Основні етапи в цифрових обчисленнях

Автор: Roger Morrison
Дата Створення: 20 Вересень 2021
Дата Оновлення: 1 Липня 2024
Anonim
Створення презентацій:основні правила, сервіси й додатки
Відеоролик: Створення презентацій:основні правила, сервіси й додатки

Зміст


Джерело: Jrabelo / Dreamstime.com

Винос:

В історії цифрових обчислень можна виявити ключові нововведення чи події, які або мали великий вплив на розвиток у цій галузі, або продемонстрували певну геніальну геніальність. Пропоновані тут основні етапи не мають бути вичерпними, деталізованими або жодним чином остаточним списком. Швидше, як огляди, знімки історії.

Ми щодня використовуємо комп’ютери - в офісі, вдома, в дорозі. Ми використовуємо їх для продуктивності, для розваги, для спілкування. Ми торкаємось їх за столом, носимо їх у руках або використовуємо в нашій техніці. Визнаючи досягнення, які спричинили сучасне цифрове середовище, у цій статті розглядаються деякі обрані етапи в історії обчислень.

Двигуни Чарльза Беббіджа

Ми, як правило, вважаємо комп’ютер винаходом 20 століття. У широкому розумінні, обчислювальна техніка існує вже тисячі років. Від глиняних жетонів до абаку, торговці використовували різні методи для підрахунку та обчислення. Тоді за допомогою двигунів Чарльза Беббіджа обчислювальні машини зробили гігантський стрибок у дизайні. Використовуючи «науку про експлуатацію», машини могли б зробити набагато більше, ніж просто скласти таблицю.


Обурений великою кількістю помилок у математичних таблицях Морського альманаху, студент Чарльз Беббідж вигукнув своєму колезі: "Я хочу, щоб Бог ці розрахунки були виконані парою!" Беббідж наважився задуматися над ідеєю, що практична математика може бути здійснено механічним шляхом. Просуваючись вперед до сміливого проекту для реалізації свого бачення, Беббідж представив свій двигун різниці в 1822 році на засіданні Астрономічного товариства. Незабаром він зіткнувся з проблемами. Конструкція передбачала близько 25 000 механічних деталей ручної роботи. Затримка виробництва та контрактна суперечка з його головним інженером вбили проект.

Наступним зусиллям Babbages був аналітичний двигун, обчислювальна машина загального призначення, яка використовувала б перфокарти, запозичивши технологію в галузі шовкового ткацтва. Але уряд втратив терпіння до новаторів винахідників і не бажав фінансувати проект. Ада Ловелас, дочка лорда Байрона, зробила величезний внесок у обчислення у своїх опублікованих записках про машину. Ніколи не закінчена, дизайн аналітичного двигуна ознаменував перехід у цифрових обчисленнях, демонструючи, що машини можуть мати завдання набагато більше, ніж прості числові операції.


Машина Тьюрінга

Все почалося як мислительний експеримент, поки Алан Тьюрінг лежав на спині на лузі, скануючи небо і досліджуючи великі можливості. Він звернув свою уяву до "проблеми рішення" Девіда Гільберта, який запитав, чи можна визначити, чи вирішується певна проблема. Він поцікавився, чи може "механічний процес" вирішити цю проблему.

Тьюрінг передбачав машину, яка могла б виконувати обчислення на нескінченній стрічці паперу. Він визначив, що, використовуючи символ 1 спільно з пробілом, машина зможе виконати будь-яке математичне завдання на "обчислювані числа". Машина Тьюрінга (теоретичний пристрій, який ніколи не був побудований) продемонстрував надзвичайно потужність обчислювальних пристроїв для вирішення великих складностей. "Можна винайти одну машину, яка може бути використана для обчислення будь-якої обчислювальної послідовності", - написав Тьюрінг.

Фон Нойман та комп'ютер, що зберігається

Важливим кроком вперед у галузі обчислень архітектура, запропонована Джоном фон Нойманом, передбачала, що програмні вказівки зберігатимуться в пам'яті. У комп’ютері фон Неймана одиниці обробки та зберігання є окремими, а програми та дані зберігаються та отримуються на одному блоці пам'яті. На сьогоднішній день центральний процесор (CPU) отримує свої вказівки з програм на диску. Він також читає та записує у файли даних на одному диску-накопичувачі.

Джон Мауклі, пише про свої проекти, сказав, що "для цілого EDVAC .... буде лише ОДИН запам'ятовуючий пристрій (з адресованими місцями ....". Архітектура дизайну збереженої програми фон Ноймана, за деякими оцінками, стала втілення машини Тюрінга - з необмеженими можливостями. Незабаром мрія про обчислювальну машину загального призначення стане реальністю.

