҳисоблаш ишларини бажариш учун кадимги ҳисоблаш асбобларидан бири бўлган абак ҳисоблаш тахтасидан фойдаланишган (грек, мисрлик, римлик, хитойлик суан-пан ва японлик соробан), Непер таёкчалари, рус счётлари вужудга келган.





Аммо одамзод, узига ухшаш механик машинани - ёрдамчини (роботни) яратиш орзуси билан яшаб келган эди. XVII асрда логарифм яратилди ва шундан кейин янги ҳисоблаш асбоби-логарифмик чизғич кашф этилди. Ана шулар билан бир вақтда Шиккард, Паскал ва Лейбницларнинг ҳисоблаш машиналари дунёга келди.
1623 йилда немис олими Вильгельм Шикард (1592-1636) томонидан ихтиро қилинган механик мослама механик хисоблаш машиналар даврини бошлади. Аммо Шикард машинаси хам аслида биринчи булмаган, чунки буюк италиялик рассом, олим ва математики Леонардо да Винчининг нашр этилмаган кулёзмасида 13-та рақамли сонларни кушиш ва айириш амалларни бажарувчи механик мосламанинг чизмаси топилган. Шуни айтиш лозимки Леонардо да Винчи хамда Вильгельм Шикард мосламалари хаётда қўлланилмаган бўлиб колган. Механик хисоблаш машиналарни яратилиш тарихининг дастлабки сахифаларидан бири француз файласуфи, ёзувчиси, математики ва физики Блез Паскаль (1623-1662) номи билан боғлиқ. У 1642 йилда биринчи жамловчи (кушиш ва айириш) машинани яратди. 1673 йилда эса бошқа олим немис Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716) 4-арифметик амални бажарувчи машинани яратди. XIX асрдан бошлаб бу машиналарга ўхшаш машиналар жуда кўп қўлланар эди. 1820 йилда Шарль де Колмар томонидан биринчи калькулятор - АРИФМОМЕТР яратилди.

1885 йилда америкалик ихтирочи Увильям Барроуз клавиатура ва когозга печатлаш ускуналардан иборат арифмометрни яратди.

Универсал автоматик хисоблаш машинани яратиш ғояси ва лойихаси Кембридж университетининг професори Чарльз Бейбиджга (1792-1871) мансубдир. Таникли инглиз олими Ч. Беббиджнинг механик арифмометр яратиши XIX асрнинг яна бир кашфиёти бўлди. Механик арифмо­метр мураккаб масалаларни ечадиган математик машиналарнинг пайдо бўлишига асос солди. Бу машинанинг хотираси саноқ ғилдираклари тўплами тарзида тузилган, дастурни эса перфокарталардан киритиш кўзда тугилган, етарли даражада техника базаси бўлмаганлиги туфайли Беббидж бу ажойиб машинани охиригача етказишга муяссар бўла олмади. Лекин унинг ғояси XX асрда электрон ҳисоблаш машиналарида ўз амалий ўрнини топди. Унинг лоихаси буйича бу машина хотира қисми, хисоблаш қисми, бошқариш қисми ва чиқариш қисмига эга бўлиши шарт эди.
XIX асрнинг охирида ва XX асрнинг ўрталарида фан ва техниканинг барча сохаларида жуда кўплаб кашфиётлар ва ихтиролар қилинди. Бу кўп мехнат талаб киладиган машиналарни яратишга зарурат пайдо қилди. Бейбиджнинг лойихаси асосида кўп олимлар машиналар яратишга харакат килган. 1988 йилда америкалик инженер Герман Холлерит биринчи электромеханик хисоблаш машинани - ТАБУЛЯТОРНИ яратди. Ушбу машина реле асосида ишлаган бўлиб перфокарталарда ёзилган малумотлар билан ишлай олар эди. 43-та Холлерит табуляторлари 1890 йилда бўлиб ўтган 11-чи Америка ахолини руйхатдан ўтказишда ишлатилган.

1930 йилда америкалик олим Ванневар Буш томонидан компьютернинг катта электромеханик аналоги - ДИФФЕРЕНЦИАЛ АНАЛИЗАТОРИ яратилган. Ушбу машинада маълумотларни сақлаш учун электрон лампалар қўлланилган.

