Microsoft Word doc

арифметическое
, 
памяти
, 
управления
, 
ввода
, 
вывода
. 
Для
арифметического
уст
-
ройства
Ч
. 
Бэббидж
использовал
зубчатые
колеса
, 
подобные
тем
, 
что
использовались
ранее
. 
На
них
же
Ч
. 
Бэббидж
намере
-
вался
построить
устройство
памяти
из
1000 50-
разрядных
ре
-
гистров
(
по
50 
колес
в
каждом
). 
Программа
выполнения
вы
-
числений
записывалась
на
перфокартах
(
пробивками
), 
на
них
же
записывались
исходные
данные
и
результаты
вычислений
. 
В
число
операций
, 
помимо
четырех
арифметических
, 
была
включена
операция
условного
перехода
и
операции
с
кодами
команд
. 
Автоматическое
выполнение
программы
вычислений
обеспечивалось
устройством
управления
. 
Время
сложения
двух
50-
разрядных
десятичных
чисел
составляло
, 
по
расчетам
ученого
, 1 
с
, 
умножения
– 1 
мин
. 
Движение
механических
час
-
тей
машины
должен
был
обеспечивать
паровой
двигатель
. 
Большая
, 
как
локомотив
, 
машина
должна
была
автоматически
выполнять
вычисления
и
печатать
результаты
. 
Программы
вы
-
числений
на
машине
Беббиджа
, 
составленные
дочерью
Байро
-
на
Адой
Августой
Лавлейс
(1815–1852), 
поразительно
схожи
с
программами
, 
составленными
впоследствии
для
первых
ЭВМ
. 
Не
случайно
именем
этой
женщины
назвали
одну
из
первых
систем
программирования
. 
Большая
разностная
машина
так
и
не
была
построена
до
конца
. 
В
1871 
году
Бэббидж
изготовил
опытный
образец
арифметического
устройства
(«
завода
») 
ана
-
литической
машины
и
принтера
. 
Технические
трудности
, 
с
ко
-
торыми
пришлось
встретиться
при
реализации
, 
не
позволили
осуществить
проект
, 
поэтому
Бэббидж
не
опубликовал
проект
полностью
, 
а
ограничился
описанием
его
в
своих
лекциях
, 
чер
-
тежах
и
рисунках
. 
В
1847 
году
английский
математик
Джордж
Буль
(1815–1864) 
опубликовал
работу
«
Математический
анализ
логики
». 
Появился

---

315 
новый
раздел
математики
, 
получивший
название
«
Булева
алгебра
». 
Каждая
величина
в
ней
может
принимать
только
одно
из
двух
зна
-
чений
: 
истина
или
ложь
, 1 
или
0. 
Буль
изобрел
своеобразную
ал
-
гебру
– 
систему
обозначений
и
правил
, 
применимую
к
различным
объектам
, 
от
чисел
до
предложений
. 
Пользуясь
правилами
алгеб
-
ры
, 
он
мог
закодировать
высказывания
(
утверждения
, 
истинность
или
ложность
которых
требовалось
доказать
) 
с
помощью
символов
своего
языка
, 
а
затем
манипулировать
ими
, 
подобно
тому
как
в
ма
-
тематике
манипулируют
числами
. 
Основными
операциями
буле
-
вой
алгебры
являются
конъюнкция
(
И
), 
дизъюнкция
(
ИЛИ
), 
отри
-
цание
(
НЕ
). 
Через
некоторое
время
стало
понятно
, 
что
система
Бу
-
ля
хорошо
подходит
для
описания
переключательных
схем
. 
Ток
в
электрической
цепи
может
либо
протекать
, 
либо
отсутствовать
, 
подобно
тому
, 
как
утверждение
может
быть
либо
истинным
, 
либо
ложным
. 
Разработанная
им
алгебра
логики
(
алгебра
Буля
) 
нашла
применение
лишь
в
следующем
веке
, 
когда
понадобился
матема
-
тический
аппарат
для
проектирования
схем
ЭВМ
, 
использующих
двоичную
систему
счисления
. 
Через
63 
года
после
смерти
Ч
. 
Бэббиджа
немецкий
студент
Конрад
Цузе
(1910–1985) 
взял
на
себя
задачу
создать
машину
, 
подобную
по
принципу
действия
той
, 
которой
отдал
жизнь
Ч
. 
Бэббидж
. 
Работу
по
созданию
машины
он
начал
в
1934 
году
, 
за
год
до
получения
инженерного
диплома
. 
Конрад
ничего
не
знал
ни
о
машине
Беббиджа
, 
ни
о
работах
Лейбница
, 
ни
об
алгебре
Буля
, 
которая
словно
создана
для
того
, 
чтобы
проектировать
схе
-
мы
с
использованием
элементов
, 
имеющих
лишь
два
устойчивых
состояния
. 
Тем
не
менее
он
оказался
достойным
наследником
В
. 
Лейбница
и
Дж
. 
Буля
, 
поскольку
вернул
к
жизни
уже
забытую
двоичную
систему
исчисления
, 
а
при
расчете
схем
использовал
нечто
подобное
булевой
алгебре
. 
В
1937 
году
машина
Z1 (
что
оз
-
начало
«
Цузе
1») 
заработала
. 
Она
была
подобно
машине
Беббид
-
жа
чисто
механической
. 
Использование
двоичной
системы
сотво
-
рило
чудо
– 
машина
занимала
всего
два
квадратных
метра
на
сто
-
ле
в
квартире
изобретателя
! 
Длина
слов
составляла
22 
двоичных
разряда
. 
Выполнение
операций
производилось
с
использованием

