Механик компьютерийн хөгжлийн түүх. Компьютерийн инженер. Тооцоологчоос компьютер хүртэл

Лекц No 10. КОМПЬЮТЕР ИНЖЕНЕРИЙН ХӨГЖЛИЙН ТҮҮХ.

1.1. КОМПЬЮТЕРИЙН ТОНОГ ТӨХӨӨРӨМЖИЙН ХӨГЖЛИЙН ЭХНИЙ ШАТ

Мэдээлэл боловсруулах, түүний дотор тооцоолол хийх ажлыг автоматжуулах хэрэгцээ эрт дээр үеэс үүссэн. Түүхэнд анхны бөгөөд үүний дагуу хамгийн энгийн тоолох төхөөрөмж нь гар тоолох төхөөрөмжийг хэлдэг абакус байсан гэж үздэг.

Олон оронтой бүхэл тоог нэмэх чадвартай машин бүтээх асуудлыг шийдэх анхны оролдлого бол Леонардо да Винчигийн 1500 онд бүтээсэн 13 битийн нэмэх төхөөрөмжийн тойм зураг юм.

1642 онд Блэйз Паскаль тоо нэмэх үйлдлийг механикаар гүйцэтгэдэг төхөөрөмжийг зохион бүтээжээ. Паскалийн бүтээлүүдтэй танилцаж, түүний арифметик машиныг судалсны дараа Готфрид Вильгельм Лейбниц түүнд ихээхэн сайжруулалт хийж, 1673 онд арифмометр зохион бүтээжээ. механикаардөрвөн арифметик үйлдэл хийх. 19-р зуунаас эхлэн нэмэх машинууд маш өргөн тархаж, ашиглагдаж байна. Тэд бүр маш нарийн төвөгтэй тооцоо, жишээлбэл, их буугаар буудах баллистик хүснэгтийн тооцоог хийсэн. Тусгай мэргэжил байсан - тоолуур.

Абакус болон гар аргаар тооцоолох түүнтэй төстэй төхөөрөмжтэй харьцуулахад тодорхой ахиц дэвшил гарсан хэдий ч эдгээр механик тооцоолох төхөөрөмжүүд хүний ​​байнгын оролцоо шаардлагатайтооцоо хийх явцад. Ийм төхөөрөмж дээр тооцоолол хийж байгаа хүн түүний ажиллагааг өөрөө хянаж, гүйцэтгэсэн үйлдлийн дарааллыг тодорхойлдог.

Компьютерийн технологийг зохион бүтээгчдийн мөрөөдөл бол хүний ​​оролцоогүйгээр урьдчилан бэлтгэсэн программын дагуу тооцоолол хийх санал тоолох машин бүтээх явдал байв.

19-р зууны эхний хагаст Английн математикч Чарльз Бэббиж бүх нийтийн тооцоолох төхөөрөмжийг бүтээх гэж оролдсон. Аналитик машин, хүний ​​оролцоогүйгээр арифметик үйлдлийг гүйцэтгэх ёстой байсан. Аналитик хөдөлгүүр нь компьютерийн үндсэн суурь болсон зарчмуудыг багтаасан бөгөөд орчин үеийн компьютерт байдаг бүх үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хангасан. Бэббижийн аналитик хөдөлгүүр нь дараах хэсгүүдээс бүрдэх ёстой.

1. "Үйлдвэр" нь бүх төрлийн өгөгдлийг (ALU) боловсруулах бүх үйлдлийг гүйцэтгэдэг төхөөрөмж юм.

2. "Оффис" гэдэг нь өгөгдөл боловсруулах програмын гүйцэтгэлийг зохион байгуулах, энэ процессын явцад машины бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн зохицуулалттай ажиллагааг хангах төхөөрөмж юм (CU).

3. "Агуулах" нь анхны өгөгдөл, завсрын утга, өгөгдөл боловсруулах үр дүнг (санах ой эсвэл зүгээр л санах ой) хадгалах зориулалттай төхөөрөмж юм.

4. Өгөгдлийг компьютерт хандах боломжтой хэлбэрт хөрвүүлэх чадвартай төхөөрөмжүүд (кодлох). Оролтын төхөөрөмжүүд.

5. Мэдээллийн боловсруулалтын үр дүнг хүмүүст ойлгомжтой хэлбэрт хувиргах чадвартай төхөөрөмжүүд. Гаралтын төхөөрөмжүүд.

Машины эцсийн хувилбарт программ болон боловсруулагдах өгөгдлийг уншдаг гурван цоолбортой карт оруулах төхөөрөмжтэй байсан.

Бэббиж ажлаа дуусгаж чадаагүй - тэр үеийн механик технологид тулгуурлан энэ нь хэтэрхий хэцүү байсан. Гэсэн хэдий ч тэрээр үндсэн санааг боловсруулж, 1943 онд Америкийн Ховард Айкен 20-р зууны технологид суурилсан - цахилгаан механик реле- компанийн нэг аж ахуйн нэгж дээр барьж чадсан IBM "Марк-1" нэртэй ийм машин. Механик элементүүдийг (тоолох дугуй) тоог илэрхийлэхэд, цахилгаан механик элементүүдийг удирдахад ашигласан.

1.2. ЭЛЕКТРОН ТООЦООЧЛОЛЫН ИНЖЕНЕРИЙН ОРЧИН ҮЕИЙН ТҮҮХИЙН ЭХЛЭЛ

Тооцоололд жинхэнэ хувьсгал электрон төхөөрөмжүүдийн хэрэглээтэй холбоотойгоор гарсан. Тэдгээрийн ажил 30-аад оны сүүлээр АНУ, Герман, Их Британи, ЗХУ-д нэгэн зэрэг эхэлсэн. Энэ үед тоон мэдээллийг боловсруулах, хадгалах төхөөрөмжийн техникийн үндэс болсон вакуум хоолойг радио инженерийн төхөөрөмжид аль хэдийн өргөн ашиглаж эхэлсэн.

Америкийн хамгийн агуу математикчдын нэг Жон фон Нейман электрон компьютерийн технологийг хөгжүүлэх онол, практикт асар их хувь нэмэр оруулсан. "Фон Нейманы зарчмууд" шинжлэх ухааны түүхэнд мөнхөд орсон. Эдгээр зарчмуудын хослол нь сонгодог (фон Нейман) компьютерийн архитектурыг бий болгосон. Хамгийн чухал зарчмуудын нэг болох хадгалсан програмын зарчим нь программыг машины санах ойд анхны мэдээлэл хадгалагдсантай адилаар хадгалахыг шаарддаг. Хадгалсан програмтай анхны компьютер ( EDSAC ) 1949 онд Их Британид баригдсан.

Манай улсад 70-аад он хүртэл компьютер бүтээх ажлыг бараг бүхэлдээ бие даасан, гадаад ертөнцөөс хараат бусаар хийдэг байсан (мөн энэ "ертөнц" өөрөө АНУ-аас бараг бүрэн хамааралтай байсан). Баримт нь электрон компьютерийн технологи нь анх бий болсон цагаасаа л маш нууц стратегийн бүтээгдэхүүн гэж тооцогддог байсан тул ЗХУ үүнийг бие даан хөгжүүлж, үйлдвэрлэх ёстой байв. Аажмаар нууцлалын дэглэмийг зөөлрүүлсэн боловч 80-аад оны сүүлчээр манай улс зөвхөн хуучирсан компьютерийн загваруудыг гадаадад худалдаж авах боломжтой байсан (мөн хамгийн орчин үеийн, хүчирхэг компьютеруудыг тэргүүлэгч үйлдвэрлэгчид болох АНУ, Япон нууцаар боловсруулж, үйлдвэрлэдэг хэвээр байна. горим).

Дотоодын анхны компьютер болох MESM ("жижиг электрон компьютер") нь 1951 онд Зөвлөлтийн хамгийн том компьютер зохион бүтээгч Сергей Александрович Лебедевийн удирдлаган дор бүтээгдсэн. Тэдний дунд рекорд тогтоож, тухайн үедээ дэлхийн шилдэгүүдийн нэг нь BESM-6 ("Том электрон тооцоолох машин, 6-р загвар") байсан бөгөөд 60-аад оны дундуур бүтээгдсэн бөгөөд удаан хугацааны туршид батлан ​​хамгаалах, сансар судлалын үндсэн машин байсан юм. ЗХУ-д судалгаа, шинжлэх ухаан, техникийн судалгаа. BESM цувралын машинуудаас гадна "Минск", "Урал", М-20, "Мир" болон бусад цуврал компьютеруудыг үйлдвэрлэсэн.

Цуваа үйлдвэрлэж эхэлснээр компьютерууд үеүдэд хуваагдаж эхэлсэн; холбогдох ангиллыг доор харуулав.

1.3. КОМПЬЮТЕРИЙН ҮЕ

Компьютерийн технологийн түүхэнд компьютерийг үе үеээр нь ялгах өвөрмөц үе байдаг. Энэ нь эхлээд физик, технологийн зарчим дээр суурилдаг байсан: машиныг түүнд ашигласан физик элементүүд эсвэл тэдгээрийг үйлдвэрлэх технологиос хамааран нэг эсвэл өөр үе рүү хуваарилдаг. Нэгэн цагт огт өөр түвшний машин үйлдвэрлэсэн тул үе үеийн хил хязгаар тодорхойгүй болсон. Үе үеийнхтэй холбоотой огноог өгөхдөө ихэвчлэн аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн хугацааг илэрхийлдэг; дизайн нь нэлээд эрт хийгдсэн бөгөөд өнөөг хүртэл маш чамин төхөөрөмжүүдийг ашиглах боломжтой хэвээр байна.

Одоогийн байдлаар физик, технологийн зарчим нь тухайн компьютерийг нэг үеийнхэнд хамаарах эсэхийг тодорхойлох цорын ганц зүйл биш юм. Програм хангамжийн түвшин, хурд болон бусад хүчин зүйлсийг харгалзан үзэх шаардлагатай бөгөөд тэдгээрийн голыг хавсаргасан хүснэгтэд нэгтгэн харуулав. 4.1.

Компьютерийг үеийн байдлаар хуваах нь маш харьцангуй гэдгийг ойлгох хэрэгтэй. 50-аад оны эхнээс өмнө үйлдвэрлэсэн анхны компьютерууд нь үндсэн зарчмуудыг боловсруулсан "хэсэг" бүтээгдэхүүн байв; Тэднийг аль ч үеийнхэнд хамааруулах онцгой шалтгаан байхгүй. Тав дахь үеийн шинж чанарыг тодорхойлоход санал нэгтэй байдаггүй. 80-аад оны дундуур энэ (ирээдүйн) үеийн гол шинж чанар гэж үздэг байв хиймэл оюун ухааны зарчмуудыг бүрэн хэрэгжүүлэх. Энэ ажил нь тухайн үед санагдаж байснаас хамаагүй хэцүү болж, хэд хэдэн шинжээчид энэ үе шатанд тавигдах шаардлагуудыг бууруулж байна (тэр ч байтугай энэ нь аль хэдийн болсон гэж мэдэгддэг). Шинжлэх ухааны түүхэнд энэ үзэгдлийн аналогууд байдаг: жишээлбэл, 50-иад оны дундуур анхны атомын цахилгаан станцуудыг амжилттай ажиллуулсны дараа эрдэмтэд хэд дахин илүү хүчирхэг, хямд эрчим хүч, байгаль орчинд ээлтэй термоядролын станцуудыг ажиллуулж эхэлсэн гэж мэдэгдэв. болох гэж байна; Гэсэн хэдий ч өнөөдрийг хүртэл дулааны атомын цахилгаан станц байхгүй тул тэд энэ зам дахь асар их бэрхшээлийг дутуу үнэлэв.

Үүний зэрэгцээ, дөрөв дэх үеийн машинуудын ялгаа нь маш том тул Хүснэгтэнд байна. 4.1, харгалзах багана нь хоёр хуваагдана: A ба B. Дээд мөрөнд заасан огноо нь компьютерийн үйлдвэрлэлийн эхний жилүүдтэй тохирч байна. Хүснэгтэд тусгагдсан олон ойлголтыг сурах бичгийн дараагийн хэсгүүдэд авч үзэх болно; Энд бид товч тайлбараар хязгаарлагдах болно.

Залуу үеийнхэн байх тусам ангиллын шинж чанар нь илүү ялгаатай байдаг. Өнөөдөр нэг, хоёр, гурав дахь үеийн компьютерууд нь хамгийн сайндаа музейн үзмэр юм.

Эхний үеийн компьютерууд юу вэ?

TO эхний үеихэвчлэн 50-аад оны эхээр бүтээгдсэн машинуудыг хэлдэг. Тэдний схемийг ашигласан вакуум хоолой. Эдгээр компьютерууд байсан асар том, эвгүй, хэтэрхий үнэтэй машинууд, үүнийг зөвхөн томоохон корпорациуд болон засгийн газрууд худалдаж авах боломжтой. Дэнлүүнүүд нь асар их хэмжээний цахилгаан зарцуулж, маш их дулаан үүсгэдэг.

Зааврын багц нь жижиг, арифметик-логик төхөөрөмж, хяналтын төхөөрөмжийн хэлхээ нь маш энгийн бөгөөд програм хангамж бараг байхгүй байв. RAM-ийн хүчин чадал, гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд бага байсан. Оролт гаргалтанд цоолбор, цоолбор, соронзон хальс, хэвлэх төхөөрөмжийг ашигласан.

Гүйцэтгэл нь секундэд 10-20 мянган үйлдэл хийдэг.

Гэхдээ энэ бол зөвхөн техникийн тал юм. Өөр нэг зүйл бол маш чухал зүйл юм - компьютер ашиглах арга, програмчлалын хэв маяг, програм хангамжийн онцлог.

Эдгээр машинуудын программуудыг бичсэн тодорхой машины хэлээр. Программыг зохиосон математикч машины удирдлагын самбарт суугаад программууд руу орж дибаг хийж тооцоолдог. Дибаг хийх процесс хамгийн удаан үргэлжилсэн.

Хязгаарлагдмал хүчин чадалтай хэдий ч эдгээр машинууд нь цаг агаарын урьдчилсан мэдээ, цөмийн энергийн асуудлыг шийдвэрлэхэд шаардлагатай нарийн төвөгтэй тооцоолол хийх боломжтой болсон.

Эхний үеийн машинуудын туршлагаас харахад хөтөлбөр боловсруулахад зарцуулсан цаг хугацаа болон тооцооллын хугацаа хоёрын хооронд асар их зөрүү байгааг харуулсан.

Эхний үеийн дотоодын машинууд: MESM (жижиг электрон тооцоолох машин), BESM, Strela, Ural, M-20.

Ямар компьютерууд хоёр дахь үеийнх вэ?

Хоёр дахь үе компьютерийн тоног төхөөрөмж - 1955-65 онд зохион бүтээсэн машинууд. Тэдгээр нь тэдгээрийн хэрэглээгээр тодорхойлогддог вакуум хоолой, тийм дискрет транзистор логик элементүүд. Тэдний RAM нь соронзон цөм дээр бүтээгдсэн. Энэ үед ашигласан оролт/гаралтын төхөөрөмжийн хүрээ өргөжиж, өндөр хүчин чадалтай болсон соронзон хальстай ажиллах төхөөрөмж, соронзон бөмбөр болон анхны соронзон дискнүүд.

Гүйцэтгэл- секундэд хэдэн зуун мянган үйлдэл хийх, санах ойн багтаамж- хэдэн арван мянган үг хүртэл.

гэж нэрлэгддэг өндөр түвшний хэлүүд, арга хэрэгсэл нь тооцоолох үйлдлүүдийн шаардлагатай бүх дарааллыг тайлбарлах боломжийг олгодог ойлгомжтой, ойлгомжтой хэлбэрээр.

Алгоритм хэлээр бичсэн программ нь зөвхөн өөрийн командын хэлийг ойлгодог компьютерт ойлгомжгүй байдаг. Тиймээс тусгай хөтөлбөрүүд дуудагдсан нэвтрүүлэгчид, программыг өндөр түвшний хэлнээс машин хэл рүү хөрвүүлэх.

Математикийн янз бүрийн асуудлыг шийдвэрлэхэд зориулагдсан өргөн хүрээний номын сангийн програмууд гарч ирэв. Харагдсан хяналтын системүүд, нэвтрүүлгийн нэвтрүүлэг, гүйцэтгэлийн горимыг хянах. Хяналтын системүүд хожим орчин үеийн үйлдлийн системүүд болон хөгжсөн.

Тиймээс, Үйлдлийн систем нь компьютерийн удирдлагын төхөөрөмжийн програм хангамжийн өргөтгөл юм.

Зарим хоёр дахь үеийн машинуудад зориулж хязгаарлагдмал чадамжтай үйлдлийн системүүд аль хэдийн бий болсон.

Хоёр дахь үеийн машинууд тодорхойлогддог програм хангамжийн үл нийцэх байдал, энэ нь мэдээллийн томоохон системийг зохион байгуулахад хүндрэл учруулсан. Тиймээс 60-аад оны дунд үеэс програм хангамжид нийцсэн, микроэлектроник технологийн суурь дээр баригдсан компьютерийг бүтээхэд шилжилт хийсэн.

Гурав дахь үеийн компьютеруудын онцлог юу вэ?

Гурав дахь үеийн машинууд ойролцоогоор 60-аад оны дараа бий болсон. Компьютерийн технологийг бий болгох үйл явц тасралтгүй үргэлжилсэн бөгөөд янз бүрийн асуудалд янз бүрийн улс орны олон хүмүүс оролцож байсан тул "үе" хэзээ эхэлж, хэзээ дуусахыг тодорхойлоход хэцүү бөгөөд дэмий юм. Хоёр ба гурав дахь үеийн машинуудыг ялгах хамгийн чухал шалгуур бол архитектурын үзэл баримтлалд үндэслэсэн шалгуур юм.

Гурав дахь үеийн машинууд нь нэг архитектуртай машинуудын гэр бүлүүд, өөрөөр хэлбэл. нийцтэй програм хангамж. Тэд микро схем гэж нэрлэгддэг нэгдсэн хэлхээг үндсэн суурь болгон ашигладаг.

Гурав дахь үеийн машинууд дэвшилтэт үйлдлийн системтэй. Тэд олон програмчлалын чадвартай, i.e. хэд хэдэн програмыг нэгэн зэрэг гүйцэтгэх. Санах ой, төхөөрөмж, нөөцийг удирдах олон ажлыг үйлдлийн систем эсвэл машин өөрөө хариуцаж эхлэв.

Гурав дахь үеийн машинуудын жишээ бол IBM-360, IBM-370 гэр бүл, ES EVM (Компьютерийн нэгдсэн систем), SM EVM (жижиг компьютерийн гэр бүл) гэх мэт.