ЭҲМнинг ривожланиш тараққиётида уларни авлодларга ажратиш қабул килинган бўлиб, уларнинг ҳар бири элементларнинг тайёрланиш технологияси ва жиҳозларининг параметрлари, шунингдек, ҳал этиладиган масалалар ва дастури билан ажралиб туради.
1941 йилда немис инженери Z3 номли биринчи бўлиб дастурларда ишловчи хисоблаш машинани яратди. 1943 йилда Буюк Британия махфий лабораторияларида Алан Тьюринг бошчилигида электрон лампаларда ишловчи Колосс номли биринчи ЭХМ (электрон хисоблаш машинаси) яратилди. 1944 йилда АКШнинг харбийлари учун америкали инженер Говард Эйкен электромеханик реле асосида оғирлиги 35 тоннали ЭХМ яратди. Бу машинани номи MARK-1 эди. Лекин унинг тезлиги шу замон талабларига жавоб бермас эди. 1946 йилда америкали олимлар Джон Мочли ва Преспера Экерта биринчи универсал тўлиқ электрон хисоблаш машинани яратдилар. Ушбу машина электрон лампалар асосида ишлар эди ва унинг номи ENIAC эди. У MARK-1 дан минг марта тезкорроқ эди, лейкин унинг хам камчиликлари бор эди: оғирлиги - 30 тонна; узунлиги 170 квадрат метр хонани эгаллар эди; таркибида 18 000 электролампалар бор эди; ишлаш жараёни жуда мураккаб ва бу машина жуда тез ишламас эди (секундига 300 кўпайтириш ёки 5000 қўшиш амаллари бажариши мумкин эди). Шу камчиликларни бартараб қилиш учун олимлар жуда кўп мехнат қилар эди.
Биринчи авлод машиналари 1950-йилларда ишлаб чиқарилган бўлиб, асосий компонентлари электрон лампалардан иборат бўлган. ЭХМлар минглаб лампалари кўплаб электр энергия талаб қилган, катта миқдорда иссиқлик ажратиб чиқарган ва кўп жойни эгаллаган. Бу машиналарнинг амал бажариш тезлиги паст, хотира сиғими кичик ва тез-тез ищдан чиқиб турган. Дастурлар машина кодида ёзилган. Дастур тузувчи ўзи хотира ячейкасини дастур орқали тақсимлаган. Биринчи авлод машиналарига қуйидагилар киради: БЭСМ-1, БЭСМ-2, Стрела, М-3, Минск-1, М-20 ва бошқалар. Шунинг учун Биринчи ЭХМ лар авлоди лампали деб номланади. 1947 йилда БЕЛЛ лаборатория ходимлари В.Шокли, Ж.Бардини ва В.Бертейн томонидан биринчи транзистор кашф этилди. 1948 йилдан эса электрон лампалар ўрнига кашф этилган транзисторлар қўллана бошланди ва шунинг учун 2 авлод ЭХМ лари транзисторли деб номланган. 1949 йилда Джей Форрестер томонидан магнитли хотира ускуналари яратилди ва шу йилда Кембридж университетида биринчи хотирага эга ЭХМ - EDSAC номли ЭХМ яратилди. 1959 йилда Роберт Нойс (INTEL фирмани яратган одам) битта пластинада бир нечта транзисторларни жойлаштириб интеграл схемалар ёки чипларни яратган. 1960-йилларнинг бошларида электрон лампалар ўрнига ярим ўтказгичлар ва улар базасида яратилган транзисторлар ишлатила бошланди, бу эса машинанинг массаси, ўлчовлари ва истеъмол қиладиган энергия ва иссиқлик ажралишини кескин камайтириш имконини берди. Ярим ўтказгичли машиналар ЭХМнинг иккинчи авлоди бўлди ва уларнинг ишлаш ишончлилиги ва тезлиги анча ортди.
Бу авлодга мансуб машиналарнинг ўзига хос хусусиятларидан бири, уларнинг қўлланилиш соҳаси бўйича ихтисослаштирилишидир. Бу машиналарда қўйилган масалаларни ечиш учун дастурлаш тилларидан фойдаланила бошланди.