Скоро останутся лишь две группы работников: те, кто контролирует компьютеры, и те, кого контролируют компьютеры. Постарайтесь попасть в первую.
Льюис Д. Эйген в 1961 г.
Так как наша тема компьютерные игры, то надо понимать, что они напрямую связаны с прогрессом в эволюции компьютеров. А названию "компьютер" синонимом является "калькулятор", а в переводе "вычислитель". Так что начнем с начала начал.
По моему мнению, как только человек осознает себя как человека, у него возникает потребность в умении считать. Вести подсчет чего угодно: пальцы на руках или ногах, сколько ему или близкому человеку лет, камешки в кармане или звезд на небе. Это то что касается лично каждого человека. Но настоящая нужда в системе исчисление возникает когда люди объединяются в общество. Для того что бы можно было посчитать сколько корова стоит штучек рыбы, сколько у кого земли, когда и сколько готовить зерна. Ученые предполагают, что первым инструментом для счета были счетные палочки. Нам они хорошо известны по начальным классам школы.
Человеку свойственно все улучшать и, как когда-то в древности поумневшая обезьяна взяла палку в руки, что бы достать фрукт с дерева или отогнать хищника, так и пытливые умы прошедших столетий постоянно что-то изобретали. В руках человеческих появились четки. Они в большей степени использовались в религиозных целях. Сдвинул одну бусину на шнурочке за одну прочитанную молитву, а когда прошел весь круг, сдвинул передвижку на привеске.
В повседневной жизни это было не совсем удобно и количество бусин весьма ограничено. Нужда подтолкнула и изобретательность шагнула вперед - был придуман абак или, в более позднем исполнении, счеты. Все те же бусины или камушки скользили по углублениям в доске.
Все эти приспособления были изобретены и использовались еще до нашей эры. Потом более чем 1500 лет была стагнация в развитии приспособлений для исчисления. Но как наука она всегда развивалась.
Определение логарифмов и таблицу их значений впервые опубликовал в 1614 году шотландский математик Джон Непер. Неперу пришла в голову идея: заменить трудоёмкое умножение на простое сложение, сопоставив с помощью специальных таблиц. Тогда и деление автоматически заменяется на неизмеримо более простое и надёжное вычитание. Логарифмические таблицы, расширенные и уточнённые другими математиками, повсеместно использовались для научных и инженерных расчётов более трёх веков, пока не появились электронные калькуляторы и компьютеры. Первым эту идею опубликовал в своей книге «Arithmetica integra» (1544) Михаэль Штифель, который, впрочем, не приложил серьёзных усилий для практической реализации своей идеи. Главной заслугой Штифеля является переход от целых показателей степени к произвольным рациональным.
Если нанести логарифмическую шкалу на линейку — получится механический вычислитель, логарифмическая линейка. В 1622 году свой вариант линейки, мало чем отличающийся от современного, опубликовал в трактате «Круги пропорций» Уильям Отред, который и считается автором первой логарифмической линейки. Сначала линейка Отреда была круговой, но в 1633 году было опубликовано, со ссылкой на Отреда, и описание прямоугольной линейки. Дальнейшие усовершенствования сводились к появлению второй подвижной линейки-«движка» (Роберт Биссакер, 1654 и Сет Патридж, 1657), разметке обеих сторон линейки (тоже Биссакер), добавление двух «шкал Уингейта», отметке на шкалах часто используемых чисел (Томас Эверард, 1683). Бегунок появился в середине XIX века (А. Мангейм).
Логарифмические линейки использовались несколькими поколениями инженеров и других профессионалов, вплоть до появления карманных калькуляторов.
Одно из главных событий в истории развития вычислительных систем является изобретение арифмометра. Арифмометр — это механическая вычислительная машина, предназначенная для выполнения алгебраических операций. Первая схема такого устройства датируется 1500 годом за авторством Леонардо да Винчи.
Вокруг этой машины начали появляться различные возражения, а именно по поводу её механизма. Существовало мнение о том, что машина да Винчи представляет собой механизм пропорционирования, а не счетную машину. Также возникал вопрос и о её работе: по идее, 1 оборот первой оси вызывает 10 оборотов второй, 100 оборотов третьей и 10 в степени n оборотов n-ной оси. Работа такого механизма не могла осуществляться из-за огромной силы трения.
