I-bob. Kompyuter texnikasining rivojlanishining ta`rixi. Kompyuter texnikasini rivojlantirishning qo'l bosqichi 4

MUNDARIJA

Kirish 3
I-Bob. Kompyuter texnikasining rivojlanishining ta`rixi. 4
1.1 Kompyuter texnikasini rivojlantirishning qo'l bosqichi 4
1.2 Hisobni tuzatish. Abak 6
1.3 Pozitsion sanoq sistemasi 7
II-Bob. Hisoblash texnikasining rivojlanishining mexanik bosqichi 9
2.1 Rivojlanishining mexanik bosqichi 9
2.2 Hisoblash texnikasining rivojlanishidagi elektromexanik bosqich 14
2.3 EHM mashinalarining bosqichi 15
Xulosa 24
ADABIYOTLAR RO'YXATI 25

Kirish

"Kompyuter" so'zi "kompyuter" degan ma'noni anglatadi, ya'ni. hisoblash qurilmasi. Ma'lumotlarni qayta ishlashni, shu jumladan hisob-kitoblarni avtomatlashtirish zarurati juda uzoq vaqt oldin paydo bo'lgan. 1500 yildan ko'proq vaqt oldin hisoblash uchun tayoqchalar, toshlar va boshqalar ishlatilgan.
Hozirgi vaqtda kompyutersiz ishlash mumkinligini tasavvur qilish qiyin. Ammo yaqinda, 70-yillarning boshlariga qadar, kompyuterlar juda cheklangan doiradagi mutaxassislar uchun mavjud edi va ulardan foydalanish, qoida tariqasida, maxfiylik pardasida saqlanib qoldi va keng jamoatchilikka kam ma'lum edi. Biroq, 1971 yilda vaziyatni tubdan o'zgartirgan va ajoyib tezlik bilan kompyuterni o'n millionlab odamlar uchun kundalik ish vositasiga aylantirgan voqea yuz berdi. Shubhasiz, ahamiyatli yil bo'lib, Amerikaning kichik bir shaharchasidan Santa Klara (Kaliforniya) deb nomlanuvchi Intel kompaniyasi birinchi mikroprotsessorni chiqardi. Biz hisoblash tizimlarining yangi sinfi - shaxsiy kompyuterlarning paydo bo'lishidan qarzdormiz, ulardan hozirda boshlang'ich sinf o'quvchilari va buxgalterlardan tortib, olimlar va muhandislargacha deyarli hamma foydalanadi.
20-asr oxirida shaxsiy kompyutersiz hayotni tasavvur qilib bo'lmaydi. Kompyuter bizning hayotimizga mustahkam kirib, insonning asosiy yordamchisiga aylandi. Bugungi kunda dunyoda turli kompaniyalar, turli murakkablik guruhlari, maqsadlari va avlodlarining ko'plab kompyuterlari mavjud.

I-Bob. Kompyuter texnikasining rivojlanishining ta`rixi.

