Появление первых электронных вычислительных машин (ЭВМ) в качестве хранилищ баз данных и производителей научных расчетов.
Терехова Анастасия ЖР-31
Первые проекты электронных вычислительных машин появились в конце 30-х годов прошлого столетия. В 1937 - 1942 гг. велась разработка электронной вычислительной машины в США в университете штата Айова под руководством профессора А. Атанасова, болгарина по национальности. Эта машина, известная под названием машина Атанасова-Бери, предназначалась для решения задач математических функций. Характерной ее особенностью, является то, что в арифметическом устройстве операции над числами выполнялись в двоичной системе счисления. Пионерами использования двоичной системы счисления в вычислительной технике также считаются немецкий инженер К. Цузе и американский математик Дж. Стибиц, создавшие свои вычислительные устройства в конце60-х годов.
Важной вехой в развитии вычислительной техники является создание в 1937 - 1944 годах вычислительной машины MARK- 1 по проекту Г. Айткена, сотрудника Гарвардского университета. В конструкции вычислителя этой машины использовались реле - электромеханические двухпозиционные переключатели. MARK-1 не была еще полностью автоматической вычислительной машиной в современном смысле с хранимой и гибко изменяющейся программой. Вместе с тем реализация проекта доказала возможность создавать и практически использовать большие машины, состоящие из многих тысяч логических и других элементов.
Первой ЭВМ с автоматическим программным управлением принято считать ENIAC, разработанную сотрудниками Пенсильванского университета США Эккертом и Маучли. Машина начала эксплуатироваться с 1945 г. Ее логические элементы были реализованы на лампах, однако в отличие от современных ЭВМ программа ENIAC набиралась на специальных коммутационных панелях, как в счетно-перфорационных машинах.
Дальнейшим и весьма существенным развитием принципов организации ЭВМ явилось предложение Дж. фон Неймана (1946) вводить и хранить программу в памяти ЭВМ аналогично данным. Он же показал преимущества использования двоичной системы счисления. Машина EDVAC, созданная в Пенсильванском университете и введенная в эксплуатацию в 1950 г., и машинаEDVAS(Кембриджский университет, Великобритания), разработанная М. Уилксом при участии А. Тьюринга, начавшая действовать в 1949 г. - первые ЭВМ на Западе, построенные в соответствии с принципами фон Неймана.
Разработка первой отечественной ЭВМ с запоминаемой программой началась в 1947 г. в Киеве в Институте электротехники АН УССР под руководством академика С. А. Лебедева (1902 - 1974). Начало практического использования этой машины, названной МЭСМ (малая электронная счетная машина), относится к 1951 г.
Серийное производство ЭВМ началось практически одновременно в СССР и США: прототипы первых отечественных машин - БЭСМ-1, «Стрела», М-2 - были созданы в 1952—1953 гг. В США первые серийные машины появились в 1951 г.: IBM-701 и Univac.
Парк ЭВМ увеличивался очень высокими темпами. Если в 1952 - 1953 гг. число электронных машин исчислялось десятками, то в 1965 г. во всем мире использовалось, уже около 40 тыс. ЭВМ, а в 1970 г. - свыше 100 тыс.
Парк ЭВМ увеличивался очень высокими темпами. Если в 1952 - 1953 гг. число электронных машин исчислялось десятками, то в 1965 г. во всем мире использовалось, уже около 40 тыс. ЭВМ, а в 1970 г. - свыше 100 тыс.
Применение их оказалось очень эффективным для решения широкого круга научных задач, а также задач управления, в частности в системах управления движущимися объектами. Впоследствии с увеличением производительности цифровых машин, улучшением их эксплуатационных характеристик, а также в результате создания соответствующего математического обеспечения многие задачи стали в основном решаться на ЦВМ.
К первому поколению ЭВМ (прибл. 1950 - 1958) относятся ламповые ЭВМ, т. е. ЭВМ, построенные на электронных лампах с использованием дискретных радиодеталей и методов навесного монтажа. Почти все элементы, применяемые в этих ЭВМ, заимствованы из радиотехнического оборудования. Исключение составляли используемые для построения оперативных запоминающих устройств с середины 50-х годов ферритовые сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса. Самые же первые запоминающие устройства строились на основе электронных ламп, электронно-лучевых трубок, линий задержки (ультразвуковых и магнитострикционных) или магнитных барабанов и лент.
Ламповые ЭВМ
Представителями первого поколения отечественных ЭВМ являлись «БЭСМ-2», «Стрела», «М-3», «Минск-1», «Урал-1», «Урал-2», «Урал-4», «М - 20» и ряд других.
Ко второму поколению относятся полупроводниковые ЭВМ (примерно 1959 - 1967), в которых электронные лампы были полностью заменены транзисторами. В технологии изготовления ЭВМ второго поколения широко применялись методы печатного монтажа.
В рассматриваемый период были созданы оперативные и внешние запоминающие устройства повышенной емкости с улучшенными эксплуатационными характеристиками, разработаны и внедрены широкоформатные алфавитно-цифровые печатающие устройства, новые типы устройств подготовки данных.
В ЭВМ второго поколения были применены новые принципы и средства организации работы машин: совмещение операций ввода и вывода данных с вычислениями на центральном процессоре, повышение быстродействия процессора за счет параллельного во времени выполнения частей одной-двух команд.
В рассматриваемый период были созданы оперативные и внешние запоминающие устройства повышенной емкости с улучшенными эксплуатационными характеристиками, разработаны и внедрены широкоформатные алфавитно-цифровые печатающие устройства, новые типы устройств подготовки данных.
В ЭВМ второго поколения были применены новые принципы и средства организации работы машин: совмещение операций ввода и вывода данных с вычислениями на центральном процессоре, повышение быстродействия процессора за счет параллельного во времени выполнения частей одной-двух команд.
Важным достижением вычислительной техники этих лет явилось широкое внедрение методов и средств автоматизации программирования.
К третьему поколению ЭВМ (середина 60-х годов) относят машины, построенные на интегральных схемах. Характерной особенностью этого этапа развития вычислительной техники является разработка семейств программно-совместимых ЭВМ, отличающихся производительностью, максимальным объемом оперативной памяти, составом периферийного оборудования. Такие семейства ЭВМ позволили решить задачу рационального (с точки зрения затрат) выбора ЭВМ для разнообразных конкретных применений.
Примерами таких семейств ЭВМ являются IBM360/370 (США) и ЕС13ЭВМ (страны СЭВ). Машины этих семейств отличаются развитыми операционными системами. Интегральная технология и техника микропрограммного управления обусловили возможность увеличения числа аппаратно реализуемых операций. В ЭВМ третьего поколения дальнейшее развитие получили системы прерывания, системы адресации, защиты и динамического распределения памяти, системы контроля и диагностики неисправностей, более эффективно реализуются режимы мультипрограммирования и разделения времени.
Объединение в единую систему таких средств, как информационно-вычислительные мощности, программные системы, базы данных и системы связи (телефонные, спутниковые, оптико-волоконные и другие каналы) оказало колоссальное влияние на саму концепцию организации хранения и доступа к системам информации («базам знаний»), при которой любой потребитель в произвольный момент времени имеет доступ к специально организованным информационным массивам, расположенным в соответствующих информационно-вычислительных центрах практически любой точки земного шара.
