Первая программа в которой появился поиск. История создания компьютера. Задача "нарезать хлеба" на языке программирования высокого уровня

Самые первые вирусы были безобидными. Это были эксперименты – типа одного из первых вирусов “Creeper”, который просто выводил сообщение “I’M A CREEPER: CATCH ME IF YOU CAN”. Их распространение ограничивалось домашними сетями (Creeper существовал на TENEX ОС). Это было в 1971 году.

Сейчас существуют миллионы вирусов, распространяющихся через интернет всякими путями – файловые раздачи, e-mail, сайты. Когда всё связано со всем, вирусы распространяются быстро. Защита от вирусов – прибыльный бизнес .

Начиналось это довольно медленно и гораздо раньше, чем можно было предположить. Первые вирусы распространялись через оффлайн – они работали с дискетами и переносились на них между компьютерами. Кто же изобрёл вирус?

Первый вирус для Mac был написан в качестве подростковой шутки. Первый вирус для PC был сделан для борьбы с пиратством.

Elk Cloner

Я шутил над сверстниками, меняя копии пиратских игр, чтобы они самоуничтожались через определённое количество запусков. Я раздавал игры, на них подсаживались, а затем она вдруг переставала работать и выдавала какой-нибудь смешной комментарий на экран (чувство юмора девятиклассника).

В итоге друзья перестали подпускать Скренту к своим дискетам. Ему перестали одалживать игры, все перестали играть в его игрушки, и т.п. Но он не угомонился. Он начал штудировать инструкции и описания, пытаясь отыскать дыру в безопасности Apple II. И он придумал способ выполнять код, не притрагиваясь к дискетам.

«Я придумал оставлять определённый след в ОС на работающем школьном компьютере. Если следующий пользователь не перезагружал комп со своего диска, его диск подвергался воздействию моего кода».

Написал он код на ассемблере , и назвал его Elk Cloner. Он стал тем, что впоследствии назвали «вирусом для загрузочного сектора». Когда неинфицированный диск вставляли в дисковод инфицированного компьютера, тот заражал диск, записывая на него копию вируса в загрузочный сектор. Этот код автоматически выполнялся при загрузке. Принося заражённый диск на другой компьютер, и загружаясь с него, человек заражал и этот компьютер копией вируса.

Вирус немного мешал работе компьютера, а на 50-й запуск вместо запуска программы выводил целую поэму на экран:

Elk Cloner: программа, обладающая личностью

Пролезет на ваши диски
Проникнет на ваши чипы
Да, это Клонер!
Прилипнет, словно клей
Оперативку вашу подправит
Пришлите Клонера скорей.

Из-за отсрочки появления программу сразу нельзя было заметить, что улучшало шансы на распространение. Эпидемия продолжалась несколько недель.

Программа добралась и до компьютера учителя Скренты , обвинившего его в проникновении к нему в кабинет. Вирус подхватили и родственники Скренты из Балтимора (сам он жил в Питсбурге), а через много лет он услышал про случай заражения компьютера, принадлежавшего какому-то моряку.

Brain

Для IBM PC стал вирус Brain. Он тоже селился в загрузочном секторе. Он был написан братьями Базитом и Амжадом Фарук Альви из Пакистана в 1986 году. Им было 17 и 24 года.

У братьев была компьютерная фирма Brain Computer Services, и вирус они написали, чтобы отслеживать пиратские копии их медицинского софта. Пиратская программа отжирала оперативку, замедляла работу диска, и иногда мешала сохранить данные. По заверениям братьев, она не уничтожала данные. Программа содержала следующее сообщение:

Welcome to the Dungeon 1986 Basit & Amjad (pvt) Ltd. BRAIN COMPUTER SERVICES 730 NIZAB BLOCK ALLAMA IQBAL TOWN LAHORE-PAKISTAN PHONE:430791,443248,280530. Beware of this VIRUS… Contact us for vaccination… $#@%$@!!

Добро пожаловать в подземелье… Берегитесь этого вируса… Свяжитесь с нами для лечения…

В заголовке были указаны реальные контакты. Когда кто-либо звонил им за помощью, они могли идентифицировать пиратскую копию. Также вирус подсчитывал количество сделанных копий.
Они обнаружили, что пиратство было широко распространено, и копии их программ распространялись очень далеко. Амжад говорит, что первый их звонок поступил из США, Майами.