1.1 Kompyuter texnikasini rivojlantirishning qo'l bosqichi

barmoqlar soni

Hisob-kitoblarni avtomatlashtirishning qo'l davri insoniyat sivilizatsiyasining boshlanishida (miloddan avvalgi 50-ming yillikdan 17- asrgacha bo'lgan davr) boshlangan va tananing turli qismlarini, birinchi navbatda, barmoqlar va oyoq barmoqlarini ishlatishga asoslangan.
Qadimgi misrliklar keyingi hayotda marhumning ruhi barmoqlar bilan hisoblash orqali imtihondan o'tkaziladi, deb ishonishgan. Ular hatto bir xonali sonlarni barmoqlarida 6 dan 9 gacha ko‘paytirishni o‘rgandilar.Buning uchun ular bir qo‘lning birinchi koeffitsienti 5 raqamidan qanchalik ko‘p bo‘lsa, shuncha barmoqni uzatdilar, ikkinchisida esa ikkinchi ko‘rsatkich uchun ham xuddi shunday qildilar. . Qolgan barmoqlar egilgan. Keyin cho'zilgan barmoqlar soni olindi va 10 ga ko'paytirildi, so'ngra qo'llarda qancha barmoq egilganligini ko'rsatadigan raqamlar ko'paytirildi. Olingan mahsulot kengaytirilgan barmoqlar soniga qo'shildi, 10 ga ko'paytirildi. Keyinchalik barmoqlar soni yaxshilandi va barmoqlar yordamida ular 10 000 gacha raqamlarni ko'rsatishni o'rgandilar.Xitoylik savdogarlar esa bir-birlarining qo'llarini ushlab, ma'lum barmoq bo'g'inlarini bosib narxni ko'rsatish orqali savdolashdilar.
Shimoliy Evropa barmoqlarini sanash bir qo'lning barmoqlari bilan har xil kombinatsiyalarda qo'shilgan, 1 dan 100 gacha bo'lgan barcha raqamlarni ko'rsatishga imkon berdi. Bundan tashqari, bosh va ko'rsatkich barmog'i bilan o'nlab, qolgan uchtasi bilan birliklar tasvirlangan.
Misol uchun, 30 raqami chap qo'lning bosh barmog'i va ko'rsatkich barmog'i halqaga ulanganda olingan. 60 raqamini tasvirlash uchun bosh barmog'i egilib, uning ustiga osilgan ko'rsatkich barmog'i oldida egilgan bo'lishi kerak. 100 raqamini ko'rsatish uchun to'g'rilangan bosh barmog'ini pastdan ko'rsatkich barmog'iga bosib, qolgan uchta barmoqni yon tomonga siljitish kerak edi.
Qadimgi rus raqamlashda birliklar "barmoqlar", o'nliklar - "bo'g'inlar" va boshqa barcha raqamlar - "hisob-kitoblar" deb nomlangan.
18- asrning o'rtalariga qadar juftlik bilan hisoblash ruslar hayotida doimo muhim o'rin tutgan, chunki u sifatli kelib chiqishi - bir juft qo'l, oyoq, ko'z va boshqalarga ega edi. Ular bejiz aytishmagan: " ikkita etik - bir juftlik, "ikki grivna" va boshqalar.
To'rtlamchi hisoblash tizimi bosh barmog'ini hisobga olmaganda, qo'lning "barmoqlari" ga asoslangan. Katta - umuman "barmoq" emas, bu "pales"! - bu sanoq sistemasida sanoqning oxirini bildirgan, ya'ni nolga ekvivalent edi.
Sakkizlik bilan sanash ham barmoq bilan sanashga asoslanadi va mohiyatan ikkilik va toʻrtlamchi tizimlarning birikmasidir. Sakkizlik tizimning elementlari Rossiyada 20- asr boshlarida mavjud edi. Bu qadimgi imonlilar tomonidan ishlatilgan sakkiz burchakli xoch va sakkiz ovozli cherkov qo'shig'i va rus ichimlik o'lchovining nomi - "ahtapot", ketma-ket yarmiga bo'linish natijasida olingan. Rus xalq metrologiyasida bu, odatda, har qanday hisob-kitob bo'linmas o'lchovini (masalan, haydaladigan er, sazhen yoki bir chelak sharob) 1/2, 1/4 va 1/8 aktsiyalarga mos keladigan qismlarga bo'lishdir.
Barmoqlarni to'qqizga hisoblash - bu, ehtimol, to'qqizlik deb ataladigan narsadan foydalangan holda barmoqlarga ko'paytirishning eng keng tarqalgan rus xalq usuli - inson hayotining to'qqiz yillik davrlarini ko'rsatadigan ko'paytirish jadvalining bir turi. Qadim zamonlarda ota-bobolarimiz bir muncha vaqt to'qqizni sanashgan (ammo ular hali ham sakkizni sanashganga o'xshaydi va yangi hisoblash segmenti to'qqizdan boshlangan). O'shandan beri kamida etti-to'qqiz asr o'tdi, lekin biz hali ham dahshatli "to'qqizinchi to'lqin" oldida titraymiz yoki o'limdan keyin to'qqizinchi kuni marhumni uyg'otamiz.

1.2 Hisobni tuzatish. Abak

Sanoq natijalari turli yo'llar bilan qayd etilgan: tishlash, sanoq tayoqchalari, tugunlar va boshqalar. Masalan, Kolumbiyagacha bo'lgan Amerika xalqlarida tugunlar soni juda rivojlangan edi. Bundan tashqari, tugunlar tizimi ancha murakkab tuzilishga ega bo'lgan o'ziga xos yilnomalar va yilnomalar bo'lib xizmat qilgan. Biroq, undan foydalanish yaxshi xotirani o'rgatishni talab qildi.
Barmoqlardagi qadimiy hisoblash o'rnini abakda sanash egalladi. Qadimgi Bobilda, ehtimol miloddan avvalgi 3 ming atrofida paydo bo'lgan. e. Abak taxtasi chiziqlarga bo'lingan. Har bir chiziq raqamlarning ma'lum raqamlarini o'chirish uchun tayinlangan: birinchi chiziqqa qancha tosh yoki loviya qo'yilgan, ikkinchi chiziqda - nechta o'nta, uchinchisida - necha yuzta , va hokazo.
Rimliklar shag'alni hisob deb atashganligi sababli (ruscha "shag'al" so'zi bilan solishtiring), abakusdagi hisob hisoblash deb nomlangan. Va endi xarajatlarning hisobi tannarx deb ataladi va bu hisob-kitobni amalga oshiruvchi shaxs kalkulyator deb ataladi. Ammo yigirma yil oldin, bir necha soniya ichida murakkab hisob-kitoblarni amalga oshiradigan kichik asboblar yaratildi, ularga "kalkulyator" nomi o'tdi. Abakdagi xuddi shu tosh birliklar, o'nliklar, yuzliklar va mingliklarni anglatishi mumkin - bu uning qaysi chiziqda yotganligi bilan bog'liq. Ko'pincha abakus pul operatsiyalari uchun ishlatilgan. Qadimgi Yunonistonda shunday bir hazil bor edi: "Saroy a'zosi abak uchun toshga o'xshaydi: agar hisoblagich xohlasa, narx butun bir iste'dod bo'ladi, lekin agar xohlasa - faqat halq".
Bizning abakimiz ham abak bo'lib, mustahkamlangan gorizontal arqonlari bo'lgan ramkadan iborat bo'lib, uning ustiga olxo'ri yoki gilos chuqurlari (har biri 10 ta) tortilgan.
Va xitoylarda har bir simda o'nta emas, balki ettita to'p bor. Oxirgi ikkita to'p birinchisidan ajratilgan va ularning har biri beshtadan iborat. Hisob-kitoblar paytida beshta to'p yig'ilganda, hisoblarning ikkinchi bo'limining bir to'pi uning o'rniga ajratiladi.