Гэр бүлийн доторх машинуудын гүйцэтгэл нь секундэд хэдэн арван мянгаас сая сая үйлдэл хүртэл хэлбэлздэг. RAM-ийн хүчин чадал хэдэн зуун мянган үгэнд хүрдэг.

Дөрөв дэх үеийн машинуудын онцлог юу вэ?

Дөрөв дэх үе 1970 оноос хойш хөгжсөн компьютерийн технологийн өнөөгийн үе юм.

Эдгээр компьютеруудыг гуравдахь үеийн машинуудаас ялгах үзэл баримтлалын хувьд хамгийн чухал шалгуур бол дөрөв дэх үеийн машинууд нь орчин үеийн өндөр түвшний хэлийг үр ашигтай ашиглах, эцсийн хэрэглэгчдэд програмчлалын үйл явцыг хялбаршуулах зорилготой юм.

Техник хангамжийн хувьд тэдгээр нь өргөн хэрэглээний онцлогтой нэгдсэн хэлхэээлементийн суурь, түүнчлэн хэдэн арван мегабайтын багтаамжтай өндөр хурдны санамсаргүй хандалтын хадгалах төхөөрөмж байгаа эсэх.

Бүтцийн үүднээс авч үзвэл энэ үеийн машинууд нь төлөөлдөг олон процессор болон олон машинтай системүүд,хуваалцсан санах ой болон гадаад төхөөрөмжүүдийн нийтлэг талбар дээр ажиллах. Гүйцэтгэл нь секундэд хэдэн арван сая үйлдэл хийдэг, RAM багтаамж нь ойролцоогоор 1 - 64 MB байна.

Тэдгээр нь дараахь шинж чанартай байдаг.

• хувийн компьютер ашиглах;
• харилцаа холбооны мэдээлэл боловсруулах;
• компьютерийн сүлжээ;
• мэдээллийн сангийн удирдлагын системийг өргөнөөр ашиглах;
• мэдээлэл боловсруулах систем, төхөөрөмжүүдийн ухаалаг зан үйлийн элементүүд.

Тав дахь үеийн компьютер ямар байх ёстой вэ?

Дараа дараагийн үеийн компьютеруудын хөгжил нь үүн дээр суурилдаг өндөр интегралтай том хэмжээний интеграл схемүүд, оптоэлектроник зарчмуудыг ашиглах ( лазерууд,голограф).

Хөгжил бас замдаа байна "оюун ухаан"компьютер, хүн ба компьютерийн хоорондох саад бэрхшээлийг арилгах. Компьютер нь гараар бичсэн болон хэвлэсэн бичвэр, хэлбэр, хүний ​​дуу хоолойноос мэдээллийг хүлээн авч, хэрэглэгчийг дуу хоолойгоор таньж, нэг хэлээс нөгөө хэл рүү орчуулах боломжтой болно.

Тав дахь үеийн компьютеруудад боловсруулалтаас чанарын шилжилт явагдана өгөгдөлболовсруулахад зориулагдсан мэдлэг.

Ирээдүйн үеийн компьютеруудын архитектур нь хоёр үндсэн блокоос бүрдэнэ. Тэдний нэг нь уламжлалткомпьютер. Харин одоо тэр хэрэглэгчтэй харилцах боломжгүй болсон. Энэ холболтыг нэр томъёо гэж нэрлэдэг блокоор хийдэг "ухаалаг интерфэйс". Үүний үүрэг бол байгалийн хэлээр бичсэн, асуудлын нөхцөлийг агуулсан текстийг ойлгож, түүнийг компьютерийн программ болгон хөрвүүлэх явдал юм.

Тооцооллын төвлөрлийг сааруулах асуудлыг бие биенээсээ нэлээд зайд байрладаг том сүлжээнүүд, нэг хагас дамжуулагч чип дээр байрладаг бяцхан компьютер ашиглан шийдвэрлэх болно.

Компьютерийн үеийнхэн

Эртний хүн өөрийн гэсэн тоолох хэрэгсэлтэй байсан - гартаа арван хуруу. Тэр хүн хуруугаа нугалав - тэдгээрийг нэмж, шулуун болгов - хасав. Тэгээд тэр хүн тааварлав: тоолохдоо та гартаа хүрч болох бүх зүйлийг ашиглаж болно - хайрга, саваа, яс. Дараа нь тэд олс дээр зангидаж, саваа, банз дээр ховил хийж эхлэв (Зураг 1.1).

Цагаан будаа. 1.1. Зангилаа (A)болон таблет дээрх ховилууд ( б)

Абакус үе. Абакус (гр. abax - самбар) нь тоосны давхаргаар бүрхэгдсэн самбар бөгөөд дээр нь хурц саваагаар зураас татаж, үүссэн баганад зарим зүйлийг байрлалын зарчмын дагуу байрлуулсан байв. V-IV зуунд. МЭӨ д. Хамгийн эртний мэдэгдэж буй дансуудыг Грекчүүд болон Баруун Европт "абакус" гэж нэрлэдэг байсан "Саламины самбар" (Эгийн тэнгис дэх Саламис арлын нэрээр нэрлэсэн) бий болгосон. Эртний Ромд абакус 5-6-р зууны үед гарч ирсэн. n. д. мөн түүнийг калкули эсвэл абакули гэж нэрлэдэг байв. Абакусыг хүрэл, чулуу, зааны яс, өнгөт шилээр хийсэн. Ромын хүрэл абакус өнөөг хүртэл хадгалагдан үлдсэн бөгөөд түүн дээр хайрга чулуунууд босоо зүсэгдсэн ховилоор хөдөлдөг (Зураг 1.2).

Цагаан будаа. 1.2.

XV-XVI зуунд. Европт тоолох нь шугаман дээр эсвэл жетон байрлуулсан хүснэгтүүд дээр тоолох нь түгээмэл байв.

16-р зуунд Аравтын тооллын системтэй Оросын абакус гарч ирэв. 1828 онд хошууч генерал F. M. Svobodskoy нийтлэг хүрээнд холбогдсон олон данснаас бүрдсэн анхны төхөөрөмжийг дэлгэцэнд гаргажээ (Зураг 1.3). Бүх үйлдлүүдийг нэмэх, хасах үйлдэл болгон багасгасан.

Цагаан будаа. 1.3.

Механик төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаа. Энэ үе нь 17-р зууны эхэн үеэс 19-р зууны эцэс хүртэл үргэлжилсэн.

1623 онд Вильгельм Шикард нэмэх, хасах үйлдлийг механикжсан тооцоолох машины загварыг тодорхойлсон. 1642 онд Францын механикч Блез Паскаль анхны механик тооцоолох машин болох "Паскалина" (Зураг 1.4) -ийг зохион бүтээжээ.

1673 онд Германы эрдэмтэн Гофтрид Лейбниц анхны механик тооцоолох машиныг бүтээжээ

Цагаан будаа. 1.4.

Дөрвөн арифметик үйлдлийг (нэмэх, хасах, үржүүлэх, хуваах) үзүүл. 1770 онд Литвад Э.Якобсон 5 оронтой тоотой ажиллах чадвартай, хуваагчийг тодорхойлдог нийлбэрийн машин бүтээжээ.

1801-1804 онд Францын зохион бүтээгч Ж.М.Жакард автомат нэхмэлийн машиныг удирдахын тулд цоолбортой хөзрийг анх ашигласан.

1823 онд Английн эрдэмтэн Чарльз Бэббиж орчин үеийн программ удирдлагатай автомат машиныг урьдчилан тооцоолсон "Ялгаатай хөдөлгүүр"-ийн төслийг боловсруулсан (Зураг 1.5).

1890 онд Санкт-Петербург хотын оршин суугч Вилгодт Однер нэмэх машин зохион бүтээж, үйлдвэрлэлээ эхлүүлжээ. 1914 он гэхэд зөвхөн Орост 22 мянга гаруй Однер нэмэх машин байсан. 20-р зууны эхний улиралд. Эдгээр нэмэх машинууд нь хүний ​​үйл ажиллагааны янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгдэж байсан цорын ганц математикийн машинууд байв (Зураг 1.6).

Цагаан будаа. 1.5. Бэббижийн машин Зураг. 1.6. Машин нэмэх

Компьютерийн үе. Энэ үе 1946 онд эхэлсэн бөгөөд одоо ч үргэлжилж байна. Энэ нь электроникийн салбарын дэвшлийг компьютер бүтээх шинэ зарчимтай хослуулснаар тодорхойлогддог.

1946 онд J. Mauchly, J. Eckert нарын удирдлаган дор АНУ-д анхны компьютер бүтээгдсэн - ENIAC (Зураг 1.7). Энэ нь дараах шинж чанаруудтай байсан: урт нь 30 м, өндөр нь 6 м, жин нь 35 тонн, 18 мянган вакуум хоолой, 1500 реле, 100 мянган эсэргүүцэл ба конденсатор, 3500 оп / с. Үүний зэрэгцээ эдгээр эрдэмтэд шинэ машин болох "EDVAC" (EDVAC - Электрон

Цагаан будаа. 1.7.

Discret Variable Automatic Computer (Discret Variable Automatic Computer) нь дискрет хувьсагчтай цахим автомат компьютер бөгөөд програм нь компьютерийн санах ойд хадгалагдах ёстой байв. Энэ нь радарт ашигладаг мөнгөн усны хоолойг дотоод санах ой болгон ашиглах ёстой байв.

1949 онд Их Британид санах ойд хадгалагдсан программ бүхий EDSAC компьютерийг бүтээжээ.

Анхны компьютеруудын дүр төрх маргаантай хэвээр байна. Тиймээс Германчууд анхны компьютерийг 1941 онд Конрад Зусегийн бүтээсэн их бууны багийнханд зориулсан машин гэж үздэг боловч энэ нь цахилгаан реле дээр ажилладаг байсан тул электрон биш, харин цахилгаан механик байсан. Америкчуудын хувьд энэ бол ENIAC (1946, J. Mauchly, J. Eckert) юм. Болгарчууд компьютерийн зохион бүтээгчийг 1941 онд АНУ-д алгебрийн тэгшитгэлийн системийг шийдэх машин зохион бүтээсэн Жон (Иван) Атанасов гэж үздэг.

Британичууд нууц архивыг эрэн сурвалжилж, анхны электрон компьютерийг 1943 онд Англид бүтээсэн бөгөөд Германы дээд командлалын хэлэлцээрийг тайлах зорилготой байсан гэж мэдэгдэв. Энэхүү төхөөрөмжийг маш нууц гэж үздэг байсан тул дайны дараа Черчиллийн тушаалаар устгаж, нууцыг буруу гарт оруулахгүйн тулд төлөвлөгөөг нь шатаажээ.

Германчууд Enigma шифрлэлтийн машин (Латин: enigma - оньсого) ашиглан өдөр тутмын нууц захидал харилцааг явуулдаг байв. Дэлхийн 2-р дайны эхэн үед Британичууд Enigma хэрхэн ажилладагийг аль хэдийн мэддэг байсан бөгөөд түүний мессежийг тайлах арга замыг хайж байсан боловч германчууд зөвхөн хамгийн чухал мессежүүдэд зориулагдсан өөр шифрлэлтийн системтэй байсан. Энэ бол Лоренцын цөөн тооны хувь үйлдвэрлэсэн Schlusselzusatz-40 машин байсан (нэр нь "шифрийн хавсралт" гэж орчуулагддаг). Гаднах байдлаар энэ нь энгийн телетайп ба механик кассын эрлийз байсан. Телетайп нь гар дээр бичсэн текстийг цахилгаан импульс ба тэдгээрийн хоорондох завсарлагааны дарааллаар орчуулсан (үсэг бүр нь таван импульс ба "хоосон зай"-тай тохирч байна). "Бэлэн мөнгөний бүртгэл" нь таван араатай хоёр багцыг эргүүлсэн бөгөөд энэ нь санамсаргүй байдлаар таван импульсийн хоёр багцыг нэмж, үсэг бүрийг алгасаж байв. Дугуйнууд нь өөр өөр тооны шүдтэй байсан бөгөөд энэ тоог өөрчилж болно: шүд нь хөдлөх боломжтой болсон, тэдгээрийг хажуу тийш нь хөдөлгөж эсвэл байранд нь татаж болно. Өөр хоёр "мотор" дугуй байсан бөгөөд тус бүр нь өөрийн араагаа эргүүлдэг байв.

Шифрлэгдсэн мессежийг дамжуулах эхэнд радио оператор дугуйны анхны байрлал, тэдгээрийн шүдний тоог хүлээн авагчид мэдэгдэв. Энэ тохиргооны өгөгдлийг дамжуулах бүрийн өмнө өөрчилсөн. Хүлээн авагч радио оператор нь ижил дугуйг машин дээрээ ижил байрлалд байрлуулснаар нэмэлт үсгүүдийг текстээс автоматаар хасаж, телетайп нь анхны мессежийг хэвлэжээ.

1943 онд математикч Макс Ньюман Англид Колоссус электрон машин бүтээжээ. Машины дугуйг 12 бүлэг электрон хоолой - тиратроноор загварчилсан. Тиратрон тус бүрийн төлөв байдал ба тэдгээрийн хослолуудын өөр өөр хувилбаруудыг автоматаар дамжуулж (тиратрон нь хоёр төлөвт байж болно - цахилгаан гүйдэл дамжуулах эсвэл дамжуулахгүй байх, өөрөөр хэлбэл импульс эсвэл түр зогсоох) "Колосс" эхний зүйлийг олж мэдэв. Германы машины араа тохируулга. "Колосс"-ын анхны хувилбар нь 1500 тиратронтой байсан бол 1944 оны 6-р сард ажиллаж эхэлсэн хоёр дахь нь 2500 ширхэгтэй байсан бөгөөд нэг цагийн дотор машин 48 км цоолбортой туузыг "залгиж", операторууд дээр нь нэг эгнээнд дүүргэж, дүүргэжээ. Германы мессежийн тэгийг секундэд 5000 үсэг боловсруулсан. Энэ компьютер нь конденсаторыг цэнэглэх, цэнэглэх дээр суурилсан санах ойтой байсан. Энэ нь Гитлер, Кессельринг, Роммел гэх мэт маш нууц захидал харилцааг унших боломжийг олгосон.

Анхаарна уу.Орчин үеийн компьютер Schlusselzusatz-40-ийн дугуйны анхны байрлалыг Колоссусаас хоёр дахин удаан шийддэг тул 1943 онд 15 минутын дотор шийдэж байсан асуудлыг Repyit PC-д 18 цаг зарцуулдаг! Орчин үеийн компьютерууд нь бүх нийтийнх байхаар бүтээгдсэн, олон төрлийн ажлыг гүйцэтгэхэд зориулагдсан бөгөөд зөвхөн нэг үйлдэл хийх чадвартай эртний компьютеруудтай үргэлж өрсөлдөж чаддаггүй, гэхдээ маш хурдан байдаг.

1950 онд анхны дотоодын электрон компьютер MESM-ийг бүтээсэн бөгөөд үүнд 6000 гаруй вакуум хоолой багтжээ. Энэ үеийн компьютеруудад: "BESM-1", "M-1", "M-2", "M-3", "Strela", "Minsk-1", "Ural-1", "Ural-2" орно. ", "Урал-3", "М-20", "Сетун", "БЕСМ-2", "Храздан" (Хүснэгт 1.1). Тэдний хурд нь 2-3 мянган op/s-ээс хэтрэхгүй, RAM-ийн багтаамж нь 2 К буюу 2048 машины үг (1 К = 1024) 48 хоёртын тэмдэгтийн урттай байв.

Хүснэгт 1.1.Дотоодын компьютеруудын шинж чанар

Дэлхийн мэдээллийн системийн нийт өгөгдлийн тал орчим хувь нь үндсэн компьютерт хадгалагддаг. Эдгээр зорилгоор 1960-аад онд 1BM компани . 1ВМ/360, 1ВМ/370 компьютер үйлдвэрлэж эхэлсэн (Зураг 1.8) нь дэлхийд өргөн тархсан.

1950 онд анхны компьютер гарч ирснээр технологийн процессыг удирдахад компьютерийн технологийг ашиглах санаа гарч ирэв. Компьютерт суурилсан удирдлага нь процессын параметрүүдийг оновчтой горимд байлгах боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд материал, эрчим хүчний зарцуулалт буурч, бүтээмж, чанар нэмэгдэж, өөр төрлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмжийн бүтцийн өөрчлөлтийг хурдацтай хийх боломжийг олгодог.

Цагаан будаа. 1.8.

Хилийн чанадад хяналтын компьютерийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээний анхдагч нь Digital Equipment Corp юм. (DEC) нь 1963 онд цөмийн реакторыг удирдах тусгай компьютер "PDP-5"-ыг гаргасан. Анхны өгөгдөл нь аналог-тоон хөрвүүлэлтийн үр дүнд олж авсан хэмжилтүүд бөгөөд нарийвчлал нь 10-11 хоёртын цифр байв. 1965 онд DEC нь хөргөгчний хэмжээтэй, 20 мянган долларын үнэтэй анхны бяцхан компьютер "PDP-8"-ийг гаргасан бөгөөд түүний элементийн суурийг ашигласан. нэгдсэн хэлхээ.

Нэгдсэн хэлхээ үүсэхээс өмнө транзисторыг дангаар нь үйлдвэрлэдэг байсан бөгөөд хэлхээг угсрахдаа гараар холбож, гагнах шаардлагатай болдог. 1958 онд Америкийн эрдэмтэн Жек Килби нэг хагас дамжуулагч хавтан дээр хэд хэдэн транзистор хэрхэн бүтээхийг олж мэдсэн. 1959 онд Роберт Нойс (Intel-ийн ирээдүйн үүсгэн байгуулагч) илүү дэвшилтэт аргыг зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь транзисторууд болон тэдгээрийн хооронд шаардлагатай бүх холболтыг нэг хавтан дээр бий болгох боломжтой болгосон. Үүссэн электрон хэлхээг нэгдсэн хэлхээ гэж нэрлэдэг болсон, эсвэл чипс.Үүний дараа нэгдсэн хэлхээний нэгж талбайд байрлуулж болох транзисторын тоо жил бүр ойролцоогоор хоёр дахин нэмэгджээ. 1968 онд Burroughs анхны нэгдсэн хэлхээний компьютерийг гаргасан бол 1970 онд Intel санах ойн интеграл схемийг худалдаалж эхэлсэн.

