Sejarah perkembangan teknologi komputer. Teknik informatika dan komputer

Arah "Teknik Informatika dan Komputer"- salah satu yang paling stabil dalam hal permintaan tinggi di dunia. Permintaan akan spesialis di bidang pemrograman, ilmu komputer dan pekerjaan dengan teknologi komputer (insinyur dan teknisi) mulai tumbuh kembali pada tahun 90-an, pada tahun 2000-an menjadi terus tinggi, yang tetap hingga hari ini. Dan jelas bahwa situasi ini akan berlanjut selama lebih dari satu dekade.

"Teknik Informatika dan Komputer" - grup kunci spesialisasi dalam industri komputer. Perangkat lunak adalah dasar untuk pengoperasian komputer pribadi tradisional dan yang lebih kuat yang dirancang untuk tujuan ilmiah atau untuk mendukung operasi perusahaan besar. Lulusan universitas dengan gelar Informatika dan Teknik Komputer bekerja di perusahaan seperti Microsoft, Oracle, Symantec, Intel, IBM, HP, Apple. Tetapi jika perusahaan yang tercantum di atas milik yang disebut "penjaga tua", maka hari ini programmer yang baik juga bekerja untuk perusahaan seperti Google, Facebook, Amazon, PayPal, EBay, Twitter, dll.

Lulusan sarjana atau pascasarjana di bidang Ilmu Komputer dan Teknik Komputer dapat memegang posisi di bidang berikut:

  • pengembangan perangkat lunak: ini termasuk analis sistem, pemrogram, pengembang. Selama pelatihan, banyak perhatian diberikan untuk mempelajari bahasa pemrograman seperti C ++, Java, dll. Penting untuk dipahami bahwa bahkan setelah lulus, spesialis tersebut harus terus-menerus mengikuti kursus pelatihan lanjutan untuk mengikuti tren dan perubahan baru dalam bahasa pemrograman;
  • rekayasa perangkat lunak (atau perangkat lunak komputer dan sistem otomatis) - ini termasuk pengembangan yang lebih kompleks produk perangkat lunak di persimpangan teknologi komputer, teknik, matematika, desain dan kerja tim;
  • kontrol kualitas dan pengujian;
  • pengembangan dokumentasi teknis;
  • dukungan teknis;
  • pengelolaan database besar;
  • Desain web;
  • manajemen proyek;
  • pemasaran dan penjualan.

Selama beberapa dekade terakhir, dunia dengan cepat ditumbuhi teknologi baru, dan spesialis di bidang informatika dan teknologi komputer semakin dibutuhkan. Lulusan akan memiliki prospek karir sebagai insinyur perangkat lunak, desainer web, pengembang video game, analis sistem, manajer database, dan administrator jaringan.

Bidang spesialisasi lainnya adalah pekerjaan langsung dengan komputer, kompleks, sistem, dan jaringan. Ini adalah subsektor yang signifikan dari industri komputer. Insinyur dan teknisi belajar bekerja dengan "perangkat keras", yaitu, dalam produksi peralatan dan komputer, serta berbagai gadget, seperti printer, pemindai, dll.
Pengembangan komputer dimulai di departemen penelitian terapan perusahaan besar. Tim insinyur (mekanik, elektronik, listrik, manufaktur, pemrograman) bekerja sama untuk mengembangkan, menguji, dan memproduksi komponen. Area terpisah adalah riset pemasaran pasar dan produksi produk akhir. Di sektor inilah terdapat kekurangan terbesar spesialis berkualifikasi yang akrab dengan pemrograman, robotika, otomatisasi, dll.

Tetapi jika spesialisasi ini dapat diklasifikasikan sebagai cukup tradisional untuk arah ini, hari ini sejumlah profesi yang tidak ada sekitar 10-15 tahun yang lalu semakin populer.

  • Perkembangan dari antarmuka pengguna: Spesialis ini diperlukan di perusahaan seperti Electronic Arts, Apple, Microsoft, dan lainnya yang terlibat dalam pengembangan video game, aplikasi seluler, dll.
  • Komputasi awan: Banyak perusahaan seperti Google, Amazon, AT&T, dan Microsoft membutuhkan profesional seperti pengembang perangkat lunak cloud, insinyur jaringan cloud, dan manajer produk cloud.
  • Pemrosesan dan Analisis Basis Data Besar: Spesialis Pemrosesan Data Besar ( Data besar) dapat bekerja di berbagai perusahaan - di sektor bisnis dan keuangan, e-commerce, instansi pemerintah, organisasi medis, telekomunikasi, dll.
  • Robotika: spesialis ini diminati di perusahaan industri besar, misalnya, di bidang teknik mesin (terutama di industri otomotif dan pesawat terbang).

Universitas yang menawarkan pelatihan di bidang "Teknik Informatika dan Komputer" antara lain: N.E. Bauman, MEPhI, MIREA, MESI, MTUSI, NRU HSE, MEI, MAI, MAMI, MIET, MISIS, MADI, MATI, LETI, Polytech (St. Petersburg) dan banyak lainnya.

Berkomunikasi dengan perwakilan universitas secara pribadi

Seperti yang Anda lihat, ada banyak universitas dan program dalam spesialisasi ini. Oleh karena itu, lebih mudah dan lebih cepat untuk menentukan pilihan Anda dengan mengunjungi pameran gratis "Magister dan Pendidikan Lanjutan" di atau.