1.3 Pozitsion sanoq sistemasi

Abakdan foydalanish allaqachon ba'zi pozitsion sanoq tizimining mavjudligini nazarda tutadi, masalan, o'nlik, uchlik, kviner va boshqalar. Biroq, u faqat milodiy 9- asrda ixtiro qilingan. Hindiston olimlari. Hech qanday raqam bo'lmagan raqamni yozishda (masalan, 101 yoki 1204) hindlar raqam nomi o'rniga "bo'sh" so'zini aytishgan. Yozishda "bo'sh" razryad o'rniga nuqta qo'yildi va keyinchalik aylana chizildi. Bunday doira "sunya" deb atalgan - hind tilida "bo'sh joy" degan ma'noni anglatadi. Arab matematiklari bu so'zni o'z tillariga tarjima qilganlar - ular "sifr" deyishgan. Zamonaviy "nol" so'zi nisbatan yaqinda tug'ilgan - "raqam" dan keyinroq. Bu lotincha " nihil " - "yo'q" so'zidan kelib chiqqan.
C.ning zamonaviy oʻnlik pozitsion tizimi Hindistonda paydo boʻlgan raqamlash asosida vujudga kelgan. Bundan oldin Hindistonda nafaqat qo'shish printsipini, balki ko'paytirish tamoyilini ham qo'llaydigan tizimlar mavjud edi (ba'zi bir raqamning birligi chapdagi raqamga ko'paytiriladi). S. va boshqa baʼzilarining qadimgi Xitoy tizimlari ham xuddi shunday tarzda qurilgan. Agar, masalan, 3 raqami shartli ravishda III belgisi bilan, 10 raqami esa X belgisi bilan belgilansa, u holda 30 raqami IIIX (uch o'nlik) sifatida yoziladi . Bunday C. tizimlari oʻnlik pozitsion raqamlashni yaratishga yondashuv boʻlib xizmat qilishi mumkin edi . C.ning oʻnlik pozitsion sistemasi printsipial jihatdan ixtiyoriy katta sonli sonlarni yozish imkonini beradi. Undagi raqamlarni yozish ixcham va arifmetik amallarni bajarish uchun qulay. Shuning uchun S.ning oʻnlik pozitsion tizimi paydo boʻlganidan soʻng koʻp oʻtmay Hindistondan Gʻarb va Sharqqa tarqala boshlaydi. Arab olimi, matematigi Muhammad bin Muso al-Xorazmiy (Amudaryo boʻyidagi Xorazm shahridan) oʻz kitobida hind arifmetikasini batafsil bayon qilgan. Oradan 300 yil oʻtib (1120-yilda) bu kitob lotin tiliga tarjima qilindi va u Yevropaning barcha shaharlari uchun “Hind” (yaʼni bizning zamonaviy) arifmetika boʻyicha birinchi darslik boʻldi. Taxminan bir vaqtning o'zida boshqa arab olimlari hind raqamlaridan foydalanishni boshladilar. Bundan tashqari, al-Xorazmiy taxminan milodiy 850 yilda. arifmetik masalalarni tenglamalar yordamida yechishning umumiy qoidalari haqida kitob yozgan. U “Kitob al-jabr” deb atalgan. Bu kitob algebra faniga o'z nomini berdi. “Algoritm” atamasining paydo bo‘lishi biz Muhammad bin Muso al-Xorazmiyga qarzdormiz. 12- asrning birinchi yarmida Yevropaga al-Xorazmiyning lotincha tarjimasidagi kitobi kirib keldi, nomi bizgacha yetib kelmagan tarjimon unga Algoritmiy nomini bergan. de raqam Indorum ("Hind hisoblash algoritmlari").
9-asrda S.ning bu tizimini tavsiflovchi arab tilida qoʻlyozmalar 10-asrda paydo boʻlgan. o'nlik pozitsion raqamlash Ispaniyaga 12-asr boshlarida etib boradi. boshqa Evropa mamlakatlarida ham paydo bo'ladi. Yangi S. tizimi arabcha deb atalgan, chunki Yevropada u birinchi marta arab tilidan lotincha tarjimalar orqali kiritilgan. Faqat 16-asrda yangi raqamlash fan va kundalik hayotda keng tarqaldi. Rossiyada u 17-asrda tarqala boshlaydi. O'nli kasrlarning kiritilishi bilan sonlarning ushrli pozitsion tizimi barcha haqiqiy sonlarni yozish uchun universal vositaga aylandi.
O'nli kasr tizimida 0 dan 10 gacha bo'lgan raqamlar ishlatiladi. tizim pozitsion, raqamlarning pozitsiyasi muhim: o'ngdan chapga, raqam ortadi. O'nli tizim ko'p jihatdan odamlar uchun eng qulaydir, chunki bizda o'nta barmoq va oyoq barmoqlari bor.

