Конспекты Есептеуіш техникасының даму тарихы. ЭЕМ-нің даму буындары

Есептеуіш техникасының даму тарихы. ЭЕМ-нің даму буындары

Есептеудің, оған пайдаланатын аспаптар мен құрылғылардың тарихы өте ерте заманда жатыр. Есептеу құрылғылары пайда болмай тұрып, адамдар әртүрлі есептеу жұмыстарын жүргізу мүмкіндіктерін іздеді. Бұл үшін олар қол саусақтарын, тастарды, ағаш таяқшаларды пайдаланды. Заттардың саны жерге сызған сызықшалармен, ағаш таяқшаларда жасалған кетіктермен немесе жіптерге түйілген түйіндермен есептеледі. Ең ерте заманғы және бәрімізге белгілі есептеу құралы есепшот болып табылады.

Есепшоттың пайда болуы деректерге қарағанда Қытай немесе Египетте 2000-5000 жылдар шамасында, ал пайда болған жері ертедегі Қытай немесе ертедегі Египет, тіпті ежелгі Греция болуыда мүмкін. Бұл санау құралын гректер мен батыс еуропалықтар «абак» деп, қытайлықтар «суан-пан», жапондықтар «серобян» деп атаған. Есепшот Ресейде XVI-XVII ғасырларда пайда болған.

XVII ғасырдың басында шотландиялық Джон Непер логорифм түсінігін енгізді және логорифм кестесін жариялады. Екі ғасыр бойы әр елдің оқымыстылары логарифм функциясының негізінде жасалған есептеу құралын жетілдірумен шұғылданды.

1761ж. Ағылшын ғалымы Д.Робертсон жүгіртпесі бар навигациялық есептеулер жүргізуге арналған логарифм сызғышын жасады. Мұндай құрал жасау идеясын 1660 жылдары Исаак Ньютон ұсынған болатын.

1642 жылы француз математиці Блез Паскаль 19 жасында дүние жүзінде бірінші рет қосу машинасы деген атпен белгілі, жетектер мен дөңгелектерден тұратын механикалық есептеу машинасын құрастырды.

1694 ж неміс математигі Лейбниц Паскальдің идеясын дамытып, өзінің механикалық есептеу машинасын - арифмометрді құрды. Дөңгелектің орнына мұнда цифрлар жазылған цилиндр қолданылды. Бұл құрал күрделі қосу мен алу есептеулерін жүргізумен қатар, сандарды бөлу, көбейту, тіпті квадрат түбірін табу амалдарында орындайтын болды. Кейін арифмометр бірнеше рет жетілдірілді. Бұл бағытта орыс өнертапқыштары П.Л.Чебышев пен В.Т.Однер көп еңбек етті. Арифмометр қазір пайдаланып жүрген калькулятор негізін салды.

Есептеуіш техниканың қарқындап дамуы XIX ғасырдан бастады. Есептеуіш техниканың дамуындағы келесі қадам алдын ала жасалған программа бойынша адамның қатысуынсыз есептеулерді орындайтын құрылғылар жасау болды. Мұндай алғашқы есептеуіш техникасының авторы ағылшын оқымыстысы Чарлз Биббидж еді, сондықтан көптеген адамдар оны компьютердің атасы деп атады.

1833 жылы Чарлз Бэббидж программа арқылы басқарылатын «Аналитикалық машинаның» жобасын жасады.

Дүние жүзі бойынша 1846 жылы Бэйббидж машанасына алғашқы бағдарлыма жасаушы Ада Лавлейс бірінші бағдарламалаушы деп саналды.

XIX ғасырдың соңында американдық Герман Халлерит есепші-перфорациялық машинасын құрды. Перфокарталар программаны көрсету үшін емес, сандық ақпаратты сақтау үшін қолданылды. Есепші-перфорациялық машиналар перфорациялауды, сұрыптауды, қосуды және сандық кестелерді басылымға шығаруды орындады. Ол 1980 жылы АҚШ-та жүргізілген халық санағының құжаттарын өңдеуге пайдаланылды. Өз машинасының көмегімен Холлерит бірнеше адам 7 жыл бойы есептейтін есептеулерді үш жылда орындап шықты.