1970 онд хувийн компьютерт хүрэх замд өөр нэг алхам хийгдсэн - Intel компанийн Марчиан Эдвард Хофф үндсэн компьютерийн төв процессортой ижил функцээр нэгдсэн хэлхээг зохион бүтээжээ. Эхнийх нь ингэж гарч ирсэн микропроцессор 1970 оны сүүлээр худалдаанд гарсан Intel-4004. Мэдээжийн хэрэг, Intel-4004-ийн хүчин чадал нь үндсэн компьютерийн төв процессороос хамаагүй даруухан байсан - энэ нь хамаагүй удаан ажилладаг бөгөөд зөвхөн 4 битийн процессорыг боловсруулах боломжтой байв. мэдээллийг нэгэн зэрэг (үндсэн процессорууд 16 эсвэл 32 битийг нэгэн зэрэг боловсруулсан). 1973 онд Intel 8 битийн Intel-8008 микропроцессор, 1974 онд Intel-8080 сайжруулсан хувилбарыг 1970-аад оны эцэс хүртэл гаргасан. нь микрокомпьютерийн үйлдвэрлэлийн стандарт байсан (Хүснэгт 1.2).

Хүснэгт 1.2.Компьютерийн үе, тэдгээрийн үндсэн шинж чанарууд

Компьютерийн үеийг элементийн суурь (чийдэн, хагас дамжуулагч, интегралын янз бүрийн түвшний микро схем (Зураг 1.9)), архитектур, тооцоолох чадвар (Хүснэгт 1.3) -аар тодорхойлно.

Хүснэгт 1.3.Компьютерийн үеийн онцлог

a B C

Цагаан будаа. 1.9. Компьютерийн элементийн суурь: А -цахилгаан чийдэн; б -транзистор;

В- Нэгдсэн хэлхээний

Анхны микрокомпьютер бол 1975 онд Альбукерке (Нью Мексико) дахь жижиг компани Intel-8080 микропроцессор дээр суурилсан Altair-8800 юм. 1975 оны сүүлээр Пол Аллен, Билл Гейтс нар (Microsoft-ын ирээдүйн үүсгэн байгуулагчид) Altair компьютерт зориулсан үндсэн хэлний орчуулагчийг бүтээсэн нь хэрэглэгчдэд программ бичих боломжийг маш энгийн болгосон.

Дараа нь TRS-80 RS, RET RS, Apple компьютерууд гарч ирэв (Зураг 1.10).

Цагаан будаа. 1.10.

Дотоодын үйлдвэрүүд DEC-тэй нийцтэй (Elektrona MS-101, Elektronika 85, Elektronika 32 компьютерт суурилсан интерактив тооцоолох систем DVK-1, ..., DVK-4) болон IBM PC-тэй нийцдэг (EC 1840 - EC 1842, EC 1845) үйлдвэрлэсэн. , EC 1849, EC 1861, Iskra 4861) нь дээрх шинж чанаруудаас хамаагүй доогуур байсан.

Сүүлийн үед АНУ-ын компаниудын үйлдвэрлэсэн хувийн компьютерууд өргөн тархсан: Compaq Computer, Apple (Macintosh), Hewlett Packard, Dell, DEC; Их Британийн компаниуд: Spectrum, Amstard; Францын Микра компани; Италийн Olivety компани; Японы компаниуд: Toshiba, Panasonic, Partner.

Одоогийн байдлаар IBM (International Business Machines Corporation) компанийн хувийн компьютерууд хамгийн алдартай.

1983 онд суурилуулсан хатуу диск бүхий IBM PC XT компьютер, 1985 онд 16 битийн Intel 80286 процессор дээр суурилсан IBM PC AT компьютер гарч ирэв (Зураг 1.11).

1989 онд Intel 80486 процессорыг 486SX, 486DX, 486DX2, 486DX4 өөрчлөлтүүдээр бүтээжээ. Загвараас хамааран 486DX процессоруудын цагийн давтамж нь 33, 66, 100 МГц байна.

IBM-ийн шинэ гэр бүлийн PC загваруудыг PS/2 (Personal System 2) гэж нэрлэдэг. PS/2 гэр бүлийн анхны загварууд нь Intel 80286 процессорыг ашигласан бөгөөд үнэндээ AT PC-ийг хуулбарласан боловч өөр архитектурт суурилсан.

1993 онд 60 ба 66 МГц цагийн давтамжтай Pentium процессорууд гарч ирэв.

1994 онд Intel нь 75, 90, 100 МГц давтамжтай Pentium процессоруудыг үйлдвэрлэж эхэлсэн. 1996 онд Pentium процессоруудын цагийн хурд 150, 166, 200 МГц болж нэмэгдсэн (Зураг 1.12).

Систем

Хулганы төрлийн манипулятор

Цагаан будаа. 1.12. Мультимедиа компьютерийн тохиргоо

1997 онд Intel 166 ба 200 МГц давтамжтай Pentium MMX шинэ процессорыг гаргасан. MMX товчлол нь энэ процессорыг график болон видео мэдээлэлтэй ажиллахад оновчтой болгосон гэсэн үг юм. 1998 онд Intel нь 266 МГц давтамжтай Celeron процессорыг гаргаснаа зарлав.

1998 оноос хойш Intel нь 450 МГц давтамжтай Pentium® II Heop™ процессорын хувилбарыг зарласан (Хүснэгт 1.4).

Хүснэгт 1.4. IBM компьютерууд

Удаан хугацааны туршид процессор үйлдвэрлэгчид, ялангуяа Intel болон AMD нь процессорын гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд цагийн хурдаа нэмэгдүүлсэн. Гэсэн хэдий ч 3.8 GHz-ээс дээш давтамжтай үед чипүүд хэт халдаг бөгөөд та ашиг тусын талаар мартаж болно. Шинэ санаа, технологи шаардлагатай байсан бөгөөд тэдгээрийн нэг нь бүтээх санаа байв олон цөмт чипүүд.Ийм чип дээр хоёр ба түүнээс дээш процессорууд зэрэгцээ ажилладаг бөгөөд энэ нь цагийн давтамж багатай үед илүү сайн гүйцэтгэлийг хангадаг. Одоо ажиллаж байгаа программ нь өгөгдөл боловсруулах ажлыг хоёр үндсэн хооронд хуваадаг. График боловсруулах гэх мэт үйлдлийн систем болон хэрэглээний программууд зэрэгцэн ажиллахаар хийгдсэн тохиолдолд энэ нь хамгийн үр дүнтэй байдаг.

Олон цөмт архитектур нь нэг процессор дээр хоёр буюу түүнээс дээш тооны “гүйцэтгэх” буюу тооцоолох Pentium® цөмийг байршуулдаг процессорын архитектурын хувилбар юм. Олон цөмт процессорыг процессорын залгуурт суулгасан боловч үйлдлийн систем нь гүйцэтгэх цөм бүрийг холбогдох бүх гүйцэтгэх нөөц бүхий тусдаа логик процессор гэж үздэг (Зураг 1.13).

Дотоод процессорын архитектурын энэхүү хэрэгжилт нь "хувааж, ялах" стратеги дээр суурилдаг. Өөрөөр хэлбэл хэсэг

Цагаан будаа. 1.13.

Уламжлалт микропроцессоруудад гүйцэтгэсэн тооцооллын ажлыг нэг Pentium цөмд хэд хэдэн Pentium гүйцэтгэх цөмд хуваах замаар олон цөмт процессор нь өгөгдсөн хугацааны интервалд илүү их ажил гүйцэтгэх боломжтой. Үүнийг хийхийн тулд програм хангамж нь хэд хэдэн гүйцэтгэх цөмүүдийн хооронд ачааллын хуваарилалтыг дэмжих ёстой. Энэ функцийг нэрлэдэг параллелизм thread-ийн түвшинд буюу урсгалтай боловсруулалтын зохион байгуулалт, түүнийг дэмждэг программууд болон үйлдлийн системүүдийг (Microsoft Windows XP гэх мэт) multithreaded гэж нэрлэдэг.

Олон цөмт нь стандарт програмуудын нэгэн зэрэг ажиллахад нөлөөлдөг. Жишээлбэл, нэг процессорын цөм нь далд ажиллаж байгаа програмыг хариуцдаг бол вирусны эсрэг програм нь хоёр дахь цөмийн нөөцийг эзэлдэг. Практикт хоёр цөмт процессорууд нь нэг цөмт процессоруудаас хоёр дахин хурдан тооцоолол хийдэггүй: гүйцэтгэлийн өсөлт нь мэдэгдэхүйц боловч хэрэглээний төрлөөс хамаарна.

Анхны хоёр цөмт процессорууд 2005 онд зах зээл дээр гарч ирсэн. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам улам олон залгамжлагч гарч ирэв. Тиймээс "хуучин" хоёр цөмт процессорууд өнөөдөр үнэ нь ноцтой буурсан байна. Тэдгээрийг 600 ам.доллараас, зөөврийн компьютерт 900 ам.долларын үнэтэйгээр авч болно. Орчин үеийн хоёр цөмт чиптэй компьютерууд нь "хуучин" чипээр тоноглогдсон загваруудаас ойролцоогоор 100 доллараар илүү үнэтэй байдаг. Олон цөмт процессорын гол хөгжүүлэгчдийн нэг бол Intel корпораци юм.

Хоёр цөмт чип гарч ирэхээс өмнө үйлдвэрлэгчид олон программыг зэрэгцүүлэн ажиллуулах чадвартай нэг цөмт процессоруудыг санал болгож байсан. Зарим Pentium 4 цуврал процессорууд Hyper-Threading функцтэй байсан бөгөөд энэ нь одоогийн үйл явцын логик болон физик танигчийг агуулсан байт утгыг буцаадаг. Энэ нь гар утасны гүйцэтгэлийн хоёр оновчтой цөмөөс бүрдэх Dual-Core архитектурын өмнөх хувилбар гэж үзэж болно. Хос цөмт нь нэг цөм нь програм ажиллуулах, жишээлбэл, вирусын идэвхжил байгаа эсэхийг шалгах завгүй байхад нөгөө цөм нь бусад ажлуудыг гүйцэтгэх боломжтой, жишээлбэл, хэрэглэгч интернетээр аялах эсвэл түүнтэй ажиллах боломжтой болно гэсэн үг юм. хүснэгт. Хэдийгээр процессор нь нэг физик цөмтэй байсан ч чип нь хоёр программыг зэрэг гүйцэтгэхээр бүтээгдсэн (Зураг 1.14).

Хяналтын самбар

Тушаалын мөрийн интерфейс (цөм 0 ба 1)

Чиглүүлэлт (0 ба 1 цөм)

Удирдлага, удирдлага, засвар үйлчилгээ (0 ба 1-р үндсэн)

Хяналтын самбарын техник хангамж

Хяналтын самбарын хяналт (0 ба 1 цөм)

Цагаан будаа. 1.14. Олон боловсруулалтыг ашиглах схем

хяналтын самбарт

Үйлдлийн систем нь ийм чипийг хоёр тусдаа процессор гэж хүлээн зөвшөөрдөг. Ердийн процессорууд нэг цагийн мөчлөгт 32 бит боловсруулдаг. Хамгийн сүүлийн үеийн чипүүд нь нэг цагийн мөчлөгт хоёр дахин их мэдээлэл, тухайлбал 64 бит боловсруулдаг. Энэ давуу тал нь ялангуяа их хэмжээний өгөгдөл боловсруулах үед (жишээлбэл, гэрэл зураг боловсруулах үед) мэдэгдэхүйц юм. Гэхдээ үүнийг ашиглахын тулд үйлдлийн систем болон програмууд нь 64 битийн боловсруулалтын горимыг дэмжих ёстой.

Windows XP болон Windows Vista-ийн тусгайлан боловсруулсан 64 битийн хувилбаруудын дагуу хэрэгцээ шаардлагаас хамааран 32 ба 64 битийн програмуудыг ажиллуулдаг.

Тоон тооцоолол (CT) хурдацтай хөгжиж, түүний бүтээн байгуулалт, дизайны зарчмуудын талаархи шинжлэх ухаан бий болсон нь 20-р зууны 40-өөд онд электроник ба микроэлектроник нь CT-ийн техникийн үндэс болж, компьютерийн салбарт ололт амжилтууд гарч ирснээр эхэлсэн. компьютерийн архитектурыг хөгжүүлэх үндэс болсон (өмнө нь хиймэл оюун ухаан гэж нэрлэдэг).

Энэ цагийг хүртэл бараг 500 жилийн турш VT нь тоон дээр арифметик үйлдлүүдийг гүйцэтгэх хамгийн энгийн төхөөрөмж болгон бууруулсан. 5 зууны турш зохион бүтээсэн бараг бүх төхөөрөмжүүдийн үндэс нь аравтын бутархай тооллын системийн 10 цифрийг засах зориулалттай араа дугуй байв. Ийм дугуйнууд дээр суурилсан арван гурван битийн аравтын бутархай нэмэх төхөөрөмжийн дэлхийн анхны ноорог нь Леонардо да Винчигийнх юм.

Анхны бодит хэрэгжсэн механик дижитал тооцоолох төхөөрөмж бол Францын агуу эрдэмтэн Блез Паскалийн "Паскалина" байсан бөгөөд энэ нь аравтын тоог нэмэх, хасах зориулалттай араа дугуйн дээрх 6 (эсвэл 8) оронтой төхөөрөмж юм (1642).

Паскалинагаас 30 жилийн дараа 1673 онд Готфрид Вильгельм Лейбницийн "арифметик хэрэгсэл" гарч ирэв - үржүүлэх, хуваах зэрэг арифметик үйлдлийг гүйцэтгэх арван хоёр оронтой аравтын бутархай төхөөрөмж.

18-р зууны төгсгөлд Францад дижитал тооцоолох технологийн цаашдын хөгжилд чухал ач холбогдолтой хоёр үйл явдал болсон. Ийм үйл явдлууд орно:

 Жозеф Жаккардын цоолбор карт ашиглан нэхмэлийн машиныг программчлан удирдах шинэ бүтээл;

 Гаспард де Прони тоон тооцоог гурван үе шатанд хуваасан тооцоолох технологийг боловсруулсан: тоон аргыг боловсруулах, арифметик үйлдлүүдийн дарааллын програмыг эмхэтгэх, эмхэтгэсэн үйлдлийн дагуу тоон дээр арифметик үйлдлээр бодит тооцоог хийх. хөтөлбөр.

Эдгээр шинэлэг зүйлийг хожим англи хүн Чарльз Бэббиж ашигласан бөгөөд тэрээр VT хэрэгслийг хөгжүүлэхэд чанарын шинэ алхам хийсэн. эмхэтгэсэн программын дагуу тооцоог гар аргаар автоматаар гүйцэтгэхэд шилжих. Тэрээр аналитик хөдөлгүүрийн төсөл боловсруулсан - програмын удирдлагатай механик бүх нийтийн дижитал компьютер (1830-1846). Машин нь таван төхөөрөмжөөс бүрдсэн: арифметик (AU); хадгалах (санах ой); менежмент (UU); оролт (UVV); гаралт (UW).

Эдгээр төхөөрөмжүүд нь 100 жилийн дараа гарч ирсэн анхны компьютеруудыг бүтээжээ. Хяналтын нэгжийг араа дугуйны үндсэн дээр барьсан бөгөөд тэдгээрт санах ойг (мянган 50 битийн тоогоор) хэрэгжүүлэхийг санал болгов. Мэдээлэл, программ оруулахын тулд цоолбортой картуудыг ашигладаг байсан. Тооцооллын тооцоолсон хурд нь 1 секундэд нэмэх, хасах, 1 минутын дотор үржүүлэх, хуваах явдал юм. Арифметик үйлдлүүдээс гадна нөхцөлт үсрэх команд байсан.

Машины бие даасан эд ангиудыг бүтээсэн боловч том хэмжээтэй тул машиныг бүхэлд нь бүтээх боломжгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Зөвхөн 50,000 гаруй араа дугуй шаардлагатай болно Зохион бүтээгч аналитик хөдөлгүүрээ ажиллуулахын тулд уурын хөдөлгүүр ашиглахаар төлөвлөж байсан.

1870 онд (Бэббажийг нас барахаас нэг жилийн өмнө) Английн математикч Жевонс дэлхийн анхны "логик машин"-ыг зохион бүтээсэн нь хамгийн энгийн логик дүгнэлтийг механикжуулах боломжтой болсон.

Хувьсгалын өмнөх Орост логик машиныг бүтээгчид нь Украины боловсролын байгууллагуудад ажиллаж байсан Павел Дмитриевич Хрущев (1849-1909), Александр Николаевич Щукарев (1884-1936) нар байв.

Бэббижийн гайхалтай санааг 1944 онд АНУ-д анхны реле-механик компьютерийг бүтээсэн Америкийн эрдэмтэн Ховард Айкен хэрэгжүүлжээ. Түүний үндсэн блокууд - арифметик ба санах ойг араа дугуйнууд дээр гүйцэтгэдэг. Хэрэв Баббиж цаг үеэсээ хол түрүүлж байсан бол Айкен ижил араа ашиглан Бэббижийн санааг хэрэгжүүлэхдээ техникийн хувьд хоцрогдсон шийдлүүдийг ашигласан.

Арван жилийн өмнө буюу 1934 онд Германы оюутан Конрад Зусе төгсөлтийн төсөл дээрээ ажиллаж байхдаа програмын удирдлагатай дижитал компьютер хийхээр шийдсэнийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ машин нь дэлхийд анх удаа хоёртын тооллын системийг ашигласан. 1937 онд Z1 машин анхны тооцоогоо хийжээ. Энэ нь 64 тооны санах ойтой хоёртын 22 битийн хөвөгч цэг байсан бөгөөд цэвэр механик (хөшүүрэг) үндсэн дээр ажилладаг байв.

1937 онд дэлхийн анхны механик хоёртын машин Z1 ажиллаж эхлэхэд Жон Атанасов (АНУ-д амьдарч байсан Болгар гаралтай) дэлхийд анх удаа вакуум хоолой (300 хоолой) ашиглан тусгай компьютер бүтээж эхэлжээ.

1942-43 онд Англид (Алан Тюрингийн оролцоотойгоор) Colossus компьютер бүтээгдсэн. 2000 вакуум хоолойноос бүрдэх энэхүү машин нь Германы Вермахтын радиограммыг тайлах зорилготой байв. Зусе, Тьюрингийн бүтээлүүд нууц байсан тул тэр үед тэдний талаар цөөхөн хүн мэддэг байсан бөгөөд тэд дэлхий даяар ямар ч резонанс үүсгэсэнгүй.

АНУ-д Д.Маучли, П.Экерт нарын электрон технологи ашиглан бүтээсэн ENIAC компьютерийн тухай мэдээлэл 1946 онд л гарч ирсэн. Уг машинд 18 мянган вакуум хоолой ашигласан бөгөөд секундэд 3 мянга орчим үйлдэл хийжээ. Гэсэн хэдий ч машин аравтын тоотой хэвээр байсан бөгөөд санах ой нь ердөө 20 үг байв. Программуудыг RAM-аас гадуур хадгалсан.