Братья Альви в 2011 году

Это был первый из множества звонков из США. Проблема оказалась в том, что Brain распространялся и по другим дискетам, а не только по копиям их программы. В Университете Делавера даже случилась эпидемия этого вируса в 1986 году, а затем он появлялся и во многих других местах. Исков подано не было, но в газетах про это писали много. Создателей даже упоминали в журнале Time Magazine в 1988.

New York Times писала в мае 1988 : «Дерзкая компьютерная программа, которая в этом месяце появилась на компьютерах Бюллетеня Провиденса, уничтожила файлы одного корреспондента и распространилась через дискеты по всей сети газеты. Компьютерщики считают, что это первый случай заражения компьютерной ситемы американской газеты такой дерзкой программой, которую называют компьютерным „вирусом“.

Братьям Альви пришлось сменить телефоны и убрать контакты из поздних версий вируса. Продажи программы они прекратили в 1987 году . Их компания выросла в телекоммуникационного провайдера и сейчас это – крупнейший провайдер в Пакистане. Расположена она всё по тому же адресу.

А теперь – Chaos

Скрента работал в области информационной безопасности, а сейчас он CEO компании Blekko , которая занимается поисковыми технологиями.

Хотя дискет уже давно нет, вирусы в загрузочных секторах существуют. Теперь они работают с USB-флешками. Поскольку физические носители всё меньше используются для переноса данных, что дни загрузочных вирусов сочтены.

Война с вирусами переместилась в онлайн. Скрента сказал в интервью : „Грустно, что существует такая большая индустрия антивирусов. Надо делать более защищённые системы, а не организовывать многомиллионную индустрию, чтобы подчищать существующие“.

Скрента и братья Альви не чувствуют вины за то, что начали адское шествие вредоносных программ по миру. „Джин в любом случае выбрался бы из бутылки, - написал Скрента в блоге ,– мне было интересно быть первым, кто его выпустил“.

Когда появились первые компьютеры? Дать ответ на этот вопрос не так просто, поскольку нет одной единственно правильной классификации электронно-вычислительных машин, а также формулировок, что можно к ним относить, а что - нет.

Первое упоминание

Само слово "компьютер" было впервые документировано в 1613 году и означало человека, который выполняет расчеты. Но в XIX веке люди поняли, что машина никогда не устает работать, и она может выполнять работу гораздо быстрее и точнее.

Чтобы начать отсчет эры вычислительных машин, чаще всего берут 1822 год. Первый компьютер изобрел английский математик Чарльз Бэббидж. Он создал концепцию и приступил к изготовлению разностной машины, которая считается первым автоматическим устройством для вычислений. Она была способна подсчитывать несколько наборов чисел и делать распечатку результатов. Но, к сожалению, из-за проблем с финансированием Бэббидж так и не смог завершить ее полноценную версию.

Но математик не сдавался, и в 1837 году он представил первый механический компьютер, названный аналитической машиной. Это был самый первый компьютер общего назначения. В это же время началось его сотрудничество с Адой Лавлейс. Она переводила и дополняла его труды, а также сделала первые программы для его изобретения.

Аналитическая машина состояла из таких частей: арифметико-логического устройство, блок интегрированной памяти и устройство для контроля движения данных. Из-за денежных трудностей она также не был завершена при жизни ученого. Но схемы и разработки Бэббиджа помогли другим ученым, которые создавали первые компьютеры.

Спустя почти 100 лет

Как ни странно, за целый век вычислительные машины почти не продвинулись в своем развитии. В 1936-1938 годах немецкий ученый Конрад Цузе создал Z1 - это первый электромеханический программируемый двоичный компьютер. Тогда же, в 1936 году, Алан Тьюринг построил машину Тьюринга.

Она стала основой для дальнейших теорий о компьютерах. Машина эмулировала действия человека, следующего списку логических указаний, и печатала результат работы на бумажной ленте. Аппараты Цузе и Тьюринга — это первые компьютеры в современном понимании, без которых не появились бы компьютеры, к которым мы привыкли сегодня.

