;

Вычислительная машина

Вычисли́тельная маши́на, комплекс или отдельное устройство, предназначенное для механизации и автоматизации процесса обработки информации и вычислений, выполняемых в соответствии с заданным алгоритмом. Различают следующие типы вычислительных машин: механические, электрические, электронные (ЭВМ), гидравлические, пневматические, оптические и комбинированные.
С конца 20 века понятие ассоциируется с компьютером, однако первые вычислительные машины появились еще в 17 веке. Одним из первых образцов таких механизмов были «считающие часы» немецкого математика Вильгельма Шиккарда. В 1623 году он создал машину, которая стала первым автоматическим калькулятором. В письмах к Иоганну Кеплеру Шиккард описывал, как можно использовать его машину для расчета астрономических таблиц. Машина Шиккарда умела складывать и вычитать шестизначные числа, оповещая звонком о переполнении. Более сложные вычисления выполнялись с помощью набора костяшек Непера, установленных на корпусе механизма. В 1960 году была воссоздана работоспособная копия машины Шиккарда.
В 1642 году французский ученый Блез Паскаль изобрел суммирующую машину «Паскалину». Это механическое устройство представляло собой ящик со множеством шестерен. Числа вводились в машину поворотом наборных колес. Каждое колесо с делениями от 0 до 9 соответствовало одному десятичному разряду. При вводе числа колеса прокручивались до нужной цифры. При завершении полного оборота избыток над цифрой 9 переносился на соседний разряд (на одну позицию сдвигалось соседнее колесо). «Паскалина» позволяла выполнять не только сложение, но и другие действия, однако при этом требовалась процедура повторных сложений.
В 1673 году Готфрид Вильгельм Лейбниц изготовил механический калькулятор, позволявший легко выполнять вычитание, умножение и деление. На основе идей Лейбница немецкий математик и астроном Христиан Людвиг Герстен создал арифметическую машину, которая высчитывала частное и произведение путем последовательно выполняемых операций сложения. В машине Герстена была предусмотрена возможность контроля за правильностью ввода данных. В 1820 году француз Тома де Кальмар наладил коммерческий выпуск арифмометров.
Существенный вклад в прогресс вычислительной техники внес британский ученый Чарльз Бэббидж, создавший в 1823 году разностную машину для расчетов математических таблиц. Опыт Бэббиджа помог шведскому изобретателю Перу Георгу Шойцу (Georg Scheutz), начиная с 1854 года, построить несколько новых разностных машин. Улучшенной версией машины Бэббиджа стала и разностная машина шведа Мартина Виберга (Martin Wiberg), которая использовалась для расчета логарифмических таблиц. К 1890 году американец Герман Холлерит создал электрическую табулирующую систему, которая использовалась в переписях населения США в 1890-1900-х годах. Машины Холлерита помогли в становлении крупнейшего производителя вычислительных систем — фирмы IBM.
В первой половине 20 века во всем мире получили распространение арифмометры — настольные механические вычислительные машины с ручным приводом для выполнения действий сложения, вычитания, умножения и деления. Прототипом арифмометров послужила счетная машина, созданная в 1890 году русским механиком В. Т. Однером, который заменил ступенчатые валики Лейбница зубчатым колесом с меняющимся числом зубцов. В течение многих десятков лет арифмометры господствовали на рынке вычислительной техники. Только в 1960-1970-х годах они были вытеснены электронными калькуляторами.
Программируемые вычислительные машины начали строиться в годы второй мировой войны. Приоритет в этой области отдают немецкому инженеру Конраду Цузе. Начиная с 1938 года, ему удалось построить несколько образцов цифровых электромеханических вычислительных систем. Однако внедрить программируемые вычислительные машины в жизнь удалось американской фирме IBM. Ее сотрудники в 1940-1950 годах фактически создали новую отрасль промышленности — электронно-вычислительных машин. Прогресс компьютерной техники во второй половине 20 века привел к революционным изменениям во всех сферах человеческой жизни.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика