Hvem skrev verdens første dataprogram. Når ble den første datamaskinen oppfunnet? Ada Augusta stopper ikke i sine vitenskapelige beregninger

Grevinne
Ada Lovelace

På teknologiutstillingen i 1834 kunngjorde Charles Babbage for første gang offentlig sin nye utvikling - oldemoren til den moderne datamaskinen.

Naturligvis var talen hans full av matematiske termer og logiske beregninger, som var vanskelig å forstå for en uforberedt person.

Og Ada Lovelace (1815-1852) forsto ikke bare alt, men kastet også spørsmål på Charles om fordelene ved problemet.

Babbage ble slått av skarpheten i jentas sinn, dessuten var Ada nesten på samme alder som sin tidlig døde datter.

Hvem var denne jenta?

Ada Augusta Lovelace, født Byron, ble født 10. desember 1815 i familien til den berømte engelske poeten Lord Byron og hans kone Anabella. En måned etter fødselen av barnet forlot Lord Byron familien og så aldri datteren sin igjen.

Anabella gjorde sitt beste for at datteren hennes aldri ble en poet. Hun hyret inn døtrene til de fremtredende lærerne på den tiden for å interessere henne for matematikk og musikk, og hun var ganske vellykket i dette. Under en alvorlig sykdom fortsatte Ada, som hadde mistet evnen til å gå i tre år, studiene.

I 1834, på en teknologiutstilling, ble den unge damens besettelse av matematikk nedfelt. En ny, utmerket mulighet har åpnet seg ved hjelp av matematikk for å få en maskin til å hjelpe en person til å løse matematiske problemer! Deretter overvåket Babbage Adas vitenskapelige sysler, sendte henne artikler og bøker av interesse og introduserte henne for arbeidet hans.

Når jeg ser langt fremover, kan jeg fra min egen erfaring si at da jeg begynte å skrive mine første programmer på en datamaskin i studietiden, ble jeg også bokstavelig talt sjokkert over maskinens evner innen matematiske beregninger. Og når det gjelder mengden av beregninger, og når det gjelder hastighet, og i fravær av feil i beregningene til datamaskinen, selvfølgelig, gjorde hun alt kult!

I 1835 giftet Ada seg med Lord King, som senere fikk tittelen Earl of Lovelace. De hadde to sønner og en datter, men verken barn, ektemann eller sosialt liv kunne rive Ada vekk fra sin elskede matematikk. Ikke rart hun ble kalt "The Lady of Numbers"!

I 1842 publiserte den italienske matematikeren Luis Menebrea, professor i ballistikk ved Turin Artillery Academy, An Essay on the Analytical Engine Invented by Charles Babbage. Boken ble skrevet på fransk, og Babbage ba Ada Augusta om å oversette den til engelsk.

Grevinne Lovelace, rimelig å bedømme at moren hennes var nok til å håndtere barnebarna og med en stor stab av hushjelper, vendte lykkelig tilbake til matematikkens verden. Ada Augusta bestemte seg for å vie seg helt til sin elskede vitenskap, jobbe med Babbages maskin og dens utbredte popularisering.

Mannen hennes støttet henne forresten fullt ut. Dette er sannsynligvis grunnen til at etternavnet hans gikk ned i databehandlingens historie.

I ni måneder jobbet grevinnen med teksten i boken, underveis og supplerte den med egne kommentarer og observasjoner. Det var disse kommentarene og bemerkningene som gjorde henne berømt i vitenskapens verden, og som samtidig introduserte henne i historien.

I en av notatene hennes skrev hun uavhengig det første dataprogrammet i menneskehetens historie - en algoritme som er en liste over operasjoner for å beregne Bernoulli-tall.

For å forutse "stadiene" av dataprogrammering, begynner Ada Lovelace, som moderne matematikere, med en problemstilling, velger deretter en beregningsmetode som er praktisk for programmering, og fortsetter først deretter med å komponere et program.

Lovelace's Notes la grunnlaget for moderne programmering. Et av de viktigste konseptene innen programmering er konseptet med en loop, som hun definerer som følger:

"En syklus av operasjoner skal forstås som enhver gruppe operasjoner som gjentas mer enn én gang."

Organiseringen av sykluser i programmet reduserer volumet betydelig. Uten en slik reduksjon ville den praktiske bruken av den analytiske motoren vært urealistisk, siden den fungerte med hullkort, og et stort antall av dem ville være nødvendig for å løse hvert problem.

"Det kan med god grunn sies at den analytiske motoren vever algebraiske mønstre på samme måte som Jacquards vevstol reproduserer blomster og blader."

- skrev grevinne Lovelace. Hun var en av få som forsto hvordan maskinen fungerer og hvilke utsikter den har.

Allerede på den tiden var Ada Lovelace fullstendig klar over de kolossale egenskapene til den universelle datamaskinen.

