Історія операційних систем XX століття, Початок перших обчислювальних машин - Історія операційних систем по типах, їх класифікація від виникнення і до сьогодення
Початок перших обчислювальних машин
У 1937 році Джордж Стібіц створив із звичайних електромеханічних реле двійковий суматор - пристрій, здатний виконувати операцію складання чисел в двійковому коді. І сьогодні двійковий суматор як і раніше є одним з основних компонентів будь-якого комп'ютера, основою його арифметичного пристрою.
У 1937-1942рр. Джон Атанасофф створив модель першої обчислювальної машини, що працювала на вакуумних електронних лампах. У ній використовувалася двійкова система числення. Для введення даних і виведення результатів обчислень використовувалися перфокарти. Робота над цією машиною в 1942 році була практично завершена, але із-за війни подальше фінансування було припинене.
У 1937 році Конрад Цузе створив свою першу обчислювальну машину Z1 наоснові електромеханічних реле. Початкові дані вводилися в неї за допомогою клавіатури, а результат обчислень висвічувався на панелі з множиною електричних лампочок. У 1938 році К. Цузе створив вдосконалену модель Z2. Програми в неї вводилися за допомогою перфострічки. Її виготовляли, пробиваючи отвори у використаній 35-міліметровій фотоплівці. У 1941 році К. Цузе побудував комп'ютер Z3, що діяв, а пізніше і Z4, засновані на двійковій системі числення. Вони використовувалися для розрахунків при створенні літаків і ракет. У 1942 році Конрад Цузе і Хельмут Шрайер задумали перекласти Z3 з електромеханічних реле на вакуумні електронні лампи. Така машина повинна була працювати в 1000 разів швидше, але створити її не вдалося - перешкодила війна.
У 1943-1944 роках на одному з підприємств Ай-Би-Эм (IBM) в співпраці з ученими Гарвардського університету на чолі з Говардом Ейкеном була створена обчислювальна машина "Марк-1". Важила вона близько 35 тонн. "Марк-1" був заснований на застосуванні електромеханічних реле і оперував числами, закодованими на перфострічці.
При її створенні використовувалися ідеї, закладені Ч. Беббіджем в його аналітичній машині. На відміну від Стібіца і Цузе, Ейкен не усвідомив переваг двійкової системи числення і в своїй машині використовував десяткову систему. Машина могла маніпулювати числами завдовжки до 23 розрядів. Для перемножування два таких чисел їй було необхідно витратити 4 секунди. У 1947 році була створена машина "Марк-2", в якій вже використовувалася двійкова система числення. У цій машині операції складання і віднімання займали в середньому 0,125 секунд, а множення - 0,25 секунд.
Абстрактна наука алгебра логіки близька до практичного життя. Вона дозволяє вирішувати самі різні завдання управління.
Вхідні і вихідні сигнали електромагнітних реле, подібно до висловів в булевій алгебрі, також набувають тільки два значення. Коли обмотка знеструмлена, вхідний сигнал дорівнює 0, а якщо по обмотці протікає струм, вхідний сигнал дорівнює 1. Коли контакт реле розімкнений, вихідний сигнал дорівнює 0, а якщо контакт замкнутий - рівний 1.
Саме це схожість між висловами в булевій алгебрі і поведінкою електромагнітних реле відмітив відомий фізик Пауль Еренфест. Ще в 1910 році він запропонував використовувати булеву алгебру для опису роботи релейних схем в телефонних системах. За іншою версією, ідея використання булевої алгебри для опису електричних схем перемикачів належить Пірсу. У 1936 році засновник сучасної теорії інформації Клод Шеннон в своїй докторській дисертації об'єднав двійкову систему числення, математичну логіку і електричні ланцюги.
Зв'язки між електромагнітними реле в схемах зручно позначати за допомогою логічних операцій НЕ, І, АБО, ПОВТОРЕННЯ (ТАК) і так далі Наприклад, послідовне з'єднання контактів реле реалізує операцію І, а паралельне з'єднання цих контактів - логічну операцію АБО. Аналогічно виконуються операції І, АБО, НЕ в електронних схемах, де роль реле, що замикають і розмикають електричні ланцюги, виконують безконтактні напівпровідникові елементи - транзистори, створені в 1947-1948 роках американськими ученими Д. Бардіним, У. Браттейном і У. Шоклі.
Електромеханічні реле працювали дуже поволі. Тому вже в 1943 році американці почали розробку обчислювальної машини на основі електронних ламп. У 1946 році Преспер Еккерт і Джон Мочлі побудували першу електронну цифрову обчислювальну машину ENIAC. Її вага складала 30 тонн, вона займала 170 кв. м площі. Замість тисяч електромеханічних реле ENIAC містив 18000 електронних ламп. Вважала машина в двійковій системі і проводила 5000 операцій складання або 300 операцій множення в секунду. На електронних лампах в цій машині було побудовано не тільки арифметичний, але і такий, що запам'ятовує пристрій. Введення числових даних здійснювалося за допомогою перфокарт, програми ж вводилися в цю машину за допомогою штекерів і набірних полів, тобто доводилося сполучати для кожної нової програми тисячі контактів. Тому для підготовки до рішення нового завдання потрібне до декількох днів, хоча саме завдання вирішувалося за декілька хвилин. Це було одним з основних недоліків такої машини.
Роботи трьох видатних учених - Клода Шеннона, Алана Тьюрінга і Джона фон Неймана - стали основою для створення структури сучасних комп'ютерів.
Шенон Клод(1916 г. р.) - американський інженер і математик, основоположник математичної теорії інформації.
У 1948 році опублікував роботу "Математична теорія зв'язку", зі свій теорією передачі і обробки інформації, яка включала всі види повідомлень, зокрема передаваних по нервових волокнах в живих організмах. Шенон ввів поняття кількості інформації як заходи невизначеності стану системи, що знімається при отриманні інформації. Він назвав цей захід невизначеності ентропією по аналогії з подібним поняттям в статистичній механіці. При отриманні спостерігачем інформації ентропія, тобто ступінь його непоінформованості про стан системи, зменшується.
Тюрінг Алан (1912-1954) - англійський математик. Основні праці - по математичній логіці і обчислювальній математиці. У 1936-1937 рр. написав основоположну роботу "Про обчислювані числа", в якій ввів поняття абстрактного пристрою, названого згодом "машиною Тюрінга". У цьому пристрої він передбачив основні властивості сучасного комп'ютера. Тюрінг назвав свій пристрій "універсальною машиною", оскільки вона повинна була вирішувати будь-яку допустиму (теоретично вирішувану) математичну або логічну задачу. Дані в неї потрібно вводити з паперової стрічки, поділеної на осередки - клітки. У кожній такій клітці повинен був або міститися символ, або немає. Машина Тюрінга могла обробляти символи, що вводилися із стрічки, і змінювати їх, тобто стирати їх і записувати нові по інструкціях, що зберігаються в її внутрішній пам'яті.
Нейман Джон фон (1903-1957) - американський математик і фізик, учасник робіт із створення атомної і водневої зброї. Народився в Будапешті, з 1930 року проживав в США. У своїй доповіді, що опублікованій в 1945 році і став першою роботою по цифрових електронних комп'ютерах, виділив і описав "архітектуру" сучасного комп'ютера.
У наступній машині - EDVAC - її більш містка внутрішня пам'ять здатна була зберігати не тільки початкові дані, але і програму обчислень. Цю ідею - зберігати в пам'яті машини програми - разом з Мочлі і Еккертом висунув математика Джон фон Нейман. Він вперше описав структуру універсального комп'ютера (так звану "архітектуру фон Неймана" сучасного комп'ютера). Для універсальності і ефективної роботи, на думку фон Неймана, комп'ютер повинен містити центральний арифметико-логічний пристрій, центральний пристрій управління всіма операціями, що запам'ятовує пристрій (пам'ять) і пристрій введення/виводу інформації, а програми слід зберігати в пам'яті комп'ютера.
