Tietotekniikka on olennainen osa laskenta- ja tietojenkäsittelyprosessia. Ensimmäiset laskennan laitteet olivat luultavasti tunnetut laskentatangot , joita käytetään edelleen monien koulujen ala-asteilla laskennan opetuksessa. Kehittyessään näistä laitteista tuli monimutkaisempia, kuten esimerkiksi foinikialaisia savihahmoja, jotka oli tarkoitettu myös laskettujen esineiden määrän visuaaliseen esittämiseen. Tällaisia laitteita näyttävät käyttäneen tuon ajan kauppiaat ja kirjanpitäjät.
Vähitellen yksinkertaisimmista laskentalaitteista syntyi yhä monimutkaisempia laitteita: abacus ( abacus ), liukusäädin , summauskone , tietokone . Varhaisten laskentalaitteiden yksinkertaisuudesta huolimatta kokenut kirjanpitäjä saa tuloksia yksinkertaisella laskutoimituksella jopa nopeammin kuin nykyaikaisen laskimen hidas omistaja. Luonnollisesti nykyaikaisten tietokonelaitteiden suorituskyky ja laskentanopeus ovat jo pitkään ylittäneet upeimman ihmislaskimen ominaisuudet.
Ihmiskunta oppi käyttämään yksinkertaisimpia laskentalaitteita tuhansia vuosia sitten. Eniten kysyttiin tarve määrittää vaihtokaupassa käytettävien tuotteiden määrä. Yksi yksinkertaisimmista ratkaisuista oli käyttää vaihdettavan tavaran painoekvivalenttia, mikä ei vaatinut sen komponenttien lukumäärän tarkkaa uudelleenlaskentaa. Näihin tarkoituksiin käytettiin yksinkertaisimpia tasapainotusvaakoja , joista tuli yksi ensimmäisistä laitteista massan kvantitatiiviseen määritykseen.
Ekvivalenssiperiaatetta käytettiin laajalti toisessa yksinkertaisessa laskentalaitteessa - abacusissa tai abacusissa. Laskettujen esineiden määrä vastasi tämän instrumentin siirrettyjen rystysten määrää.
Suhteellisen monimutkainen laskentalaite voisi olla rukous, jota käytetään monien uskontojen harjoittamisessa. Uskovainen, kuten kirjanpidossa, laski rukoushelmillä lausuttujen rukousten määrän, ja ohittaessaan rukouksen täyden ympyrän hän siirsi erityisiä jyvätaskurit erilliseen pyrstään, mikä osoitti laskettujen ympyröiden lukumäärän.
Vaihteiden keksimisen myötä ilmestyi paljon monimutkaisempia laskentalaitteita. 1900-luvun alussa löydetty Antikythera-mekanismi , joka löydettiin noin vuonna 65 eaa. uppoaman muinaisen laivan hylystä. e. (muiden lähteiden mukaan vuonna 80 tai jopa 87 eKr. ), tiesi jopa kuinka mallintaa planeettojen liikettä. Oletettavasti sitä käytettiin kalenterilaskelmiin uskonnollisiin tarkoituksiin, auringon- ja kuunpimennysten ennustamiseen, kylvö- ja sadonkorjuuajan määrittämiseen jne. Laskelmat suoritettiin yhdistämällä yli 30 pronssipyörää ja useita kelloja; kuun vaiheiden laskemiseen käytettiin differentiaalista lähetystä, jonka keksinnöstä tutkijat pitivät pitkään aikaisintaan 1500-luvulla. Kuitenkin antiikin lähdettyä tällaisten laitteiden luomisen taidot unohdettiin; kesti noin puolitoista tuhatta vuotta, ennen kuin ihmiset oppivat luomaan uudelleen samanlaisia monimutkaisia mekanismeja.
Napierin sauvoja on ehdotettu kertomista varten . Ne keksi skotlantilainen matemaatikko John Napier (ensimmäinen kirjailija, joka ehdotti logaritmeja ) ja kuvasi ne vuonna 1617 julkaistussa tutkielmassa.
Napierin laitetta voitiin soveltaa suoraan vain kertolaskuoperaation suorittamiseen. Paljon vähemmän mukavuutta jakaminen suoritetaan tämän laitteen avulla. Laitteen menestys oli kuitenkin niin merkittävä, että sekä hänen että keksijän kunniaksi muodostettiin ylistäviä säkeitä.
Monimutkaisten laskelmien tarve kasvoi nopeasti 1600-luvulla. Merkittävä osa vaikeuksista liittyi moninumeroisten lukujen kerto- ja jakolaskuihin.
Tämä johti neljän uudentyyppisen laskimen syntymiseen mahdollisimman lyhyessä ajassa (1614-1623):
Myöhemmin, jo 1800-luvulla, logaritmien ja diasääntöjen perusteella syntyi niiden graafinen analogi -
joita on käytetty monenlaisten funktioiden laskemiseen.
Skotlantilainen matemaatikko John Napier julkaisi logaritmien määritelmän ja niiden arvojen taulukon ( trigonometrisille funktioille ) ensimmäisen kerran vuonna 1614 .
Napier keksi idean: korvata aikaa vievä kertolasku yksinkertaisella yhteenlaskolla, vertaamalla geometrisia ja aritmeettisia progressioita erityisillä taulukoilla, kun taas geometrinen tulee olemaan alkuperäinen. Sitten jako korvataan automaattisesti mittaamattoman yksinkertaisemmalla ja luotettavammalla vähennyslaskulla [1] .
Logaritmisia taulukoita, joita muut matemaatikot ovat laajentaneet ja tarkentaneet, käytettiin laajalti tieteellisissä ja teknisissä laskelmissa yli kolmen vuosisadan ajan, kunnes elektroniset laskimet ja tietokoneet ilmestyivät.
Jos käytät logaritmista asteikkoa viivaimeen, saat mekaanisen laskimen, diasäännön .
Diaviivan rakentamista lähellä olevan ajatuksen ilmaisi 1600-luvun alussa englantilainen tähtitieteilijä Edmund Gunther ; hän ehdotti logaritmisen asteikon asettamista viivaimelle ja kahden kompassin käyttämistä logaritmien (yhteen- ja vähennyslasku) suorittamiseen. 1620-luvulla englantilainen matemaatikko Edmund Wingate paransi "Guentherin asteikkoa" ottamalla käyttöön kaksi lisäasteikkoa. Samaan aikaan (1622) julkaistiin hänen oma versionsa hallitsijasta, joka ei juuri poikkea nykyisestä, William Otredin tutkielmassa Circles of Proportions , jota pidetään ensimmäisen diaviivaimen kirjoittajana. Aluksi Oughtredin hallitsija oli pyöreä, mutta vuonna 1633 julkaistiin kuvaus suorakaiteen muotoisesta viivaimesta viitaten Oughtrediin. Richard Delamaine kiisti Oughtredin prioriteetin pitkään , joka todennäköisesti toteutti saman idean itsenäisesti.
Lisäparannuksia tuli toisen liikkuvan viivaimen - "moottorin" (Robert Bissaker, 1654 ja Seth Partridge, 1657), joka merkitsi viivaimen (myös Bissaker) molemmat puolet, lisäämällä kaksi "Wingate-asteikkoa", jotka merkitsevät usein käytetyt numerot. vaa'alla ( Thomas Everard , 1683). Juoksija ilmestyi 1800-luvun puolivälissä ( A. Mannheim ).
