La storia dello sviluppo dei computer: le tappe principali. Sviluppo di un sistema informativo automatizzato per la gestione documentale di un istituto medico

All'alba delle macchine informatiche, si credeva che il loro scopo principale fosse l'informatica. I tentativi di creare computer sono stati fatti in tempi antichi. Così, ad esempio, il grande scienziato Leonardo da Vinci (1452-1519) elaborò schizzi di una macchina sommatrice su ruote dentate. Gli specialisti dell'azienda IBM hanno creato una macchina del genere dagli schizzi ed erano convinti delle sue prestazioni.
Nel 1641-1642. Il diciannovenne Blaise Pascal (1623-1662), allora poco conosciuto scienziato francese, crea un computer funzionante. La macchina potrebbe aggiungere e sottrarre numeri decimali.
Nel 1673 un altro grande europeo, lo scienziato tedesco V.G. Leibniz (1646-1716), creò una macchina calcolatrice per sommare e moltiplicare numeri decimali a dodici cifre. Ha aggiunto un rullo a gradini alle ruote dentate, consentendo la moltiplicazione e la divisione.

La prima generazione di computer L'avvento del tubo a vuoto elettronico ha permesso di implementare l'idea di creare un computer. Apparve nel 1946 negli USA per risolvere problemi e prese il nome di ENIAK (Electronic Numerical Integrator and Calculator, tradotto come "integratore e calcolatore numerico elettronico"). Da esso è iniziato il conto alla rovescia del percorso lungo il quale è iniziato lo sviluppo dei computer. Il computer ENIAC disponeva di 20mila tubi elettronici, di cui 2000 sostituiti mensilmente, in un secondo la macchina eseguiva 300 moltiplicazioni o 5000 addizioni di numeri a più cifre.
Il primo computer domestico fu creato nel 1951 sotto la guida dell'accademico S. A. Lebedev e fu chiamato MESM (piccola calcolatrice elettronica). Quindi BESM-1 e BESM-2 (grande calcolatrice elettronica) vengono messi in funzione. Il computer più potente negli anni '50 in Europa era il computer sovietico M-20 con una velocità di 20 mila operazioni / s, il volume della RAM è di 4000 parole macchina. I computer della prima generazione sono stati utilizzati con successo per risolvere problemi scientifici e tecnici, in particolare nel campo della ricerca spaziale.


Computer elettronico BESM-1

Computer di seconda generazione Negli anni '60 del XX secolo fu inventato il transistor, che sostituì i tubi a vuoto. Ciò ha permesso di cambiare la base elettronica del computer in elementi a semiconduttore (transistor, diodi), nonché resistori e condensatori di un design più avanzato. Un transistor ha sostituito 40 tubi elettronici, ha funzionato a una velocità maggiore, era più economico e più affidabile. La sua durata media era 1.000 volte quella dei tubi a vuoto. Anche la tecnologia di collegamento della base dell'elemento è cambiata. Sono comparsi i primi circuiti stampati in materiale isolante, come getinax, sui quali una speciale tecnologia di fotomontaggio ha permesso di applicare un materiale conduttivo. Per fissare la base dell'elemento, c'erano prese speciali su di esse. Una tale sostituzione formale di un tipo di elementi per un altro ha influenzato in modo significativo tutte le caratteristiche di un computer: dimensioni, affidabilità, produttività, condizioni operative, stile di programmazione e lavoro sulla macchina, ecc. Il processo tecnologico di produzione del computer è cambiato. La seconda generazione include computer Minsk-22, Minsk-32, BESM-6, CDC6600. Prestazioni: fino a 1 milione di operazioni al secondo.


Computer elettronico BESM-6

Computer di terza generazione Negli anni '70 del XX secolo sono comparsi i circuiti integrati. Tali circuiti possono contenere decine, centinaia o migliaia di transistor e altri elementi fisicamente inseparabili. Il primo computer basato su circuiti integrati è stato l'IBM-360 di IBM (International Business Machine). Ha posto le basi per una vasta serie di modelli, il cui nome inizia con IBM, seguito da un numero. Computer simili cominciarono ad essere prodotti nei paesi del Comecon (Council for Mutual Economic Assistance) furono prodotte due famiglie di computer:

grande - ES EVM (sistema unificato), ad esempio EU - 1022, EU - 1035, EU - 1065;

piccolo - computer SM (sistema di piccolo), ad esempio SM - 2, SM - 3, SM - 4. Produttività: centinaia di migliaia - milioni di operazioni al secondo. La quantità di memoria è aumentata. Il tamburo magnetico viene gradualmente sostituito da dischi magnetici, realizzati sotto forma di pacchetti autonomi. Visualizza, plotter è apparso.