Фон Нейман рахував, що комп'ютер повинен працювати на основі двійкової системи числення, бути електронним і виконувати всі операції послідовно, одну за іншою. Ці принципи закладені в основу всіх сучасних комп'ютерів.
Машина на електронних лампах працювала значно швидше, ніж на електромеханічних реле, але самі електронні лампи були ненадійні. Вони часто виходили з ладу. Для їх заміни в 1947 році Джон Бардін, Уолтер Браттейн і Уїльям Шоклі запропонували використовувати винайдені ними перемикальні напівпровідникові елементи - транзистори.
Похожие статьи
-
Вступ - Історія операційних систем по типах, їх класифікація від виникнення і до сьогодення
У наш час інформаційні технології все міцніше входять в повсякденне життя, і комп'ютер став вже звичною її частиною. Для більшості людей, що мали досвід...
-
Впорядкувати інформаційні системи досить складно через їх різноманіття та сталого розвитку структур і функцій. В якості ознак класифікації...
-
Історія - Гнучка система інформаційної підтримки підвищення кваліфікації персоналу ДП №9
На початку 1970-х років в одній з дослідницьких лабораторій компанії IBM була розроблена експериментальна реляційна СУБД System R, для якої потім була...
-
В настоящее время можно выделить четыре типа поисковых машин. Первый образуют машины с классифицированными списками ресурсов. Наиболее известный пример...
-
Етапи розвитку інформаційних систем - Типи інформаційних систем
У 50-ті рр. була усвідомлено роль інформації, як найважливішого ресурсу підприємства, організації, регіону, суспільства взагалі; почали розробляти...
-
Сервиси Internet - Дослідження інфокомунікаційних параметрів цифрових систем передачі даних
Серверами називаються вузли мережі, призначені для обслуговування запитів клієнтів - програмних агентів, що витягають інформацію або віддають її в мережу...
-
Постановление Правительства Российской Федерации №1119 "Об утверждении требований к защите персональных данных при их обработке в информационных системах...
-
Пожаром называют неконтролируемое горение во времени и пространстве, наносящее материальный ущерб и создающее угрозу жизни и здоровью людей. В...
-
Перевірка працездатності системи тестування - Мультимедійна система для тестування студентів
Для того, аби перевірити працездатність оцінювання системи тестування знань студентів необхідно виконати діагностику системи. Найважливішою...
-
Информационная инфраструктура организации при внедрении Системы электронного документооборота должна отвечать требованиям к информационному пространству,...
-
В рамках выпускной квалификационной работы была разработана автоматизированная информационная система, предназначенная как для автоматического, так и для...
-
Термін HTML (англ. HyperText Markup Language -- Мова розмітки гіпертексту) -- стандартна мова розмітки документів у Всесвітній павутині. Більшість...
-
Для написания АИС использовались следующие языки программирования, программные средства и библиотеки: - Язык программирования PHP 5.4; -...
-
Перше покоління комп'ютерів Такі комп'ютери, як ЕНІАК, ЕДСАК, ШЕОМ та ЮНІВАК, являли собою. лише перші моделі ЕОМ. Упродовж десятиріччя після створення...
-
Н. Н.&;nbsp;Константинов, Висновки - Визначні постаті у розвитку комп'ютерної графіки
Народився в м Москві. Закінчив фізичний факультет Московського державного університету ім. М. В. Ломоносова в 1960 році. Кандидат фізико-математичних...
-
Види сучасних інформаційно-комунікаційних технологій Інформаційна технологія опрацювання даних Інформаційна технологія опрацювання даних використовується...
-
Суттєвий внесок у створення ЕОМ зробив американський математик Джон фон Нейман, що брав участь у створенні ЕНІАКа. Фон Нейман запропонував ідею...
-
В 1942--1943 роках в Англії була створена за участю Алана Тьюрінга обчислювальна машина "Колос". В ній було 2000 електронних ламп. Машина призначалася...