II-Bob. Hisoblash texnikasining rivojlanishining mexanik bosqichi

2.1 Rivojlanishining mexanik bosqichi

XVII asrda mexanikaning rivojlanishi . hisoblashning mexanik printsipidan foydalangan holda hisoblash qurilmalari va qurilmalarini yaratishning asosiy shartiga aylandi. Bunday qurilmalar mexanik elementlarga qurilgan va eng yuqori darajadagi avtomatik uzatishni ta'minlagan. Ushbu qurilmalar ikkita emas, balki to'rtta arifmetik amalni bajarishga qodir edi va arifmometrlar deb ataldi.
Abakning o'ziga xos modifikatsiyasini Leonardo da Vinchi (1452-1519) 15 -asr oxiri - 16- asr boshlarida taklif qilgan. U o'n tishli halqali 13 bitli qo'shimchaning eskizini yaratdi. Ushbu qurilma uchun chizmalar Leonardoning Kodeks deb nomlanuvchi ikki jildlik mexanika to'plamidan topilgan. Madrid ". Bu qurilma novdalarga asoslangan sanoq mashinasiga o'xshaydi, bir tomondan kichigi boshqa tomondan kattaroq, barcha novdalar (jami 13 ta) kichiki bitta novda bo'ladigan tarzda joylashtirilishi kerak edi. birinchi g'ildiraklarning o'n burilishi ikkinchisining bir to'liq aylanishiga, ikkinchisining 10 dan biriga uchinchisining to'liq aylanishiga olib kelishi kerak edi va hokazo.
Birinchi mexanik mashina 1623 yilda Tyubingen universitetining matematika professori Uilyam Shikard tomonidan tasvirlangan bo'lib , u bir nusxada amalga oshirilgan va 6 xonali sonlar ustida to'rtta arifmetik amalni bajarishga mo'ljallangan edi.
Schickard mashinasida yig'ish va ko'paytirish moslamasi, shuningdek, oraliq natijalarni qayd etish mexanizmi mavjud edi. Birinchi blok - olti bitli qo'shish mashinasi - viteslarning kombinatsiyasi edi. Har bir o'qda o'n tishli tishli va yordamchi bir tishli g'ildirak - pin bor edi. Barmoq jihozni keyingi raqamga o'tkazish uchun xizmat qildi (oldingi raqamning uzatmasi shunday burilish qilgandan keyin vitesni to'liq burilishning o'ndan biriga aylantirish uchun). Chiqarishda viteslarni teskari yo'nalishda aylantirish kerak. Hisob-kitoblarning borishini raqamlar paydo bo'lgan maxsus oynalar yordamida kuzatish mumkin edi. Ko'paytirish uchun qurilma ishlatilgan, uning asosiy qismi oltita o'qdan iborat bo'lib, ularga ko'paytirish jadvallari "vidalangan". Amaldagi Shikkard mashinasining sxematik diagrammasi klassik edi - u (yoki uning modifikatsiyalari) ko'pgina keyingi mexanik hisoblash mashinalarida mexanik qismlarni elektromagnit qismlarga almashtirishgacha ishlatilgan. Biroq, mashhurlik yo'qligi sababli, Shikkard mashinasi va uning ishlash tamoyillari kompyuter texnologiyalarining (KT) keyingi rivojlanishiga sezilarli ta'sir ko'rsatmadi, ammo u haqli ravishda mexanik KT davrini ochdi.
Hisoblash qo'shish mashinasining birinchi ishchi modeli 1642 yilda mashhur fransuz olimi Blez Paskal tomonidan yaratilgan . Arifmetik amallarni bajarish uchun Paskal abak shaklidagi asboblarda bo'g'imlarning translatsiya harakatini o'qning (g'ildirakning) aylanish harakati bilan almashtirdi, shuning uchun uning mashinasida sonlarni qo'shish ularga proporsional burchaklarni qo'shishga mos keladi. Paskal mashinasida hisoblagichlarning ishlash printsipi oddiy. U oddiy vites juftligi - bir-biriga bog'langan ikkita vites g'oyasiga asoslanadi. Har bir toifa uchun o'nta tishli g'ildirak (tishli) mavjud. Bundan tashqari, o'nta tishning har biri 0 dan 9 gacha bo'lgan raqamlardan birini ifodalaydi. Bunday g'ildirak "o'nlik sanash g'ildiragi" deb ataladi. Ushbu toifadagi har bir birlikning qo'shilishi bilan hisoblash g'ildiragi bir tishni, ya'ni burilishning o'ndan bir qismini aylantiradi. Istalgan raqamni g'ildirakni bu raqamni ifodalovchi tish