Все для фронта

Вторая мировая война повлияла и на развитие ЭВМ. В декабре 1943 году компания Tommy Flowers представила засекреченную машину под названием «Коллос», которая помогала британским агентам взламывать шифры немецких сообщений. Это был первый полностью электрический программируемый компьютер. О его существовании широкая общественность узнала лишь в 70-х годах. С тех пор ЭВМ привлекли внимание не только ученых, но и министерств обороны, которые активно поддерживали и финансировали их разработку.

Насчет того, какой цифровой компьютер считать первым, идут споры. В 1937-1942 годах профессор Айовского университета Джон Винсент Атанасов и Клифф Берри (аспирант) разрабатывали свой компьютер ABC. А в 1943-1946 Дж. Преспер Эккерт и Д. Мокли, ученые Пенсильванского университета, построили мощнейший ENIAC весом в 50 тонн. Таким образом, Атанасов и Берри создали свою машину раньше, но поскольку она так никогда и не была полностью функционирующей, то часто звание «самый первый компьютер» достается ENIAC.

Первые коммерческие образцы

С огромными габаритами и сложностью конструкции компьютеры были доступны только военным ведомствам и крупным университетам, которые собирали их самостоятельно. Но уже в 1942 г. К. Цузе начал работу над четвертой версией своего детища - Z4, и в июле 1950 года продал его шведскому математику Эдуарду Стиефелю.

А первые компьютеры, которые начали выпускаться массово, это модели с лаконичным названием 701, произведенные IBM 7 апреля 1953 года. Всего их было продано 19701 штук. Конечно же, это все еще были машины, предназначенные только для крупных учреждений. Для того чтобы стать действительно массовыми, им нужно было еще несколько важных совершенствований.

Так, в 1955 году 8 марта заработал «Вихрь» — компьютер, который был изначально задуман во времена Второй мировой войны в качестве тренажера для пилотов, но к моменту своего создания подоспевший к началу Холодной войны. Тогда он стал основой для разработки SAGE - подсистемы противовоздушной обороны, разработанной для автоматического наведения на цель самолетов-перехватчиков. Ключевыми особенностями «Вихря» стали наличие оперативной памяти объемом 512 байт и вывод графической информации на экран в режиме реального времени.

Технику в массы

Компьютер TX-O, представленный в 1956 году в Массачусетском технологическом институте, был первым, в котором использовались транзисторы. Это позволило сильно уменьшить стоимость и габариты техники.

Затем команда ученых, которые занимались разработкой TX-O, покинула институт, основала компанию Digital Equipment Corporation и в 1960 году представила компьютер PDP-1, начавший эру миникомпьютеров. Их размер был не больше одной комнаты или даже шкафа, и они были предназначены для более широкого круга клиентов.

Ну а первые компьютеры-десктопы стала выпускать компания Hewlett Packard в 1968 году.

Многие считают это ремесло непонятным настолько, что нет никаких шансов разобраться в принципах даже теоретически.
Попытаюсь объяснить как это происходит, что называется, на пальцах.

Для написания программ используются языки программирования, которые разделяют на низкоуровневые, высокоуровневые и сверхвысокоуровневые, а какой из них какой и чем отличается станет ясно чуть позже. Но забегая вперед добавлю, что каждый язык создан для определенных задач и не всегда одну и ту же задачу можно реализовать на разных языках.
Для понятности, буду приводить примеры на бытовых приборах и задачах, с которыми мы сталкиваемся каждый день.
Итак, задача - нарезать хлеб к обеду. Для человека простейшая задача - чего его там резать-то, взял и нарезал, правда?
Самый главный навык программиста, без которого ничего не получится - умение разделять задачу на последовательность действий. Чем ниже уровень языка программирования, тем более детально нужно описывать эту последовательность.