Computer elettronico IBM-360

La quarta generazione di computer Questo periodo è caratterizzato da tutti i tipi di innovazioni che portano a cambiamenti significativi. Tuttavia, non sono ancora avvenuti cambiamenti cardinali e rivoluzionari che permettano di parlare del cambiamento delle generazioni di computer. Una delle idee più importanti dovrebbe essere notata in particolare: più processori vengono utilizzati contemporaneamente per elaborare le informazioni (elaborazione multiprocessore). Le nuove tecnologie per la creazione di circuiti integrati hanno permesso di sviluppare tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80 computer di quarta generazione basati su grandi circuiti integrati (LSI), il cui grado di integrazione è di decine e centinaia di migliaia di elementi su un cristallo. Il più grande cambiamento nell'informatica elettronica, associato all'uso di LSI, è stata la creazione di microprocessori. Il primo microprocessore è stato creato da Intel nel 1971. Su un cristallo è stato possibile formare un processore con la composizione minima dell'attrezzatura, contenente 2250 transistor. Uno degli eventi più importanti nella storia dell'informatica è associato all'avvento del microprocessore: la creazione e l'uso di personal computer, che hanno persino influenzato la terminologia. Il nome del computer è stato ora sostituito dalla parola familiare per tutto: computer. Nel 1977, Apple Computer ha lanciato la produzione di personal computer Apple (dall'inglese Apple).Questo tipo di computer si basava sul principio di creare un ambiente "amichevole" per una persona su un software per computer, uno dei requisiti principali ha diventare un'esperienza user-friendly. Il computer si voltò verso l'uomo. Il suo ulteriore miglioramento stava tenendo conto della comodità dell'utente.


Personal computer Apple
Se prima, durante il funzionamento dei computer, veniva implementato il principio dell'elaborazione centralizzata delle informazioni, quando gli utenti erano concentrati attorno a un computer, con l'avvento dei personal computer si verificava un movimento inverso: il decentramento, quando un utente può lavorare con più computer. Nel 1984, IBM ha sviluppato un personal computer basato su un microprocessore Intel 80286 con un bus Industry Standard Architecture (ISA). Da quel momento iniziò una forte concorrenza tra diverse società per la produzione di personal computer. La corsa per trovare caratteristiche tecniche sempre più perfette di tutti i dispositivi informatici continua fino ad oggi. Ogni anno è necessaria una modifica fondamentale del modello esistente. Una caratteristica comune della famiglia di PC IBM è la compatibilità software dal basso verso l'alto e il principio di un'architettura aperta, che fornisce la possibilità di integrare l'hardware esistente senza sostituire quelli vecchi o modificarli senza sostituire l'intero computer. I computer moderni superano i computer delle generazioni precedenti in compattezza, grandi capacità e accessibilità per diverse categorie di utenti. I computer di quarta generazione si stanno evolvendo in due direzioni. La prima direzione è la creazione di sistemi informatici multiprocessore. Il secondo è la creazione di personal computer economici, sia desktop che portatili, e sulla loro base - reti di computer.

Quando sono comparsi i primi computer? Non è così facile rispondere a questa domanda, poiché non esiste un'unica classificazione corretta dei computer elettronici, nonché formulazioni di ciò che può essere attribuito loro e cosa no.

Prima menzione

La stessa parola "computer" è stata documentata per la prima volta nel 1613 e indicava una persona che esegue calcoli. Ma nel 19° secolo, le persone si sono rese conto che una macchina non si stanca mai di lavorare e può lavorare molto più velocemente e con maggiore precisione.

Per iniziare il conto alla rovescia dell'era dei computer, spesso viene preso l'anno 1822. Il primo computer è stato inventato dal matematico inglese Charles Babbage. Ha concepito il concetto e ha proceduto a costruire un motore di differenza, che è considerato il primo dispositivo automatico per l'informatica. Era in grado di contare più serie di numeri e stampare i risultati. Ma, sfortunatamente, a causa di problemi di finanziamento, Babbage non è mai stato in grado di completare la sua versione completa.

Ma il matematico non si arrese e nel 1837 introdusse il primo computer meccanico, chiamato macchina analitica. È stato il primo computer di uso generale. Contemporaneamente inizia la sua collaborazione con Ada Lovelace. Ha tradotto e integrato le sue opere e ha anche realizzato i primi programmi per la sua invenzione.