Samtidig forsto hun perfekt grensene for disse mulighetene:

"Det er tilrådelig å advare mot å overdrive egenskapene til den analytiske motoren. Den analytiske motoren later ikke til å skape noe virkelig nytt. Maskinen kan gjøre alt vi vet hvordan den skal foreskrive. Hun kan følge analyse; men hun kan ikke forutsi noen analytiske avhengigheter eller sannheter. Maskinens funksjon er å hjelpe oss å få det vi allerede er kjent med."

Samtidig, allerede på 40-tallet av 1800-tallet, så hun i maskinen hva oppfinneren Babbage var redd for å tenke på: «Esensen og formålet med maskinen vil endre seg fra hvilken informasjon vi legger inn i den. Maskinen vil kunne skrive musikk, male bilder og vise vitenskapen slike veier som vi aldri har sett noe annet sted."

I sitt første og, dessverre, det eneste vitenskapelige arbeidet, vurderte Ada Lovelace et stort antall problemstillinger som er relevante for moderne programmering. Grevinne Lovelaces notater om Luis Menebrea er bare 52 sider lange. Egentlig er dette alt Ada Lovelace etterlot for historien. Men denne kortheten er søsteren til stort talent. Selv 52 sider kan snu verden rundt oss til det ugjenkjennelige.

En programmerer er et relativt ungt yrke som dukket opp, ifølge ulike kilder, for rundt 70 år siden. I løpet av denne tiden klarte hun å gå langt, og aktivitetene til moderne programmerere ligner ikke mye på arbeidet til spesialister på dette feltet for omtrent et halvt århundre siden.

– et relativt ungt yrke som dukket opp, ifølge ulike kilder, for rundt 70 år siden. I løpet av denne tiden klarte hun å gå langt, og aktivitetene til moderne programmerere ligner ikke mye på arbeidet til spesialister på dette feltet for omtrent et halvt århundre siden. I denne artikkelen vil vi fortelle deg hvordan dette yrket oppsto og de mest kjente pionerene på dette feltet.

"Esensen og formålet med maskinen vil endre seg avhengig av hvilken informasjon vi legger inn i den. Maskinen vil kunne skrive musikk, male bilder og vise vitenskapen slike veier som vi aldri har sett noe annet sted."

Ada Lovelace

Dette kan komme som en overraskelse, men den første programmereren var ... en kvinne. Datteren til den berømte romantiske poeten Gordon Byron ble født i London i 1815. Imidlertid brøt ekteskapet til Lord Byron med jentas mor, Anna Isabella Milbenk, opp da barnet bare var 5 uker gammelt, og siden den gang har hun aldri sett faren sin.

Ada tilbrakte barndommen omgitt av mange guvernanter, etter å ha fått en utmerket allsidig utdanning, hun var mest interessert i matematikk og andre eksakte vitenskaper. I en alder av 12 laget jenta tegninger for et originalt fly drevet av en dampmotor!

I 1824 møtte Ada først matematikeren Charles Babbage, og dette møtet ble et landemerke for henne. Forskeren viste Lovelace en modell av forskjellsmaskinen hans, designet for automatisk å beregne logaritmer og trigonometriske funksjoner, instruksjonene som ble foreslått å legges inn ved hjelp av hullkort.

Lovelace ble veldig interessert i Babbages prosjekt, og brukte mye tid på å studere det. Forskeren ble snart hennes venn og mentor innen matematikkfeltet, og samarbeidet deres var fruktbart og fortsatte gjennom årene.

Selv om Difference Engine aldri ble opprettet på grunn av en rekke årsaker (vansker med teknisk implementering, begrenset budsjett), inspirerte dette prosjektet Charles til å lage sitt neste prosjekt - Analytical Engine. Faktisk er denne enheten betraktet som stamfaderen til den første datamaskinen, de vil ha en fungerende prototype av denne maskinen ble opprettet lenge etter vitenskapsmannens død.

På invitasjon fra italienske matematikere holdt forskeren et kurs med forelesninger om sin organisasjon i Torino.

På grunnlag av disse materialene publiserte Luigi Menabrea en artikkel om Analytical Engine på fransk i 1842.

Charles ba Ada om å oversette den til engelsk, og hun satte entusiastisk i gang, og anså det som en stor ære.

Lovelace oversatte imidlertid ikke bare den vitenskapelige teksten, men utvidet den også med en rekke omfattende kommentarer, inkludert refleksjoner om designfunksjonene til enheten. Som et resultat har artikkelen mer enn tredoblet seg i størrelse!

Det er spesielt interessant at Lovelace i notatene hennes beskrev utviklingen av en operasjonsplan for den analytiske motoren (programvarealgoritmen). Det er han som regnes som det første programmet laget direkte for en datamaskin. Og til tross for at det aldri ble brukt i praksis, er det denne kvinnen som kalles den første programmereren.

Langt foran sin tid foreslo Ada at en datamaskin var i stand til å håndtere oppgaver utenfor menneskets makt.

