Периоды развития информационных технологий

Развитие информационных технологий в период с XIV по XVIII век

Ситуация существа средств цифровой вычислительной техники уходит вглубь веков. Она поучительна и занимательна, с нею соединены фамилии выдающихся научных работников планеты.

В дневниках гениального итальянца Леонардо да Винчи (1452 — 1519), уже в наши дни был обнаружен ряд рисунков, которые оказались эскизным наброском суммирующей вычислительной машинки на зубчатых колесах, способной ложиться 13- разрядные десятичные количества. Специалисты вестимой заморской компании IBM воспроизвели машинку в сплаве и убедились с уверенностью состоятельности мысли научного работника. Его суммирующую машинку позволительно считать начальной вехой в ситуации цифровой вычислительной техники. Данное был 1-й цифровой сумматор, эксклюзивный зачаток следующего электронного сумматора — наиглавнейшего составляющего передовых ЭВМ, пока же еще механический, дюже обычнейший (с ручным управлением). В те дальние от нас годы талантливый ученый был, вероятно, необыкновенным на Земле человеком, тот, собственно осознал необходимость творения приборов для упрощения труда пре исполнении вычислений.

Однако необходимость в данном была настоль небольшой, собственно только через 100 с ненужным лет позднее погибели Леонардо да Винчи сыскался другой европеец — германский ученый Вильгельм Шик кард (1592−1636), не читавший, непременно, дневников знаменитого итальянца, тот, собственно предложил свое решение данной задачки. Предлогом, побудившей Шик карда создать счетную машинку для суммирования и умножения шестиразрядных десятичных количеств, было его знакомство с польским астрологом И. Кеплером. Ознакомившись с работой знаменитого астролога, связанной, как правило, с вычислениями, Шик кард зажегся мыслью сделать ему поддержка в тяжелом труде. В послании, на его фамилия, отправленном в 1623 г., он приводит набросок машинки и сообщает как она устроена. Как ни прискорбно, этих о следующей участие машинки ситуация не сберегла. Возможно, раненая погибель от чумы, охватившей Европу, не дала ученому исполнить его намерение.

О изобретениях Леонардо да Винчи и Вильгельма Шик карда стало велико только в наши дни. Современникам они были неизвестны.

В XYII веке месторасположение изменяется. В 1641 — 1642 гг. девятнадцатилетний Близ Паскаль (1623 — 1662), в тех случаях еще чуть-чуть кому легендарный французский ученый, воссоздаёт действующую суммирующую машинку («паскали ну») сантим. приложение А. Сначала он сооружал ее с одной необыкновенной целью — подмигнуть отцу в расчётах, выполняемых пре сборе налогов. В последующие 4 года им были изготовлены более образцовые образцы машинки. Они были 6 и 8 разрядными, возводились на базе зубчатых колес, имели возможность изготавливать суммирование и вычитание десятичных количеств. Было изготовлено приблизительно 50 примеров автомашин, Б. Паскаль получил царскую преимущество на их создание, хотя утилитарного применения «пас калины» не возымели, истина о их немало было сказано и писалось (как правило, во Франции).

В 1673 г. другой эпохальный европеец, германский ученый Вильгельм Готфрид Лейбниц (1646 — 1716), делает счетную машинку (арифметический прибор, согласно заявлению Лейбница) для сложения и умножения двенадцатиразрядных десятичных количеств. К зубчатым колесам он добавил ступенчатый валик, тот, собственно позволял исполнять умножение и дробление. «…Моя машинка выделяет возможность делать умножение и дробление над непомерными количествами мигом, притом не прибегая к ступенчатому сложению и вычитанию» , — писал В. Лейбниц 1 из личных приятелей.

В цифровых электронных вычислительных машинках (ЭВМ), появившихся более Двух веков через, прибор, выполняющее арифметические операции (эти же самые, собственно и «арифметический устройство» Лейбница), возымело название арифметического. Позднее, по мере прибавления ряда закономерных поступков, его стали именовать арифметико-логическим. Оно стало главным приспособлением идущих в ногу со временем компов.

Следовательно, 2 гения XVII столетия, установили 1-ые вехи в ситуации развития цифровой вычислительной техники.

Награды В. Лейбница, в общем, не ограничиваются существом «арифметического прибора». Начиная со студенческих лет и до конца жизни он промышлял исследованием качеств двоичной системы счисления, ставшей позднее, стержневой при существе компов. Он давал ей некий необъяснимый смысл и считал, собственно на ее базе позволительно устроить функциональный язык для обоснования явлений мира и применения во всех науках, такими как в философии. Сохранилось изображение медали, нарисованное В. Лейбницем в 1697 г., изъясняющее соответствие меж двоичной и десятичной системами исчисления (сантим. приложение Б).

В 1799 грам. во Франции Жозеф Мари Жака (1752 — 1834) придумал ткацкий станок, в каком для задания узора на ткани применялись перфокарты. Нужные чтобы достичь желаемого результата исходные эти записывались повторяющий вид пробивок в надлежащих местах перфокарты. Так появилось 1-ое обычное прибор для запоминания и ввода программной (управляющей ткацким действием при таком варианте) инфы. информации.