Il motore analitico era costituito dalle seguenti parti: un'unità logica aritmetica, un'unità di memoria integrata e un dispositivo per il monitoraggio del movimento dei dati. A causa di difficoltà finanziarie, non è stato inoltre completato durante la vita dello scienziato. Ma i circuiti e i progetti di Babbage hanno aiutato altri scienziati che hanno costruito i primi computer.

Quasi 100 anni dopo

Abbastanza stranamente, per un intero secolo, le macchine informatiche non hanno fatto grandi progressi nel loro sviluppo. Nel 1936-1938 lo scienziato tedesco Konrad Zuse creò lo Z1, il primo computer binario programmabile elettromeccanico. Poi, nel 1936, Alan Turing costruì una macchina Turing.

Divenne la base per ulteriori teorie sui computer. La macchina emulava le azioni di una persona seguendo un elenco di direzioni logiche e stampava il risultato del lavoro su nastro di carta. I dispositivi Zuse e Turing sono i primi computer in senso moderno, senza i quali i computer a cui siamo abituati oggi non sarebbero apparsi.

Tutto per il fronte

La seconda guerra mondiale ha anche influenzato lo sviluppo dei computer. Nel dicembre 1943, Tommy Flowers introdusse una macchina classificata chiamata Collos, che aiutò gli agenti britannici a decifrare i cifrari dei messaggi tedeschi. È stato il primo computer programmabile completamente elettrico. Il pubblico in generale ha appreso della sua esistenza solo negli anni '70. Da allora, i computer hanno attirato l'attenzione non solo degli scienziati, ma anche dei ministeri della difesa, che hanno attivamente sostenuto e finanziato il loro sviluppo.

Ci sono molte controversie su quale computer digitale contare per primo. Nel 1937-1942, il professore dell'Università dell'Iowa John Vincent Atanasov e Cliff Berry (studente laureato) svilupparono il loro computer ABC. E nel 1943-1946 J. Presper Eckert e D. Mauchly, scienziati dell'Università della Pennsylvania, costruirono l'ENIAC più potente del peso di 50 tonnellate. Pertanto, Atanasov e Berry hanno creato la loro macchina prima, ma poiché non è mai stata completamente funzionante, l'ENIAC spesso ottiene il titolo di "primo computer".

Primi campioni commerciali

Con le loro enormi dimensioni e complessità di progettazione, i computer erano disponibili solo per i dipartimenti militari e le grandi università, che li assemblavano da soli. Ma già nel 1942 K. Zuse iniziò a lavorare alla quarta versione della sua idea - Z4, e nel luglio 1950 la vendette al matematico svedese Eduard Stieffel.

E i primi computer, che iniziarono a essere prodotti in grandi quantità, sono modelli con il nome laconico 701, prodotti da IBM il 7 aprile 1953. Sono state vendute un totale di 19701 unità. Naturalmente, queste erano ancora macchine destinate solo a grandi istituzioni. Per diventare davvero enormi, avevano bisogno di alcuni miglioramenti più importanti.

Così, nel 1955, l'8 marzo, fu lanciato il "Whirlwind", un computer originariamente concepito durante la seconda guerra mondiale come simulatore per piloti, ma al momento della sua creazione arrivò in tempo all'inizio della guerra fredda . Poi è diventata la base per lo sviluppo di SAGE, un sottosistema di difesa aerea progettato per prendere di mira automaticamente gli aerei intercettori. Le caratteristiche principali del "Vortex" sono la disponibilità di 512 byte di RAM e la visualizzazione delle informazioni grafiche sullo schermo in tempo reale.

Tecnica alle masse

Il computer TX-O, introdotto nel 1956 presso il Massachusetts Institute of Technology, è stato il primo ad utilizzare i transistor. Ciò ha permesso di ridurre notevolmente i costi e le dimensioni dell'apparecchiatura.

Quindi il team di scienziati che ha sviluppato il TX-O ha lasciato l'istituto, ha fondato la Digital Equipment Corporation e nel 1960 ha introdotto il computer PDP-1, che ha dato inizio all'era dei minicomputer. Non erano più di una stanza o addirittura un armadio, ed erano destinati a una gamma più ampia di clienti.

Ebbene, i primi computer desktop iniziarono ad essere prodotti da Hewlett Packard nel 1968.