Perangkat pertama yang dirancang untuk memfasilitasi penghitungan adalah sempoa. Dengan bantuan dadu, dimungkinkan untuk melakukan operasi penjumlahan dan pengurangan dan perkalian sederhana.

1642 - Matematikawan Prancis Blaise Pascal membangun mesin penghitung mekanis pertama, Pascalina, yang dapat menjumlahkan angka secara mekanis.

1673 - Gottfried Wilhelm Leibniz membangun mesin penjumlahan yang dapat melakukan empat operasi aritmatika secara mekanis.

Paruh pertama abad ke-19 - Ahli matematika Inggris Charles Babbage mencoba membangun sebuah universal perangkat komputasi, yaitu komputer. Babbage menyebutnya mesin analitik. Dia menentukan bahwa komputer harus berisi memori dan dikendalikan oleh sebuah program. Komputer Babbage adalah perangkat mekanis, program yang diatur dengan menggunakan kartu berlubang - kartu yang terbuat dari kertas tebal dengan informasi yang diterapkan menggunakan lubang (mereka sudah banyak digunakan di mesin tenun pada waktu itu).

1941 - Insinyur Jerman Konrad Zuse membangun komputer kecil berdasarkan beberapa relai elektromekanis.

1943 - Howard Aiken menciptakan komputer bernama Mark-1 di salah satu perusahaan IBM di Amerika Serikat. Itu memungkinkan untuk melakukan perhitungan ratusan kali lebih cepat daripada secara manual (menggunakan mesin penambah), dan digunakan untuk perhitungan militer. Itu menggunakan kombinasi sinyal listrik dan penggerak mekanis. "Mark-1" memiliki dimensi: 15 * 2-5 m dan berisi 750.000 bagian. Mesin ini mampu mengalikan dua angka 32-bit dalam 4 detik.

1943 - Di Amerika Serikat, tim spesialis yang dipimpin oleh John Mauchly dan Prosper Eckert mulai merancang komputer ENIAC berdasarkan tabung vakum.

1945 - Matematikawan John von Neumann terlibat dalam pekerjaan di ENIAC, yang menyiapkan laporan di komputer ini. Dalam ceramahnya, von Neumann merumuskan prinsip-prinsip umum fungsi komputer, yaitu perangkat komputasi universal. Sampai sekarang, sebagian besar komputer dibuat sesuai dengan prinsip-prinsip yang ditetapkan oleh John von Neumann.

1947 - Eckert dan Mauchly memulai pengembangan mesin serial elektronik pertama UNIVAC (Universal Automatic Computer). Prototipe pertama mesin (UNIVAC-1) dibuat untuk Biro Sensus AS dan dioperasikan pada musim semi tahun 1951. Komputer sekuensial UNIVAC-1 dibuat berdasarkan komputer ENIAC dan EDVAC. Ini beroperasi dengan frekuensi clock 2,25 MHz dan berisi sekitar 5.000 tabung vakum. Penyimpanan internal 1000 12-bit bilangan desimal dilakukan pada 100 saluran tunda merkuri.

1949 - Komputer pertama dibuat oleh peneliti Inggris Morns Wilkes, yang mewujudkan prinsip-prinsip von Neumann.

1951 - J. Forrester menerbitkan sebuah artikel tentang penggunaan inti magnetik untuk menyimpan informasi digital.Angin puyuh-1 adalah yang pertama menggunakan memori inti magnetik. Ini terdiri dari 2 kubus dengan 32-32-17 core, yang menyediakan penyimpanan 2048 kata untuk bilangan biner 16-bit dengan satu bit paritas.

1952 - IBM merilis komputer elektronik industri pertamanya, IBM 701, yang merupakan komputer sinkron paralel yang berisi 4.000 tabung vakum dan 12.000 dioda. Versi yang ditingkatkan dari mesin IBM 704 berbeda kecepatan tinggi bekerja, itu menggunakan register indeks dan menyajikan data dalam bentuk floating point.

Setelah komputer IBM 704, mesin IBM 709 dirilis, yang secara arsitektur dekat dengan mesin generasi kedua dan ketiga. Mesin ini adalah yang pertama menggunakan pengalamatan tidak langsung dan memperkenalkan saluran I/O untuk pertama kalinya.

1952 - Remington Rand merilis UNIVAC-t 103, yang pertama menggunakan interupsi perangkat lunak. Remington Rand menggunakan bentuk aljabar dari algoritma penulisan yang disebut "Kode Singkat" (penerjemah pertama dibuat pada tahun 1949 oleh John Mauchly).

1956 - IBM mengembangkan kepala hover magnetik mengambang. Penemuan mereka memungkinkan untuk membuat jenis memori baru - perangkat penyimpanan disk (SD), yang signifikansinya dihargai sepenuhnya dalam dekade berikutnya dalam pengembangan teknologi komputer. Perangkat penyimpanan pertama pada disk muncul di mesin IBM 305 dan RAMAC. Yang terakhir memiliki paket yang terdiri dari 50 cakram logam berlapis magnetis yang diputar pada kecepatan 12000 rpm. / menit Di permukaan disk terdapat 100 track untuk merekam data, masing-masing 10.000 karakter.

