Istorija razvoja računara: glavne prekretnice. Razvoj automatizovanog informacionog sistema za upravljanje dokumentima zdravstvene ustanove

U zoru računarskih mašina, verovalo se da je njihova glavna svrha računarstvo. Pokušaji stvaranja kompjutera bili su u antičko doba. Tako je, na primjer, veliki naučnik Leonardo da Vinci (1452-1519) nacrtao skice mašine za sabiranje na zupčanicima. Stručnjaci iz kompanije IBM kreirali su takvu mašinu na osnovu skica i uverili se u njene performanse.
Godine 1641-1642. Devetnaestogodišnji Blaise Pascal (1623-1662), tada malo poznati francuski naučnik, kreira kompjuter koji radi. Mašina je mogla sabirati i oduzimati decimalne brojeve.
Godine 1673. drugi veliki Evropljanin, njemački naučnik V.G. Leibniz (1646-1716), stvorio je računsku mašinu za sabiranje i množenje dvanaestocifrenih decimalnih brojeva. Dodao je stepenasti valjak na zupčanike, omogućavajući množenje i dijeljenje.

Prva generacija kompjutera Pojava elektronske vakuumske cijevi omogućila je implementaciju ideje o stvaranju kompjutera. Pojavio se 1946. godine u SAD za rješavanje problema i nazvan je ENIAK (Elektronski numerički integrator i kalkulator, u prijevodu "elektronski numerički integrator i kalkulator"). Od njega je počelo odbrojavanje puta kojim je započeo razvoj računara. Računar ENIAC imao je 20 hiljada elektronskih cijevi, od kojih se mjesečno mijenjalo 2000. U jednoj sekundi mašina je izvršila 300 operacija množenja ili 5000 sabiranja višecifrenih brojeva.
Prvi domaći računar nastao je 1951. godine pod rukovodstvom akademika S. A. Lebedeva, a zvao se MESM (mala elektronska računska mašina). Tada se puštaju u rad BESM-1 i BESM-2 (velika elektronska računska mašina). Najmoćniji računar 50-ih godina u Evropi bio je sovjetski računar M-20 sa brzinom od 20 hiljada op/s, zapremina RAM-a je 4000 mašinskih reči. Računari prve generacije uspješno su korišćeni za rješavanje naučnih i tehničkih problema, posebno u oblasti svemirskih istraživanja.


Elektronski računar BESM-1

Druga generacija kompjutera Šezdesetih godina 20. vijeka izumljen je tranzistor koji je zamijenio vakuumske cijevi. To je omogućilo promjenu elektronske baze računala na poluvodičke elemente (tranzistori, diode), kao i otpornike i kondenzatore naprednijeg dizajna. Jedan tranzistor je zamijenio 40 elektronskih cijevi, radio je većom brzinom, bio je jeftiniji i pouzdaniji. Njegov prosječni vijek trajanja bio je 1000 puta duži od vakumskih cijevi. Promijenjena je i tehnologija povezivanja baze elemenata. Pojavile su se prve štampane ploče od izolacionog materijala, kao što je getinax, na koje je posebna tehnologija fotomontaže omogućila nanošenje provodnog materijala. Za pričvršćivanje baze elemenata na njima su bile posebne utičnice. Ovakva formalna zamena jedne vrste elemenata drugim značajno je uticala na sve karakteristike računara: na dimenzije, pouzdanost, produktivnost, uslove rada, stil programiranja i rada na mašini itd. Tehnološki proces proizvodnje računara se promenio. Druga generacija uključuje računare Minsk-22, Minsk-32, BESM-6, CDC6600. Performanse: do 1 milion operacija u sekundi.


Elektronski računar BESM-6

Računar treće generacije Sedamdesetih godina 20. veka pojavila su se integrisana kola. Takva kola mogu sadržavati desetine, stotine ili hiljade tranzistora i drugih elemenata koji su fizički neodvojivi. Prvi računar baziran na integrisanim kolima bio je IBM-360 od IBM-a (International Business Machine). Postavio je temelje za veliku seriju modela, čije je ime počelo sa IBM, a nakon toga je slijedio broj. Slični računari su počeli da se proizvode u zemljama CMEA (Savet za međusobnu ekonomsku pomoć).Proizvedene su dve porodice računara:

veliki - ES EVM (jedinstveni sistem), na primjer, EU - 1022, EU - 1035, EU - 1065;

mali - SM kompjuter (sistem malih), na primer SM - 2, SM - 3, SM - 4. Produktivnost: stotine hiljada - milioni operacija u sekundi. Količina memorije se povećala. Magnetni bubanj postepeno se zamjenjuje magnetnim diskovima, napravljenim u obliku samostalnih pakovanja. Pojavili su se displeji, ploteri.