В 1795 грам. там ведь математик Гаспар Проник (1755 — 1839), коему французское правительство возложило исполнение дел, связанных с переходом на метрическую систему мер, впервой во всем мире придумал научно-техническую схему вычислений, полагающую распределение труда математиков на 3 сочиняющие. 1-ая категория из нескольких высококвалифицированных математиков характеризовала (или разрабатывала) приемы численных вычислений, нужные для решения задачки, разрешающие свести вычисления к арифметическим операциям — сложить, вычесть, умножить, разделить. Задание очередности арифметических деяний и определение исходных этих, необходимых при их исполнении («программирование») совершала 2-ая, немного более расширенная по составу, категория математиков. Для исполнения составленной «программы», состоящей из очередности арифметических деяний, не было потребности завлекать знатоков высочайшей квалификации. Данная, особо трудозатрата часть работы, поручалась третьей и лично бессчетной группе вычислителей. Это распределение труда позволило гораздо убыстрить приобретение результатов и увеличить их защищенность. Хотя главное состояло в том, собственно данным был дан толчок дальнейшему процессу автоматизации, лично трудозатратой (ведь и лично простой!) третьей доли вычислений — переходу к существу цифровых вычислительных приспособлений с программным управлением последовательностью арифметических операций.

Этот окончательный шаг в эволюции цифровых вычислительных приборов (автоматического на подобии) устроил британский ученый Чарльз Беббидж (1791 — 1871). Ясный математик, удивительно владеющий численными методами вычислений, уже имеющий стаж в существе технических средств для упрощения вычислительного процесса (разностная машинка Беббиджа для табулирования полиномов, 1812 — 1822гг.), он сходу заметил в спец технологии вычислений, предложенной Гипероне, возможность следующего развития личных дел. Аналитическая машинка (так именовал ее Беббидж), намерение коей он придумал в 1836 — 1848 годах, появилась мех-сяким макетом появившихся через столетие ЭВМ. В ней ожидалось иметь такие же, собственно и в ЭВМ 5 ключевых приборов: арифметическое, памяти, управления, ввода, результата.

Для арифметического прибора Ч. Беббидж применял зубчатые колеса, сходственные тем, собственно применялись раньше (см. Приложение В). На их ведь Ч. Беббидж собирался возвести прибор памяти из 1000 пяти десятиразрядных регистров (по 50 колес в всем). Программа исполнения вычислений записывалась на перфокартах, на их ведь записывались исходные эти и результаты вычислений. В количество операций, кроме 4 арифметических, была интегрирована операция относительного перехода и операции с кодами команд. Автоматическое исполнение программы вычислений обеспечивалось приспособлением управления. Время сложения Двух пяти десятиразрядных десятичных количеств сочиняло, по расчётам научного работника, 1 сек, умножения — 1 минут.

Механический тезис возведения приспособлений, использование десятичной системы счисления, затрудняющей творение примитивный элементной базы, не позволили Ч. Беббиджу практически полностью воплотить собственный вдали идущий намерение, пришлось обойтись непрезентабельными макетами. Наоборот, по объемам автомашина сровнялась бы с локомотивом, и чтобы привести в перемещение ее прибора понадобился бы паровой двигатель.

Программы вычислений на автомашине Беббиджа, составленные дочкой Байрона Адой Августом Лавлейс (1815 — 1852), дивно похожи с программками, составленными, позже, для первых ЭВМ. Не нечаянно прекрасную барышню окрестили первым программе ром мира.

Еще более дивят ее выражения насчет возможностей машинки:

" … Нет конца демаркационной полосы, ограничивающей вероятности аналитической машинки. Реально аналитическую машинку позволительно осматривать как физическое и автоматическое выражение обзора" .

Несмотря на все усилия Ч. Беббиджа и А. Лавлейс машинку возвести не удалось… Современники, не видя конкретного результата, разочаровались в работе научного работника. Он превзошел свое время. И сам отдавал себе отчет данное: «По всей видимости пройдет половина века, ранее нежели кто-то возьмётся за эту малообещающую задачку в отсутствии тех указаний, которые я оставил позднее себя. И когда некто, не предостереженный моим примером, возьмет на себя данную задачку и достигнет цели в реальном проектировании машинки, воплощающей в себя всю исправную часть математического обзора с поддержкой примитивных автоматических или иных средств, я не струхну поплатиться собственной репутацией в его выгоду, так как лишь он 1 практически полностью сможет осознать характер моих усилий и значение их результатов». Позднее погибели Ч. Беббиджа Комитет Английской научной ассоциации, куда входили немалые научные работники, рассмотрел вопросе, что творить с неоконченной аналитической машинкой и для чего же у нее есть возможность быть рекомендована.

К чести Комитета говорилось: «…Вероятности аналитической машинки простираются так вдали, собственно их позволительно сравнить исключительно с пределами человечьих вероятностей… Успешная реализация машинки сможет означать эпоху в ситуации вычислений, одинаковую предисловию логарифмов» .

Очередной необыкновенный англичанин оказался непонятым, данное был Джордж Буль (1815 — 1864). Созданная им алгебра логики (алгебра Буля) выявила применение только в последующем веке, как скоро понадобился математический аппарат для проектирования схем ЭВМ, использующих двоичную систему счисления. «Совместил» математическую логику с двоичной системой счисления и электрическими цепями заморский ученый Клод Шеннон в собственной знаменитой диссертации (1936г.).