1956 - Ferranti merilis komputer Pegasus, yang merupakan yang pertama mewujudkan konsep General Purpose Registers (RON). Dengan munculnya RON, perbedaan antara register indeks dan akumulator dihilangkan, dan programmer memiliki bukan hanya satu, tetapi beberapa register akumulator.

1957 - sebuah kelompok yang dipimpin oleh D. Backus menyelesaikan pekerjaan pada bahasa pemrograman pertama level tinggi, bernama FORTRAN. Bahasa tersebut, diimplementasikan untuk pertama kalinya pada komputer IBM 704, memperluas cakupan komputer.

1960-an - Komputer generasi ke-2, gerbang logika Komputer diimplementasikan berdasarkan perangkat semikonduktor-transistor, bahasa pemrograman algoritmik seperti Algol, Pascal, dan lainnya sedang dikembangkan.

1970-an - Komputer generasi ke-3, sirkuit mikro terintegrasi yang berisi ribuan transistor pada satu wafer semikonduktor. OS, bahasa pemrograman terstruktur mulai dibuat.

1974 - Beberapa perusahaan mengumumkan pembuatan komputer pribadi berdasarkan mikroprosesor Intel-8008 - perangkat yang melakukan fungsi yang sama dengan komputer besar, tetapi dirancang untuk satu pengguna.

1975 - yang pertama didistribusikan secara komersial Komputer pribadi Altair-8800 berdasarkan mikroprosesor Intel-8080. Komputer ini hanya memiliki 256 byte RAM, dan tidak ada keyboard atau layar.

Akhir 1975 - Paul Allen dan Bill Gates (pendiri masa depan Microsoft) menciptakan juru bahasa untuk komputer Altair Bahasa dasar, yang memungkinkan pengguna untuk berkomunikasi dengan komputer dan dengan mudah menulis program untuknya.

Agustus 1981 - IBM memperkenalkan PC IBM. Mikroprosesor Intel-8088 16-bit digunakan sebagai mikroprosesor utama komputer, yang memungkinkan bekerja dengan memori 1 megabita.

1980-an - Komputer generasi ke-4 yang dibangun di atas sirkuit terintegrasi yang besar. Mikroprosesor diimplementasikan sebagai sirkuit mikro tunggal, produksi massal komputer pribadi.

1990-an - Komputer generasi ke-5, sirkuit terpadu berskala sangat besar. Prosesor mengandung jutaan transistor. Munculnya global jaringan komputer penggunaan massal.

2000-an - Komputer generasi ke-6. Integrasi komputer dan peralatan Rumah Tangga, komputer tertanam, pengembangan komputasi jaringan.

Mikroprosesor adalah perangkat listrik yang dapat diprogram yang dirancang untuk memproses informasi yang disajikan dalam bentuk digital dan dibuat dalam LSI.

Sistem mikroprosesor adalah perangkat listrik khusus yang didasarkan pada satu atau lebih mikroprosesor. Perangkat mikroprosesor meliputi: - memori; - elemen input / output; - perangkat yang memastikan pengoperasian prosesor.

Tergantung pada tujuannya, M.P. dibagi: - informasi dan komputasi; - perangkat kontrol dan manajemen.

Perangkat informasi dan komputasi - komputer mikro, komputer pribadi.

Perangkat kontrol - mikrokontroler, pengontrol yang dapat diprogram.

Sarana mikroprosesor adalah mikroprosesor dan LSI lain yang digabungkan dalam fungsionalitas dan dirancang untuk membangun sistem mikroprosesor. Pembangkit sistem. Pengendali sistem. Timer sistem. Pengontrol masukan/keluaran. Pengontrol interupsi. pengontrol DMA.

Microprotskontro-r adalah komputer, termasuk memori alat komunikasi dengan perangkat periferal dengan struktur pendukung tunggal.

Mereka dapat diimplementasikan pada 1) microproc satu-kristal 2) microproc sectional (multicrist) 3) mikrokontroler satu-kristal 4) rangkaian logika pemrogram matriks yang kompleks

Pertanyaan 4 Konsep informasi. Metode transfer informasi

Analog Digital

Pulsa Relay

Informasi adalah informasi tentang dunia sekitarnya.

Sinyal adalah fenomena material dan fisik, itu adalah transmisi informasi

Pesan - satu set sinyal yang ditransmisikan

Sinyal: 1) kontinu 2) diskrit

Sinyal kontinu (analog), domain yang merupakan ruang kontinu. Informasi disajikan dalam bentuk penyimpanan dan transmisi pemrosesan data yang nyaman.

Informasi yang dikirimkan dalam bentuk angka dapat disimpan dan ditransmisikan. Penyimpanan diimplementasikan dalam penyimpanan digital. Transmisi dilakukan melalui jalur komunikasi, pemrosesan dengan sistem pompa. Satuan minimal pengukuran informasi 1 bit (0 1) Proses pengubahan informasi dari satu tipe ke tipe lainnya disebut encoding.

Informasi-teks-angka-video-audio

Pertanyaan 5.6 Sistem bilangan yang digunakan dalam komputasi

Dasar aritmatika dari teknik MP adalah aritmatika biner.

Sistem bilangan biner mengacu pada posisi dan digunakan untuk menampilkan angka - "0" dan "1".