Приведу пример, как выглядела бы программа по нарезке хлеба для нашего тела

Задача "нарезать хлеба" на языке программирования высокого уровня

1.Открыть правой рукой хлебницу;
__2.Взять булку хлеба правой рукой;
__3.Положить хлеб на разделочную доску; (предположим, что доска уже лежала на столе)
__4.Открыть правой рукой верхний ящик стола;
__5.Найти блестящий нож, длиной 20 см, с черной ручкой;
__6.Взять нож в правую руку;
__7.Поднести нож к хлебу;
__8.Зафиксировать хлеб левой рукой, взявшись за левый край булки;
__9.Расположить нож строго над правым ребром булки хлеба;
__10.Повторять следующие действия 5 раз:
____10.1.Отступить влево на сантиметр;
____10.2.Повторять следующие действия, пока лезвие ножа не не коснется доски:
________10.2.1.Прижать нож к хлебу;
________10.2.2.Совершить ножом возвратно поступательное движение вперед-назад;
____10.3.Поднять нож вверх;
__11.Положить нож в ящик;
__12.Отпустить левой рукой хлеб.
Все, программа по нарезке хлеба в количестве пяти кусков готова, можно ее продолжить, описав стирание крошек со стола, укладывания нарезанных кусочков на тарелочку и т.д.

Отладка программы

Запускаем программу и смотрим, как она работает:
Ой... вместе с пятым куском и палец отрезал...
чёрт! остановить программу!
Я же не написал как именно нужно зафиксировать хлеб левой рукой, схватился как попало и большой палец торчал в сторону...
Возвращаемся к строчке "Зафиксировать хлеб левой рукой, взявшись за левый край булки;"
После нее пишем:
"Поджать большой палец левой руки влево, к ладони;"
Запускаем программу
Ой... на строчке "Положить нож в ящик;" нож упал на пол...
Проклятье! оказывается, стол стоит немного под наклоном и ящик сам закрылся...
Возвращаемся к коду и перед строчкой "Положить нож в ящик;" пишем "Открыть правой рукой верхний ящик стола;"
Заметили ошибку? Нет?!
Как мы можем открыть ящик правой рукой, если в этой руке нож? Значит, сначала нужно положить нож на стол, потом открыть ящик, снова взять нож и т.д.
И делаем мы это до тех пор, пока хлеб не будет нарезан как следует, без повреждения мебели и пальцев.
Вот, примерно так происходит отладка
С опытом начинаешь писать программы, которые работают с первого раза, допуская минимум ошибок, а проверка "открыт ли ящик", перед складыванием в него чего-то, входит в привычку.

Когда какие-то операции совершаются постоянно, такие как нарезка хлеба, мойка посуды и т.д., то программисты их описывают в виде процедур.
Процедура - набор определенных действий, спрятанный под одной командой.
Таким образом, текст программы, который я приводил выше, можно поместить в процедуру под названием НарезатьХлеба(параметр), где в качестве параметра будем указывать количество кусков

в результате, программа с использованием процедур будет выглядеть так:
__ЗайтиНаКухню();
__НарезатьХлеба(5);
__ПоставитьХлебНаСтол();
__ПомытьПосуду();
и нет предела совершенству

Теперь о языке низкого уровня

на нем пришлось бы описывать эту задачу еще более детально, вплоть до того, какими пальцами и с каким усилием нужно держать нож, что "открыть ящик" - это совершить последовательность действий все той же рукой с использованием кисти, пальцев, мышц предплечья, усилий в килограммах на сантиметр и т.д. Пришлось бы даже описать что такое правая рука, где она находится и не забыть проверить есть ли она вообще в наличии...
Но когда-то, не было и низкоуровневых языков программирования и его писали на машинных кодах, т.е. программа выглядела в виде последовательностей единиц и нулей, это были темные времена.

Стоит немного рассказать что такое высокоуровневый язык и зачем нужен низкоуровневый, если проще писать на высокоуровневом?
Высокоуровневый язык был написан на низкоуровневом, в него были заложены команды, в виде процедур, подразумевающие последовательность действий, таких как "открыть ящик", "взять нож в руку" и т.д. но если по какой-то причине потребуется взять нож только двумя пальцами, потому что ручка сломана или отсутствует, например, то сделать этого не удастся, ибо команда "взять нож в руку" подразумевает использование всех пяти пальцев. Для таких ситуаций в высокоуровневых языках есть возможность делать вставки кода на низкоуровневом языке и вместо стандартной команды "взять нож в руку" пишется код на низком уровне под нож со сломанной ручкой.
Человек все эти операции делает не задумываясь, но машина так не умеет, ей нужно подробно объяснить что, как и в какой последовательности.
Сверхвысокоуровневые языки являются узкоориентированными на определенные задачи, например, для работы на кухне, они включают набор специальных команд и код на них выглядел бы примерно, как программа с использованием процедур, что описана выше.