Бараг нэгэн зэрэг, 1949-52 онд. Англи, ЗХУ, АНУ-ын эрдэмтэд (Морис Вилкс, EDSAC компьютер, 1949; Сергей Лебедев, MESM компьютер, 1951; Исаак Брук, M1 компьютер, 1952; Жон Маучли, Преспер Эккерт, Жон фон Нейман компьютер "ADVAK", 1952 ), хадгалсан програмтай компьютер үүсгэсэн.

Ерөнхийдөө байдаг таван үеКОМПЬЮТЕР.

Эхний үе (1945-1954). ) электрон хоолойн технологийн дүр төрхөөр тодорхойлогддог. Энэ бол компьютерийн технологи бий болсон эрин үе юм. Эхний үеийн машинуудын ихэнх нь туршилтын төхөөрөмж байсан бөгөөд онолын тодорхой зарчмуудыг турших зорилгоор бүтээгдсэн. Эдгээр компьютеруудын жин, хэмжээ нь ихэвчлэн тусдаа барилга байгууламж шаарддаг байсан.

Компьютерийн шинжлэх ухааныг үндэслэгч нь мэдээллийн онолыг бүтээгч Клод Шеннон, программ, алгоритмын онолыг боловсруулсан математикч Алан Тьюринг, компьютерийн төхөөрөмжийн дизайны зохиогч Жон фон Нейман нар гэж зүй ёсоор тооцогддог. ихэнх компьютерууд. Тэр жилүүдэд компьютерийн шинжлэх ухаантай холбоотой өөр нэг шинэ шинжлэх ухаан гарч ирэв - кибернетик - мэдээллийн гол үйл явцын нэг болох менежментийн шинжлэх ухаан. Кибернетикийг үндэслэгч нь Америкийн математикч Норберт Винер юм.

Хоёр дахь үе (1955-1964) Вакуум хоолойн оронд транзисторыг ашигласан бөгөөд орчин үеийн хатуу дискүүдийн алс холын өвөг болох соронзон цөм, соронзон бөмбөр зэргийг санах ойн төхөөрөмж болгон ашиглаж байжээ. Энэ бүхэн нь компьютерийн хэмжээ, өртөгийг эрс багасгах боломжийг олгосон бөгөөд дараа нь анх удаа худалдаанд гаргахаар бүтээгдэж эхэлсэн.

Гэхдээ энэ үеийн гол ололт нь хөтөлбөрийн салбарт хамаарна. Хоёр дахь үеийнхэнд одоо үйлдлийн систем гэж нэрлэгддэг зүйл анх гарч ирэв. Үүний зэрэгцээ Fortran, Algol, Cobol гэсэн анхны дээд түвшний хэлүүд бий болсон. Эдгээр хоёр чухал сайжруулалт нь компьютерийн программ бичихийг илүү хялбар бөгөөд хурдан болгосон.

Үүний зэрэгцээ компьютерийн хэрэглээний цар хүрээ өргөжсөн. Төлөвлөлт, менежментэд компьютерийг ашигладаг байсан тул зөвхөн эрдэмтэд компьютерийн технологид хандахаа больсон бөгөөд зарим томоохон пүүсүүд нягтлан бодох бүртгэлээ компьютержүүлж эхэлсэн бөгөөд энэ үйл явцыг хорин жилийн дараа хүлээж байв.

IN Гурав дахь үе (1965-1974) Анх удаа нэгдсэн хэлхээг ашиглаж эхэлсэн - нэг хагас дамжуулагч болор (микро схем) дээр хийсэн хэдэн арван, хэдэн зуун транзисторын бүхэл бүтэн төхөөрөмж, угсралт. Үүний зэрэгцээ хагас дамжуулагч санах ой гарч ирсэн бөгөөд үүнийг хувийн компьютерт үйлдлийн санах ой болгон ашигладаг хэвээр байна.

Эдгээр жилүүдэд компьютерийн үйлдвэрлэл аж үйлдвэрийн цар хүрээг олж авсан. IBM компани хамгийн жижиг, жижиг шүүгээний хэмжээтэй (тэр үед тэд хэзээ ч ийм жижиг зүйл хийж байгаагүй) бие биедээ бүрэн нийцсэн компьютеруудыг хамгийн хүчирхэг, үнэтэй загваруудыг хүртэл цувралаар борлуулсан. Тэр жилүүдэд хамгийн өргөн тархсан нь IBM-ийн System/360 гэр бүл байсан бөгөөд үүний үндсэн дээр ЗХУ-д ES цуврал компьютерийг бүтээжээ. 60-аад оны эхээр анхны мини компьютерууд гарч ирэв - жижиг фирмүүд эсвэл лабораториудад ашиглах боломжтой жижиг, бага чадалтай компьютерууд. Миникомпьютерууд нь зөвхөн 70-аад оны дундуур л гарсан хувийн компьютеруудын анхны алхам байв.

Үүний зэрэгцээ нэг микро схемд багтах элементүүдийн тоо, тэдгээрийн хоорондох холболтууд байнга нэмэгдэж байсан бөгөөд 70-аад онд нэгдсэн хэлхээнд олон мянган транзисторууд аль хэдийн агуулагдаж байжээ.

1971 онд Intel анхны микропроцессорыг гаргасан бөгөөд энэ нь саяхан гарч ирсэн ширээний тооны машинд зориулагдсан байв. Энэхүү шинэ бүтээл нь дараагийн арван жилд жинхэнэ хувьсгалыг бий болгох зорилготой байв. Микропроцессор нь орчин үеийн хувийн компьютерийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

20-р зууны 60-70-аад оны зааг дээр (1969) орчин үеийн интернетийн прототип болох дэлхийн анхны компьютерийн сүлжээ ARPA бий болжээ. Мөн 1969 онд Unix үйлдлийн систем болон Си програмчлалын хэл нэгэн зэрэг гарч ирсэн нь програм хангамжийн ертөнцөд асар их нөлөө үзүүлсэн бөгөөд өнөөг хүртэл тэргүүлэх байр сууриа хадгалсаар байна.

Дөрөв дэх үе (1975-1985) компьютерийн шинжлэх ухаанд цөөн, цөөхөн суурь шинэчлэлтүүдээр тодорхойлогддог. Хөгжил дэвшил нь үндсэндээ аль хэдийн зохион бүтээж, бодож олсон зүйлийг хөгжүүлэх замаар, юуны түрүүнд элементийн бааз болон компьютерийн хүчийг нэмэгдүүлэх, жижигрүүлэх замаар явагддаг.

Дөрөв дэх үеийн хамгийн чухал шинэлэг зүйл бол 80-аад оны эхээр хувийн компьютерууд гарч ирсэн явдал юм. Хувийн компьютерын ачаар тооцоолох технологи үнэхээр өргөн тархсан бөгөөд хүн бүрт хүртээмжтэй болж байна. Хэдийгээр хувийн болон мини компьютерууд тооцоолох хүчин чадлаараа том машинуудаас хоцрогдсон хэвээр байгаа ч график хэрэглэгчийн интерфейс, шинэ захын төхөөрөмж, дэлхийн сүлжээ зэрэг инновацийн арслангийн хувь нь энэ технологийн үүсч хөгжсөнтэй холбоотой юм.

Том компьютер, суперкомпьютерууд мэдээж хөгжсөөр байна. Харин одоо тэд компьютерийн талбарт урьдын адил ноёрхохоо больсон.

Дөрвөн үеийн компьютерийн технологийн зарим шинж чанарыг хүснэгтэд үзүүлэв. 1.1.

Хүснэгт 1.1

Тооцооллын үеийн үе

Тав дахь үе (1986 оноос өнөөг хүртэл) Энэ нь 1981 онд хэвлэгдсэн Компьютерийн салбарын шинжлэх ухааны судалгааны Японы хорооны ажлын үр дүнгээр тодорхойлогддог. Энэхүү төслийн дагуу тав дахь үеийн компьютер, тооцоолох систем нь хамгийн сүүлийн үеийн технологийг ашиглан бага зардлаар өндөр гүйцэтгэл, найдвартай байдлаас гадна дараахь чанарын шинэ функциональ шаардлагыг хангасан байх ёстой.

 дуу хоолойгоор оруулах/гаралтын системийг нэвтрүүлэх, түүнчлэн байгалийн хэл ашиглан мэдээлэл боловсруулах интерактивийг ашиглан компьютер ашиглахад хялбар байдлыг хангах;

 суралцах, ассоциатив бүтэц, логик дүгнэлт хийх боломжийг олгох;

 байгалийн хэл дээрх анхны шаардлагын техникийн үзүүлэлтүүдийн дагуу программуудын синтезийг автоматжуулах замаар програм хангамж бүтээх үйл явцыг хялбарчлах;

 нийгмийн янз бүрийн зорилтод нийцүүлэн компьютерийн технологийн үндсэн шинж чанар, гүйцэтгэлийн чанарыг сайжруулах, компьютерийн зардал, ашгийн харьцаа, хурд, хөнгөн, авсаархан байдлыг сайжруулах;

 төрөл бүрийн тооцоолох тоног төхөөрөмжөөр хангах, хэрэглээний өндөр дасан зохицох чадвар, ашиглалтын найдвартай байдал.

Одоогийн байдлаар мэдрэлийн биологийн системийн архитектурыг загварчлах олон тооны (хэдэн арван мянган) энгийн микропроцессоруудын тархсан сүлжээ болох асар их параллелизм, мэдрэлийн бүтэц бүхий оптоэлектроник компьютерийг бүтээх ажил эрчимтэй явагдаж байна.

Эрт дээр үеэс өнөөг хүртэл тооцоолох төхөөрөмж, төхөөрөмжүүд

Компьютерийн технологийн хөгжлийн үндсэн үе шатууд нь: Гарын авлага - 17-р зуун хүртэл, Механик - 17-р зууны дунд үеэс, Цахилгаан механик - 19-р зууны 90-ээд оноос, Электрон - 20-р зууны 40-өөд оноос.

Гарын авлагын үе нь хүн төрөлхтний соёл иргэншлийн эхэн үеэс эхэлсэн.

Аливаа үйл ажиллагаанд хүн өөрийн чадавхийг өргөжүүлэх, хөдөлмөрийг хөнгөвчлөхийн тулд олон төрлийн хэрэгсэл, төхөөрөмж, хэрэгслийг зохион бүтээж, бүтээсээр ирсэн.

Худалдаа хөгжихийн хэрээр дансны хэрэгцээ гарч ирэв. Олон зуун жилийн өмнө хүмүүс янз бүрийн тооцоолол хийхдээ эхлээд хуруугаа, дараа нь хайрга, саваа, зангилаа гэх мэтийг ашиглаж эхэлсэн. Гэвч цаг хугацаа өнгөрөхөд түүний өмнө тулгарч буй ажлууд улам төвөгтэй болж, түүнд эдгээр асуудлыг шийдвэрлэхэд туслах арга замыг хайж, төхөөрөмж зохион бүтээх шаардлагатай болжээ.

Тооцооллыг хөнгөвчлөх анхны төхөөрөмжүүдийн нэг (МЭӨ 5-р зуун) бол хожим нь абакус (Грек хэлнээс "тоолох самбар") гэж нэрлэгддэг тусгай самбар байв. Үүний тооцоог хүрэл, чулуу, зааны ясан гэх мэтээр хийсэн хавтангийн нүхэнд яс, хайрга зөөх замаар хийсэн. Грект абакус нь МЭӨ 5-р зуунд аль хэдийн байсан. д. Нэг ховил нь нэгжид, нөгөө нь аравтын тоотой тохирч байв. Хэрэв тоолох үед нэг ховилд 10-аас дээш хайрга цуглуулсан бол тэдгээрийг арилгаж, дараагийн цифр дээр нэг хайрга нэмнэ. Ромчууд абакусыг сайжруулж, ховил, хайргагаас цүүцтэй ховил, гантиг бөмбөлөг бүхий гантиг хавтан руу шилжсэн. Түүний тусламжтайгаар нэмэх, хасах хамгийн энгийн математик үйлдлүүдийг хийх боломжтой болсон.

Хятадын олон төрлийн абакус - суанпан - МЭ 6-р зуунд гарч ирсэн; Соробан бол 15-16-р зууны үед Японд авчирсан Хятадын суанпанаас гаралтай Японы абакус юм. XVI зуун - Аравтын бутархай тооллын системтэй оросын абакус бий болж байна. Эдгээр нь олон зууны туршид мэдэгдэхүйц өөрчлөлтийг авчирсан боловч 20-р зууны 80-аад он хүртэл ашиглагдаж байна.

17-р зууны эхээр Шотландын математикч Ж.Напиер логарифмыг нэвтрүүлсэн нь тоолоход хувьсгалт нөлөө үзүүлсэн. Түүний зохион бүтээсэн гулсуурын дүрмийг арван таван жилийн өмнө амжилттай ашиглаж, 360 гаруй жил инженерүүдэд үйлчилжээ. Энэ нь автоматжуулалтын үеийн гар аргаар тооцоолох хэрэгслийн титэм ололт нь эргэлзээгүй юм.

17-р зуунд механикийн хөгжил нь тооцооллын механик аргыг ашиглан тооцоолох төхөөрөмж, багаж хэрэгслийг бий болгох урьдчилсан нөхцөл болсон. Механик төхөөрөмжүүдийн дунд нэмэх машинууд (тэдгээр нь нэмэх, хасах боломжтой), үржүүлэх төхөөрөмж (тэдгээрийг үржүүлж, хуваах), цаг хугацааны явцад тэдгээрийг нэг болгон нэгтгэсэн - нэмэх машин (тэд бүх 4 арифметик үйлдлийг гүйцэтгэх боломжтой).

Гайхамшигт Италийн Леонардо да Винчи (1452-1519) өдрийн тэмдэглэлээс бидний үед хэд хэдэн зургийг аль хэдийн олж илрүүлсэн бөгөөд энэ нь 13 битийн аравтын тоог нэмэх чадвартай араа дугуйн дээрх нийлбэрийн компьютерийн ноорог болж хувирсан. . Эдгээр алс холын жилүүдэд гайхалтай эрдэмтэн бол тооцоолол хийх ажлыг хөнгөвчлөх төхөөрөмж бий болгох шаардлагатайг ойлгосон цорын ганц хүн байж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч үүний хэрэгцээ маш бага байсан (эсвэл энэ нь огт байхгүй байсан!) Леонардо да Винчи нас барснаас хойш ердөө зуу гаруй жилийн дараа өөр нэг европ хүн олдсон - Германы эрдэмтэн Вильгельм Шикард (1592-1636). ), мэдээжийн хэрэг агуу Италийн өдрийн тэмдэглэлийг уншаагүй - энэ асуудлыг шийдэх шийдлийг санал болгосон. Шиккард зургаан оронтой аравтын тоог нийлбэр, үржүүлэх зориулалттай тооцоолох машин бүтээхэд хүргэсэн шалтгаан нь Польшийн одон орон судлаач Ж.Кеплертэй танилцсан явдал юм. Агуу одон орон судлаачийн голчлон тооцоололтой холбоотой ажилтай танилцсаны дараа Шикард түүнд хүнд хэцүү ажилд нь туслах санаанаас урам зориг авчээ. Түүнд хаягласан захидалдаа 1623 онд илгээсэн тэр машины зургийг гаргаж, хэрхэн ажилладагийг нь хэлжээ.

Ийм механизмын анхны жишээнүүдийн нэг бол Германы математикч Вильгельм Шикардын "тоолох цаг" юм. 1623 онд тэрээр анхны автомат тооцоолуур болсон машин бүтээжээ. Шикардын машин зургаан оронтой тоог нэмж, хасаж, дүүрсэн үед хонх цохиж чаддаг байв. Харамсалтай нь түүх нь машины цаашдын хувь заяаны талаарх мэдээллийг хадгалаагүй байна.

Леонардо да Винчи, Вильгельм Шиккардын бүтээлүүд зөвхөн бидний үед л мэдэгдэж байсан. Тэднийг үеийнхэн нь мэддэггүй байв.

Анхны компьютеруудаас хамгийн алдартай нь 1642 онд Паскалина загварыг бүтээсэн Блез Паскалийн хураангуй машин байв. найман оронтой тоог нэмэх машин. Б.Паскаль 19 настайдаа татвар хураагч байсан бөгөөд ихэвчлэн урт удаан, уйтгартай тооцоолол хийдэг аавынхаа ажлыг ажиглаж, Паскалинаг бүтээж эхэлжээ. Мөн түүний цорын ганц зорилго бол түүнд ажилд нь туслах явдал байв.

1673 онд Германы математикч Лейбниц анхны арифмеметрийг бүтээсэн бөгөөд энэ нь түүнд дөрвөн арифметик үйлдлийг гүйцэтгэх боломжийг олгосон юм. В.Лейбниц нэгэн найздаа “...Миний машин асар их тоон дээр дараалсан нэмэх хасах үйлдлийг хийхгүйгээр шууд үржүүлэх, хуваах боломжтой болгож байна” гэж бичжээ. Лейбницийн машиныг Европын ихэнх оронд мэддэг байсан.

Тооцооллын зарчим амжилттай болж, дараа нь уг загварыг өөр өөр эрдэмтэд өөр өөр улс орнуудад олон удаа боловсронгуй болгосон;

Мөн 1881 оноос эхлэн 20-р зууны жараад он хүртэл практик тооцоололд ашиглагдаж байсан нэмэх машинуудын масс үйлдвэрлэлийг зохион байгуулжээ.

Хамгийн алдартай олноор үйлдвэрлэгдсэн загвар бол 1900 онд нэрээ авсан Орост үйлдвэрлэсэн Феликс нэмэх машин байв. Парист болсон олон улсын үзэсгэлэнгээс алтан медаль.

