Perkembangan teknologi komputer. Sejarah perkembangan teknologi komputer. Generasi komputer (komputer). Memperbarui pengetahuan baru

Alat pertama yang dirancang untuk mempermudah penghitungan adalah sempoa. Dengan bantuan sempoa domino, operasi penjumlahan dan pengurangan serta perkalian sederhana dapat dilakukan.

1642 - Matematikawan Perancis Blaise Pascal merancang mesin penjumlahan mekanis pertama, Pascalina, yang secara mekanis dapat melakukan penjumlahan angka.

1673 - Gottfried Wilhelm Leibniz merancang mesin penjumlahan yang secara mekanis dapat melakukan empat operasi aritmatika.

Paruh pertama abad ke-19 - Matematikawan Inggris Charles Babbage mencoba membangun perangkat komputasi universal, yaitu komputer. Babbage menyebutnya Mesin Analitik. Dia menetapkan bahwa komputer harus berisi memori dan dikendalikan oleh suatu program. Menurut Babbage, komputer adalah suatu alat mekanis yang programnya diatur menggunakan kartu berlubang – kartu yang terbuat dari kertas tebal dengan informasi yang dicetak menggunakan lubang (pada saat itu sudah banyak digunakan pada alat tenun).

1941 - Insinyur Jerman Konrad Zuse membangun komputer kecil berdasarkan beberapa relay elektromekanis.

1943 - di Amerika, di salah satu perusahaan IBM, Howard Aiken menciptakan komputer yang disebut "Mark-1". Ini memungkinkan perhitungan dilakukan ratusan kali lebih cepat dibandingkan dengan tangan (menggunakan mesin penjumlah) dan digunakan untuk perhitungan militer. Ini menggunakan kombinasi sinyal listrik dan penggerak mekanis. "Mark-1" memiliki dimensi: 15 * 2-5 m dan berisi 750.000 bagian. Mesin tersebut mampu mengalikan dua angka 32-bit dalam 4 detik.

1943 - di AS, sekelompok spesialis yang dipimpin oleh John Mauchly dan Prosper Eckert mulai merancang komputer ENIAC berdasarkan tabung vakum.

1945 - matematikawan John von Neumann direkrut untuk mengerjakan ENIAC dan menyiapkan laporan di komputer ini. Dalam laporannya, von Neumann merumuskan prinsip-prinsip umum fungsi komputer, yaitu perangkat komputasi universal. Hingga saat ini, sebagian besar komputer dibuat berdasarkan prinsip yang ditetapkan oleh John von Neumann.

1947 - Eckert dan Mauchly memulai pengembangan mesin serial elektronik pertama UNIVAC (Universal Automatic Computer). Model mesin pertama (UNIVAC-1) dibuat untuk Biro Sensus AS dan dioperasikan pada musim semi tahun 1951. Komputer sekuensial UNIVAC-1 dibuat berdasarkan komputer ENIAC dan EDVAC. Ini beroperasi pada frekuensi clock 2,25 MHz dan berisi sekitar 5.000 tabung vakum. Kapasitas penyimpanan internal 1000 angka desimal 12-bit diimplementasikan pada 100 jalur penundaan merkuri.

1949 - Peneliti Inggris Mornes Wilkes membuat komputer pertama yang mewujudkan prinsip von Neumann.

1951 - J. Forrester menerbitkan artikel tentang penggunaan inti magnetik untuk menyimpan informasi digital.Mesin Whirlwind-1 adalah yang pertama menggunakan memori inti magnetik. Ini terdiri dari 2 kubus dengan 32-32-17 inti, yang menyediakan penyimpanan 2048 kata untuk bilangan biner 16-bit dengan satu bit paritas.

1952 - IBM merilis komputer elektronik industri pertamanya, IBM 701, yang merupakan komputer paralel sinkron yang berisi 4.000 tabung vakum dan 12.000 dioda. Versi perbaikan dari mesin IBM 704 dibedakan dari kecepatannya yang tinggi, menggunakan register indeks dan merepresentasikan data dalam bentuk floating point.

Setelah komputer IBM 704, dirilislah IBM 709, yang secara arsitektural mirip dengan mesin generasi kedua dan ketiga. Pada mesin ini, pengalamatan tidak langsung digunakan untuk pertama kalinya dan saluran input-output muncul untuk pertama kalinya.

1952 - Remington Rand merilis komputer UNIVAC-t 103, yang merupakan komputer pertama yang menggunakan interupsi perangkat lunak. Karyawan Remington Rand menggunakan bentuk algoritma penulisan aljabar yang disebut “Kode Pendek” (penerjemah pertama, dibuat pada tahun 1949 oleh John Mauchly).

1956 - IBM mengembangkan kepala magnet mengambang di bantalan udara. Penemuan mereka memungkinkan terciptanya jenis memori baru - perangkat penyimpanan disk (SD), yang pentingnya dihargai sepenuhnya dalam dekade berikutnya perkembangan teknologi komputer. Perangkat penyimpanan disk pertama muncul di mesin IBM 305 dan RAMAC. Yang terakhir memiliki paket yang terdiri dari 50 cakram logam berlapis magnet yang diputar pada kecepatan 12.000 rpm. /mnt. Permukaan disk berisi 100 track untuk merekam data, masing-masing berisi 10.000 karakter.

1956 - Ferranti merilis komputer Pegasus, di mana konsep register tujuan umum (GPR) pertama kali diterapkan. Dengan munculnya RON, perbedaan antara register indeks dan akumulator dihilangkan, dan pemrogram tidak hanya memiliki satu, tetapi beberapa register akumulator.

1957 - sebuah kelompok yang dipimpin oleh D. Backus menyelesaikan pekerjaan pada bahasa pemrograman tingkat tinggi pertama, yang disebut FORTRAN. Bahasa tersebut, yang pertama kali diimplementasikan pada komputer IBM 704, berkontribusi pada perluasan cakupan komputer.

tahun 1960-an - Komputer generasi ke-2, elemen logika komputer diimplementasikan berdasarkan perangkat transistor semikonduktor, bahasa pemrograman algoritmik seperti Algol, Pascal dan lain-lain sedang dikembangkan.

tahun 1970-an - Komputer generasi ke-3, sirkuit terpadu yang berisi ribuan transistor dalam satu wafer semikonduktor. OS dan bahasa pemrograman terstruktur mulai diciptakan.

1974 - beberapa perusahaan mengumumkan pembuatan komputer pribadi berdasarkan mikroprosesor Intel-8008 - perangkat yang menjalankan fungsi yang sama seperti komputer besar, tetapi dirancang untuk satu pengguna.

1975 - komputer pribadi pertama yang didistribusikan secara komersial Altair-8800 berdasarkan mikroprosesor Intel-8080 muncul. Komputer ini hanya memiliki RAM 256 byte, dan tidak ada keyboard atau layar.

Akhir tahun 1975 - Paul Allen dan Bill Gates (pendiri masa depan Microsoft) menciptakan penerjemah bahasa Dasar untuk komputer Altair, yang memungkinkan pengguna berkomunikasi dengan komputer dan dengan mudah menulis program untuknya.

Agustus 1981 - IBM memperkenalkan komputer pribadi IBM PC. Mikroprosesor utama komputer adalah mikroprosesor Intel-8088 16-bit, yang memungkinkan bekerja dengan memori 1 megabyte.

tahun 1980-an - Komputer generasi ke-4 yang dibangun di atas sirkuit terintegrasi yang besar. Mikroprosesor diimplementasikan dalam bentuk chip tunggal, produksi massal komputer pribadi.

tahun 1990-an — Komputer generasi ke-5, sirkuit terpadu ultra-besar. Prosesor mengandung jutaan transistor. Munculnya jaringan komputer global untuk penggunaan massal.

tahun 2000an — Komputer generasi ke-6. Integrasi komputer dan peralatan rumah tangga, komputer tertanam, pengembangan komputasi jaringan.

Setiap saat, sejak jaman dahulu, manusia perlu berhitung. Awalnya mereka menggunakan jari atau kerikil sendiri untuk menghitung. Namun, operasi aritmatika sederhana dengan jumlah besar pun sulit dilakukan oleh otak manusia. Oleh karena itu, di zaman kuno, alat penghitungan yang paling sederhana telah ditemukan - sempoa, ditemukan lebih dari 15 abad yang lalu di negara-negara Mediterania. Prototipe rekening modern ini adalah seperangkat kartu domino yang digantung pada batang dan digunakan oleh para pedagang.

Batang sempoa dalam pengertian aritmatika mewakili tempat desimal. Setiap kartu domino pada batang pertama bernilai 1, pada batang kedua - 10, pada batang ketiga - 100, dst. Hingga abad ke-17, sempoa tetap menjadi satu-satunya alat hitung.

Di Rusia, sempoa Rusia muncul pada abad ke-16. Mereka didasarkan pada sistem bilangan desimal dan memungkinkan Anda melakukan operasi aritmatika dengan cepat (Gbr. 6)

Beras. 6. Sempoa

Pada tahun 1614, ahli matematika John Napier menemukan logaritma.

Logaritma adalah eksponen yang suatu bilangan harus dipangkatkan (basis logaritma) untuk mendapatkan bilangan lain. Penemuan Napier adalah bahwa bilangan apa pun dapat dinyatakan dengan cara ini, dan bahwa jumlah logaritma dua bilangan sama dengan logaritma hasil kali bilangan-bilangan tersebut. Hal ini memungkinkan tindakan perkalian direduksi menjadi tindakan penjumlahan yang lebih sederhana. Napier membuat tabel logaritma. Untuk mengalikan dua angka, Anda perlu melihat logaritmanya di tabel ini, menjumlahkannya, dan menemukan angka yang sesuai dengan jumlah ini di tabel terbalik - antilogaritma. Berdasarkan tabel ini, pada tahun 1654 R. Bissacar dan pada tahun 1657, secara mandiri, S. Partridge mengembangkan mistar hitung persegi panjang: alat penghitung utama insinyur hingga pertengahan abad ke-20 (Gbr. 7).

Beras. 7. Aturan Geser

Pada tahun 1642, Blaise Pascal menemukan mesin penjumlahan mekanis dengan menggunakan sistem bilangan desimal. Setiap tempat desimal diwakili oleh sebuah roda dengan sepuluh gigi, yang menunjukkan angka dari 0 hingga 9. Totalnya ada 8 roda, artinya mesin Pascal 8-bit.

Namun, bukan sistem bilangan desimal yang menang dalam komputasi digital, melainkan sistem bilangan biner. Alasan utamanya adalah karena di alam banyak terdapat fenomena dengan dua keadaan stabil, misalnya “on/off”, “ada tegangan/tidak ada tegangan”, “pernyataan salah/pernyataan benar”, tetapi tidak ada fenomena dengan sepuluh negara stabil. Mengapa sistem desimal tersebar luas? Ya, hanya karena seseorang memiliki sepuluh jari di kedua tangannya, dan jari tersebut nyaman digunakan untuk penghitungan mental sederhana. Namun dalam komputasi elektronik, jauh lebih mudah menggunakan sistem bilangan biner yang hanya memiliki dua keadaan elemen stabil dan tabel penjumlahan dan perkalian sederhana. Dalam mesin komputasi digital modern - komputer - sistem biner digunakan tidak hanya untuk mencatat angka-angka yang harus dilakukan operasi komputasi, tetapi juga untuk mencatat perintah itu sendiri untuk perhitungan ini dan bahkan seluruh program operasi. Dalam hal ini, semua perhitungan dan operasi direduksi di komputer menjadi operasi aritmatika paling sederhana pada bilangan biner.

Salah satu orang pertama yang menunjukkan minat pada sistem biner adalah matematikawan besar Jerman Gottfried Leibniz. Pada tahun 1666, pada usia dua puluh tahun, dalam karyanya “On the Art of Combinatorics,” ia mengembangkan metode umum yang memungkinkan seseorang mereduksi pemikiran apa pun menjadi pernyataan formal yang tepat. Hal ini membuka kemungkinan terjadinya transfer logika (Leibniz menyebutnya sebagai hukum pemikiran) dari ranah kata-kata ke ranah matematika, di mana hubungan antara objek dan pernyataan didefinisikan secara tepat dan pasti. Dengan demikian, Leibniz adalah pendiri logika formal. Dia sedang meneliti sistem bilangan biner. Pada saat yang sama, Leibniz memberinya makna mistik tertentu: ia mengasosiasikan angka 1 dengan Tuhan, dan 0 dengan kekosongan. Dari dua sosok tersebut, menurutnya, semuanya terjadi. Dan dengan bantuan dua angka ini Anda dapat mengekspresikan konsep matematika apa pun. Leibniz adalah orang pertama yang menyatakan bahwa sistem biner dapat menjadi bahasa logika universal.

Leibniz bermimpi membangun “ilmu pengetahuan universal”. Dia ingin menyoroti konsep-konsep paling sederhana, yang dengannya, menurut aturan-aturan tertentu, konsep-konsep kompleksitas apa pun dapat dirumuskan. Ia bermimpi menciptakan bahasa universal di mana segala pemikiran dapat dituliskan dalam bentuk rumus matematika. Saya berpikir tentang sebuah mesin yang dapat memperoleh teorema dari aksioma, tentang mengubah pernyataan logis menjadi pernyataan aritmatika. Pada tahun 1673, ia menciptakan mesin penjumlahan jenis baru - kalkulator mekanis yang tidak hanya menambah dan mengurangi angka, tetapi juga mengalikan, membagi, menaikkan pangkat, dan mengekstrak akar kuadrat dan kubik. Itu menggunakan sistem bilangan biner.

Bahasa logika universal diciptakan pada tahun 1847 oleh ahli matematika Inggris George Boole. Dia mengembangkan kalkulus proposisional, yang kemudian diberi nama aljabar Boolean untuk menghormatinya. Ini mewakili logika formal yang diterjemahkan ke dalam bahasa matematika yang ketat. Rumus aljabar Boolean tampilannya mirip dengan rumus aljabar yang kita kenal di sekolah. Namun kesamaan tersebut tidak hanya bersifat eksternal, tetapi juga internal. Aljabar Boolean adalah aljabar yang sepenuhnya setara, tunduk pada seperangkat hukum dan aturan yang diterapkan selama pembuatannya. Ini adalah sistem notasi yang berlaku untuk objek apa pun - angka, huruf, dan kalimat. Dengan menggunakan sistem ini, Anda dapat mengkodekan pernyataan apa pun yang perlu dibuktikan benar atau salah, lalu memanipulasinya seperti bilangan biasa dalam matematika.