Вы наверняка сталкивались с тем, что какие-то программы работают только под Windows, например, и их нет под Android или наоборот, хотя функции, казалось бы, обычные, и почему на телефон с Windows Phone нельзя установить Android?
Объясню на примере все той же программы для кухни: в тексте программы сказано "Найти блестящий нож, длиной 20 см, с черной ручкой в верхнем ящике стола", например, это для Windows. Однако, в андройде нет верхнего ящика стола, ножи там хранятся в настенном шкафу, т.е. процедура открытия ящика должна быть заменена на процедуру открытия шкафа, согласитесь - они разные! Но и нож там лежит длиной не 20 см, а в 25, он вовсе не блестящий и ручка у него не черная, а синяя. Поэтому, чтобы нарезать хлеба, нужно существенно переписать программу, хотя результат будет такой же. Для этого существуют кросплатформенные программы, которые могут работать под разными системами, т.е. на разных кухнях, ибо программисты предусмотрели оба варианта. Это, конечно, замечательно, но у них есть и минусы: если у вас всегда используется только кухня с ящиками в столах, то зачем вам код, который умеет работать со шкафами? А место он занимает. Это все равно что купить микроволновку, у которой в комплекте идут две дверки, одна предназначена для открывания влево, а другая вправо и еще у этой печки есть ниша, в которую можно положить ненужную дверку, но из-за этой ниши микроволновка выше на 10 мс. Вы поставите нужную дверку, а ниша будет занимать место.

Ада Лавлейс

10 декабря 1815 года на свет появилась Ада Лавлейс, большинству из нас известная как самый первый в мире программист. Так уж получилось, что это звание принадлежит представительнице прекрасного пола. Сегодня исполняется двести один год со дня рождения этого человека. И в этом посте я бы хотел немного рассказать о самых интересных моментах из ее жизни, не отделываясь обрывочными фразами, но и не слишком уж углубляясь в детали. Материал можно найти, где угодно, имея под рукой Интернет. Однако мало кто полезет искать его просто ради интереса. Поэтому кому интересно, добро пожаловать под кат.

Учась в школе, сидя на уроках литературы, я прекрасно знал, кто такой Джордж Байрон.

Августа Ада Кинг (впоследствие графиня Лавлейс, но об этом чуть позже) – была дочерью английского поэта лорда Джорджа Гордона Байрона и его жены – Анны Изабеллы Байрон. Однако Байрон спустя месяц после рождения своей дочери покинул их, и они больше никогда не виделись. Сам Байрон умер, когда Аде было восемь лет. Сам он еще не раз вспоминал свою дочь в своих стихах.

Видно, что Ада сама росла в довольно талантливой семье. Ее мать, Анна Изабель, еще до рождения дочери сильно интересовалась математикой, за что когда-то получила от мужа забавное прозвище – “королева параллелограммов”. Это была действительно необычная семья. Анне после ухода мужа все же удалось воспитать дочь в одиночку и вот что из этого получилось.

В двенадцать лет Ада собрала свой летательный аппарат! До этого двенадцатилетняя девочка некоторое время запиралась от матери в комнате и что-то писала. Мать боялась, что она начнет зачитываться стихами отца и пойдет той же дорогой. Однако все это время она чертила.

Математическая логика занимала ее больше всего остального. Однажды Ада заболела и три года провела в постели. Но все это время она хотела и продолжала учиться. К ней приходили самые разные доктора и учителя. Одним из них был Август де Морган – известный математик и логик (да-да, закон де Моргана назван в его честь). С тех пор Ада еще больше погрузилась в мир математики.

Математика математикой, но как же так вышло, что помнят о ней в первую очередь именно программисты? Одной из самых судьбоносных встреч Ады Лавлейс стала встреча с Чарльзом Бэббиджем – изобретателем первой аналитической вычислительной машины.

Им было создано огромное количество чертежей, а сам прототип закончен в 1832 году, тот самый, который Ада Лавлейс увидит спустя год.

