کلمه "کامپیوتر" مدتهاست که در مغز حتی "معروف ترین" اقشار مردم ریشه داشته است. امروز حتی پاپوآهای گینه نو، چه رسد به ساکنان میهن پهناور ما، حداقل به طور کلی می فهمند که این چیست. با این حال، عبارات "پردازنده روسی" یا "کامپیوتر شوروی" متأسفانه تعدادی از انجمن های خاص را برمی انگیزد. دستگاه های ضد آب، حجیم، ضعیف، نامناسب و به طور کلی فناوری داخلی همیشه دلیلی بر طعنه و کنایه است. متاسفانه، تعداد کمی از مردم می دانند که اتحاد جماهیر شوروی در لحظات خاصی از تاریخ فناوری رایانه"از بقیه جلوتر بود." و حتی اطلاعات کمتری در مورد مدرن پیدا خواهید کرد تحولات داخلیدر این منطقه.

«در کشور خودش پیامبری نیست»

اتحاد جماهیر شوروی به کشوری گفته می شود که دارای یکی از قدرتمندترین مدارس علمی در جهان بود، نه تنها توسط میهن پرستان "خمیرمایه". این یک واقعیت عینی است که بر اساس تجزیه و تحلیل عمیق سیستم آموزشی توسط کارشناسان انجمن معلمان بریتانیا انجام شده است. از لحاظ تاریخی، در اتحاد جماهیر شوروی، تأکید ویژه ای بر آموزش متخصصان در زمینه علوم طبیعی، مهندسان و ریاضیدانان بود. در اواسط قرن بیستم مدارس متعددی برای توسعه فناوری رایانه در کشور شوروی وجود داشت و نیروی متخصص برای آنها کم نبود. ده ها دانشمند و مهندس با استعداد در این ایجاد شرکت کردند سیستم های مختلفماشین های محاسبه الکترونیکی

تحولات در چندین جهت به طور همزمان انجام شد، از فناوری محاسباتی با کارایی بالا تا معرفی روش های جدید ذخیره سازی داده ها. در اینجا همچنین می توان به کار دانشمند برجسته V.M. Glushkov اشاره کرد که برای اولین بار ایده ایجاد یک جهانی را مطرح کرد. زیرساخت اطلاعاتیو طراحی کامپیوترهای بسیار تخصصی توسط N.Ya. Matyukhin و M.A. Kartsev و ایجاد معماری های کامپیوتری غیر سنتی، از جمله کامپیوتر منحصر به فرد "Setun" بر اساس منطق سه تایی، تحت رهبری N.P. Brusnetsov توسعه یافته است.

سرگئی آلکسیویچ لبدف (1902 - 1974) به درستی بنیانگذار توسعه فناوری رایانه در اتحاد جماهیر شوروی نامیده می شود - تحت رهبری او 15 نوع رایانه از ساده ترین رایانه های لوله ای گرفته تا ابر رایانه های روی مدارهای مجتمع ساخته شد.

طلوع یک دوره جدید

اولین نمونه های کامپیوترهای الکترونیکی در همان زمان در ایالات متحده آمریکا و بریتانیا ایجاد شد. کمی بعد، کامپیوترها در اتحاد جماهیر شوروی ظاهر شدند. البته دانشمندان شوروی می‌دانستند که چنین فناوری قبلاً در غرب وجود داشته است، اما مانند هر اطلاعات دیگری که در طول سال‌های اخیر به روسیه درز کرده است. جنگ سرد، این داده ها بسیار کمیاب و نامشخص بود. عمده اطلاعات از افسران اطلاعاتی بود، اما اولویت آنها در آن روزها جاسوسی نظامی و تحقیقات در زمینه سلاح های هسته ای بود. آنها فقط به رایانه علاقه داشتند زیرا تحت کنترل مجتمع نظامی-صنعتی آمریکا بودند و کاملاً طبقه بندی شده بودند. بنابراین، صحبت در مورد اینکه فناوری رایانه شوروی از مدل های غربی کپی شده است، تلقین بیش نیست. و اگر مدل‌های رایانه‌ای موجود در آن زمان دو یا سه طبقه را اشغال می‌کردند و فقط دایره بسیار محدودی از مردم به آنها دسترسی داشتند، می‌توان درباره چه «نمونه‌هایی» صحبت کرد؟ حداکثر چیزی که جاسوسان داخلی می توانستند به دست بیاورند، اطلاعات تکه تکه ای بود مستندات فنیو متن از کنفرانس های علمی.

در پایان دهه 40، مدارس علمی اصلی در اتحاد جماهیر شوروی تشکیل شد، با ایجاد رایانه های نسل اول و دوم، اولین پروژه ها و اجرای عملی آنها ظاهر شد. این موسسه تحقیقاتی پنزا ماشین های ریاضی است که به رهبری B.I. Rameev مشغول توسعه فناوری رایانه جهانی بود. همه منظوره. این مدرسه I.S. Brook است که تحت رهبری آن کامپیوترهای کوچک و کنترلی ایجاد شد. و البته تیم دانشمند برجسته Academician S.A. Lebedev که بنیانگذار کامپیوترهای مرکزی در کشور ما است.

تحت رهبری لبدف بود که یک ماشین محاسبه الکترونیکی جهانی ایجاد شد - اولین در اروپا.

MESM و BESM

در اتحاد جماهیر شوروی، در مورد ایجاد ماشین ENIAC توسط آمریکایی ها در سال 1946 شناخته شد - اولین کامپیوتر جهان با لوله های الکترونی به عنوان پایه عنصرو اتوماتیک برنامه کنترل شده. در پایان سال 1948، لبدف کار بر روی ماشین خود را آغاز کرد. یک سال بعد، معماری (تقریباً از ابتدا، بدون هیچ وام‌گیری)، و همچنین توسعه یافت نمودارهای مداربلوک های جداگانه در سال 1950، کامپیوتر در زمان بی سابقه ای با تنها 12 محقق و 15 تکنسین نصب شد.

لبدف زاده فکر خود را «ماشین محاسبات الکترونیکی کوچک» یا MESM نامید. "کودک" که از شش هزار لوله خلاء تشکیل شده بود، یک بال کامل از یک ساختمان دو طبقه را اشغال کرد. در واقع، این تنها اولین بالون آزمایشی در ایجاد رایانه های شوروی بود، شاید بتوان گفت یک ماکت (به هر حال، حرف "M" در مخفف "MESM" در ابتدا به معنای "مدل" بود). با این حال ، قدرت محاسباتی این دستگاه بلافاصله مورد تقاضا قرار گرفت - صف های کامل ریاضیدانان با مشکلات مختلف برای آن صف کشیدند که حل آنها به یک رایانه پر سرعت نیاز داشت.

هنگام ایجاد MESM، از تمام اصول اساسی ایجاد رایانه استفاده شد، مانند وجود دستگاه های ورودی و خروجی، کدگذاری و ذخیره برنامه ها در حافظه، اجرای خودکارمحاسبات بر اساس برنامه ذخیره شده در حافظه و غیره در نهایت، این یک کامپیوتر مبتنی بر منطق باینری بود که امروزه هنوز در محاسبات استفاده می شود (ENIAC از سیستم اعشاری استفاده می کرد).

ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک توسط یک ماشین بزرگ - BESM-1 دنبال شد. توسعه در پاییز 1952 تکمیل شد و پس از آن لبدف به عضویت کامل آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی درآمد.