George Boole (1815–1864) - Ahli matematika dan logika Inggris, salah satu pendiri logika matematika. Mengembangkan aljabar logika (dalam karya “Mathematical Analysis of Logic” (1847) dan “Study of the Laws of Thought” (1854)).

Matematikawan Amerika Charles Peirce memainkan peran besar dalam penyebaran aljabar Boolean dan perkembangannya.

Charles Pierce (1839–1914) adalah seorang filsuf, ahli logika, matematikawan, dan ilmuwan alam Amerika, yang dikenal karena karyanya tentang logika matematika.

Subyek pertimbangan dalam aljabar logika adalah apa yang disebut pernyataan, yaitu. pernyataan apa pun yang dapat dikatakan benar atau salah: “Omsk adalah sebuah kota di Rusia”, “15 adalah bilangan genap”. Pernyataan pertama benar, pernyataan kedua salah.

Pernyataan kompleks diperoleh dari pernyataan sederhana dengan menggunakan konjungsi AND, OR, IF...THEN, negasi NOT, bisa juga benar atau salah. Kebenarannya hanya bergantung pada benar atau salahnya pernyataan sederhana yang membentuknya, misalnya: “Kalau di luar tidak hujan, kamu bisa jalan-jalan.” Tugas utama aljabar Boolean adalah mempelajari ketergantungan ini. Operasi logika dianggap memungkinkan Anda membuat pernyataan kompleks dari pernyataan sederhana: negasi (NOT), konjungsi (AND), disjungsi (OR) dan lain-lain.

Pada tahun 1804, J. Jacquard menemukan mesin tenun untuk memproduksi kain dengan pola besar. Pola ini diprogram menggunakan setumpuk kartu berlubang - kartu persegi panjang yang terbuat dari karton. Pada mereka, informasi tentang pola dicatat dengan cara membuat lubang (perforasi) yang disusun dalam urutan tertentu. Saat mesin beroperasi, kartu berlubang ini dirasakan menggunakan pin khusus. Dengan cara mekanis inilah informasi dibaca dari mereka untuk menenun pola kain yang terprogram. Mesin Jacquard adalah prototipe mesin yang dikendalikan komputer yang dibuat pada abad kedua puluh.

Pada tahun 1820, Thomas de Colmar mengembangkan mesin penjumlahan komersial pertama yang mampu mengalikan dan membagi. Sejak abad ke-19, mesin penjumlahan telah tersebar luas untuk melakukan perhitungan yang rumit.

Pada tahun 1830, Charles Babbage mencoba menciptakan mesin analitik universal yang seharusnya melakukan perhitungan tanpa campur tangan manusia. Untuk melakukan ini, program dimasukkan ke dalamnya yang telah direkam sebelumnya pada kartu berlubang yang terbuat dari kertas tebal dengan menggunakan lubang yang dibuat dalam urutan tertentu (kata "perforasi" berarti "melubangi kertas atau karton"). Prinsip pemrograman Mesin Analitik Babbage dikembangkan pada tahun 1843 oleh Ada Lovelace, putri penyair Byron.

Beras. 8.Charles Babbage

Beras. 9. Ada Lovelace

Mesin analitik harus mampu mengingat data dan hasil antara perhitungan, yaitu memiliki memori. Mesin ini seharusnya terdiri dari tiga bagian utama: alat untuk menyimpan bilangan yang diketik dengan menggunakan roda gigi (memori), alat untuk mengoperasikan bilangan (satuan aritmatika), dan alat untuk mengoperasikan bilangan dengan menggunakan kartu berlubang (alat kendali program). Pekerjaan menciptakan mesin analitik belum selesai, tetapi ide-ide yang terkandung di dalamnya membantu membangun komputer pertama di abad ke-20 (diterjemahkan dari bahasa Inggris kata ini berarti “kalkulator”).

Pada tahun 1880 V.T. Odner di Rusia menciptakan mesin penambah mekanis dengan roda gigi, dan pada tahun 1890 ia meluncurkan produksi massalnya. Selanjutnya, diproduksi dengan nama "Felix" hingga tahun 50-an abad ke-20 (Gbr. 11).

Beras. 10. V.T. lebih aneh

Beras. 11. Mesin penambah mekanis "Felix"

Pada tahun 1888, Herman Hollerith (Gbr. 12) menciptakan mesin penghitung elektromekanis pertama - sebuah tabulator, di mana informasi yang dicetak pada kartu berlubang (Gbr. 13) diuraikan dengan arus listrik. Mesin ini memungkinkan pengurangan waktu penghitungan Sensus AS beberapa kali lipat. Pada tahun 1890, penemuan Hollerith digunakan pertama kali dalam Sensus Amerika ke-11. Pekerjaan yang sebelumnya diselesaikan oleh 500 karyawan selama 7 tahun ini diselesaikan oleh Hollerith dan 43 asisten pada 43 tabulator dalam satu bulan.

Pada tahun 1896, Hollerith mendirikan sebuah perusahaan bernama Tabating Machine Co. Pada tahun 1911, perusahaan ini bergabung dengan dua perusahaan lain yang berspesialisasi dalam otomatisasi pemrosesan data statistik, dan menerima nama modern IBM (International Business Machines) pada tahun 1924. Perusahaan ini menjadi perusahaan elektronik, salah satu produsen semua jenis terbesar di dunia. komputer dan perangkat lunak, penyedia jaringan informasi global. Pendiri IBM adalah Thomas Watson Sr., yang memimpin perusahaan tersebut pada tahun 1914, pada dasarnya mendirikan IBM Corporation dan memimpinnya selama lebih dari 40 tahun. Sejak pertengahan 1950-an, IBM telah mengambil posisi terdepan di pasar komputer global. Pada tahun 1981, perusahaan ini menciptakan komputer pribadi pertamanya, yang menjadi standar industri. Pada pertengahan 1980-an, IBM menguasai sekitar 60% produksi komputer elektronik dunia.

Beras. 12. Thomas Watson Sr.

Beras. 13. Herman Hollerith

Pada akhir abad ke-19, pita pelubang ditemukan - kertas atau film seluloid, di mana informasi diterapkan dengan pelubang dalam bentuk sekumpulan lubang.

Pita kertas berlubang lebar digunakan dalam monotipe, mesin penyusunan huruf yang ditemukan oleh T. Lanston pada tahun 1892. Monotipe terdiri dari dua perangkat independen: keyboard dan peralatan casting. Keyboard berfungsi untuk menyusun program pengetikan pada pita berlubang, dan mesin casting melakukan pengetikan sesuai dengan program yang sebelumnya disusun pada keyboard dari paduan tipografi khusus - gart.

Beras. 14. Kartu berlubang

Beras. 15. Kaset berlubang

Penata huruf duduk di depan keyboard, melihat teks yang berdiri di depannya di stand musik dan menekan tombol yang sesuai. Ketika salah satu tombol huruf dipukul, jarum mekanisme pelubangan menggunakan udara bertekanan untuk membuat kombinasi kode lubang pada pita kertas. Kombinasi ini sesuai dengan huruf, tanda, atau spasi tertentu di antara keduanya. Setelah setiap pukulan pada kunci, pita kertas bergerak satu langkah - 3 mm. Setiap baris lubang horizontal pada kertas yang dilubangi sesuai dengan satu huruf, tanda, atau spasi di antara keduanya. Gulungan pita kertas berlubang yang telah selesai (dilubangi) dipindahkan ke mesin pengecoran, di mana, juga menggunakan udara bertekanan, informasi yang dikodekan di dalamnya dibaca dari pita kertas yang dilubangi dan serangkaian huruf diproduksi secara otomatis. Dengan demikian, monotipe adalah salah satu mesin pertama yang dikendalikan komputer dalam sejarah teknologi. Itu diklasifikasikan sebagai mesin penyusunan huruf tipe panas dan seiring berjalannya waktu digantikan oleh pengaturan huruf foto dan kemudian pengaturan huruf elektronik.

Agak lebih awal dari monotipe, pada tahun 1881, pianola (atau phonola) ditemukan - instrumen untuk memainkan piano secara otomatis. Itu juga dioperasikan menggunakan udara bertekanan. Dalam pianola, setiap tuts piano atau grand piano biasa berhubungan dengan palu yang memukulnya. Semua palu bersama-sama membentuk counter-keyboard, yang dipasang pada keyboard piano. Pita kertas lebar yang dililitkan pada roller dimasukkan ke dalam pianola. Lubang pada pita berlubang dibuat terlebih dahulu saat pianis bermain - ini adalah semacam “nada”. Saat pianola beroperasi, pita kertas yang sudah dilubangi diputar ulang dari satu rol ke rol lainnya. Informasi yang terekam di dalamnya dibaca menggunakan mekanisme pneumatik. Dia mengaktifkan palu yang sesuai dengan lubang pada pita yang dilubangi, menyebabkan palu tersebut memukul tuts dan mereproduksi penampilan pianis. Jadi, pianola juga merupakan mesin yang dikendalikan program. Berkat kaset piano berlubang yang masih ada, dimungkinkan untuk memulihkan dan merekam ulang, dengan menggunakan metode modern, penampilan pianis luar biasa di masa lalu seperti komposer A.N. juru tulis. Pianola digunakan oleh komposer dan pianis terkenal Rubinstein, Paderewski, Busoni.

Kemudian, informasi dibaca dari pita berlubang dan kartu berlubang menggunakan kontak listrik - sikat logam, yang bila bersentuhan dengan lubang, menutup rangkaian listrik. Kemudian kuas diganti dengan fotosel, dan pembacaan informasi menjadi optik, tanpa kontak. Beginilah cara informasi dicatat dan dibaca di komputer digital pertama.

Operasi logika berkaitan erat dengan kehidupan sehari-hari.

Dengan menggunakan satu elemen OR untuk dua masukan, dua elemen AND untuk dua masukan, dan satu elemen NOT, Anda dapat membangun rangkaian logika penjumlah setengah biner yang mampu melakukan operasi penjumlahan biner dari dua bilangan biner satu digit (yaitu memenuhi aturan aritmatika biner):

0 +0 =0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=0. Dengan melakukan hal ini, ia mengalokasikan bit carry.

Namun, rangkaian seperti itu tidak mengandung masukan ketiga yang dapat diterapkan sinyal pembawa dari bit penjumlahan bilangan biner sebelumnya. Oleh karena itu, half-adder hanya digunakan pada bit paling tidak signifikan dari rangkaian logika untuk menjumlahkan bilangan biner multi-bit, dimana tidak boleh ada sinyal carry dari bit biner sebelumnya. Penambah biner penuh menambahkan dua bilangan biner multi-bit, dengan memperhitungkan sinyal bawaan dari penambahan bit biner sebelumnya.

Dengan menghubungkan penambah biner dalam kaskade, Anda bisa mendapatkan rangkaian penambah logis untuk bilangan biner dengan jumlah digit berapa pun.

Dengan beberapa modifikasi, rangkaian logika ini juga digunakan untuk mengurangi, mengalikan, dan membagi bilangan biner. Dengan bantuan mereka, perangkat aritmatika komputer modern dibangun.

Pada tahun 1937, George Stibitz (Gbr. 16) menciptakan penambah biner dari relai elektromekanis biasa - perangkat yang mampu melakukan operasi penjumlahan angka dalam kode biner. Dan saat ini, penambah biner masih menjadi salah satu komponen utama komputer mana pun, dasar perangkat aritmatikanya.

Beras. 16.George Stibitz

Pada tahun 1937–1942 John Atanasoff (Gbr. 17) menciptakan model komputer pertama yang dijalankan dengan tabung vakum. Itu menggunakan sistem bilangan biner. Kartu berlubang digunakan untuk memasukkan data dan mengeluarkan hasil perhitungan. Pengerjaan mesin ini hampir selesai pada tahun 1942, namun karena perang, pendanaan lebih lanjut dihentikan.

Beras. 17. John Atanasoff

Pada tahun 1937, Konrad Zuse (Gbr. 12) menciptakan komputer Z1 pertamanya berdasarkan relay elektromekanis. Data awal dimasukkan ke dalamnya menggunakan keyboard, dan hasil perhitungannya ditampilkan pada panel yang banyak bola lampunya. Pada tahun 1938, K. Zuse menciptakan model Z2 yang ditingkatkan. Program dimasukkan ke dalamnya menggunakan pita berlubang. Itu dibuat dengan melubangi film fotografi bekas 35mm. Pada tahun 1941, K. Zuse membangun komputer Z3 yang berfungsi, dan kemudian Z4, berdasarkan sistem bilangan biner. Mereka digunakan untuk perhitungan dalam pembuatan pesawat terbang dan rudal. Pada tahun 1942, Konrad Zuse dan Helmut Schreier mendapatkan ide untuk mengubah Z3 dari relay elektromekanis menjadi tabung vakum. Mesin seperti itu seharusnya bekerja 1000 kali lebih cepat, tetapi tidak mungkin dibuat - perang menghalanginya.

Beras. 18. Konrad Zuse

Pada tahun 1943–1944, di salah satu perusahaan IBM (IBM), bekerja sama dengan para ilmuwan di Universitas Harvard yang dipimpin oleh Howard Aiken, komputer Mark-1 diciptakan. Beratnya sekitar 35 ton. "Mark-1" didasarkan pada penggunaan relay elektromekanis dan dioperasikan dengan nomor yang dikodekan pada pita berlubang.

Saat membuatnya, ide-ide yang dikemukakan oleh Charles Babbage dalam Analytical Engine-nya digunakan. Berbeda dengan Stiebitz dan Zuse, Aiken tidak menyadari kelebihan sistem bilangan biner dan menggunakan sistem desimal pada mesinnya. Mesin tersebut dapat memanipulasi angka hingga 23 digit. Untuk mengalikan dua angka tersebut, dia perlu menghabiskan waktu 4 detik. Pada tahun 1947 diciptakan mesin Mark-2 yang sudah menggunakan sistem bilangan biner. Pada mesin ini, operasi penjumlahan dan pengurangan memakan waktu rata-rata 0,125 detik, dan perkalian - 0,25 detik.

Ilmu abstrak aljabar logika dekat dengan kehidupan praktis. Ini memungkinkan Anda untuk memecahkan berbagai masalah kontrol.