В 1835 году Ада выйдет замуж за очень достойного человека – барона Уильяма Кинга, который впоследствии был удостоен титула графа, а сама Ада стала графиней Лавлейс. Спустя четыре года у них уже было трое детей – два сына и дочь. Сыновьям Ада дала имена в честь отца – одного назвали Ральфом Гордоном, а другого – Байроном.

А как же с той самой первой в мире программой? И какова судьба машины Бэббиджа? В 1842 году итальянский ученый Луис Манебреа напишет книгу о машине Бэббиджа. Ада по просьбе Бэббиджа займется ее переводом. Во время перевода самой книги она сделала огромное количество замечаний, видя в этой машине кажется больше, чем сам Бэббидж.

Вот ее слова: «Суть и предназначение машины изменятся от того, какую информацию мы в нее вложим. Машина сможет писать музыку, рисовать картины и покажет науке такие пути, которые мы никогда и нигде не видели» Алан Тьюринг впоследствие читал ее записи, введя в свои работы термин возражение леди Лавлейс относительно способности машин мыслить.

В то же самое время, при описании машины Бэббиджа именно Ада ввела в обиход такие компьютерные термины как цикл и ячейка. Она также составил набор операций для вычисления чисел Бернулли. Именно это по сути и стало самой первой компьютерной программой. Бэббидж так и не построил свою машину, она была собрана уже после его смерти и сейчас хранится в Музее науки в Лондоне.

Сама Ада Лавлейс умерла 27 ноября 1852 года всего в возрасте 36 лет. Ровно столько, сколько прожил ее отец. Ее похоронили в фамильном склепе вместе с отцом, которого она так и не узнала.
В честь Ады Лавлейс был назван разработанный в 1980-х годах Министерством Обороны США язык программирования Ада.

P.S. Наверное, тем людям, у которых фраза “Первым программистом была девушка” вызывает недовольство или улыбку, стоит хотя бы раз поинтересоваться биографией этого человека. О таких людях, как Ада Лавлейс или Алан Тьюринг и о многих других стоит помнить. А для кого-то эти истории еще один повод понять, что в мире нет ничего невозможного.

Спасибо тем, кто прочел эту статью. Делитесь своими мнениями, комментариями или замечаниями).

В конце XIX века Герман Холлерит в Америке изобрел счетно-перфорационные машины. В них использовались перфокартыдля хранения числовой информации.

Каждая такая машина могла выполнять только одну определенную программу, манипулируя с перфокартами и числами, пробитыми на них.

Счетно-перфорационные машины осуществляли перфорацию, сортировку, суммирование, вывод на печать числовых таблиц. На этих машинах удавалось решать многие типовые задачи статистической обработки, бухгалтерского учета и другие.

Г. Холлерит основал фирму по выпуску счетно-перфорационных машин, которая затем была преобразована в фирму IBM - ныне самого известного в мире производителя компьютеров.

Непосредственными предшественниками ЭВМ были релейные вычислительные машины.

К 30-м годам XX века получила большое развитие релейная автоматика, которая позволяла кодировать информацию в двоичном виде.

В процессе работы релейной машины происходят переключения тысяч реле из одного состояния в другое.

В первой половине XX века бурно развивалась радиотехника. Основным элементом радиоприемников и радиопередатчиков в то время были электронно-вакуумные лампы.

Электронные лампы стали технической основой для первых электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

Первая ЭВМ - универсальная машина на электронных лампах построена в США в 1945 году.

Эта машина называлась ENIAC (расшифровывается так: электронный цифровой интегратор и вычислитель). Конструкторами ENIAC были Дж.Моучли и Дж.Эккерт.

Скорость счета этой машины превосходила скорость релейных машин того времени в тысячу раз.

Первый электронный компьютер ENIAC программировался с помощью штеккерно-коммутационного способа, то есть программа строилась путем соединения проводниками отдельных блоков машины на коммутационной доске.

Эта сложная и утомительная процедура подготовки машины к работе делала ее неудобной в эксплуатации.

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были разработаны крупнейшим американским математиком Джоном фон Нейманом

В 1946 году в журнале «Nature» вышла статья Дж. фон Неймана, Г. Голдстайна и А. Беркса «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства».