Diasääntöjä ovat käyttäneet useat insinöörien ja muiden ammattilaisten sukupolvet aina taskulaskinten tuloon asti. Apollo - insinöörit lähettivät miehen kuuhun tekemällä kaikki laskelmat liukusäännöillä, joista monet vaativat 3-4 numeron tarkkuuden.
Diaviivainten perusteella on luotu erikoislaskijoita:
Mitä tahansa funktion kuvaajaa voidaan käyttää yksinkertaisena laskimena. Sen käyttöä varten tarvitset vaa'an, viivaimen (tai säännöllisen ruudukon), joskus kompassin. Vielä harvinaisempia ovat muut apuvälineet. Tulokset luetaan visuaalisesti ja kirjataan paperille. Kerto- ja jakolaskua varten - riittää, että laitat logaritmisen asteikko paperille tavallisen viereen ja käytät kompassia - saat laskimen.
Periaatteessa liukusäätimen avulla voit myös syöttää ja laskea erilaisia funktioita. Mutta tätä varten sinun on monimutkaistava mekaniikka: lisättävä ylimääräisiä viivoja jne. Suurin vaikeus on, että ne on valmistettava, ja mekaniikka voi kussakin tapauksessa vaatia erilaisia. Siksi mekaanisten viivainten valikoima on melko rajallinen. Tämä päähaitta on vailla nomogrammeja - useiden muuttujien funktioiden kaavioita asteikoilla, joiden avulla voit määrittää näiden funktioiden arvot käyttämällä yksinkertaisia geometrisia operaatioita (esimerkiksi käyttämällä viivainta). Ratkaise esimerkiksi toisen asteen yhtälö ilman kaavoja. Nomogrammin käyttöön riittää sen tuloste, viivain ja korkeintaan kompassi, joka on ollut kenellä tahansa insinöörillä. Toinen nomogrammien etu on niiden kaksiulotteisuus. Tämän avulla voit rakentaa monimutkaisia kaksiulotteisia asteikkoja, lisätä tarkkuutta, rakentaa monimutkaisten funktioiden nomogrammeja, yhdistää useita toimintoja yhteen nomogrammiin, antaa sarjan projektioita kolmiulotteisista funktioista jne. Nomografisten rakenteiden teorian kehitys alkoi vuonna 1800-luvulla. Teorian suoraviivaisten ruudukkonomogrammien rakentamisesta loi ensimmäisenä ranskalainen matemaatikko L. L. Lalanne (1843). Nomografisten rakenteiden yleisen teorian perusteet antoi M. Okan (1884-1891) - hänen töissään ilmaantui ensimmäisen kerran termi " nomogrammi ", jonka käyttöön otettiin vuonna 1890 Pariisin kansainvälinen matemaatikoiden kongressi. N. M. Gersevanov (1906-1908) oli ensimmäinen, joka työskenteli tällä alalla Venäjällä ; sitten - joka loi Neuvostoliiton nomografisen koulun, N. A. Glagolev .
Vuonna 1623 Wilhelm Schickard keksi " laskentakellon " - ensimmäisen summauskoneen, joka pystyi suorittamaan neljä aritmeettista operaatiota . Laitetta kutsuttiin laskentakelloksi, koska oikean kellon tapaan mekanismin toiminta perustui tähtien ja hammaspyörien käyttöön. Tätä keksintöä käytettiin käytännössä Schikardin ystävän, filosofin ja tähtitieteilijän Johannes Keplerin käsissä .
Tätä seurasivat Blaise Pascalin (" Pascaline ", 1642) ja Gottfried Wilhelm Leibnizin koneet - Leibnizin lisäyskone .
Leibniz kuvaili myös binäärilukujärjestelmää , joka on yksi kaikkien nykyaikaisten tietokoneiden tärkeimmistä rakennuspalikoista. Kuitenkin 1950-luvulle asti monet myöhemmät mallit (mukaan lukien Charles Babbagen koneet, vuoden 1945 ENIAC ja muut desimaalitietokoneet ) perustuivat vaikeammin toteutettaviin desimaalilukujärjestelmään .
Vuonna 1820 Charles Xavier Thomas de Colmar loi ensimmäisen massatuotannon mekaanisen laskentalaitteen , Thomasin summauskoneen, joka pystyi lisäämään, vähentämään, kertomaan ja jakamaan. Pohjimmiltaan se perustui Leibnizin työhön.
Vuonna 1845 Israel Staffel esitteli laskukoneen , joka pystyi neljän aritmeettisen operaation lisäksi poimimaan neliöjuuria. Desimaalilukuja laskevien koneiden lisääminen käytettiin 1970 - luvulle asti .
Vuonna 1804 Joseph Marie Jacquard kehitti kangaspuut, joissa brodeerattava kuvio määritettiin reikäkorteilla . Sarjaa kortteja voitiin vaihtaa, eikä kuvion muuttaminen vaatinut muutoksia koneen mekaniikkaan. Tämä oli tärkeä virstanpylväs ohjelmoinnin historiassa.
Vuonna 1832 Semjon Korsakov käytti rei'itettyjä kortteja "älyllisten koneidensa [2] " suunnittelussa, mekaanisia tiedonhakulaitteita, jotka ovat nykyaikaisten tietokantojen prototyyppejä ja jossain määrin asiantuntijajärjestelmiä.
Vuonna 1838 Charles Babbage siirtyi Difference Enginen kehittämisestä monimutkaisempaan analyyttiseen koneeseen, jonka ohjelmointiperiaatteet ovat suoraan jäljitettävissä Jaccardin reikäkortteihin.
Vuonna 1890 Yhdysvaltain väestönlaskentatoimisto käytti Herman Hollerithin kehittämiä reikäkortteja ja lajittelumekanismeja ( tabulaattoria [3] ) perustuslain velvoittaman vuosikymmenen väestönlaskentatietojen virran käsittelyyn . Hollerithin yrityksestä tuli lopulta IBM :n ydin . Tämä yhtiö on kehittänyt reikäkorttiteknologian tehokkaaksi työkaluksi yritystietojen käsittelyyn ja on julkaissut laajan valikoiman erikoistuneita tallennuslaitteita. Vuoteen 1950 mennessä IBM-teknologiasta oli tullut kaikkialla teollisuudessa ja hallinnossa. Useimpiin kortteihin painetusta varoituksesta "älä taita, väännä tai repeä" tuli sodanjälkeisen ajan motto.
Monet tietokoneratkaisut käyttivät reikäkortteja 1970-luvun lopulle (ja sen jälkeen). Esimerkiksi insinööri- ja luonnontieteiden opiskelijat monissa yliopistoissa ympäri maailmaa saattoivat lähettää ohjelmointiohjeensa paikalliseen tietokonekeskukseen korttien muodossa, yksi kortti ohjelmariviä kohden, ja sitten heidän piti odottaa jonossa käsitelläkseen, kääntääkseen ja suorita ohjelma. Myöhemmin, kun hakijan tunnisteella merkityt tulokset oli tulostettu, ne asetettiin tulostelokeroon tietokonekeskuksen ulkopuolelle. Monissa tapauksissa nämä tulokset ovat sisältäneet vain virheilmoituksen tulostamisen ohjelman syntaksista, mikä vaatii toisen edit-compile-run -syklin.
"Yleisen tietokoneen" määrittelevä ominaisuus on ohjelmoitavuus, jonka avulla tietokone voi emuloida mitä tahansa muuta tietokonejärjestelmää yksinkertaisesti korvaamalla tallennetun käskysarjan.