Sinyal masukan dan keluaran relai elektromagnetik, seperti pernyataan dalam aljabar Boolean, juga hanya mengambil dua nilai. Saat belitan dihilangkan energinya, sinyal masukannya adalah 0, dan saat arus mengalir melalui belitan, sinyal masukannya adalah 1. Saat kontak relai terbuka, sinyal keluarannya adalah 0, dan saat kontak ditutup, sinyal keluarannya adalah 0. adalah 1.

Kesamaan antara pernyataan dalam aljabar Boolean dan perilaku relai elektromagnetik inilah yang diperhatikan oleh fisikawan terkenal Paul Ehrenfest. Pada awal tahun 1910, ia mengusulkan penggunaan aljabar Boolean untuk menggambarkan pengoperasian rangkaian relai dalam sistem telepon. Menurut versi lain, gagasan menggunakan aljabar Boolean untuk menggambarkan rangkaian peralihan listrik adalah milik Peirce. Pada tahun 1936, pendiri teori informasi modern, Claude Shannon, menggabungkan sistem bilangan biner, logika matematika, dan rangkaian listrik dalam disertasi doktoralnya.

Lebih mudah untuk menentukan hubungan antara relai elektromagnetik dalam rangkaian menggunakan operasi logika NOT, AND, OR, REPEAT (YES), dll. Misalnya, sambungan seri kontak relai mengimplementasikan operasi AND, dan sambungan paralel dari kontak ini mengimplementasikan operasi logika OR. Operasi AND, OR, NOT dilakukan dengan cara yang sama di rangkaian elektronik, di mana peran relai yang menutup dan membuka rangkaian listrik dilakukan oleh elemen semikonduktor nirkontak - transistor, dibuat pada tahun 1947–1948 oleh ilmuwan Amerika D. Bardeen, W. Brattain dan W .Shockley.

Relai elektromekanis terlalu lambat. Oleh karena itu, pada tahun 1943, Amerika mulai mengembangkan komputer berdasarkan tabung vakum. Pada tahun 1946, Presper Eckert dan John Mauchly (Gbr. 13) membangun komputer digital elektronik pertama, ENIAC. Bobotnya 30 ton, luasnya 170 meter persegi. m daerah. Alih-alih ribuan relay elektromekanis, ENIAC berisi 18.000 tabung vakum. Mesin menghitung dalam sistem biner dan melakukan 5000 operasi penjumlahan atau 300 operasi perkalian per detik. Tidak hanya perangkat aritmatika, tetapi juga perangkat penyimpanan dibangun di atas tabung vakum di mesin ini. Data numerik dimasukkan menggunakan kartu berlubang, sedangkan program dimasukkan ke dalam mesin ini menggunakan colokan dan bidang pengaturan huruf, yaitu ribuan kontak harus dihubungkan untuk setiap program baru. Oleh karena itu, diperlukan waktu hingga beberapa hari untuk mempersiapkan penyelesaian masalah baru, meskipun masalah itu sendiri dapat diselesaikan dalam beberapa menit. Ini adalah salah satu kelemahan utama mesin tersebut.

Beras. 19. Presper Eckert dan John Mauchly

Karya tiga ilmuwan terkemuka - Claude Shannon, Alan Turing dan John von Neumann - menjadi dasar penciptaan struktur komputer modern.

Shannon Claude (lahir 1916) adalah seorang insinyur dan matematikawan Amerika, pendiri teori informasi matematika.

Pada tahun 1948, ia menerbitkan karya “Mathematical Theory of Communication,” dengan teorinya tentang transmisi dan pemrosesan informasi, yang mencakup semua jenis pesan, termasuk pesan yang dikirimkan melalui serabut saraf pada organisme hidup. Shannon memperkenalkan konsep jumlah informasi sebagai ukuran ketidakpastian keadaan sistem, yang dihilangkan ketika informasi diterima. Dia menyebut ukuran ketidakpastian ini entropi, dengan analogi dengan konsep serupa dalam mekanika statistik. Ketika pengamat menerima informasi, entropi, yaitu tingkat ketidaktahuannya tentang keadaan sistem, berkurang.

Alan Turing (1912–1954) – ahli matematika Inggris. Karya utamanya adalah logika matematika dan matematika komputasi. Pada tahun 1936–1937 menulis karya penting “On Computable Numbers,” di mana ia memperkenalkan konsep perangkat abstrak, yang kemudian disebut “mesin Turing.” Dalam perangkat ini ia mengantisipasi sifat dasar komputer modern. Turing menyebut perangkatnya sebagai “mesin universal”, karena perangkat tersebut diharapkan dapat memecahkan masalah matematika atau logika apa pun yang dapat diselesaikan (secara teori dapat dipecahkan). Data harus dimasukkan ke dalamnya dari pita kertas yang dibagi menjadi sel – sel. Setiap sel tersebut harus berisi simbol atau tidak. Mesin Turing dapat memproses simbol-simbol yang dimasukkan dari pita dan mengubahnya, yaitu menghapusnya dan menulis yang baru sesuai dengan instruksi yang disimpan dalam memori internalnya.

Neumann John von (1903–1957) - ahli matematika dan fisikawan Amerika, peserta dalam pengembangan senjata atom dan hidrogen. Lahir di Budapest, dia tinggal di AS sejak tahun 1930. Dalam laporannya, yang diterbitkan pada tahun 1945 dan menjadi karya pertama tentang komputer elektronik digital, ia mengidentifikasi dan mendeskripsikan “arsitektur” komputer modern.

Di mesin berikutnya - EDVAC - memori internalnya yang lebih besar tidak hanya mampu menyimpan data asli, tetapi juga program perhitungan. Ide ini - untuk menyimpan program dalam memori mesin - dikemukakan oleh ahli matematika John von Neumann bersama dengan Mauchly dan Eckert. Dia adalah orang pertama yang mendeskripsikan struktur komputer universal (yang disebut “arsitektur von Neumann” dari komputer modern). Untuk pengoperasian yang universal dan efisien, menurut von Neumann, komputer harus berisi unit pusat aritmatika-logis, perangkat pusat untuk mengendalikan semua operasi, perangkat penyimpanan (memori) dan perangkat input/output informasi, dan program harus disimpan di memori komputer.

Von Neumann percaya bahwa komputer harus beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner, elektronik, dan melakukan semua operasi secara berurutan, satu demi satu. Prinsip-prinsip ini adalah dasar dari semua komputer modern.

Mesin yang menggunakan tabung vakum bekerja jauh lebih cepat daripada mesin yang menggunakan relay elektromekanis, namun tabung vakum itu sendiri tidak dapat diandalkan. Mereka sering gagal. Untuk menggantikannya pada tahun 1947, John Bardeen, Walter Brattain dan William Shockley mengusulkan penggunaan elemen semikonduktor switching yang mereka temukan - transistor.

John Bardeen (1908–1991) – fisikawan Amerika. Salah satu pencipta transistor pertama (Penghargaan Nobel Fisika tahun 1956 bersama W. Brattain dan W. Shockley atas penemuan efek transistor). Salah satu penulis teori mikroskopis superkonduktivitas (Penghargaan Nobel kedua pada tahun 1957 bersama dengan L. Cooper dan D. Schriffen).

Walter Brattain (1902–1987) - Fisikawan Amerika, salah satu pencipta transistor pertama, pemenang Hadiah Nobel Fisika tahun 1956.

William Shockley (1910–1989) - Fisikawan Amerika, salah satu pencipta transistor pertama, pemenang Hadiah Nobel Fisika tahun 1956.

Di komputer modern, transistor mikroskopis dalam chip sirkuit terpadu dikelompokkan ke dalam sistem “gerbang” yang melakukan operasi logis pada bilangan biner. Misalnya, dengan bantuan mereka, penjumlah biner yang dijelaskan di atas dibuat, yang memungkinkan penjumlahan bilangan biner multi-digit, pengurangan, perkalian, pembagian, dan perbandingan bilangan satu sama lain. Gerbang logika, bertindak berdasarkan aturan tertentu, mengontrol pergerakan data dan pelaksanaan instruksi di komputer.

Peningkatan jenis komputer pertama pada tahun 1951 menyebabkan terciptanya komputer UNIVAC, yang ditujukan untuk penggunaan komersial. Ini menjadi komputer pertama yang diproduksi secara komersial.

Komputer tabung serial IBM 701, yang muncul pada tahun 1952, melakukan hingga 2.200 operasi perkalian per detik.

Komputer IBM 701

Inisiatif untuk menciptakan sistem ini adalah milik Thomas Watson Jr. Pada tahun 1937, ia mulai bekerja di perusahaan tersebut sebagai penjual keliling. Dia hanya berhenti bekerja untuk IBM selama perang, ketika dia menjadi pilot di Angkatan Udara Amerika Serikat. Kembali ke perusahaan pada tahun 1946, ia menjadi wakil presiden dan memimpin IBM dari tahun 1956 hingga 1971. Saat masih menjadi anggota dewan direksi IBM, Thomas Watson menjabat sebagai Duta Besar Amerika Serikat untuk Uni Soviet dari tahun 1979 hingga 1981.

Thomas Watson (Jr.)

Pada tahun 1964, IBM mengumumkan pembuatan enam model keluarga IBM 360 (System 360), yang menjadi komputer generasi ketiga pertama. Model-model tersebut memiliki sistem perintah tunggal dan berbeda satu sama lain dalam jumlah RAM dan kinerja. Saat membuat model keluarga, sejumlah prinsip baru digunakan, yang menjadikan mesin bersifat universal dan memungkinkan penggunaannya dengan efisiensi yang sama baik untuk memecahkan masalah di berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi, dan untuk memproses data di bidang tersebut. manajemen dan bisnis. IBM System/360 (S/360) merupakan keluarga komputer universal kelas mainframe. Perkembangan lebih lanjut dari IBM/360 adalah sistem 370, 390, z9 dan zSeries. Di Uni Soviet, IBM/360 dikloning dengan nama ES COMPUTER. Itu adalah perangkat lunak yang kompatibel dengan prototipe Amerika mereka. Hal ini memungkinkan penggunaan perangkat lunak Barat dalam kondisi keterbelakangan “industri pemrograman” dalam negeri.

Komputer IBM/360

T. Watson (Jr.) dan V. Lerson di komputer IBM/360

Mesin Komputasi Elektronik Kecil (MESM) pertama di Uni Soviet yang menggunakan tabung vakum dibuat pada tahun 1949–1951. di bawah kepemimpinan akademisi S.A. Lebedeva. Terlepas dari ilmuwan asing S.A. Lebedev mengembangkan prinsip membangun komputer dengan program yang disimpan dalam memori. MESM adalah mesin pertama. Dan pada tahun 1952–1954. di bawah kepemimpinannya, Mesin Penghitung Elektronik Berkecepatan Tinggi (BESM) dikembangkan, melakukan 8.000 operasi per detik.

Lebedev Sergey Alekseevich

Penciptaan komputer elektronik dipimpin oleh ilmuwan dan insinyur terbesar Soviet I.S. Brook, WM Glushkov, Yu.A. Bazilevsky, B.I. Rameev, L.I. Gutenmacher, N.P. Brusentsov.

Generasi pertama komputer Soviet termasuk komputer tabung - “BESM-2”, “Strela”, “M-2”, “M-3”, “Minsk”, “Ural-1”, “Ural-2”, “M - 20".

Komputer Soviet generasi kedua mencakup komputer kecil semikonduktor "Nairi" dan "Mir", komputer berukuran sedang untuk perhitungan ilmiah dan pemrosesan informasi dengan kecepatan 5-30 ribu operasi per detik "Minsk-2", "Minsk-22" , “Minsk-32” ", "Ural-14", "Razdan-2", "Razdan-3", "BESM-4", "M-220" dan mengendalikan komputer "Dnepr", "VNIIEM-3", serta BESM-6 berkecepatan sangat tinggi dengan kinerja 1 juta operasi per detik.

Pendiri mikroelektronika Soviet adalah ilmuwan yang beremigrasi dari AS ke Uni Soviet: F.G. Staros (Alfred Sarant) dan I.V. Berg (Joel Barr). Mereka menjadi penggagas, penyelenggara dan pengelola pusat mikroelektronika di Zelenograd dekat Moskow.

F.G. bintang

Komputer generasi ketiga berdasarkan sirkuit terintegrasi muncul di Uni Soviet pada paruh kedua tahun 1960-an. Sistem Komputer Terpadu (ES COMPUTER) dan Sistem Komputer Kecil (SM COMPUTER) dikembangkan dan produksi massalnya diselenggarakan. Seperti disebutkan di atas, sistem ini merupakan tiruan dari sistem IBM/360 Amerika.

Evgeniy Alekseevich Lebedev adalah penentang keras penyalinan sistem IBM/360 Amerika, yang dalam versi Soviet disebut ES Computer, yang dimulai pada tahun 1970-an. Peran Komputer UE dalam pengembangan komputer domestik masih ambigu.

Pada tahap awal, kemunculan komputer ES menyebabkan penyatuan sistem komputer, memungkinkan penetapan standar pemrograman awal dan pengorganisasian proyek skala besar terkait implementasi program.

Akibat dari hal ini adalah pembatasan luas terhadap pengembangan asli mereka dan menjadi sepenuhnya bergantung pada ide dan konsep IBM, yang jauh dari yang terbaik pada saat itu. Transisi mendadak dari mesin Soviet yang mudah digunakan ke perangkat keras dan perangkat lunak IBM/360 yang jauh lebih kompleks menyebabkan banyak pemrogram harus mengatasi kesulitan yang terkait dengan kekurangan dan kesalahan pengembang IBM. Model awal komputer ES seringkali memiliki karakteristik kinerja yang lebih rendah dibandingkan komputer domestik pada waktu itu.

Pada tahap selanjutnya, terutama di tahun 80-an, pengenalan komputer UE secara luas menjadi hambatan serius bagi pengembangan perangkat lunak, database, dan sistem dialog. Setelah pembelian yang mahal dan direncanakan sebelumnya, perusahaan terpaksa mengoperasikan sistem komputer yang sudah ketinggalan zaman. Secara paralel, sistem dikembangkan pada mesin kecil dan komputer pribadi, yang menjadi semakin populer.