Мөн механик хугацаанд хөрөнгө мөнгөгүйн улмаас хэрэгжээгүй Babidge-ийн аналитик машинуудын онолын боловсруулалтууд багтсан болно. Онолын хөгжил 1920-1971 он хүртэл бий. Аналитик хөдөлгүүр нь програмын удирдлагын зарчмыг ашигладаг анхны машин байх ёстой бөгөөд аливаа алгоритмыг тооцоолох зорилготой, оролт-гаралтыг цоолбортой карт ашиглан төлөвлөж, уурын хөдөлгүүр дээр ажиллах ёстой байв. Аналитик хөдөлгүүр нь дараах дөрвөн үндсэн хэсгээс бүрдсэн: эхний, завсрын болон үр дүнгийн өгөгдлийг хадгалах төхөөрөмж (агуулах - санах ой); өгөгдөл боловсруулах нэгж (тээрэм - арифметик төхөөрөмж); тооцооны дарааллын хяналтын нэгж (хяналтын төхөөрөмж); Эхний өгөгдөл оруулах, үр дүнг хэвлэх блок (оролт/гаралтын төхөөрөмж), хожим нь орчин үеийн бүх компьютерийн бүтцийн загвар болсон. Хатагтай Ада Лавлейс (Английн яруу найрагч Жорж Байроны охин) англи эрдэмтэнтэй нэгэн зэрэг ажиллаж байжээ. Тэрээр машинд зориулсан анхны программуудыг боловсруулж, олон санаа дэвшүүлж, өнөөг хүртэл хадгалагдан үлдсэн хэд хэдэн ойлголт, нэр томъёог нэвтрүүлсэн. Countess Lovelace нь анхны компьютерийн програмист гэж тооцогддог бөгөөд ADA програмчлалын хэл нь түүний нэрээр нэрлэгдсэн байдаг. Төсөл хэрэгжээгүй ч олонд танигдаж, эрдэмтдийн зүгээс өндөр үнэлгээ авсан. Чарльз Бэбиж өөрийн цаг үеэсээ нэг зуунаар түрүүлж байжээ.

Үргэлжлэл бий…

Эрт дээр үеэс эхлээд бүх цаг үед хүмүүс тоолох шаардлагатай байсан. Эхлээд тэд хуруугаараа эсвэл хайрга чулуугаар тоолж байсан. Гэсэн хэдий ч олон тооны энгийн арифметик үйлдлүүд ч хүний ​​тархинд хэцүү байдаг. Тиймээс аль хэдийн эрт дээр үед тоолох хамгийн энгийн хэрэгсэл болох 15 зуу гаруй жилийн өмнө Газар дундын тэнгисийн орнуудад зохион бүтээсэн абакусыг зохион бүтээжээ. Орчин үеийн дансны энэ загвар нь саваа дээр бэхлэгдсэн даалууны багц байсан бөгөөд худалдаачид ашигладаг байсан.

Арифметик утгаараа абакус саваа нь аравтын бутархайг илэрхийлдэг. Эхний саваа дээрх даалуу бүр 1, хоёр дахь саваа дээр - 10, гурав дахь саваа дээр - 100 гэх мэт утгатай байна. 17-р зууныг хүртэл абакус нь бараг цорын ганц тоолох хэрэгсэл хэвээр байв.

Орос улсад Оросын абакус гэж нэрлэгддэг зүйл 16-р зуунд гарч ирэв. Эдгээр нь аравтын бутархай тооллын системд суурилсан бөгөөд арифметик үйлдлийг хурдан гүйцэтгэх боломжийг олгодог (Зураг 6).

Цагаан будаа. 6. Абакус

1614 онд математикч Жон Непьер логарифм зохион бүтээжээ.

Логарифм гэдэг нь өөр өгөгдсөн тоог авахын тулд тоог өсгөх ёстой (логарифмын суурь) илтгэгч юм. Ямар ч тоог ийм байдлаар илэрхийлж болох ба дурын хоёр тооны логарифмын нийлбэр нь эдгээр тоонуудын үржвэрийн логарифмын нийлбэртэй тэнцүү байдгийг Напиер нээсэн юм. Энэ нь үржүүлэх үйлдлийг нэмэх энгийн үйлдэл болгон багасгах боломжтой болгосон. Напиер логарифмын хүснэгтүүдийг бүтээжээ. Хоёр тоог үржүүлэхийн тулд та энэ хүснэгтээс тэдгээрийн логарифмуудыг харж, тэдгээрийг нэмж, урвуу хүснэгтээс энэ нийлбэрт тохирох тоог олох хэрэгтэй - антилогарифм. Эдгээр хүснэгтэд үндэслэн 1654 онд Р.Биссакар, 1657 онд С.Партриж бие даан тэгш өнцөгт гулсуурын дүрмийг боловсруулсан: 20-р зууны дунд үе хүртэл инженерийн үндсэн тооцооны төхөөрөмж (Зураг 7).

Цагаан будаа. 7. Слайд дүрэм

1642 онд Блэйз Паскаль аравтын тооллын системийг ашиглан механик нэмэх машин зохион бүтээжээ. Аравтын бутархай бүрийг арван шүдтэй дугуйгаар дүрсэлсэн бөгөөд 0-ээс 9 хүртэлх тоог заана. Нийтдээ 8 дугуй байсан, өөрөөр хэлбэл Паскалийн машин 8 бит байв.

Гэсэн хэдий ч тоон тооцоололд аравтын тооллын систем биш, харин хоёртын тооллын систем ялалт байгуулсан. Үүний гол шалтгаан нь байгальд хоёр тогтвортой төлөвтэй олон үзэгдлүүд байдаг, жишээлбэл, "асаах / унтраах", "хүчдэл байна / хүчдэл байхгүй", "худал мэдэгдэл / үнэн мэдэгдэл" гэх мэт. арван тогтвортой байдал. Аравтын тооллын систем яагаад ийм өргөн тархсан бэ? Тийм ээ, хүн хоёр гартаа арван хуруутай байдаг тул тэдгээрийг энгийн оюун ухааны тооллогод ашиглахад тохиромжтой байдаг. Гэхдээ электрон тооцоололд элементийн хоёр тогтвортой төлөвтэй, энгийн нэмэх, үржүүлэх хүснэгт бүхий хоёртын тооллын системийг ашиглах нь хамаагүй хялбар байдаг. Орчин үеийн дижитал тооцоолох машинууд - компьютеруудад хоёртын системийг зөвхөн тооцоолох үйлдлүүдийг хийх ёстой тоонуудыг бүртгэхээс гадна эдгээр тооцоолол, тэр ч байтугай үйлдлийн бүхэл программын командуудыг өөрөө бүртгэхэд ашигладаг. Энэ тохиолдолд бүх тооцоо, үйлдлүүдийг компьютерт хоёртын тоон дээрх хамгийн энгийн арифметик үйлдэл болгон бууруулна.

Хоёртын системийг анхлан сонирхсон хүмүүсийн нэг бол Германы агуу математикч Готфрид Лейбниц юм. 1666 онд хорин настай байхдаа тэрээр "Комбинаторикийн урлагийн тухай" бүтээлдээ аливаа бодлыг тодорхой албан ёсны мэдэгдэл болгон багасгах боломжийг олгодог ерөнхий аргыг боловсруулсан. Энэ нь логикийг (Лейбниц үүнийг бодлын хуулиуд гэж нэрлэдэг) үгийн хүрээнээс объект ба мэдэгдлийн хоорондын харилцааг нарийн бөгөөд тодорхой тодорхойлсон математикийн хүрээ рүү шилжүүлэх боломжийг нээж өгсөн. Ийнхүү Лейбниц албан ёсны логикийг үндэслэгч байв. Тэрээр хоёртын тооллын системийг судалж байсан. Үүний зэрэгцээ Лейбниц үүнийг тодорхой ид шидийн утгатай болгосон: тэрээр 1-ийн тоог Бурхантай, 0-ийг хоосон байдалтай холбосон. Энэ хоёр тооноос харахад түүний бодлоор бүх зүйл болсон. Мөн эдгээр хоёр тооны тусламжтайгаар та ямар ч математикийн ойлголтыг илэрхийлж болно. Хоёртын систем нь бүх нийтийн логик хэл болж чадна гэж Лейбниц анх санаачилсан.

Лейбниц "бүх нийтийн шинжлэх ухаан" байгуулахыг мөрөөддөг байв. Тэрээр хамгийн энгийн ойлголтуудыг тодруулахыг хүссэн бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар тодорхой дүрмийн дагуу аливаа нарийн төвөгтэй байдлын үзэл баримтлалыг томъёолж болно. Тэрээр аливаа бодлыг математикийн томъёо хэлбэрээр бичиж болох бүх нийтийн хэлийг бий болгохыг мөрөөддөг байв. Би аксиомоос теорем гаргаж болох машины тухай, логик мэдэгдлүүдийг арифметик болгон хувиргах тухай бодсон. 1673 онд тэрээр шинэ төрлийн нэмэх машиныг бүтээжээ - зөвхөн тоог нэмэх, хасах төдийгүй үржүүлэх, хуваах, хүчирхэгжүүлэх, квадрат ба куб язгуурыг гаргаж авах механик тооны машин. Энэ нь хоёртын тооллын системийг ашигласан.

Бүх нийтийн логик хэлийг 1847 онд Английн математикч Жорж Буль бүтээжээ. Тэрээр саналын тооцооллыг боловсруулсан бөгөөд хожим нь түүний хүндэтгэлд Булийн алгебр гэж нэрлэгдсэн. Энэ нь математикийн хатуу хэл рүү хөрвүүлсэн албан ёсны логикийг илэрхийлдэг. Булийн алгебрийн томьёо нь гадаад төрхөөрөө бидний сургуулиас мэддэг алгебрийн томьёотой төстэй юм. Гэсэн хэдий ч энэ ижил төстэй байдал нь зөвхөн гадаад төдийгүй дотоод шинж чанартай байдаг. Булийн алгебр нь түүнийг бүтээх явцад батлагдсан хууль тогтоомж, дүрмийн багцад захирагдах бүрэн тэгш алгебр юм. Энэ нь тоо, үсэг, өгүүлбэр зэрэг аливаа объектод хамаарах тэмдэглэгээний систем юм. Энэ системийг ашигласнаар та үнэн эсвэл худал нотлох шаардлагатай аливаа мэдэгдлийг кодлож, дараа нь математикийн энгийн тоонуудын адилаар удирдах боломжтой.

Жорж Буль (1815-1864) - Английн математикч, логикч, математик логикийг үндэслэгчдийн нэг. Логикийн алгебрийг боловсруулсан ("Логикийн математик шинжилгээ" (1847), "Сэтгэцийн хуулиудыг судлах" (1854) бүтээлүүдэд).

Америкийн математикч Чарльз Пирс Булийн алгебрийн тархалт, түүний хөгжилд асар их үүрэг гүйцэтгэсэн.

Чарльз Пирс (1839–1914) нь Америкийн философич, логикч, математикч, байгалийн эрдэмтэн байсан бөгөөд математик логикийн чиглэлээр ажилладаг гэдгээрээ алдартай.

Логикийн алгебр дахь авч үзэх сэдэв нь мэдэгдлүүд гэж нэрлэгддэг, i.e. "Омск бол Оросын хот", "15 бол тэгш тоо" гэсэн үнэн эсвэл худал гэж хэлж болох аливаа мэдэгдэл. Эхний мэдэгдэл үнэн, хоёр дахь нь худал.

AND, OR, IF...THEN, NOT гэсэн үгүйсгэлүүдийг ашиглан энгийн үгсээс олж авсан нийлмэл өгүүлбэрүүд нь үнэн эсвэл худал байж болно. Тэдний үнэн нь зөвхөн тэднийг бүрдүүлдэг энгийн мэдэгдлүүдийн үнэн эсвэл худал байдлаас хамаарна, жишээлбэл: "Хэрэв гадаа бороо орохгүй бол та зугаалж болно." Булийн алгебрийн гол ажил бол энэ хамаарлыг судлах явдал юм. Логик үйлдлүүд нь энгийн хэллэгүүдээс нарийн төвөгтэй мэдэгдлүүдийг бий болгох боломжийг олгодог: үгүйсгэх (БИШ), холболт (AND), салгах (OR) болон бусад.

1804 онд Ж.Жакард том хээтэй даавуу үйлдвэрлэх сүлжих машин зохион бүтээжээ. Энэ загварыг бүхэл бүтэн цоолбортой картууд - картоноор хийсэн тэгш өнцөгт картуудыг ашиглан програмчилсан. Тэдгээр дээр хэв маягийн талаархи мэдээллийг тодорхой дарааллаар байрлуулсан цоорхойнууд (цооролт) хийж тэмдэглэв. Машин ажиллаж байх үед эдгээр цоолтуурын картуудыг тусгай зүү ашиглан мэдэрсэн. Ийм механик аргаар тэднээс программчлагдсан даавууны хэв маягийг нэхэхийн тулд мэдээллийг уншдаг байв. Жаккардын машин нь 20-р зуунд бий болсон компьютерийн удирдлагатай машинуудын прототип байв.

1820 онд Томас де Колмар үржүүлэх, хуваах чадвартай анхны арилжааны нэмэх машиныг бүтээжээ. 19-р зуунаас хойш нарийн төвөгтэй тооцоолол хийхэд машин нэмэх нь өргөн тархсан.

1830 онд Чарльз Бэббиж хүний ​​оролцоогүйгээр тооцоолол хийх ёстой бүх нийтийн аналитик хөдөлгүүрийг бүтээхийг оролдсон. Үүнийг хийхийн тулд тодорхой дарааллаар хийсэн нүхийг ашиглан зузаан цаасаар хийсэн цоолтуурын картууд дээр урьдчилан тэмдэглэсэн програмуудыг нэвтрүүлсэн ("цооролт" гэдэг нь "цаас эсвэл картон дээр нүхлэх" гэсэн утгатай). Бэббижийн аналитик хөдөлгүүрийн програмчлалын зарчмуудыг яруу найрагч Байроны охин Ада Лавлейс 1843 онд боловсруулсан.

Цагаан будаа. 8. Чарльз Бэббиж

Цагаан будаа. 9. Ада Лавлейс

Аналитик хөдөлгүүр нь өгөгдөл болон тооцооллын завсрын үр дүнг санах чадвартай байх ёстой, өөрөөр хэлбэл санах ойтой байх ёстой. Энэхүү машин нь араа (санах ой) ашиглан бичсэн тоог хадгалах төхөөрөмж, тоон дээр ажиллах төхөөрөмж (арифметик нэгж), цоолбортой карт ашиглан дугаар ажиллуулах төхөөрөмж (програмын хяналтын төхөөрөмж) гэсэн гурван үндсэн хэсгээс бүрдэх ёстой байв. Аналитик хөдөлгүүрийг бүтээх ажил дуусаагүй боловч түүнд агуулагдах санаанууд нь 20-р зуунд анхны компьютеруудыг бүтээхэд тусалсан (англи хэлнээс орчуулбал энэ үг нь "тооцоолуур" гэсэн утгатай).

1880 онд В.Т. ОХУ-д Однер араа дугуйтай механик нэмэлт машин бүтээж, 1890 онд түүний масс үйлдвэрлэлийг эхлүүлсэн. Дараа нь 20-р зууны 50-аад он хүртэл "Феликс" нэрээр үйлдвэрлэгдсэн (Зураг 11).

Цагаан будаа. 10. В.Т. Однер

Цагаан будаа. 11. Механик нэмэх машин "Феликс"

1888 онд Херман Холлерит (Зураг 12) анхны цахилгаан механик тооцоологч машиныг бүтээсэн бөгөөд энэ нь цоолбортой карт (Зураг 13) дээр хэвлэгдсэн мэдээллийг цахилгаан гүйдлээр тайлсан табулятор юм. Энэхүү машин нь АНУ-ын хүн амын тооллогын тооллогын хугацааг хэд хэдэн удаа багасгах боломжтой болгосон. 1890 онд Холлеритын бүтээлийг Америкийн 11 дэх удаагийн тооллогод анх удаа ашигласан. Өмнө нь 500 ажилтны 7 жилийн хугацаанд хийж гүйцэтгэсэн ажлыг Холлерит болон 43 тоологчийн 43 туслах нэг сарын дотор хийж гүйцэтгэсэн.

1896 онд Холлерит "Tabulating Machine Co" хэмээх компанийг байгуулжээ. 1911 онд энэ компанийг статистикийн мэдээлэл боловсруулах автоматжуулалтаар мэргэшсэн өөр хоёр компанитай нэгтгэж, 1924 онд орчин үеийн нэрээ IBM (International Business Machines) авсан. Энэ нь электрон корпораци болж, бүх төрлийн электроникийн дэлхийн томоохон үйлдвэрлэгчдийн нэг болжээ. компьютер, программ хангамж, дэлхийн мэдээллийн сүлжээний үйлчилгээ үзүүлэгч. IBM-ийг үүсгэн байгуулагч нь 1914 онд тус компанийг удирдаж байсан бөгөөд үндсэндээ IBM корпорацийг үүсгэн байгуулж, 40 гаруй жил удирдсан Томас Ватсон юм. 1950-иад оны дунд үеэс эхлэн IBM дэлхийн компьютерийн зах зээлд тэргүүлэгч байр суурийг эзэлсээр ирсэн. 1981 онд тус компани анхны хувийн компьютерээ бүтээсэн нь салбарын стандарт болсон. 1980-аад оны дунд үе гэхэд IBM дэлхийн электрон компьютерийн үйлдвэрлэлийн 60 орчим хувийг хянаж байв.

Цагаан будаа. 12. Томас Ватсон Ср.

Цагаан будаа. 13. Херман Холлерит

19-р зууны төгсгөлд цоолбортой туузыг зохион бүтээжээ - цаас эсвэл целлюлоид хальсан дээр мэдээллийг цоолтуурын багц хэлбэрээр цоолбороор хийсэн.

1892 онд Т.Ланстоны зохион бүтээсэн бичгийн хэвлэх машин болох монотипт өргөн цоолбортой цаасан туузыг ашигласан. Монотип нь гар ба цутгах төхөөрөмж гэсэн хоёр бие даасан төхөөрөмжөөс бүрддэг. Гар нь цоолтуурын соронзон хальс дээр шивэх програмыг эмхэтгэх зориулалттай байсан бөгөөд цутгах машин нь гар дээр өмнө нь тусгай бичгийн хайлш - gart-аас эмхэтгэсэн програмын дагуу бичдэг байв.

Цагаан будаа. 14. Цоолбор карт

Цагаан будаа. 15. Цоолбортой соронзон хальснууд

Бичгийн машинчин гарны ард суугаад хөгжмийн тавцан дээр түүний өмнө зогсож буй бичвэрийг хараад тохирох товчлууруудыг дарав. Үсгийн товчлууруудын аль нэгийг нь цохих үед цоолох механизмын зүү нь шахсан агаарыг ашиглан цаасан туузан дээрх нүхний кодыг хослуулсан. Энэ хослол нь өгөгдсөн үсэг, тэмдэг эсвэл тэдгээрийн хоорондох зайтай тохирч байв. Түлхүүр дээр цохилт бүрийн дараа цаасан тууз нэг алхам - 3 мм-ээр хөдөлсөн. Цоолбортой цаасан дээрх нүхний хэвтээ эгнээ бүр нь нэг үсэг, тэмдэг эсвэл тэдгээрийн хоорондох зайтай тохирч байна. Цоолбортой цаасан соронзон хальсны бэлэн (нүхлэсэн) дамарыг цутгах машин руу шилжүүлж, шахсан агаар ашиглан түүн дээрх кодлогдсон мэдээллийг цоолбортой цаасан туузаас уншиж, автоматаар багц үсгийг гаргаж авдаг. Ийнхүү монотип бол технологийн түүхэн дэх анхны компьютерийн удирдлагатай машинуудын нэг юм. Энэ нь халуун бичгийн машинд харьяалагддаг байсан бөгөөд цаг хугацаа өнгөрөхөд эхлээд фото хэвлэх, дараа нь цахим хэвлэх ажилд оров.

