История развития информационных технологий

Однако в этом им было отказано. Дотошные соперники разыскали  информацию о том, что еще в 1938 - 1941 годах работавший в сельскохозяйственном училище штата Айова профессор  математики Джон Атанасов (1903 -1996), болгарин по происхождению, вместе со своим помощником Клиффордом Бери разработал макет специализированной цифровой вычислительной машины (с  использованием двоичной системы счисления) для решения систем алгебраических уравнений. Макет содержал 300 электронных  ламп, имел память на конденсаторах. Таким  образом, пионером ламповой техники  в области компьютеров оказался Атанасов.

К тому же Дж.Мочли, как выяснил  суд, разбиравший дело по выдаче патента, оказывается, был знаком с работами Атанасова не по наслышке, а провел пять дней в его лаборатории, в  дни создания макета.

Что касается хранения программ в оперативной памяти и теоретического обоснования основных свойств современных  компьютеров, то и здесь Дж.Мочли  и П.Эккерт не были первыми. Еще в 1936г. об этом сказал Алан Тьюринг (1912 - 1953) - гениальный, математик, опубликовавший тогда свою замечательную работу "О вычислимых числах".

Полагая, что наиболее важная черта алгоритма (задания на обработку  информации) - это возможность механического  характера его выполнения, А.Тьюринг  предложил для исследования алгоритмов абстрактную машину, получившую название "машина Тьюринга". В ней он предвосхитил основные свойства современного компьютера. Данные должны были вводиться  в машину с бумажной ленты, поделенной на клетки-ячейки. Каждая из них содержала  символ или была пустой. Машина не только могла обрабатывать записанные на ленте  символы, но и изменять их, стирая старые и записывая новые в соответствии с инструкциями, хранимыми в ее внутренней памяти. Для этого она  дополнялась логическим блоком, содержащим функциональную таблицу, определяющую последовательность действий машины. Иначе говоря, А.Тьюринг предусмотрел наличие некоторого запоминающего  устройства для хранения программы  действий машины. Но не только этим определяются его выдающиеся заслуги.

В 1942 - 1943 годах, в разгар Второй мировой войны, в Англии, в обстановке строжайшей секретности с его  участием в Блечли-парке под Лондоном была построена и успешно эксплуатировалась  первая в мире специализированная цифровая вычислительная машина "Колоссус" на электронных лампах для расшифровки  секретных радиограмм немецких радиостанций. Она успешно справилась с поставленной задачей. Один из участников создания машины так оценил заслуги А.Тьюринга:"Я  не хочу сказать, что мы выиграли войну  благодаря Тьюрингу, но беру на себя смелость сказать, что без него мы могли ее и проиграть". После  войны ученый принял участие в  создании универсальной ламповой ЭВМ. Внезапная смерть на 41-м году жизни  помешала реализовать в полной мере его выдающийся творческий потенциал. В память об А.Тьюринге в установлена  премия его имени за выдающиеся работы в области математики и информатики. ЭВМ "Колоссус" восстановлена  и хранится в музее местечка Блечли парк, где она была создана.

Однако, в практическом плане  Дж.Мочли и П.Эккерт действительно  оказались первыми, кто, поняв целесообразность хранения программы в оперативной  памяти машины (независимо от А. Тьюринга), заложили это в реальную машину - свою вторую машину ЭДВАК. К сожалению  ее разработка задержалась, и она  была введена в эксплуатацию только в 1951г. В это время в Англии уже два года работала ЭВМ с  хранимой в оперативной памяти программой! Дело в том, что в 1946 г. в разгар работ по ЭДВАК Дж.Мочли прочитал курс лекций по принципам построения ЭВМ в Пенсильванском университете. Среди слушателей оказался молодой  ученый Морис Уилкс (родился в 1913г.) из Кембриджского университета, того самого, где сто лет назад Ч. Беббидж предложил проект цифровой машины с программным управлением. Вернувшись в Англию, талантливый  молодой ученый сумел за очень  короткий срок создать ЭВМ ЭДСАК (электронный компьютер на линиях задержки) последовательного действия с памятью на ртутных трубках  с использованием двоичной системы  исчисления и хранимой в оперативной  памяти программой. В 1949 г. машина заработала. Так М. Уилкс оказался первым в  мире, кто сумел создать ЭВМ  с хранимой в оперативной памяти программой. В 1951г. он же предложил микропрограммное управление операциями. ЭДСАК стал прототипом первой в мире серийной коммерческой ЭВМ ЛЕО (1953г.). Сегодня М. Уилкс - единственный из оставшихся в живых компьютерных пионеров мира старшего поколения, тех, кто создавал первые ЭВМ. Дж. Мочли и П. Эккерт пытались организовать собственную компанию, но ее пришлось продать из-за возникших финансовых затруднений. Их новая разработка - машина УНИВАК, предназначенная для коммерческих расчетов, перешла в собственность фирмы Ремингтон Рэнд и во многом способствовала ее успешной деятельности.