Elektronsko računalo IBM-360

Četvrta generacija kompjutera Ovaj period karakterišu sve vrste inovacija koje dovode do značajnih promena. Međutim, do sada nije došlo do kardinalnih, revolucionarnih promjena koje bi mogle govoriti o smjeni kompjuterskih generacija. Posebno treba istaći jednu od najvažnijih ideja: nekoliko procesora se istovremeno koristi za obradu informacija (višeprocesorska obrada). Nove tehnologije za stvaranje integrisanih kola omogućile su razvoj računara četvrte generacije u kasnim 70-im - ranim 80-im na bazi velikih integrisanih kola (LSI), čiji je stepen integracije desetine i stotine hiljada elemenata na jednom kristalu. Najveći pomak u elektronskom računarstvu, povezan sa upotrebom LSI-a, bilo je stvaranje mikroprocesora. Prvi mikroprocesor je napravio Intel 1971. godine. Na jednom kristalu je bilo moguće formirati procesor sa minimalnim sastavom opreme, koji sadrži 2250 tranzistora. Jedan od najvažnijih događaja u istoriji računarstva povezan je sa pojavom mikroprocesora – stvaranjem i upotrebom personalnih računara, što je čak uticalo i na terminologiju. Naziv računara sada je zamenjen poznatom rečju za sve - kompjuter. Apple Computer je 1977. godine pokrenuo proizvodnju Apple personalnih računara (od engl. Apple).Ovaj tip računara se zasnivao na principu stvaranja "prijateljskog" okruženja za osobu na računarskom softveru, a jedan od osnovnih zahteva je postati korisničko iskustvo. Kompjuter se okrenuo prema čovjeku. Njegovo daljnje unapređenje vodilo je računa o pogodnostima korisnika.


Apple personalni računar
Ako je ranije, tokom rada računara, implementiran princip centralizovane obrade informacija, kada su korisnici bili koncentrisani oko jednog računara, onda je pojavom personalnih računara došlo do obrnutog kretanja - decentralizacije, kada jedan korisnik može da radi sa više računara. IBM je 1984. godine razvio personalni računar baziran na Intel 80286 mikroprocesoru sa sabirnicom industrijske standardne arhitekture (ISA). Od tada je počela žestoka konkurencija između nekoliko korporacija za proizvodnju personalnih računara. Trka za pronalaženjem sve savršenijih tehničkih karakteristika svih računarskih uređaja traje do danas. Svake godine potrebna je temeljna modifikacija postojećeg modela. Zajednička karakteristika porodice IBM PC je softverska kompatibilnost odozdo prema gore i princip otvorene arhitekture, koji pruža mogućnost dopune postojećeg hardvera bez zamjene starog ili modifikacije bez zamjene cijelog računala. Savremeni računari nadmašuju računare prethodnih generacija po kompaktnosti, velikim mogućnostima i dostupnosti za različite kategorije korisnika. Računari četvrte generacije se razvijaju u dva pravca. Prvi pravac je stvaranje višeprocesorskih računarskih sistema. Drugi je stvaranje jeftinih personalnih računara, stonih i prenosivih, a na njihovoj osnovi - kompjuterskih mreža.

Kada su se pojavili prvi računari? Na ovo pitanje nije tako lako odgovoriti, jer ne postoji jedinstvena ispravna klasifikacija elektronskih računara, kao ni formulacije šta im se može pripisati, a šta ne.

Prvo spominjanje

Sama riječ "kompjuter" prvi put je dokumentirana 1613. godine i značila je osobu koja izvodi proračune. Ali u 19. veku ljudi su shvatili da se mašina nikada ne umori od rada i da može da radi mnogo brže i tačnije.

Za početak odbrojavanja ere kompjutera najčešće se uzima 1822. godina. Prvi kompjuter je izumeo engleski matematičar Charles Babbage. On je osmislio koncept i nastavio sa izgradnjom diferencijalnog motora, koji se smatra prvim automatskim uređajem za računarstvo. Bila je u stanju izbrojati više skupova brojeva i ispisati rezultate. Ali, nažalost, zbog problema s finansiranjem, Babbage nikada nije uspio dovršiti svoju punu verziju.