Vuonna 1835 Charles Babbage kuvaili analyyttistä konettaan. Se oli yleiskäyttöinen tietokonesuunnittelu, jossa käytettiin reikäkortteja syöttövälineenä ja -ohjelmana ja höyrykonetta virtalähteenä. Yksi avainideoista oli hammaspyörien käyttö matemaattisten toimintojen suorittamiseen.
Hänen alkuperäinen ideansa oli käyttää reikäkortteja koneeseen, joka laskee ja tulostaa logaritmiataulukoita erittäin tarkasti (eli erikoiskoneeseen). Myöhemmin näistä ideoista kehitettiin yleiskäyttöinen kone - hänen "analyyttinen moottori".
Vaikka suunnitelmat julkistettiin ja projekti ilmeisesti oli todellinen tai ainakin testattiin, koneen luomisen aikana ilmeni tiettyjä vaikeuksia. Babbagen kanssa oli vaikea työskennellä, hän väitteli kaikkien kanssa, jotka eivät kunnioittaneet hänen ideoitaan. Kaikki koneen osat piti luoda käsin. Pienet virheet jokaisessa osassa, tuhansista osista koostuvalla koneella, saattoivat aiheuttaa merkittäviä poikkeamia, joten osien luominen vaati siihen aikaan epätavallista tarkkuutta. Tämän seurauksena projekti juuttui erimielisyyksiin osia luoneen urakoitsijan kanssa ja päättyi valtion rahoituksen lopettamiseen.
Ada Lovelace, Lord Byronin tytär, käänsi ja kommentoi Sketch of the Analytical Engine -ohjelmaa . Hänen nimensä yhdistetään usein Babbagen nimeen. Hänen väitetään myös olevan ensimmäinen ohjelmoija, vaikka monet kiistävät tämän väitteen ja hänen panoksensa merkityksen.
Difference Engine 2:n rekonstruktio, aikaisempi, rajoitetumpi malli, on ollut toiminnassa Lontoon tiedemuseossa vuodesta 1991. Se toimii täsmälleen kuten Babbage suunnitteli sen, vain muutamalla triviaalilla muutoksella, ja tämä osoittaa, että Babbage oli teoriassa oikeassa. Tarvittavien osien valmistukseen museo käytti tietokoneohjattuja koneita noudattaen aikansa lukkosepän toleransseja. Jotkut uskovat, että tuon ajan tekniikka ei sallinut osien luomista vaaditulla tarkkuudella, mutta tämä oletus osoittautui virheelliseksi. Babbagen epäonnistuminen koneen rakentamisessa johtuu suurelta osin vaikeuksista, ei vain poliittisista ja taloudellisista, vaan myös hänen halustaan luoda erittäin hienostunut ja monimutkainen tietokone.
Babbagen jalanjäljissä, vaikka hän ei ollut tietoinen hänen aikaisemmasta työstään, oli Percy Ludget , kirjanpitäjä Dublinista ( Irlanti ). Hän suunnitteli itsenäisesti ohjelmoitavan mekaanisen tietokoneen, jonka hän kuvaili vuonna 1909 julkaistussa artikkelissa.
Vuoteen 1900 mennessä koneita, kassakoneita ja laskukoneita suunniteltiin uudelleen käyttämällä sähkömoottoreita , jotka edustavat muuttujan asentoa vaihteen asentona. 1930-luvulta lähtien alkoivat työpöydän lisäyskoneet , jotka pystyivät lisäämään, vähentämään, kertomaan ja jakamaan julkaisee yrityksiä, kuten Friden, Marchant ja Monro. Sanaa "tietokone" (kirjaimellisesti - "tietokone") kutsuttiin asemaksi - nämä olivat ihmisiä, jotka käyttivät laskimia matemaattisten laskelmien suorittamiseen. Manhattan-projektin aikana tuleva Nobel-palkittu Richard Feynman valvoi kokonaista "tietokoneiden" ryhmää, joista monet olivat naismatemaatikoita, jotka työskentelivät sotaa varten ratkaistujen differentiaaliyhtälöiden parissa. Jopa kuuluisa Stanislav Martin Ulam joutui sodan päätyttyä työskentelemään matemaattisten lausekkeiden kääntämiseksi ratkaistaviksi likiarvoiksi - vetypommiprojektia varten .
Vuonna 1948 ilmestyi Curta - pieni lisäyskone , jota voitiin pitää yhdessä kädessä. 1950- ja 1960-luvuilla länsimaisille markkinoille ilmestyi useita tällaisten laitteiden merkkejä.
Ensimmäinen täysin elektroninen pöytälaskin oli brittiläinen ANITA Mark VII , jossa käytettiin kaasupurkaus digitaalista näyttöä ja 177 pienoistyratronia . Kesäkuussa 1963 Friden esitteli EC-130:n, jossa on neljä toimintoa. Se oli kokonaan transistorisoitu, siinä oli 13-numeroinen resoluutio 5 tuuman katodisädeputkessa , ja yritys markkinoi sitä 2 200 dollarilla laskinmarkkinoilla. Neliöjuuri- ja käänteisfunktiot on lisätty EC 132 -malliin. Vuonna 1965 Wang Laboratories tuotti LOCI-2:n, 10-numeroisen transistorisoidun pöytälaskimen, joka käytti HID-näyttöä ja pystyi laskemaan logaritmeja .
Neuvostoliitossa sotaa edeltävänä aikana tunnetuin ja yleisin lisäyskone oli Felix -lisäyskone , jota valmistettiin vuosina 1929-1978 Kurskin ( Schetmashin tehdas ), Penzan ja Moskovan tehtailla . Elektronis-mekaanisia tietokoneita on tuotettu ja käytetty laajalti 1950-luvun puolivälistä lähtien, ja vuonna 1959 aloitettiin täysin elektronisten tietokoneiden (CM) tuotanto.
Ennen toista maailmansotaa mekaanisia ja sähköisiä analogisia tietokoneita pidettiin nykyaikaisimpina koneina, ja monet uskoivat, että tämä oli tietojenkäsittelyn tulevaisuus. Analogiset tietokoneet käyttivät hyväkseen sitä, että pienten ilmiöiden matemaattiset ominaisuudet – pyörien asennot tai sähköjännite ja virta – ovat samankaltaisia kuin muiden fysikaalisten ilmiöiden, kuten ballistiset liikeradat, inertia, resonanssi, energiansiirto, hitausmomentti, matemaattiset ominaisuudet. ja niin edelleen. He mallinsivat näitä ja muita fysikaalisia ilmiöitä sähköjännitteen ja -virran arvoilla .
Vuonna 1936 nuori saksalainen innostunut insinööri Konrad Zuse aloitti työskentelyn ensimmäisen Z-sarjan laskimen parissa, jossa oli muistia ja (vielä rajallinen) ohjelmointikyky. Pääosin mekaanisesti, mutta jo binäärilogiikan pohjalta luotu , vuonna 1938 valmistunut Z1 -malli ei toiminut riittävän luotettavasti, koska sen osien suoritus ei ollut riittävän tarkka. Komentojen ja tietojen syöttö suoritettiin näppäimistöllä ja ulostulo - hehkulamppujen pienellä paneelilla. Laskimen muisti järjestettiin kondensaattorin avulla.
Vuonna 1939 Zuse loi toisen tietokoneen - Z2 :n , mutta hänen suunnitelmansa ja valokuvansa tuhoutuivat toisen maailmansodan pommituksissa , joten hänestä ei tiedetä juuri mitään. Z2 toimi releellä .