Хотя Дж. Мочли и П. Эккерт не получили патента на ЭНИАК, его  создание стало, безусловно золотой  вехой в развитии цифровой вычислительной техники, отмечающей переход от механических и электромеханических к электронным  цифровым вычислительным машинам.

В 1996 г. по инициативе Пенсильванского  университета многие страны мира отметили 50-летие информатики, связав это  событие с 50-летием создания ЭНИАК. Для этого имелись многие основания - до ЭНИАКа и после ни одна ЭВМ  не вызвала такого резонанса в  мире и не имела такого влияния  на развитие цифровой вычислительной техники как замечательное детище Дж. Мочли и П. Эккерта.

Во второй половине нашего века развитие технических средств  пошло значительно быстрее. Еще  стремительней развивалась сфера  программного обеспечения, новых методов  численных вычислений, теория искусственного интеллекта.

В 1995 г. американский профессор  информатики Университета штата  Вирджиния Джон Ли опубликовал книгу "Компьютерные пионеры". В число  пионеров он включил тех, кто внес существенный вклад в развитие технических  средств, программного обеспечения, методов  вычислений, теорию искусственного интеллекта и др., за время от появления первых примитивных средств обработки  информации до наших дней.

 

Заключение

 

За последние десятилетия XX века компьютеры многократно увеличили  свое быстродействие и объемы перерабатываемой и запоминаемой информации.

В 1965 году Гордон Мур, один из основателей  корпорации Intel, лидирующей в области  компьютерных интегральных схем - "чипов", высказал предположение, что число  транзисторов в них будет ежегодно удваиваться. В течение последующих 10 лет это предсказание сбылось, и тогда он предположил, что теперь это число будет удваиваться  каждые 2 года. И, действительно, число  транзисторов в микропроцессорах удваивается  за каждые 18 месяцев. Теперь специалисты  по компьютерной технике называют эту  тенденцию законом Мура. Похожая закономерность наблюдается и в области разработки и производства устройств оперативной памяти и накопителей информации. Не отставало и развитие программного обеспечения, без которого вообще невозможно пользование персональным компьютером, и прежде всего операционных систем, обеспечивающих взаимодействие между пользователем и ПК.

В 1981 году фирма Microsoft разработала  операционную cистему MS-DOS для своих  персональных компьютеров.

В 1983 году был создан усовершенствованный  персональный компьютер IBM PC/XT фирмы IBM.

В 1980-х годах были созданы черно-белые  и цветные струйные и лазерные принтеры для распечатки информации на выходе из компьютеров. Они значительно  превосходят матричные принтеры по качеству и скорости печати.

В 1983-1993 годах происходило создание глобальной компьютерной сети Internet и  электронной почты E-mail, которыми смогли воспользоваться миллионы пользователей  во всем мире.

В 1992 году фирма Microsoft выпустила операционную систему Windows-3.1 для IBM PC-совместимых  компьютеров. Слово "Windows" в переводе с английского означает "окна". "Оконная" операционная система  позволяет работать сразу с несколькими  документами. Она представляет собой  так называемый "графический интерфейс". Это - система взаимодействия с ПК, при которой пользователь имеет  дело с так называемыми "иконками": картинками, которыми он может управлять  с помощью компьютерной мыши. Такой  графический интерфейс и система  окон был впервые создан в исследовательском  центре фирмы Xerox в 1975 году и применен для ПК Apple.

В 1995 году фирма Microsoft выпустила операционную систему Windows-95 для IBM PC-совместимых  компьютеров, более совершенную  по сравнению с Windows-3.1, в 1998 году - ее модификацию Windows-98, а в 2000 году - Windows-2000, а в 2006 году - Windows ХР. Для них разработан целый ряд прикладных программ: текстовый  редактор Word, электронные таблицы Excel, программа для пользования системой Internet и электронной почтой E-mail - Internet Explorer, графический редактор Paint, стандартные  прикладные программы (калькулятор, часы, номеронабиратель), дневник Microsoft Schedule, универсальный проигрыватель, фонограф и лазерный проигрыватель.

