Вехи в цифровых вычислениях

Автор: Roger Morrison
Дата создания: 20 Сентябрь 2021
Дата обновления: 1 Июль 2024
Anonim
Какой путь прошли компьютеры до наших дней? 1905-2019 [ЭВОЛЮЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ]
Видео: Какой путь прошли компьютеры до наших дней? 1905-2019 [ЭВОЛЮЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ]

Содержание


Источник: Jrabelo / Dreamstime.com

вынос:

В истории цифровых вычислений можно выявить ключевые инновации или события, которые либо оказали большое влияние на развитие отрасли, либо продемонстрировали определенный примечательный гений. Вехи, предлагаемые здесь, не должны быть исчерпывающими, подробными или каким-либо образом окончательным списком. Скорее, как мельком, снимки истории.

Мы используем компьютеры каждый день - в офисе, дома, в дороге. Мы используем их для продуктивности, развлечений, общения. Мы стучим по ним за нашими столами, несем их в руках или используем их в наших приборах. Признавая достижения, которые привели к современной цифровой среде, эта статья обсуждает некоторые избранные этапы в истории вычислений.

Двигатели Чарльза Бэббиджа

Мы обычно думаем о компьютере как об изобретении 20-го века. В широком смысле, компьютерные технологии существуют уже тысячи лет. От глиняных жетонов до абаки торговцы использовали различные методы для подсчета и расчетов. Затем, с двигателями Чарльза Бэббиджа, вычисления сделали гигантский скачок в дизайне. Используя «науку об операциях», машины будут делать гораздо больше, чем просто табулировать.


Встревоженный множеством ошибок в математических таблицах Морского Альманаха, ученик Чарльз Бэббидж крикнул своему коллеге: «Я хочу, чтобы Бог выполнил эти вычисления!» Бэббидж осмелился подумать о том, что практическая математика может быть достигается механическими средствами. Продвигаясь вперед в смелом проекте по реализации своего видения, Бэббидж представил свой «Механизм различия» в 1822 году на собрании Астрономического общества. Вскоре он столкнулся с проблемами. В проекте требовалось около 25 000 механических деталей ручной работы. Задержки производства и договорный спор с его главным инженером убили проект.

Следующим усилием Babbages стал Analytical Engine, универсальная вычислительная машина, которая использовала бы перфокарты, заимствуя технологии у шелкоткацкой промышленности. Но правительство потеряло терпение к инновациям изобретателей и не хотело финансировать проект. Ада Лавлейс, дочь лорда Байрона, внесла огромный вклад в вычисления в своих опубликованных заметках об этой машине. Никогда не завершенный, дизайн Analytical Engine ознаменовал собой переход в цифровых вычислениях, демонстрирующий, что машинам можно было выполнять гораздо больше, чем простые числовые операции.


Машина Тьюринга

Все началось с мысленного эксперимента, когда Алан Тьюринг лежал на спине на лугу, просматривая небо и исследуя большие возможности. Он обратил свое воображение к «проблеме решения» Дэвида Гильберта, которая спросила, можно ли определить, разрешима ли конкретная проблема. Он спрашивает, может ли «механический процесс» решить эту проблему.

Тьюринг представлял себе машину, которая могла бы выполнять вычисления на бесконечной ленте бумаги. Он определил, что, используя символ 1 вместе с пробелом, машина сможет выполнить любое математическое задание «вычислимых чисел». Машина Тьюринга (теоретическое устройство, которое так и не было построено) продемонстрировала огромное Сила вычислительных устройств для решения больших сложностей. «Можно изобрести одну машину, которую можно использовать для вычисления любой вычислимой последовательности», - пишет Тьюринг.

Фон Нейман и сохраненный программный компьютер

Архитектура, предложенная Джоном фон Нейманом (John von Neumann), стала важным шагом вперед в области вычислительной техники, при условии, что программные инструкции будут храниться в памяти. В компьютере фон Неймана блоки обработки и хранения являются отдельными, а программы и данные хранятся и извлекаются в одном и том же блоке памяти. В современных условиях центральный процессор (ЦП) получает свои инструкции от программ на диске хранения. Он также читает и записывает файлы данных на том же диске хранения.

Джон Мочли, когда писал о своих проектах, сказал, что «для ВСЕГО EDVAC будет только ОДНО запоминающее устройство (с адресуемыми расположениями)…». Архитектура проектирования хранимых программ фон Неймана, по некоторым оценкам, стала воплощение машины Тьюринга - с безграничными возможностями. Вскоре мечта о вычислительной машине общего назначения станет реальностью.