Lovelaces notater la grunnlaget for moderne programmering. Ada introduserte konseptet med en loop, og definerte det som et sett med kommandoer som gjentas mer enn én gang. Denne innovasjonen gjorde det mulig å redusere volumet av programvarealgoritmen betydelig. Uten slik optimalisering ville bruken av maskinen være vanskelig, siden overføringen av kommandoer ble utført ved hjelp av hullkort med begrenset størrelse.

Navnet på denne fantastiske jenta er navnet på ADA-programmeringsspråket som brukes av det amerikanske militæret og NASA. I tillegg er to små byer og en høyskole oppkalt etter henne i USA.

"Jeg husker akkurat det øyeblikket jeg innså at en stor del av livet mitt nå vil bestå i å finne feil i mine egne programmer."

Denne berømte vitenskapsmannen ble født i 1913 i Storbritannia. Forskeren studerte ved University of Cambridge, og valgte spesialiteten radiofysikk. Etter å ha fullført studiene ble han adjunkt ved matematikklaboratoriet.

Etter slutten av andre verdenskrig (vitenskapsmannen deltok i fiendtlighetene) ledet Wilkes laboratoriet og hadde denne stillingen i mange år.

I 1946 fikk forskeren rapporten fra den berømte matematikeren John von Neumann om opprettelsen av en datamaskin kalt EDVAC, som startet i USA.

Wilkes var veldig interessert i ideer knyttet til opptak og lagring av programkode i minnet til elektroniske enheter. Inspirert av et foredrag fra en kollega, melder Wilkes seg på en serie forelesninger om teorien og metodene for å designe elektroniske digitale datamaskiner ved Moore School of Electrical Engineering. Senere vil han si at disse forelesningene var en av de avgjørende hendelsene i livet hans.

Når han kommer hjem, fortsetter forskeren med å lage sin egen maskin. Faktisk var dette prosjektet en kopi av von Neumanns maskin, men Maurice Wilkes gjorde en rekke betydelige endringer i programvaredelen.

For å redusere mengden binær kode som ble brukt til å lage programmer, utviklet han verdens første mnemoniske system for å navngi datamaskininstruksjoner, kalt assembler. Så, subtraksjonshandlingen ble kodet i latin S, overføring av informasjon til minnet - med bokstaven T, etc.

En annen innovasjon var subrutinebiblioteket. På den tiden ble forskere tvunget til å skrive ned ofte brukte programmer i en notatbok for ikke å lage dem på nytt hver gang. Imidlertid, i samsvar med hvordan disse algoritmene ble plassert i enhetens minne, ble koden modifisert hver gang, noe som gjorde bruken upraktisk og tidkrevende.

Maurice optimaliserte denne prosessen ved å lage et enkelt bibliotek med subrutiner og en algoritme som automatisk allokerer dem i datamaskinens minne, aktivert med en kort kommando.

Senere begynte Maurice og teamet hans å utvikle den neste versjonen av maskinen - EDVAC-2. Her klarte han å implementere prinsippet om mikroprogrammering. Med andre ord, han laget et program som utfører funksjonen til å kontrollere en datamaskin ved hjelp av instruksjoner skrevet i form av maskinkode.

Følgelig ble utviklingen av et kontrollsystem transformert fra utformingen av selve maskinvaren til oppgaven med programvareutvikling. I tillegg gjorde dette prinsippet det mulig å gjøre endringer i driften av datamaskinen uten å lage teknisk utstyr fra bunnen av.

Oppfinneren ble født i den tyske hovedstaden i 1910. Det er bemerkelsesverdig at mens han fortsatt var skolegutt, skapte Konrad en fungerende modell av en pengeveksler.

Zuse studerte ingeniørfag ved Higher Technical School og tok senere jobb hos et flyselskap. Svært snart ble han møtt med behovet for å utføre en enorm mengde monotone kjedelige beregninger for design av fly. Etter å ha bestemt seg for å nærme seg dette kreativt, satte den unge ingeniøren ut for å designe en dataenhet ved å bruke foreldrenes hus i stedet for et verksted.

Planene hans inkluderte opprettelsen av en rekke enheter, tenkt som et hjelpeverktøy for arbeidet til ingeniører og designere. Den første prototypen av denne datamaskinen (V-1) var helautomatisk og var plassert på et område på 4 m2.

Under krigen var han i den aktive hæren, men klarte å overbevise kommandoen sin om fordelene med utviklingen hans og ble snart sendt til luftfartsforskningsinstituttet i Berlin for å forske.

Zuses utvikling er en historie med vitenskapelig arbeid og oppdagelser som ensom: i krigstid hadde han ingen tilgang til forskning fra sine kolleger, samt muligheter for samarbeid. På grunn av manglende finansiering ble forskeren tvunget til å gå fra å designe enheter til teoretisk arbeid.