Pada tahap selanjutnya, dengan dimulainya perestroika, pada tahun 1988–89, negara kita dibanjiri komputer pribadi asing. Tidak ada tindakan yang dapat menghentikan krisis seri komputer UE. Industri dalam negeri tidak mampu membuat analog atau pengganti komputer ES berdasarkan basis elemen baru. Perekonomian Uni Soviet pada saat itu tidak memungkinkan untuk menghabiskan sumber daya keuangan yang sangat besar untuk pembuatan peralatan mikroelektronik. Akibatnya, terjadi transisi menyeluruh ke komputer impor. Program pengembangan komputer dalam negeri akhirnya dibatasi. Masalah muncul dalam transfer teknologi ke komputer modern, modernisasi teknologi, mempekerjakan dan melatih kembali ratusan ribu spesialis.

Prakiraan S.A. Lebedeva dibenarkan. Baik di AS maupun di seluruh dunia, mereka kemudian mengikuti jalan yang dia usulkan: di satu sisi, superkomputer dibuat, dan di sisi lain, serangkaian komputer yang kurang kuat yang ditujukan untuk berbagai aplikasi - pribadi, khusus, dll.

Komputer Soviet generasi keempat diimplementasikan berdasarkan sirkuit terintegrasi skala besar (LSI) dan skala ultra-besar (VLSI).

Contoh sistem komputer generasi keempat yang besar adalah kompleks multiprosesor Elbrus-2 dengan kecepatan hingga 100 juta operasi per detik.

Pada tahun 1950-an, komputer berbasis transistor generasi kedua diciptakan. Hasilnya, kecepatan mesin meningkat 10 kali lipat, dan ukuran serta berat berkurang secara signifikan. Mereka mulai menggunakan perangkat penyimpanan pada inti ferit magnetik, yang mampu menyimpan informasi tanpa batas waktu bahkan ketika komputer dimatikan. Mereka dirancang oleh Joy Forrester pada tahun 1951–1953. Sejumlah besar informasi disimpan di media eksternal, seperti pita magnetik atau drum magnetik.

Hard disk drive pertama dalam sejarah komputasi (winchester) dikembangkan pada tahun 1956 oleh sekelompok insinyur IBM yang dipimpin oleh Reynold B. Johnson. Perangkat itu disebut 305 RAMAC - metode akuntansi dan kontrol akses acak. Drive tersebut terdiri dari 50 disk aluminium dengan diameter 24 inci (sekitar 60 cm) dan ketebalan masing-masing 2,5 cm. Lapisan magnet diterapkan pada permukaan pelat aluminium, tempat perekaman dilakukan. Seluruh struktur disk pada sumbu umum ini diputar dalam mode operasi dengan kecepatan konstan 1200 rpm, dan drive itu sendiri menempati area berukuran 3x3,5 m dengan kapasitas total 5 MB. Salah satu prinsip terpenting yang digunakan dalam desain RAMAC 305 adalah bahwa head tidak menyentuh permukaan disk, tetapi melayang pada jarak kecil yang tetap. Untuk tujuan ini, nozel udara khusus digunakan, yang mengarahkan aliran ke disk melalui lubang kecil di dudukan kepala dan dengan demikian menciptakan celah antara kepala dan permukaan pelat yang berputar.

Winchester (hard drive) memberi pengguna komputer kemampuan untuk menyimpan informasi dalam jumlah yang sangat besar dan pada saat yang sama dengan cepat mengambil data yang diperlukan. Setelah hard drive diciptakan pada tahun 1958, media pita magnetik ditinggalkan.

Pada tahun 1959, D. Kilby, D. Herney, K. Lehovec dan R. Noyce (Gbr. 14) menemukan sirkuit terpadu (chip), di mana semua komponen elektronik, bersama dengan konduktor, ditempatkan di dalam wafer silikon. Penggunaan chip di komputer telah memungkinkan untuk memperpendek jalur aliran arus selama peralihan. Kecepatan perhitungan meningkat sepuluh kali lipat. Dimensi mesin juga mengalami penurunan yang signifikan. Munculnya chip memungkinkan terciptanya komputer generasi ketiga. Dan pada tahun 1964, IBM mulai memproduksi komputer IBM-360 berbasis sirkuit terintegrasi.

Beras. 14. D. Kilby, D. Hurney, K. Lechovec dan R. Noyce

Pada tahun 1965, Douglas Engelbart (Gbr. 15) menciptakan "mouse" pertama - manipulator genggam komputer. Ini pertama kali digunakan di komputer pribadi Apple Macintosh, yang dirilis kemudian, pada tahun 1976.

Beras. 19.Douglas Engelbart

Pada tahun 1971, IBM mulai memproduksi floppy disk komputer, yang ditemukan oleh Yoshiro Nakamatsu, sebuah disk magnetik fleksibel yang dapat dilepas (“floppy disk”) untuk penyimpanan informasi permanen. Awalnya floppy disk berdiameter 8 inci dan berkapasitas 80 KB, kemudian - 5 inci. Floppy disk modern dengan kapasitas 1,44 MB, pertama kali dirilis oleh Sony pada tahun 1982, ditempatkan dalam wadah plastik keras dan memiliki diameter 3,5 inci.

Pada tahun 1969, penciptaan jaringan komputer pertahanan dimulai di Amerika Serikat - nenek moyang Internet modern di seluruh dunia.

Pada tahun 1970-an, printer dot matriks dikembangkan untuk mencetak keluaran informasi dari komputer.

Pada tahun 1971, karyawan Intel Edward Hoff (Gbr. 20) menciptakan mikroprosesor pertama, 4004, dengan menempatkan beberapa sirkuit terintegrasi pada satu chip silikon. Meskipun awalnya dimaksudkan untuk digunakan dalam kalkulator, pada dasarnya ini adalah komputer mikro yang lengkap. Penemuan revolusioner ini secara radikal mengubah gagasan tentang komputer sebagai monster yang besar dan berat. Mikroprosesor memungkinkan terciptanya komputer generasi keempat yang muat di meja pengguna.

Beras. 20.Edward Hoff

Pada pertengahan tahun 1970-an, upaya dimulai untuk membuat komputer pribadi (PC), sebuah mesin komputasi yang ditujukan untuk pengguna pribadi.

Pada tahun 1974, Edward Roberts (Gbr. 21) menciptakan komputer pribadi pertama, Altair, berdasarkan mikroprosesor Intel 8080 (Gbr. 22). Namun tanpa perangkat lunak, hal ini tidak efektif: lagipula, pengguna pribadi tidak memiliki programmer sendiri yang “siap” di rumah.

Beras. 21.Edward Roberts

Beras. 22. Komputer pribadi pertama Altair

Pada tahun 1975, dua mahasiswa Universitas Harvard, Bill Gates dan Paul Allen, mempelajari tentang pembuatan Altair PC (Gbr. 23). Mereka adalah orang pertama yang memahami kebutuhan mendesak untuk menulis perangkat lunak untuk komputer pribadi dan dalam waktu satu bulan mereka membuatnya untuk PC Altair berdasarkan bahasa BASIC. Pada tahun yang sama, mereka mendirikan Microsoft, yang dengan cepat menjadi pemimpin dalam perangkat lunak komputer pribadi dan menjadi perusahaan terkaya di dunia.

Beras. 23. Bill Gates dan Paul Allen

Beras. 24.Bill Gates

Pada tahun 1973, IBM mengembangkan hard disk magnetik (hard drive) untuk komputer. Penemuan ini memungkinkan terciptanya memori jangka panjang berkapasitas besar, yang disimpan saat komputer dimatikan.

Mikrokomputer Altair-8800 pertama hanyalah kumpulan bagian-bagian yang masih perlu dirakit. Selain itu, mereka sangat merepotkan untuk digunakan: mereka tidak memiliki monitor, keyboard, atau mouse. Informasi dimasukkan ke dalamnya menggunakan sakelar di panel depan, dan hasilnya ditampilkan menggunakan indikator LED. Kemudian mereka mulai menampilkan hasilnya menggunakan teletype - mesin telegraf dengan keyboard.

Pada tahun 1976, insinyur berusia 26 tahun Steve Wozniak dari Hewlett-Packard menciptakan komputer mikro yang pada dasarnya baru. Dialah orang pertama yang menggunakan keyboard yang mirip dengan keyboard mesin tik untuk memasukkan data, dan TV biasa untuk menampilkan informasi. Simbol ditampilkan di layarnya dalam 24 baris yang masing-masing terdiri dari 40 karakter. Komputer memiliki memori 8 KB, setengahnya ditempati oleh bahasa BASIC bawaan, dan setengahnya lagi dapat digunakan pengguna untuk memasukkan programnya. Komputer ini jauh lebih unggul daripada Altair-8800, yang hanya memiliki memori 256 byte. S. Wozniak menyediakan konektor (yang disebut “slot”) untuk komputer barunya untuk menghubungkan perangkat tambahan. Teman Steve Wozniak, Steve Jobs, adalah orang pertama yang memahami dan menghargai prospek komputer ini (Gbr. 25). Dia mengusulkan untuk mengatur sebuah perusahaan untuk produksi serialnya. Pada tanggal 1 April 1976, mereka mendirikan perusahaan Apple, dan resmi mendaftarkannya pada bulan Januari 1977. Mereka menyebut komputer baru itu Apple-I (Gbr. 26). Dalam waktu 10 bulan, mereka berhasil merakit dan menjual sekitar 200 eksemplar Apple-I.

Beras. 25. Steve Wozniak dan Steve Jobs

Beras. 26. Komputer Pribadi Apple-I

Saat ini, Wozniak sudah berupaya memperbaikinya. Versi baru disebut Apple-II (Gbr. 23). Komputer dibuat dalam wadah plastik, menerima mode grafis, suara, warna, memori yang diperluas, 8 konektor ekspansi (slot), bukan satu. Itu menggunakan perekam kaset untuk menyimpan program. Basis model Apple II pertama, seperti pada Apple I, adalah mikroprosesor 6502 dari Teknologi MOS dengan frekuensi clock 1 megahertz. BASIC direkam dalam memori permanen. Kapasitas RAM 4 KB diperluas menjadi 48 KB. Informasi tersebut ditampilkan pada TV berwarna atau hitam-putih yang beroperasi dalam sistem standar NTSC untuk AS. Dalam mode teks, 24 baris ditampilkan, masing-masing 40 karakter, dan dalam mode grafis, resolusinya 280 x 192 piksel (enam warna). Keunggulan utama Apple II adalah kemampuannya untuk memperluas RAM hingga 48 KB dan menggunakan 8 konektor untuk menghubungkan perangkat tambahan. Berkat penggunaan grafik berwarna, ini dapat digunakan untuk berbagai macam permainan (Gbr. 27).

Beras. 27. Komputer Pribadi Apple II

Berkat kemampuannya, Apple II telah mendapatkan popularitas di kalangan orang-orang dari berbagai profesi. Penggunanya tidak diharuskan memiliki pengetahuan tentang elektronik atau bahasa pemrograman.

Apple II menjadi komputer pribadi pertama bagi ilmuwan, insinyur, pengacara, pengusaha, ibu rumah tangga, dan anak sekolah.

Pada bulan Juli 1978, Apple II dilengkapi dengan drive Disk II, yang secara signifikan memperluas kemampuannya. Sistem operasi disk Apple-DOS dibuat untuk itu. Dan pada akhir tahun 1978, komputer tersebut diperbaiki lagi dan dirilis dengan nama Apple II Plus. Sekarang dapat digunakan dalam dunia bisnis untuk menyimpan informasi, menjalankan bisnis, dan membantu dalam pengambilan keputusan. Penciptaan program aplikasi seperti editor teks, pengatur, dan spreadsheet dimulai.

Pada tahun 1979, Dan Bricklin dan Bob Frankston menciptakan VisiCalc, spreadsheet pertama di dunia. Alat ini paling cocok untuk perhitungan akuntansi. Versi pertamanya ditulis untuk Apple II, yang sering kali dibeli hanya untuk bekerja dengan VisiCalc.

Jadi, dalam beberapa tahun, komputer mikro, sebagian besar berkat Apple dan pendirinya Steven Jobs dan Steve Wozniak, berubah menjadi komputer pribadi untuk orang-orang dari berbagai profesi.

Pada tahun 1981, komputer pribadi IBM PC muncul, yang segera menjadi standar dalam industri komputer dan menggusur hampir semua model komputer pribadi pesaing dari pasar. Satu-satunya pengecualian adalah Apple. Pada tahun 1984, Apple Macintosh diciptakan, komputer pertama dengan antarmuka grafis yang dikendalikan oleh mouse. Berkat kelebihannya, Apple berhasil bertahan di pasar komputer pribadi. Ia telah menaklukkan pasar di bidang pendidikan dan penerbitan, di mana kemampuan grafis Macintosh yang luar biasa digunakan untuk tata letak dan pemrosesan gambar.

Saat ini, Apple menguasai 8–10% pasar komputer pribadi global, dan 90% sisanya adalah komputer pribadi yang kompatibel dengan IBM. Sebagian besar komputer Macintosh dimiliki oleh pengguna di Amerika Serikat.

Pada tahun 1979, muncullah compact disc (CD) optik, yang dikembangkan oleh Philips dan ditujukan hanya untuk mendengarkan rekaman musik.

Pada tahun 1979, Intel mengembangkan mikroprosesor 8088 untuk komputer pribadi.

Komputer pribadi model IBM PC, dibuat pada tahun 1981 oleh sekelompok insinyur IBM yang dipimpin oleh William C. Lowe, tersebar luas. IBM PC memiliki prosesor Intel 8088 dengan frekuensi clock 4,77 MHz, memori 16 Kb yang dapat diupgrade hingga 256 Kb, dan sistem operasi DOS 1.0. (Gbr. 24). Sistem operasi DOS 1.0 dibuat oleh Microsoft. Hanya dalam waktu satu bulan, IBM berhasil menjual 241.683 PC IBM. Berdasarkan perjanjian dengan para eksekutif Microsoft, IBM membayar sejumlah tertentu kepada pembuat program untuk setiap salinan sistem operasi yang diinstal pada IBM PC. Berkat popularitas PC IBM, eksekutif Microsoft Bill Gates dan Paul Allen segera menjadi miliarder, dan Microsoft mengambil posisi terdepan di pasar perangkat lunak.

Beras. 28. Model komputer pribadi IBM PC

IBM PC menerapkan prinsip arsitektur terbuka, yang memungkinkan dilakukannya perbaikan dan penambahan pada desain PC yang sudah ada. Prinsip ini berarti penggunaan blok dan perangkat yang sudah jadi dalam desain saat merakit komputer, serta standarisasi metode penyambungan perangkat komputer.