Sistem bilangan adalah seperangkat karakter dan aturan untuk merekamnya untuk tujuan memproses angka informasi.

Sistem penomoran posisi - jumlah digit = dasar sistem.

Bobot suatu angka pada suatu bilangan sama dengan nilai angka tersebut dikalikan dengan bilangan pangkat 1 kurang dari posisi angka tersebut pada bilangan tersebut

Digit paling signifikan adalah 1 kurang dari basis.

Semua nomor 10 dapat dikonversi ke 2:

Dalam komputasi, sistem bilangan 8-ary dan 16-ary digunakan. Mereka digunakan untuk menyederhanakan penulisan bilangan biner.

Sistem 8 kali lipat: 0 1 2 3 4 5 6 7,16 kali lipat: 0-9, A, B, C, D, E, F. 1110 1110 1101 = EDD16 (H) 111 011 101 101 = 73558 (Q)

567 = 101 110 111; 1FA = 1 1111 1010 Konversi dari 10 ke 8 hex: Dari 8 ke 16:

AB816 = 101 010 111.000 = 52708 Operasi aritmatika dalam sistem pengukuran biner: +, -, *, /.0 + 0 = 0; 0 + 1 = 1; 1 + 0 = 1; 1 + 1 = 10.

+ 1101110

Perkalian:

Aturan perkalian: 1 * 0 = 00 * 0 = 01 * 1 = 1 Operasi perkalian dapat diganti dengan operasi penjumlahan dan operasi shift

Operasi pembagian Operasi pembagian dapat diganti dengan operasi pengurangan dan operasi shift.

Sistem heksadesimal dan heksadesimal

1F (16) = 111112, bukan 00011111 (2)

F1 (16) = 111100012 = 011 110 0012 = 361 (8)

Segera setelah seseorang menemukan konsep "kuantitas", ia segera mulai memilih alat yang mengoptimalkan dan memfasilitasi penghitungan. Saat ini, komputer super kuat, berdasarkan prinsip perhitungan matematis, memproses, menyimpan, dan mengirimkan informasi - sumber daya dan mesin kemajuan manusia yang paling penting. Tidak sulit untuk mendapatkan gambaran bagaimana perkembangan teknologi komputasi berlangsung dengan menelaah secara singkat tahapan-tahapan utama dari proses ini.

Tahapan utama perkembangan teknologi komputasi

Klasifikasi paling populer menyarankan mengidentifikasi tahapan utama dalam pengembangan teknologi komputasi secara kronologis:

  • Tahap manual. Itu dimulai pada awal era manusia dan berlangsung hingga pertengahan abad ke-17. Selama periode ini, fondasi akun muncul. Kemudian, dengan pembentukan sistem angka posisional, perangkat muncul (sempoa, sempoa, kemudian - aturan geser), memungkinkan untuk menghitung dengan angka.
  • Tahap mekanis. Itu dimulai pada pertengahan abad ke-17 dan berlangsung hampir sampai akhir abad ke-19. Tingkat perkembangan ilmu pengetahuan selama periode ini memungkinkan untuk membuat perangkat mekanis yang melakukan operasi aritmatika dasar dan secara otomatis menghafal digit tingkat tinggi.
  • Tahap elektromekanis adalah yang terpendek dari semua yang disatukan oleh sejarah perkembangan teknologi komputer. Itu hanya bertahan sekitar 60 tahun. Ini adalah interval antara penemuan tabulator pertama pada tahun 1887 hingga 1946, ketika komputer pertama (ENIAC) muncul. Mesin baru, yang didasarkan pada penggerak listrik dan relai listrik, memungkinkan untuk melakukan perhitungan dengan kecepatan dan akurasi yang jauh lebih tinggi, tetapi proses penghitungan masih harus dikendalikan oleh seseorang.
  • Tahap elektronik dimulai pada paruh kedua abad terakhir dan berlanjut hingga hari ini. Ini adalah sejarah enam generasi komputer elektronik - dari unit raksasa pertama, yang didasarkan pada tabung elektronik, dan ke superkomputer modern yang sangat kuat dengan sejumlah besar prosesor paralel yang mampu mengeksekusi banyak instruksi secara bersamaan.

Tahapan perkembangan teknologi komputer secara kronologis dibagi agak kondisional. Pada saat beberapa jenis komputer digunakan, prasyarat untuk munculnya yang berikut ini dibuat secara aktif.

Perangkat pertama untuk menghitung

Alat hitung paling awal yang mengetahui sejarah perkembangan teknologi komputasi adalah sepuluh jari di tangan manusia. Hasil penghitungan awalnya dicatat dengan bantuan jari, takik pada kayu dan batu, tongkat khusus, simpul.

Dengan munculnya tulisan, muncul dan berkembang cara yang berbeda notasi angka, sistem angka posisi ditemukan (desimal - di India, heksadesimal - di Babel).

Dari sekitar abad ke-4 SM, orang Yunani kuno mulai menghitung dengan sempoa. Awalnya, itu adalah tablet tanah liat datar dengan garis-garis yang diterapkan padanya dengan benda tajam. Penghitungan dilakukan dengan meletakkan batu-batu kecil atau benda-benda kecil lainnya di atas pita-pita tersebut dalam urutan tertentu.