ko'rsatkich yoki oynaga qaramaguncha aylantirish orqali o'rnatish mumkin. Misol uchun, uchta g'ildirak 285 raqamini ko'rsatadi. Har bir g'ildirakni o'ngga bir tishli aylantirib, bu raqamga 111 qo'shishimiz mumkin. Keyin mos ravishda 3, 9, 6 raqamlari derazalarga qarshi turadi, 285 va 111 raqamlari yig'indisini tashkil qiladi, ya'ni 396. Endi vazifa o'nlab o'tishni qanday amalga oshirishdir. Bu Paskal hal qilishi kerak bo'lgan asosiy muammolardan biridir. Bunday mexanizmning mavjudligi kalkulyatorga eng muhim bitdan eng muhimiga o'tishni eslab qolishga e'tiborni yo'qotmaslikka imkon beradi. Qo'shish mexanik ravishda amalga oshiriladigan mashina uzatishni qachon amalga oshirishni o'zi belgilashi kerak. Aytaylik, biz zaryadga to'qqizta birlikni kiritdik. Hisoblash g'ildiragi burilishning 9/10 qismiga aylanadi. Agar endi yana bitta birlik qo'shsak, g'ildirak o'n birlikni "yig'adi". Ularni keyingi bosqichga o'tkazish kerak. Bu o'nlab uzatishdir. Paskal mashinasida u cho'zilgan tish orqali amalga oshiriladi. U o'nlik g'ildiragi bilan shug'ullanadi va uni burilishning 1/10 qismiga aylantiradi. O'nlik hisoblagich oynasida birlik paydo bo'ladi - bir o'nlik va birlik hisoblagich oynasida yana nol paydo bo'ladi.
O'tkazish mexanizmi faqat g'ildiraklarning aylanish yo'nalishi bo'yicha ishlaydi va g'ildiraklarni teskari yo'nalishda aylantirish orqali olib tashlash operatsiyasiga ruxsat bermaydi. Shuning uchun Paskal ayirish amalini o‘nli to‘ldiruvchi qo‘shish amaliga almashtirdi. Masalan, 285 raqamidan 11 ni ayirish kerak bo'lsin. Qo'shish usuli quyidagi harakatlarga olib keladi: 285-11=285-(100-89)=285+89-100=274. Faqat 100 ni ayirishni unutmang. Lekin ma'lum raqamlar soniga ega bo'lgan mashinada bu haqda tashvishlanishingiz shart emas. Bu operatsiya olti bitli mashinada qanday bajariladi: 000285+999989=1000274; bu holda, chapdagi birlik tushadi, chunki oltinchi raqamdan o'tkazish hech qanday joy yo'q. Paskal mashinasi amalda g'ildiraklar hisoblangan mutlaqo yangi printsip asosida qurilgan birinchi qo'shish mexanizmi edi . U o'z zamondoshlarida katta taassurot qoldirdi, u haqida afsonalar yozildi, unga she'rlar bag'ishlangan. Paskal nomi bilan "Fransuz Arximed" xarakteristikasi tobora ko'proq paydo bo'ldi. Bizning zamonamizgacha faqat 8 ta Paskal mashinalari saqlanib qolgan, ulardan bittasi 10 bitli.
Tarkibi zamonaviy kompyuterlarning deyarli barcha asosiy qismlarini o'z ichiga olgan universal avtomatik mashina XIX asrning 30-yillarida ixtiro qilingan. Va endi biz bunday ulkan ishni - va bu, mubolag'asiz, hisoblash texnologiyasida inqilob bo'lgan - deyarli bir kishi tomonidan amalga oshirilganiga hayron bo'lishimiz mumkin. Hisoblash tarixida yangi va, ehtimol, eng yorqin sahifani ochishga mo'ljallangan bu odamning ismi Charlz Bebbijdir . Kembrij matematika professori o'zining uzoq umri davomida (1792-1871) o'z davridan ancha oldinda bo'lgan ko'plab kashfiyotlar va ixtirolar qildi. Bebbijning qiziqish doirasi nihoyatda keng edi, ammo olimning fikriga ko'ra, uning hayotining asosiy ishi kompyuterlar bo'lib, u yaratilishida taxminan 50 yil ishlagan. Bebbajning analitik dvigateli ixtisoslashgan bloklarning yagona majmuasi edi. Loyihaga ko'ra, u quyidagi qurilmalarni o'z ichiga olgan. Birinchisi, dastlabki ma'lumotlarni va oraliq natijalarni saqlash uchun qurilma. Bebbij uni “omborxona” deb atagan; zamonaviy kompyuterlarda bu turdagi qurilmalar xotira yoki saqlash qurilmasi deb ataladi.
