История компьютера (Статья для перевода)

Текст №3

История компьютера

В начале было…

История компьютера начинается около 2000 лет назад, с рождением абака, деревянной конструкции содержащей две горизонтальные верёвки и присоединённые  к ним  бусины. Во время передвижения бусин, согласно  правилам программирования, известным пользователю, можно решить все необходимые арифметические задачи. Другое важное изобретение того времени - астролябия, используемая в мореплавании. 

Блэйзу Паскалю обычно приписывают создание первого числовой вычислительной машины в 1642. Она складывала числа, вводимые с помощью циферблата, и была сделана, чтобы помочь его отцу - сборщику налогов. В 1671, Годфилд Вильям фон Лейбниц придумал вычислительную машину, сконструированную в 1694. Она могла складывать, и после некоторых преобразований, умножать. Лейбниц изобрёл специальный пошаговый шестерёнчатый механизм для ввода складываемых чисел, который до сих пор используется.

Прототипы, созданные Паскалем и Лейбницем не были широко использованы, и казались непонятными чуть больше века, когда Томас Колмар создал первый удачный механический калькулятор, который мог складывать, вычитать, умножать и делить. Сильно усовершенствованы были настольные калькуляторы многими последовавшими изобретениями, и к 1890 предел усовершенствования включали: накопление частичных результатов,  сохранение и автоматическое восстановление прошлых результатов (функция запоминания), печать результатов, каждая из них нуждалась в ручной настройке. Эти навороты были сделаны в первую очередь для нужд коммерции, а не для науки.

Беббидж.

Пока Томас Колмар изобретал настольный калькулятор, группа очень интересных разработок в компьютерах началась в Кембридже, Англия, Чарльзом Беббиджем (в честь которого названа компьютерная память «Беббидж»), профессором  математики. В 1812, Беббидж осознал, что множество длинных вычислений, особенно те, которые нуждались в составлении математических таблиц, в действительности были серией неизменно повторяемых предсказуемых действий. Из этого он сделал вывод, что их возможно выполнять автоматически.

Он начал создавать автоматическую механическую вычислительную машину, которую он назвал вычитательный механизм. Демонстрационную модель он собрал к 1822. Используя финансовую помощь от Британского правительства, он начал производство машины вычитаний в 1823. Она была задумана как паровая и полностью автоматическая, включала вывод таблицы результатов и управление определёнными программными директивами.

Вычитательный механизм, не смотря на то что, обладал ограниченным применением и использованием, был действительно великим прорывом. Беббидж продолжал работать над ним последующие 10 лет, но в 1833 он потерял интерес, потому, что ему казалось, что у него есть идея лучше - создание того, что будет названо универсальный, полностью программно-контролируемый, автоматический механический цифровой компьютер. Беббидж назвал его «Аналитический механизм». Идея его создания была очень предусмотрительна, хотя не могла быть оценена по достоинству на протяжении целого века.

Проект этого механизма требовал идентичных счётных устройств оперирующих 50 десятичными числами (или словами) и обладающими накопительной способностью (памятью) на 1,000 таких чисел. Встроенные операции должны были включать все то, в чём современный универсальный компьютер нуждался, всё было одинаково важно. Возможность Условного Контроля над Передачей позволяло выполнять команды в любом порядке, а не только в том, в котором они были запрограммированы.

Аналитический механизм даже должен был использовать перфорированные карты (схожие с теми, которые использовал Жаккардовый ткацкий станок), которые считывались в машине несколькими различными Читающими устройствами. Машина должна была работать автоматически, на паровом двигателе, и управляться одним человеком.

Компьютеры Беббиджа никогда не были достроены. Различные причины объясняют его неудачу. Основные связанны с недостатком точности в изготовлении машин в то время. Другой была спекуляция. Беббидж работал над решением проблемы, решение которой было нужно лишь небольшой горстке людей того времени. После Беббиджа интерес к цифровым автоматическим компьютерам был потерян. Между 1850 и 1900 великие открытия были совершены в математической физике, и стало понятно, что большинство наблюдаемых динамических явлений могут быть объяснены дифференциальными уравнениями, (что означало, что большинство событий происходящих в мире могут быть измерены и описаны в одном или другом уравнении), что сразу означало, что их вычисление было необходимо.

 Более того, с практической стороны, наличие паровой энергии дало толчок в производстве (бойлеры), транспорте (паровые двигатели и суда), и коммерции процветающей и лидирующей в период множества инженерных открытий. Создание железных дорог и паровых кораблей, ткацких фабрик и мостов, требовало различных математических исчислений, чтобы определять такие вещи как, центр гравитации, центр плавучести, момент инерции, площадь удара.

Даже оценка энергии создаваемой паровой машиной нуждалось в математической интеграции. Появилась большая необходимость в изобретении  машины, которая могла быстро выполнять множество монотонных вычислений.