Di Cina pada abad ke-4 M, tujuh poin muncul - Xuanpan (Xuanpan). Pada bingkai kayu persegi panjang, kabel atau tali direntangkan - dari sembilan atau lebih. Kawat lain (tali), direntangkan tegak lurus terhadap yang lain, membagi suanpan menjadi dua bagian yang tidak sama. Di kompartemen yang lebih besar, yang disebut "bumi", lima tulang digantung pada kabel, di yang lebih kecil, "langit", ada dua di antaranya. Masing-masing kabel berhubungan dengan tempat desimal.

Sempoa soroban tradisional telah menjadi populer di Jepang sejak abad ke-16, dari Cina. Pada saat yang sama, akun muncul di Rusia.

Pada abad ke-17, berdasarkan logaritma yang ditemukan oleh matematikawan Skotlandia John Napier, orang Inggris Edmond Gunter menemukan aturan geser. Perangkat ini terus ditingkatkan dan bertahan hingga hari ini. Ini memungkinkan Anda untuk mengalikan dan membagi angka, menaikkan pangkat, menentukan fungsi logaritma dan trigonometri.

Slide rule telah menjadi perangkat yang melengkapi perkembangan teknologi komputer pada tahap manual (pra-mekanis).

Perangkat penghitung mekanis pertama

Pada tahun 1623, "kalkulator" mekanis pertama diciptakan oleh ilmuwan Jerman Wilhelm Schickard, yang ia sebut sebagai jam hitung. Mekanisme perangkat ini menyerupai jam tangan biasa, terdiri dari roda gigi dan bintang. Namun, penemuan ini baru diketahui pada pertengahan abad terakhir.

Sebuah lompatan kuantum dalam teknologi komputer adalah penemuan mesin penjumlahan Pascaline pada tahun 1642. Penciptanya, matematikawan Prancis Blaise Pascal, mulai mengerjakan perangkat ini ketika dia belum genap berusia 20 tahun. "Pascalina" adalah alat mekanis berbentuk kotak dengan jumlah besar roda gigi yang saling berhubungan. Angka-angka yang perlu ditambahkan dimasukkan ke dalam mobil dengan memutar roda khusus.

Pada 1673, matematikawan dan filsuf Saxon Gottfried von Leibniz menemukan mesin yang melakukan empat operasi matematika dasar dan tahu cara mengekstrak akar kuadrat. Prinsip operasinya didasarkan pada sistem bilangan biner, yang secara khusus ditemukan oleh seorang ilmuwan.

Pada tahun 1818, orang Prancis Charles (Karl) Xavier Thomas de Colmar, mengambil ide Leibniz sebagai dasar, menemukan mesin penjumlahan yang dapat mengalikan dan membagi. Dan dua tahun kemudian, orang Inggris Charles Babbage mulai merancang mesin yang mampu melakukan perhitungan dengan akurasi 20 tempat desimal. Proyek ini tetap belum selesai, tetapi pada tahun 1830 penulisnya mengembangkan yang lain - mesin analitik untuk melakukan perhitungan ilmiah dan teknis yang akurat. Mesin seharusnya dikendalikan oleh perangkat lunak, dan kartu berlubang dengan lokasi lubang yang berbeda digunakan untuk memasukkan dan mengeluarkan informasi. Proyek Babbage meramalkan perkembangan teknologi komputasi elektronik dan tugas-tugas yang dapat diselesaikan dengan bantuannya.

Patut dicatat bahwa kemuliaan programmer pertama di dunia adalah milik seorang wanita - Lady Ada Lovelace (nee Byron). Dialah yang menciptakan program pertama untuk komputer Babbage. Salah satu bahasa komputer kemudian dinamai menurut namanya.

Pengembangan analog pertama komputer

Pada tahun 1887, sejarah perkembangan teknologi komputer memasuki babak baru. Insinyur Amerika Herman Hollerith (Hollerith) berhasil membangun mesin komputasi elektromekanis pertama - tabulator. Dalam mekanismenya ada relai, serta penghitung dan kotak penyortiran khusus. Perangkat membaca dan mengurutkan catatan statistik yang dibuat pada kartu berlubang. Belakangan, perusahaan yang didirikan oleh Gollerit ini menjadi tulang punggung raksasa komputer terkenal dunia IBM.

Pada tahun 1930, Vannovar Bush Amerika menciptakan penganalisis diferensial. Itu didukung oleh listrik, dan tabung elektronik digunakan untuk menyimpan data. Mesin ini mampu dengan cepat menemukan solusi untuk masalah matematika yang kompleks.

Enam tahun kemudian, ilmuwan Inggris Alan Turing mengembangkan konsep mesin, yang menjadi dasar teori komputer masa kini. Dia memiliki semua sifat utama dari teknologi komputer modern: dia bisa selangkah demi selangkah melakukan operasi yang diprogram dalam memori internal.

Setahun kemudian, George Stibitz, seorang ilmuwan AS, menemukan perangkat elektromekanis pertama di negara itu yang mampu melakukan penjumlahan biner. Tindakannya didasarkan pada aljabar Boolean - logika matematika dibuat pada pertengahan abad ke-19 oleh George Boole: menggunakan operator logika AND, OR, dan NOT. Nantinya, binary adder akan menjadi bagian integral dari komputer digital.