Zusen seuraava auto, Z3 , valmistui vuonna 1941. Se oli rakennettu puhelinreleille ja toimi melko tyydyttävästi. Näin Z3:sta tuli ensimmäinen ohjelman ohjaama toimiva tietokone. Z3 oli monella tapaa samanlainen kuin nykyaikaiset koneet, ja se esitteli ensimmäistä kertaa useita innovaatioita, kuten liukulukuaritmetiikkaa . Vaikeasti toteutettavan desimaalijärjestelmän korvaaminen binäärijärjestelmällä teki Zusen koneista yksinkertaisempia ja siksi luotettavampia: tämän uskotaan olevan yksi syistä, miksi Zuse onnistui siinä, missä Babbage epäonnistui.
Z3:n ohjelmat tallennettiin rei'itetylle kalvolle. Ehdollisia hyppyjä ei ollut, mutta 1990-luvulla Z3 todistettiin teoriassa yleiskäyttöiseksi tietokoneeksi (jälleen huomioimatta fyysisen muistin koon rajoituksia). Kahdessa vuoden 1936 patentissa Konrad Zuse mainitsi, että konekäskyt voidaan tallentaa samaan muistiin kuin data - mikä ennakoi sitä, mikä myöhemmin tunnettiin von Neumann-arkkitehtuurina ja joka otettiin käyttöön vasta vuonna 1949 brittiläisessä EDSAC:ssa.
Hieman aikaisemmin Zuse kehitti maailman ensimmäisen korkean tason ohjelmointikielen osittain valmiille Z4 -tietokoneelle, jota hän kutsui Plankalküliksi ( saksaksi Plankalkül plan calculus ).
Sota keskeytti koneen työskentelyn. Syyskuussa 1950 Z4 valmistui ja toimitettiin ETH Zürichiin . Se oli tuolloin ainoa toimiva tietokone Manner-Euroopassa ja ensimmäinen tietokone maailmassa, joka myyty. Tässä Z4 oli viisi kuukautta edellä Mark I :tä ja kymmenen kuukautta edellä UNIVACia . Tietokonetta käytettiin ETH Zürichissä vuoteen 1955 asti , minkä jälkeen se siirrettiin Ranskan aerodynaamiseen tutkimusinstituuttiin Baselin lähellä , missä se toimi vuoteen 1960 asti .
Zuse ja hänen yrityksensä rakensivat muita tietokoneita, joista jokainen alkoi isolla Z:llä. Tunnetuimmat koneet olivat Z11 , joka myytiin optiselle teollisuudelle ja yliopistoille, sekä Z22 , ensimmäinen tietokone, jossa oli magneettinen muisti.
Toisen maailmansodan aikana Britannia onnistui murtamaan salatun saksalaisen viestinnän. Saksalaisen Enigma-salauskoneen koodia analysoitiin sähkömekaanisilla koneilla, joita kutsuttiin " pommeiksi ". Tällaisen "pommin" suunnittelivat Alan Turing ja Gordon Welshman . Suurin osa vaihtoehdoista johti ristiriitaan, loput muutamat voitiin jo testata manuaalisesti. Nämä olivat sähkömekaanisia dekoodeja, jotka toimivat yksinkertaisella luettelolla.
Saksalaiset kehittivät myös sarjan lennätinsalausjärjestelmiä, jotka poikkesivat hieman Enigmasta. Lorenz SZ 40/42 -konetta käytettiin korkean tason armeijaviestintään. Ensimmäiset tällaisten koneiden lähetysten sieppaukset kirjattiin vuonna 1941. Tämän koodin rikkomiseksi Colossus-kone luotiin salassa . Professori Max Newman ja kollegat kehittivät määrittelyn ; Colossus Mk I:n kokoonpano suoritettiin Lontoon postitoimiston tutkimuslaboratoriossa ja kesti 11 kuukautta, työn teki Tommy Flowers ja muut .
Colossus oli ensimmäinen täysin elektroninen laskentalaite, vaikka se ei kyennyt toteuttamaan mitään laskettavaa toimintoa. Colossus käytti suurta määrää tyhjiöputkia, tiedot syötettiin rei'itetystä teipistä. Kone voitiin konfiguroida suorittamaan erilaisia Boolen logiikkaoperaatioita , mutta se ei ollut Turingin valmis . Colossus Mk I:n lisäksi rakennettiin yhdeksän muuta Mk II -mallia. Tieto tämän koneen olemassaolosta pidettiin salassa 1970-luvulle asti. Winston Churchill allekirjoitti henkilökohtaisesti käskyn tuhota kone enintään ihmiskäden kokoisiksi paloiksi. Salailunsa vuoksi Colossusta ei ole mainittu monissa tietokoneiden historiaa koskevissa kirjoituksissa.
Vuonna 1937 Claude Shannon osoitti, että Boolen logiikan käsitteiden ja joidenkin elektronisten piirien välillä, joita alettiin kutsua " logiikkaporteiksi ", jotka ovat nykyään kaikkialla digitaalisissa tietokoneissa, oli yksi yhteensopivuus. MIT : ssä hän osoitti päätyössään, että elektroniset linkit ja kytkimet voisivat edustaa Boolen algebran lauseketta . Siten hän loi työllään A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits (Rele- ja kytkentäpiirien symbolinen analyysi) perustan digitaalisten piirien käytännön suunnittelulle.
Marraskuussa 1937 George Stibitz sai valmiiksi Model K -tietokoneen Bell Labsissa, joka perustuu relekytkimiin. Vuoden 1938 lopulla Bell Labs valtuutti Stibitzin johtaman uuden ohjelman tutkimuksen. Tämän seurauksena 8. tammikuuta 1940 valmistettiin kompleksilukulaskin, joka pystyi suorittamaan laskelmia kompleksiluvuista. Syyskuun 11. päivänä 1940 American Mathematical Societyn konferenssissa Dartmouth Collegessa järjestetyssä mielenosoituksessa Stibitz lähetti komennot tietokoneelle etäyhteyden kautta puhelinlinjan kautta. Tämä oli ensimmäinen kerta, kun tietokonelaitetta käytettiin etänä. Konferenssin osanottajat ja mielenosoituksen todistajat olivat John von Neumann, John Mauchly ja Norbert Wiener, joka kirjoitti näkemästään muistelmissaan.
Vuonna 1939 John Atanasoff ja Clifford Berry Iowan osavaltion yliopistossa kehittivät Atanasoff-Berry Computerin (ABC). Se oli maailman ensimmäinen elektroninen digitaalinen tietokone. Suunnittelu koostui yli 300 tyhjiöputkesta, pyörivää rumpua käytettiin muistina. Vaikka ABC-kone ei ollut ohjelmoitava, se oli ensimmäinen, joka käytti tyhjiöputkia summaimessa. ENIAC -keksijä John Mauchley opiskeli ABC:tä kesäkuussa 1941, ja historioitsijoiden keskuudessa käydään keskustelua hänen vaikutuksensa ENIAC:in jälkeisten koneiden kehitykseen. ABC unohdettiin, kunnes valokeilaan tuli Honeywell v. Sperry Rand , tuomio, joka mitätöi ENIAC- patentin (ja useat muut patentit), koska muun muassa Atanasovin työ oli tehty aiemmin.