---

316 
плавающей
запятой
. 
Для
мантиссы
и
ее
знака
отводилось
15 
раз
-
рядов
, 
для
порядка
– 7. 
Память
(
тоже
на
механических
элементах
) 
содержала
64 
слова
(
против
1000 
у
Беббиджа
, 
что
тоже
уменьши
-
ло
размеры
машины
). 
Числа
и
программа
вводились
вручную
. 
Еще
через
год
в
машине
появилось
устройство
ввода
данных
и
программы
, 
использовавшее
киноленту
, 
на
которую
перфори
-
ровалась
информация
, 
а
механическое
арифметическое
устройст
-
во
заменило
аналогичное
устройство
последовательного
действия
на
телефонных
реле
. 
Почти
одновременно
, 
в
1943 
году
, 
американец
Говард
Эйкен
с
помощью
работ
Бэббиджа
на
основе
техники
XX 
века
– 
электро
-
механических
реле
– 
смог
построить
на
одном
из
предприятий
фирмы
IBM 
легендарный
гарвардский
«
Марк
-1». «
Марк
-1» 
имел
в
длину
15 
метров
и
в
высоту
2,5 
метра
, 
содержал
800 
тысяч
дета
-
лей
, 
располагал
60 
регистрами
для
констант
, 72 
запоминающими
регистрами
для
сложения
, 
центральным
блоком
умножения
и
де
-
ления
, 
мог
вычислять
элементарные
трансцендентные
функции
. 
Работа
по
созданию
первой
электронно
-
вычислительной
машины
была
начата
, 
по
-
видимому
, 
в
1937 
году
в
США
профес
-
сором
Джоном
Атанасовым
, 
болгарином
по
происхождению
. 
Эта
машина
была
специализированной
и
предназначалась
для
решения
задач
математической
физики
. 
В
ходе
разработок
Ата
-
насов
создал
и
запатентовал
первые
электронные
устройства
, 
которые
впоследствии
применялись
довольно
широко
в
первых
компьютерах
. 
Атанасов
сформулировал
, 
а
в
1939 
году
опубли
-
ковал
окончательный
вариант
своей
концепции
современной
вычислительной
машины
. 
Полностью
проект
Атанасова
не
был
завершен
, 
однако
через
три
десятка
лет
в
результате
судебного
разбирательства
профессора
признали
родоначальником
элек
-
тронной
вычислительной
техники
. 
Летом
1940 
года
другим
выдающимся
ученым
Норбер
-
том
Винером
(1894–1964) 
были
сформулированы
требования
к
созданию
быстродействующей
вычислительной
машины
, 
которые
были
полностью
учтены
дальнейшими
разработчи
-
ками
ЭВМ
. 

---

317 
Начиная
с
1943 
года
груп
-
па
специалистов
под
руковод
-
ством
Говарда
Эйкена
, 
Дж
. 
Мо
-
учли
и
П
. 
Эккерта
в
США
начала
конструировать
вычислительную
машину
на
основе
электронных
ламп
, 
а
не
на
электромагнитных
реле
. 
Эта
машина
была
названа
ENIAC (Electronic Numeral Inte-
grator And Computer) 
и
работала
она
в
тысячу
раз
быстрее
, 
чем
«
Марк
-1». ENIAC 
содержал
18 
тысяч
вакуумных
ламп
, 
за
-
нимал
площадь
9
×
15 
метров
, 
весил
30 
тонн
и
потреблял
мощность
150 
киловатт
. ENIAC 
имел
и
существенный
недоста
-
ток
– 
управление
им
осуществлялось
с
помощью
коммутационной
панели
. 
У
него
отсутствовала
память
, 
и
, 
для
того
чтобы
задать
программу
, 
приходилось
в
течение
нескольких
часов
или
даже
дней
подсоединять
нужным
образом
провода
. 
Худшим
из
всех
недостатков
была
ужасающая
ненадежность
компьютера
, 
так
как
за
день
работы
успевало
выйти
из
строя
около
десятка
ваку
-
умных
ламп
. 
Чтобы
упростить
процесс
задания
программ
, 
Моучли
и
Эккерт
стали
конструировать
новую
машину
, 
которая
могла
бы
хранить
программу
в
своей
памяти
. 
В
1945 
году
к
работе
был
привлечен
знаменитый
математик
Джон
фон
Нейман
, 
который
подготовил
доклад
об
этой
машине
(
рис
. 12.6). 
В
этом
докладе
фон
Нейман
, 
основываясь
на
идеях
Н
. 
Винера
, 
сформулировал
общие
принципы
функционирования
универсальных
вычисли
-
тельных
устройств
, 
т
.
е
. 
компьютеров
. 
Это
первая
действующая
машина
, 
построенная
на
вакуумных
лампах
, 
официально
была
введена
в
эксплуатацию
15 
февраля
1946 
года
. 
Эту
машину
пы
- 
Основатель
кибернетики
Норберт
Винер

---

318 
Рис
. 12.6. 
Джон
фон
Нейман
и
внешний
вид
ENIAC
(
Electronic Numeral Integrator And Computer
)
тались
использовать
для
решения
некоторых
задач
, 
подготов
-
ленных
фон
Нейманом
и
связанных
с
проектом
атомной
бомбы
. 
Затем
она
была
перевезена
на
Абердинский
полигон
, 
где
рабо
-
тала
до
1955 
года
. ENIAC 
стал
первым
представителем
первого
поколения
компьютеров
.