И вот, при слиянии механики и вычисления, в 1623 году Вильгельм Шикард построил первую модель арифмометра.
Его машина была 6-разрядной и состояла из 3 блоков — множительного устройства, блока сложения-вычитания и блока записи промежуточных результатов. 17 век, расцвет арифмометров, изобретатели, улучшая предыдущие модели, создали: арифмометр «паскалина» за авторством Блеза Паскаля, арифмометр Лейбница и машина Сэмюэля Морленда.
Но прогресс не стоял на месте. Идея о создании разностной машины впервые была описана немецким инженером Иоганном Мюллером в книге с очень сложным названием. В тоже время, Гаспара де Прони с идей о декомпозиции математических работ. Есть 3 уровня, на каждом из которых математики занимаются решением определенных проблем. На верхнем уровне находятся самые способные математики и их задача — вывод математических выражений, пригодных для расчетов. У математиков на втором уровне стояла задача вычислять значения функций, которые вывели на верхнем уровне, для аргументов, с определенным периодом. Эти значения становились опорными для третьего уровня, задачей которого являлись рутинные расчеты. От них требовалось делать только грамотные вычисления. Их так и называли — «вычислители». Эта идея навела английского математика Чарльза Бэббиджа на мысль о создании машины, которая могла бы заменить «вычислителей» разностная машины Бэббиджа.
Машина Бэббиджа основывалась на методе аппроксимации функций многочленами и вычисления конечных разностей. Собственно, поэтому машина и называется разностной. Во время работы над разностной машиной у Чарльза Бэббиджа возникла идея о создании аналитической машины — универсальной вычислительной машины. Её называют прообразом современного цифрового компьютера.
В 1804 году в Жаккардовых ткацких станках для управления узорами на тканях впервые начали применяться перфокарты. Носитель информации из тонкого картона, представляет информацию наличием или отсутствием отверстий в определённых позициях карты.
И вот, когда к механическим вычислительным машинам добавилось электричество, в 1888 году, началась эра электромеханических вычислительных машин. Американский инженер Герман Холлерит, основатель компании CTR (будущая IBM), изобрел электромеханическую счетную машину — табулятор, который мог считывать и сортировать данные, закодированные на перфокартах. В аппарате использовались электромагнитные реле, известные еще с 1831 года.
Управление осуществлялось электрическими импульсами, возникающими при замыкании электрической цепи при наличии отверстия в перфокарте. Импульсы использовались и для ввода чисел, и для управления работой машины. Впоследствии табуляторы использовались вплоть до 1960-х — 1970-х годов в бухгалтерии, учете, обработке данных переписей и подобных работах.
Следующий этап развития вычислительных машин напрямую зависел от улучшения носителей информации. Перфокарты превращались в перфоленты. Используя эту технологию появились, их можно назвать первыми компьютерами, электронные вычислительные машины (далее - ЭВМ) модели Mark 1, в 1939 году. Технические данные были гигантские: длинна, ширина и высота этих компьютеров измерялась метрами, а весили они более 1000 кг. А характеристики, на сегодняшний день нам покажутся смешными.
В среднем эти машины вычисляли сложение или вычитание за 1 секунду, умножение - 5 секунд, деление - 15 секунд, а вычисление логарифмов и корней занимало больше минуты.
В 1940-х годах в Германии инженер Конрад Цузе изобретал и строил ЭВМы серии Z (Z1-Z4). Отличительным прогрессом стало использование в передаче импульсов телефонные реле. Это не значительно, но улучшило вычислительные характеристики. А в модели Z4 Конрад Цузе планировал использовать электровакуумные лампы, но не получил финансирования. История показала, что будущее именно за прибором, работающим за счёт управления интенсивностью потока электронов, движущихся в вакууме или разрежённом газе между электродами. В XX веке использование электровакуумных ламп было не ново.
Их применяли как основные элементы радиоаппаратуры, так как позволяют выпрямлять ток, усиливать, генерировать электрические сигналы, что, как не сложно догадаться, очень нужно в компьютерах. Задумка Конрада Цузе не канула в лету, а нашла свое применение в моделях под названием ENIAC и Colossus.