Sono apparsi dopo la seconda guerra mondiale, quando le scoperte di matematici e altri scienziati hanno permesso di implementare un nuovo modo di leggere le informazioni. E sebbene oggi queste macchine sembrino artefatti stravaganti, furono loro a diventare i progenitori dei moderni PC familiari alla persona media.

Manchester "Mark I" e EDSAC

Il primo computer nel senso moderno della parola è stato il dispositivo Mark I, creato nel 1949. La sua unicità stava nel fatto che era completamente elettronico e un programma era memorizzato nella sua RAM. Questo risultato degli specialisti britannici è stato un grande balzo in avanti nella storia secolare dello sviluppo dei computer. Il Manchester Mark I includeva pipe e tamburi magnetici di Williams, che fungevano da deposito di informazioni.

Oggi, molti anni dopo, la storia della creazione del primo computer è controversa. La questione di quale macchina possa essere definita il primo computer rimane controversa. Il Manchester Mark I rimane la versione più popolare, anche se ci sono altri contendenti. Uno di questi è EDSAC. Senza questa macchina, la storia dell'emergere del computer come invenzione sarebbe completamente diversa. Se "Mark" è apparso a Manchester, allora EDSAC è stato creato da scienziati dell'Università di Cambridge. Questo computer è entrato in servizio nel maggio 1949. Quindi è stato eseguito il primo programma su di esso, che ha quadrato i numeri da 0 a 99.

Z4

Il Manchester Mark I e l'EDSAC erano dedicati a programmi specifici. Il passo successivo nell'evoluzione dell'informatica è stato lo Z4. Ultimo ma non meno importante, il dispositivo si distingueva per una drammatica storia della creazione. Il computer è stato creato dall'ingegnere tedesco Konrad Zuse. I lavori al progetto sono iniziati nella fase finale, circostanza che ha fortemente rallentato questo sviluppo. Il laboratorio di Zuse è stato distrutto durante un raid aereo nemico. Insieme a lei, tutte le attrezzature e i risultati preliminari del lavoro a lungo termine sono andati persi.

Tuttavia, il talentuoso ingegnere non si è arreso. La produzione è stata continuata dopo l'inizio della pace. Nel 1950 il progetto fu finalmente completato. La storia della sua creazione si è rivelata lunga e spinosa. Il computer si interessò immediatamente alla Scuola Tecnica Superiore Svizzera. Ha comprato la macchina. Z4 specialisti interessati per un motivo. Il computer aveva una programmazione universale, cioè era il primo dispositivo multifunzionale di questo tipo.

Nello stesso 1950, la storia della creazione di computer in URSS fu segnata da un evento altrettanto importante. All'Istituto di ingegneria elettrica di Kiev, è stato creato MESM, una piccola macchina calcolatrice elettronica. Un gruppo di scienziati sovietici, guidati dall'accademico Sergei Lebedev, ha lavorato al progetto.

Il dispositivo di questa macchina includeva seimila lampade elettriche. L'elevata potenza ha permesso di svolgere compiti che prima erano sconosciuti per la tecnologia sovietica. Il dispositivo potrebbe eseguire circa tremila operazioni al secondo.

Modelli commerciali

Nella prima fase dello sviluppo dei computer, gli specialisti delle università o di altre agenzie governative erano impegnati nel loro sviluppo. Nel 1951 compare il modello LEO I, realizzato grazie agli investimenti della società privata britannica Lyons and Company, proprietaria di ristoranti e negozi. Con l'avvento di questo dispositivo, la storia della creazione di computer ha raggiunto un'altra importante pietra miliare. LEO I è stato il primo ad essere utilizzato per l'elaborazione dei dati commerciali. Il suo design era simile a quello del predecessore concettuale EDSAC.

Il primo computer commerciale americano fu UNIVAC I. Apparve nello stesso anno 1951. Sono stati venduti un totale di quarantasei di questi modelli, ciascuno del costo di un milione di dollari. Uno di questi è stato utilizzato nel censimento degli Stati Uniti. Il dispositivo consisteva di più di cinquemila tubi a vuoto. Le linee di ritardo fatte di mercurio sono state utilizzate come vettore di informazioni. Uno di loro potrebbe memorizzare fino a mille parole. Durante lo sviluppo di UNIVAC I, si è deciso di abbandonare le schede perforate e passare al nastro magnetico metallizzato. Con il suo aiuto, il dispositivo potrebbe connettersi a sistemi di archiviazione commerciali.