Prinsip arsitektur terbuka berkontribusi pada meluasnya adopsi mikrokomputer klon yang kompatibel dengan IBM PC. Sejumlah besar perusahaan di seluruh dunia mulai merakitnya dari blok dan perangkat yang sudah jadi. Pengguna, pada gilirannya, dapat secara mandiri mengupgrade mikrokomputer mereka dan melengkapinya dengan perangkat tambahan dari ratusan produsen.

Pada akhir tahun 1990an, komputer yang kompatibel dengan IBM PC menguasai 90% pasar komputer pribadi.

IBM PC segera menjadi standar dalam industri komputer dan menyingkirkan hampir semua model komputer pribadi pesaing dari pasar. Satu-satunya pengecualian adalah Apple. Pada tahun 1984, Apple Macintosh diciptakan, komputer pertama dengan antarmuka grafis yang dikendalikan oleh mouse. Berkat kelebihannya, Apple berhasil bertahan di pasar komputer pribadi. Ini telah menaklukkan pasar di bidang pendidikan, penerbitan, di mana kemampuan grafisnya yang luar biasa digunakan untuk tata letak dan pemrosesan gambar.

Saat ini, Apple menguasai 8–10% pasar komputer pribadi global, dan 90% sisanya adalah komputer pribadi yang kompatibel dengan IBM. Sebagian besar komputer Macintosh dimiliki oleh pengguna AS.

Selama dekade terakhir abad ke-20, komputer telah meningkatkan kecepatan dan jumlah informasi yang diproses dan disimpan secara signifikan.

Pada tahun 1965, Gordon Moore, salah satu pendiri Intel Corporation, pemimpin di bidang sirkuit terintegrasi komputer - “chip”, menyarankan bahwa jumlah transistor di dalamnya akan berlipat ganda setiap tahun. Selama 10 tahun berikutnya, prediksi ini menjadi kenyataan, dan kemudian dia memperkirakan bahwa jumlah ini akan meningkat dua kali lipat setiap 2 tahun. Faktanya, jumlah transistor dalam mikroprosesor meningkat dua kali lipat setiap 18 bulan. Para ilmuwan komputer sekarang menyebut tren ini sebagai Hukum Moore.

Beras. 29.Gordon Moore

Pola serupa terlihat dalam pengembangan dan produksi perangkat RAM dan perangkat penyimpanan informasi. Ngomong-ngomong, saya yakin pada saat buku ini diterbitkan, banyak data digital dalam hal kapasitas dan kecepatannya sudah ketinggalan zaman.

Perkembangan perangkat lunak, yang tanpanya komputer pribadi tidak mungkin digunakan secara umum, dan, yang terpenting, sistem operasi yang menjamin interaksi antara pengguna dan PC, tidak ketinggalan.

Pada tahun 1981, Microsoft mengembangkan sistem operasi MS-DOS untuk komputer pribadinya.

Pada tahun 1983, komputer pribadi IBM PC/XT yang ditingkatkan dari IBM telah dibuat.

Pada tahun 1980-an, printer inkjet dan laser hitam-putih dan berwarna diciptakan untuk mencetak keluaran informasi dari komputer. Printer ini jauh lebih unggul daripada printer dot matriks dalam hal kualitas dan kecepatan cetak.

Pada tahun 1983–1993, jaringan komputer global Internet dan E-mail diciptakan, yang digunakan oleh jutaan pengguna di seluruh dunia.

Pada tahun 1992, Microsoft merilis sistem operasi Windows 3.1 untuk komputer yang kompatibel dengan IBM PC. Kata “Windows” yang diterjemahkan dari bahasa Inggris berarti “jendela”. Sistem operasi berjendela memungkinkan Anda bekerja dengan beberapa dokumen sekaligus. Ini adalah apa yang disebut “antarmuka grafis”. Ini adalah sistem interaksi dengan PC di mana pengguna berurusan dengan apa yang disebut “ikon”: gambar yang dapat dikontrol menggunakan mouse komputer. Antarmuka grafis dan sistem jendela ini pertama kali dibuat di pusat penelitian Xerox pada tahun 1975 dan diterapkan pada PC Apple.

Pada tahun 1995, Microsoft merilis sistem operasi Windows-95 untuk komputer yang kompatibel dengan IBM PC, lebih canggih dari Windows-3.1, pada tahun 1998 - modifikasinya Windows-98, dan pada tahun 2000 - Windows-2000, dan pada tahun 2006 – Windows XP. Sejumlah program aplikasi telah dikembangkan untuk mereka: Editor teks Word, spreadsheet Excel, program untuk menggunakan Internet dan E-mail - Internet Explorer, editor grafis Paint, program aplikasi standar (kalkulator, jam, dialer), Microsoft Schedule diary , pemutar universal, fonograf, dan pemutar laser.

Dalam beberapa tahun terakhir, menggabungkan teks dan grafik dengan suara dan gambar bergerak di komputer pribadi menjadi mungkin. Teknologi ini disebut “multimedia”. CD-ROM Optik (Memori Hanya Baca Disk Kompak - yaitu memori hanya baca pada CD) digunakan sebagai media penyimpanan di komputer multimedia tersebut. Secara lahiriah, mereka tidak berbeda dengan CD audio yang digunakan di pemutar dan pusat musik.

Kapasitas satu CD-ROM mencapai 650 MB, dari segi kapasitas menempati posisi perantara antara floppy disk dan harddisk. Drive CD digunakan untuk membaca CD. Informasi pada CD ditulis hanya sekali dalam lingkungan industri, dan pada PC hanya dapat dibaca. Berbagai macam permainan, ensiklopedia, album seni, peta, atlas, kamus dan buku referensi diterbitkan dalam bentuk CD-ROM. Semuanya dilengkapi dengan mesin pencari yang nyaman yang memungkinkan Anda menemukan materi yang Anda butuhkan dengan cepat. Kapasitas memori dua CD-ROM cukup untuk menampung ensiklopedia yang volumenya lebih besar daripada Great Soviet Encyclopedia.

Pada akhir tahun 1990-an, CD-R sekali tulis dan compact disc serta drive optik CD-RW yang dapat ditulis ulang dibuat, memungkinkan pengguna membuat rekaman audio dan video sesuai keinginan mereka.

Pada tahun 1990–2000, selain komputer pribadi desktop, PC “laptop” dirilis dalam bentuk koper portabel dan bahkan “palmtop” (perangkat genggam) saku yang lebih kecil - seperti namanya, PC ini muat di saku dan di telapak tangan Anda. dari tanganmu. Laptop dilengkapi dengan layar tampilan kristal cair yang terletak di penutup berengsel, dan untuk palmtop - di panel depan casing.

Pada tahun 1998–2000, miniatur “memori flash” solid-state (tanpa bagian yang bergerak) telah dibuat. Jadi, memori Memory Stick memiliki dimensi dan berat seperti permen karet, dan memori SD dari Panasonic memiliki ukuran dan berat prangko. Sedangkan volume memorinya yang dapat disimpan tanpa batas waktu adalah 64–128 MB bahkan 2–8 GB atau lebih.

Selain komputer pribadi portabel, superkomputer diciptakan untuk memecahkan masalah kompleks dalam sains dan teknologi - prakiraan cuaca dan gempa bumi, perhitungan roket dan pesawat, reaksi nuklir, dan penguraian kode genetik manusia. Mereka menggunakan beberapa hingga beberapa lusin mikroprosesor yang melakukan perhitungan paralel. Superkomputer pertama dikembangkan oleh Seymour Cray pada tahun 1976.

Pada tahun 2002, superkomputer NEC Earth Simulator dibangun di Jepang dan melakukan 35,6 triliun operasi per detik. Saat ini, ini adalah superkomputer tercepat di dunia.

Beras. 30. Seymour Cray

Beras. 31. Superkomputer Cray-1

Beras. 32. Superkomputer Cray-2

Pada tahun 2005, IBM mengembangkan superkomputer Blue Gene dengan kinerja lebih dari 30 triliun operasi per detik. Ini berisi 12.000 prosesor dan memiliki kekuatan seribu kali lebih besar daripada Deep Blue yang terkenal, yang dimainkan oleh juara dunia Garry Kasparov pada tahun 1997. IBM dan peneliti dari Institut Politeknik Swiss di Lausanne telah mencoba membuat model otak manusia untuk pertama kalinya.

Pada tahun 2006, komputer pribadi berusia 25 tahun. Mari kita lihat bagaimana perubahannya selama bertahun-tahun. Yang pertama dilengkapi dengan mikroprosesor Intel, beroperasi dengan frekuensi clock hanya 4,77 MHz dan memiliki RAM 16 KB. PC modern yang dilengkapi mikroprosesor Pentium 4, dibuat pada tahun 2001, memiliki frekuensi clock 3–4 GHz, RAM 512 MB - 1 GB, dan memori jangka panjang (harddisk) berkapasitas puluhan bahkan ratusan GB bahkan 1 terabyte. Kemajuan sebesar ini belum pernah terlihat di cabang teknologi mana pun kecuali komputasi digital. Jika kemajuan yang sama dicapai dalam meningkatkan kecepatan pesawat, maka mereka pasti sudah terbang dengan kecepatan cahaya sejak lama.

Jutaan komputer digunakan di hampir semua sektor ekonomi, industri, ilmu pengetahuan, teknologi, pedagogi, dan kedokteran.

Alasan utama kemajuan ini adalah tingginya tingkat mikrominiaturisasi perangkat elektronik digital dan kemajuan pemrograman yang membuat “komunikasi” pengguna biasa dengan komputer pribadi menjadi sederhana dan nyaman.

Mundur ke depan

Perhatian! Pratinjau slide hanya untuk tujuan informasi dan mungkin tidak mewakili semua fitur presentasi. Jika Anda tertarik dengan karya ini, silakan unduh versi lengkapnya.

Tujuan pelajaran:

1. mengenalkan sejarah perkembangan teknologi komputer, perangkat-perangkat yang merupakan pendahulu komputer dan penemunya
2. memberikan gambaran tentang hubungan antara perkembangan komputer dan perkembangan masyarakat manusia,
3. memperkenalkan fitur-fitur utama komputer dari generasi yang berbeda.
4. Perkembangan minat kognitif, kemampuan menggunakan literatur tambahan

Jenis pelajaran: mempelajari materi baru

Melihat: pelajaran-ceramah

Perangkat lunak dan perangkat lunak pengajaran: PC, slide presentasi yang menggambarkan perangkat utama, potret penemu dan ilmuwan.

Rencana belajar:

1. Waktu pengorganisasian
2. Memperbarui pengetahuan baru
3. Latar belakang komputer
4. Generasi komputer
5. Masa depan komputer
6. Konsolidasi pengetahuan baru
7. Menyimpulkan pelajaran
8. Pekerjaan rumah

1. Momen organisasi

Tugas panggung: Mempersiapkan siswa untuk bekerja dalam pelajaran. (Periksa kesiapan kelas untuk pelajaran, ketersediaan perlengkapan sekolah yang diperlukan, kehadiran)

2. Memperbarui pengetahuan baru

Tugas panggung: Mempersiapkan siswa untuk asimilasi aktif pengetahuan baru, memastikan motivasi siswa dan penerimaan tujuan kegiatan pendidikan dan kognitif. Menetapkan tujuan pelajaran.

Halo! Menurut Anda, penemuan teknis apa yang secara khusus mengubah cara orang bekerja?

(Siswa mengutarakan pendapatnya tentang masalah ini, guru mengoreksinya jika perlu)

- Anda benar, perangkat teknis utama yang mempengaruhi pekerjaan manusia adalah penemuan komputer – mesin komputasi elektronik. Hari ini dalam pelajaran kita akan mempelajari perangkat komputasi apa yang mendahului kemunculan komputer, bagaimana komputer itu sendiri berubah, urutan pembentukan komputer, kapan mesin yang dirancang hanya untuk menghitung menjadi perangkat teknis yang kompleks. Topik pelajaran kita: “Sejarah teknologi komputer. Generasi komputer." Tujuan pelajaran kita : mengenal sejarah perkembangan teknologi komputer, dengan perangkat-perangkat yang merupakan pendahulu komputer dan penemunya, mengenal ciri-ciri utama komputer dari berbagai generasi.

Selama pembelajaran kita akan bekerja dengan menggunakan presentasi multimedia yang terdiri dari 4 bagian “Prasejarah Komputer”, “Generasi Komputer”, “Galeri Ilmuwan”, “Kamus Komputer”. Setiap bagian memiliki subbagian “Uji diri Anda” - ini adalah tes di mana Anda akan segera mengetahui hasilnya.

3. Latar belakang komputer

Menarik perhatian siswa bahwa komputer adalah mesin komputasi elektronik, nama lain “komputer” atau “komputer” berasal dari kata kerja bahasa Inggris “menghitung” – menghitung, sehingga kata “komputer” dapat diterjemahkan menjadi “kalkulator”. Artinya, baik dalam kata komputer maupun kata komputer, arti utamanya adalah perhitungan. Meskipun Anda dan saya tahu betul bahwa komputer modern memungkinkan tidak hanya menghitung, tetapi juga membuat dan memproses teks, gambar, video, dan suara. Mari kita lihat sejarahnya...

(pada saat yang sama, kami menyusun tabel “Prasejarah Komputer” di buku catatan)

"Prasejarah Komputer"

Manusia zaman dahulu menguasai berhitung sebelum menulis. Pria tersebut memilih jarinya sebagai asisten pertama dalam berhitung. Kehadiran sepuluh jari itulah yang menjadi dasar sistem bilangan desimal. Negara yang berbeda berbicara dan menulis dalam bahasa yang berbeda, tetapi menghitung dengan cara yang sama. Pada abad ke-5 SM. Orang Yunani dan Mesir menggunakan ABAC untuk menghitung, alat yang mirip dengan sempoa Rusia.

Abacus adalah kata Yunani dan diterjemahkan sebagai papan hitung. Ide di balik desainnya adalah untuk memiliki bidang komputasi khusus di mana elemen penghitungan dipindahkan menurut aturan tertentu. Memang awalnya sempoa adalah sebuah papan yang dilapisi debu atau pasir. Anda bisa menggambar garis di atasnya dan memindahkan kerikil. Di Yunani Kuno, sempoa digunakan terutama untuk melakukan transaksi moneter. Satuan moneter besar dihitung di sisi kiri, dan uang receh di sebelah kanan. Penghitungan dilakukan dengan sistem bilangan biner-pentari. Di papan seperti itu mudah untuk menambah dan mengurangi, menambah atau mengurangi kerikil dan memindahkannya dari satu kategori ke kategori lainnya.