В этих моделях много похожего, но трудились они в разных направления. ENIAC выполнял вычисления баллистических таблиц для армии США. А Colossus декодировал шифровки немецких сообщений.
Что характерно и забавно, мощность тогдашних ЭВМов росла вместе с их размерами. При вычислительной мощности — 357 операций умножения или 5000 операций сложения в секунду и объемом памяти — 20 число-слов. Количество электронных ламп — 17 468 и общего веса — 30 тонн. Как можно заметить, вычисление машины уже делали прилично, обогнав в скорости вычислений человека. А вот с памятью были проблемы. Естественно что не было желания создавать километры хрупких перфолент. Но прогресс не стоял на месте. За перфолентами последовали магнитные ленты. Сложнее в производстве, но практичнее в применении. Долговечнее и вмещают больше информации. Магнитная лента была впервые использована для записи компьютерных данных в 1951 году в компании Eckert-Mauchly Computer Corporation на ЭВМ UNIVAC I.
Всего за период с 1951 по 1958 год было создано 46 экземпляров UNIVAC I. Они были установлены в правительственных учреждениях, частных корпорациях и в трех университетах США. В отличие от своих предшественников был чисто коммерческим компьютером, который не предназначался для использования в научных исследованиях по разработке оружия.
Первый экземпляр UNIVAC был официально продан Бюро переписи населения США 31 марта 1951 года, но фактически поставлен и запущен в Бюро лишь в декабре следующего года, так как, будучи единственным работающим на тот момент экземпляром, использовался для демонстраций потенциальным клиентам. За этот период другим федеральным структурам было поставлено пять машин той же модели. Бюро переписи населения пользовалось компьютером «удаленно», не торопясь перевозить столь хрупкий и громоздкий прибор в свои помещения. Таким образом фактически первым 14 июня 1952 года был запущен на месте у заказчика второй экземпляр UNIVAC I, который был продан Пентагону.
Пятый экземпляр (собранный для Комиссии по атомной энергии США) использовался вещательной компанией CBS для прогнозирования результатов выборов президента США в 1952 году. По опросу всего 1 % населения, имеющего право голоса, была корректно спрогнозирована победа Эйзенхауэра с точностью 98 %.
Наука не стоит на месте. И чем сложнее становились компьютеры, тем больше они охватывали научных достижений внутри себя. изучение и использование полупроводников начало новую эру. Полупроводники характеризуются свойствами как проводников, так и диэлектриков. В полупроводниковых кристаллах атомы устанавливают ковалентные связи и электронам необходим уровень внутренней энергии для высвобождения из атома. Эта энергия появляется в них при повышении температуры и отдельные электроны получают энергию для отрыва от ядра. С ростом температуры число свободных электронов и дырок увеличивается, поэтому в полупроводнике, не содержащем примесей, удельное электрическое сопротивление уменьшается. Электронно-дырочный механизм проводимости проявляется у собственных (то есть без примесей) полупроводников. Он называется собственной электрической проводимостью полупроводников. Следующим крупным шагом в истории компьютерной техники стало изобретение транзистора в 1947 году. Они стали заменой хрупким и энергоёмким лампам. О компьютерах на транзисторах обычно говорят как о «втором поколении», которое преобладало в 1950-х и начале 1960-х.
В 1950—1960-х годах компьютеры были доступны только крупным компаниям из-за своих размеров и цены. В конкурентной борьбе за увеличение продаж фирмы, производящие компьютеры, стремились к удешевлению и миниатюризации своей продукции. Для этого использовались все современные достижения науки: память на магнитных сердечниках, транзисторы, и наконец микросхемы. К 1965 году мини-компьютер PDP-8 занимал объём, сопоставимый с бытовым холодильником, стоимость составляла примерно 20 тыс. долларов, кроме того, наблюдалась тенденция к дальнейшей миниатюризации.
Многочисленные энтузиасты, заинтересованные в изучении возможностей компьютеров, старались выжать всё возможное из доступных тогда материалов. Так, например, первый интерпретатор языка программирования для персонального компьютера был написан по инициативе двух студентов, а история фирмы Apple началась с гаража, так как у основателей не было другого помещения.