Raqamlarni saqlash uchun Bebbij o'nlik sanoq g'ildiraklari to'plamidan foydalanishni taklif qildi. G'ildiraklarning har biri o'nta pozitsiyadan birida to'xtab, bitta kasrni yodlashi mumkin edi. G'ildiraklar ko'p xonali o'nlik sonlarni saqlash uchun registrlarga yig'ildi. Muallifning niyatiga ko'ra, saqlash moslamasi "talab qilinishi mumkin bo'lgan eng katta raqamga nisbatan bir oz chegaraga ega bo'lish uchun" 50 kasrdan iborat 1000 ta raqamga ega bo'lishi kerak edi. Taqqoslash uchun, deylik, birinchi kompyuterlardan birining xotira qurilmasi 250 ta o‘n xonali son sig‘imiga ega edi.
Axborot saqlanadigan xotirani yaratish uchun Bebbij nafaqat g'ildirak registrlaridan, balki teshiklari bo'lgan katta metall disklardan ham foydalangan. Disklardagi xotirada hisoblash jarayonida foydalanilgan maxsus funktsiyalar qiymatlari jadvallari saqlangan.
Mashinaning ikkinchi qurilmasi - bu "ombor" dan olingan raqamlar bo'yicha kerakli operatsiyalar bajarilgan qurilma. Bebbij uni "zavod" deb atagan va endi bunday qurilma arifmetik deb ataladi. Arifmetik amallarni bajarish vaqti muallif tomonidan hisoblangan: qo'shish va ayirish - 1s; 50 bitli raqamlarni ko'paytirish - 1 min; 100 bitli sonni 50 bitli raqamga bo'lish - 1 min.
Va nihoyat, mashinaning uchinchi qurilmasi raqamlar ustida bajariladigan operatsiyalar ketma-ketligini boshqaruvchi qurilma. Bebbij uni “ofis” deb atagan; endi u boshqaruvchi qurilma.
Hisoblash jarayonini boshqarish perfokartalar - teshilgan (teshilgan) teshiklari turli xil tartibga ega bo'lgan karton kartalar to'plami yordamida amalga oshirilishi kerak edi. Kartalar problar ostidan o'tdi va ular, o'z navbatida, teshiklarga tushib, raqamlarni "ombor" dan "zavod" ga o'tkazish mexanizmlarini ishga tushirdi. Mashina natijani "ombor" ga qaytarib yubordi. Perfokartalar yordamida raqamli ma'lumotlarni kiritish va olingan natijalarni chiqarish operatsiyalarini ham bajarish kerak edi. Aslida, bu dasturni boshqarish bilan avtomatik kompyuterni yaratish muammosini hal qildi.
Bebbij vafotidan keyingina, uning o'g'li Genri otasining chizmalariga ko'ra "Analitik dvigatel" ning markaziy tugunini - 1888 yilda "pi" sonining ko'paytmalarini raqamlar bo'yicha hisoblab chiqadigan arifmetik qurilmani qurishga muvaffaq bo'ldi. 29 ta raqam aniqligi bilan birdan 32 gacha bo'lgan tabiiy qatorlar! Bebbijning mashinasi ishlayotgan edi, lekin Charlz buni ko'rmadi.
Leybnits tomonidan yaratilgan mashina ko'paytirish amalini ketma-ket qo'shish va ayirishsiz mexanik ravishda bajarish imkonini berdi. Uning asosiy qismi pog'onali rolik deb ataladigan - hisoblash g'ildiragi bilan o'zaro ta'sir qiladigan turli uzunlikdagi tishlari bo'lgan silindr edi. G'ildirakni rulon bo'ylab harakatlantirish orqali uni kerakli miqdordagi tishlar bilan bog'lash va ma'lum bir raqam o'rnatilganligini ta'minlash mumkin edi.
Leybnits arifmetik mashinasi mohiyatan dunyodagi birinchi qoʻshish mashinasi boʻldi – toʻrtta arifmetik amalni bajarish uchun moʻljallangan, 16-bitli koʻpaytmani berish uchun 8-bitli koʻpaytma va 9-bitli multiplikatordan foydalanish imkonini beruvchi mashina. Paskal mashinasi bilan taqqoslaganda, ko'paytirish va bo'lish amallarini bajarishni sezilarli darajada tezlashtiradigan printsipial jihatdan yangi hisoblash qurilmasi yaratildi. Biroq, ixtirochining barcha zukkoligiga qaramay, Leybnits qo'shish mashinasi ikkita asosiy sababga ko'ra keng qo'llanilmadi: unga doimiy talabning yo'qligi va uni cheklovchi raqamlarning ko'payishiga ta'sir qiluvchi dizayndagi noaniqlik.
Ammo Leybnitsning asosiy g'oyasi - pog'onali rolik g'oyasi juda samarali bo'ldi. 19- asrning oxirigacha rulonning dizayni mexanik mashinalarning turli ixtirochilari tomonidan takomillashtirilgan va ishlab chiqilgan.