ماشین جدید تجربه ایجاد MESM را در نظر گرفت و از یک پایه عنصر بهبود یافته استفاده کرد. سرعت کامپیوتر 8-10 هزار عملیات در ثانیه بود (در مقابل فقط 50 عملیات در ثانیه برای MESM)، دستگاه های ذخیره سازی خارجی بر اساس نوارهای مغناطیسی و درام های مغناطیسی ساخته شدند. اندکی بعد، دانشمندان با استفاده از لوله‌های جیوه، پتانسیلوسکوپ‌ها و هسته‌های فریت، دستگاه‌های ذخیره‌سازی را آزمایش کردند.

اگر در اتحاد جماهیر شوروی اطلاعات کمی در مورد رایانه های غربی وجود داشت، پس در اروپا و ایالات متحده آمریکا در مورد رایانه های غربی کامپیوترهای شورویعملا هیچ چیز نمی دانست بنابراین، گزارش لبدف در مورد کنفرانس علمیدر دارمشتات شد یک حس واقعی: معلوم شد که BESM-1 که در اتحاد جماهیر شوروی مونتاژ شده است، بیشترین است کامپیوتر مولددر اروپا و یکی از قدرتمندترین در جهان است.

اولین کامپیوترها در اتحادیه بدون توقف کار کردند. محاسبات فوق سریع توسط ریاضیدانان، طراحان، دانشمندان هسته ای و بسیاری از متخصصان دیگر مورد نیاز بود.

نتیجه کار بیشترتیم تحت رهبری لبدف توسعه و بهبود BESM-1 را آغاز کرد. مدل سریالی از ابررایانه M-20 ایجاد شد که تا 20 هزار عملیات در ثانیه انجام می داد. علاوه بر این، چندین مدل کامپیوتری با عملکرد بالاتر به طور خاص برای نیازهای ارتش، از جمله برای مرکز کنترل فضایی، توسعه یافتند.

سال 1958 نقطه عطف مهم دیگری در توسعه فناوری محاسبات بود. تحت رهبری V.S. Burtsev، دانش آموز لبدف، این مجموعه که متشکل از چندین وسیله نقلیه M-40 و M-50 (مدرن سازی عمیق M-20)، از جمله مواردی که بر روی یک پلت فرم متحرک قرار داشتند، در بین خود متحد شدند. شبکه بی سیم، در فواصل تا 200 کیلومتر کار می کند. در عین حال، به طور رسمی در نظر گرفته می شود که اولین در جهان است شبکه کامپیوتریاین تنها در سال 1965 شروع به کار کرد، زمانی که کامپیوترهای TX-2 موسسه فناوری ماساچوست و کامپیوترهای Q-32 شرکت SDC در سانتا مونیکا متصل شدند.

نسل دوم

تا پایان دهه 50 (با یک تاخیر زمانی جدی نسبت به ایالات متحده آمریکا)، تولید سریال ترانزیستورها در اتحاد جماهیر شوروی ایجاد شد که به جای لامپ های حجیم و غیرقابل اعتماد، اساس یک پایه عناصر کامپیوتری جدید شد. اولین ماشین های نیمه هادی BESM-3M و BESM-4 بودند. درست است ، آنها تقریباً به طور کامل معماری M-20 را کپی کردند ، تنها تفاوت آنها در استفاده از ترانزیستور به جای لامپ بود.

اولین وسیله نقلیه کامل نسل دوم BESM-6 بود. این دستگاه برای آن زمان رکورد سرعت داشت - حدود یک میلیون عملیات در ثانیه. بسیاری از اصول معماری آن و سازمان ساختاریتبدیل به یک انقلاب واقعی در فناوری محاسبات آن دوره شد و در واقع گامی به نسل سوم رایانه ها بود.

BESM-6 طبقه بندی را اجرا کرد حافظه دسترسی تصادفیبه بلوک هایی تبدیل می شود که امکان بازیابی همزمان اطلاعات را فراهم می کند و این امکان را فراهم می کند تا سرعت دسترسی به سیستم حافظه را به شدت افزایش دهد. روش بافر درخواست برای اولین بار معرفی شد، نمونه اولیه یک حافظه کش مدرن ایجاد شد و سیستم کارآمدچندوظیفه ای و دسترسی به دستگاه های خارجی و بسیاری از نوآوری های دیگر که برخی از آنها امروزه نیز مورد استفاده قرار می گیرند. BESM-6 آنقدر موفق بود که به مدت 20 سال به تولید انبوه رسید و به طور موثر در سازمان ها و موسسات دولتی مختلف کار کرد.

فتح البروس

مرحله بعدی کار بر روی ایجاد ابرکامپیوترها بود که خانواده آن "البروس" نام داشت. این پروژه توسط لبدف آغاز شد و پس از مرگ او توسط Burtsev رهبری شد.

اولین چند پردازنده مجتمع محاسباتی Elbrus-1 در سال 1979 پرتاب شد. این شامل 10 پردازنده بود و سرعتی در حدود 15 میلیون عملیات در ثانیه داشت. این دستگاه چندین سال جلوتر از مدل های کامپیوتری غربی بود. Elbrus-1 اولین بار در جهان بود که سیستم چند پردازنده ای متقارن را با حافظه مشترک، که اصل آن امروزه نیز در ابررایانه های مدرن مورد استفاده قرار می گیرد.

"البروس" به طور کلی تعدادی از نوآوری های انقلابی را وارد نظریه کامپیوترها کرد. اینها فوق مقیاس (پردازش بیش از یک دستورالعمل در یک چرخه ساعت)، اجرای برنامه نویسی امن با انواع داده های سخت افزاری، خط لوله (پردازش موازی چندین دستورالعمل) و غیره است. همه این قابلیت ها برای اولین بار در رایانه های شوروی ظاهر شد. تفاوت اصلی دیگر بین سیستم البروس و سیستم‌های مشابهی که قبلاً در اتحادیه تولید شده بودند، تمرکز آن بر زبان‌های برنامه‌نویسی است سطح بالا. زبان پایه("Autocode Elbrus El-76") توسط V. M. Pentkovsky ایجاد شد که بعدها معمار اصلی پردازنده های Pentium شد.

زمان های جدید، واقعیت های جدید

از تمام موارد فوق، می توان این تصور را به دست آورد که تاریخ فناوری محاسبات شوروی مجموعه ای از پیروزی ها و دستاوردهای دوران ساز است. با این حال، اینطور نیست. البته مهندسان، دانشمندان و طراحانی که کامپیوترها را در اتحاد جماهیر شوروی خلق کردند، هم از نظر تاریخ به طور کلی و هم توسط کشور بومی خود به طور خاص دست کم گرفته شدند. مشتری اصلی کامپیوتر، مجتمع نظامی-صنعتی با وظایف خاص خود بود و راه‌حل‌های فنی مبتکرانه و نمونه‌های واقعاً برجسته‌ای از فناوری رایانه را به وجود آورد. اما، متأسفانه، اینها اغلب ماشین‌های بسیار تخصصی بودند و الزامات تحمیل شده توسط دولت بر رایانه‌ها ماهیت اعلامی داشتند.

گذار کشور به عصر جدید کاملاً به کابوس وحشتناکی برای موسسات تحقیقاتی و دانشمندان تبدیل شده است. کار تیم های درگیر در توسعه فناوری رایانه در واقع برای چندین سال متوقف شد. بسیاری از دانشمندان به خارج از کشور رفتند، جایی که استعدادهای آنها در خدمت رشد بود فناوری رایانهکشورهای دیگر.