Sesampainya di Roma Kuno, sempoa berubah tampilannya. Bangsa Romawi mulai membuatnya dari perunggu, gading atau kaca berwarna. Papan itu memiliki dua baris celah yang dapat digunakan untuk memindahkan tulang. Sempoa berubah menjadi alat penghitung nyata yang memungkinkan representasi pecahan genap, dan jauh lebih nyaman daripada sempoa Yunani. Orang Romawi menyebut perangkat ini calculare - "kerikil". Dari sinilah kata kerja Latin calculare berasal – “menghitung”, dan dari situlah muncul kata Rusia “kalkulator”.

Setelah jatuhnya Kekaisaran Romawi, terjadi kemunduran ilmu pengetahuan dan kebudayaan dan sempoa ditutup untuk beberapa waktu. Itu dihidupkan kembali dan menyebar ke seluruh Eropa hanya pada abad ke-10. Sempoa digunakan oleh para pedagang, penukaran uang, dan perajin. Bahkan enam abad kemudian, sempoa tetap menjadi alat penting untuk melakukan perhitungan.

Secara alami, dalam jangka waktu yang lama, sempoa mengubah penampilannya dan pada abad XLL-XLLL memperoleh bentuk yang disebut penghitungan garis dan di antara garis-garis itu. Bentuk penghitungan ini di beberapa negara Eropa bertahan hingga akhir abad ke-16. dan baru kemudian akhirnya memberi jalan pada perhitungan di atas kertas.

Di Tiongkok, sempoa sudah dikenal sejak abad ke-4 SM. Tongkat hitung diletakkan di papan khusus. Secara bertahap mereka digantikan oleh chip multi-warna, dan pada abad ke-5 sempoa Cina - suan-pan - muncul. Itu adalah bingkai dengan dua baris benih yang digantung di ranting. Ada tujuh di antaranya di setiap ranting. Dari Tiongkok, suan-pan datang ke Jepang. Ini terjadi pada abad ke-15 dan alat itu disebut “soroban”.

Di Rusia, sempoa muncul bersamaan dengan di Jepang. Namun sempoa Rusia ditemukan secara independen, sebagaimana dibuktikan oleh faktor-faktor berikut. Pertama, sempoa Rusia sangat berbeda dengan sempoa Cina. Kedua, penemuan ini memiliki sejarah tersendiri.

“Menghitung dengan dadu” adalah hal biasa di Rusia. Penghitungannya hampir sama dengan penghitungan garis di Eropa, namun para juru tulis menggunakan biji buah sebagai ganti token. Di XVL muncul sempoa papan, versi pertama sempoa Rusia. Catatan tersebut sekarang disimpan di Museum Sejarah di Moskow.

Sempoa digunakan di Rusia selama hampir 300 tahun dan hanya digantikan oleh kalkulator saku murah.

Perangkat otomatis pertama di dunia yang dapat melakukan penjumlahan dibuat berdasarkan jam mekanis, dan dikembangkan pada tahun 1623 oleh Wilhelm Schickard, seorang profesor di Departemen Bahasa Oriental di salah satu universitas di Jerman. Namun kontribusi yang sangat berharga terhadap pengembangan perangkat yang membantu melakukan perhitungan tentu saja dibuat oleh Blaise Pascal, Godfried Leibniz dan Charles Babbage.

Pada tahun 1642, salah satu ilmuwan terhebat dalam sejarah manusia, ahli matematika, fisikawan, filsuf dan teolog Perancis Blaise Pascal, menemukan dan membuat alat mekanis untuk menjumlahkan dan mengurangkan bilangan - ARITHMOMETER. ? Menurut Anda, mesin penambah pertama dalam sejarah terbuat dari bahan apa? (pohon).

Ide utama untuk desain mesin masa depan terbentuk - transfer pelepasan otomatis. “Setiap roda... dari kategori tertentu, bergerak sebanyak sepuluh digit aritmatika, membuat roda berikutnya hanya bergerak satu digit” - rumus penemuan ini menegaskan prioritas Blaise Pascal dalam penemuan tersebut dan menjamin haknya untuk memproduksi dan menjual mobil.

Mesin Pascal menambahkan angka pada cakram khusus – roda. Digit desimal dari angka lima digit ditentukan dengan memutar disk yang ditandai dengan pembagian digital. Hasilnya terbaca di windows. Cakram tersebut memiliki satu gigi yang memanjang untuk memungkinkan pemindahan ke peringkat berikutnya.

Angka-angka awal diatur dengan memutar roda dial, memutar pegangan mengatur berbagai roda gigi dan rol yang bergerak, dan sebagai hasilnya, roda khusus dengan angka menunjukkan hasil penjumlahan atau pengurangan.

Pascal adalah salah satu manusia jenius terhebat. Dia adalah seorang matematikawan, fisikawan, mekanik, penemu, dan penulis. Teorema matematika dan hukum fisika menggunakan namanya. Dalam fisika, ada satuan pengukuran tekanan yang disebut Pascal. Dalam ilmu komputer, salah satu bahasa pemrograman paling populer menyandang namanya.

Pada tahun 1673, ahli matematika dan filsuf Jerman Gottfried Wilhelm Leibniz menemukan dan memproduksi mesin penjumlahan yang tidak hanya dapat menjumlahkan dan mengurangi angka, tetapi juga mengalikan dan membagi. Kelangkaan dan primitifnya komputer pertama tidak menghalangi Pascal dan Leibniz untuk mengungkapkan sejumlah gagasan menarik tentang peran teknologi komputer di masa depan. Leibniz menulis tentang mesin yang tidak hanya bekerja dengan angka, tetapi juga dengan kata, konsep, rumus, dan dapat melakukan operasi logis. Gagasan ini tampaknya tidak masuk akal bagi sebagian besar orang sezaman dengan Leibniz. Pada abad ke-18, pandangan Leibniz diejek oleh satiris besar Inggris J. Swift, penulis novel terkenal Gulliver's Travels.

Baru pada abad ke-20 pentingnya gagasan Pascal dan Leibniz menjadi jelas.

Seiring dengan perangkat komputasi, mekanisme OPERASI OTOMATIS MENURUT PROGRAM YANG SET (jukebox, jam pemukul, alat tenun Jacquard) juga dikembangkan.

Pada awal abad ke-19, matematikawan Inggris Charles Babbage, yang terlibat dalam penyusunan tabel untuk navigasi, mengembangkan PROYEK mesin komputasi "analitis", yang didasarkan pada PROGRAM CONTROL PRINCIPLE (PCU). Pemikiran inovatif Babbage diambil dan dikembangkan oleh muridnya Ada Lovelace, putri penyair George Byron - yang menjadi programmer pertama di dunia. Namun, implementasi praktis proyek Babbage tidak mungkin dilakukan karena kurangnya perkembangan industri dan teknologi.

Elemen utama mesin Babbage yang melekat pada komputer modern:

1. Gudang adalah perangkat tempat menyimpan angka awal dan hasil antara. Di komputer modern, ini adalah memori.
2. Pabrik adalah perangkat aritmatika di mana operasi dilakukan pada angka-angka yang diambil dari Gudang. Di komputer modern ini adalah Prosesor.
3. Blok masukan data sumber – perangkat masukan.
4. Hasil pencetakan – perangkat keluaran.

Arsitektur mesin secara praktis sesuai dengan arsitektur komputer modern, dan perintah yang dijalankan mesin analitik pada dasarnya mencakup semua perintah prosesor.

Fakta sejarah yang menarik adalah bahwa program pertama untuk Analytical Engine ditulis oleh Ada Augusta Lovelace, putri penyair besar Inggris George Byron. Babbage-lah yang menularkannya dengan ide untuk menciptakan mesin komputasi.

Ide pemrograman perangkat mekanis dengan menggunakan kartu berlubang pertama kali diterapkan pada tahun 1804 pada alat tenun tenun. Mereka pertama kali digunakan oleh desainer alat tenun. Penenun London Joseph Marie Jacquard berhasil dalam hal ini. Pada tahun 1801, ia menciptakan alat tenun otomatis yang dikendalikan dengan kartu berlubang.

Benang naik atau turun pada setiap pukulan shuttlecock, tergantung apakah ada lubang atau tidak. Benang melintang dapat mengelilingi masing-masing sisi memanjang, tergantung pada program pada kartu berlubang, sehingga menciptakan pola rumit dari benang yang terjalin. Tenun ini disebut “jacquard” dan dianggap sebagai salah satu tenun yang paling rumit dan rumit. Alat tenun yang digerakkan oleh program ini adalah perangkat industri pertama yang diproduksi secara massal dan dianggap sebagai salah satu mesin tercanggih yang pernah diciptakan manusia.

Ide untuk merekam suatu program pada kartu berlubang juga muncul di benak programmer pertama, Ada Augusta Lovelace. Dialah yang mengusulkan penggunaan kartu berlubang di Mesin Analitik Babbage. Secara khusus, dalam salah satu suratnya dia menulis: “Mesin Analitik menjalin pola aljabar dengan cara yang sama seperti alat tenun mereproduksi warna dan dedaunan.”

Herman Hollerith juga menggunakan kartu berlubang di mesinnya untuk mencatat dan memproses informasi. Kartu punch juga digunakan pada komputer generasi pertama.

Hingga tahun 40-an abad kedua puluh, teknologi komputer diwakili oleh mesin penjumlahan, yang dari mekanik menjadi listrik, di mana relai elektromagnetik menghabiskan beberapa detik untuk mengalikan angka, yang bekerja dengan prinsip yang persis sama dengan mesin penjumlahan Pascal dan Leibniz. Selain itu, mereka sangat tidak dapat diandalkan dan sering rusak. Menariknya, dulu penyebab rusaknya mesin penambah listrik adalah seekor ngengat yang tersangkut di relay, dalam bahasa Inggris “moth, Beetle” - bug, maka muncullah konsep “bug” sebagai kerusakan pada komputer.

Herman Hollerith lahir pada tanggal 29 Februari 1860 di kota Buffalo Amerika dalam keluarga emigran Jerman. Herman dengan mudah menguasai matematika dan ilmu alam, dan pada usia 15 tahun ia masuk School of Mines di Universitas Columbia. Seorang profesor di universitas yang sama menarik perhatian pemuda yang cakap tersebut dan mengundangnya setelah lulus dari sekolah ke biro sensus nasional, yang dipimpinnya. Sensus penduduk dilakukan setiap sepuluh tahun sekali. Populasinya terus bertambah, dan jumlahnya di Amerika Serikat pada saat itu berjumlah sekitar 50 juta orang. Hampir tidak mungkin mengisi kartu untuk setiap orang secara manual, lalu menghitung dan memproses hasilnya. Proses ini berlangsung selama beberapa tahun, hampir hingga sensus berikutnya. Penting untuk menemukan jalan keluar dari situasi ini. Herman Hollerith mendapat ide untuk memekanisasi proses ini dari Dr. John Billings, yang mengepalai departemen data konsolidasi. Dia menyarankan penggunaan kartu berlubang untuk mencatat informasi. Hollerith menamai mobilnya tabulator dan masuk 1887 tahun itu diuji di Baltimore. Hasilnya positif, dan percobaan diulangi di St. Louis. Perolehan waktu hampir sepuluh kali lipat. Pemerintah AS segera menandatangani kontrak dengan Hollerith untuk penyediaan tabulator, dan pada tahun 1890 sensus sudah dilakukan dengan menggunakan mesin. Pemrosesan hasilnya memakan waktu kurang dari dua tahun dan menghemat $5 juta. Sistem Hollerith tidak hanya memberikan kecepatan tinggi, tetapi juga memungkinkan untuk membandingkan data statistik pada berbagai parameter. Hollerith mengembangkan pelubang kunci praktis yang memungkinkan Anda membuat sekitar 100 lubang per menit secara bersamaan pada beberapa kartu, dan mengotomatiskan prosedur untuk memasukkan dan menyortir kartu berlubang. Penyortiran dilakukan dengan alat berupa satu set kotak yang bertutup. Kartu berlubang tersebut bergerak sepanjang semacam ban berjalan. Di satu sisi kartu terdapat pin baca pada pegas, di sisi lain terdapat reservoir air raksa. Ketika pin jatuh ke dalam lubang pada kartu berlubang, sirkuit listrik ditutup berkat merkuri di sisi lain. Tutup kotak yang sesuai dibuka dan sebuah kartu berlubang jatuh ke dalamnya. Tabulator telah digunakan untuk sensus penduduk di beberapa negara.

Pada tahun 1896, Herm Hollerith mendirikan Tabating Machine Company (TMC) dan mesinnya digunakan di mana-mana - baik di perusahaan industri besar maupun di perusahaan biasa. Dan pada tahun 1900, tabulator digunakan untuk sensus. mengganti nama perusahaan IBM (International Business Machines).

4. Generasi komputer (komputer)

(pada saat yang sama kami membuat catatan di buku catatan dan tabel “Generasi komputer (komputer)”)

SAYAgenerasi komputer: Pada usia 30-an abad ke-20 terjadi terobosan dan revolusi radikal dalam perkembangan fisika. Di komputer, mereka tidak lagi menggunakan roda, roller dan relay, tetapi tabung vakum vakum. Transisi dari elemen elektromekanis ke elemen elektronik segera meningkatkan kecepatan mesin ratusan kali lipat. Komputer operasi pertama dibuat di AS pada tahun 1945, di Universitas Pennsylvania oleh ilmuwan Eckert dan Mauchly dan disebut ENIAC. Mesin ini dibuat atas perintah Departemen Pertahanan AS untuk sistem pertahanan udara dan kontrol otomatis. Untuk menghitung dengan benar lintasan dan kecepatan proyektil untuk mencapai target udara, perlu diselesaikan sistem 6 persamaan diferensial. Komputer pertama seharusnya mengatasi masalah ini. Komputer pertama menempati dua lantai dalam satu gedung, berbobot 30 ton dan terdiri dari puluhan ribu tabung elektronik, yang dihubungkan dengan kabel, yang total panjangnya 10 ribu km. Ketika komputer ENIAC bekerja, listrik di kota dimatikan, begitu banyak listrik yang dikonsumsi oleh mesin ini, tabung elektronik dengan cepat menjadi terlalu panas dan mati. Sekelompok siswa tidak berbuat apa-apa selain terus mencari dan mengganti lampu yang padam.