В этой статье были изложены принципы устройства и работы ЭВМ. Главный из них - принцип хранимой в памяти программы, согласно которому данные и программа помещаются в общую память машины.

Принципиальное описание устройства и работы компьютера принято называть архитектурой ЭВМ . Идеи, изложенные в упомянутой выше статье, получили название «архитектура ЭВМ Дж. фон Неймана».

В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана - английская машина EDSAC.

Годом позже появилась американская ЭВМ EDVAC. Названные машины существовали в единственных экземплярах. Серийное производство ЭВМ началось в развитых странах мира в 50-х годах.

В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ - малая электронная счетнаямашина. Конструктором МЭСМ былСергей Алексеевич Лебедев

Под руководством С.А. Лебедева в 50-х годах были построены серийные ламповые ЭВМ БЭСМ-1 (большая электронная счетная машина), БЭСМ-2, М-20.

В то время эти машины были одними из лучших в мире.

В 60-х годах С.А.Лебедев руководил разработкой полупроводниковых ЭВМ БЭСМ-ЗМ, БЭСМ-4, М-220, М-222.

Выдающимся достижением того периода была машина БЭСМ-6. Это первая отечественная и одна из первых в мире ЭВМ с быстродействием 1 миллион операций в секунду. Последующие идеи и разработки С.А. Лебедева способствовали созданию более совершенных машин следующих поколений.

Электронно-вычислительную технику принято делить на поколения

Смены поколений чаще всего были связаны со сменой элементной базы ЭВМ, с прогрессом электронной техники.

Это всегда приводило к росту вычислительной мощности ЭВМ, то есть быстродействия и объема памяти.

Но это не единственное следствие смены поколений. При таких переходах, происходили существенные изменения в архитектуре ЭВМ, расширялся круг задач, решаемых на ЭВМ, менялся способ взаимодействия между пользователем и компьютером.

Первое поколение ЭВМ - ламповые машины 50-х годов. Скорость счета самых быстрых машин первого поколения доходила до 20 тысяч операций в секунду (ЭВМ М-20).

Для ввода программ и данных использовались перфоленты и перфокарты.

Поскольку внутренняя память этих машин была невелика (могла вместить в себя несколько тысяч чисел и команд программы), то они, главным образом, использовались для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов данных.

Это были довольно громоздкие сооружения, содержавшие в себе тысячи ламп, занимавшие иногда сотни квадратных метров, потреблявшие электроэнергию в сотни киловатт

Программы для таких машин составлялись на языках машинных команд. Это довольно трудоемкая работа.

Поэтому программирование в те времена было доступно немногим.

В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор. Транзисторы быстро внедрялись в радиотехнику.

Второе поколение ЭВМ

В 60-х годах транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения .

Переход на полупроводниковые элементы улучшил качество ЭВМ по всем параметрам: они стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими

Быстродействие большинства машин достигло десятков и сотен тысяч операций в секунду.

Объем внутренней памяти возрос в сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения.

Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на магнитных лентах.

Благодаря этому появилась возможность создавать на ЭВМ информационно-справочные, поисковые системы.

Такие системы связаны с необходимостью длительно хранить на магнитных носителях большие объемы информации.

Во времена второго поколения активно стали развиваться языки программирования высокого уровня. Первыми из них были ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ.

Составление программы перестало зависеть от модели машины, сделалось проще, понятнее, доступнее.

Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться, главным образом среди людей с высшим образованием.

Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе - интегральных схемах. С помощью очень сложной технологии специалисты научились монтировать на маленькой пластине из полупроводникового материала, площадью менее 1 см, достаточно сложные электронные схемы.

Их назвали интегральными схемами (ИС)

Первые ИС содержали в себе десятки, затем - сотни элементов (транзисторов, сопротивлений и др.).

Когда степень интеграции (количество элементов) приблизилась к тысяче, их стали называть большими интегральными схемами - БИС; затем появились сверхбольшие интегральные схемы - СБИС.

ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов, когда американская фирма IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360. Это были машины на ИС.

Немного позднее стали выпускаться машины серии IBM-370, построенные на БИС.