Ні помилок, ні стресу - покроковий посібник зі створення програмного забезпечення, що змінює життя, не руйнуючи ваше життя

Ви не можете покращити свої навички програмування, коли ніхто не піклується про якість програмного забезпечення.

UNIVAC складає заробітну плату

"Утопія автоматичного виробництва за своєю суттю правдоподібна", - написав Теодор Каллоу у "Соціології праці". Мауклі та Дж. Преспер Еккерт запропонували підтвердження цього висновку, коли в п'ятницю, 15 жовтня 1954 р., Були видані перші автоматизовані перевірки заробітної плати в історії. Завдання для General Electrics UNIVAC були щоденними: інвентар, управління замовленнями, облік, а також нарахування заробітної плати. Цю п’ятницю нарахування заробітної плати було наочною демонстрацією потенціалу цифрових обчислень для комерційних програм.

Махлі та Еккерт зарекомендували себе як новатори. ENIAC та EDVAC - легендарні приклади досягнення піонерів у цій галузі.Але ці ранні зусилля були зосереджені на урядових, військових та академічних проектах. Тут відбулася головна віха у зростаючому внеску комп’ютера в комерційне підприємство та суспільство загалом.

IBM "професор RAMAC"

По мірі прогресу обчислювальної техніки інженери визнали необхідність кращих способів управління та доступу до даних. Відповіддю був модуль зберігання дисків моделі 305 або RAMAC (облік пам'яті випадкового доступу). Обертаючись зі швидкістю 1200 об / хв, діаметром 24 дюйма, він використовував стек з п'ятдесяти алюмінієвих дисків і зберігав п'ять мільйонів символів. "Випадковий доступ" означав, що будь-який фрагмент даних був доступний за допомогою команди. (Щоб зрозуміти, якою була технологія в той час, перевірте, як це виглядало жорсткий диск 5 Мб у 1956 році.)

Президент IBM був в захваті від того, щоб представити цю машину світові на Всесвітній ярмарку 1958 року в Брюсселі. Відвідувачі могли дивом запитати «Професор RAMAC» за допомогою клавіатури та отримувати відповіді на будь-якій з десяти мов. Президент IBMs визначив цю славну подію як "найбільший день продукту в історії IBM".

Винахідники інтегральної схеми

Не чутно велике нововведення, яке мають зробити два окремі винахідники приблизно в один і той же час. Ось що сталося з Джеком Кілбі та Робертом Нойсом.

Для функціонування комп'ютерних схем були потрібні чотири компоненти: транзистори, резистори, діоди та конденсатори. Працюючи незалежно, ці піонери технології виявили, що ці функції можна об'єднати в єдиний компонент: інтегральну схему. Щоб змусити його працювати, вони виявили, що вони можуть електричними шляхами наносити покриття оксидом кремнію.

Незважаючи на тривалий судовий бій, двоє новаторів врешті вирішили поділитися патентом. Нойс перейшов до Intel. Обидва чоловіки отримали би Національну медаль за науку - Кілбі в 1969 році та Нойс в 1979 році. Кілбі виграв Нобелівську премію за винахід у 2000 році і надав належну заслугу Нойсу в його промові про прийняття.

Стів Вознякс Відеоекран

Називаючи себе "The Woz", Стів Возняк у 1970-х роках також був відомий як серійний свавольник та відмову від коледжу. Тепер ми знаємо його як генія. (Або генієм був його партнер Стів Джобс? Батько Возняків прокляв Джобса і сказав, що його син зробив усю роботу - доводить Джобса до сліз, за ​​деякими даними.) Але "Воз" не став інноваційним. його власний. Він взяв участь у першому засіданні комп'ютерного клубу Homebrew, збору культури хіпі-хакера, що склався в районі затоки Сан-Франциско.

Дизайнер відеотерміналів, Возняк зрозумів після зустрічі, що він може поставити силу мікропроцесора працювати так, як інші нехтували. Скориставшись своїм розумінням, він швидко розробив автономний комп'ютер, який відповідав на введення клавіатури. О 10:00 год. у неділю, 28 червня 1975 року, Возняк набрав на клавіатурі, а на екрані з’явилися літери. Народився персональний комп'ютер Apple. Мрії електронних любителів Америки стали реальністю, і обчислювальна галузь ніколи не буде такою ж. (Докладніше про Apple та її розвиток протягом багатьох років див. У статті Створення iWorld: Історія Apple.)

Ключові інновації на кшталт цих мали великий вплив на подальший розвиток в обчислювальній техніці. Цифрове середовище, яке ми використовуємо сьогодні, є результатом сукупних зусиль великих команд, а також індивідуального генія. Ці віхи помітні серед багатьох внесків у цій галузі.