Читать книгу «Інформатика. Дитяча енциклопедія» онлайн.
Потреба в зручній машині, здатній розв’язувати складні диференціальні рівняння, була такою великою, що ще троє дослідників – двоє в США й один у Німеччині – розвинули однакові ідеї практично одночасно. Незалежно один від одного вони зрозуміли, що булева логіка може послужити дуже зручною основою для конструювання комп’ютера.
Поки Шеннон працював над дисертацією, професор фізики Джон Атанасофф вирішував ті ж самі проблеми в коледжі штату Айова. У січні 1938 року після двох років роздумів про оптимальну конструкцію комп’ютера Атанасофф вирішив створити машину на основі двійкової, а не десяткової системи числення. Не можна стверджувати, щоб таке рішення особливо надихало його, бо він побоювався, що студенти та інші користувачі машини зіткнуться зі значними труднощами під час переведення чисел з десяткової системи в двійкову і навпаки. Проте простота двійкової системи в сполученні з простотою надання двох символів (замість десяти) в електричних схемах комп’ютера переважувала, на думку Атанасоффа, ці незручності. До того ж усі необхідні перетворення могла виконувати сама машина. До осені 1939 року Атанасофф створив грубу модель пристрою і почав шукати фінансової допомоги для продовження роботи. У 1939–1942 роках Атанасофф зі своїм помічником К. Беррі створили першу електронну цифрову обчислювальну машину. Ця машина увійшла в історію під назвою «АВС» – за першими літерами прізвищ творців цієї обчислювальної машини (Atanasoff – Berry Computer).
На іншому кінці країни у Джорджа Стібіца (математика із фірми «Белл телефон лабораторі») у 1937 році майнула думка, що булева логіка – це природна мова, на якій має грунтуватися робота систем електромеханічних телефонних реле.
Стібіц одразу ж взявся до роботи, гадаючи, що керівництво фірми знайде застосування її результатам. Дослідження він почав з того, що зібрав необхідні деталі та прилади. Працюючи вечорами за кухонним столом, він зібрав апарат із старих реле, пари батарейок, лампочок, дротів та металевих смужок, нарізаних із консервних бляшанок. У створеному ним пристрої використовувалися логічні вентилі, якими керував електричний струм. Електромеханічна схема виконувала операцію двійкового додавання. Це був перший пристрій подібного типу в США. У наш час двійковий суматор, як і раніше, залишається одним із основних компонентів будь-якого цифрового комп’ютера.
Ще через кілька років Стібіц разом з іншим співробітником фірми, інженером-електриком Семюелем Вільямсом, розробив пристрій, здатний виконувати операції віднімання, множення та ділення, а також додавання комплексних чисел. Стібіц назвав свою машину калькулятором комплексних чисел, і в січні 1940 року її почали використовувати в управлінні фірми. Встановлений поруч телетайп передавав на машину сигнали і через лічені секунди отримував відповіді. Потім до машини приєднали ще два телетайпи, розташовані в інших приміщеннях, що дозволило людям, які працюють в різних відділах, користуватися одним і тим самим комп’ютером. У вересні того ж року до системи приєднали четвертий телетайп, який був розташований від неї на відстані 400 км, у залі Дартмутського коледжу в Ганновері, штат Нью-Гемпшир. Тут перед здивованими 300 членами Американського математичного товариства Стібіц продемонстрував, як можна проводити обчислення на електромеханічному калькуляторі, керованому на відстані.
Перфоратор. Прообраз перфокарти
Німецький інженер Конрад Цузе розробив повністю механічну програмовану цифрову машину Z1. Цей пристрій також називають першим у світі комп’ютером.
У 1938 році Честер Карлсон у готелі «Асторія» отримав першу копію документа.
Пізніше компанія Xerox використала цю технологію при створенні лазерної друкарки.
У 1940 році Цузе закінчив наступну роботу – комп’ютер Z2, перший у світі електромеханічний комп’ютер.
У 1941 році Цузе створює перший у світі програмований калькулятор Z3. Оригінал Z3 було зруйновано під час Другої світової війни. Реконструйовану модель можна побачити у Німецькому музеї в Мюнхені.
ENIAC
Під керівництвом американця Говарда Айкена, на замовлення та при підтримці фірми IBM 1943 року випускається Mark I, або ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator), – перший у США програмно-керований комп’ютер. Він був надзвичайно швидкий на той час та дозволяв оперувати двадцятизначними числами.
У 1944 році в Англії, у містечку Блечлі-Парк, створено комп’ютер Colossus для розшифровування німецьких кодограм. Його застосовували при плануванні висадки військ союзників у Нормандії. Серед розробників був Ален Тьюринг.
Джон фон Нейман
У 1945 році закінчено роботу над удосконаленням комп’ютера Z3. Звичайно ж, він дістав назву Z4. За архітектурою він уже нагадував сучасні машини.
Також Цузе розробляє першу алгоритмічну мову програмування – Plankalkuel (від Plan Calculus).
У той же час Грейс Хоппер знайшла перший «баг».
Того ж 1945 року американський учений, угорець за походженням Джон фон Нейман висунув ідею використовувати зовнішні запам’ятовуючі пристрої для зберігання програм і даних. Він уперше сформулював головні принципи роботи та компоненти сучасного програмно-керованого комп’ютера. Інший американський учений, науковий консультант президента Ванневар Буш, висунув ідею гіпертексту.
У 1946 році Екерт і Мочлі створили перший електронний американський комп’ютер ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). Він важив 30 тонн, складався з 18 000 радіоламп, мав швидкодію 0,1 MIPS (Million Instmctions Per Second). Цей комп’ютер відносять до першого покоління ЕОМ.
Грейс Хоппер
У 1947 році під керівництвом київських учених С. О. Лебедєва та В. М. Глушкова в Інституті електротехніки АН УРСР починається робота над створенням МЕЛМ (малої електронної лічильної машини).
Цього ж року Алан Тьюринг в одній зі своїх статей уперше використовує термін «штучний інтелект» (artificial intelligence). Говард Айкен закінчив розробку комп’ютера Harvard Mark II. Він був набагато швидшим ніж перша машина Айкена, у ньому використовувалися дуже швидкі реле (майже 13 000 шт.). Після цього він побудував Mark III і IV.
У 1948 році корпорація IBM анонсувала комп’ютер SSEC (Selective Sequence Electronic Calculator), що мав 12 000 радіоламп. Співробітники лабораторії Bell Telephone Джон Бардін, Вільям Шоклі, Волтер Бреттен уперше продемонстрували винахід під назвою «транзистор». За свій винахід вони отримали в 1956 році Нобелівську премію з фізики.
21 червня 1948 року Том Кілбурн та Фредді Вільямс у Манчестері запустили першу програму на комп’ютері, який мав назву «Малюк» (The Baby, Manchester Baby). Машина Manchester Mark I важила 1 т, складалася із 600 радіоламп і мала пам’ять 1024 біта, набір вказівок включав 7 інструкцій.
Норман Вінер
Американський учений Н. Вінер (1894–1964) вважається засновником кібернетики. Так була названа наука про управління. Кібернетика дала потужний поштовх використанню комп’ютерів.
У 1949 році з’явилася ЕОМ EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator), що мала 3 000 радіоламп. Клод Шеннон побудував перший шаховий комп’ютер.
Одна з перших радянських серійних ЕОМ
У 1950 році на замовлення ВПС США створено один із перших комп’ютерів під графою «лише для військових» – SAGE (Semi Automatic Groun Enviroment). Він складав і обробляв інформацію з радіолокаційних станцій.