به گفته کیت دیفندورف، سردبیر خبرنامه Microprocessor Report، پنتکوفسکی انبوهی از تجربه و فناوری های پیشرفته توسعه یافته در اتحاد جماهیر شوروی، از جمله اصول بنیادی را با خود به ارمغان آورد. معماری های مدرنمانند معماری های SMP (متقارن چند پردازشی)، فوق اسکالار و EPIC (کد دستورالعمل موازی صریح). بر اساس این اصول، رایانه‌ها قبلاً در اتحادیه تولید می‌شدند، در حالی که در ایالات متحده این فناوری‌ها فقط «در ذهن دانشمندان معلق بود».

اما تاریخ حال و هوای فرعی را تحمل نمی کند، بنابراین همانطور که اتفاق افتاد رخ داد و امروز جهان به جای البروس از پنتیوم استفاده می کند.

با این حال، همه چیز از دست رفته نیست. تحولات در روسیه همچنان ادامه دارد تجهیزات کامپیوتر. اطلاعات مربوط به آنها پراکنده و متناقض است. بنابراین، نسخه های زیادی در اطراف البروس شکسته شده است، که به تاریخ خود ادامه می دهد.

عموم مردم از مقاله همان کیت دیفندورف که در سال 1999 منتشر شد با عنوان "روس ها می آیند" هیجان زده شدند و در آن او توسعه شرکت روسی MCST (مرکز فناوری های SPARC مسکو) را که بر اساس شاخه های آن ایجاد شده بود ستایش کرد. موسسه مکانیک دقیق و فناوری کامپیوتر به نام S. A. Lebedev. این در مورد استدر مورد ریزپردازنده Elbrus-2000.

وجه تمایز اصلی این محصول، عمیق ترین موازی سازی منابع تا به امروز برای اجرای همزمان دستورالعمل ها است. به طور کلی ابهامات و تناقضات زیادی با این تحول وجود دارد. نسخه رسمیبیان می کند که MCST بودجه کافی برای اجرای پروژه ندارد. در همان زمان، ویژگی‌های جذاب پردازنده‌ی محقق نشده، ذهن هیئت مدیره را به هیجان آورد. اینتل. بنابراین، در سال 2002، بوریس بابائیان (رئیس تیم توسعه) در مصاحبه با ExtremeTech گفت: «با استانداردهای تکنولوژیکی 0.1 میکرون، پردازنده فرکانس کلاک 3 گیگاهرتز خواهد داشت و عملکردی در حدود 500 SPECint95 و 1200 ارائه می کند. SPECfp95." موافقم، در سال 2002 فرکانس ساعت 3 گیگاهرتز نمی توانست توجه را به خود جلب کند. و شاخص های عملکرد اعلام شده شگفت انگیز هستند. اینکه این اطلاعات تا چه حد دقیق است مشخص نیست، اما به زودی شرکت اینتل با شرکت Elbrus MCST قراردادی منعقد کرد و از ثبت نام کارمندان خود در کارکنان خود خبر داد.

با این حال، داستان البروس به همین جا ختم نشد. 27 اکتبر 2007 ظاهر شد اطلاعات رسمیکه ریزپردازنده روسی Elbrus E3M آزمایشات دولتی را پشت سر گذاشته است. جذاب ترین قسمت به شرح زیر است: «با توجه به معماری، منطقی و راه حل های نرم افزاریمجموعه محاسباتی Elbrus-3M1 در سطح جهانی مدرن است و در تعدادی از راه حل ها از آن پیشی می گیرد. بیان شده است که از نظر عملکرد مطلق پردازنده جدید EZM به طور متوسط ​​مشابه پنتیوم 4 با فرکانس 2 گیگاهرتز است. همانطور که برای عملکرد معماری، پس توسعه جدیداز Itanium معروف 2.5 برابر و Pentium 4 و Xeon 6.5 برابر بیشتر است.

طبق معمول، زمان نشان خواهد داد که سرنوشت البروس در آینده چگونه خواهد بود.

الگویی را انتخاب کنید که به شما امکان می دهد تمام فایل هایی را که نام آنها با ترکیب حرف "f" ختم می شود به درستی ترکیب کنید و پسوند دو نویسه ای داشته باشید.

گروه؟
الف)*اغ*.؟؟
ب) *اوف.؟؟
ب) لعنتی*.؟؟
G)f*ff.*؟؟؟؟

یک سند 8 مگابایتی را می توان از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر منتقل کرد

دو راه:
الف) فشرده سازی با بایگانی، انتقال آرشیو از طریق یک کانال ارتباطی، باز کردن بسته بندی.
ب) از طریق یک کانال ارتباطی بدون استفاده از آرشیو ارسال کنید.
کدام روش سریعتر و به چه میزان است اگر:
نرخ انتقال داده از طریق کانال ارتباطی 221 بیت بر ثانیه است.
حجم سند فشرده شده توسط بایگانی 50٪ از نسخه اصلی است.
زمان مورد نیاز برای فشرده سازی یک سند 10 ثانیه است، برای باز کردن بسته بندی آن
3 ثانیه؟
در پاسخ خود اگر روش A سریعتر است حرف A و اگر سریعتر است حرف B را بنویسید.
روش B. بلافاصله بعد از حرف یک عدد بنویسید که نشان می دهد چقدر است
ثانیه یک راه سریعتر از دیگری است.
بنابراین، برای مثال، اگر روش B راه سریعترو در 23 ثانیه، در پاسخ
باید B23 بنویسید.
واحدهای اندازه گیری "ثانیه"، "ثانیه"، "s" نیازی به افزودن به پاسخ ندارند.

به من کمک کنید فوراً در C++ یا pascale تصمیم بگیرم

تایمر ساعتی است که می تواند تغذیه کند سیگنال صوتیپس از یک دوره زمانی مشخص برنامه ای بنویسید که تعیین می کند چه زمانی یک بوق باید به صدا درآید ورودی در خط اول فایل ورودی INPUT.TXT نوشته شده است زمان فعلیدر قالب HH:MM:SS (با صفرهای ابتدایی). در همان زمان، محدودیت های زیر را برآورده می کند: HH - از 00 تا 23، MM و SS - از 00 تا 60. خط دوم شامل فاصله زمانی است که باید اندازه گیری شود. فاصله با فرمت H:M:S نوشته شده است (که در آن H، M و S از 0 تا 109 بدون صفرهای ابتدایی هستند). علاوه بر این، اگر H=0 (یا H=0 و M=0) باشد، می توان آنها را حذف کرد. به عنوان مثال، 100:60 در واقع به معنای 100 دقیقه و 60 ثانیه است که همان 101:0 یا 1:41:0 است. و 42 یعنی 42 ثانیه. 100:100:100 - 100 ساعت، 100 دقیقه، 100 ثانیه، که همان 101:41:40 است.

لطفا! فوری!