Pada tahun 1938, seorang rekan di University of Massachusetts Claude Shannon menguraikan prinsip-prinsip struktur logis dari mesin komputasi menggunakan rangkaian listrik untuk memecahkan masalah aljabar Boolean.

Awal era komputer computer

Pemerintah negara-negara yang berpartisipasi dalam Perang Dunia Kedua menyadari peran strategis komputer dalam melakukan permusuhan. Ini adalah dorongan untuk pengembangan dan penampilan paralel komputer generasi pertama di negara-negara ini.

Pelopor dalam bidang teknik komputer adalah Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman. Pada tahun 1941, ia menciptakan komputer pertama yang dikendalikan oleh sebuah program. Mesin, yang disebut Z3, dibangun di atas relai telepon, dan program untuk itu dikodekan pada pita berlubang. Perangkat ini mampu bekerja dalam sistem biner, serta beroperasi dengan angka floating point.

Komputer pertama yang benar-benar dapat diprogram bekerja secara resmi diakui sebagai model berikutnya dari mesin Zuse - Z4. Dia juga tercatat dalam sejarah sebagai pencipta bahasa pemrograman tingkat tinggi pertama yang disebut Planckalkühl.

Pada tahun 1942, peneliti Amerika John Atanasoff (Atanasoff) dan Clifford Berry menciptakan perangkat komputasi yang dioperasikan pada tabung vakum. Mesin juga menggunakan kode biner dan dapat melakukan sejumlah operasi logis.

Pada tahun 1943, di laboratorium pemerintah Inggris, dalam suasana kerahasiaan, komputer pertama dibangun, yang diberi nama "Colossus". Alih-alih relai elektromekanis, ia menggunakan 2 ribu tabung elektronik untuk menyimpan dan memproses informasi. Itu dimaksudkan untuk memecahkan dan mendekripsi kode pesan rahasia yang dikirimkan oleh mesin enkripsi Jerman "Enigma", yang banyak digunakan oleh Wehrmacht. Keberadaan aparatur ini disimpan dalam kerahasiaan ketat untuk waktu yang lama. Setelah perang berakhir, perintah penghancurannya ditandatangani secara pribadi oleh Winston Churchill.

Pengembangan arsitektur

Pada tahun 1945, matematikawan Amerika keturunan Hungaria-Jerman John (Janos Lajos) von Neumann menciptakan prototipe arsitektur. komputer modern... Dia mengusulkan untuk menulis program dalam bentuk kode langsung ke dalam memori mesin, menyiratkan penyimpanan bersama program dan data dalam memori komputer.

Arsitektur von Neumann membentuk dasar untuk komputer elektronik universal pertama yang dibuat di Amerika Serikat pada waktu itu - ENIAC. Raksasa ini memiliki berat sekitar 30 ton dan terletak di area seluas 170 meter persegi. Mesin itu menggunakan 18 ribu lampu. Komputer ini dapat melakukan 300 perkalian atau 5 ribu penjumlahan dalam satu detik.

Komputer terprogram universal pertama di Eropa diciptakan pada 1950 di Uni Soviet (Ukraina). Sekelompok ilmuwan Kiev, yang dipimpin oleh Sergei Alekseevich Lebedev, merancang mesin penghitung elektronik kecil (MESM). Kecepatannya adalah 50 operasi per detik, berisi sekitar 6 ribu tabung vakum.

Pada tahun 1952, teknologi komputer domestik dilengkapi dengan BESM - mesin penghitung elektronik besar, yang juga dikembangkan di bawah kepemimpinan Lebedev. Komputer ini, yang melakukan hingga 10 ribu operasi per detik, adalah yang tercepat di Eropa saat itu. Informasi dimasukkan ke dalam memori mesin dengan bantuan pita berlubang, data dikeluarkan melalui pencetakan foto.

Pada periode yang sama di Uni Soviet, serangkaian komputer besar diproduksi dengan nama umum "Strela" (penulis pengembangannya adalah Yuri Yakovlevich Bazilevsky). Sejak 1954, produksi serial komputer universal Ural dimulai di Penza di bawah kepemimpinan Bashir Rameev. Model Terbaru adalah perangkat keras dan perangkat lunak yang kompatibel satu sama lain, ada banyak pilihan perangkat periferal, memungkinkan Anda untuk merakit mesin dengan berbagai konfigurasi.

transistor. Rilis komputer serial pertama

Namun, lampu sangat cepat mati, sehingga sangat sulit untuk bekerja dengan mesin. Transistor, ditemukan pada tahun 1947, memecahkan masalah ini. Menggunakan sifat listrik semikonduktor, ia melakukan tugas yang sama seperti tabung vakum, tetapi mengambil volume yang jauh lebih sedikit dan tidak mengkonsumsi banyak energi. Seiring dengan munculnya inti ferit untuk mengatur memori komputer, penggunaan transistor memungkinkan untuk secara signifikan mengurangi ukuran mesin, menjadikannya lebih andal dan lebih cepat.

Pada tahun 1954, perusahaan Amerika Texas Instruments memulai produksi massal transistor, dan dua tahun kemudian, komputer generasi kedua pertama yang dibangun di atas transistor, TX-O, muncul di Massachusetts.

