ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

1. Від абака до комп'ютера. Як відомо, у давнину люди корис-тувалися найпростішими засобами обчислень: пальцями рук і ніг, фалангами пальців рук. Найпримітивнішими технічними пристроями були дерев'яні палички із зарубками, які називалися бірками, шкіряні ремені та шнурки з вузликами. Вони були призначені для зберігання інформації. Первісні форми торгівлі зумовили появу перших пристроїв для перетворення інформації — різних рахівниць, найдавнішою з яких вважається абак. Обчислювальні пристрої історично поділяють на меха-нічні, електромеханічні та електронні.

Механічні пристрої. Абак винайшли у Китаї. Дослівно — це дошка, вкрита порохом, на якій легко було робити позначки. Таку дошку, на відміну від бірок, використовували багаторазово. Деякі різновиди абака мали заглиблення, куди вкладали камінці. Заповню-ючи пристрій камінцями і переміщуючи камінці, виконували дії додавання та віднімання. За цим принципом створено рахівниці, де на декілька стрижнів, що символізують розряди, нанизано по 10 кісточок, що символізують одиниці. Донедавна їх використовували для найпрості-ших обчислень, а згодом вони були витіснені калькуляторами та іншими електронними засобами.

Дослідження в астрономії потребували для обчислень складніших пристроїв. У 1614 р. Джон Непер (1550—1617) винайшов логарифми. Через шість років була створена логарифмічна лінійка, яка давала змогу швидко, але наближено, множити і ділити числа.

У 1623 р. німецький астроном Вільгельм Шикард винайшов пер-шу механічну обчислювальну машину, але вона згоріла. Збереглася машина, яку сконструював у 1642 р. француз Блез Паскаль (1623— 1662). Ця машина навіть сьогодні може додавати й віднімати багато-значні числа точно, без похибок. Наприкінці XVII ст. німецький учений Готфрід Ляйбниць (1646—1716) удосконалив пристрій Паскаля. Нова машина виконувала операції множення та ділення. Модернізована багатьма винахідниками механічна машина дійшла до наших днів у вигляді арифмометрів (їх лише у 80-х роках минулого століття витіс-нили з широкого вжитку електронні пристрої).

Перший крок до створення сучасних комп'ютерів зробив англійсь-кий математик Чарльз Беббідж (1792—1871). З 1820 по 1856 pp. він працював над розробкою обчислювальної машини, яку назвав аналі-тичною. Машина повинна була розв'язувати складні арифметичні за-дачі, виконуючи необхідні дії з даними. Але Ч. Беббідж мети досягти не зумів, оскільки проект значно випередив свій час. Однак іншими обчислювальними пристроями, які він створив, зокрема, різницевою машиною, послуговувалися тривалий час.

Основні ідеї Ч. Беббіджа щодо будови та роботи машини — пристрої введення-виведення, пам'ять та арифметичний пристрій (вдало названі відповідно «складом» та «млином»), дані, умовна передача керування залежно від отриманого результату — були настільки добре розроблені, що коли через сто років з'явився перший комп'ютер, він дуже нагадував аналітичну машину.

Учениця Ч. Беббіджа Ада Лавлейс (1815—1852), дочка шотландсь-кого поета Джорджа Байрона, перша сформулювала принцип програм-ної роботи аналітичної машини. Цей принцип полягав у тому, що машина повинна була працювати за командами, що надходили б з перфокарт. Декілька команд становили програму. Отже, Аду Лавлейс слушно вважають першим у світі програмістом. На її честь названо одну з сучасних мов програмування — Ада.

Електромеханічні машини. Наприкінці XIX—на початку XX ст. були винайдені електричні обчислювальні машини. Амери-канець Герман Голеріт (1860—1929) сконструював машину-табулятор, яка опрацьовувала інформацію, занесену на перфокарти. Опрацювання результатів перепису населення США в 1890 р. за допомогою таких табуляторів засвідчило їхню високу ефективність. Після цього Г. Голе-ріт заснував фірму, що виготовляла табулятори. А на початку минулого століття виникла фірма IBM (повна назва — International Business Machines Corporation), яка зробила значний внесок у розвиток сучасної обчислювальної техніки.

У 20-х роках очевидним став зв'язок між електричними схемами та булевою алгеброю (алгеброю логічних висловів). Це дало змогу на базі електромагнітних реле побудувати для обчислювальних машин складні логічні схеми.

У 1936 р. англійський учений Алан Т'юринг (1912—1954) теоре-тично довів можливість створення універсальної цифрової обчислю-вальної машини.

Винахідником автоматичної обчислювальної машини вважають німецького вченого Конрада Цузе. У Німеччині машину на базі електромагнітних реле побудували в 1941 р. Аналогічні машини були розроблені в США (проект Айткена «Марк 1»). їх використовували для обчислень під час роботи над створенням атомної бомби, а також для розрахунків траєкторій ракет.

Електронні машини . Під час другої світової війни професор Дж. Атанасов та його асистент К. Беррі (США) для побудови логічних схем з успіхом використали електронні радіолампи і створили першу електронну обчислювальну машину, яка називалась «ABC». Ця машина могла розв'язувати лише специфічні задачі, тому вона ще не була універсальною.

Першу універсальну електронну обчислювальну машину («ЕНІАК») сконструйовано в США у 1946 р. під керівництвом Дж. Моу-члі та Дж. Еккерта. Власне з цього часу й починається доба комп'ю-терів. Універсальність означає, що машина призначена для розв'язу-вання різноманітних задач.

На перших комп'ютерах у випадку заміни однієї програми іншою потрібно було робити комутацію (змінювати спосіб з'єднання) блоків машини. Цей недолік усунув конструктор Моріс Вілкс з Англії, побудувавши у 1949 р. машину «ЕДСАК», де вперше реалізував сформу-льований Джоном фон Нейманом принцип зберігання програми у пам'яті машини. У 1951 р. на базі цієї ідеї в США почався серійний випуск універсальних комп'ютерів марки «ЮНІВАК».

Перший комп'ютер в Україні був сконструйований у Києві у 1951 р. Він називався «МЭСМ» (мала електронна обчислювальна машина). У 1952 р. побудовано машину «БЭСМ» (велику електронну обчислювальну машину). Обидвома проектами керував академік Сергій Лебедев. Машини класу «БЭСМ» тривалий час вважалися найкращими в Європі.

2. Покоління комп'ютерів. Жоден технічний пристрій не удоско-налювався так швидко, як комп'ютери. Кожні 10—12 років відбувалися суттєві зміни у їхніх конструкціях та способах виробництва.