Первые попытки сочетать свойства АВМ и ЦВМ были вызваны чрезвычайной сложностью проблем, возникших при моделировании в реальном масштабе времени таких задач, как полёт космических аппаратов и управление производственными процессами. Это привело к их объединению в один вычислительный комплекс с помощью цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей информации. ЦВМ в таких комплексах производит ту часть вычислений, выполнение которых с её помощью наиболее целесообразно: точное преобразование координат, вычисление параметров траектории, моделирование цифровой аппаратуры управления. АВМ же используется для моделирования динамики объекта и управляющих воздействий, где требуется высокое быстродействие и где допустима меньшая точность. Вопрос оптимального распределения вычислительных работ между аналоговой и цифровой частями ГВМ является чрезвычайно важным, так как в случае неправильного его решения в большой гибридной модели вместо объединённых достоинств аналоговых и цифровых ВМ проявляются их объединённые недостатки.
Как нетрудно догадаться, самыми распространёнными в настоящее время являются цифровые ВМ, которые и будут рассматриваться до конца курса.
[5, 7]
Первое механическое устройство, предназначенное для выполнения арифметических операций, было создано в начале XVII в., однако бурное развитие средств дискретной вычислительной техники началось лишь в конце 40-х гг. XX в., когда для создания элементов цифровых машин начали использовать электронные лампы.
В процессе развития ЦВМ прошли пять стадий, в соответствии с которыми и сами машины принято делить на поколения — от нулевого до четвёртого. В основу периодизации развития ЦВМ положена их элементная база:
0: механические и электромеханические устройства,
1: электронные лампы,
2: транзисторы,
3: интегральные схемы,
4: большие и сверхбольшие интегральные схемы.
Первым человеком, создавшим счётную машину, был французский учёный Блез Паскаль (1623-1662). Машина эта была механическая: с шестернями и ручным приводом — и могла выполнять только операции сложения и вычитания ([5, гл. 1]).
В XIX в. профессор математики Кембриджского университета Чарльз Бэббидж (1792-1871), изобретатель спидометра, разрабатывал аналитическую машину. Новизна аналитической машины заключалось в том, что это была первая программируемая ЦВМ. Она считывала команды с перфокарт и выполняла их. Эта машина программировалась на ассемблере, поэтому ей было необходимо программное обеспечение. Чтобы создать его, Бэббидж нанял молодую женщину — Аду Августу Ловлейс, дочь Байрона. Ада Ловлейс была первым в мире программистом, посему в её честь назван современный язык программирования Ада.
В конце 30-х гг. XX в. немец Конрад Зус сконструировал несколько автоматических счётных машин с использованием электромагнитных реле. Его машины были уничтожены во время бомбёжки Берлина в 1944 г., поэтому проделанная им работа никак не повлияла на будущее развитие вычислительной техники (см. там же).
Первая в мире ЭЦВМ — COLOSSUS — была создана при участии Алана М. Тьюринга и предназначалась для дешифровки немецких сообщений, зашифрованных при помощи машины ENIGMA и передававшихся командованием на подводные лодки. COLLOSUS работал уже в 1943 г., но проект оставался военной тайной на протяжении 30 лет, и потому эта машина не послужила основой для дальнейшего развития ЭЦВМ.
Первой ЭЦВМ, получившей широкую известность, была американская ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), работа над которой была закончена в 1946 г., когда она была уже не нужна.
В конце 40-х гг. универсальные ЭЦВМ начинают разрабатывать также в СССР и Великобритании.
В 50-х гг. в схемах ЭЦВМ начали использовать транзисторы, которые к началу 60-х гг. полностью вытеснили из вычислительной техники электронные лампы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.