Монотипээс арай эрт, 1881 онд төгөлдөр хуур (эсвэл фонола) автоматаар төгөлдөр хуур тоглох хэрэгсэл болох төгөлдөр хуурыг зохион бүтээжээ. Мөн шахсан агаар ашиглан ажилладаг. Төгөлдөр хуурын хувьд энгийн төгөлдөр хуур эсвэл том төгөлдөр хуурын товчлуур бүр нь түүнийг цохих алхтай тохирдог. Бүх алхууд нийлээд төгөлдөр хуурын гарт залгагдсан эсрэг гарыг бүрдүүлдэг. Төгөлдөр хуур руу өнхрүүлэн ороосон өргөн цаасан туузыг оруулав. Төгөлдөр хуурч тоглож байх үед цоолбортой соронзон хальсны нүхийг урьдчилан хийдэг - эдгээр нь нэг төрлийн "тэмдэглэл" юм. Төгөлдөр хуур ажиллаж байх үед цоолбортой цаасан туузыг нэг булнаас нөгөө рүү эргүүлнэ. Үүн дээр бичигдсэн мэдээллийг пневматик механизм ашиглан уншдаг. Тэрээр цоолбортой соронзон хальсны нүхэнд тохирох алхуудыг идэвхжүүлснээр түлхүүрийг цохиж, төгөлдөр хуурчны тоглолтыг дахин гаргахад хүргэдэг. Тиймээс төгөлдөр хуур нь програмын удирдлагатай машин байв. Төгөлдөр хуурын хадгалсан соронзон хальсны ачаар хөгжмийн зохиолч А.Н. зэрэг өнгөрсөн үеийн гайхалтай төгөлдөр хуурчдын тоглолтыг орчин үеийн аргаар сэргээж, дахин бичих боломжтой болсон. Скрябин. Төгөлдөр хуурыг алдарт хөгжмийн зохиолч, төгөлдөр хуурч Рубинштейн, Падеревски, Бусони нар ашиглаж байжээ.

Хожим нь цахилгаан контактууд - металл сойз ашиглан цоолбортой соронзон хальс, цоолбортой картуудаас мэдээллийг уншсан бөгөөд энэ нь нүхэнд хүрэхэд цахилгаан хэлхээг хаадаг. Дараа нь сойзыг фотоселлээр сольж, мэдээлэл унших оптик, контактгүй болсон. Анхны дижитал компьютерт мэдээллийг ингэж бичиж, уншиж байсан.

Логик үйлдлүүд нь өдөр тутмын амьдралтай нягт холбоотой байдаг.

Хоёр оролтод нэг OR элемент, хоёр оролтод хоёр AND элемент, нэг NOT элементийг ашигласнаар хоёр нэг оронтой хоёртын тоог хоёртын нэмэх үйлдлийг гүйцэтгэх чадвартай хоёртын хагас нэмэгчийн логик хэлхээг барьж болно (жишээ нь: хоёртын арифметикийн дүрэм):

0 +0 =0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=0. Ингэхдээ зөөвөрлөх битийг хуваарилдаг.

Гэсэн хэдий ч ийм хэлхээнд хоёртын тоонуудын нийлбэрийн өмнөх битийн дамжуулагч дохиог ашиглах гуравдахь оролт байхгүй байна. Иймд хагас нэмэгчийг зөвхөн логик хэлхээний хамгийн бага ач холбогдол бүхий олон битийн хоёртын тоог нийлэхэд ашигладаг бөгөөд өмнөх хоёртын битээс зөөвөрлөх дохио байх боломжгүй. Бүтэн хоёртын нэмэгч нь өмнөх хоёртын битүүдийн нэмэх дохиог харгалзан хоёр олон битийн хоёртын тоог нэмдэг.

Хоёртын тоологчдыг каскад хэлбэрээр холбосноор та дурын тооны цифртэй хоёртын тоонуудын логик нэмэгчийн хэлхээг олж авах боломжтой.

Зарим өөрчлөлтөөр эдгээр логик хэлхээг хоёртын тоог хасах, үржүүлэх, хуваахад ашигладаг. Тэдний тусламжтайгаар орчин үеийн компьютеруудын арифметик төхөөрөмжүүдийг бүтээсэн.

1937 онд Жорж Стибитц (Зураг 16) энгийн цахилгаан механик релеээс хоёртын нэмэгчийг бүтээжээ - хоёртын кодоор тоо нэмэх үйлдлийг гүйцэтгэх чадвартай төхөөрөмж. Өнөөдөр хоёртын нэмэгч нь аливаа компьютерийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг, түүний арифметик төхөөрөмжийн үндэс хэвээр байна.

Цагаан будаа. 16. Жорж Стибитц

1937-1942 онд Жон Атанасофф (Зураг 17) вакуум хоолой дээр ажилладаг анхны компьютерийн загварыг бүтээжээ. Энэ нь хоёртын тооллын системийг ашигласан. Мэдээлэл оруулах, тооцооллын үр дүнг гаргахад цоолбортой карт ашигласан. Энэ машиныг бүтээх ажил 1942 онд бараг дууссан боловч дайны улмаас цаашдын санхүүжилт зогссон.

Цагаан будаа. 17. Жон Атанасофф

1937 онд Конрад Зусе (Зураг 12) цахилгаан механик реле дээр суурилсан анхны компьютер Z1-ээ бүтээжээ. Анхны өгөгдлийг гар ашиглан оруулсан бөгөөд тооцооллын үр дүнг олон гэрлийн чийдэн бүхий самбар дээр харуулав. 1938 онд К.Зузе сайжруулсан Z2 загварыг бүтээжээ. Программуудыг цоолбор соронзон хальс ашиглан оруулсан. Энэ нь ашигласан 35 мм-ийн гэрэл зургийн хальсыг нүхлэх замаар хийсэн. 1941 онд К.Зусе хоёртын тооллын системд тулгуурлан ажиллаж байгаа Z3, дараа нь Z4 компьютерийг бүтээжээ. Тэдгээрийг нисэх онгоц, пуужин бүтээхэд ашигладаг байсан. 1942 онд Конрад Зусе, Хелмут Шрайер нар Z3-ийг цахилгаан механик релеээс вакуум хоолой болгон хувиргах санааг дэвшүүлжээ. Ийм машин 1000 дахин хурдан ажиллах ёстой байсан ч үүнийг бүтээх боломжгүй байсан - дайн саад болсон.

Цагаан будаа. 18. Конрад Зусе

1943-1944 онд IBM-ийн нэг аж ахуйн нэгжид (IBM) Ховард Айкен тэргүүтэй Харвардын их сургуулийн эрдэмтэдтэй хамтран Mark-1 компьютерийг бүтээжээ. Энэ нь 35 тонн орчим жинтэй байв. "Марк-1" нь цахилгаан механик реле ашиглахад суурилагдсан бөгөөд цоолтуурын соронзон хальс дээр кодлогдсон тоогоор ажилладаг.

Үүнийг бүтээхдээ Чарльз Бэббижийн аналитик хөдөлгүүрт оруулсан санаануудыг ашигласан. Стибитц, Зусе хоёроос ялгаатай нь Айкен хоёртын тооллын системийн давуу талыг ойлгоогүй бөгөөд машиндаа аравтын системийг ашигласан. Уг машин нь 23 хүртэлх тооны урттай тоог удирдах боломжтой. Ийм хоёр тоог үржүүлэхийн тулд түүнд 4 секунд зарцуулсан. 1947 онд Марк-2 машин бүтээгдсэн бөгөөд энэ нь хоёртын тооллын системийг аль хэдийн ашиглаж байжээ. Энэ машинд нэмэх, хасах үйлдлүүд дунджаар 0.125 секунд, үржүүлэхэд 0.25 секунд зарцуулагдсан.

Логик алгебрийн хийсвэр шинжлэх ухаан практик амьдралд ойрхон байдаг. Энэ нь янз бүрийн хяналтын асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг танд олгоно.

Цахилгаан соронзон релений оролт ба гаралтын дохионууд нь Булийн алгебр дахь мэдэгдлүүд шиг зөвхөн хоёр утгыг авдаг. Ороомгийг хүчдэлгүй болгоход оролтын дохио 0, ороомгоор гүйдэл гүйх үед оролтын дохио 1. Релений контакт нээлттэй үед гаралтын дохио 0, контакт хаалттай үед нь 1.

Алдарт физикч Пол Эренфестийн анзаарсан нь Булийн алгебр дахь мэдэгдэл ба цахилгаан соронзон релений үйл ажиллагааны хоорондын ижил төстэй байдал юм. Аль 1910 онд тэрээр утасны систем дэх релений хэлхээний ажиллагааг тайлбарлахдаа Булийн алгебр ашиглахыг санал болгов. Өөр нэг хувилбарын дагуу цахилгаан сэлгэн залгах хэлхээг дүрслэхийн тулд Булийн алгебр ашиглах санаа нь Пейрсийнх юм. 1936 онд орчин үеийн мэдээллийн онолыг үндэслэгч Клод Шеннон докторын ажилдаа хоёртын тооллын систем, математик логик, цахилгаан хэлхээг хослуулсан.

Хэлхээн дэх цахилгаан соронзон реле хоорондын холболтыг NOT, AND, OR, REPEAT (YES) гэх мэт логик үйлдлүүдийг ашиглан тодорхойлоход тохиромжтой. Жишээлбэл, реле контактуудын цуваа холболт нь AND үйлдлийг гүйцэтгэдэг ба эдгээр контактуудын зэрэгцээ холболт нь логик OR үйлдлийг гүйцэтгэдэг. 1947–1948 онд Америкийн эрдэмтэн Д.Бардин, В.Браттейн, В нарын бүтээсэн контактгүй хагас дамжуулагч элементүүд - транзисторууд цахилгаан хэлхээг хаах, нээх релений үүргийг гүйцэтгэдэг электрон хэлхээнд БА, ЭСВЭЛ, БОЛОХГҮЙ үйлдлүүд ижил төстэй байдлаар хийгддэг. Шокли.

Цахилгаан механик реле хэтэрхий удаан байсан. Тиймээс аль хэдийн 1943 онд америкчууд вакуум хоолойд суурилсан компьютер бүтээж эхэлжээ. 1946 онд Преспер Эккерт, Жон Маучли нар (Зураг 13) ENIAC хэмээх анхны цахим дижитал компьютерийг бүтээжээ. Түүний жин 30 тонн, 170 хавтгай дөрвөлжин метр талбайг эзэлдэг. м талбай. Олон мянган цахилгаан механик релений оронд ENIAC нь 18,000 вакуум хоолойтой байв. Уг машин нь хоёртын системээр тоолж, секундэд 5000 нэмэх буюу 300 үржүүлэх үйлдэл хийсэн. Энэ машинд зөвхөн арифметик төхөөрөмж төдийгүй вакуум хоолой дээр хадгалах төхөөрөмж барьсан. Тоон өгөгдлийг цоолбортой карт ашиглан оруулсан бол энэ машинд програмуудыг залгуур, хэвлэх талбар ашиглан оруулсан, өөрөөр хэлбэл шинэ програм бүрт олон мянган контактыг холбох шаардлагатай байв. Тиймээс хэдхэн минутын дотор асуудал өөрөө шийдэгдсэн ч шинэ асуудлыг шийдвэрлэхэд бэлтгэхэд хэдэн өдөр зарцуулсан. Энэ нь ийм машины гол сул талуудын нэг байв.

Цагаан будаа. 19. Преспер Эккерт, Жон Маучли нар

Клод Шеннон, Алан Тюринг, Жон фон Нейман гэсэн гурван нэрт эрдэмтний бүтээл нь орчин үеийн компьютерийн бүтцийг бий болгох үндэс суурь болсон юм.

Шеннон Клод (1916 онд төрсөн) бол Америкийн инженер, математикч, математик мэдээллийн онолыг үндэслэгч юм.

1948 онд тэрээр амьд организмын мэдрэлийн утаснуудын дагуу дамждаг бүх төрлийн мэдээллүүдийг багтаасан мэдээлэл дамжуулах, боловсруулах онол бүхий "Харилцааны математик онол" бүтээлээ хэвлүүлсэн. Шеннон мэдээллийн хэмжээ гэсэн ойлголтыг мэдээлэл хүлээн авахдаа устгасан системийн төлөв байдлын тодорхойгүй байдлын хэмжүүр болгон нэвтрүүлсэн. Тэрээр энэ тодорхойгүй байдлын хэмжүүрийг статистикийн механик дахь ижил төстэй ойлголттой адилтган энтропи гэж нэрлэсэн. Ажиглагч мэдээлэл хүлээн авах үед энтропи, өөрөөр хэлбэл системийн төлөв байдлын талаархи мэдлэггүй байдлын түвшин буурдаг.

Алан Тюринг (1912-1954) - Английн математикч. Түүний гол бүтээлүүд нь математик логик, тооцооллын математик юм. 1936-1937 онд "Тооцоолох боломжтой тоонуудын тухай" хэмээх үндсэн бүтээлээ бичсэн бөгөөд энэ нь хийсвэр төхөөрөмжийн тухай ойлголтыг хожим "Тюрингийн машин" гэж нэрлэсэн. Энэ төхөөрөмжид тэрээр орчин үеийн компьютерийн үндсэн шинж чанаруудыг урьдчилан таамаглаж байсан. Тьюринг өөрийн төхөөрөмжийг "бүх нийтийн машин" гэж нэрлэжээ, учир нь энэ нь аливаа зөвшөөрөгдөх (онолын хувьд шийдэгдэх) математик эсвэл логик асуудлыг шийдэх ёстой байв. Мэдээллийг нүднүүдэд хуваасан цаасан туузаас оруулах ёстой. Ийм нүд бүр нь тэмдэг агуулсан байх ёстой эсвэл үгүй. Тьюрингийн машин нь соронзон хальснаас оруулсан тэмдэгтүүдийг боловсруулж, өөрчлөх, өөрөөр хэлбэл дотоод санах ойд хадгалагдсан зааврын дагуу тэдгээрийг арилгаж, шинээр бичих боломжтой.

Нейман Жон фон (1903–1957) - Америкийн математикч, физикч, атомын болон устөрөгчийн зэвсгийг бүтээхэд оролцогч. Будапешт хотод төрсөн тэрээр 1930 оноос хойш АНУ-д амьдарч байжээ. 1945 онд хэвлэгдсэн, дижитал электрон компьютерийн анхны бүтээл болсон илтгэлдээ тэрээр орчин үеийн компьютерийн "архитектурыг" тодорхойлж, дүрсэлсэн байдаг.

Дараагийн машин болох EDVAC-д түүний илүү багтаамжтай дотоод санах ой нь зөвхөн анхны өгөгдлийг төдийгүй тооцооллын програмыг хадгалах чадвартай байв. Машины санах ойд програмуудыг хадгалах энэ санааг математикч Жон фон Нейманн Маучли, Эккерт нарын хамт дэвшүүлсэн. Тэрээр бүх нийтийн компьютерийн бүтцийг (орчин үеийн компьютерийн "фон Нейманы архитектур" гэж нэрлэдэг) анх тодорхойлсон хүн юм. Фон Нейманы хэлснээр компьютер нь бүх нийтийн шинж чанартай, үр ашигтай ажиллахын тулд төв арифметик-логик нэгж, бүх үйлдлийг удирдах төв төхөөрөмж, хадгалах төхөөрөмж (санах ой), мэдээлэл оруулах гаралтын төхөөрөмжтэй байх ёстой бөгөөд программууд нь дотроо хадгалагдах ёстой. компьютерийн санах ой.

Фон Нейман компьютер нь хоёртын тооллын системд тулгуурлан ажиллах, цахим байх, бүх үйлдлийг дэс дараалан гүйцэтгэх ёстой гэж үздэг. Эдгээр зарчмууд нь орчин үеийн бүх компьютерийн үндэс суурь юм.

Вакуум хоолой ашигладаг машин нь цахилгаан механик реле ашигладаг машинаас хамаагүй хурдан ажилладаг байсан ч вакуум хоолой нь өөрөө найдваргүй байв. Тэд ихэнхдээ бүтэлгүйтдэг. 1947 онд тэдгээрийг орлуулахын тулд Жон Бардин, Уолтер Браттайн, Уильям Шокли нар өөрсдийн зохион бүтээсэн хагас дамжуулагч элементүүд болох транзисторыг ашиглахыг санал болгов.

Жон Бардин (1908-1991) - Америкийн физикч. Анхны транзисторыг бүтээгчдийн нэг (1956 онд У.Браттайн, У.Шокли нартай хамт физикийн салбарын Нобелийн шагналыг транзисторын эффектийг нээсэн). Хэт дамжуулалтын микроскопийн онолыг зохиогчдын нэг (Л. Купер, Д. Шриффен нартай 1957 онд Нобелийн хоёр дахь шагнал).

Уолтер Браттайн (1902–1987) - Америкийн физикч, анхны транзисторыг бүтээгчдийн нэг, 1956 оны Физикийн Нобелийн шагналын эзэн.

Уильям Шокли (1910-1989) - Америкийн физикч, анхны транзисторыг бүтээгчдийн нэг, 1956 оны Физикийн Нобелийн шагналын эзэн.

Орчин үеийн компьютеруудад нэгдсэн хэлхээний чип дэх микроскоп транзисторуудыг хоёртын тоон дээр логик үйлдэл хийдэг "хаалга" системд нэгтгэдэг. Жишээлбэл, тэдгээрийн тусламжтайгаар дээр дурдсан хоёртын тоологчдыг бүтээсэн бөгөөд энэ нь олон оронтой хоёртын тоог нэмэх, хасах, үржүүлэх, хуваах, тоонуудыг хооронд нь харьцуулах боломжийг олгодог. Логик хаалганууд нь тодорхой дүрмийн дагуу ажилладаг бөгөөд компьютер дээрх өгөгдлийн хөдөлгөөн, зааврын гүйцэтгэлийг хянадаг.

Анхны төрлийн компьютеруудыг сайжруулснаар 1951 онд арилжааны зориулалттай UNIVAC компьютерийг бүтээхэд хүргэсэн. Энэ нь анхны арилжааны зориулалттай компьютер болсон.

1952 онд гарсан IBM 701 цуврал хоолой компьютер нь секундэд 2200 хүртэл үржүүлэх үйлдлийг гүйцэтгэдэг.

IBM 701 компьютер

Энэхүү системийг бий болгох санаачилга нь Томас Ватсон Жр. 1937 онд тэрээр тус компанид явуулын худалдагчаар ажиллаж эхэлсэн. Тэрээр зөвхөн дайны үеэр буюу АНУ-ын Агаарын хүчинд нисгэгч байхдаа IBM-д ажиллахаа больсон. 1946 онд компанидаа буцаж ирээд тэрээр дэд ерөнхийлөгч болж, 1956-1971 онд IBM-ийг удирдаж байсан. Томас Уотсон IBM компанийн захирлуудын зөвлөлийн гишүүн хэвээр байх хугацаандаа 1979-1981 онд ЗХУ-д суугаа АНУ-ын Элчин сайдаар ажиллаж байжээ.

Томас Ватсон (Бага)

1964 онд IBM нь IBM 360 гэр бүлийн зургаан загварыг (System 360) бүтээснээ зарласан бөгөөд энэ нь гурав дахь үеийн анхны компьютер болсон юм. Загварууд нь нэг командын системтэй байсан бөгөөд RAM-ийн хэмжээ, гүйцэтгэлээрээ бие биенээсээ ялгаатай байв. Гэр бүлийн загварыг бүтээхдээ хэд хэдэн шинэ зарчмуудыг ашигласан бөгөөд энэ нь машинуудыг бүх нийтийн болгож, тэдгээрийг шинжлэх ухаан, технологийн янз бүрийн салбарын асуудлыг шийдвэрлэх, мөн мэдээллийн технологийн чиглэлээр боловсруулахад ижил үр ашигтай ашиглах боломжийг олгосон. менежмент ба бизнес. IBM System/360 (S/360) нь үндсэн фрэймийн ангиллын бүх нийтийн компьютеруудын гэр бүл юм. IBM/360-ийн цаашдын хөгжүүлэлт нь 370, 390, z9 болон zSeries системүүд байв. ЗХУ-д IBM/360-ыг ES COMPUTER нэрээр хувилдаг байжээ. Тэд Америкийн прототипүүдтэй нийцтэй програм хангамж байсан. Энэ нь дотоодын "програмчлалын салбар" сул хөгжсөн нөхцөлд барууны программ хангамжийг ашиглах боломжтой болсон.

IBM/360 компьютер

T. Watson (Jr.), V. Lerson нар IBM/360 компьютер дээр

ЗХУ-д анх удаа вакуум хоолой ашиглан жижиг электрон тооцоолох машин (MESM) 1949-1951 онд баригдсан. академич С.А-ийн удирдлаган дор. Лебедева. Гадаадын эрдэмтэдээс үл хамааран С.А. Лебедев санах ойд хадгалагдсан программ бүхий компьютер бүтээх зарчмуудыг боловсруулсан. MESM бол анхны ийм машин байв. Мөн 1952-1954 онд. Түүний удирдлаган дор секундэд 8000 үйлдэл хийдэг өндөр хурдны электрон тооцооллын машин (BESM) бүтээгдсэн.

Лебедев Сергей Алексеевич

Электрон компьютер бүтээх ажлыг Зөвлөлтийн хамгийн том эрдэмтэн, инженерүүд И. Брук, В.М. Глушков, Ю.А. Базилевский, B.I. Рамеев, Л.И. Гутенмахер, Н.П. Брусенцов.

ЗХУ-ын анхны компьютеруудад хоолой компьютерууд багтсан - "БЕСМ-2", "Стрела", "М-2", "М-3", "Минск", "Урал-1", "Урал-2", "М" - 20".

Зөвлөлтийн хоёр дахь үеийн компьютерт "Наири", "Мир" хагас дамжуулагч жижиг компьютерууд, "Минск-2", "Минск-22" секундэд 5-30 мянган үйлдлийн хурдтай шинжлэх ухааны тооцоолол, мэдээлэл боловсруулах дунд оврын компьютерууд багтдаг. , "Минск-32" ", "Урал-14", "Раздан-2", "Раздан-3", "БЕСМ-4", "М-220" болон "Днепр", "ВНИИЭМ-3" хяналтын компьютерууд, түүнчлэн секундэд 1 сая үйлдэл хийх чадвартай хэт өндөр хурдны BESM-6.

Зөвлөлтийн микроэлектроникийг үндэслэгч нь АНУ-аас ЗХУ-д цагаачилсан эрдэмтэд байв: Ф.Г. Старос (Альфред Сарант) ба И.В. Берг (Жоэл Барр). Тэд Москвагийн ойролцоох Зеленоград дахь микроэлектроникийн төвийн санаачлагч, зохион байгуулагч, менежерүүд болжээ.

Ф.Г. Старос

ЗХУ-д 1960-аад оны хоёрдугаар хагаст нэгдсэн схемд суурилсан гурав дахь үеийн компьютерууд гарч ирэв. Компьютерийн нэгдсэн систем (ES COMPUTER) болон жижиг компьютерийн систем (SM COMPUTER)-ийг боловсруулж, олноор нь үйлдвэрлэх ажлыг зохион байгуулсан. Дээр дурдсанчлан энэ систем нь Америкийн IBM/360 системийн клон байсан юм.

Евгений Алексеевич Лебедев нь 1970-аад оноос эхэлсэн Зөвлөлтийн хувилбарт ES Computer гэж нэрлэгддэг Америкийн IBM/360 системийг хуулбарлахыг эрс эсэргүүцэгч байв. Дотоодын компьютерийг хөгжүүлэхэд ЕХ-ны компьютерийн үүрэг хоёрдмол утгатай.

Эхний шатанд ES компьютерууд гарч ирснээр компьютерийн системийг нэгтгэхэд хүргэж, програмчлалын анхны стандартыг бий болгож, хөтөлбөрүүдийг хэрэгжүүлэхтэй холбоотой томоохон төслүүдийг зохион байгуулах боломжтой болсон.

Үүний үнэ нь өөрсдийн анхны бүтээн байгуулалтыг өргөнөөр хязгаарлаж, тухайн үеийн хамгийн шилдэгээс хол байсан IBM-ийн санаа, үзэл баримтлалаас бүрэн хамааралтай болсон явдал байв. Ашиглахад хялбар Зөвлөлтийн машинуудаас IBM/360-ын илүү төвөгтэй техник хангамж, програм хангамж руу огцом шилжсэн нь олон програмистууд IBM-ийн хөгжүүлэгчидийн дутагдал, алдаатай холбоотой бэрхшээлийг даван туулах шаардлагатай болсон гэсэн үг юм. ES компьютеруудын анхны загварууд нь тухайн үеийн дотоодын компьютеруудаас гүйцэтгэлийн шинж чанараараа доогуур байсан.

Хожуу үе шатанд, ялангуяа 80-аад онд ЕХ-ны компьютерийг өргөнөөр нэвтрүүлсэн нь програм хангамж, мэдээллийн сан, харилцах системийг хөгжүүлэхэд ноцтой саад болж хувирав. Үнэтэй, урьдчилан төлөвлөсөн худалдан авалтын дараа аж ахуйн нэгжүүд хуучирсан компьютерийн системийг ажиллуулахаас өөр аргагүй болсон. Үүний зэрэгцээ жижиг машинууд болон хувийн компьютерууд дээр системүүд хөгжиж, улам бүр түгээмэл болсон.

Хожуу үе шатанд буюу 1988-89 он хүртэл өөрчлөн байгуулалт эхэлснээр манай улс гадаадын персонал компьютерээр дүүрсэн. Европын холбооны компьютерийн цувралын хямралыг ямар ч арга хэмжээ зогсоож чадахгүй. Дотоодын үйлдвэрлэл нь шинэ элементийн суурь дээр суурилсан ES компьютерийн аналог буюу орлуулагчийг бий болгох боломжгүй байв. Тэр үед ЗСБНХУ-ын эдийн засаг нь микроэлектроник төхөөрөмжийг бий болгоход асар их санхүүгийн эх үүсвэр зарцуулах боломжийг бидэнд олгосонгүй. Үүний үр дүнд импортын компьютерт бүрэн шилжсэн. Дотоодын компьютерийг хөгжүүлэх хөтөлбөрүүд эцэст нь хумигдсан. Технологийг орчин үеийн компьютерт шилжүүлэх, технологийг шинэчлэх, олон зуун мянган мэргэжилтнүүдийг ажиллуулах, давтан сургах зэрэг асуудал гарч ирэв.

Урьдчилан таамаглах S.A. Лебедева зөвтгөсөн. АНУ болон дэлхий даяар тэд дараа нь түүний санал болгосон замаар явсан: нэг талаас суперкомпьютерууд бүтээгдсэн, нөгөө талаас хувийн, тусгай зориулалтын гэх мэт янз бүрийн хэрэглээнд зориулагдсан хүчин чадал багатай бүхэл бүтэн цуврал компьютерууд.

ЗХУ-ын дөрөв дэх үеийн компьютерууд нь том хэмжээний (LSI) болон хэт том хэмжээний (VLSI) нэгдсэн хэлхээний үндсэн дээр хэрэгжсэн.

Дөрөв дэх үеийн томоохон компьютерийн системийн жишээ бол секундэд 100 сая хүртэлх үйлдлүүдийн хурдтай Эльбрус-2 олон процессорын цогцолбор юм.

1950-иад онд транзистор дээр суурилсан хоёр дахь үеийн компьютер бий болсон. Үүний үр дүнд машинуудын хурд 10 дахин нэмэгдэж, хэмжээ, жин нь мэдэгдэхүйц буурсан байна. Тэд компьютер унтарсан ч гэсэн мэдээллийг тодорхойгүй хугацаагаар хадгалах чадвартай соронзон феррит цөм дээр хадгалах төхөөрөмжийг ашиглаж эхэлсэн. Тэдгээрийг Жой Форрестер 1951-1953 онд зохион бүтээжээ. Соронзон тууз эсвэл соронзон бөмбөр гэх мэт гадны зөөвөрлөгч дээр их хэмжээний мэдээлэл хадгалагдсан.

Тооцооллын түүхэн дэх анхны хатуу дискийг (винчестер) 1956 онд Рейнольд Б.Жонсон тэргүүтэй IBM-ийн инженерүүд бүтээжээ. Төхөөрөмжийг 305 RAMAC гэж нэрлэдэг байсан - нягтлан бодох бүртгэл, хяналтын санамсаргүй хандалтын арга. Хөтөч нь 24 инч (60 см орчим) диаметртэй, тус бүр нь 2.5 см зузаантай 50 хөнгөн цагаан дискнээс бүрдсэн байв. Хөнгөн цагаан хавтангийн гадаргуу дээр соронзон давхарга түрхэж, бичлэг хийжээ. Нийтлэг тэнхлэг дээрх дискний бүх бүтэц нь 1200 эрг / мин тогтмол хурдтайгаар эргэлддэг бөгөөд хөтөч нь өөрөө 3х3.5 м хэмжээтэй талбайг эзэлдэг бөгөөд нийт багтаамж нь 5 МБ байв. RAMAC 305-ийн дизайнд ашигласан хамгийн чухал зарчмуудын нэг бол толгойнууд нь дискний гадаргууд хүрдэггүй, харин бага зэрэг тогтмол зайд эргэлддэг байв. Энэ зорилгоор тусгай агаарын хушууг ашигласан бөгөөд энэ нь толгойн тавиур дээрх жижиг нүхээр дамжин урсгалыг диск рүү чиглүүлж, улмаар толгой ба эргэдэг хавтангийн гадаргуугийн хоорондох зайг үүсгэсэн.

Winchester (хатуу диск) нь компьютерийн хэрэглэгчдэд маш их хэмжээний мэдээлэл хадгалах, нэгэн зэрэг шаардлагатай өгөгдлийг хурдан олж авах боломжийг олгосон. 1958 онд хатуу диск бүтээсний дараа соронзон хальсны зөөвөрлөгчийг орхисон.

1959 онд Д.Килби, Д.Херни, К.Леховец, Р.Нойс нар (Зураг 14) бүх электрон эд ангиудыг дамжуулагчийн хамт цахиур хавтан дотор байрлуулсан нэгдсэн хэлхээ (чип) зохион бүтээжээ. Компьютерт чип ашиглах нь шилжих үед гүйдлийн урсгалын замыг богиносгох боломжтой болсон. Тооцооллын хурд арав дахин нэмэгдсэн. Машинуудын хэмжээсүүд мөн мэдэгдэхүйц буурсан. Чипийн дүр төрх нь гурав дахь үеийн компьютерийг бүтээх боломжтой болсон. Мөн 1964 онд IBM нэгдсэн хэлхээнд суурилсан IBM-360 компьютер үйлдвэрлэж эхэлсэн.

Цагаан будаа. 14. Д.Килби, Д.Херни, К.Лечовец, Р.Нойс нар

1965 онд Дуглас Энгельбарт (Зураг 15) анхны "хулгана" - компьютерийн гар манипуляторыг бүтээжээ. Энэ нь анх Apple Macintosh хувийн компьютерт ашиглагдаж, хожим 1976 онд гарсан.

Цагаан будаа. 19. Дуглас Энгельбарт

1971 онд IBM компани мэдээлэл хадгалах зориулалттай зөөврийн уян соронзон диск (“уян диск”) болох Ёширо Накамацугийн зохион бүтээсэн компьютерийн уян дискийг үйлдвэрлэж эхэлсэн. Эхэндээ уян диск нь 8 инч диаметртэй, 80 КБ багтаамжтай байсан бол дараа нь 5 инч байв. 1982 онд Sony компани анх гаргасан орчин үеийн 1,44 МБ уян диск нь хатуу хуванцар хайрцагт хийгдсэн бөгөөд 3,5 инч диаметртэй.

1969 онд орчин үеийн дэлхий даяарх интернетийн өвөг дээдэс болох АНУ-д хамгаалалтын компьютерийн сүлжээ бий болж эхэлсэн.

1970-аад онд компьютерээс гарсан мэдээллийг хэвлэх зорилгоор цэг матриц принтерийг бүтээжээ.

1971 онд Intel-ийн ажилтан Эдвард Хофф (Зураг 20) нэг цахиурын чип дээр хэд хэдэн интеграл хэлхээг байрлуулснаар анхны микропроцессор болох 4004-ийг бүтээжээ. Хэдийгээр энэ нь анх тооны машинд ашиглах зориулалттай байсан ч үндсэндээ бүрэн хэмжээний микрокомпьютер байсан юм. Энэхүү хувьсгалт шинэ бүтээл нь компьютерийг том, хүнд мангас гэж үзэх санааг эрс өөрчилсөн. Микропроцессор нь хэрэглэгчийн ширээн дээр таарах дөрөв дэх үеийн компьютерийг бүтээх боломжтой болгосон.

Цагаан будаа. 20. Эдвард Хофф

1970-аад оны дунд үеэс хувийн хэрэглэгчдэд зориулагдсан тооцоолох машин болох хувийн компьютер (PC) бүтээх оролдлого эхэлсэн.

1974 онд Эдвард Робертс (Зураг 21) Intel 8080 микропроцессор дээр суурилсан Altair хэмээх анхны персонал компьютерийг бүтээжээ (Зураг 22). Гэхдээ програм хангамжгүйгээр энэ нь үр дүнгүй байсан: эцэст нь хувийн хэрэглэгч гэртээ өөрийн програмист "гарт" байдаггүй.

Цагаан будаа. 21. Эдвард Робертс

Цагаан будаа. 22. Анхны хувийн компьютер Altair

1975 онд Харвардын их сургуулийн хоёр оюутан Билл Гейтс, Пол Аллен нар Altair PC-ийг бүтээсэн тухай олж мэдсэн (Зураг 23). Тэд персонал компьютерт зориулсан программ хангамжийг яаралтай бичих шаардлагатай байгааг анх ойлгож, нэг сарын дотор BASIC хэл дээр суурилсан Altair PC-д зориулж программ хангамжийг бүтээжээ. Тэр жилдээ тэд Майкрософт компанийг үүсгэн байгуулж, тэр даруй хувийн компьютерийн программ хангамжаараа тэргүүлж, дэлхийн хамгийн баян компани болсон.

Цагаан будаа. 23. Билл Гейтс, Пол Аллен нар

Цагаан будаа. 24. Билл Гейтс

1973 онд IBM компьютерт зориулсан хатуу соронзон диск (хатуу диск) зохион бүтээжээ. Энэхүү шинэ бүтээл нь компьютер унтарсан үед хадгалагддаг том багтаамжтай урт хугацааны санах ойг бий болгох боломжийг олгосон.

Анхны Altair-8800 микрокомпьютерууд нь угсрах шаардлагатай эд ангиудын цуглуулга л байсан. Нэмж дурдахад тэдгээрийг ашиглахад туйлын тохиромжгүй байсан: тэдэнд дэлгэц, гар, хулгана ч байсангүй. Урд самбар дээрх унтраалга ашиглан мэдээлэл оруулж, LED үзүүлэлтүүдийг ашиглан үр дүнг харуулав. Хожим нь тэд телетайп - гартай телеграфын машин ашиглан үр дүнг үзүүлж эхлэв.

1976 онд Hewlett-Packard компанийн 26 настай инженер Стив Возняк цоо шинэ микрокомпьютер бүтээжээ. Өгөгдөл оруулахдаа бичгийн машины гартай төстэй гар, энгийн зурагтаар мэдээлэл харуулах анхны хүн юм. Түүний дэлгэцэн дээр тус бүр 40 тэмдэгтээс бүрдэх 24 мөрөнд тэмдэглэгээг харуулсан. Компьютер нь 8 КБ санах ойтой байсан бөгөөд түүний тал хувийг суулгасан BASIC хэл эзэлдэг бөгөөд тал нь хэрэглэгч өөрийн програмуудаа оруулах боломжтой байв. Энэ компьютер нь ердөө 256 байт санах ойтой Altair-8800-аас хамаагүй давуу байв. С.Возняк шинэ компьютерт нэмэлт төхөөрөмжүүдийг холбох холбогчийг ("оролт" гэж нэрлэдэг) өгсөн. Стив Вознякийн найз Стив Жобс энэ компьютерын хэтийн төлөвийг хамгийн түрүүнд ойлгож, үнэлж байсан хүн юм (Зураг 25). Тэрээр цуврал үйлдвэрлэх компанийг зохион байгуулахыг санал болгов. 1976 оны 4-р сарын 1-нд тэд Apple компанийг үүсгэн байгуулж, 1977 оны 1-р сард албан ёсоор бүртгүүлэв. Тэд шинэ компьютерийг Apple-I гэж нэрлэсэн (Зураг 26). 10 сарын дотор тэд Apple-I-ийн 200 орчим хувийг угсарч, борлуулж чаджээ.