Forskeren oppfant det første programmeringsspråket på høyt nivå kalt Plankalkühl. Det ble tenkt som et kontrollsystem for en av maskinene hans (V-4), men kunne med hell brukes til enheter som ligner på det.

Ingeniøren mente at språket burde være basert på et system med numerisk og symbolsk notasjon basert på logikkens prinsipper, med andre ord et sett trinnvise trinn for å løse et problem.

Zuse understreket at språket hans egner seg for en lang rekke oppgaver, inkludert matematiske operasjoner og sortering av tall.

Ingeniøren var lidenskapelig opptatt av sjakk og utviklet også mange kodebiter som lar maskinen evaluere sjakkposisjoner.

Oppfinneren håpet aldri at språket hans skulle bli satt ut i livet. Han sa alltid at Plankalkuehl oppsto som frukten av teoretisk forskning, uavhengig av om det dukker opp enheter i nær fremtid som vil tillate det å bli realisert.

En fungerende versjon av dette språket ble først opprettet ved Free University of Berlin først i 2000.

De vitenskapelige verkene til forskeren ble publisert i sin helhet først i 1972. Hvem vet hvordan Planckalkühl kunne ha påvirket utviklingen av programmering hvis forskere på dette feltet kunne ha blitt kjent med arbeidet til en ingeniør mye tidligere?

De aller første virusene var ufarlige. Dette var eksperimenter - som et av de første "Creeper"-virusene, som ganske enkelt viste meldingen "I'M A CREEPER: CATCH ME IF YOU CAN". Distribusjonen deres var begrenset til hjemmenettverk (Creeper eksisterte på TENEX OS). Dette var i 1971.

Nå er det millioner av virus som sprer seg over Internett på alle mulige måter - fildistribusjoner, e-post, nettsteder. Når alt er koblet til alt, sprer virus seg raskt. Virusbeskyttelse er en lønnsom virksomhet.

Det startet ganske sakte og mye tidligere enn man skulle tro. De første virusene spredte seg via offline - de jobbet med disketter og ble overført til dem mellom datamaskiner. Hvem oppfant viruset?

Det første Mac-viruset ble skrevet som en tenåringsspøk. Det første PC-viruset ble laget for å bekjempe piratkopiering.

Elgkloner


Jeg spøkte med mine jevnaldrende, og endret kopier av piratkopierte spill slik at de selvdestruerer etter et visst antall lanseringer. Jeg delte ut spill, de ble hekta, og så sluttet hun plutselig å jobbe og ga noen morsomme kommentarer på skjermen (humoren til en niendeklassing).

Som et resultat sluttet vennene å slippe Skrenta til diskettene sine. De sluttet å låne ham spill, alle sluttet å leke med lekene hans osv. Men han roet seg ikke. Han begynte å studere instruksjonene og beskrivelsene, og prøvde å finne et sikkerhetshull i Apple II. Og han kom opp med en måte å kjøre kode uten å berøre diskettene.

"Jeg kom på ideen om å etterlate et visst merke i operativsystemet på en arbeidsskoledatamaskin. Hvis den neste brukeren ikke startet datamaskinen på nytt fra disken, ble disken deres påvirket av koden min."

Han skrev koden i assembler og kalte den Elk Cloner. Det ble det som senere ble kalt «boot sector-viruset». Når en uinfisert disk ble satt inn i stasjonen til en infisert datamaskin, infiserte den disken ved å skrive en kopi av viruset på den i oppstartssektoren. Denne koden ble automatisk utført ved innlasting. Ved å bringe en infisert disk til en annen datamaskin og starte opp fra den, infiserte en person denne datamaskinen med en kopi av viruset.

Viruset forstyrret litt arbeidet til datamaskinen, og på den 50. lanseringen, i stedet for å starte programmet, viste det et helt dikt på skjermen:

Elk Cloner: et program med personlighet

Vil krype inn på diskene dine
Vil infiltrere sjetongene dine
Ja, det er Cloner!
Vil feste seg som lim
Din operatør vil korrigere
Send Cloner snart.

På grunn av forsinkelsen i utgivelsen kunne ikke programmet umiddelbart legges merke til, noe som forbedret sjansene for distribusjon. Epidemien fortsatte i flere uker.

Programmet nådde også datamaskinen til Skrentas lærer, som anklaget ham for å ha brutt seg inn på kontoret hans. Viruset ble også plukket opp av Skrentas slektninger fra Baltimore (han bodde selv i Pittsburgh), og mange år senere fikk han høre om et tilfelle av infeksjon på en datamaskin som tilhørte en sjømann.

Hjerne


Hjerneviruset har blitt for IBM PC. Han slo seg også ned i støvelsektoren. Den ble skrevet av brødrene Bazit og Amjad Farouk Alvi fra Pakistan i 1986. De var 17 og 24 år gamle.