Tolya از طریق یک کانال رادیویی یک طرفه پرسرعت به اینترنت دسترسی دارد و اطلاعات را با سرعت 220 بیت در ثانیه ارائه می دهد. میشا دسترسی به اینترنت پرسرعت ندارد، اما دریافت اطلاعات از تولیا از طریق یک کانال تلفنی کم سرعت با میانگین سرعت 213 بیت در ثانیه امکان پذیر است. میشا با تولیا موافقت کرد که 10 مگابایت داده را برای او از طریق یک کانال پرسرعت دانلود کند و آن را از طریق یک کانال کم سرعت به میشا منتقل کند. کامپیوتر تولیا می تواند زودتر از دریافت 1024 کیلوبایت اول این داده ها، انتقال داده ها را آغاز کند. حداقل مدت زمان ممکن (بر حسب ثانیه) از لحظه ای که تولیا شروع به دانلود داده ها می کند تا زمانی که میشا آن را به طور کامل دریافت کند چقدر است؟ لطفا در پاسخ خود قید کنید فقط عدد، کلمه "ثانیه" یا حرف "s" نیازی به اضافه کردن ندارد

2
یک سند 10 مگابایتی را می توان از یک رایانه به رایانه دیگر به دو روش انتقال داد: فشرده سازی با آرشیو از طریق یک کانال ارتباطی و باز کردن بسته بندی
ب- از طریق یک کانال ارتباطی بدون استفاده از بایگانی ارسال کنید
اگر کدام روش سریعتر است
-میانگین سرعت انتقال داده 2^18 بیت در ثانیه است
-حجم سند فشرده شده توسط بایگانی 30 درصد اصل است
- مدت زمان لازم برای فشرده سازی یک سند 7 ثانیه است، برای فشرده سازی 1 ثانیه؟
در پاسخ خود راه حل را مشخص کنید و تفاوت آنها در ثانیه چقدر بیشتر خواهد بود.

به محض اینکه شخصی مفهوم "کمیت" را کشف کرد، بلافاصله شروع به انتخاب ابزارهایی کرد که شمارش را بهینه و تسهیل می کند. کامپیوترهای فوق قدرتمند امروزی بر اساس اصولی بنا شده اند محاسبات ریاضی، پردازش، ذخیره و انتقال اطلاعات - مهمترین منبع و موتور پیشرفت انسان است. با در نظر گرفتن اجمالی مراحل اصلی این فرآیند، درک چگونگی توسعه فناوری رایانه دشوار نیست.

مراحل اصلی توسعه فناوری رایانه

محبوب ترین طبقه بندی پیشنهاد می کند که مراحل اصلی توسعه فناوری رایانه را بر اساس زمانی مشخص کند:

• مرحله دستی از آغاز عصر بشر آغاز شد و تا اواسط قرن هفدهم ادامه یافت. در این دوره اصول شمارش پدیدار شد. بعدها با شکل گیری سیستم های اعداد موقعیتی، دستگاه هایی ظاهر شدند (چرتکه، چرتکه و بعداً یک قانون اسلاید) که محاسبات ارقامی را ممکن می ساخت.
• مرحله مکانیکی از اواسط قرن 17 شروع شد و تقریبا تا پایان قرن 19 ادامه داشت. سطح پیشرفت علم در این دوره ساخته شد ایجاد احتمالیدستگاه های مکانیکی که عملیات حسابی اساسی را انجام می دهند و به طور خودکار مهمترین ارقام را ذخیره می کنند.
• مرحله الکترومکانیکی کوتاه ترین مرحله ای است که تاریخ توسعه فناوری رایانه را متحد می کند. فقط حدود 60 سال دوام آورد. این دوره بین اختراع اولین جدول ساز در سال 1887 تا سال 1946 است که اولین رایانه (ENIAC) ظاهر شد. ماشین های جدید که عملکرد آنها بر اساس یک درایو الکتریکی و یک رله الکتریکی بود، انجام محاسبات را با سرعت و دقت بسیار بیشتری ممکن می کرد، اما روند شمارش هنوز باید توسط یک فرد کنترل می شد.
• مرحله الکترونیکی از نیمه دوم قرن گذشته آغاز شد و تا امروز ادامه دارد. این داستان شش نسل از کامپیوترهای الکترونیکی است - از اولین واحدهای غول پیکر که بر اساس آن ساخته شده بودند لوله های خلاءو به ابررایانه های مدرن فوق العاده قدرتمند با تعداد زیادی پردازنده موازی که قادر به اجرای همزمان دستورات زیادی هستند.

مراحل توسعه فناوری رایانه بر اساس یک اصل زمانی به طور خودسرانه تقسیم می شوند. در زمانی که برخی از انواع رایانه ها در حال استفاده بودند، پیش نیازها برای ظهور موارد زیر به طور فعال ایجاد می شد.

اولین دستگاه های شمارش

اولین ابزار شمارش شناخته شده در تاریخ توسعه فناوری رایانه، ده انگشت دست انسان است. نتایج شمارش در ابتدا با استفاده از انگشتان، بریدگی‌های روی چوب و سنگ، چوب‌های مخصوص و گره‌ها ثبت شد.

با ظهور نویسندگی، راه های مختلفرکوردهای اعداد اختراع شد سیستم های موقعیت یابیشماره گذاری (اعشاری - در هندوستان، جنسیتی - در بابل).

در حدود قرن چهارم قبل از میلاد، یونانیان باستان شروع به شمارش با استفاده از چرتکه کردند. در ابتدا، این یک لوح مسطح سفالی بود که با یک جسم نوک تیز نوارهایی روی آن اعمال می شد. شمارش با قرار دادن سنگ های کوچک یا سایر اشیاء کوچک روی این راه راه ها به ترتیب خاصی انجام می شد.

در چین، در قرن چهارم پس از میلاد، چرتکه هفت پر ظاهر شد - suanpan (suanpan). سیم ها یا طناب ها - نه یا بیشتر - روی یک قاب چوبی مستطیلی کشیده می شدند. سیم دیگری (طناب) که عمود بر سایرین کشیده شده بود، سوانپان را به دو قسمت نابرابر تقسیم می کرد. در محفظه بزرگتر که «زمین» نام داشت، پنج استخوان روی سیم وجود داشت، در محفظه کوچکتر، به نام «آسمان»، دو استخوان وجود داشت. هر یک از سیم ها با یک رقم اعشار مطابقت داشت.

چرتکه سنتی سوروبان از قرن شانزدهم در ژاپن رایج شد و از چین به آنجا رسید. در همان زمان چرتکه در روسیه ظاهر شد.

در قرن هفدهم، بر اساس لگاریتمی که توسط ریاضیدان اسکاتلندی جان ناپیر کشف شد، ادموند گانتر انگلیسی قانون اسلاید را اختراع کرد. این دستگاه به طور مداوم بهبود می یافت و تا به امروز زنده مانده است. به شما امکان می دهد اعداد را ضرب و تقسیم کنید، به توان ها برسانید، لگاریتم ها و توابع مثلثاتی را تعیین کنید.

قانون اسلاید به وسیله ای تبدیل شد که توسعه فناوری رایانه را در مرحله دستی (پیش مکانیکی) تکمیل کرد.

اولین دستگاه های محاسبه مکانیکی

در سال 1623 دانشمند آلمانی ویلهلم شیکارد اولین ماشین حساب مکانیکی را ایجاد کرد که آن را ساعت شمارش نامید. مکانیسم این دستگاه شبیه یک ساعت معمولی بود که از چرخ دنده ها و چرخ دنده ها تشکیل شده بود. با این حال، این اختراع تنها در اواسط قرن گذشته شناخته شد.

یک جهش کوانتومی در زمینه فناوری محاسبات، اختراع ماشین افزودن پاسکالینا در سال 1642 بود. خالق آن، ریاضیدان فرانسوی بلز پاسکال، کار بر روی این دستگاه را زمانی که حتی 20 سال نداشت آغاز کرد. «پاسکالینا» وسیله ای مکانیکی به شکل جعبه ای با مقدار زیادچرخ دنده های به هم پیوسته اعدادی که باید اضافه می شدند با چرخاندن چرخ های مخصوص وارد دستگاه می شدند.