-
Перевіряємо працездатність мережі., Висновок - Розробка мережі в Cisco Packet Tracer
Щоб впевнитись, що є з'єднання між комп'ютерами виконуємо перевірку, за допомогою команди ping з PC2 на PC16 (рисунок 5.9). Рисунок 5.8. Вікно перевірки...
-
Програма повинна забезпечити можливість виконання наступних функцій: Система повинна мати набір зручних можливостей щодо введення інформації в систему;...
-
ОБЩИЙ ОБЗОР КОМПЛЕКСНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ТПП: ADEM, КОМПАС+ВЕРТИКАЛЬ И T-FLEX 1) Оформление чертежей. Методика работы с бумажными чертежами в системе...
-
При принятии стратегического решения относительно используемых в корпоративной сети сетевых ОС необходимо учитывать, что они делятся по своим...
-
Собственные числа и собственные векторы матрицы Предположим, что среди бесконечного множества одномерных пространств R1 найдутся такие, которые будут...
-
Сервіси (служби) Інтернет. Під час пересилання інформації у мережі один комп'ютер робить запит (комп'ютер-клієнт), а інший -- надає відповідь...
-
Загальні відомості Теплова електростанція (ТЕС) - це електростанція, що виробляє електричну енергію в результаті перетворення теплової енергії, що...
-
Невід'ємною частиною життя людини є використання теплової та електричної енергії. Ці види енергії використовуються всіма та в усіх видах діяльності, без...
-
Історія створення глобальної мережі Інтернет 29 жовтня 1969 року в Стенфордському і Каліфорнійському університетах були проведені перші випробування...
-
Описание динамики системы программируемости данного вида деятельности составляет основу любой автоматизированной информационной системы специального...
-
Основні положення з охорони праці при роботі з комп'ютерним обладнанням Вимоги описаних нижче положень є обов'язковими для всіх користувачів, підприємств...
-
ВСТУП - Мультимедійна система для тестування студентів
У сучасній освіті велика увага приділяється новим інформаційним технологіям. Мультимедійні технології - це один з напрямів нових інформаційних...
-
Особенности представления числовых данных с плавающей точкой Каждой форме представления чисел (с фиксированной или плавающей точкой) свойственны свои...
-
Порівнянні і протиставлення мобільних пристроїв і їх додатків з їх настільними і серверними аналогами ми відвели в цьому розділі досить багато місця і...
-
Рассмотрим замкнутую сеть массового обслуживания с разнотипными заявками, которая является вероятностной моделью обслуживания заявок в УП "Проектный...
-
Вступ - Розробка графічної частини проекту землеустрою засобами геоінформаційних систем
Геоінформацімйна Системма - сучасна комп'ютерна технологія, що дозволяє поєднати модельне зображення території (електронне відображення карт, схем,...
-
История развития экспертных систем., Основные линии развития ЭС. - Экспертные системы
Основные линии развития ЭС. Наиболее известные ЭС, разработанные в 60-70-х годах, стали в своих областях уже классическими. По происхождению, предметным...
-
Автоматизована система управління або АСУ - комплекс апаратних і програмних засобів, призначений для управління різними процесами в рамках технологічного...
-
Вступ, Історична довідка - Дослідження інфокомунікаційних параметрів цифрових систем передачі даних
Інтернет - світова комп'ютерна мережа. Вона складена з різноманітних комп'ютерних мереж, об'єднаних стандартними угодами про способи обміну інформацією і...
-
Використання тільки електронної пошти. Цей спосіб дозволяє одержувати й відправляти повідомлення іншим користувачам і тільки. Через спеціальні шлюзи Ви...
-
Системы с открытым ключом - Защита информации
Как бы ни были сложны и надежны криптографические системы - их слабое мест при практической реализации - проблема распределения ключей. Для того, чтобы...
-
Висновки, Перелік використаної літератури - Інформаційна система "Автозаправна станція"
У ході виконання кваліфікаційної роботи були детально розглянуті питання, які виникають в процесі проектування та створення інформаційної системи...
Історія операційних систем XX століття, Початок перших обчислювальних машин - Історія операційних систем по типах, їх класифікація від виникнення і до сьогодення