Brødrene hadde et datafirma kalt Brain Computer Services, og de skrev et virus for å spore piratkopier av deres medisinske programvare. Piratprogrammet konsumerte RAM-en, bremset disken og forhindret noen ganger at dataene ble lagret. Ifølge brødrene ødela hun ikke dataene. Programmet inneholdt følgende melding:

Velkommen til Dungeon 1986 Basit & Amjad (pvt) Ltd. HJERNETJENESTER 730 NIZAB BLOCK ALLAMA IQBAL TOWN LAHORE-PAKISTAN TELEFON: 430791,443248,280530. Pass deg for dette VIRUSET ... Kontakt oss for vaksinasjon ... $ # @% [e-postbeskyttet]!!

Velkommen til fangehullet ... Pass deg for dette viruset ... Kontakt oss for behandling ...

Ekte kontakter ble angitt i tittelen. Når noen ringte dem for å få hjelp, kunne de identifisere den piratkopierte kopien. Viruset telte også antall kopier som ble laget.
De fant ut at piratkopiering var utbredt og at kopier av programmene deres spredte seg veldig langt. Amjad forteller at deres første samtale kom fra USA, Miami.


Alvi-brødrene i 2011

Dette var det første av mange samtaler fra USA. Problemet viste seg å være at Brain ble distribuert over andre disketter, ikke bare kopier av programmet deres. University of Delaware hadde til og med en epidemi av dette viruset i 1986, og så dukket det opp mange andre steder. Det ble ikke fremmet krav, men avisene skrev mye om det. Skaperne ble til og med nevnt i Time Magazine i 1988.

New York Times skrev i mai 1988: «Det dristige dataprogrammet som dukket opp på datamaskinene til Providence Bulletin denne måneden ødela filene til en korrespondent og spredte seg via disketter i avisens nettverk. Dataforskere mener at dette er det første tilfellet av infeksjon av et datasystem i en amerikansk avis med et så vågalt program, som kalles et datavirus.

Alvi-brødrene måtte bytte telefon og fjerne kontakter fra senere versjoner av viruset. De sluttet å selge programmet i 1987. Selskapet deres har vokst til en telekommunikasjonsleverandør og er nå den største leverandøren i Pakistan. Den ligger på samme adresse.

Og nå - Kaos



Skrenta i 2012

Skrenta jobbet innen informasjonssikkerhet, og nå er han administrerende direktør i Blekko, som driver med søketeknologi.

Selv om disketter har vært borte lenge, eksisterer det virus i oppstartssektorene. De fungerer nå med USB-pinner. Ettersom fysiske medier blir mindre og mindre brukt til å bære data, er dagene med oppstartsvirus talte.

Viruskrigen har flyttet på nett. Skrenta sa i et intervju: «Det er trist at det er en så stor antivirusindustri. Vi må lage sikrere systemer, og ikke organisere en industri med flere millioner dollar for å rydde opp i de eksisterende."

Skrenta og Alvi-brødrene føler seg ikke skyldige for å ha startet den helvetes marsj av malware rundt om i verden. "Gene ville ha kommet seg ut av flasken uansett," skrev Skrenta i en blogg, "jeg var interessert i å være den første til å slippe den."

På slutten av 1800-tallet oppfant Herman Hollerith i Amerika telle- og perforeringsmaskiner. De brukte hullkort for å lagre numerisk informasjon.

Hver slik maskin kunne bare kjøre ett spesifikt program, og manipulere hullkortene og tallene som ble slått på dem.

Telle- og perforeringsmaskiner utførte perforering, sortering, summering, utskrift av talltabeller. På disse maskinene var det mulig å løse mange typiske oppgaver innen statistisk behandling, regnskap og andre.

G. Hollerith grunnla et firma for produksjon av telle- og stansemaskiner, som deretter ble omdannet til et firma IBM- nå verdens mest kjente datamaskinprodusent.

De umiddelbare forgjengerne til datamaskiner var relé datamaskiner.

På 30-tallet av XX-tallet ble reléautomatisering sterkt utviklet. som tillot kode informasjon i binær.

Under driften av relémaskinen blir tusenvis av reléer byttet fra en tilstand til en annen.

I første halvdel av 1900-tallet utviklet radioteknikken seg raskt. Hovedelementet i radioer og radiosendere på den tiden var vakuumrør.

Elektroniske rør ble det tekniske grunnlaget for de første elektroniske datamaskinene (ECM).

Den første datamaskinen, en universalmaskin basert på elektroniske rør, ble bygget i USA i 1945.

Denne maskinen ble kalt ENIAC (står for elektronisk digital integrator og kalkulator). Designerne av ENIAC var J. Mauchley og J. Eckert.

Tellehastigheten til denne maskinen overskred hastigheten til datidens relémaskiner tusen ganger.

Den første elektroniske datamaskinen ENIAC ble programmert ved hjelp av plug-and-socket-metoden, det vil si at programmet ble bygget ved å koble individuelle blokker av maskinen med ledere på et bryterbrett.