در سال 1673، گوتفرید فون لایبنیتس، ریاضیدان و فیلسوف ساکسونی، ماشینی را اختراع کرد که چهار عمل اصلی ریاضی را انجام می داد و می توانست جذر را استخراج کند. اصل عملکرد آن بر اساس سیستم اعداد باینری بود که به طور خاص توسط دانشمند اختراع شد.

در سال 1818، چارلز (کارل) فرانسوی خاویر توماس دو کولمار، با در نظر گرفتن ایده های لایب نیتس به عنوان مبنایی، ماشین جمع آوری را اختراع کرد که می توانست ضرب و تقسیم شود. و دو سال بعد، چارلز بابیج انگلیسی شروع به ساخت ماشینی کرد که قادر به انجام محاسبات با دقت 20 رقم اعشار بود. این پروژه ناتمام ماند، اما نویسنده آن در سال 1830 دیگری را توسعه داد - یک ماشین تحلیلی برای انجام دقیق علمی و محاسبات فنی. قرار بود این دستگاه توسط نرم افزار کنترل شود و از کارت های سوراخ دار با محل سوراخ های مختلف برای ورودی و خروجی اطلاعات استفاده شود. پروژه بابیج توسعه فناوری محاسبات الکترونیکی و مشکلاتی را که می توان با کمک آن حل کرد، پیش بینی کرد.

قابل توجه است که شهرت اولین برنامه نویس جهان متعلق به یک زن - لیدی آدا لاولیس (نی بایرون) است. این او بود که اولین برنامه ها را برای کامپیوتر بابیج ایجاد کرد. یکی از زبان های کامپیوتری متعاقباً به نام او نامگذاری شد.

توسعه اولین آنالوگ های کامپیوتری

در سال 1887، تاریخ توسعه فن آوری کامپیوتر رسید مرحله جدید. مهندس آمریکایی هرمان هولریث (هولریث) موفق به طراحی اولین کامپیوتر الکترومکانیکی - جدولگر شد. مکانیسم آن دارای یک رله و همچنین شمارنده و جعبه مرتب سازی ویژه بود. دستگاه سوابق آماری ساخته شده بر روی کارت های پانچ شده را خواند و مرتب کرد. متعاقباً، شرکتی که توسط هولریث تأسیس شد، به ستون فقرات غول کامپیوتری مشهور جهان IBM تبدیل شد.

در سال 1930، وانوار بوش آمریکایی یک تحلیلگر دیفرانسیل ساخت. انرژی آن توسط برق تامین می شد و از لوله های خلاء برای ذخیره داده ها استفاده می شد. این ماشین قادر به یافتن سریع راه حل برای مسائل پیچیده ریاضی بود.

شش سال بعد، دانشمند انگلیسی آلن تورینگ مفهوم ماشین را توسعه داد که مبنای نظری کامپیوترهای مدرن شد. او تمام خواص اصلی را داشت وسایل مدرنفناوری کامپیوتر: می تواند گام به گام عملیاتی را که در حافظه داخلی برنامه ریزی شده بود انجام دهد.

یک سال پس از آن، جورج استیبیتز، دانشمندی از ایالات متحده، اولین دستگاه الکترومکانیکی کشور را اختراع کرد که قادر به انجام جمع دودویی بود. اقدامات او بر اساس جبر بولی- منطق ریاضی، ایجاد شده در اواسط قرن 19 توسط جورج بول: استفاده عملگرهای منطقیو، یا و نه. بعداً جمع کننده باینری به بخشی جدایی ناپذیر از رایانه دیجیتال تبدیل می شود.

در سال 1938، کلود شانون، کارمند دانشگاه ماساچوست، اصول طراحی منطقی کامپیوتر را با استفاده از مدارهای الکتریکیبرای حل مسائل جبر بولی

آغاز عصر کامپیوتر

دولت های کشورهای درگیر در جنگ جهانی دوم از نقش استراتژیک محاسبات در انجام عملیات نظامی آگاه بودند. این انگیزه ای برای توسعه و ظهور موازی نسل اول رایانه ها در این کشورها بود.

یکی از پیشگامان رشته مهندسی کامپیوتر، کنراد زوزه، مهندس آلمانی بود. او در سال 1941 اولین رایانه ای را که توسط یک برنامه کنترل می شد ایجاد کرد. این دستگاه که Z3 نام دارد بر روی رله های تلفن ساخته شده بود و برنامه های آن بر روی نوار سوراخ دار کدگذاری می شد. این دستگاه می تواند کار کند سیستم دودویی، و همچنین با اعداد ممیز شناور عمل می کنند.

مدل بعدی دستگاه Zuse، Z4، رسماً به عنوان اولین رایانه قابل برنامه‌ریزی واقعی شناخته شد. او همچنین به عنوان خالق اولین در تاریخ ثبت شد زبان سطح بالابرنامه نویسی، به نام "Plankalkül".

در سال 1942، محققان آمریکایی جان آتاناسوف (آتاناسوف) و کلیفورد بری یک دستگاه محاسباتی ایجاد کردند که روی لوله های خلاء کار می کرد. این ماشین همچنین از کد باینری استفاده می کرد و می توانست تعدادی عملیات منطقی را انجام دهد.

در سال 1943، در یک آزمایشگاه دولتی انگلیس، در فضایی محرمانه، اولین کامپیوتر به نام "Colossus" ساخته شد. به جای رله های الکترومکانیکی، از 2 هزار لوله الکترونیکی برای ذخیره و پردازش اطلاعات استفاده کرد. هدف آن شکستن و رمزگشایی کد پیام های مخفی ارسال شده توسط دستگاه رمزگذاری انیگما آلمان بود که به طور گسترده توسط Wehrmacht استفاده می شد. وجود این دستگاه همچنان پابرجاست برای مدت طولانیدر شدیدترین حالت محرمانه نگه داشته شد. پس از پایان جنگ، دستور تخریب آن شخصا توسط وینستون چرچیل امضا شد.

توسعه معماری

در سال 1945، جان (یانوس لایوس) فون نویمان، ریاضیدان آمریکایی مجارستانی-آلمانی الاصل، نمونه اولیه معماری را ایجاد کرد. کامپیوترهای مدرن. او نوشتن برنامه ای را به شکل کد مستقیماً در حافظه دستگاه پیشنهاد کرد که به معنای ذخیره مشترک برنامه ها و داده ها در حافظه رایانه است.

معماری فون نیومن اساس اولین جهانی را تشکیل داد کامپیوتر الکترونیکی- انیاک این غول حدود 30 تن وزن داشت و در 170 متر مربع مساحت قرار داشت. 18 هزار لامپ در عملکرد دستگاه استفاده شد. این کامپیوتر می توانست 300 عملیات ضرب یا 5 هزار جمع را در یک ثانیه انجام دهد.

اولین کامپیوتر قابل برنامه ریزی جهانی اروپا در سال 1950 در اتحاد جماهیر شوروی (اوکراین) ساخته شد. گروهی از دانشمندان کیف به رهبری سرگئی الکسیویچ لبدف، یک ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک (MESM) طراحی کردند. سرعت آن 50 عملیات در ثانیه بود، حاوی حدود 6 هزار لوله خلاء بود.

