Идея первого компьютера возникла еще в XIX веке, но тогда никто толком не понимал, как ее реализовать. И только во время Второй мировой началась настоящая гонка по созданию мощных вычислительных машин
Содержание:
- Когда появился
- Кто изобрел
- Первый компьютер в России
- Первый персональный компьютер
По прогнозам футуролога Рэя Курцвейла, к 2029 году искусственный интеллект сможет пройти тест Тьюринга — и будет невозможно отличить сознание машины от человеческого. А квантовые компьютеры уже давно перестали быть чем-то диковинным. За последние полвека технологии настолько быстро менялись, что сегодня нам сложно представить себе «прадедушку» современного смартфона или ноутбука — устройство весом в 30 т, занимавшее несколько комнат. «РБК Тренды» проследили эволюцию вычислительной техники, чтобы узнать, с чего все начиналось.
Когда появился первый компьютер
Люди с давних времен сталкивались с необходимостью решать задачи, которые требовали сложных вычислений. Нужно было проводить землемерные работы, торговать, собирать налоги, управлять запасами урожая, путешествовать. Сначала считали на пальцах, камнях, узелках, а потом придумали первые счеты и логарифмические линейки. Кстати, само слово «компьютер» (от англ. compute — «вычислять») долгое время использовали для обозначения человека, производящего расчеты.
В Средние века уже стало понятно, что без специальных машин не обойтись. Так появились первые суммирующие устройства и арифмометры. Прообраз будущего электронного сумматора — важнейшего элемента будущих ЭВМ — описал еще Леонардо да Винчи. В 1969 году специалисты из IBM воспроизвели по чертежам машину да Винчи и еще раз убедились в гениальности ученого.
Далее была счетная машина Вильгельма Шиккарда, суммирующая машина Блеза Паскаля (знаменитая «Паскалина»), счетная машина Готфрида Вильгельма Лейбница и аналогичные изобретения других ученых.
Откуда вообще взялась идея программировать вычислительные операции? Все просто: нужно было все время сонастраивать механизмы башенных часов с системой колоколов. Кроме того, похожие задачи возникали и в других отраслях, например в швейной промышленности. В 1804 году появились перфокарты Жозефа Жаккара для ткацких станков, которые считаются первым устройством для запоминания и ввода информации.
Но ближе всех к созданию компьютера подошел в XIX веке профессор математики Кембриджского университета Чарлз Бебидж, разработавший основные принципы построения вычислительных машин, среди которых программное управление, использование перфокарт и деление информации на разные типы. А первым в истории программистом называют соратницу Бебиджа Аду Лавлейс — дочь знаменитого поэта Байрона. К сожалению, реализовать все идеи кембриджского профессора так и не удалось — это требовало слишком больших затрат, однако его вклад в развитие вычислительной техники трудно переоценить. Две его машины — разностная (1822 год) и аналитическая (1830 год) — опередили свое время.
Прошло еще почти сто лет, прежде чем появился полноценный компьютер в привычном понимании этого слова. Первой в мире ЭВМ считается машина ЕNIАС — проект американских ученых Джона Моучли и Джона Эккерта, который они представили в 1942 году. Но ЕNIАС возник не сам по себе: примерно в одно и то же время появилось несколько машин, которые с оговоркой тоже могут претендовать на звание первого компьютера.
Конрад Цузе
Немецкого инженера Цузе часто называют изобретателем компьютера. Он первым объединил в вычислителе арифметические и логические операции, ввел термин «машинное слово», а также изобрел язык программирования Plankalkul. В 1938 году была готова его машина с программным управлением Z1. Сегодня ее воссозданная модель хранится в Музее вычислительной техники в немецком Падеборне.
Z1 ученый строил в гостиной дома родителей, она помещалась на площади примерно 4 кв.м и была полностью механической, на рычажной основе. Далее были модели Z2, где уже применялись электромагнитные телефонные реле, и Z3, которая умножала два числа за пять секунд. Последнюю использовали для проектирования крылатых ракет «Фау».
Именно Z3 считают первым работоспособным программируемым компьютером. Z4 должна была стать еще более мощной машиной, но в 1942 году руководство Третьего рейха было уверено, что война скоро закончится, и вкладывать деньги в долгосрочные проекты не посчитало нужным.
Во время бомбардировок Берлина все машины Цузе были уничтожены, за исключением недостроенной модели Z4, которую ученый успел вывезти в Альпы. Иногда о машинах Цузе говорят как о «компьютерах Гитлера» (из-за источника финансирования), но при этом сам Цузе членом партии не был и, по слухам, идеологию фашизма не разделял.
Первый компьютер в России
В нашей стране история вычислительной техники началась в 1948 году. Авторы первого проекта автоматической цифровой вычислительной машины — Исаак Брук и Башир Рамеев. 4 декабря они получили авторское свидетельство на изобретение, поэтому именно эта дата считается неофициальным днем рождения российской информатики.
Рамеев и Брук вдохновились идеей ЕNIАС, но делали упор на то, что бесконечно ломавшиеся электронные лампы стоит заменить на миниатюрные полупроводниковые диоды, которые впоследствии можно будет использовать не только для стационарных, но и передвижных компьютеров. Однако вычислительную машину М-1 удалось собрать только к декабрю 1951 года.
А в 1948 году Сергей Лебедев — директор Института электротехники Академии наук в Киеве — начинает работать над малой электронной счетной машиной МЭСМ, которая в итоге и получит статус первой в Союзе электронной цифровой вычислительной машины, ее выпустят на несколько месяцев раньше, чем М-1.
МЭСМ размещалась на площади 60 кв. м. 6 тыс. электронных ламп и трехадресная система команд позволяли выполнять 50 операций в секунду, но внешняя память у машины отсутствовала. МЭСМ не стали запускать в серийное производство, однако большинство первых советских программистов обучались именно на ней. Позже под руководством Лебедева были созданы 15 типов ЭВМ — от ламповых до суперкомпьютеров на интегральных схемах.
Первый персональный компьютер
В 1980-х годах прошлого века началась эпоха персональных компьютеров — малогабаритных машин, которыми могли пользоваться люди без профильного образования.
Чтобы уменьшить в разы аппаратную часть компьютера, понадобились микропроцессоры. Впервые их начала выпускать компания Intel в 1971 году. При стоимости $200 четырехбитный Intel 4004 превосходил по производительности ЕNIАС — выполнял 60 тыс. операций в секунду.
Первый персональный компьютер, который получил массовое распространение, выпустила в 1981 году компания IBM. Модель PC 5150 имела объем памяти 64 килобайта, а жесткий диск в нем заменяли маленькие дисководы.
Но еще в 1977 году был представлен один из успешных персональных компьютеров того времени — Apple II, который потом в различных вариациях успешно продавался в течение 16 лет.
Первым советским ПК считается ПЭВМ «Агат» 1982 года, где за основу был взят микропроцессор, похожий на тот, что стоял в Apple II. Но даже после этого в стране не возник компьютерный бум, как в США. Видимо, считалось, что советским гражданам высокотехнологичные машины дома попросту не нужны — это же не холодильник и не телевизор. Однако это не остановило народных умельцев — инженеры-самоучки, проявляя чудеса смекалки, собирали собственные компьютеры по чертежам, которые были опубликованы в иностранных журналах.