Denne kompliserte og kjedelige forberedelsen av maskinen gjorde den upraktisk å betjene.

Hovedideene som datateknologi utviklet i mange år ble utviklet av den største amerikanske matematikeren John von Neumann

I 1946 publiserte tidsskriftet "Nature" en artikkel av J. von Neumann, G. Goldstein og A. Burks "Foreløpig vurdering av den logiske utformingen av en elektronisk dataenhet."

I denne artikkelen ble prinsippene for design og drift av en datamaskin skissert. Den viktigste er prinsippet for et program lagret i minnet, i henhold til hvilket data og et program er plassert i maskinens felles minne.

Den grunnleggende beskrivelsen av enheten og driften av datamaskinen kalles vanligvis Datamaskinarkitektur... Ideene presentert i den ovennevnte artikkelen ble kalt "arkitektur av datamaskinen av J. von Neumann".

I 1949 ble den første datamaskinen med Neumann-arkitekturen bygget - den engelske maskinen EDSAC.

Et år senere dukket den amerikanske EDVAC-datamaskinen opp. De navngitte maskinene eksisterte i enkeltkopier. Serieproduksjon av datamaskiner begynte i de utviklede landene i verden på 50-tallet.

I vårt land ble den første datamaskinen opprettet i 1951. Den ble kalt MESM – en liten elektronisk regnemaskin. Designeren av MESM var Sergei Alekseevich Lebedev

Under ledelse av S.A. Lebedev på 50-tallet ble serierørsdatamaskiner BESM-1 (stor elektronisk regnemaskin), BESM-2, M-20 bygget.

På den tiden var disse maskinene blant de beste i verden.

På 60-tallet ledet S.A. Lebedev utviklingen av halvlederdatamaskiner BESM-ZM, BESM-4, M-220, M-222.

En enestående prestasjon i den perioden var BESM-6-maskinen. Dette er den første innenlandske og en av de første datamaskinene i verden med en hastighet på 1 million operasjoner per sekund. Etterfølgende ideer og utviklinger av S.A. Lebedev bidro til etableringen av mer avanserte maskiner fra neste generasjoner.

Elektroniske datamaskiner er vanligvis delt inn i generasjoner.

Generasjonsendringer var oftest assosiert med en endring i den grunnleggende basen til datamaskiner, med fremskritt av elektronisk teknologi.

Dette har alltid ført til en økning i datakraften til en datamaskin, det vil si hastighet og minnekapasitet.

Men dette er ikke den eneste konsekvensen av generasjonsskiftet. Med slike overganger skjedde det betydelige endringer i datamaskinens arkitektur, utvalget av oppgaver som ble løst på datamaskinen utvidet seg, måten å samhandle på mellom brukeren og datamaskinen endret seg.

Den første generasjonen datamaskiner - rørmaskiner fra 50-tallet. Tellehastigheten til de raskeste maskinene i den første generasjonen nådde 20 tusen operasjoner per sekund (M-20-datamaskin).

Det ble brukt hullbånd og hullkort for å legge inn programmer og data.

Siden det interne minnet til disse maskinene var lite (det kunne inneholde flere tusen tall og programinstruksjoner), ble de hovedsakelig brukt til tekniske og vitenskapelige beregninger, ikke relatert til behandling av store datamengder.

Disse var ganske klumpete strukturer, som inneholdt tusenvis av lamper, noen ganger okkuperte hundrevis av kvadratmeter, og forbrukte hundrevis av kilowatt elektrisitet.

Programmene for slike maskiner ble skrevet på språkene til maskininstruksjoner. Dette er en ganske arbeidskrevende jobb.

Derfor var programmering på den tiden tilgjengelig for få.

I 1949 ble den første halvlederenheten opprettet i USA for å erstatte den elektroniske lampen. Det kalles transistoren. Transistorer ble raskt introdusert i radioteknikk.

Andre generasjons datamaskin

På 60-tallet ble transistorer elementbasen for datamaskiner. andre generasjon.

Overgangen til halvlederelementer har forbedret kvaliteten på datamaskiner på alle måter: de har blitt mer kompakte, mer pålitelige, mindre energikrevende.

Ytelsen til de fleste maskiner har nådd titalls og hundretusener av operasjoner per sekund.

Volumet av internminne har økt hundrevis av ganger sammenlignet med første generasjons datamaskiner.

Eksterne (magnetiske) minneenheter har blitt kraftig utviklet: magnetiske trommer, magnetbåndstasjoner.

Takket være dette ble det mulig å lage informasjons- og referanse- og søkesystemer på en datamaskin.

Slike systemer er forbundet med behovet for å lagre store mengder informasjon på magnetiske medier i lang tid.

I løpet av andre generasjon programmeringsspråk på høyt nivå begynte å utvikle seg aktivt. De første av dem var FORTRAN, ALGOL, COBOL.