در سال 1952، فناوری رایانه داخلی با BESM - یک الکترونیک بزرگ - پر شد ماشین شمارش، همچنین تحت رهبری لبدف توسعه یافت. این کامپیوتر که تا 10 هزار عملیات در ثانیه انجام می داد، در آن زمان سریع ترین کامپیوتر اروپا بود. اطلاعات با استفاده از نوار کاغذ پانچ وارد حافظه دستگاه می شد و داده ها از طریق چاپ عکس خروجی می شد.

در همان دوره ، مجموعه ای از رایانه های بزرگ در اتحاد جماهیر شوروی با نام عمومی "Strela" تولید شد (نویسنده توسعه یوری یاکولوویچ بازیلفسکی). از سال 1954، تولید سریال کامپیوتر جهانی "اورال" در پنزا به رهبری بشیر رامیف آغاز شد. جدیدترین مدل هاسخت افزار و نرم افزار با یکدیگر سازگار بودند، انتخاب گسترده ای از دستگاه های جانبی وجود داشت که به شما امکان می داد ماشین هایی را با پیکربندی های مختلف جمع آوری کنید.

ترانزیستورها انتشار اولین کامپیوترهای سریال

با این حال، لامپ ها خیلی سریع از کار افتادند و کار با دستگاه را بسیار دشوار می کرد. ترانزیستور که در سال 1947 اختراع شد، توانست این مشکل را حل کند. با استفاده از خواص الکتریکی نیمه هادی ها، همان وظایف لوله های خلاء را انجام می داد، اما فضای بسیار کمتری را اشغال می کرد و انرژی زیادی مصرف نمی کرد. همراه با ظهور هسته های فریت برای سازماندهی حافظه رایانه، استفاده از ترانزیستورها باعث شد تا اندازه ماشین ها به میزان قابل توجهی کاهش یابد و آنها را حتی مطمئن تر و سریع تر کند.

در سال 1954، شرکت آمریکایی تگزاس اینسترومنت شروع به تولید انبوه ترانزیستور کرد و دو سال بعد اولین کامپیوتر نسل دوم که بر روی ترانزیستور ساخته شده بود، TX-O در ماساچوست ظاهر شد.

در اواسط قرن گذشته، بخش قابل توجهی سازمان های دولتیو شرکت های بزرگکامپیوترهای مورد استفاده برای علمی، مالی، محاسبات مهندسی، کار با حجم زیادی از داده ها. به تدریج، رایانه ها ویژگی های آشنای امروز ما را به دست آوردند. در این دوره پلاترها، چاپگرها و رسانه های ذخیره سازی ظاهر شدند. دیسک های مغناطیسیو نوار.

استفاده فعال از فناوری رایانه منجر به گسترش حوزه های کاربرد آن و ایجاد فناوری های جدید شده است فناوری های نرم افزاری. زبان های برنامه نویسی سطح بالا ظاهر شده اند که امکان انتقال برنامه ها را از یک ماشین به ماشین دیگر و ساده سازی فرآیند نوشتن کد (فرترن، کوبول و دیگران) فراهم می کنند. برنامه های مترجم ویژه ای ظاهر شده اند که کدهای این زبان ها را به دستوراتی تبدیل می کنند که می توانند مستقیماً توسط ماشین درک شوند.

پیدایش مدارهای مجتمع

در سال های 1958-1960، به لطف مهندسان رابرت نویس و جک کیلبی از ایالات متحده، جهان در مورد وجود مدارهای مجتمع با خبر شد. ترانزیستورهای مینیاتوری و سایر اجزاء، گاهی اوقات تا صدها یا هزاران، بر روی پایه کریستالی سیلیکونی یا ژرمانیومی نصب می شدند. تراشه‌ها با اندازه کمی بیش از یک سانتی‌متر، بسیار سریع‌تر از ترانزیستورها بودند و انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کردند. تاریخچه توسعه فناوری رایانه ظاهر آنها را با ظهور نسل سوم رایانه ها پیوند می دهد.

در سال 1964، IBM اولین رایانه از خانواده SYSTEM 360 را منتشر کرد که بر اساس مدارهای مجتمع ساخته شده بود. از این زمان به بعد می توان تولید انبوه رایانه ها را حساب کرد. در مجموع بیش از 20 هزار نسخه از این کامپیوتر تولید شد.

در سال 1972، اتحاد جماهیر شوروی کامپیوتر ES (سری یکپارچه) را توسعه داد. اینها مجتمع های استاندارد شده ای برای عملکرد مراکز کامپیوتری بودند که دارای یک سیستم فرماندهی مشترک بودند. سیستم آمریکایی IBM 360 به عنوان پایه در نظر گرفته شد.

سال بعد، DEC مینی کامپیوتر PDP-8 را منتشر کرد که اولین پروژه تجاری در این زمینه بود. به طور نسبی کم هزینهمینی کامپیوترها امکان استفاده از آنها را برای سازمان های کوچک فراهم کردند.

در همان دوره، بهبود مستمر وجود داشت نرم افزار. سیستم عامل برای پشتیبانی توسعه داده شده است بیشترین مقداردستگاه های خارجی، برنامه های جدید ظاهر شد. در سال 1964، آنها BASIC را توسعه دادند، زبانی که به طور خاص برای آموزش برنامه نویسان تازه کار طراحی شده بود. پنج سال پس از این، پاسکال ظاهر شد که برای حل بسیاری از مشکلات کاربردی بسیار راحت بود.

کامپیوترهای شخصی

پس از سال 1970 تولید نسل چهارم کامپیوترها آغاز شد. توسعه فناوری رایانه در این زمان با معرفی مدارهای مجتمع بزرگ به تولید رایانه مشخص می شود. چنین ماشین هایی اکنون می توانند هزاران میلیون عملیات محاسباتی را در یک ثانیه انجام دهند و ظرفیت RAM آنها به 500 میلیون بیت افزایش یافته است. کاهش قابل توجه هزینه ریز رایانه ها منجر به این واقعیت شده است که فرصت خرید آنها به تدریج در اختیار افراد عادی قرار می گیرد.

اپل یکی از اولین تولید کنندگان کامپیوترهای شخصی بود. کسانی که آن را ایجاد کردند استیو جابزو استیو وزنیاک اولین مدل رایانه شخصی را در سال 1976 طراحی کرد که آن را Apple I نامید. قیمت آن فقط 500 دلار بود. یک سال بعد، مدل بعدی این شرکت ارائه شد - Apple II.

کامپیوتر آن زمان برای اولین بار شبیه به لوازم خانگی: جدا از اندازه جمع و جور، طراحی شیک و رابط کاربر پسندی داشت. گسترش رایانه های شخصی در پایان دهه 1970 منجر به این واقعیت شد که تقاضا برای رایانه های مرکزی به طور قابل توجهی کاهش یافت. این واقعیت سازنده آنها، IBM را به شدت نگران کرد و در سال 1979 اولین رایانه شخصی خود را به بازار عرضه کرد.

دو سال بعد، اولین میکروکامپیوتر این شرکت با معماری باز ظاهر شد که بر اساس ریزپردازنده 16 بیتی 8088 ساخت اینتل بود. کامپیوتر کامل شد صفحه نمایش تک رنگ، دو درایو برای فلاپی دیسک پنج اینچی، 64 کیلوبایت رم. از طرف شرکت سازنده، مایکروسافت به طور ویژه یک سیستم عامل برای این دستگاه توسعه داده است. تعداد زیادی کلون رایانه شخصی IBM در بازار ظاهر شد که باعث رشد تولید صنعتی رایانه های شخصی شد.