За последние годы стало возможным  объединить на персональном компьютере текст и графику со звуком и  движущимися изображениями. Такая  технология получила название "мультимедиа". В качестве носителей информации в таких мультимедийных компьютерах  используются оптические компакт-диски CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory - т.е. память на компакт-диске "только для чтения"). Внешне они  не отличаются от звуковых компакт-дисков, используемых в проигрывателях и  музыкальных центрах. Кроме портативных  персональных компьютеров, создаются  суперкомпьютеры для решения  сложных задач в науке и  технике - прогнозов погоды и землетрясений, расчетов ракет и самолетов, ядерных  реакций, расшифровки генетического  кода человека. В них используются от нескольких до нескольких десятков микропроцессоров, осуществляющих параллельные вычисления. Первый суперкомпьютер разработал Сеймур Крей в 1976 году.

В 2002 году в Японии был построен суперкомпьютер NEC Earth Simulator, выполняющий 35,6 триллионов операций в секунду. На сегодня это самый быстродействующий  в мире суперкомпьютер.

В 2005 году компания IBM разработала суперкомпьютер Blue Gene производительностью свыше 30 триллионов операций в секунду. Он содержит 12000 процессоров и обладает в тысячу раз большей мощностью, чем знаменитый Deep Blue, с которым в 1997 году играл  в шахматы чемпион мира Гарри  Каспаров. Компания IBM и исследователи  из Швейцарского политехнического института  в Лозанне впервые предприняли  попытку моделирования человеческого  мозга. В 2006 году персональным компьютерам  исполнилось 25 лет. Они очень изменились за эти годы. Первые из них, оборудованные  микропроцессором Intel, работали с тактовой частотой всего 4,77 МГц и имели  оперативную память 16 Кбайт. Современные  ПК, оборудованные микропроцессором Pentium 4, созданном в 2001 году, имеют  тактовую частоту 3-4 ГГц, оперативную  память 512 Мбайт – 1Гбайт и долговременную память (винчестер) объемом десятки  и сотни Гбайт и даже 1 Терабайт. Такого гигантского прогресса не наблюдается ни в одной отрасли  техники, кроме цифровой вычислительной. Если бы такой же прогресс был в  увеличении скорости самолетов, то они  давно бы уже летали со скоростью  света. Миллионы компьютеров используются практически во всех отраслях экономики, промышленности, науки, техники, педагогики, медицины. Основные причины такого прогресса - в необычайно высоких  темпах микроминиатюризации устройств  цифровой электроники и успехах  программирования, сделавших "общение" рядовых пользователей с персональными  компьютерами простым и удобным.

 

Глоссарий

 

№ п/п	Понятие	Определение
1	Информатика	Наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи и  использовании информации.
2	Вычислительная машина	Механизм, электромеханическое или  электронное устройство, предназначенное  для выполнения математических операций.
3	Паскалинка	Суммирующая машина, созданная Б.Паскалем.
4	Счетная машина (Лейбниц)	Арифметический прибор для сложения и умножения.
5	Программирование	Задание последовательности арифметических действий и определения исходных данных.
6	Машина Тьюринга	Абстрактная машина, созданная А.Тьюрингом.
7	Алгебра Буля	Алгебра логики, разработанная Д.Булем.
8	Перфокарта	Носитель информации, предназначенный  для использования в системах автоматической обработки данных.
9	Двоичная система счисления	Это позиционная система счисления  с основанием 2.
10	Плавающая запятая	Форма представления дробных чисел, в которой число хранится в  форме мантиссы и показателя степени.

 

 

Список использованных источников

 

1. Левин В.И., "История информационных технологий."

БИНОМ. Лаборатория знаний, Интернет-университет  информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2007

2. Аркадий Частиков, "Архитекторы компьютерного мира", БХВ-Петербург, 2002г

3. Виталий Леонтьев, "Новейшая энциклопедия персонально компьютера 2005", ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2005г

4. Полунов Ю.Л., "От абака до компьютера: судьбы людей и машин", Русская Редакция, 2004г

5. Малиновский Б.Н., "История вычислительной техники в лицах", Киев, 1995г

6. Емельянов С.В., "Информационные технологии и вычислительные системы", Едиториал УРСС, 2004г.

7. Угринович Н.Д. "Информатика и информационные технологии", БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003г.

8. Владимир Машурцев, Георгий Ксандопуло, Игорь Корнеев "Информационные технологии: учебник для вузов". 2009г

9. Трофимов В.В., "Информационные технологии" 2007г.

10. Федорова Н., "Информационные системы" Akademia, 2010г

 

Список сокращений

 

Машина Z1 – первая машина Цзуе.

МАРК-1 – первая релейно-механическая цифровая вычислительная машина.