Samlingen av programmet har sluttet å avhenge av bilens modell, den har blitt enklere, tydeligere, mer tilgjengelig.

Programmering som et element i leseferdighet har blitt utbredt, hovedsakelig blant personer med høyere utdanning.

Tredje generasjons datamaskin ble opprettet på en ny elementbase - integrerte kretser. Ved hjelp av en veldig sofistikert teknologi har spesialister lært å montere ganske komplekse elektroniske kretser på en liten plate av halvledermateriale, med et areal på mindre enn 1 cm.

De ble kalt integrerte kretser (ICs)

De første IC-ene inneholdt dusinvis, deretter hundrevis av elementer (transistorer, motstander, etc.).

Da graden av integrasjon (antall elementer) nærmet seg tusen, begynte de å bli kalt store integrerte kretser - LSI; da var det veldig store integrerte kretser - VLSI.

Datamaskiner av tredje generasjon begynte å bli produsert i andre halvdel av 60-tallet, da det amerikanske selskapet IBM lanserte produksjonen av IBM-360-maskinsystemet. Dette var IS-maskiner.

Litt senere begynte maskiner i IBM-370-serien, bygget på LSI-er, å bli produsert.

I Sovjetunionen, på 70-tallet, begynte produksjonen av maskiner i ES EVM-serien (Unified Computer System) på modellen til IBM-360/370.

Overgang til tredje generasjon forbundet med betydelige endringer i datamaskinarkitekturen.

Nå kan du kjøre flere programmer samtidig på én maskin. Denne driftsmodusen kalles multi-program (multi-program) modus.

Hastigheten til de kraftigste datamodellene har nådd flere millioner operasjoner per sekund.

En ny type ekstern lagringsenhet dukket opp på tredje generasjons maskiner - magnetisk disker .

Som med magnetbånd kan disker lagre en ubegrenset mengde informasjon.

Men magnetiske diskstasjoner (MCD-er) er mye raskere enn MML-er.

Nye typer I/O-enheter er mye brukt: skjermer, plottere.

I løpet av denne perioden utvidet omfanget av dataapplikasjoner betydelig. Databaser, de første kunstige intelligenssystemene, datastøttet design (CAD) og kontrollsystemer (ACS) begynte å bli opprettet.

På 70-tallet fikk linjen med små (mini) datamaskiner en kraftig utvikling. Maskinene til det amerikanske selskapet DEC i PDP-11-serien har blitt en slags standard her.

I vårt land ble en serie SM-datamaskiner (Small Computer System) laget på denne modellen. De er mindre, billigere, mer pålitelige enn store maskiner.

Maskiner av denne typen er godt egnet for styring av ulike tekniske objekter: produksjonsanlegg, laboratorieutstyr, kjøretøy. Av denne grunn kalles de kontrollmaskiner.

I andre halvdel av 70-tallet oversteg produksjonen av minidatamaskiner produksjonen av store maskiner.

Fjerde generasjon datamaskiner

En annen revolusjonerende begivenhet innen elektronikk fant sted i 1971, da det amerikanske selskapet Intel annonserte etableringen mikroprosessor .

En mikroprosessor er en ultra-storskala integrert krets som er i stand til å utføre funksjonene til hovedenheten til en datamaskin - en prosessor

Mikroprosessor er en miniatyrhjerne som arbeider i henhold til et program som er iboende i minnet.

Opprinnelig begynte mikroprosessorer å bygges inn i forskjellige tekniske enheter: maskinverktøy, biler, fly ... Slike mikroprosessorer styrer automatisk driften av denne teknikken.

Ved å koble mikroprosessoren med input-out-enheter, eksternt minne, fikk vi en ny type datamaskin: mikrodatamaskin

Mikrodatamaskiner tilhører fjerde generasjons maskiner.

En betydelig forskjell mellom mikrodatamaskiner og deres forgjengere er deres lille størrelse (størrelsen på et husholdnings-TV) og relativt lave kostnader.

Dette er den første typen datamaskin som er i detaljhandelen.

Den mest populære typen datamaskiner i dag er personlige datamaskiner.

Fremveksten av fenomenet personlige datamaskiner er assosiert med navnene på to amerikanske spesialister: Steve Jobs og Steve Wozniak.

I 1976 ble deres første produksjons-PC, Apple-1, født, og i 1977, Apple-2.

Essensen av hva en personlig datamaskin er kan oppsummeres som følger:

En PC er en mikrodatamaskin med brukervennlig maskinvare og programvare.

PC-maskinvaren bruker

    fargegrafisk display,

    manipulatorer av typen "mus",

    "joystick",

    komfortabelt tastatur,

    Brukervennlige CD-plater (magnetiske og optiske).

Programvare lar en person enkelt kommunisere med maskinen, raskt lære de grunnleggende teknikkene for å jobbe med den, dra nytte av en datamaskin uten å ty til programmering.