Di Uni Soviet, pendiri teknologi komputer adalah Sergei Alekseevich Lebedev, yang menciptakan MESM (mesin hitung kecil) pada tahun 1951 (Kyiv) dan BESM (ESM berkecepatan tinggi) - 1952, Moskow.

IIgenerasi: Pada tahun 1948, ilmuwan Amerika Walter Brighten menemukan TRANSISTOR, perangkat semikonduktor yang menggantikan tabung radio. Transistor jauh lebih kecil dibandingkan tabung radio, lebih dapat diandalkan dan mengkonsumsi listrik jauh lebih sedikit; transistor ini menggantikan 40 tabung vakum! Komputer menjadi lebih kecil ukurannya dan jauh lebih murah, kecepatannya mencapai beberapa ratus operasi per detik. Sekarang komputer seukuran lemari es dan dapat dibeli serta digunakan oleh lembaga ilmiah dan teknis. Saat itu, Uni Soviet mengikuti perkembangan zaman dan memproduksi komputer kelas dunia BESM-6.

AKU AKU AKUgenerasi: Paruh kedua abad ke-20 ditandai dengan pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya fisika semikonduktor, dan sejak tahun 1964, transistor mulai ditempatkan pada sirkuit mikro yang dibuat pada permukaan kristal. Hal ini memungkinkan untuk mengatasi hambatan kinerja yang ke-sejuta.

IVgenerasi: Sejak tahun 1980, para ilmuwan telah belajar untuk menempatkan beberapa sirkuit terpadu pada satu chip; perkembangan mikroelektronika mengarah pada penciptaan mikroprosesor. Kristal IC lebih kecil dan tipis dari lensa kontak. Kinerja komputer modern mencapai ratusan juta operasi per detik.

Pada tahun 1977, PC (personal computer) pertama dari Apple Macintosh muncul. Sejak tahun 1981, IBM (International Business Machine) telah menjadi pemimpin dalam produksi PC, perusahaan ini telah beroperasi di pasar Amerika sejak abad ke-19 dan telah memproduksi berbagai perangkat untuk kantor - sempoa, mesin penambah pena, dll. dan telah memantapkan dirinya sebagai perusahaan terpercaya yang dipercaya oleh sebagian besar pebisnis di Amerika Serikat. Namun itu bukan satu-satunya alasan PC IBM jauh lebih populer dibandingkan PC Apple Macintosh. PC Apple Macintosh adalah “kotak hitam” bagi pengguna - tidak mungkin untuk membongkar, meningkatkan PC, atau memasang perangkat baru ke PC, sedangkan PC IBM terbuka untuk pengguna dan dengan demikian memungkinkan untuk merakit PC seperti a set konstruksi anak-anak, sehingga sebagian besar pengguna memilih PC IBM. Meskipun ketika kita mendengar kata komputer, kita berpikir tentang PC, ada tugas-tugas yang bahkan tidak dapat diselesaikan oleh PC modern, yang hanya dapat ditangani oleh superkomputer, yang kecepatannya mencapai miliaran operasi per detik.

Sekolah ilmiah Lebedev berhasil bersaing dengan perusahaan terkemuka AS IBM dalam hal hasil. Di antara ilmuwan dunia, sezaman dengan Lebedev, tidak ada orang yang, seperti dia, memiliki potensi kreatif yang begitu kuat untuk meliput periode dari penciptaan komputer tabung pertama hingga superkomputer berkecepatan sangat tinggi dengan aktivitas ilmiahnya. Ketika ilmuwan Amerika Norbert Wiener, yang disebut sebagai “nabi dunia maya pertama,” datang ke Uni Soviet pada tahun 1960, ia menyatakan, “Mereka sedikit tertinggal dari kita dalam hal peralatan, namun jauh di depan kita dalam TEORI otomasi.” Sayangnya, pada tahun 60an, ilmu sibernetika dianiaya sebagai “sains semu borjuis”; para ilmuwan sibernetika dipenjarakan, itulah sebabnya elektronik Soviet mulai tertinggal dibandingkan ilmu-ilmu asing. Meskipun menciptakan komputer baru menjadi mustahil, tidak ada yang bisa menghentikan pemikiran para ilmuwan. Oleh karena itu, para ilmuwan Rusia kita masih berada di depan pemikiran ilmiah dunia dalam bidang teori otomasi.

Untuk mengembangkan program komputer, diciptakanlah berbagai bahasa pemrograman (bahasa algoritmik). FORTRAN FORTRAN - FORmula TRANslated - bahasa pertama, dibuat pada tahun 1956 oleh J. Backus. Pada tahun 1961, BASIC BASIC (Kode Instart Simbolik Serba Guna Pemula) muncul - T. Kurtz, J. Kemeny.Pada tahun 1971, Profesor di Universitas Zurich Nicholas Wirth menciptakan bahasa Pascal Pascal, yang dinamai ilmuwan Blaise Pascal. Bahasa lain juga diciptakan: Ada, Algol, Cobol, C, Prolog, Fred, Logo, Lisp, dll. Namun bahasa pemrograman yang paling populer adalah Pascal, banyak bahasa kemudian mengambil dari Pascal perintah dasar dan prinsip-prinsip operasi. konstruksi program, misalnya bahasa C, C+ dan sistem pemrograman Delphi, bahkan BASIC, setelah diubah, meminjam struktur dan keserbagunaannya dari Pascal. Di kelas 11 kita akan mempelajari bahasa Pascal dan belajar membuat program untuk menyelesaikan masalah dengan rumus, untuk mengolah teks, belajar menggambar dan membuat gambar bergerak.

Superkomputer

5. Masa depan komputasi

• Keuntungan dari kecerdasan buatan (AI):
• Komputer molekuler
• Biokomputer
• Komputer optik
• Komputer kuantum

6. Konsolidasi pengetahuan baru

Dimungkinkan untuk mengkonsolidasikan materi baru menggunakan tes dalam presentasi multimedia untuk pelajaran: bagian “Uji diri Anda” di setiap bagian presentasi: “Latar belakang komputer”, “Generasi komputer”, “Galeri ilmuwan”.

Menguji pengetahuan tentang topik ini dapat dilakukan dengan menggunakan tes “Sejarah Ilmu Komputer” ( Lampiran 1) dalam 4 versi dan tes tentang ilmuwan “Informatika dalam Manusia” ( Lampiran 2)

7. Menyimpulkan pelajaran

Memeriksa tabel yang sudah diisi ( Lampiran 3)

8. Pekerjaan rumah

• kuliah di buku catatan untuk presentasi, tabel “Prasejarah Komputer”, “Generasi Komputer”
• menyiapkan pesan tentang komputer generasi ke 5 (komputer masa depan)

Komputer yang mereka ciptakan bekerja seribu kali lebih cepat dari Mark 1. Namun ternyata komputer ini sering kali dalam keadaan idle, karena untuk mengatur metode perhitungan (program) pada komputer ini perlu menyambungkan kabel-kabel sesuai kebutuhan selama beberapa jam atau bahkan beberapa hari. Dan penghitungannya sendiri hanya memakan waktu beberapa menit atau bahkan detik.

Untuk mempermudah dan mempercepat proses pengaturan program, Mauchly dan Eckert mulai merancang komputer baru yang dapat menyimpan program di memorinya. Pada tahun 1945, ahli matematika terkenal John von Neumann direkrut untuk bekerja dan menyiapkan laporan di komputer ini. Laporan tersebut dikirimkan ke banyak ilmuwan dan dikenal luas karena di dalamnya von Neumann dengan jelas dan sederhana merumuskan prinsip-prinsip umum fungsi komputer, yaitu perangkat komputasi universal. Dan hingga saat ini, sebagian besar komputer dibuat sesuai dengan prinsip-prinsip yang diuraikan John von Neumann dalam laporannya pada tahun 1945. Komputer pertama yang mewujudkan prinsip von Neumann dibuat pada tahun 1949 oleh peneliti Inggris Maurice Wilkes.

Perkembangan mesin serial elektronik pertama UNIVAC (Universal Automatic Computer) dimulai sekitar tahun 1947 oleh Eckert dan Mauchli yang mendirikan perusahaan ECKERT-MAUCHLI pada bulan Desember tahun yang sama. Model mesin pertama (UNIVAC-1) dibuat untuk Biro Sensus AS dan dioperasikan pada musim semi tahun 1951. Komputer sekuensial UNIVAC-1 dibuat berdasarkan komputer ENIAC dan EDVAC. Ini beroperasi pada frekuensi clock 2,25 MHz dan berisi sekitar 5000 tabung vakum. Perangkat penyimpanan internal dengan kapasitas 1000 angka desimal 12-bit diimplementasikan pada 100 jalur penundaan merkuri.

Segera setelah mesin UNIVAC-1 dioperasikan, para pengembangnya mendapatkan ide pemrograman otomatis. Intinya adalah memastikan bahwa mesin itu sendiri dapat menyiapkan urutan perintah yang diperlukan untuk memecahkan masalah tertentu.

Faktor pembatas yang kuat dalam pekerjaan para perancang komputer di awal tahun 1950-an adalah kurangnya memori berkecepatan tinggi. Menurut salah satu pionir komputasi, D. Eckert, “arsitektur suatu mesin ditentukan oleh memori.” Para peneliti memfokuskan upaya mereka pada sifat memori cincin ferit yang dirangkai pada matriks kawat.

Pada tahun 1951, J. Forrester menerbitkan artikel tentang penggunaan inti magnetik untuk menyimpan informasi digital. Mesin Whirlwind-1 adalah yang pertama menggunakan memori inti magnetik. Terdiri dari 2 kubus berukuran 32 x 32 x 17 dengan inti yang menyediakan penyimpanan 2048 kata untuk bilangan biner 16-bit dengan satu bit paritas.

Segera, IBM terlibat dalam pengembangan komputer elektronik. Pada tahun 1952, ia merilis komputer elektronik industri pertamanya, IBM 701, yang merupakan komputer paralel sinkron yang berisi 4.000 tabung vakum dan 12.000 dioda germanium. Versi perbaikan dari mesin IBM 704 dibedakan dari kecepatannya yang tinggi, menggunakan register indeks dan merepresentasikan data dalam bentuk floating point.

IBM 704
Setelah komputer IBM 704, dirilislah IBM 709, yang secara arsitektural mirip dengan mesin generasi kedua dan ketiga. Pada mesin ini, pengalamatan tidak langsung digunakan untuk pertama kalinya dan saluran I/O muncul untuk pertama kalinya.

Pada tahun 1956, IBM mengembangkan kepala magnet mengambang di bantalan udara. Penemuan mereka memungkinkan terciptanya jenis memori baru - perangkat penyimpanan disk (SD), yang pentingnya dihargai sepenuhnya dalam dekade berikutnya perkembangan teknologi komputer. Perangkat penyimpanan disk pertama muncul di mesin IBM 305 dan RAMAC. Yang terakhir memiliki paket yang terdiri dari 50 cakram logam berlapis magnet yang diputar pada kecepatan 12.000 rpm. Permukaan disk berisi 100 track untuk merekam data, masing-masing berisi 10.000 karakter.

Mengikuti komputer produksi pertama UNIVAC-1, Remington-Rand pada tahun 1952 merilis komputer UNIVAC-1103, yang bekerja 50 kali lebih cepat. Kemudian, interupsi perangkat lunak digunakan untuk pertama kalinya di komputer UNIVAC-1103.

Karyawan Rernington-Rand menggunakan bentuk algoritma penulisan aljabar yang disebut “Kode Pendek” (penerjemah pertama, dibuat pada tahun 1949 oleh John Mauchly). Selain itu, perlu diperhatikan perwira Angkatan Laut AS dan kepala tim pemrograman, kemudian kapten (yang kemudian menjadi satu-satunya laksamana wanita di Angkatan Laut) Grace Hopper, yang mengembangkan program kompiler pertama. Omong-omong, istilah "kompiler" pertama kali diperkenalkan oleh G. Hopper pada tahun 1951. Program kompilasi ini menerjemahkan seluruh program ke dalam bahasa mesin, ditulis dalam bentuk aljabar yang nyaman untuk diproses. G. Hopper juga penulis istilah “bug” yang diterapkan pada komputer. Suatu ketika, seekor kumbang (dalam bahasa Inggris - bug) terbang ke laboratorium melalui jendela yang terbuka, yang duduk di kontak, menyebabkan korsleting, menyebabkan kerusakan serius pada pengoperasian mesin. Kumbang yang terbakar ditempelkan pada log administratif, tempat berbagai malfungsi dicatat. Ini adalah bagaimana bug pertama di komputer didokumentasikan.

IBM mengambil langkah pertama di bidang otomasi pemrograman dengan menciptakan “Fast Coding System” untuk mesin IBM 701 pada tahun 1953. Di Uni Soviet, A. A. Lyapunov mengusulkan salah satu bahasa pemrograman pertama. Pada tahun 1957, sebuah kelompok yang dipimpin oleh D. Backus menyelesaikan pekerjaan pada bahasa pemrograman tingkat tinggi pertama, yang kemudian menjadi populer, yang disebut FORTRAN. Bahasa tersebut, yang pertama kali diimplementasikan pada komputer IBM 704, berkontribusi pada perluasan cakupan komputer.

Alexei Andreevich Lyapunov
Di Inggris Raya pada bulan Juli 1951, pada sebuah konferensi di Universitas Manchester, M. Wilkes mempresentasikan laporan “Metode Terbaik untuk Merancang Mesin Otomatis,” yang menjadi karya perintis tentang dasar-dasar pemrograman mikro. Metode yang dia usulkan untuk merancang perangkat kontrol telah diterapkan secara luas.

M. Wilkes mewujudkan idenya tentang microprogramming pada tahun 1957 ketika menciptakan mesin EDSAC-2. Pada tahun 1951, M. Wilkes, bersama dengan D. Wheeler dan S. Gill, menulis buku teks pemrograman pertama, “Menyusun Program untuk Mesin Komputasi Elektronik.”

Pada tahun 1956, Ferranti merilis komputer Pegasus yang untuk pertama kalinya menerapkan konsep general Purpose Register (GPR). Dengan munculnya RON, perbedaan antara register indeks dan akumulator dihilangkan, dan pemrogram tidak hanya memiliki satu, tetapi beberapa register akumulator.