2.2 Hisoblash texnikasining rivojlanishidagi elektromexanik bosqich

Mexanik qo'shish mashinalarining yoshi qanchalik yorqin bo'lmasin, u ham o'z imkoniyatlarini tugatdi. Odamlarga ko'proq baquvvat yordamchilar kerak edi. Bu ixtirochilarni kompyuter texnologiyasini takomillashtirish yo'llarini izlashga majbur qildi, lekin mexanik emas, balki elektromexanik asosda.

Kichkina motor kalkulyatorni tutqichni burish zaruratidan ozod qildi va hisoblash tezligi oshdi. Dastlab o'zgarishsiz qolgan hisoblash moslamasining mexanizmi ham asta-sekin modernizatsiya qilina boshladi. Raqamlarni sekin sozlashni amalga oshirgan va xatolarning katta foiziga olib kelgan tutqichlar to'plami qulayroq klaviatura bilan almashtirildi. Natijani qog'oz tasmasiga yozib olgan mashinalar, shuningdek, hisoblash va yozish moslamalarining boshqa kombinatsiyalari paydo bo'ldi. Bu allaqachon yangi qadam edi - hisob-kitoblarni mexanizatsiyalash, lekin ularni avtomatlashtirish emas. Sanoq jarayonini boshqarish hali ham shaxsning yelkasiga tushdi.
Elektromexanik bosqich vositalarining klassik turi perfokartadagi ma'lumotlarni qayta ishlash uchun mo'ljallangan hisoblash va tahliliy kompleks edi.
Birinchi bunday kompleks AQSHda G.Xollerit tomonidan 1887-yilda yaratilgan boʻlib, u qoʻlda ishlaydigan perforator, saralash mashinasi va tabulatordan iborat edi. U bir qancha mamlakatlarda, shu jumladan Rossiyada ham aholini ro'yxatga olish natijalarini qayta ishlashga mo'ljallangan edi. Mexanik hisoblagichlarni boshqarish va saralash perfokartadagi teshik mavjudligida elektr zanjiri yopilganda yuzaga keladigan elektr impulslari bilan amalga oshirildi. Pulslar raqamlarni kiritish uchun ham, mashinaning ishlashini nazorat qilish uchun ham ishlatilgan. Shuning uchun G.Xollerit mashinasi dastur boshqaruviga ega birinchi elektromexanik hisoblash mashinasi sifatida tan olindi. Hisoblash mashinasi G. Hollerit tomonidan aholini ro'yxatga olish sifatida o'ylab topilgan bo'lsa-da Mashina (ro'yxatga olish mashinasi), u haqli ravishda "birinchi statistik" hisoblanadi.

2.3 EHM mashinalarining bosqichi

Yaratilish bosqichlari va foydalaniladigan element bazasiga ko'ra, kompyuterlar shartli ravishda avlodlarga bo'linadi:

Birinchi avlod, 50-yillar; Elektron vakuum naychalaridagi kompyuter.
Ikkinchi avlod, 60-yillar; Diskret yarimo'tkazgichli qurilmalarda (tranzistorlar) kompyuterlar.
Uchinchi avlod, 70-yillar; Kichik va o'rta darajadagi integratsiyaga ega yarimo'tkazgichli integral mikrosxemalarga asoslangan kompyuterlar (bir paketda yuzlab - minglab tranzistorlar).
To'rtinchi avlod, 80-yillar; Katta va o'ta katta integral mikrosxemalardagi kompyuterlar - mikroprotsessorlar (birida o'n minglab - millionlab tranzistorlar).
Beshinchi avlod, 90-yillar; Parallel ravishda ishlaydigan ko'plab o'nlab mikroprotsessorlarga ega kompyuterlar, bu bilimlarni qayta ishlashning samarali tizimlarini yaratishga imkon beradi; Bir vaqtning o'zida o'nlab ketma-ket dastur ko'rsatmalarini bajaradigan parallel vektorli tuzilishga ega ultra murakkab mikroprotsessorli kompyuterlar;
Oltinchi avlod, massiv parallelizm va neytron tuzilishiga ega optoelektron kompyuterlar - neytron biologik tizimlar arxitekturasini taqlid qiluvchi ko'p sonli (o'n minglab) oddiy mikroprotsessorlarning taqsimlangan tarmog'iga ega.
Har bir keyingi avlod kompyuterlari oldingilariga qaraganda ancha yaxshi xususiyatlarga ega. Shunday qilib, kompyuterlarning ishlashi va barcha saqlash qurilmalarining sig'imi, qoida tariqasida, kattalik tartibidan ko'proq oshadi.

I avlodi (1946-1958)

Birinchi avlod kompyuterlari 1946 yilda paydo bo'lgan. Ular vakuumli quvurlar asosida ishlab chiqarilgan, bu esa ularni ishonchsiz holga keltirgan - quvurlarni tez-tez almashtirish kerak edi. Ma'lumotlarni kiritish-chiqarish uchun perfolentalar va perfokartalar, magnit lentalar va bosib chiqarish moslamalari ishlatilgan. Tasodifiy kirish xotira qurilmalari katod nurlari naychalarining simob kechikish liniyalari asosida amalga oshirildi.

Ushbu avlod kompyuterlari ob-havo prognozi, energiya vazifalari, harbiy vazifalar va boshqa murakkab operatsiyalarda o'zlarini isbotlay oldilar, ammo ular juda katta, noqulay va juda qimmat mashinalar edi. Bundan tashqari, har bir mashina o'ziga xos dasturlash tilidan foydalangan. RAM va ishlash ko'rsatkichlari past edi.
ENIAC
1946 yil fevral oyida Filadelfiyada Pensilvaniya universitetida (AQSh) ENIAC ( Elektron ) elektron raqamli kompyuteri rasman foydalanishga topshirildi. Raqamli Integrator va Kalkulyator - elektron raqamli integrator va kalkulyator), vakuum naychalarida, amerikalik elektrotexnika muhandislari J.P. Ekkert va J. Mauchli va 18000 vakuum naychalari va 1500 o'rni kommutatsiya elementlari sifatida ishlatilgan. Xotirasi 20 so'zdan iborat bo'lgan, 5000 ta besh xonali sonni yarim soniyada birma-bir ko'paytirishga qodir bo'lgan mashina taxminan 200 kvadrat metr maydonni egallagan va og'irligi 50 tonnani tashkil etgan ENIAC artilleriya hisob-kitoblari uchun mo'ljallangan edi, ammo u qurilayotganda urush tugadi, bunday vazifalar yo'qoldi, shuning uchun birinchi ish juda maxfiy Manxetten loyihasi (yadro qurollarini rivojlantirish dasturi) uchun hisob-kitoblar edi. Keyinchalik, kompyuter harbiy poligonlardan biriga olib borildi va u erda 1955 yilgacha ishladi.
MESM (Kichik elektron hisoblash mashinasi)
1948 yilda 1999 yilda akademik Sergey Alekseevich Lebedev Evropa qit'asidagi birinchi kompyuter - Kichik elektron kompyuter (MESM) loyihasini taklif qildi. 1951 yilda MESM rasmiy ravishda ishga tushiriladi va unda muntazam ravishda hisoblash vazifalari hal qilinadi. Mashina sekundiga 50 operatsiya tezligi bilan 20 bitli ikkilik kodlar bilan ishlaydi, vakuum naychalarida 100 hujayradan iborat operativ xotiraga ega edi. U 6000 ga yaqin vakuumli naychalarga ega (taxminan 3500 triod va 2500 diod), 60 m² maydonni egallaydi va taxminan 25 kVt quvvat sarflaydi.
II avlodi (1958-1964)

