.

Предыстория компьютеров

Язык: русский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 373
Скачать документ

Человек всегда испытывал потребность в точных числах: сколько мамонтов
убили охотники племени за время от одной полной луны до другой, сколько
мешков зерна собрали земледельцы, сколько налогов должен заплатить
каждый гражданин. И во все времена эти задачи решались по-разному. Если
первобытные люди довольствовались при счете количеством пальцев на руке,
а для их целей этого было вполне достаточно (“один, два, три, четыре,
пять, много”), то по мере развития человеческого общества задачи все
более усложнялись. Необходимо было найти какие-то средства и способы
упростить и облегчить расчеты. Так появились первые счетные устройства.
Одним из них был абак.

Абак

Наиболее вероятной родиной этого счетного устройства был Вавилон. В
течение очень долгого периода времени абак использовался для расчетов
при проведении различных торговых операций. Самый древний абак
представлял из себя доску, на которую вавилоняне насыпали песок, а затем
использовали для письма и подсчетов. Поскольку в дальнейшем абак стал
использоваться исключительно для проведения расчетов, то форма его
изменялась и совершенствовалась. Песок, насыпанный на поверхность доски,
был заменен линиями и специальными счетчиками, которые обозначали
числовые значения: единицы, десятки, сотни и т.д. Римский абак был
снабжен бороздками для перемещения счетчиков в специальные лунки. Другая
разновидность абака была снабжена счетчиками, нанизанными на струны.

Абак, обычно в виде большой доски для вычислений, широко
использовался в средневековье как у европейцев, так и у арабов, а также
в Азии. В XVI веке счетное устройство достигло Японских островов.
Появление индийской системы счисления ( обычно называемой арабской,
поскольку арабы позаимствовали ее у индийцев и способствовали ее
широкому распространению в о всем мире, ставшей основой современной
математики ) привело к постепенному сокращению использования. Однако
использование абака продолжалось в Европе вплоть до 17 века, а на
Среднем Востоке, в Китае и Японии он используется и поныне. Больше того,
на соревнованиях между опытным вычислителем на абаке и человеком,
вооруженным калькулятором, древний прибор зачастую выигрывает в скорости
вычислений.

Механические вычислители

По мере роста потребности в скорости и объемах вычислений вXVII веке в
Европе стали предприниматься попытки создания механических вычислителей.
В Германии в 1623-1624 гг Вильгельм Шикард, друг астронома Иоганна
Кеплера, изобрел первый механический калькулятор (вычислитель), однако
чертежи были утрачены во время Тридцатилетней войны.

Вторично механический вычислитель был разработан французским ученым и
философом Блезом Паскалем в 1642 году. Его изобретение представляло
собой машину для сложения и вычитания восьмизначных чисел. В 70-х годах
того же века германский математик Лейбниц разработал более совершенную
машину, чем та, которую разработал Паскаль. Его вычислитель мог не
только складывать и вычитать числа, но также умножать, делить и даже
извлекать квадратные корни. Модель машины была закончена в 1673 году. Но
все эти аппараты были весьма сложны, громоздки и дороги. Только в 1820
году во Франции был создан первый вычислитель, который можно было купить
в магазине. Его назвали “арифмометр”.В начале XX века были разработаны
различные модели настольных арифмометров, которые стали незаменимыми
помощниками бухгалтеров и инженеров. Сначала они имели механический
привод (необходимо было крутить специальную ручку), а затем и
электрическими.

Следующим важным щагом в развитии вычислительной техники стало
применение перфорированных карт для хранения данных . В 1804 году
француз Жаккард изобрел ткацкий станок, в котором узор на полотне
контролировался с помощью набора пластин с отверстиями.

В 1834 году английский изобретатель Чарльз Бэббидж разработал
проект первого автоматического вычислителя. В этом проекте он попытался
реализовать многие компоненты, ставшие сейчас основой основ в всех
компьютерах: арифметическое устройство, память для хранения чисел, ввод
и вывод данных с помощью перфорированных карточек, устройство для
управления последовательностью вычислений. Его идея использования
перфорированных карточек родилась в процессе наблюдений за работой
ткацких станков Жаккарда. К сожалению, проект этот так и небыл
реализован, главным образом из-за недостатка средств.

Джордж Буль

Огромное значение для развития современной вычислительной техники
сыграли работы английского ученого Джорджа Буля. В 1874 году он
опубликовал свой труд “Математический анализ логики”, в котором
рассматривал логику как математическую теорию. Его теоретическая работа
и введенные им операции над двоичными данными (логическое сложение,
умножение и отрицание) стали теперь называться булевской (булевой)
алгеброй. Современные микросхемы, использующиеся в компьтерах, выполняют
с данными именно такие операции.

Герман Холлерит

В 1879 году Холлерит закончил Горную школу при Колумбийском унверситете
и был принят на работу в статистическое управление при Министерстве
внутренних дел США, где ему была поручена работа по обработке информации
по данным переписи 1880 года. Здесь у него и возникла мысль о создании
машины для механизации обработки данных. В течении нескольки лет он
разрабатывал проект машины, которую назвал табулятором. Однажды в поезде
он обратил внимание на кондуктора, который с помощью специального
ручного компостера заносил данные о пассажирах в какой-то бланк. У
Холлерита возникла мысль о разработке перфокарты, которая содержала бы
статистические данные для переписи населения Америки. В 1884 он
обратился за патентом на свою “машину для переписи населения”. В
последующие годы Холлериту было выдано более 30 патентов за работы в
этой области.

Система Холлерита включала перфокарту, клавишный перфоратор, позволявший
оператору пробивать до 100 отверстий в минуту, специальный перфоратор,
позволявший пробивать одновременно на нескольких перфокартах
повторяющуюся информацию (штат, округ и т.д.), сортировальную машину и
табулятор. Сортировальная машина предсталяла собой несколько ящиков,
каждый со своей крышкой. Карты продвигались между набором штырей,
насаженных на пружины, и резервуаром, наполненным ртутью. Как только
штырь попадал в отверстие на перфокарте, он касался ртути и замыкал
электрическую цепь. При этом приподнималась крышка на ящике и перфокарта
падала туда. Табулятор работал аналогичным образом, с той лишь разницей,
что обнаруженное отверстие увеличивало значение счетчика на единицу.

Система Холлерита была использована при прведении переписи населения в
1890 году и показала блестящие результаты. Данные были обработаны в
течение всего 6 недель, что почти в три раза быстрее, чем обычно.

В 1896 он основал компанию Tabulating Machine Company, которая
впоследствии превратилась в International Business Machines Corporation
(IBM).

Хотя другие фирмы также разрабатывали различные виды перфокарт, но
разработка Холлерита оказалась наиболее удачной, просуществовав до конца
70-х годов XX века. Она использовалась во компьютерах IBM, DEC, БЭСМ,
Минск, ЕС ЭВМ и была вытеснена с началом широкого распространения
терминалов с использованием электронно-лучевых трубок.

Принципы, положенные в Холлеритом в основу своей разработки,
оказались настолько удачными, что различного вида табуляторы
использовались для обработки статистических в течение многих десятков
лет в самых различных странах мира.

Литература:

Britannica CD 97

К. Джермейн “Программирование на IBM/360” Москва ,“Мир”,1971

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019