Di pertengahan abad terakhir, bagian penting dari organisasi pemerintah dan perusahaan besar menggunakan komputer untuk ilmiah, keuangan, perhitungan teknik, bekerja dengan sejumlah besar data. Secara bertahap, komputer memperoleh fitur-fitur yang kita kenal sekarang. Selama periode ini, komplotan, printer, dan media penyimpanan pada disk dan pita magnetik muncul.

Penggunaan aktif teknologi komputer telah menyebabkan perluasan area penerapannya dan membutuhkan penciptaan teknologi perangkat lunak baru. Bahasa pemrograman tingkat tinggi telah muncul yang memungkinkan Anda untuk mentransfer program dari satu mesin ke mesin lain dan menyederhanakan proses penulisan kode (Fortran, Cobol, dan lainnya). Program penerjemah khusus telah muncul yang mengubah kode dari bahasa-bahasa ini menjadi perintah yang langsung dirasakan oleh mesin.

Munculnya sirkuit terpadu

Pada tahun 1958-1960, berkat insinyur dari Amerika Serikat, Robert Noyce dan Jack Kilby, dunia belajar tentang keberadaan sirkuit terpadu. Atas dasar kristal silikon atau germanium, transistor mini dan komponen lainnya, kadang-kadang hingga ratusan dan ribuan, dipasang. Sirkuit mikro, berukuran lebih dari satu sentimeter, bekerja jauh lebih cepat daripada transistor dan mengonsumsi daya yang jauh lebih sedikit. Dengan kemunculannya, sejarah perkembangan teknologi komputasi menghubungkan kemunculan komputer generasi ketiga.

Pada tahun 1964, IBM merilis komputer pertama dari keluarga SYSTEM 360, berdasarkan sirkuit terpadu. Sejak saat itu, produksi massal komputer dapat dihitung. Secara total, lebih dari 20 ribu salinan komputer ini diproduksi.

Pada tahun 1972, di Uni Soviet, komputer UE (seri tunggal) dikembangkan. Ini adalah kompleks standar untuk pengoperasian pusat komputasi, yang memiliki sistem umum tim. Sistem Amerika IBM 360 diambil sebagai dasar.

Tahun berikutnya, DEC merilis komputer mini PDP-8, proyek komersial pertama di area ini. Biaya yang relatif rendah dari komputer mini memungkinkan untuk menggunakannya untuk organisasi kecil.

Selama periode yang sama, perangkat lunak terus ditingkatkan. Sistem operasi dikembangkan untuk mendukung jumlah maksimum perangkat eksternal, program baru muncul. Pada tahun 1964, BASIC dikembangkan - bahasa yang dirancang khusus untuk pelatihan programmer pemula. Lima tahun setelah itu, Pascal muncul, yang ternyata sangat nyaman untuk memecahkan berbagai masalah terapan.

Komputer pribadi

Setelah tahun 1970, produksi komputer generasi keempat dimulai. Perkembangan teknologi komputer saat ini ditandai dengan pengenalan sirkuit terpadu skala besar ke dalam produksi komputer. Mesin tersebut sekarang dapat melakukan ribuan juta operasi komputasi dalam satu detik, dan kapasitas RAM mereka meningkat menjadi 500 juta bit biner. Pengurangan yang signifikan dalam biaya komputer mikro telah mengarah pada fakta bahwa kesempatan untuk membelinya secara bertahap muncul untuk orang biasa.

Salah satu produsen komputer pribadi pertama adalah Apple. Steve Jobs dan Steve Wozniak, yang menciptakannya, merancang model PC pertama pada tahun 1976, memberinya nama Apple I. Biayanya hanya $ 500. Setahun kemudian, model berikutnya dari perusahaan ini disajikan - Apple II.

Komputer kali ini untuk pertama kalinya menjadi seperti peralatan rumah tangga: selain ukurannya yang ringkas, ia memiliki desain yang ramping dan antarmuka yang ramah pengguna. Proliferasi komputer pribadi pada akhir 1970-an menyebabkan permintaan untuk mainframe turun tajam. Fakta ini sangat mengkhawatirkan pabrikan mereka - perusahaan IBM, dan pada tahun 1979 merilis PC pertamanya di pasar.

Dua tahun kemudian, komputer mikro arsitektur terbuka pertama perusahaan muncul, berdasarkan mikroprosesor 16-bit Intel 8088. Komputer dilengkapi dengan layar monokrom, dua drive untuk floppy disk lima inci, 64 kilobyte RAM. Atas nama perusahaan pembuatnya, Microsoft secara khusus mengembangkan sistem operasi untuk mesin ini. Banyak klon PC IBM muncul di pasar, yang mendorong pertumbuhan produksi industri komputer pribadi.

Pada tahun 1984, Apple mengembangkan dan merilis komputer baru- Macintosh. Sistem operasinya sangat user-friendly: itu mewakili perintah dalam bentuk gambar grafis dan memungkinkan mereka untuk dimasukkan menggunakan manipulator - mouse. Ini membuat komputer lebih mudah diakses, karena sekarang tidak ada keterampilan khusus yang diperlukan dari pengguna.