در سال 1984، اپل یک کامپیوتر جدید به نام مکینتاش توسعه و عرضه کرد. خود سیستم عاملبسیار کاربر پسند بود: دستورات را در فرم ارائه می کرد تصاویر گرافیکیو به آنها اجازه داد تا با استفاده از یک دستکاری - یک ماوس وارد شوند. این امر رایانه را حتی بیشتر در دسترس قرار می دهد، زیرا در حال حاضر هیچ مهارت خاصی از کاربر مورد نیاز نیست.

برخی منابع، رایانه‌های نسل پنجم فناوری محاسبات را به سال‌های 1992-2013 نشان می‌دهند. به طور خلاصه، مفهوم اصلی آنها به صورت زیر فرموله شده است: اینها رایانه هایی هستند که بر اساس ریزپردازنده های بسیار پیچیده ایجاد شده اند و دارای ساختار بردار موازی هستند که امکان اجرای همزمان ده ها دستور متوالی تعبیه شده در برنامه را فراهم می کند. ماشین‌هایی با چند صد پردازنده که به صورت موازی کار می‌کنند، پردازش داده‌ها را با دقت و سرعت بیشتر و همچنین ایجاد شبکه‌های کارآمد ممکن می‌سازند.

توسعه فن آوری رایانه ای مدرن در حال حاضر به ما اجازه می دهد تا در مورد رایانه های نسل ششم صحبت کنیم. اینها کامپیوترهای الکترونیکی و نوری هستند که بر روی ده ها هزار ریزپردازنده کار می کنند که با موازی سازی عظیم و مدل سازی معماری سیستم های بیولوژیکی عصبی مشخص می شوند که به آنها اجازه می دهد با موفقیت تصاویر پیچیده را تشخیص دهند.

با بررسی مداوم تمام مراحل توسعه فناوری رایانه، باید به یک واقعیت جالب توجه کرد: اختراعاتی که خود را به خوبی در هر یک از آنها ثابت کرده اند تا به امروز زنده مانده اند و همچنان با موفقیت مورد استفاده قرار می گیرند.

کلاس های علوم کامپیوتر

وجود داشته باشد گزینه های مختلفطبقه بندی های کامپیوتری

بنابراین، با توجه به هدف آنها، کامپیوترها تقسیم می شوند:

• به جهانی - آنهایی که قادر به حل طیف گسترده ای از مسائل ریاضی، اقتصادی، مهندسی، فنی، علمی و غیره هستند.
• مسئله محور - حل مشکلجهت محدودتر، معمولاً با مدیریت فرآیندهای خاص (ثبت داده ها، انباشت و پردازش مقادیر کمی از اطلاعات، انجام محاسبات مطابق با الگوریتم های ساده) مرتبط است. آنها منابع نرم افزاری و سخت افزاری محدودتری نسبت به کامپیوترهای گروه اول دارند.
• کامپیوترهای تخصصی معمولا به شدت حل می کنند وظایف خاص. آنها ساختار بسیار تخصصی دارند و با پیچیدگی نسبتاً کم دستگاه و کنترل، در زمینه خود کاملاً قابل اعتماد و سازنده هستند. به عنوان مثال، اینها کنترل کننده ها یا آداپتورهایی هستند که تعدادی از دستگاه ها را کنترل می کنند و همچنین ریزپردازنده های قابل برنامه ریزی.

بر اساس اندازه و ظرفیت تولید، تجهیزات محاسبات الکترونیکی مدرن به دو دسته تقسیم می شوند:

• به فوق العاده بزرگ (ابر رایانه ها)؛
• کامپیوترهای بزرگ؛
• کامپیوترهای کوچک؛
• بسیار کوچک (ریز کامپیوترها).

بنابراین، دیدیم که دستگاه‌هایی که ابتدا توسط انسان برای در نظر گرفتن منابع و ارزش‌ها و سپس برای اجرای سریع و دقیق اختراع شد. محاسبات پیچیدهو عملیات محاسباتی، به طور مداوم توسعه یافته و بهبود یافته است.

| درجه 7 ام | برنامه ریزی دروس برای سال تحصیلی (FSES) | اجزای اصلی کامپیوتر و عملکرد آنها

درس 10
اجزای اصلی کامپیوتر و عملکرد آنها

2.1.1. کامپیوتر

کلید واژه ها:

دستگاه های ورودی حافظه پردازنده کامپیوتر دستگاه های خروجی اطلاعات

یکی از موضوعات مهمی که در درس علوم کامپیوتر مورد مطالعه قرار می گیرد، کامپیوتر است که نام خود را از عملکرد اصلی آن - انجام محاسبات (انگلیسی: کامپیوتر - ماشین حساب) گرفته است.

اولین کامپیوتر در سال 1945 در ایالات متحده آمریکا ساخته شد. با گشت و گذار مجازی در موزه های کامپیوتر می توانید با تاریخچه کامپیوتر آشنا شوید. خیلی زیاد اطلاعات جالببا مراجعه به سایت می توانید با کامپیوتر آشنا شوید. لطفاً توجه داشته باشید که مخفف COMPUTER (الکترونیک ماشین حساب).

کامپیوتر مدرن یک دستگاه الکترونیکی جهانی کنترل شده با برنامه برای کار با اطلاعات است.

دستگاه جهانیکامپیوتر به این دلیل نامیده می شود که می تواند برای اهداف زیادی مورد استفاده قرار گیرد - پردازش، ذخیره و انتقال طیف گسترده ای از اطلاعات، و توسط یک فرد در انواع مختلف فعالیت ها استفاده شود.

کامپیوترهای مدرن می توانند روند انواع متفاوتاطلاعات: اعداد، متن، تصاویر، صداها. اطلاعاتاز هر نوعی که باشد در کامپیوتر نشان داده شده است فرم کد باینری - دنباله های صفر و یک. برخی از روش های کدگذاری باینری در شکل 1 ارائه شده است. 2.1.

اطلاعاتی که برای پردازش در رایانه در نظر گرفته شده و به صورت کد باینری ارائه می شوند معمولاً داده های باینری یا به سادگی داده نامیده می شوند. یکی از مزیت های اصلی داده های باینری این است که با استفاده از همان کپی، ذخیره و ارسال می شوند روش های جهانی، صرف نظر از نوع اطلاعات منبع.

روش های رمزگذاری باینری متون، صداها (صدا، موسیقی)، تصاویر (عکس، تصاویر)، توالی تصویر (سینما و ویدئو) و همچنین اجسام سه بعدیدر دهه 80 قرن گذشته اختراع شدند. در ادامه به روش های رمزگذاری باینری اطلاعات عددی، متنی، گرافیکی و صوتی با جزئیات بیشتری خواهیم پرداخت. اکنون نکته اصلی این است که بدانیم دنباله های 1 و 0 در نمایش کامپیوتری مطابقت دارند سیگنال های الکتریکی- "روشن و خاموش". کامپیوتر نامیده می شود دستگاه الکترونیکی ، زیرا از بسیاری تشکیل شده است قطعات الکترونیکی، این سیگنال ها را پردازش می کند.

کامپیوتر داده ها را مطابق با برنامه- دنباله ای از دستورات که باید بر روی داده ها برای حل کار اجرا شوند. مانند داده ها، برنامه ها در کامپیوتر به صورت کد باینری نمایش داده می شوند. نرم افزار کنترل می شودرایانه به این دلیل دستگاه نامیده می شود که عملکرد آن تحت کنترل برنامه های نصب شده بر روی آن انجام می شود. این اصل برنامهعملیات کامپیوتری.