1958 yilda 1948 yilda Uilyam Shokli tomonidan ixtiro qilingan yarimo'tkazgichli tranzistorlar kompyuterlarda ishlatilgan, ular ishonchli, bardoshli, kichikroq, ancha murakkab hisob-kitoblarni amalga oshirishi mumkin edi va katta RAMga ega edi. 1 tranzistor ~ 40 vakuum trubkasini almashtirishga muvaffaq bo'ldi va yuqori tezlikda ishlaydi.

Ushbu diskret tranzistorli mantiqiy eshiklar oxir-oqibat vakuum naychalarini almashtirdi. Axborot tashuvchi sifatida magnit lentalar ("BESM-6", "Minsk-2", "Ural-14") va magnit yadrolar ishlatilgan, magnit lentalar bilan ishlash uchun yuqori unumli qurilmalar, magnit barabanlar va birinchi magnit disklar paydo bo'ldi. Dasturiy ta'minot sifatida yuqori darajadagi dasturlash tillari qo'llanila boshlandi, bu tillardan mashina ko'rsatmalari tiliga maxsus tarjimonlar yozildi. Hisob-kitoblarni tezlashtirish uchun ushbu mashinalarda ba'zi ko'rsatmalarning bir-biriga mos kelishi amalga oshirildi: keyingi ko'rsatma avvalgisining oxirigacha bajarila boshlandi.
Turli matematik masalalarni yechish uchun kutubxona dasturlarining keng doirasi paydo bo'ldi. Eshittirish rejimi va dasturlarning bajarilishini nazorat qiluvchi monitor tizimlari paydo bo'ldi. Monitor tizimlaridan zamonaviy operatsion tizimlar keyinchalik o'sdi. Ikkinchi avlod mashinalari dasturiy ta'minotning mos kelmasligi bilan ajralib turardi, bu esa yirik axborot tizimlarini tashkil qilishni qiyinlashtirdi . Shu sababli, 60-yillarning o'rtalarida dasturiy ta'minotga mos keladigan va mikroelektron texnologik bazaga qurilgan kompyuterlarni yaratishga o'tish sodir bo'ldi.

III avlod kompyuterlari (1964-1972)

Uchinchi avlod mashinalari - umumiy arxitekturaga ega bo'lgan mashinalar oilalari, ya'ni. integral mikrosxemalarga asoslangan dasturiy ta'minot.

1960 yilda birinchi integral mikrosxemalar (mikrosxemalar) paydo bo'ldi, ular kichik o'lchamlari, lekin ulkan imkoniyatlari tufayli keng tarqaldi. Integral mikrosxemalar taxminan 10 mm² maydonga ega bo'lgan silikon chipdir. Bunday sxemalardan biri o'n minglab tranzistorlarni almashtirishga qodir, bitta kristall 30 tonnalik Eniac bilan bir xil ishni bajaradi. Integral mikrosxemalardan foydalanadigan kompyuter soniyada 10 million operatsiyani bajarishga erishadi. Uchinchi avlod mashinalari operatsion tizimlarni ishlab chiqdi, ko'p dasturlash qobiliyatiga ega, ya'ni. bir vaqtning o'zida bir nechta dasturlarni bajarish. Xotirani, qurilmalarni va resurslarni boshqarish bo'yicha ko'plab vazifalarni operatsion tizim yoki to'g'ridan-to'g'ri mashinaning o'zi o'z zimmasiga ola boshladi.
1964 yilda IBM uchinchi avlod kompyuterlari bo'lgan chiplarda IBM 360 oilasining oltita modelini ( System 360 ) yaratishni e'lon qildi.
Keyinchalik, integratsiyalashgan mashinalar asosidagi boshqa mashinalar - IBM -370 oilasi, ES kompyuterlari (Yagona kompyuter tizimi), SM kompyuterlari (kichik kompyuterlar oilasi) va boshqalar chiqarildi. Oila ichidagi mashinalarning tezligi bir necha o'n minglab mashinalar orasida o'zgarib turadi. soniyada millionlab operatsiyalar. Operativ xotira hajmi bir necha yuz ming so'zga etadi.