История появления компьютера

Попова Виктория Алексеевна, Артёменко  Дарья Александровна

История появления компьютера

Потребность считать возникала у людей  вместе с появлением цивилизации. Им было необходимо осуществлять торговые сделки, проводить землемерные работы, управлять запасами урожая, следить  за астрономическими циклами. Для этого  издревле были изобретены различные инструменты, от счётных палочек и абака, в ходе развития науки и техники эволюционировавшие в калькуляторы и разнообразные вычислительные устройства, в том числе и персональные компьютеры.

Важнейшие этапы развития вычислительной техники  до появления персональных компьютеров

Механические  и автоматические вычислительные средства

1642 — «Паскалина» Блеза Паскаля, первая попытка механизировать вычисления.

1654 — логарифмическая  линейка, первое устройство, сделавшее  вычисления быстрыми и получившее широкое распространение.

1801 — ткацкий  станок Жозефа Мари Жаккара, изобретение перфокарты.

1820-е годы  — арифмометр Томаса, первое механическое  вычислительное устройство, получившее  широкое распространение.

1822-1838 — Разностная  машина Чарльза Бэббиджа, первая  попытка создать программируемое  вычислительное устройство.

Электромеханические вычислительные средства

1888-1890 — Табулятор  Холлерита, первое автоматическое  вычислительное устройство, производившееся  промышленными партиями. Впоследствии (1896) Герман Холлерит основывает компанию Tabulating Machine Company,  

в 1924 году переименованную в International Business Machines Corporation после промежуточной смены имени в 1911.  

1937 — Z1, вычислительная машина, разработанная Конрадом Цузе стало первым вычислительным устройством, работавшим на двоичной логике и применявшее арифметику с плавающей запятой.

1943 — «Марк  I», первый компьютер, произведенный  фирмой IBM.

Электронные вычислительные средства

1946 — ENIAC; 1948 — Манчестерская МЭМ «Baby»; 1949 — EDSAC — первые ЭВМ.

7 апреля 1964 г. фирма IBM объявила о создании  семейства компьютеров System 360 — первой серии масштабируемых компьютеров, впоследствии ставшая примером открытого стандарта, когда один производитель компьютерного оборудования мог произвести оборудование, совместимое с оборудованием другого производителя; широкое распространение System 360 де-факто установило стандарт байта, состоящего из 8 битов, и ввело в широкое употребление шестнадцатеричную систему счисления в программировании.

Теоретические разработки, нашедшие применение в  персональных компьютерах

XVII век —  описание Лейбницем двоичной  системы счисления.

1847-1854 — изобретение  булевой алгебры на основе  двоичной системы счисления.

1940-1948 — понимание  того, что работа логических электрических  схем тождественна булевой алгебре  и разработка теории информации  Клода Шеннона.

середина 1940-х  — разработка архитектуры фон  Неймана.

1957 — впервые  реализован язык программирования  высокого уровня, носивший название  Фортран.

В 1964 г. Американская Ассоциация Стандартов принимает новый 7-битовый стандарт для обмена информации ASCII (American Standard Code for Information Interchange).

В 1964 г. Джон Кемени и Томас Курц в Дартмутском колледже, разработали язык программирования BASIC. Этот язык программирования с различными модификациями применялся почти во всех персональных и домашних компьютерах 1970-80-х годов.

В 1973 г. исследовательский  центр Xerox PARC предоставил Xerox Alto — первый в мире образец компьютера с оконным (графическим интерфейсом).

Появление технологий, нашедших применение в персональных компьютерах

 

Транзисторы

23 декабря  1947 г. три учёных в лабораториях  компании Bell Labs, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн и Джон Бардин изобрели точечный транзисторный усилитель, что позволило уменьшить размеры компьютеров, до этого использовавших электронные лампы.

В сентябре 1958 г. Джек Килби из компании Texas Instruments построил первую электронную микросхему, где пять компонентов были интегрированы на одной плате из германия размером в 1,5 см в длину и 1-2 мм в толщину.

В 1959 г. Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor, построил интегрированную электронную микросхему, где компоненты были соединены друг с другом алюминиевыми линиями на окисленной поверхности кремния (silicon-oxide).

В 1960 г. компания DEC представила первый миникомпьютер PDP-1 (Programmed Data Processor), стоимость которого составляла 120 000 долл. Это был первый коммерческий компьютер, оснащенный клавиатурой и монитором.

В 1963 г. Дуглас Энгельбарт изобрёл компьютерную мышь.