Kommunikasjon mellom en person og en PC kan ta form av et spill med fargerike bilder på skjermen, lydspor.

Ikke overraskende ble maskiner med slike egenskaper raskt populære, og ikke bare blant spesialister.

PC-en er i ferd med å bli et like kjent husholdningsapparat som en radio eller fjernsyn. De produseres i enorme opplag og selges i butikk.

Siden 1980 har det amerikanske selskapet IBM blitt «trendsetter» på PC-markedet.

Designerne klarte å lage en arkitektur som har blitt den de facto internasjonale standarden for profesjonelle PC-er. Maskinene i denne serien fikk navnet IBM PC (Personal Computer).

På slutten av 80-tallet - begynnelsen av 90-tallet ble Macintosh-maskiner fra Apple Corporation veldig populære. I USA er de mye brukt i utdanningssystemet.

Fremveksten og utbredelsen av PC-en i dens betydning for samfunnsutviklingen er sammenlignbar med fremveksten av trykking.

Det var PC-er som gjorde datakunnskap til et massefenomen.

Med utviklingen av denne typen maskiner dukket konseptet "informasjonsteknologi" opp, uten hvilket det blir umulig å gjøre i de fleste områder av menneskelig aktivitet.

Det er også en annen linje i utviklingen av fjerde generasjons datamaskin. Dette er en superdatamaskin. Maskiner av denne klassen har en hastighet på hundrevis av millioner og milliarder av operasjoner per sekund.

Den første superdatamaskinen av fjerde generasjon var den amerikanske ILLIAC-4, etterfulgt av CRAY, CYBER og andre.

Blant innenlandske maskiner inkluderer denne serien ELBRUS multiprosessor-datamaskinkomplekset.

Femte generasjons datamaskin er biler i nær fremtid. Deres hovedkvalitet bør være et høyt intellektuelt nivå.

Femte generasjons maskiner er implementert med kunstig intelligens.

Mye er allerede gjort i denne retningen.

Kort sagt, nye programmeringsspråk og andre verktøy bygges på grunnlag av eksisterende. En komplett analogi med andre teknologiområder, hvor nye maskiner og materialer lar deg lage stadig mer avanserte maskiner og materialer. Akkurat som alle maskiner begynte med en gravepinne og en silisiumhakker, så begynte programmeringsspråk med hullkort og uleselig binær kode.

Datamaskinens sentralenhet forstår bare programmer skrevet på språket enere og nuller. For eksempel er kommandoen "legg til konstanten 5 til tallet skrevet i AL-registeret" skrevet som følger:

0000 0100 0000 0101

Her er 0000 0100 operasjonskoden "legg til et tall i AL-registeret", og 0000 0101 er den binære representasjonen av tallet 5.

Ved begynnelsen av industrien, for å legge inn et program i en datamaskin, var det nødvendig enten å snu hundrevis av vippebrytere på et spesielt panel (vippebryter AV - null, vippebryter PÅ - en), eller slå hull i en spesiell stanset kort. Gjør en feil i én celle av tusen - programmet vil ikke fungere riktig, vennligst finn feilen selv ved hjelp av et blikk.

Det er tydelig at denne typen programmering er fryktelig upraktisk og feilutsatt. For ikke å kaste bort tid på dette kjedelige, begynte late programmerere å tenke på hvordan de skulle flytte den utakknemlige jobben over på maskinen.

Du kan en gang en god plage og skrive på språket til enere og nuller et hjelpeprogram kalt en assembler ("assembler"). Denne magiske assembleren tar menneskelesbar tekst som input og konverterer den til enere og enere. For eksempel er den samme kommandoen "legg til konstanten 5 til tallet skrevet i AL-registeret" skrevet i x86 assembly-språk som følger:

Jeg tror du vil være enig i at dette fortsatt er mer lesbart enn 0000 0100 0000 0101. Her er det i det minste klart at vi snakker om addisjon (ADD) og tallet 5. Nå er det opp til montøren å konvertere denne linjen til 0000 0100 0000 0101. På assembler er det vanskelig å skrive store programmer, prosessorer fra forskjellige produsenter kan kreve forskjellige assemblers, men det var fortsatt et stort skritt fremover.

Ytterligere ingeniørtanker kunne ikke stoppes. Du må lide en gang for å skrive en kompilator av et programmeringsspråk, for eksempel Fortran, i assembler. Så lider litt mer for å skrive Algol-kompilatoren i Fortran. Så ta en pause, lid og skriv en kompilator for CPL-språket i Algol. Litt mer smerte, og du kan skrive en C-kompilator basert på CPL. Så kan du slutte å bekymre deg og skrive kompilatorer for C ++, Java, C # og andre moderne språk i C for din egen fornøyelse. Imidlertid er det ingen som forbyr bruk av Java til å skrive x86 assembler og lukke rekursjon.