Технически средства за компютърни системи Въведение
Технически средства за компютърни системи
Урок
През последните малко повече от 50 години от създаването на първите компютри (компютри), сферата на тяхното приложение стана много по-широка, отколкото би могло да си представим в най-смелите прогнози. Ето далеч не пълен списък на областите на научната, техническата и административната дейност, където компютрите се използват активно:
• обработка на резултатите от научните изследвания (както в естествените, така и в хуманитарните науки);
• математическо моделиране в различни науки (моделирането стана широко разпространено при решаване на икономически проблеми, при управление на производствени и технологични процеси) и в областта на образованието (бизнес и организационни игри, симулатори и др.);
• системи за извличане на информация и банки данни, използвани във всички области на националната икономика;
• извършване на технически изчисления (изчисления на движението на въздухоплавателни средства, проектни изчисления, автоматизирани работни станции и др.);
• имитация на творчески процеси (проблеми на изкуствения интелект, изследвания на мисленето и психиката и др.);
• автоматизирани системи за контрол (от контрол на процеса до управление на индустрията);
• автоматизирани системи за обучение (както обучение, така и наблюдение);
• автоматизирани системи за научни изследвания, които са станали широко разпространени както за обработка на резултатите от експерименти, така и за управление на експеримента;
• роботизация на производството (от металорежещи машини с цифрово управление до универсални роботи от поколението);
Компютрите, първоначално предназначени само за извършване на сложни изчисления, сега се използват и за моделиране на сложни системи и (главно) за съхранение и обработка на информация.
Първите опити за създаване на (механични) компютри са предприети от английския математик C. Babbage, който през 1822 г. произвежда работещ модел на машина, която се нарича „машина за разлика“. По-нататъшно развитие на възгледите на Ч. Бабидж е проектът на „аналитичната машина“, предложен от него, в който той предвижда основните принципи на структурата на съвременните компютри. Последователността на действията на тази машина беше зададена на специални перфокарти, които могат да се движат напред-назад в зависимост от знака на резултата от изчисленията. По този начин стана възможно да се промени последователността на действията в хода на изчисленията. Този принцип, по-късно наречен принцип на гъвкавия софтуерен контрол, е основната разлика между компютър и изчислителни устройства (като абакус, абакус и др.).
За да накара машината да работи, беше необходимо да се изготви програма за нея - поредица от команди, които контролират прехвърлянето на информация и движението на перфокартите.
Дъщерята на Байрон, лейди Ада Лавлейс, се заинтересува от проекта на „аналитичната машина“, разработи първите програми за нея, доказвайки по този начин нейните универсални възможности. Това дава основание да се смята А. Ловлейс за първия програмист в света.
Почетното място в създаването на компютърни технологии принадлежи на учени и изобретатели на Русия. Устройствата за броене на F.M. Слободски (1828), 3.Я. Слонимски (1845), И. Щофел (1846), Ю.М. Дякова (1874) и др.
Изключителен руски изобретател е известният математик и механик П. Л. Чебишев, който през 1878 г. построява оригинална сумираща машина, а през 1887 г. - първата в света изчислителна машина, която автоматично извършва умножение.
Името на Г. Холерит е свързано с развитието на технологията за броене и перфориране, който през 80-те години на XIX век е изобретил машина, която автоматизира процеса на обработка на информация и хартиена перфокарта като носител на информация. Изобретенията на Х. Холерит са прототипите на съвременните табулатори и броячни и перфориращи устройства.
През 1896 г. Холерит основава компания за производство на перфокарти и щанцови машини, която след това се трансформира в IBM, най-големият производител на компютърни технологии.
В края на 30-те години на XX век се появяват първите проекти на електронни компютри.
През 1937 г. в университета в Айова проф. Дж. В. Атанасов започва работа по създаването на електронен компютър за решаване на задачи от математическата физика. Той изобретява първите електронни схеми, за първи път използва двоичната бройна система в компютър. Втората световна война не позволи на Атанасов да завърши работата си.
През същата 1937 г. GG Aiken от Харвардския университет (САЩ) предлага проект за голяма релейна машина, която се задвижва от 5-литров мотор. с. Тази машина е построена едва през 1944 г. от IBM и е представена като подарък на Харвардския университет. Наречен е МАРК-1. Машината MARK-1 все още не можеше да се нарече универсален компютър, тъй като нямаше гъвкаво управление на програмата. Следователно първият компютър се счита за компютър ENIAC, разработен от J. Eckert и J. Mauchley от Университета на Пенсилвания през 1945 г.
Първият компютър с всички необходими компоненти на съвременен компютър (междинна вътрешна памет, съхранявана от програма) е английската машина EDSAC (1949).
В СССР през 1947 г. започва работа по създаването на компютър под ръководството на акад. S.A. Лебедев. Първият домашен компютър MESM е създаден през 1951г.
Историята на развитието на компютрите обикновено се разделя на поколения. Преходът от едно поколение към друго се определя както от развитието на елементарната основа и структура на компютъра, така и от развитието на софтуерния продукт, използван на компютъра.