"Freccia"

Nel frattempo, l'elettronica sovietica aveva la sua storia di creazione. Il computer Strela, apparso nel 1953, divenne il primo dispositivo seriale di questo tipo nell'URSS. La novità è stata prodotta sulla base dello stabilimento di Mosca di macchine calcolatrici e analitiche. Per tre anni di produzione sono stati realizzati otto campioni. Queste macchine uniche sono state installate presso l'Accademia delle scienze, l'Università statale di Mosca e gli uffici di progettazione situati in città chiuse.

"Freccia" potrebbe eseguire 2-3 mila operazioni al secondo. Per le apparecchiature domestiche, questi erano numeri da record. I dati sono stati archiviati su nastro magnetico, che conteneva fino a 200.000 parole. Gli sviluppatori del dispositivo sono stati premiati con il capo progettista Yuri Bazilevsky e sono diventati anche l'eroe del lavoro socialista.

Computer di seconda generazione

Nel 1947 furono inventati i transistor. Alla fine degli anni '50. hanno sostituito le lampade fragili e che consumano energia. Con l'avvento dei transistor nei computer, iniziò una nuova storia della creazione. I computer che hanno ricevuto queste nuove parti sono stati successivamente riconosciuti come modelli di seconda generazione. L'innovazione principale è stata che i circuiti stampati e i transistor hanno permesso di ridurre significativamente le dimensioni dei computer, il che li ha resi molto più pratici e convenienti.

Mentre i computer occupavano intere stanze, ora si sono ridotti alle proporzioni delle scrivanie degli uffici. Questo, ad esempio, era il modello IBM 650. Ma anche i transistor non risolvevano un altro importante problema. I computer erano ancora estremamente costosi, il che significava che venivano realizzati solo su ordinazione per università, grandi aziende o governi.

Ulteriore evoluzione dei computer

I circuiti integrati sono stati inventati nel 1959. Hanno segnato l'inizio della terza generazione di computer. anni '60 divenne un punto di svolta per i computer. La loro produzione e le vendite sono aumentate in modo significativo. Nuove parti hanno reso i dispositivi più economici e convenienti, sebbene non fossero ancora personali. La maggior parte di questi computer sono stati acquistati da aziende.

Nel 1971, gli sviluppatori Intel lanciarono sul mercato il primo microprocessore in assoluto, sulla cui base apparvero i computer della quarta generazione. I microprocessi hanno risolto diversi problemi importanti, finora nascosti nel dispositivo di qualsiasi computer. Uno di questi dettagli eseguiva tutte le operazioni logiche e aritmetiche scritte utilizzando il codice macchina. Prima di questa scoperta, questa funzione poggiava su molti piccoli elementi. L'emergere di un'unica parte universale è stata la prefigurazione dello sviluppo di piccoli computer domestici.

Computer personale

Nel 1977, Apple, fondata da Steve Jobs, ha presentato l'Apple II al mondo. La sua differenza fondamentale rispetto a qualsiasi altro computer precedente era che il dispositivo di una giovane azienda californiana era destinato alla vendita ai normali cittadini. È stata una svolta che, fino a poco tempo fa, sembrava semplicemente inaudita. È così che è iniziata la storia della creazione dei personal computer della generazione dei computer. La novità era richiesta fino agli anni '90. Durante questo periodo furono venduti circa sette milioni di dispositivi, un record assoluto per l'epoca.

I successivi modelli Apple hanno ricevuto un'interfaccia grafica unica, una tastiera familiare agli utenti moderni e molte altre innovazioni. Tuttavia, il mouse del computer ha reso un po' popolare. Nel 1984 ha presentato il suo modello Macintosh di maggior successo, che ha gettato le basi per un'intera linea che esiste ancora oggi. Molte delle scoperte degli ingegneri e degli sviluppatori Apple sono diventate la base per i personal computer di oggi, compresi quelli creati da altri produttori.

sviluppi interni

A causa del fatto che tutte le scoperte rivoluzionarie relative ai computer hanno avuto luogo in Occidente, la storia della creazione di computer in Russia e in URSS è rimasta all'ombra dei successi stranieri. Ciò era dovuto anche al fatto che lo sviluppo di tali macchine era controllato dallo stato, mentre in Europa e negli USA l'iniziativa è passata gradualmente nelle mani di aziende private.

Nel 1964 apparvero i primi computer a semiconduttore sovietici "Sneg" e "Vesna". Negli anni '70. I computer Elbrus sono stati utilizzati nell'industria della difesa. Sono stati utilizzati nel sistema di difesa missilistica e nei centri nucleari.