Доступность персональных компьютеров стимулировала написание программного обеспечения; в свою очередь широкий выбор разработанного ПО стимулировал дальнейшее распространение и использование персональных компьютеров в обществе.
Объёмы продаж персональных компьютеров в конце 1970-х годов были невысоки, но для абсолютно нового товара коммерческий успех был ошеломляющ. Причиной этого было появление программного обеспечения, покрывавшего нужды пользователей в автоматизации обработки информации. В начале 1980-х наиболее популярны были язык программирования для «чайников» BASIC, текстовый редактор WordStar (назначения «горячих» клавиш которого используются до сих пор) и табличный процессор VisiCalc, переросший к настоящему времени в гиганта под названием Excel.
Деловой мир всего мира увидел, что покупать компьютеры весьма выгодно: с их помощью стало возможно значительно эффективнее выполнять бухгалтерские расчёты, составлять документы и так далее. В результате оказалось, что для многих организаций необходимые им расчёты можно выполнять не на больших ЭВМ, а на персональных компьютерах, что значительно дешевле.
В 1979 году руководство IBM решило произвести как бы мелкий эксперимент. Чтобы на этот эксперимент не тратить слишком много денег, руководство фирмы предоставило подразделению, ответственному за данный проект, невиданную в фирме свободу. В частности, ему было разрешено не конструировать персональный компьютер «с нуля», а использовать блоки, изготовленные другими фирмами. И это подразделение сполна использовало предоставленный шанс. Прежде всего в качестве основного микропроцессора компьютера был выбран новейший тогда 16-разрядный микропроцессор Intel 8088. Его использование позволило значительно увеличить потенциальные возможности компьютера, так как новый микропроцессор позволял работать с 1 Мегабайтом памяти, в то время как все имевшиеся тогда компьютеры на базе 8 разрядов были ограничены 64 Килобайтами. В компьютере были использованы и другие комплектующие различных фирм, а его программное обеспечение было поручено разработать небольшой фирме Microsoft.
В августе 1981 г. новый компьютер под названием IBM 5150 был официально представлен публике и вскоре после этого он приобрёл большую популярность у пользователей. Через один-два года компьютер IBM PC стал стандартом персонального компьютера. Сейчас такие компьютеры составляют значительную часть всех производимых в мире персональных компьютеров.
Успех IBM PC проистекает из удивительного отказа IBM лицензировать любые компоненты новой машины в сочетании с открытой архитектурой, расширяемостью и приемлемой ценой. Инновацией можно назвать разве что создание BIOS — встроенной программной оболочки для изоляции специфических особенностей «железа» от программ — но вряд ли покупатели могли оценить эту инновационность в тот момент. Зато сторонние производители получили возможность делать полностью совместимые клоны и модули расширения без каких проблем. Кроме того, в IBM PC широко использовались покупные элементы, что уменьшало затраты на запуск производства. Уже к 1986 году IBM теряет лидирующее положение на рынке IBM PC-совместимых компьютеров в пользу специализированных компаний-сборщиков.
Ну а дальше все развивалось стремительней и стремительней. Персональные компьютеры стали популярными для выполнения ежедневных задач, таких как написание и печать документов, вычисление вероятностей с помощью электронных таблиц или выполнение анализа данных с помощью электронных таблиц и Интернета. При этом высокая доступность компьютеров и их простая адаптация к потребностям каждого человека привели к тому, что они используются для решения самых различных задач в разных областях.
В то же время небольшие компьютеры с фиксированным программным обеспечением (встраиваемые системы) начали находить применение в быту, автомобилях, самолетах и промышленном оборудовании. Это позволяет управлять поведением устройств, позволяя разрабатывать более сложные функции управления, такие как антиблокировочная тормозная система (ABS). В начале XXI века большинство электроприборов, почти все виды электрического транспорта и большинство производственных линий на фабриках работают на компьютере.
На протяжении 20 века персональные компьютеры использовались как для исследований, сложных математических вычислений, технологий, моделирования, астрономии, медицины, так и развлечений (видеоигры). Но об этом следующая статья.
Всем спасибо! Пишите комментарии, буду стараться ответить всем.
Если понравилось - ставьте палец вверх, если не хотите что-то пропустить подписывайтесь.
Миллон Тамвар.