Ali matematičar nije odustajao, te je 1837. uveo prvi mehanički računar, nazvan analitička mašina. Bio je to prvi računar opšte namene. Istovremeno je započela i njegova saradnja sa Adom Lovelace. Prevela je i dopunila njegova djela, te napravila i prve programe za njegov izum.

Analitička mašina se sastojala od sledećih delova: aritmetičko-logičke jedinice, integrisane memorijske jedinice i uređaja za praćenje kretanja podataka. Zbog finansijskih poteškoća, takođe nije završen za života naučnika. Ali Babbageova kola i dizajn pomogli su drugim naučnicima koji su napravili prve kompjutere.

Skoro 100 godina kasnije

Začudo, čitav vek računarske mašine jedva da su napredovale u svom razvoju. U 1936-1938 njemački naučnik Konrad Zuse stvorio je Z1, prvi elektromehanički programabilni binarni računar. Zatim, 1936. godine, Alan Turing je napravio Turingovu mašinu.

To je postalo osnova za dalje teorije o kompjuterima. Mašina je oponašala radnje osobe koja je slijedila listu logičkih uputa i ispisala rezultat rada na papirnu traku. Zuse i Turing uređaji su prvi računari u modernom smislu, bez kojih se ne bi pojavili računari na koje smo navikli danas.

Sve za prednju stranu

Drugi svjetski rat je također uticao na razvoj računara. U decembru 1943. Tommy Flowers je predstavio povjerljivu mašinu nazvanu Collos, koja je pomogla britanskim agentima da razbiju šifre njemačkih poruka. Bio je to prvi potpuno električni programabilni računar. Šira javnost je za njegovo postojanje saznala tek 70-ih godina. Od tada, kompjuteri su privukli pažnju ne samo naučnika, već i ministarstava odbrane koja su aktivno podržavala i finansirala njihov razvoj.

Mnogo je kontroverzi oko toga koji digitalni računar prvo računati. Godine 1937-1942, profesor John Vincent Atanasov sa Univerziteta Iowa i Cliff Berry (diplomirani student) razvili su svoj ABC kompjuter. A 1943-1946 J. Presper Eckert i D. Mauchly, naučnici sa Univerziteta u Pensilvaniji, izgradili su najmoćniji ENIAC težak 50 tona. Tako su Atanasov i Berry kreirali svoju mašinu i ranije, ali kako ona nikada nije bila potpuno funkcionalna, ENIAC često dobija titulu „prvog računara“.

Prvi komercijalni uzorci

Sa svojim ogromnim dimenzijama i složenošću dizajna, kompjuteri su bili dostupni samo vojnim katedrama i velikim univerzitetima, koji su ih sami sklapali. Ali već 1942. K. Zuse je započeo rad na četvrtoj verziji svoje zamisli - Z4, a u julu 1950. prodao ju je švedskom matematičaru Eduardu Stieffelu.

A prvi računari, koji su počeli da se proizvode u velikim količinama, su modeli lakonskog naziva 701, koje je proizveo IBM 7. aprila 1953. godine. Ukupno je prodano 19701 jedinica. Naravno, to su još uvijek bile mašine namijenjene samo velikim institucijama. Da bi postali zaista masivni, trebalo im je još nekoliko važnih poboljšanja.

Tako je 1955. godine, 8. marta, lansiran "Vihor" - kompjuter koji je prvobitno zamišljen tokom Drugog svetskog rata kao simulator za pilote, ali je u vreme nastanka stigao na vreme do početka Hladnog rata. . Tada je postao osnova za razvoj SAGE, podsistema protivvazdušne odbrane dizajniranog da automatski cilja avione presretače. Ključne karakteristike "Vortexa" su dostupnost 512 bajtova RAM-a i prikaz grafičkih informacija na ekranu u realnom vremenu.

Tehnika za mase

TX-O kompjuter, predstavljen 1956. na Massachusetts Institute of Technology, bio je prvi koji je koristio tranzistore. To je omogućilo značajno smanjenje troškova i dimenzija opreme.

Tada je tim naučnika koji je razvio TX-O napustio institut, osnovao Digital Equipment Corporation i 1960. godine uveo računar PDP-1, čime je započela era miniračunara. Nisu bile više od jedne sobe ili čak ormara, a bile su namijenjene širem krugu klijenata.

Pa, prve desktop računare počeo je proizvoditi Hewlett Packard 1968. godine.