Vuonna 1939 aloitettiin Harvard Mark I :n työskentely IBM:n Endicottin laboratorioissa . Virallisesti nimellä Automatic Sequence Controlled Calculator tunnettu Mark I oli yleiskäyttöinen sähkömekaaninen tietokone, joka rakennettiin IBM:n rahoituksella ja IBM:n henkilökunnan avustuksella Harvardin matemaatikon Howard Aikenin johdolla . Tietokoneen suunnitteluun vaikutti C. Babbagen Analytical Engine, joka käytti sähkömagneettisten releiden lisäksi desimaaliaritmetiikkaa, tiedontallennuspyöriä ja kiertokytkimiä. Kone ohjelmoitiin rei'iteipillä ja siinä oli useita rinnakkain toimivia laskentayksiköitä. Myöhemmissä versioissa oli useita rei'itettyjä nauhalukijoita ja kone kykeni vaihtamaan lukulaitteiden välillä tilasta riippuen. Kone ei kuitenkaan ollut aivan Turingin valmis . Mark I siirrettiin Harvardin yliopistoon ja aloitti työnsä toukokuussa 1944.
ENIACAmerikkalainen ENIAC , jota usein kutsutaan ensimmäiseksi yleiskäyttöiseksi elektroniseksi tietokoneeksi, osoitti julkisesti elektroniikan soveltuvuuden laajamittaiseen tietojenkäsittelyyn. Tästä tuli keskeinen hetki tietokoneiden kehityksessä ensisijaisesti laskentanopeuden valtavan lisääntymisen vuoksi, mutta myös miniatyrisointimahdollisuuksien vuoksi. John Mauchlyn ja J. Presper Eckertin johdolla luotu kone oli 1000 kertaa nopeampi kuin kaikki muut sen ajan koneet. ENIACin kehitys kesti vuosina 1943-1945. Kun tätä projektia ehdotettiin, monet tutkijat olivat vakuuttuneita siitä, että tuhansien hauraiden tyhjiöputkien joukossa monet palavat niin usein, että ENIAC olisi liian kauan pois korjauksesta ja olisi siten käytännössä hyödytön. Oikealla koneella oli kuitenkin mahdollista suorittaa useita tuhansia operaatioita sekunnissa useita tunteja ennen uutta vikaa palaneen lampun vuoksi.
ENIAC täyttää varmasti Turingin täydellisyysvaatimuksen . Mutta tämän koneen "ohjelma" määräytyi liitäntäkaapeleiden ja kytkimien kunnon perusteella – valtava ero verrattuna tallennettuihin ohjelmakoneisiin, jotka Konrad Zuse esitteli vuonna 1940. Ilman ihmisen apua suoritettuja laskelmia pidettiin kuitenkin tuolloin varsin suurena saavutuksena ja ohjelman tavoitteena oli silloin ratkaista vain yksi ongelma . (Vuonna 1948 valmistuneet parannukset mahdollistivat erikoismuistiin tallennetun ohjelman suorittamisen, mikä teki ohjelmoinnista systemaattisemman, vähemmän "kertaluonteisen" saavutuksen.)
Käsiteltyään Eckertin ja Mauchlyn ajatuksia sekä arvioituaan ENIACin rajoituksia, John von Neumann kirjoitti laajalti siteeratun raportin , jossa kuvattiin tietokoneen ( EDVAC ) suunnittelua, jossa sekä ohjelma että data on tallennettu yhteen yleismuistiin. Tämän koneen taustalla olevat periaatteet tulivat tunnetuksi " von Neumann-arkkitehtuurina " ja loivat perustan ensimmäisten todella joustavien yleiskäyttöisten digitaalisten tietokoneiden kehittämiselle.
Yleisesti hyväksytyn tietotekniikan kehityksen arviointimenetelmän mukaisesti putkitietokoneita pidettiin ensimmäisenä sukupolvena, transistoritietokoneita toisena , integroituja piiritietokoneita kolmantena ja mikroprosessoreja neljäntenä . Vaikka aikaisemmat sukupolvet paransivat lisäämällä elementtien määrää pinta-alayksikköä kohden (pienentäminen), viidennen sukupolven tietokoneiden piti olla seuraava askel ja saavuttaa supersuorituskyky, toteuttaa rajattoman mikroprosessorien vuorovaikutus.
Ensimmäinen toimiva von Neumannin arkkitehtuurikone oli Manchesterin yliopistossa vuonna 1948 rakennettu Manchester Small Experimental Machine; Sitä seurasi vuonna 1949 Manchester Mark I -tietokone , joka oli jo täydellinen järjestelmä, jossa oli Williams-putket ja magneettirumpu muistina ja hakemistorekisterit . Toinen "ensimmäisen digitaalisen tallennetun ohjelmatietokoneen" titteliehdokas oli Cambridgen yliopistossa suunniteltu ja rakennettu EDSAC . Alle vuosi "Babyn" jälkeen lanseerattua sitä voitiin jo käyttää todellisten ongelmien ratkaisemiseen. Itse asiassa EDSAC luotiin ENIAC :n seuraajan EDVAC -tietokoneen arkkitehtuurin perusteella . Toisin kuin ENIAC, joka käytti rinnakkaiskäsittelyä, EDVAC:lla oli yksi prosessointiyksikkö. Tämä ratkaisu oli yksinkertaisempi ja luotettavampi, joten tästä vaihtoehdosta tuli ensimmäinen, joka otettiin käyttöön jokaisen seuraavan miniatyrisointiaallon jälkeen. Monet pitävät Manchester Mark I / EDSAC / EDVAC "Eves", josta lähes kaikki nykyaikaiset tietokoneet saavat arkkitehtuurinsa.
Ensimmäinen yleinen ohjelmoitava tietokone Manner-Euroopassa oli Konrad Zusen Z4 , joka valmistui syyskuussa 1950. Saman vuoden marraskuussa tutkijaryhmä, jota johti Sergei Aleksejevitš Lebedev Kiovan sähkötekniikan instituutista, Ukrainan SSR :stä , loi niin sanotun "pienen elektronisen laskukoneen" ( MESM ). Se sisälsi noin 6 000 tyhjiöputkea ja kulutti 15 kW. Kone pystyi suorittamaan noin 3000 toimintoa sekunnissa. Toinen tuon ajan kone oli australialainen CSIRAC , joka sai ensimmäisen testiohjelmansa päätökseen vuonna 1949 .
Lokakuussa 1947 Lyons & Companyn johtajat, brittiläinen yritys, joka omisti kauppa- ja ravintolaketjun, päätti osallistua aktiivisesti kaupallisen tietokonekehityksen kehittämiseen. LEO I -tietokone aloitti toimintansa vuonna 1951 ja oli ensimmäinen maailmassa, jota käytettiin säännöllisesti rutiinitoimistotyössä.
Neuvostoliitossa vuosina 1950-1951 kehitetystä M-1- tietokoneesta tuli ensimmäinen tietokone maailmassa, jossa kaikki logiikkapiirit tehtiin puolijohteisiin .
Manchesterin yliopiston koneesta tuli Ferranti Mark I :n prototyyppi. Ensimmäinen tällainen kone toimitettiin yliopistolle helmikuussa 1951, ja ainakin yhdeksän muuta myytiin vuosina 1951-1957.