Цагаан будаа. 25. Стив Возняк, Стив Жобс нар

Цагаан будаа. 26. Apple-I хувийн компьютер

Энэ үед Возняк үүнийг сайжруулахаар аль хэдийн ажиллаж байсан. Шинэ хувилбарыг Apple-II гэж нэрлэсэн (Зураг 23). Компьютер нь хуванцар хайрцагт хийгдсэн, график горим, дуу чимээ, өнгө, өргөтгөсөн санах ой, нэг биш харин 8 өргөтгөх холбогч (слот) хүлээн авсан. Энэ нь программыг хадгалахын тулд хуурцаг бичигч ашигласан. Apple I-ийн нэгэн адил Apple II-ийн анхны загварын үндэс нь 1 мегагерц давтамжтай MOS технологийн 6502 микропроцессор байв. BASIC нь байнгын санах ойд бичигдсэн. 4 KB RAM багтаамжийг 48 KB болгон өргөжүүлсэн. Мэдээллийг АНУ-ын NTSC стандарт системд ажилладаг өнгөт эсвэл хар цагаан зурагтаар харуулсан. Текст горимд тус бүр 40 тэмдэгт бүхий 24 мөр, график горимд 280-аас 192 пиксел (зургаан өнгө) нарийвчлалтай байв. Apple II-ийн гол давуу тал нь RAM-ыг 48 КБ хүртэл өргөжүүлэх, нэмэлт төхөөрөмжүүдийг холбоход 8 холбогч ашиглах боломжтой байв. Өнгөт график ашигласны ачаар үүнийг олон төрлийн тоглоомд ашиглаж болно (Зураг 27).

Цагаан будаа. 27. Apple II хувийн компьютер

Чадварынхаа ачаар Apple II нь янз бүрийн мэргэжилтэй хүмүүсийн дунд алдартай болсон. Түүний хэрэглэгчид электроникийн болон програмчлалын хэлний мэдлэгтэй байх шаардлагагүй байв.

Apple II нь эрдэмтэд, инженерүүд, хуульчид, бизнесменүүд, гэрийн эзэгтэй нар, сургуулийн сурагчдад зориулсан анхны жинхэнэ хувийн компьютер болсон.

1978 оны 7-р сард Apple II-ийг Disk II хөтөчөөр дүүргэсэн нь түүний чадавхийг ихээхэн өргөжүүлсэн. Үүнд зориулж Apple-DOS үйлдлийн системийг бүтээсэн. Мөн 1978 оны сүүлээр компьютер дахин сайжирч Apple II Plus нэрээр гарсан. Одоо үүнийг бизнесийн салбарт мэдээлэл хадгалах, бизнес эрхлэх, шийдвэр гаргахад туслах зорилгоор ашиглаж болно. Текст засварлагч, зохион байгуулагч, хүснэгт зэрэг хэрэглээний программуудыг бүтээж эхэлсэн.

1979 онд Дэн Бриклин, Боб Франкстон нар VisiCalc хэмээх дэлхийн анхны хүснэгтийг бүтээжээ. Энэ хэрэгсэл нь нягтлан бодох бүртгэлийн тооцоонд хамгийн тохиромжтой байсан. Түүний анхны хувилбарыг зөвхөн VisiCalc-тэй ажиллахын тулд ихэвчлэн худалдаж авдаг Apple II-д зориулж бичсэн.

Ийнхүү хэдхэн жилийн дотор микрокомпьютер нь Apple болон түүний үүсгэн байгуулагч Стивен Жобс, Стив Возняк нарын ачаар янз бүрийн мэргэжилтэй хүмүүсийн хувийн компьютер болж хувирав.

1981 онд IBM PC хувийн компьютер гарч ирсэн бөгөөд энэ нь удалгүй компьютерийн салбарт стандарт болж, бараг бүх өрсөлдөгч хувийн компьютерийн загваруудыг зах зээлээс зайлуулсан. Цорын ганц үл хамаарах зүйл бол Apple байсан. 1984 онд хулганаар удирддаг график интерфэйстэй анхны компьютер болох Apple Macintosh-ийг бүтээжээ. Давуу талуудынхаа ачаар Apple хувийн компьютерийн зах зээлд үлдэж чадсан. Энэ нь боловсрол, хэвлэлийн зах зээлийг байлдан дагуулж, Macintoshes-ийн гайхалтай график чадавхийг зураглал, зураг боловсруулахад ашигладаг.

Өнөөдөр Apple нь дэлхийн персонал компьютерийн зах зээлийн 8-10%-ийг хянадаг бол үлдсэн 90%-ийг IBM-тэй нийцтэй хувийн компьютер эзэлдэг. Ихэнх Macintosh компьютерууд нь АНУ-ын хэрэглэгчдийн эзэмшилд байдаг.

1979 онд Philips-ийн боловсруулсан оптик компакт диск (CD) гарч ирсэн бөгөөд зөвхөн хөгжмийн бичлэгийг сонсох зориулалттай.

1979 онд Intel нь хувийн компьютерт зориулсан 8088 микропроцессорыг бүтээжээ.

1981 онд Уильям С.Лоу тэргүүтэй IBM инженерүүдийн бүтээсэн IBM PC загварын персонал компьютерууд өргөн тархсан. IBM PC нь 4.77 МГц давтамжтай Intel 8088 процессортой, 16 Кб санах ойг 256 Кб хүртэл өргөтгөх боломжтой, DOS 1.0 үйлдлийн системтэй байв. (Зураг 24). DOS 1.0 үйлдлийн системийг Microsoft компани бүтээсэн. Ердөө нэг сарын дотор IBM 241,683 ширхэг IBM PC зарж чаджээ. Майкрософт компанийн удирдлагуудтай тохиролцсоны дагуу IBM нь IBM PC дээр суулгасан үйлдлийн системийн хуулбар тус бүрээр програмыг бүтээгчид тодорхой хэмжээний төлбөр төлсөн. IBM PC-ийн нэр хүндийн ачаар Майкрософт компанийн удирдлагууд Билл Гейтс, Пол Аллен нар удалгүй тэрбумтан болж, Майкрософт программ хангамжийн зах зээлд тэргүүлэгч байр суурийг эзэллээ.

Цагаан будаа. 28. Хувийн компьютерийн загвар IBM PC

IBM PC нь нээлттэй архитектурын зарчмыг ашигласан бөгөөд энэ нь одоо байгаа компьютерийн загварт нэмэлт, сайжруулалт хийх боломжийг олгосон. Энэ зарчим нь компьютер угсрахдаа бэлэн блок, төхөөрөмжийг дизайнд ашиглах, түүнчлэн компьютерийн төхөөрөмжийг холбох аргуудыг стандартчилна гэсэн үг юм.

Нээлттэй архитектурын зарчим нь IBM PC-тэй нийцтэй клон микрокомпьютерийг өргөнөөр нэвтрүүлэхэд хувь нэмэр оруулсан. Дэлхий даяар олон тооны компаниуд тэдгээрийг бэлэн блок, төхөөрөмжөөс угсарч эхлэв. Хэрэглэгчид эргээд микрокомпьютерээ бие даан сайжруулж, олон зуун үйлдвэрлэгчдийн нэмэлт төхөөрөмжөөр тоноглох боломжтой болсон.

1990-ээд оны сүүлээр IBM PC-тэй нийцтэй компьютерууд хувийн компьютерийн зах зээлийн 90%-ийг эзэлж байсан.

Удалгүй IBM PC нь компьютерийн салбарт стандарт болж, бараг бүх өрсөлдөгч хувийн компьютерийн загваруудыг зах зээлээс хөөсөн. Цорын ганц үл хамаарах зүйл бол Apple байсан. 1984 онд хулганаар удирддаг график интерфэйстэй анхны компьютер болох Apple Macintosh-ийг бүтээжээ. Давуу талуудынхаа ачаар Apple хувийн компьютерийн зах зээлд үлдэж чадсан. Энэ нь боловсрол, хэвлэлийн салбарт зах зээлийг байлдан дагуулж, тэдний гайхалтай график чадварыг зохион байгуулалт, зураг боловсруулахад ашигладаг.

Өнөөдөр Apple нь дэлхийн персонал компьютерийн зах зээлийн 8-10%-ийг хянаж, үлдсэн 90%-ийг IBM-тэй нийцтэй хувийн компьютер эзэлж байна. Ихэнх Macintosh компьютеруудыг АНУ-ын хэрэглэгчид эзэмшдэг.

20-р зууны сүүлийн хэдэн арван жилд компьютерууд хурд, боловсруулалт, хадгалагдах мэдээллийн хэмжээг ихээхэн нэмэгдүүлсэн.

1965 онд Intel корпорацийг үүсгэн байгуулагчдын нэг, компьютерийн нэгдсэн хэлхээний салбарт тэргүүлэгч Гордон Мур тэдгээрийн доторх транзисторуудын тоо жил бүр хоёр дахин нэмэгдэнэ гэж санал болгов. Дараагийн 10 жилийн хугацаанд энэ таамаг биелж, дараа нь энэ тоо одоо 2 жил тутамд хоёр дахин нэмэгдэнэ гэж тэр санал болгов. Үнэн хэрэгтээ микропроцессор дахь транзисторын тоо 18 сар тутамд хоёр дахин нэмэгддэг. Компьютерийн эрдэмтэд одоо энэ чиг хандлагыг Мурын хууль гэж нэрлэдэг.

Цагаан будаа. 29. Гордон Мур

Үүнтэй төстэй загвар нь RAM төхөөрөмж, хадгалах төхөөрөмжийг хөгжүүлэх, үйлдвэрлэхэд ажиглагдаж байна. Дашрамд хэлэхэд, энэ ном хэвлэгдэн гарах үед багтаамж, хурдны хувьд олон тоон өгөгдөл хуучирна гэдэгт би эргэлзэхгүй байна.

Програм хангамжийн хөгжил, үүнгүйгээр хувийн компьютер, юуны түрүүнд хэрэглэгч болон компьютерийн харилцан үйлчлэлийг хангадаг үйлдлийн системүүдийг ашиглах боломжгүй байдаг.

1981 онд Майкрософт өөрийн хувийн компьютерт зориулсан MS-DOS үйлдлийн системийг бүтээжээ.

1983 онд IBM-ээс сайжруулсан IBM PC/XT хувийн компьютер бүтээгдсэн.

1980-аад онд хар цагаан, өнгөт бэхэн болон лазер принтерүүдийг компьютерээс гаргаж авсан мэдээллийг хэвлэх зорилгоор бүтээжээ. Эдгээр нь хэвлэх чанар, хурдны хувьд цэг матриц принтерээс илт давуу юм.

1983-1993 онд интернет болон цахим шуудангийн дэлхийн компьютерийн сүлжээ бий болсон бөгөөд үүнийг дэлхийн сая сая хэрэглэгчид ашиглаж байжээ.

1992 онд Майкрософт IBM PC-тэй нийцтэй компьютерт зориулсан Windows 3.1 үйлдлийн системийг гаргасан. Англи хэлнээс орчуулсан "Windows" гэдэг үг нь "цонх" гэсэн утгатай. "Цонхтой" үйлдлийн систем нь хэд хэдэн баримт бичигтэй нэгэн зэрэг ажиллах боломжийг олгодог. Энэ нь "график интерфейс" гэж нэрлэгддэг. Энэ нь хэрэглэгч компьютерийн хулганаар удирдаж болох "дүрс" гэж нэрлэгддэг зургуудтай харьцдаг компьютертэй харилцах систем юм. Энэхүү график интерфэйс болон цонхны системийг анх 1975 онд Xerox судалгааны төвд бүтээж, Apple-ийн компьютерт хэрэглэж байжээ.

1995 онд Майкрософт IBM PC-тэй нийцтэй компьютерт зориулсан Windows-95 үйлдлийн системийг Windows-3.1-ээс илүү дэвшилтэт систем, 1998 онд түүний өөрчлөлт Windows-98, 2000 онд Windows-2000, 2006 онд Windows XP-ийг гаргасан. Тэдэнд зориулсан хэд хэдэн хэрэглээний программуудыг боловсруулсан: Word текст засварлагч, Excel хүснэгт, интернет болон цахим шуудан ашиглах програм - Internet Explorer, Paint график засварлагч, стандарт хэрэглээний програмууд (тооцоолуур, цаг, залгагч), Microsoft хуваарийн өдрийн тэмдэглэл. , бүх нийтийн тоглуулагч, фонограф, лазер тоглуулагч.

Сүүлийн жилүүдэд персонал компьютер дээр текст, графикийг дуут болон хөдөлгөөнт дүрстэй хослуулах боломжтой болсон. Энэ технологийг "мултимедиа" гэж нэрлэдэг. Оптик CD-ROM (Compact Disk Read only Memory - өөрөөр хэлбэл CD дээрх зөвхөн уншигдах санах ой) ийм мультимедиа компьютерт хадгалах хэрэгсэл болгон ашигладаг. Гаднах байдлаар тэд тоглуулагч, хөгжмийн төвүүдэд ашигладаг аудио CD-ээс ялгаатай биш юм.

Нэг CD-ROM-ийн багтаамж нь багтаамжийн хувьд 650 МБ хүрч, уян диск болон хатуу дискний хооронд завсрын байрлалыг эзэлдэг. CD дискийг уншихад CD хөтөч ашигладаг. CD дээрх мэдээллийг үйлдвэрлэлийн орчинд нэг л удаа бичдэг ба компьютер дээр зөвхөн унших боломжтой. Олон төрлийн тоглоом, нэвтэрхий толь, уран зургийн цомог, газрын зураг, атлас, толь бичиг, лавлах номуудыг CD-ROM дээр хэвлүүлдэг. Тэд бүгд тохиромжтой хайлтын системээр тоноглогдсон бөгөөд энэ нь танд хэрэгтэй материалыг хурдан олох боломжийг олгодог. Хоёр CD-ROM-ийн санах ойн багтаамж нь Зөвлөлтийн "Агуу нэвтэрхий толь бичиг"-ээс том нэвтэрхий толь бичгийг багтаахад хангалттай.

1990-ээд оны сүүлээр нэг удаа бичих боломжтой CD-R болон дахин бичих боломжтой CD-RW оптик компакт диск, хөтчүүд бий болсон нь хэрэглэгч хүссэн дуу, дүрс бичлэгээ хийх боломжтой болсон.

1990-2000 онд ширээний хувийн компьютерээс гадна зөөврийн чемодан, бүр жижиг халаасны "далны компьютер" (гарын компьютер) хэлбэрээр "зөөврийн компьютер" -ийг гаргасан - нэрнээс нь харахад тэдгээр нь таны халаасанд болон алган дээр багтах болно. чиний гараас. Зөөврийн компьютерууд нь нугастай таган дээр байрладаг шингэн болор дэлгэцээр тоноглогдсон бөгөөд далдуу модны хувьд гэрийнхээ урд самбар дээр байрладаг.

1998-2000 онд бяцхан хатуу төлөвт "флаш санах ой" (хөдөлгөөнгүй хэсэг) бүтээгдсэн. Тиймээс Memory Stick санах ой нь бохьны хэмжээтэй, Panasonic-ийн SD санах ой нь шуудангийн маркийн хэмжээтэй, жинтэй байдаг. Үүний зэрэгцээ, тодорхойгүй хугацаагаар хадгалах боломжтой санах ойн хэмжээ нь 64-128 МБ, бүр 2-8 ГБ ба түүнээс дээш байна.

Зөөврийн хувийн компьютерээс гадна шинжлэх ухаан, технологийн нарийн төвөгтэй асуудлууд болох цаг агаар, газар хөдлөлтийн урьдчилсан мэдээ, пуужин, нисэх онгоцны тооцоо, цөмийн урвал, хүний ​​генетикийн кодыг тайлах супер компьютеруудыг бүтээж байна. Тэд зэрэгцээ тооцоолол хийдэг хэдэн арван микропроцессорыг ашигладаг. Анхны супер компьютерийг 1976 онд Сеймур Крэй зохион бүтээжээ.

2002 онд Японд NEC Earth Simulator супер компьютер бүтээгдсэн бөгөөд секундэд 35.6 их наяд үйлдэл хийдэг. Өнөөдөр энэ бол дэлхийн хамгийн хурдан суперкомпьютер юм.

Цагаан будаа. 30. Сеймур Крэй

Цагаан будаа. 31. Supercomputer Cray-1

Цагаан будаа. 32. Supercomputer Cray-2

2005 онд IBM секундэд 30 их наяд гаруй үйлдэл хийдэг Blue Gene супер компьютерийг бүтээжээ. Энэ нь 12000 процессортой бөгөөд 1997 онд дэлхийн аварга Гарри Каспаровтой шатар тоглож байсан алдарт Deep Blue-ээс мянга дахин их хүч чадалтай. IBM компани болон Лозанна дахь Швейцарийн Политехникийн хүрээлэнгийн судлаачид анх удаа хүний ​​тархийг загварчлах оролдлого хийжээ.

2006 онд персонал компьютер 25 нас хүрсэн. Олон жилийн туршид тэд хэрхэн өөрчлөгдсөнийг харцгаая. Тэдний эхнийх нь Intel микропроцессороор тоноглогдсон бөгөөд ердөө 4.77 МГц давтамжтай ажилладаг бөгөөд 16 КБ RAM-тай байв. 2001 онд бүтээгдсэн Pentium 4 микропроцессороор тоноглогдсон орчин үеийн компьютерууд нь 3-4 ГГц давтамжтай, RAM 512 МБ - 1 ГБ, урт хугацааны санах ой (хатуу диск) хэдэн арван, хэдэн зуун ГБ, бүр 1 хүртэл багтаамжтай байдаг. терабайт. Дижитал тооцоололоос өөр технологийн аль ч салбарт ийм том дэвшил ажиглагдаагүй. Хэрэв нисэх онгоцны хурдыг нэмэгдүүлэхэд ижил ахиц гарсан бол тэд аль эрт гэрлийн хурдаар нисэх байсан.

Олон сая компьютерийг эдийн засаг, аж үйлдвэр, шинжлэх ухаан, технологи, сурган хүмүүжүүлэх ухаан, анагаах ухааны бараг бүх салбарт ашигладаг.

Энэхүү ахиц дэвшлийн гол шалтгаан нь дижитал электроникийн төхөөрөмжүүдийн бичил бичилтийн ер бусын өндөр түвшин, програмчлалын дэвшил нь энгийн хэрэглэгчдийн хувийн компьютертэй "харилцаа" хялбар, хялбар болгосон явдал юм.