В Советском Союзе в 70-х годах начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ) по образцу IBM-360/370.

Переход к третьему поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ.

Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным) режимом.

Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких миллионов операций в секунду.

На машинах третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств - магнитные диски .

Как и на магнитных лентах, на дисках можно хранить неограниченное количество информации.

Но накопители на магнитных дисках (НМД) работают гораздо быстрее, чем НМЛ.

Широко используются новые типы устройств ввода-вывода: дисплеи , графопостроители .

В этот период существенно расширились области применения ЭВМ. Стали создаваться базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования (САПР) и управления (АСУ).

В 70-е годы получила мощное развитие линия малых (мини) ЭВМ. Своеобразным эталоном здесь стали машины американской фирмы DEC серии PDP-11.

В нашей стране по этому образцу создавалась серия машин СМ ЭВМ (Система Малых ЭВМ). Они меньше, дешевле, надежнее больших машин.

Машины этого типа хорошо приспособлены для целей управления различными техническими объектами: производственными установками, лабораторным оборудованием, транспортными средствами. По этой причине их называют управляющими машинами.

Во второй половине 70-х годов производство мини-ЭВМ превысило производство больших машин.

Четвертое поколение ЭВМ

Очередное революционное событие в электронике произошло в 1971 году, когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора .

Микропроцессор - это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока компьютера - процессора

Микропроцессор - это миниатюрный мозг, работающий по программе, заложенной в его память.

Первоначально микропроцессоры стали встраивать в различные технические устройства: станки, автомобили, самолеты . Такие микропроцессоры осуществляют автоматическое управление работой этой техники.

Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода, внешней памяти, получили новый тип компьютера: микроЭВМ

МикроЭВМ относятся к машинам четвертого поколения.

Существенным отличием микроЭВМ от своих предшественников являются их малые габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна.

Это первый тип компьютеров, который появился в розничной продаже.

Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные компьютеры

Появление феномена персональных компьютеров связано с именами двух американских специалистов: Стива Джобса и Стива Возняка.

В 1976 году на свет появился их первый серийный ПК Apple-1, а в 1977 году - Apple-2.

Сущность того, что такое персональный компьютер, кратко можно сформулировать так:

ПК - это микроЭВМ с «дружественным» к пользователю аппаратным и программным обеспечением.

В аппаратном комплекте ПК используется

цветной графический дисплей,

манипуляторы типа «мышь»,

«джойстик»,

удобная клавиатура,

удобные для пользователя компактные диски (магнитные и оптические).

Программное обеспечение позволяет человеку легко общаться с машиной, быстро усваивать основные приемы работы с ней, получать пользу от компьютера, не прибегая к программированию.

Общение человека и ПК может принимать форму игры с красочными картинками на экране, звуковым сопровождением.

Неудивительно, что машины с такими свойствами быстро приобрели популярность, причем не только среди специалистов.

ПК становится такой же привычной бытовой техникой, как радиоприемник или телевизор. Их выпускают огромными тиражами, продают в магазинах.

С 1980 года «законодателем мод» на рынке ПК становится американская фирма IBM.

Ее конструкторам удалось создать такую архитектуру, которая стала фактически международным стандартом на профессиональные ПК. Машины этой серии получили название IBM PC (Personal Computer).

В конце 80-х - начале 90-х годов большую популярность приобрели машины фирмы Apple Corporation марки Macintosh. В США они широко используются в системе образования.

Появление и распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания.

Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым явлением.

С развитием этого типа машин появилось понятие «информационные технологии», без которых уже становится невозможным обойтись в большинстве областей деятельности человека.

Есть и другая линия в развитии ЭВМ четвертого поколения. Это - суперЭВМ. Машины этого класса имеют быстродействие сотни миллионов и миллиарды операций в секунду.

Первой суперЭВМ четвертого поколения была американская машина ILLIAC-4, за ней появились CRAY, CYBER и др.

Из отечественных машин к этой серии относится многопроцессорный вычислительный комплекс ЭЛЬБРУС.

ЭВМ пятого поколения - это машины недалекого будущего. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень.

Машины пятого поколения - это реализованный искусственный интеллект.

Многое уже практически сделано в этом направлении.