Нет ошибок, нет стресса - ваше пошаговое руководство по созданию изменяющего жизнь программного обеспечения без разрушения вашей жизни

Вы не можете улучшить свои навыки программирования, когда никто не заботится о качестве программного обеспечения.

UNIVAC делает заработную плату

«Утопия автоматического производства по своей сути правдоподобна», - писал Теодор Каллоу в «Социологии труда». Мочли и Дж. Преспер Экерт предоставили подтверждающие доказательства этого заключения, когда в пятницу, 15 октября 1954 г., были опубликованы первые в истории автоматизированные проверки заработной платы. Задачи для General Electrics UNIVAC были обыденными: инвентаризация, управление заказами, бухгалтерский учет, а также начисление заработной платы. Заработная плата в пятницу была наглядной демонстрацией потенциала цифровых вычислений для коммерческих приложений.

Мочли и Экерт зарекомендовали себя как новаторы. ENIAC и EDVAC являются легендарными примерами пионерских достижений в этой области. Но эти первые усилия были сосредоточены на правительственных, военных и академических проектах. Это стало важной вехой в увеличении вклада компьютера в коммерческое предприятие и общество в целом.

IBM «Профессор RAMAC»

По мере развития вычислительной техники инженеры осознавали необходимость улучшения способов управления данными и доступа к ним. Ответом было устройство дискового хранилища модели 305, или RAMAC (машина учета оперативной памяти). Вращаясь со скоростью 1200 об / мин, диаметром 24 дюйма, он использовал стопку из пятидесяти алюминиевых дисков и хранил пять миллионов символов. «Произвольный доступ» означал, что любой фрагмент данных был доступен по команде. (Чтобы понять, на что была похожа технология в то время, посмотрите, как выглядел жесткий диск 5 МБ в 1956 году.)

Президент IBM был рад представить эту машину миру на Всемирной выставке 1958 года в Брюсселе. Посетители могли чудесным образом запросить «Профессор РАМАК» через клавиатуру и получить ответы на любом из десяти языков. Президент IBM назвал это великолепное событие «величайшим днем ​​продукта в истории IBM».

Изобретатели интегральной схемы

Это не случайно, что два отдельных изобретателя будут сделаны в одно и то же время. Вот что случилось с Джеком Килби и Робертом Нойсом.

Для обеспечения работоспособности компьютерных схем требовалось четыре компонента: транзисторы, резисторы, диоды и конденсаторы. Работая независимо, эти пионеры технологий обнаружили, что можно объединить эти функции в одном компоненте: интегральной схеме. Чтобы заставить его работать, они обнаружили, что могут наносить электрический ток на покрытие из оксида кремния.

Несмотря на долгую судебную борьбу, два новатора в конечном итоге решили разделить патент. Нойс продолжал формировать Intel. Оба мужчины получат Национальную медаль науки - Килби в 1969 году и Нойс в 1979 году. Килби получил Нобелевскую премию за изобретение в 2000 году, и в своем приветственном слове Нойс получил должное признание.

Стив Вознякс Видео Экран

Называя себя «Воз», Стив Возняк в 1970-х годах был также известен как серийный шутник и бросил колледж. Теперь мы знаем его как гения. (Или это был его партнер Стив Джобс, который был гением? Отец Возняков проклял Джобса и сказал, что его сын сделал всю работу - довел Джобса до слез, по некоторым сведениям.) Но «Воз» не пришел к инновациям вообще его собственный. Он присутствовал на первом заседании Homebrew Computer Club, собрании культуры хиппи-хакеров, которое развивалось в районе залива Сан-Франциско.

Разработчик видеотерминалов, Возняк понял после встречи, что он может использовать возможности микропроцессора так, чтобы другие его упустили. Воспользовавшись своим пониманием, он быстро разработал автономный компьютер, который реагировал на ввод с клавиатуры. В 10:00 вечера В воскресенье, 28 июня 1975 года, Возняк печатал на клавиатуре, и на экране появлялись буквы. Персональный компьютер Apple родился. Мечты американских любителей электроники становятся реальностью, и компьютерная индустрия никогда не будет прежней. (Подробнее об Apple и ее разработке за последние годы см. Создание iWorld: история Apple.)

Такие ключевые инновации оказали большое влияние на последующее развитие вычислительной техники. Цифровая среда, которую мы используем сегодня, является результатом кумулятивных усилий больших команд, а также индивидуального гения. Эти вехи заслуживают внимания среди многих вкладов в этой области.