US Census Bureau asensi UNIVAC 1 :n kesäkuussa 1951 . Koneen kehitti Remington Rand , joka myi lopulta 46 näistä koneista yli miljoonalla dollarilla. UNIVAC oli ensimmäinen massatuotettu tietokone; kaikki hänen edeltäjänsä tehtiin yhtenä kappaleena. Tietokone koostui 5200 alipaineputkesta ja kulutti 125 kW energiaa. Käytettiin Mercury-viivelinjoja , jotka tallentivat 1000 sanaa muistia, joista jokaisessa oli 11 desimaalilukua sekä etumerkki (72-bittiset sanat). Toisin kuin IBM-koneet, joissa oli rei'itetty korttitulo, UNIVAC käytti 1930-luvun tyylistä metalloitua magneettinauhasyöttöä, mikä varmisti yhteensopivuuden joidenkin olemassa olevien kaupallisten tallennusjärjestelmien kanssa. Muut aikansa tietokoneet käyttivät nopeaa rei'itettyä nauhatuloa ja I/O:ta käyttämällä nykyaikaisempia magneettinauhoja.
Ensimmäinen Neuvostoliiton sarjatietokone oli " Strela " , jota on valmistettu vuodesta 1953 Moskovan laskenta - ja analyysikoneiden tehtaalla . "Nuoli" kuuluu suurten yleistietokoneiden ( Mainframe ) luokkaan, jossa on kolmiosoiteinen komentojärjestelmä . Tietokoneen nopeus oli 2000-3000 operaatiota sekunnissa. Ulkoisena muistina käytettiin kahta magneettinauha-asemaa, joiden kapasiteetti oli 200 000 sanaa, RAM-muistin määrä oli 2048 solua, kumpikin 43 bittiä. Tietokone koostui 6200 lampusta, 60 000 puolijohdediodista ja kulutti 150 kW tehoa.
Vuonna 1954 IBM julkaisi IBM 650 -koneen , josta on tullut melko suosittu - yhteensä yli 2000 konetta valmistettiin. Se painaa noin 900 kg ja virtalähde painaa vielä 1350 kg; Molemmat moduulit ovat kooltaan noin 1,5 × 0,9 × 1,8 metriä. Auton hinta on 0,5 miljoonaa dollaria (noin 4 miljoonaa dollaria vuonna 2011) tai se voidaan vuokrata 3 500 dollarilla kuukaudessa (30 000 dollaria vuonna 2011). Magneettirummun muistissa on 2000 10-merkkistä sanaa, myöhemmin muistia lisättiin 4000 sanaan. Ohjelmaa suoritettaessa ohjeet luettiin suoraan rummusta. Jokaiselle käskylle annettiin seuraavan suoritettavan käskyn osoite. Käytössä oli Symbolic Optimal Assembly Program (SOAP) -kääntäjä, joka sijoitti ohjeet optimaalisiin osoitteisiin, jolloin seuraava käsky luettiin heti eikä tarvinnut odottaa rummun kääntymistä halutulle riville.
Vuonna 1955 Maurice Wilks keksi mikroohjelmoinnin , periaatteen, jota käytettiin myöhemmin laajalti useiden tietokoneiden mikroprosessoreissa. Mikroohjelmoinnin avulla voit määrittää tai laajentaa perusohjeiden joukkoa laiteohjelmiston avulla (jota kutsutaan mikroohjelmaksi tai laiteohjelmistoksi ).
Vuonna 1956 IBM myi ensimmäisen kerran laitteen tietojen tallentamiseen magneettilevyille - RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control). Se käyttää 50 metallilevyä, halkaisijaltaan 24 tuumaa ja 100 raitaa kummallakin puolella. Laite tallensi jopa 5 megatavua dataa ja maksoi 10 000 dollaria per megatavu. (Vuonna 2006 tällaiset tallennuslaitteet – kiintolevyt – maksoivat noin 0,001 dollaria megatavua kohden.)
Seuraava suuri askel tietotekniikan historiassa oli transistorin keksiminen vuonna 1947 . Niistä on tullut hauraiden ja energiaintensiivisten lamppujen korvike. Transistorisoituja tietokoneita kutsutaan yleisesti "toiseksi sukupolveksi", joka hallitsi 1950 -luvulla ja 1960-luvun alussa . Transistorien ja painettujen piirilevyjen ansiosta on saavutettu merkittävä pienennys kulutetun energian kokoa ja määrää sekä parannettu luotettavuutta. Esimerkiksi transistorisoitu IBM 1620, joka korvasi lamppupohjaisen IBM 650:n, oli suunnilleen pöydän kokoinen . Toisen sukupolven tietokoneet olivat kuitenkin edelleen melko kalliita, ja siksi niitä käyttivät vain yliopistot, hallitukset ja suuret yritykset.
Toisen sukupolven tietokoneet koostuivat yleensä suuresta määrästä painettuja piirilevyjä, joista jokainen sisälsi yhdestä neljään logiikkaporttia tai kiikkua . Erityisesti IBM Standard Modular System määritti standardin tällaisille korteille ja niiden liitäntäliittimille. Ensimmäiset puolijohdetietokoneet rakennettiin germaniumtransistoreille, sitten ne korvattiin halvemmilla piikoneilla. Logiikka rakennettiin bipolaarisille transistoreille ja kehittyi RTL :stä , TTL :stä ESL - logiikkaan. Ne korvattiin kenttätransistoreilla , joiden pohjalta yksinkertaisimmat mikropiirit rakennettiin jo kolmannen sukupolven tietokoneille.
Tietokonekonsepti 1950-luvulla edellytti kalliin tietokonekeskuksen olemassaoloa omalla henkilökunnallaan. Vain suurilla yrityksillä ja valtion virastoilla (sekä useilla suurilla yliopistoilla) oli varaa tällaisten tietokoneiden ylläpitoon. Yhteensä vuonna 1958 oli 1 200 organisaation käytössä vain 1 700 erilaista tietokonetta. Seuraavien vuosien aikana kuitenkin tuotettiin tuhansia ja sitten kymmeniä tuhansia tietokoneita, ja ensimmäistä kertaa ne tulivat laajalti keskisuurten yritysten ja tutkijoiden saataville. [neljä]
Ilman 1940-luvulla tehtyä tietotekniikan läpimurtoa. ja selkeästi muotoiltu tekninen tehtävä tällaisille kehittäjille, tietotekniikka ei vain kehittyisi nykyaikaisiksi tietokoneiksi, vaan pysyisi todennäköisesti sotaa edeltävän ajan tasolla (kuten nerokkaan luoneen Zusen kokeet osoittavat ja aikansa vallankumoukselliset tietokonetekniikan mallit, joita ei vaadita täysin valtion rakenteisiin tai julkisiin instituutioihin). Itse asiassa ensimmäisten tietokoneiden ja sitten supertietokoneiden ilmestyminen ja nopea läpimurto tietotekniikan kehityksessä, tietokoneiden massatuotannon alku, tietokoneteollisuuden muodostuminen kaikkien siihen liittyvien teollisuudenalojen kanssa ( ohjelmistoteollisuus , tietokonepelit jne. .) ihmiskunta on velkaa toista maailmansotaa koskevien ballististen laskelmien automatisointikokeista Isossa- Britanniassa ja vähemmässä määrin Yhdysvalloissa [5] .
Vuonna 1959 IBM julkaisi transistoreihin perustuvan IBM 7090 -mainframe- ja IBM 1401 -keskitason koneen . Jälkimmäinen käytti reikäkorttisyöttöä ja siitä tuli aikansa suosituin yleiskäyttöinen tietokone: vuosina 1960-1964. Tätä konetta valmistettiin yli 100 tuhatta kappaletta. Se käytti 4 000 merkkiä muistia (myöhemmin lisätty 16 000 merkkiin). Monet tämän projektin näkökohdat perustuivat haluun korvata reikäkorttikoneet, joita käytettiin laajalti 1920 -luvulta 1970-luvun alkuun.