Pojavili su se nakon Drugog svjetskog rata, kada su otkrića matematičara i drugih naučnika omogućila implementaciju novog načina čitanja informacija. I iako se danas ove mašine čine čudnim artefaktima, upravo su oni postali praroditelji modernih računara poznatih prosečnoj osobi.

Manchester "Mark I" i EDSAC

Prvi kompjuter u modernom smislu te riječi bio je uređaj Mark I, kreiran 1949. godine. Njegova jedinstvenost je bila u činjenici da je bio potpuno elektronski, a program je bio pohranjen u njegovoj RAM memoriji. Ovo dostignuće britanskih stručnjaka bilo je veliki iskorak u vekovnoj istoriji razvoja računara. Manchester Mark I uključivao je Vilijamsove lule i magnetne bubnjeve, koji su služili kao skladište informacija.

Danas, mnogo godina kasnije, istorija stvaranja prvog kompjutera je kontroverzna. Pitanje koja mašina se može nazvati prvim računarom ostaje kontroverzna. Manchester Mark I ostaje najpopularnija verzija, iako ima i drugih kandidata. Jedan od njih je EDSAC. Bez ove mašine istorija nastanka kompjutera kao izuma bila bi potpuno drugačija. Ako se "Mark" pojavio u Mančesteru, onda su EDSAC kreirali naučnici sa Univerziteta u Kembridžu. Ovaj računar je ušao u upotrebu u maju 1949. godine. Tada je na njemu izvršen prvi program koji je kvadratirao brojeve od 0 do 99.

Z4

Manchester Mark I i EDSAC bili su posvećeni određenim programima. Sljedeći korak u evoluciji računarstva bio je Z4. Na kraju, ali ne i najmanje važno, uređaj se odlikovao dramatičnom istorijom stvaranja. Kompjuter je kreirao njemački inženjer Konrad Zuse. Radovi na projektu počeli su u završnoj fazi, što je u velikoj mjeri usporilo ovaj razvoj. Zuseova laboratorija je uništena tokom neprijateljskog zračnog napada. Zajedno s njom izgubljena je sva oprema i preliminarni rezultati dugogodišnjeg rada.

Ipak, talentovani inženjer nije odustao. Proizvodnja je nastavljena nakon nastupa mira. 1950. godine projekat je konačno završen. Ispostavilo se da je historija njegovog nastanka duga i trnovita. Računar se odmah zainteresovao u Švajcarskoj višoj tehničkoj školi. Ona je kupila auto. Z4 s razlogom zanima stručnjake. Računar je imao univerzalno programiranje, odnosno bio je prvi višenamjenski uređaj ovog tipa.

Iste 1950. godine, istorija stvaranja računara u SSSR-u obilježena je jednako važnim događajem. Na Kijevskom institutu za elektrotehniku ​​stvoren je MESM - mala elektronska računska mašina. Na projektu je radila grupa sovjetskih naučnika, predvođena akademikom Sergejem Lebedevim.

Uređaj ove mašine uključivao je šest hiljada električnih lampi. Velika snaga omogućila je preuzimanje zadataka koji su ranije bili nezapamćeni za sovjetsku tehnologiju. Uređaj je mogao izvršiti oko tri hiljade operacija u sekundi.

Komercijalni modeli

U prvoj fazi razvoja računara, na njihovom razvoju bili su angažovani stručnjaci sa univerziteta ili drugih državnih organa. Godine 1951. pojavio se model LEO I, nastao zahvaljujući ulaganjima britanske privatne kompanije Lyons and Company, koja je posjedovala restorane i trgovine. Pojavom ovog uređaja, istorija stvaranja računara dostigla je još jednu važnu prekretnicu. LEO I je prvi koji se koristio za komercijalnu obradu podataka. Njegov dizajn je bio sličan onom konceptualnog prethodnika EDSAC.

Prvi američki komercijalni računar bio je UNIVAC I. Pojavio se iste 1951. godine. Ukupno je prodato četrdeset šest ovih modela, a svaki je koštao milion dolara. Jedan od njih je korišten u popisu stanovništva SAD-a. Uređaj se sastojao od više od pet hiljada vakumskih cijevi. Kao nosilac informacija korištene su linije za kašnjenje od žive. Jedan od njih mogao je pohraniti do hiljadu riječi. Prilikom razvoja UNIVAC-a I odlučeno je da se napuste bušene kartice i pređu na metaliziranu magnetnu traku. Uz njegovu pomoć, uređaj bi se mogao povezati sa komercijalnim sistemima za skladištenje podataka.