کامپیوترهای مدرن انواع مختلفی دارند: از قدرتمند سیستم های کامپیوتری، اشغال کل اتاق ها و اطمینان از کار همزمان بسیاری از کاربران، به مینی کامپیوترهایی که در کف دست شما قرار می گیرند (شکل 2.2).

امروزه رایج ترین نوع کامپیوتر، کامپیوتر شخصی (PC) است - کامپیوتری که برای استفاده یک نفر طراحی شده است.

که درماشین MEPhI از یک سیستم کد دودویی هگزا دسیمال برای نمایش اعداد با ممیز اعشار شناور استفاده کرد. این نمایش به طور قابل توجهی زمان اجرای عملیات تراز سفارش و عادی سازی مانتیس را در هنگام انجام عملیات حسابی کاهش داد.
آرشبکه بیتی عدد از 42 رقم تشکیل شده است: یک رقم علامت ترتیب، سه رقم کد دستور، یک رقم علامت عدد و 37 رقم باقیمانده مانتیس عدد است. برای نشان دادن (ذخیره) سفارشات منفی، اتخاذ می شود کد اضافیو دستورات مثبت و آخوندک ها بدون توجه به علامت مستقیم هستند. دومی برای ساده کردن عملیات ضرب و تقسیم انجام شد.
آدستگاه قافیه (AU) دستگاه، طبق اصل انجام عملیات، سریال-موازی بود. دریافت داده های اولیه و خروجی نتیجه به ترتیب انجام شد، اجرای خود عملیات به صورت موازی انجام شد. این انتخاب با این واقعیت مشخص شد که اولین نسخه RAM یک درام مغناطیسی بود. AC شامل سه ثبات و یک جمع کننده بود.
باسیستم فرمان شامل 66 فرمان بود. از دو نوع آدرس دهی استفاده شد: آدرس دهی سه آدرسی با امکان اصلاح و آدرس دهی unicast. سیستم unicast کار در یک حالت با جمع کننده انباشته و AC و همچنین اجرای دستورات در حالت گروهی (تکرار دستورات به تعداد معینی) را امکان پذیر کرد.
آرشبکه بیت فرمان نیز شامل 42 بیت بود. از جمله: 3 بیت علائم (برای تغییر خودکار آدرس با استفاده از یک اصلاح کننده)، 6 بیت کد عملیات، 11 بیت در هر آدرس در یک دستور سه آدرس یا 13 بیت در هر آدرس در یک دستور unicast. در مورد دوم، 2 دستور unicast در یک کلمه قرار داده شد.
آعملیات ریتمتیکی و منطقی انجام شده در واحد کنترل (در دستورات unicast و سه آدرسی):

علاوه بر این، منها کردن، تفریق ماژول ها، ضرب، تقسیم، اضافه منطقی، ضرب منطقی، مقایسه، اضافه کردن در کل شبکه بیت، تفریق در کل شبکه بیت، اختصاص دادن یک علامت عددی به یک معین، انتخاب یک قسمت کامل اضافه شدن سفارشات تفریق سفارشات، تغییر منطقی

که درمجموعه دستورات کامپیوتری MEPhI همچنین شامل 6 دستور پرش شرطی و بدون قید و شرط، دستورات ورودی، دستورات خروجی، نوشتن در RAM، توقف و عملیات با یک اصلاح کننده آدرس بود.
که درکامپیوتر MEPhI یک اصل کنترل نیمه سنکرون را اتخاذ کرد. دستگاه کنترل با یک چرخه شناور مخلوط می شود. ترکیب دستگاه های کنترل عملیات مرکزی و محلی به این دلیل بود که زمان اجرای تعدادی از ریزعملیات (نرمال سازی، تراز سفارش و ...) به کدهای اعداد اصلی بستگی داشت. آن عملیات میکرو که زمان آنها ثابت نیست توسط یک دستگاه کنترل محلی کنترل می شد. این به ما امکان داد تا میانگین زمان تکمیل عملیات را کاهش دهیم. چرخه دستگاه مرکزی بسته به عملکرد و اعداد اولیه از 1 تا 15 چرخه متغیر بود. برای انجام محاسبات مشابه با یک گروه اعداد مختلفدستگاه کنترل دارای حالتی برای تغییر خودکار آدرس ها بود که برای آن از یک رجیستر اصلاح کننده آدرس 13 بیتی (تغییر کننده) استفاده شد.
E MEPhI VM سیستم عاملی نداشت درک مدرن. کنترل دستگاه در حین راه اندازی، نظارت بر عملکرد صحیح و اشکال زدایی برنامه با استفاده از کنترل پنل انجام شد. نمودار یادگاری دستگاه بر روی پنل کنسول نصب شده است و نشانی از رجیسترهای AC و اجزای مختلف دستگاه کنترل نمایش داده می شود. امکان کار در حالت های زیر وجود داشت:
- حالت تک پالس؛
- حالت کار در چرخه ها (سری عملیات ابتدایی مرتبط با یک دستگاه جداگانه)؛
- حالت عملیاتی برای عملیات؛
- حالت خودکارکار کردن
بامکان کنترل توقف در یک شماره یا آدرس فرمان وجود داشت. روتین های استاندارد روی نوارهای پانچ جداگانه ذخیره می شدند.
ندر مرحله اول ایجاد و کارکرد دستگاه، از یک درام مغناطیسی به عنوان رم استفاده شد. با استفاده از 6 بلوک هد خواندن و نوشتن، زمان لازم برای دسترسی به درام به میزان قابل توجهی کاهش یافت. هنگام کار با یک درام مغناطیسی، کامپیوتر MEPhI حداکثر 300 دستور سه آدرس را در ثانیه اجرا می کرد.
که دربه عنوان یک حامل اطلاعات برای کامپیوتر MEPhI، از نوار کاغذ پانچ 5 تراک استفاده شد که در دستگاه های تلگراف Teletype استفاده می شد. بر روی نوار پانچ، اعداد در سیستم باینری-اعشاری نوشته شده بودند. برای تهیه داده ها از تجهیزات استاندارد تلگراف استفاده شد:
- 2 دستگاه ورودی اولیه - دستگاه تلگراف STA، متشکل از یک دستگاه STA-35، مجهز به اتصالات اتوماسیون نوع STAP، از جمله پانچر و فرستنده.
- رپرفوراتور برای تکثیر نوارهای پانچ.
- بازرس صحت پانچ نوارهای پانچ.
بادستگاه های ورودی/خروجی واقعی دستگاه شامل:
- دو دستگاه ورودی-خروجی با سرعت بالا، ساخته شده به شکل مکانیسم های مستقل حاوی خواندن فوتوالکتریک از نوار پانچ و یک دستگاه BP-20 برای چاپ با سرعت بالا (سرعت چاپ - 20 عدد در ثانیه). مکانیسم خواندن و دستگاه BP-20 در EPM MEPhI توسعه و تولید شد. روش ورودی فوتوالکتریک با سرعت 5040 کلمه در دقیقه اتفاق افتاد.
- پنل ورودی الکترومکانیکی با نصب دستگاه STA روی آن. سرعت ورودی - 28 کلمه در دقیقه.
- قفسه ورودی/خروجی که دستگاه کنترل ورودی روی آن نصب شده است.
E MEPhI VM حاوی 1160 لامپ الکترونی سری اکتالی (6N8S، 6P9، n5S و غیره) و چندین هزار دیود ژرمانیومی بود.مساحت اشغال شده 100 متر مربع بود.