Vuonna 1960 IBM julkaisi transistorisoidun IBM 1620 :n , joka oli aluksi vain rei'iteippi, mutta päivitettiin pian rei'itettyihin kortteihin. Mallista tuli suosittu tieteellisenä tietokoneena, ja sitä valmistettiin noin 2000 kopiota. Kone käytti magneettista ydinmuistia jopa 60 000 desimaalin numeroon asti.
Myös vuonna 1960 DEC julkaisi ensimmäisen mallinsa, PDP-1 :n , joka oli tarkoitettu teknisen henkilöstön käyttöön laboratorioissa ja tutkimuksessa. Tällä suhteellisen tehokkaalla tietokoneella noihin aikoihin (100 tuhatta toimintoa sekunnissa) oli melko kompakti koko (se vei tilan kodin jääkaapin koon). [neljä]
Vuonna 1961 Burroughs Corporation julkaisi B5000 :n, ensimmäisen kaksiprosessorisen tietokoneen, jossa on segmenttihakuun perustuva virtuaalimuisti . Muita ainutlaatuisia ominaisuuksia olivat pinoarkkitehtuuri , kuvaajapohjainen osoitus ja ohjelmoinnin puute suoraan kokoonpanokielellä .
Vuonna 1962 Manchesterin Victoria-yliopisto ja Ferranti ja Plessey loivat Atlas -tietokoneen yhdessä henkilöhakupohjaisen virtuaalimuistin ja liukuhihnakäskyjen suorittamisen kanssa.
Toisen sukupolven IBM 1401 -tietokone , joka valmistettiin 1960-luvun alussa, valtasi kolmanneksen maailmanlaajuisista tietokonemarkkinoista, ja näitä koneita myytiin yli 10 000 kappaletta.
Puolijohteiden käyttö on mahdollistanut paitsi keskusyksikön , myös oheislaitteiden parantamisen. Toisen sukupolven tiedontallennuslaitteet sallivat jo kymmenien miljoonien merkkien ja numeroiden tallentamisen. Se jaettiin jäykästi kiinteisiin ( kiinteisiin ) tallennuslaitteisiin, jotka on kytketty prosessoriin nopealla tiedonsiirtokanavalla, ja irrotettaviin ( irrotettaviin ) laitteisiin. Levykasetin vaihtaminen vaihtajassa kesti vain muutaman sekunnin. Vaikka siirrettävien tietovälineiden kapasiteetti oli yleensä pienempi, niiden vaihdettavuus mahdollisti lähes rajattoman määrän dataa. Nauhaa käytettiin yleisesti tietojen arkistointiin, koska se tarjosi enemmän tallennustilaa halvemmalla.
Monissa toisen sukupolven koneissa oheislaitteiden kanssa viestimisen toiminnot delegoitiin erikoistuneille apuprosessoreille . Esimerkiksi samalla kun oheisprosessori lukee tai rei'ittää rei'ityskortteja, pääprosessori suorittaa laskutoimituksia tai ohjelmahaaroja. Yksi tietoväylä kuljettaa dataa muistin ja prosessorin välillä haku- ja suoritusjakson aikana, ja tyypillisesti muut tietoväylät palvelevat oheislaitteita. PDP-1 : ssä muistin käyttöjakso kesti 5 mikrosekuntia; useimmat ohjeet vaativat 10 mikrosekuntia: 5 käskyn hakemiseen ja toinen 5 operandin hakemiseen.
" Setun " oli ensimmäinen kolmiosaiseen logiikkaan perustuva tietokone , joka kehitettiin vuonna 1958 Neuvostoliitossa . Ensimmäiset Neuvostoliiton sarjapuolijohdetietokoneet olivat Vesna ja Sneg , joita valmistettiin vuosina 1964-1972 . Sneg-tietokoneen huipputeho oli 300 000 toimintoa sekunnissa. Koneet valmistettiin transistoreiden pohjalta, joiden kellotaajuus oli 5 MHz. Yhteensä valmistettiin 39 tietokonetta [6] .
Toisen sukupolven parhaana kotimaisena tietokoneena pidetään vuonna 1966 luotua BESM-6 :ta .
Tietokoneiden käytön räjähdysmäinen kasvu alkoi "kolmannen sukupolven" laskentakoneiden myötä. Tämä alkoi integroidun piirin keksinnöstä , jonka teki mahdolliseksi amerikkalaisten insinöörien vuosina 1958-1959 tekemä löytöketju. He ratkaisivat kolme perusongelmaa , jotka estivät integroidun piirin luomisen; tehdyistä löydöistä yksi heistä sai Nobel-palkinnon .
Vuonna 1964 esiteltiin IBM/360 - mainframe . Näistä tietokoneista ja niiden seuraajista tuli useiden vuosien ajan de facto teollisuusstandardi tehokkaille yleiskäyttöisille tietokoneille. Neuvostoliitossa ES EVM -sarjan koneet olivat IBM / 360:n analogeja .
Samanaikaisesti kolmannen sukupolven tietokoneiden kanssa jatkettiin toisen sukupolven tietokoneiden tuotantoa. Joten UNIVAC 494 -tietokoneita valmistettiin 1970-luvun puoliväliin asti.
Vuonna 1969 Intelin työntekijä Ted Hoff ehdotti keskusyksikön luomista yhdelle sirulle. Eli luo monien integroitujen piirien sijasta yksi integroitu pääpiiri, jonka on suoritettava kaikki konekoodilla kirjoitetut aritmeettiset, loogiset ja ohjaustoiminnot . Tällaista laitetta kutsutaan mikroprosessoriksi .
Vuonna 1971 Intel julkaisi Busicomin tilaamana ensimmäisen mikroprosessorin " Intel 4004 " käytettäväksi laskimessa (malli Busicom 141-PF). Mikroprosessorien tulo mahdollisti mikrotietokoneiden luomisen - pieniä, edullisia tietokoneita, joita pienillä yrityksillä tai yksityishenkilöillä oli varaa ostaa. 1980-luvulla mikrotietokoneet yleistyivät kaikkialla.
Ensimmäisen massatuotannon kotitietokoneen kehitti Steve Wozniak , yksi Apple Computerin perustajista . Myöhemmin Steve Wozniak kehitti ensimmäisen massatuotannon henkilökohtaisen tietokoneen .
Mikrotietokonearkkitehtuuriin perustuvat tietokoneet, joihin on lisätty ominaisuuksia suuremmista vastineistaan, hallitsevat nyt useimpia markkinasegmenttejä.
Vuonna 1945 Neuvostoliiton ensimmäinen analoginen tietokone oli toiminnassa . Ennen sotaa nopeiden laukaisimien , digitaalisten tietokoneiden pääelementtien , tutkimus ja kehittäminen alkoi .
Neuvostoliiton ministerineuvoston puheenjohtaja I. V. Stalin allekirjoitti 29. kesäkuuta 1948 päätöslauselman, jonka mukaisesti hienomekaniikan ja tietokonetekniikan instituutti perustettiin [7] .
Vuonna 1948 Kiovassa aloitettiin fysiikan ja matemaattisten tieteiden tohtori S. A. Lebedevin valvonnassa MESM : n (pienen elektronisen laskukoneen) luominen . 25. joulukuuta 1951 Neuvostoliiton tiedeakatemian komissio, jonka puheenjohtajana toimi akateemikko Keldysh, hyväksyi MESM-koneen, joka otettiin käyttöön [8] .