Холлерит есепші-перфорациялық машинаны жасайтын фирманың негізін қалады, кейін ол дүние жүзіне әйгілі компьютер шығаратын IBM фирмаcына айналды.

ХХ ғасырдың 30-жылдары релелік автоматика кеңінен дамыды. Электрмеханикалық реле - қосылған және ажыратылған екі позициясы бар ауыстырып қосқыш. Оның бұл қасиеті ақпаратты кодтауға екілік кодты пайдалануға мүмкіндік берді.

1944 американ математигі Говард Айкен Гарвард университетінде программамен басқарылатын, релелік және механикалық элементтерге негізделген Марк-1 автоматты есептеуіш машинасын құрды.

Электронды -есептеуіш машиналар

Бірінші электрондық машиналар 1946 жылы АҚШ-тың Пенсильван университетінде жасалды, оны ENIAC деп аталды. ENIAC -тың құрастырушылары - Дж. Моучли мен Дж.Эккерт. Бұл машина соншалықты үлкен болғандықтан, оны әуелі орнынан қозғау мүмкін емес еді. ENIAC салмағы 30т және оның 18 000 электрондық лампасы бар, ол бір секундта 5000 қосу, азайту амалдарын, 300 көбейту амалын орындай алады. Жұмыс кезінде тез қызатын болғандықтан, ол арнайы суытуды талап етті. Релелік машиналарға қарағанда, оның амал орындау жылдамдығы мың есе жоғары болды.

1946 жылы американ математигі Джон Фон Нейман өз мақаласына ЭЕМ-нің жұмысы мен құрылымының принциптерін баяндады. Мақала «Джон Фон Нейманның ЭЕМ архитектурасы» деп аталды, бұл идея негізінде 1949 жылы EDSAC машинасы құрастырылды.

Алғашқы ЭЕМ-лар тек бір данадан ғана болды. Дамыған елдерде ЭЕМ-нің сериялық шығарылуы 1950 жылдардан басталды.

Бұрынғы Кеңестер Одағында бірінші ЭЕМ 1947-48 жылдары академик Сергей Алексеевич Лебедевтің басшылығымен жасалды, оны МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) деп атады. 1951 жылы ол ресми түрде пайдалануға енгізілді. Ол секундына 50 амал орындайтын болған, ал жедел жады электрондық шамдардағы ұяшықтан тұрды.

1952-1953 жылдарын оның жетілдірілген түрі БЭСМ (Большая Электронная Счетная Машина) пайдалануға енгізілді, ол секундына 10 000 амал орындайтын еді.

1960 жылдан бастап бұрынғы Кеңестер Одағында екінші буындағы ЭЕМ-лар шығарыла бастады. Олар: М-220, БЭСМ-3, БЭСМ-4, Урал-11, Урал-13, Урал-16, Минск-22, Минск-32т.б.

ЭЕМ-нің даму буындары:

ЭЕМ-нің даму буындары бірнеше буындарға бөлінді. Буындардың ауысуы электрондық техникалардың дамуымен, ЭЕМ-нің элементтік базасының ауысуымен байланысты.

Бірінші буында - бірінші электрондық машиналар 1940-1955 жылдары.

Екінші буынға 1955 жылдан бастап, жартылай өткізгіштер-транзисторлар пайдаланылды.

Үшінші буынға - интегралдық схема негізінде құрылған ЭЕМ-дер.

Төртінші буынға - Қазіргі кездегі компьютерлер төртінші буынға жатады.

Бесінші буын - ЭЕМ-ді жасау ісі қолға алынуда. Бұл машиналар кәдімгі адам сөйлейтін тілді түсінетін «жасанды интеллект» ЭЕМ-дері болуы керек.