Munculnya komputer pribadi

Keberhasilan Altair-8800 memaksa banyak perusahaan untuk juga mulai memproduksi komputer pribadi. Komputer pribadi mulai dijual lengkap, dengan keyboard dan monitor; permintaannya mencapai puluhan dan kemudian ratusan ribu unit per tahun. Beberapa majalah yang didedikasikan untuk komputer pribadi bermunculan. Pertumbuhan penjualan sangat difasilitasi oleh berbagai program bermanfaat yang memiliki kepentingan praktis. Program yang didistribusikan secara komersial juga muncul, misalnya program pengeditan teks WordStar dan pengolah spreadsheet VisiCalc (masing-masing pada tahun 1978 dan 1979). Ini dan banyak program lainnya menjadikan pembelian komputer pribadi sangat menguntungkan bagi bisnis: dengan bantuan mereka, dimungkinkan untuk melakukan perhitungan akuntansi, menyusun dokumen, dll. Menggunakan komputer besar untuk tujuan ini terlalu mahal.

Pada akhir tahun 1970-an, merebaknya komputer pribadi bahkan menyebabkan sedikit penurunan permintaan terhadap komputer besar dan komputer mini (minicomputer). Hal ini menjadi perhatian serius bagi IBM, perusahaan terkemuka dalam produksi komputer besar, dan pada tahun 1979 IBM memutuskan untuk mencoba pasar komputer pribadi. Namun, manajemen perusahaan meremehkan pentingnya pasar ini di masa depan dan memandang pembuatan komputer pribadi hanya sebagai eksperimen kecil - seperti salah satu dari lusinan pekerjaan yang dilakukan di perusahaan untuk membuat peralatan baru. Agar tidak menghabiskan terlalu banyak uang untuk eksperimen ini, manajemen perusahaan memberikan kebebasan yang belum pernah terjadi sebelumnya kepada unit yang bertanggung jawab atas proyek ini di perusahaan. Secara khusus, dia tidak diperbolehkan merancang komputer pribadi dari awal, tetapi menggunakan blok yang dibuat oleh perusahaan lain. Dan unit ini memanfaatkan sepenuhnya kesempatan yang diberikan.

Mikroprosesor 16-bit terbaru Intel-8088 dipilih sebagai mikroprosesor utama komputer. Penggunaannya memungkinkan peningkatan potensi kemampuan komputer secara signifikan, karena mikroprosesor baru memungkinkan bekerja dengan memori 1 megabyte, dan semua komputer yang tersedia pada saat itu dibatasi hingga 64 kilobyte.

Pada bulan Agustus 1981, komputer baru bernama IBM PC secara resmi diperkenalkan ke publik, dan segera setelah itu memperoleh popularitas besar di kalangan pengguna. Beberapa tahun kemudian, IBM PC mengambil posisi terdepan di pasar, menggantikan model komputer 8-bit.

PC IBM
Rahasia popularitas PC IBM adalah bahwa IBM tidak menjadikan komputernya sebagai perangkat tunggal dan tidak melindungi desainnya dengan paten. Sebaliknya, dia merakit komputer dari bagian-bagian yang diproduksi secara independen dan tidak merahasiakan spesifikasi bagian-bagian tersebut dan cara penyambungannya. Sebaliknya, prinsip-prinsip desain IBM PC tersedia untuk semua orang. Pendekatan ini, yang disebut prinsip arsitektur terbuka, menjadikan PC IBM meraih kesuksesan yang menakjubkan, meskipun hal ini menghalangi IBM untuk berbagi manfaat dari kesuksesannya. Berikut pengaruh keterbukaan arsitektur PC IBM terhadap perkembangan komputer pribadi.

Janji dan popularitas IBM PC membuat produksi berbagai komponen dan perangkat tambahan untuk IBM PC menjadi sangat menarik. Persaingan antar produsen telah menyebabkan komponen dan perangkat menjadi lebih murah. Segera, banyak perusahaan tidak lagi puas dengan peran produsen komponen PC IBM dan mulai merakit komputer mereka sendiri yang kompatibel dengan PC IBM. Karena perusahaan-perusahaan ini tidak perlu menanggung biaya besar IBM untuk penelitian dan pemeliharaan struktur perusahaan besar, mereka mampu menjual komputer mereka jauh lebih murah (terkadang 2-3 kali lipat) dibandingkan komputer IBM serupa.

Komputer yang kompatibel dengan IBM PC pada awalnya disebut "klon", tetapi julukan ini tidak diterima, karena banyak produsen komputer yang kompatibel dengan IBM PC mulai menerapkan kemajuan teknis lebih cepat daripada IBM sendiri. Pengguna dapat mengupgrade komputer mereka secara mandiri dan melengkapinya dengan perangkat tambahan dari ratusan produsen berbeda.

Komputer pribadi masa depan

PC tersebut akan berukuran kecil dan memiliki kekuatan superkomputer modern. PC akan menjadi gudang informasi yang mencakup seluruh aspek kehidupan kita sehari-hari, tidak akan terikat dengan jaringan listrik. PC ini akan terlindungi dari pencuri berkat pemindai biometrik yang akan mengenali pemiliknya melalui sidik jari.

Cara utama untuk berkomunikasi dengan komputer adalah melalui suara. Komputer desktop akan berubah menjadi "candy bar", atau lebih tepatnya, menjadi layar komputer raksasa - tampilan fotonik interaktif. Tidak diperlukan keyboard, karena semua tindakan dapat dilakukan dengan satu sentuhan jari. Namun bagi mereka yang lebih menyukai keyboard, keyboard virtual dapat dibuat di layar kapan saja dan dihapus saat tidak diperlukan lagi.

Komputer akan menjadi sistem operasi rumah, dan rumah akan mulai merespon kebutuhan pemiliknya, mengetahui kesukaannya (membuat kopi pada jam 7, memutar musik favoritnya, merekam acara TV yang diinginkan, mengatur suhu dan kelembaban, dll.)

Ukuran layar tidak akan berperan apa pun di komputer masa depan. Ini bisa sebesar desktop Anda atau kecil. Versi layar komputer yang lebih besar akan didasarkan pada kristal cair yang tereksitasi secara fotonik, yang akan memiliki konsumsi daya yang jauh lebih rendah dibandingkan monitor LCD saat ini. Warna akan cerah dan gambar akan akurat (dapat ditampilkan plasma). Faktanya, konsep "resolusi" saat ini akan sangat berkurang.

Perangkat dan perangkat komputasi dari jaman dahulu hingga saat ini

Tahapan utama dalam perkembangan teknologi komputer adalah: Manual - hingga abad ke-17, Mekanik - dari pertengahan abad ke-17, Elektromekanis - dari tahun 90-an abad ke-19, Elektronik - dari tahun 40-an abad ke-20.

Periode manual dimulai pada awal peradaban manusia.

Dalam segala kegiatannya, manusia selalu menemukan dan menciptakan berbagai macam sarana, perlengkapan dan perkakas untuk memperluas kemampuannya dan memperlancar pekerjaannya.

Dengan berkembangnya perdagangan, muncul kebutuhan akan rekening. Berabad-abad yang lalu, untuk melakukan berbagai perhitungan, orang-orang mulai menggunakan jari mereka sendiri, kemudian kerikil, tongkat, simpul, dll. Namun seiring berjalannya waktu, tugas yang dihadapinya menjadi lebih rumit, dan menjadi perlu untuk menemukan cara, menemukan perangkat yang dapat membantunya memecahkan masalah ini.

Salah satu perangkat pertama (abad ke-5 SM) yang memfasilitasi perhitungan adalah papan khusus, yang kemudian disebut sempoa (dari bahasa Yunani “papan hitung”). Perhitungannya dilakukan dengan memindahkan tulang atau kerikil di ceruk papan yang terbuat dari perunggu, batu, gading, dll. Di Yunani, sempoa sudah ada pada abad ke-5 SM. e. Satu alur berhubungan dengan satuan, yang lain dengan puluhan, dan seterusnya. Jika dalam alur mana pun saat menghitung lebih dari 10 kerikil dikumpulkan, kerikil tersebut dikeluarkan dan satu kerikil ditambahkan ke digit berikutnya. Bangsa Romawi memperbaiki sempoa, berpindah dari alur dan kerikil ke papan marmer dengan alur yang dipahat dan bola marmer. Dengan bantuannya, dimungkinkan untuk melakukan operasi matematika penjumlahan dan pengurangan yang paling sederhana.

Variasi sempoa Cina - suanpan - muncul pada abad ke-6 M; Soroban adalah sempoa Jepang, berasal dari suanpan Tiongkok, yang dibawa ke Jepang pada abad 15-16. abad ke-16 - Sempoa Rusia dengan sistem bilangan desimal sedang dibuat. Mereka telah mengalami perubahan signifikan selama berabad-abad, namun terus digunakan hingga tahun 80-an abad ke-20.

Pada awal abad ke-17, matematikawan Skotlandia J. Napier memperkenalkan logaritma, yang memiliki dampak revolusioner pada penghitungan. Mistar hitung yang ia ciptakan berhasil digunakan lima belas tahun yang lalu, melayani para insinyur selama lebih dari 360 tahun. Tidak diragukan lagi, ini merupakan pencapaian puncak alat komputasi manual pada periode otomatisasi.

Perkembangan ilmu mekanika pada abad ke-17 menjadi prasyarat terciptanya perangkat dan instrumen komputasi dengan menggunakan metode perhitungan mekanis. Di antara alat-alat mekanis tersebut terdapat mesin penjumlahan (dapat menjumlahkan dan mengurangi), alat perkalian (dapat mengalikan dan membagi), lama kelamaan digabungkan menjadi satu - mesin penjumlah (dapat melakukan keempat operasi aritmatika).

Dalam buku harian Leonardo da Vinci dari Italia yang brilian (1452-1519), sejumlah gambar telah ditemukan di zaman kita, yang ternyata merupakan sketsa komputer penjumlahan pada roda gigi, yang mampu menambahkan angka desimal 13-bit . Pada tahun-tahun yang jauh itu, ilmuwan brilian itu mungkin satu-satunya orang di Bumi yang memahami perlunya menciptakan perangkat untuk memfasilitasi pekerjaan melakukan perhitungan. Namun, kebutuhan akan hal ini sangat kecil (atau lebih tepatnya, tidak ada sama sekali!) sehingga hanya lebih dari seratus tahun setelah kematian Leonardo da Vinci, orang Eropa lainnya ditemukan - ilmuwan Jerman Wilhelm Schickard (1592-1636). ), yang, tentu saja, tidak membaca buku harian orang Italia yang hebat - yang mengusulkan solusinya untuk masalah ini. Alasan yang mendorong Schiccard mengembangkan mesin hitung untuk menjumlahkan dan mengalikan bilangan desimal enam digit adalah kenalannya dengan astronom Polandia J. Kepler. Setelah mengenal karya astronom hebat, yang terutama berkaitan dengan perhitungan, Schickard terinspirasi oleh gagasan untuk membantunya dalam pekerjaan sulitnya. Dalam surat yang ditujukan kepadanya, dikirim pada tahun 1623, ia memberikan gambar mesin tersebut dan menceritakan cara kerjanya.

Salah satu contoh pertama mekanisme tersebut adalah “jam hitung” yang dikembangkan oleh matematikawan Jerman Wilhelm Schickard. Pada tahun 1623, ia menciptakan mesin yang menjadi kalkulator otomatis pertama. Mesin Schickard dapat menambah dan mengurangi angka enam digit, membunyikan bel ketika sudah penuh. Sayangnya, sejarah belum menyimpan informasi tentang nasib mobil tersebut selanjutnya.

Penemuan Leonardo da Vinci dan Wilhelm Schiccard baru diketahui di zaman kita. Mereka tidak dikenal oleh orang-orang sezamannya.

Komputer pertama yang paling terkenal adalah mesin penjumlahan Blaise Pascal, yang pada tahun 1642 membuat model Pascalina - menambahkan mesin untuk angka delapan digit. B. Pascal mulai menciptakan Pascalina pada usia 19 tahun, mengamati pekerjaan ayahnya yang seorang pemungut pajak dan seringkali harus melakukan perhitungan yang panjang dan membosankan. Dan satu-satunya tujuannya adalah membantunya dalam pekerjaannya.

Pada tahun 1673, ahli matematika Jerman Leibniz menciptakan aritmometer pertama, yang memungkinkan dia melakukan keempat operasi aritmatika. “...Mesin saya memungkinkan untuk melakukan perkalian dan pembagian bilangan besar secara instan, tanpa harus melakukan penjumlahan dan pengurangan secara berurutan,” tulis V. Leibniz kepada salah satu temannya. Mesin Leibniz dikenal di sebagian besar negara Eropa.

Prinsip perhitungannya ternyata berhasil, selanjutnya model tersebut berulang kali disempurnakan di berbagai negara oleh ilmuwan yang berbeda.

Dan sejak tahun 1881, produksi serial mesin penjumlah diselenggarakan, yang digunakan untuk perhitungan praktis hingga tahun enam puluhan abad ke-20.

Model produksi massal yang paling terkenal adalah mesin penambah Felix, buatan Rusia, yang mendapatkan namanya pada tahun 1900. di pameran internasional di Paris medali emas.

Juga termasuk dalam periode mekanis adalah pengembangan teoretis dari mesin analitik Babidge, yang tidak dilaksanakan karena kurangnya dana. Perkembangan teoritis dimulai pada tahun 1920-1971. Analytical Engine seharusnya menjadi mesin pertama yang menggunakan prinsip kontrol program dan dimaksudkan untuk menghitung algoritma apa pun, input-output direncanakan menggunakan kartu berlubang, dan seharusnya bekerja pada mesin uap. Mesin analitik terdiri dari empat bagian utama berikut: unit penyimpanan data awal, perantara, dan hasil (gudang - memori); unit pemrosesan data (pabrik - perangkat aritmatika); unit kendali urutan perhitungan (perangkat kendali); blok untuk memasukkan data awal dan hasil pencetakan (perangkat input/output), yang kemudian menjadi prototipe struktur semua komputer modern. Lady Ada Lovelace (putri penyair Inggris George Byron) bekerja bersamaan dengan ilmuwan Inggris. Dia mengembangkan program pertama untuk mesin tersebut, meletakkan banyak ide dan memperkenalkan sejumlah konsep dan istilah yang bertahan hingga hari ini. Countess Lovelace dianggap sebagai pemrogram komputer pertama, dan bahasa pemrograman ADA dinamai menurut namanya. Meskipun proyek ini tidak dilaksanakan, proyek ini diketahui secara luas dan sangat dihargai oleh para ilmuwan. Charles Babidge satu abad lebih maju dari zamannya.

Bersambung…