Vuoden 1948 lopussa Energiainstituutin työntekijät. Krizhizhanovsky I. S. Bruk ja B. I. Rameev saavat tekijänoikeustodistuksen tietokoneella, jossa on yhteinen väylä , ja vuosina 1950-1951. luo se. Tämä kone on ensimmäinen maailmassa, joka käyttää puolijohdediodeja (cuprox) tyhjiöputkien sijaan . Vuodesta 1948 lähtien Brook on työskennellyt elektronisten tietokoneiden ja ohjauksen parissa tietokonetekniikan avulla.
Vuoden 1949 alussa SKB-245 ja NII Schetmash luotiin Moskovaan SAM - tehtaan pohjalta . Kasveja " Scheotmash " perustetaan Kurskiin [9] , Penzaan, Chisinauhun.
Alma-Ataan perustettiin 1950 -luvun alussa kone- ja laskennallisen matematiikan laboratorio . Vuoden 1951 lopulla otettiin käyttöön Neuvostoliiton tiedeakatemian energiainstituutin laboratoriossa kehitetty tietokone M-1 .
Syksyllä 1952 valmistui tyhjiöputkille (5000 lamppua) rakennetun suuren (tai nopean) elektronisen laskukoneen - BESM-1 (tunnetaan myös nimellä BESM of Sciences , BESM AN ). . Koetoiminta aloitettiin vuonna 1952 .
Neuvostoliiton tiedeakatemian ITMIVT :n neuvostotutkijat ovat luoneet tietoliikenneverkkoja vuodesta 1952 lähtien osana työtä automatisoidun ohjuspuolustusjärjestelmän ( ABM ) luomiseksi. Aluksi Sergei Lebedevin johtamat asiantuntijat loivat sarjan tietokoneita (Diana-I, Diana-II, M-40 , M-20 , M-50 jne.) ja järjestivät tietojen vaihdon niiden välillä laskeakseen ohjuksen lentorata. Kuten yksi järjestelmän luojista Vsevolod Burtsev kirjoittaa , " kokeellisessa ohjuspuolustuskompleksissa " M-40-keskuskone " vaihtoi tietoa viiden kaksisuuntaisen ja asynkronisesti toimivan radioreleen viestintäkanavan kautta 100-200 etäisyydellä sijaitsevien esineiden kanssa. kilometriä siitä; yleinen tiedon vastaanottonopeus radiorelelelinjojen kautta ylitti 1 MHz ” [10] . Vuonna 1956 Balkhash -järven länsipuolelle Neuvostoliiton tiedemiehet ja armeija loivat suuren testialueen , jossa testattiin kehitettyä ohjuspuolustusjärjestelmää tietokoneverkon kanssa [11] . Vuonna 1953 Strela -konetta alettiin valmistaa massatuotantona Neuvostoliitossa ; vuonna 1954 perustettiin ensimmäinen Neuvostoliiton tietokonekeskus VTS-1 (joka ohjasi Strela-tietokonetta) Neuvostoliiton puolustusministeriön tarpeisiin .
Vuodesta 1956 lähtien I. Berg ja F. Staros ovat johtaneet SL-11-laboratoriota Leningradissa, joka myöhemmin muutettiin KB-2:ksi. Siellä he luovat ensimmäisen Neuvostoliiton pöytätietokoneen UM-1 ja sen muunnelman UM-1NH, josta heille myönnettiin valtionpalkinto.
Vuonna 1957 Ural-1- kone lanseerattiin sarjaan . Autoja valmistettiin yhteensä 183 kappaletta.
Vuonna 1958 Neuvostoliiton puolustusministeriön salaisessa laskentakeskuksessa nro 1 (p / laatikko 01168) valmistettiin A. I. Kitovin johdolla maailman nopein putkitietokone "M-100" (satatuhatta operaatiota sekunnissa). luotu sotilaskäyttöön (erityisesti ilmapuolustusjärjestelmän yleistutkasta tulevien tietojen käsittelemiseen). Neuvostoliiton ministerineuvoston alainen keksintöjen ja löytöjen komitea myönsi A. I. Kitovin johtamalle kehittäjäryhmälle tekijäntodistuksen nro 19628, jonka etuoikeus on päivätty 27. kesäkuuta 1958 menetelmän keksimiseksi konekäskyjen rinnakkaiskäsittelyyn tietokonearitmeettinen yksikkö (macro-pipelining tai rinnakkaisuuslaskelmien periaate ). Tätä menetelmää käytetään tällä hetkellä nykyaikaisissa tietokoneissa. M-100-tietokoneen ennätysnopeuteen auttoivat myös A. I. Kitovin ohjauksessa kehitetty kaksitasoinen hajasaantimuisti (välimuisti ja RAM) sekä monet muut innovaatiot.
Vuonna 1959 N. P. Brusentsovin johdolla luotiin ainutlaatuinen pieni tietokone " Setun " kolmiosaisen logiikan pohjalta .
Heinäkuussa 1961 ensimmäinen puolijohdekäyttöinen yleisohjauskone " Dnepr " lanseerattiin Neuvostoliitossa (ennen sitä oli vain erikoistuneita puolijohdekoneita). Jo ennen sarjatuotannon aloittamista sen kanssa tehtiin kokeita monimutkaisten teknisten prosessien hallitsemiseksi Dzerzhinsky Metallurgical Plantissa .
Ensimmäiset Neuvostoliiton sarjapuolijohdetietokoneet olivat Vesna ja Sneg , joita valmistettiin vuosina 1964-1972 .
Ensimmäiset sarjatietokoneet maailmassa integroiduilla piireillä olivat Neuvostoliiton Gnom-tietokoneet, joita on valmistettu vuodesta 1965 lähtien .
Vuonna 1966 luotiin BESM-6 , toisen sukupolven paras kotimainen tietokone. Tuolloin se oli nopein paitsi Neuvostoliitossa myös Euroopassa. BESM-6-arkkitehtuurissa käytettiin ensimmäistä kertaa laajasti käskyjen suoritusten yhdistämisen periaatetta (jopa 14 yksilähetyskonekäskyä voi olla eri suoritusvaiheissa). Keskeytysmekanismit , muistisuojaus ja muut innovatiiviset ratkaisut mahdollistivat BESM-6:n käytön moniohjelmatilassa ja ajanjakotilassa . Tietokoneessa oli 128 kb RAM-muistia ferriittiytimillä ja ulkoinen muisti magneettirummuilla ja -nauhalla. BESM-6 toimi 10 MHz:n kellotaajuudella ja sen ajan ennätyssuorituskyvyllä - noin miljoona operaatiota sekunnissa. Yhteensä valmistettiin 355 tietokonetta.
1970-luvun alussa - Elbrus - sarjan järjestelmien kehittäminen. "Elbrus-2" käytettiin ydinkeskuksissa , ohjuspuolustusjärjestelmissä ja muissa "puolustusteollisuudessa".
Vuonna 1972 otettiin käyttöön "lippu- ja kassatoimintojen monimutkaisen automatisoinnin" ACS "Express" rautatiejärjestelmä ja lentolippujen varausjärjestelmä " Siren ", mikä varmisti suurten tietomäärien siirron ja käsittelyn [12] .
Heinä-elokuussa 1972 Minskin tehdas nimettiin. G. K. Ordzhonikidze aloitti kolmannen sukupolven ES-1020 -tietokoneiden sarjatuotannon . Viiden vuoden tuotantosuunnitelman mukaan tämän mallin autoja valmistetaan 12-15 tuhatta vuosina 1972-1975. Neuvostoliiton tieteen ja teollisuuden tarpeiden täyttämiseksi tietojenkäsittelyssä [13] .