В 1965 г. Гордон Мур, директор подразделения исследований и разработок в Fairchild Semiconductor формулирует вывод, основанный на наблюдениях за динамикой развития технологий изготовления микросхем. Эта формулировка получает название закон Мура: плотность транзисторов в интегрированных микросхемах будет удваиваться каждые 24 месяца в течение следующих десяти лет.

4 июня 1966 г.  американский офис патентов выдает  доктору Роберту Деннарду из компании IBM патент № 3387286 на однотранзисторную ячейку памяти (DRAM Dynamic Random Access Memory — Динамическая Память с Произвольным Доступом) и на базовую идею 3-транзисторной ячейки памяти. Такой тип памяти сейчас повсеместно используется для краткосрочного хранения информации.

В 1966 г. Роберт Нойс и Гордон Мур основывают корпорацию Intel. Эта компания начинает с создания микрочипов памяти, но постепенно превращается в компанию по производству микропроцессоров.

В 1966 г. Дуглас Энгельбарт из исследовательского института Стэнфорда, представляет систему, состоящую из буквенной клавиатуры, цифровой клавиатуры, мышки и программы, поддерживающей вывод информации на экран в разных «окнах». На демонстрации показывают текстовой редактор, систему, разрешающую строить ссылки на информацию и программу для коллективной работы.

В 1969 г. Пентагон создает четыре узла сети ARPAnet — прообраза современной Internet. День 2 сентября 1969 принято считать днем рождения Интернета.

1971 — изобретение  накопителя на гибком магнитном  диске, дискеты диаметром в  200 мм (8″). В конце 1970-х размеры дискет уменьшились до 133 мм (5,25″) и в 1981 до 90 мм (3,5″).

1971 — появление  первого микропроцессора (процессора, помещающегося на интегральной  микросхеме) Intel 4004. Этот процессор имел разрядность в 4 бита, и применялся, например, в калькуляторах или схемах управления светофорами. Из микропроцессоров 1970-х годов, нашедших применение в персональных компьютерах, стоит упомянуть 8-разрядные Intel 8008, Intel 8080, Zilog Z80, National Semiconductor SC/MP[en], MOS 6502, Motorola 6800 и 16-разрядные Intel 8086, Intel 8088.

Предпосылки к появлению персональных компьютеров

Пожалуйста, улучшите и дополните этот раздел.

Замечания о  том, что нужно улучшить, могут  быть на странице обсуждения статьи.

В 1950-60х годах  компьютеры были доступны только крупным  компаниям из-за своих размеров и  цены. В конкурентной борьбе за увеличение продаж фирмы, производящие компьютеры, стремились к удешевлению и миниатюризации своей продукции. Для этого использовались все современные достижения науки: память на магнитных сердечниках, транзисторы, и наконец микросхемы. К 1965 году мини-компьютер PDP-8 занимал объём сопоставимый с бытовым холодильником, стоимость составляла примерно 20 тыс. долларов, кроме того, наблюдалась тенденция к дальнейшей миниатюризации.

В мае 1966 г. Стивен Грей основывает общество компьютерных любителей (Amateur Computer Society) или ACS, и начинает публиковать новости клуба.

Многочисленные  энтузиасты, заинтересованные в изучении возможностей компьютеров, старались  выжать все возможное из доступных  тогда материалов. Так, например, первый интерпретатор языка программирования для персонального компьютера был  написан по инициативе двух студентов, а история фирмы Apple началась с гаража, так как у основателей не было другого помещения.

В 1975 г. Билл Гейтс и Пол Аллен решили написать интерпретатор языка BASIC для компьютера Altair 8800 и основали компанию Micro-Soft, специализировавшуюся на разработке программного обеспечения для компьютеров.

1 апреля 1976 г. Стив Джобс и Стив Возняк  основали фирму Apple Computer.

Доступность персональных компьютеров стимулировала  написание программного обеспечения; в свою очередь широкий выбор  разработанного ПО стимулировал дальнейшее распространение и использование персональных компьютеров в обществе.

Объёмы продаж персональных компьютеров в конце 1970-х годов были невысоки, но для  абсолютно нового товара коммерческий успех был ошеломляющ. Причиной этого  было появление программного обеспечения, покрывавшего нужды пользователей  в автоматизации обработки информации. В начале 1980-х наиболее популярны были язык программирования для «чайников» BASIC, текстовый редактор WordStar (назначения «горячих» клавиш которого используются до сих пор) и табличный процессор VisiCalc, переросший к настоящему времени в гиганта под названием Excel. Деловой мир всего мира увидел, что покупать компьютеры весьма выгодно: с их помощью стало возможно значительно эффективнее выполнять бухгалтерские расчёты, составлять документы и так далее. В результате оказалось, что для многих организаций необходимые им расчёты можно выполнять не на больших ЭВМ, а на персональных компьютерах, что значительно дешевле. Распространение персональных компьютеров к концу семидесятых годов привело к некоторому снижению спроса на большие и миниЭВМ. Это стало предметом серьёзного беспокойства корпорации IBM — ведущей компании по производству ЭВМ.