"strijela"

U međuvremenu, sovjetska elektronika imala je svoju istoriju stvaranja. Računar Strela, koji se pojavio 1953. godine, postao je prvi takav serijski uređaj u SSSR-u. Novost je proizvedena na bazi moskovskog pogona računskih i analitičkih mašina. Za tri godine proizvodnje napravljeno je osam uzoraka. Ove jedinstvene mašine instalirane su na Akademiji nauka, Moskovskom državnom univerzitetu i dizajnerskim biroima u zatvorenim gradovima.

"Strela" je mogla da izvrši 2-3 hiljade operacija u sekundi. Za domaću opremu to su bile rekordne brojke. Podaci su pohranjeni na magnetnu traku koja je sadržavala do 200.000 riječi. Programeri uređaja nagrađeni su glavnim dizajnerom Yuri Bazilevsky i također su postali Heroj socijalističkog rada.

Druga generacija kompjutera

Davne 1947. godine izumljeni su tranzistori. U kasnim 50-im. zamenili su lampe koje troše energiju i lomljive. Pojavom tranzistora u kompjuterima, započela je nova istorija stvaranja. Računari koji su dobili ove nove dijelove kasnije su prepoznati kao modeli druge generacije. Glavna inovacija je bila da su štampane ploče i tranzistori omogućili značajno smanjenje veličine računara, što ih je učinilo mnogo praktičnijim i praktičnijim.

Dok su nekada kompjuteri zauzimali čitave prostorije, sada su se smanjili na proporcije kancelarijskih stolova. Ovo je, na primjer, bio model IBM 650. Ali ni tranzistori nisu riješili još jedan važan problem. Računari su i dalje bili izuzetno skupi, što je značilo da su se izrađivali samo po narudžbi za univerzitete, velike korporacije ili vlade.

Dalja evolucija kompjutera

Integrisana kola su izumljena 1959. godine. Oni su označili početak treće generacije računara. 1960-ih postao prekretnica za kompjutere. Njihova proizvodnja i prodaja značajno su porasli. Novi dijelovi su uređaje učinili jeftinijim i pristupačnijim, iako još uvijek nisu bili osobni. Većinu ovih računara kupile su kompanije.

Intelovi programeri su 1971. godine izbacili na tržište prvi mikroprocesor na osnovu kojeg su se pojavili računari četvrte generacije. Mikroprocesi su rešili nekoliko važnih problema, do sada skrivenih u uređaju svakog računara. Jedan takav detalj obavljao je sve logičke i aritmetičke operacije koje su napisane pomoću mašinskog koda. Prije ovog otkrića, ova funkcija je ležala na mnogim malim elementima. Pojava jednog univerzalnog dijela bila je nagovještaj razvoja malih kućnih računara.

Personalni računari

Godine 1977. Apple, koju je osnovao Steve Jobs, predstavio je svijetu Apple II. Njegova fundamentalna razlika u odnosu na bilo koji drugi raniji računar bila je u tome što je uređaj mlade kalifornijske kompanije bio namijenjen prodaji običnim građanima. Bio je to iskorak koji se donedavno činio nečuvenim. Tako je započela istorija stvaranja personalnih računara kompjuterske generacije. Novitet je bio tražen do 90-ih godina. U tom periodu prodato je oko sedam miliona uređaja, što je bio apsolutni rekord za to vrijeme.

Naredni Apple modeli dobili su jedinstveno grafičko sučelje, tastaturu poznatu modernim korisnicima i mnoge druge inovacije. Svejedno je kompjuterski miš učinio malo popularnim. Godine 1984. predstavio je svoj najuspješniji Macintosh model, koji je postavio temelje za cijelu liniju koja postoji i danas. Mnoga otkrića Appleovih inženjera i programera postala su osnova za današnje personalne računare, uključujući i one koje su stvorili drugi proizvođači.

Domaći razvoj

Zbog činjenice da su se sva revolucionarna otkrića vezana za kompjutere dogodila na Zapadu, istorija stvaranja računara u Rusiji i SSSR-u ostala je u sjeni stranih uspjeha. Razlog tome je i činjenica da je razvoj ovakvih mašina kontrolisala država, dok je u Evropi i SAD inicijativa postepeno prešla u ruke privatnih kompanija.

1964. godine pojavili su se prvi sovjetski poluprovodnički računari "Sneg" i "Vesna". 1970-ih godina. Elbrus kompjuteri su korišćeni u odbrambenoj industriji. Korišćeni su u sistemu protivraketne odbrane i nuklearnim centrima.