В 1979 году руководство IBM решило произвести как бы мелкий эксперимент (что-то вроде одной  из десятков проводившихся в фирме работ по созданию нового оборудования) — попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров («если другие фирмы начали производство персональных компьютеров, то почему бы и нам не попробовать?»). Чтобы на этот эксперимент не тратить слишком много денег, руководство фирмы предоставило подразделению, ответственному за данный проект, невиданную в фирме свободу. В частности, ему было разрешено не конструировать персональный компьютер «с нуля», а использовать блоки, изготовленные другими фирмами. И это подразделение сполна использовало предоставленный шанс. Прежде всего в качестве основного микропроцессора компьютера был выбран новейший тогда 16-разрядный микропроцессор Intel 8088. Его использование позволило значительно увеличить потенциальные возможности компьютера, так как новый микропроцессор позволял работать с 1 Мегабайтом памяти, в то время как все имевшиеся тогда компьютеры на базе 8 разрядов были ограничены 64 Килобайтами. В компьютере были использованы и другие комплектующие различных фирм, а его программное обеспечение было поручено разработать небольшой фирме Microsoft.

В августе 1981 г. новый компьютер под названием IBM 5150 был официально представлен  публике и вскоре после этого  он приобрел большую популярность у  пользователей. Через один-два года компьютер IBM PC стал стандартом персонального  компьютера. Сейчас такие компьютеры («совместимые с IBM PC») составляют значительную часть всех производимых в мире персональных компьютеров.

Успех IBM PC проистекает  из удивительного отказа IBM лицензировать  любые компоненты новой машины в  сочетании с открытой архитектурой, расширяемостью и приемлемой ценой. Инновацией можно назвать разве  что создание BIOS - встроенной программной  оболочки для изоляции специфических  особенностей "железа" от программ - но вряд ли покупатели могли оценить  эту инновационность в тот момент. Зато сторонние производители получили возможность делать полностью совместимые клоны и модули расширения без каких либо юридических и финансовых проблем. Кроме того, в IBM PC широко использовались покупные элементы что уменьшало затраты на запуск производства. Уже к 1986 году IBM теряет лидирующее положение на рынке IBM PC-совместимых компьютеров в пользу специализированных компаний-сборщиков. До наших дней дошли некоторые торговые марки сборочных компаний тех времен: Dell, Compaq и некоторые другие.

Персональные  компьютеры от появления до современных  дней

 

Основная  статья: Хронология развития вычислительной техники

Первые персональные компьютеры (1960—1980-е годы) В 1969 году компания Honeywell выпускает «Кухонный Компьютер» H316 — первый домашний компьютер (стоимость 10 600 $).

В 1972 году была выпущена Magnavox Odyssey — первая в мире домашняя игровая приставка.

 

Altair 8800 с 8-дюймовым дисководом

В 1974 году фирма MITS начало производство компьютера Altair 8800, который, как считается, положил начало всем любительским персональным компьютерам. Одной из причин успеха этого компьютера была простота архитектуры по отношению к «большим ЭВМ».

В 1975 году фирма MOS Technology, Inc. начало производство компьютера KIM-1, который, при стоимости 245 долларов США обладал более дружественным интерфейсом по сравнению с популярным и более дорогим Altair 8800, что сделало его очень популярным у радиолюбителей и энтузиастов.

 

Apple I, один из первых персональных компьютеров

В 1976 году начался  кустарный выпуск Apple I — компьютера, который послужил предтечей развития одного из современных производителей персональных компьютеров, Apple Computer.

 

Apple II, один из лучших персональных компьютеров конца 1970-х

В июне 1977 года первый серийно выпускавшийся Apple II предложил пользователям интегрированную клавиатуру, цветную графику, звук, пластиковый корпус и восемь слотов расширения. В отличие от всех предыдущих компьютеров, «Apple II» больше выглядел как офисный прибор, а не как набор электронного оборудования, имел встроенный интерпретатор Бейсика, и был значительно более дружественен по отношению к неподготовленному пользователю. Тем самым «Apple II» положил начало революции в области персональных компьютеров: это была машина для масс, а не только для любителей, учёных или инженеров.