Komputer generasi kelima dari teknologi komputasi, beberapa sumber berasal dari tahun 1992-2013. Singkatnya, konsep dasarnya dirumuskan sebagai berikut: ini adalah komputer yang dibuat berdasarkan mikroprosesor ultra-kompleks, memiliki struktur vektor paralel, yang memungkinkan untuk secara bersamaan menjalankan lusinan perintah berurutan yang tertanam dalam program. Mesin dengan beberapa ratus prosesor yang bekerja secara paralel memungkinkan pemrosesan data lebih akurat dan cepat, serta menciptakan jaringan yang efisien.

Perkembangan teknologi komputasi modern sudah memungkinkan untuk berbicara tentang komputer generasi keenam. Ini adalah komputer elektronik dan optoelektronik yang beroperasi pada puluhan ribu mikroprosesor, dicirikan oleh paralelisme besar-besaran dan mensimulasikan arsitektur sistem biologis saraf, yang memungkinkan mereka untuk berhasil mengenali gambar yang kompleks.

Setelah secara konsisten mempertimbangkan semua tahapan perkembangan teknologi komputasi, perlu diperhatikan fakta yang menarik: penemuan yang telah membuktikan diri di masing-masing telah bertahan hingga hari ini dan terus digunakan dengan sukses.

Kelas komputasi

Ada berbagai pilihan untuk mengklasifikasikan komputer.

Jadi, menurut tujuannya, komputer dibagi:

  • untuk yang universal - yang mampu memecahkan berbagai masalah matematika, ekonomi, teknik, ilmiah, dan lainnya;
  • berorientasi masalah - pemecahan masalah dari arah yang lebih sempit, biasanya terkait dengan pengelolaan proses tertentu (pendaftaran data, akumulasi dan pemrosesan sejumlah kecil informasi, melakukan perhitungan sesuai dengan algoritma sederhana). Mereka memiliki sumber daya perangkat lunak dan perangkat keras yang lebih terbatas daripada kelompok komputer pertama;
  • komputer khusus memecahkan, sebagai suatu peraturan, tugas-tugas yang ditentukan secara ketat. Mereka memiliki struktur yang sangat khusus dan, dengan kompleksitas perangkat dan kontrol yang relatif rendah, cukup andal dan produktif di bidangnya. Ini adalah, misalnya, pengontrol atau adaptor yang mengontrol sejumlah perangkat, serta mikroprosesor yang dapat diprogram.

Dalam hal ukuran dan kapasitas produktif, teknologi komputasi elektronik modern dibagi menjadi:

  • pada ekstra besar (superkomputer);
  • komputer besar;
  • komputer kecil;
  • sangat kecil (mikrokomputer).

Jadi, kami melihat bahwa perangkat, pertama kali ditemukan oleh manusia untuk memperhitungkan sumber daya dan nilai, dan kemudian dengan cepat dan akurat melakukan perhitungan kompleks dan operasi komputasi, terus berkembang dan meningkat.

Istilah "komputasi" berarti totalitas sistem teknis, yaitu, komputer, dan alat matematika, metode dan teknik yang digunakan untuk memfasilitasi dan mempercepat penyelesaian tugas padat karya yang terkait dengan pemrosesan informasi (perhitungan), serta cabang teknologi yang terlibat dalam pengembangan dan pengoperasian komputer.

Elemen fungsional utama komputer modern, atau komputer (dari kata bahasa Inggris menghitung untuk menghitung, menghitung), dibuat pada perangkat elektronik, oleh karena itu disebut komputer elektronik, atau disingkat komputer.

Menurut metode penyajian informasi, komputer dibagi menjadi tiga kelompok:

Komputer analog (AVM), di mana informasi disajikan dalam bentuk variabel yang terus berubah, dinyatakan dalam beberapa besaran fisik;

Komputer digital (DVM), di mana informasi disajikan dalam bentuk nilai diskrit variabel (angka), dinyatakan dengan kombinasi nilai diskrit dari setiap kuantitas fisik (angka);

Komputer hybrid yang menggunakan kedua cara menyajikan informasi.

Masing-masing cara penyajian informasi tersebut memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Komputer digital paling tersebar luas karena keakuratan hasilnya, pada prinsipnya, tidak bergantung pada keakuratan pembuatannya. Ini menjelaskan fakta bahwa perangkat komputasi analog pertama - penggaris geser - hanya muncul pada abad ke-17, dan alat digital paling kuno untuk memfasilitasi perhitungan adalah tangan manusia dan kerikil. Berkat penghitungan, kuintupel dan sistem desimal perhitungan.

Penemuan yang lebih baru untuk menghitung adalah tag berlekuk dan tali yang diikat. Perangkat pertama yang dirancang khusus untuk komputasi adalah sempoa sederhana, dari mana perkembangan komputasi dimulai. Penghitungan sempoa, sudah dikenal di Mesir Kuno dan Yunani Kuno jauh sebelum zaman kita, ada hingga abad 16-17, ketika digantikan oleh perhitungan tertulis. Perhatikan bahwa sempoa berfungsi tidak begitu banyak untuk memfasilitasi perhitungan yang sebenarnya untuk menghafal hasil antara. Beberapa jenis sempoa dikenal: sempoa Yunani (Mesir) dalam bentuk papan, di mana garis digambar dan kerikil ditempatkan di kolom yang dihasilkan; Sempoa Romawi, di mana kerikil bisa bergerak di sepanjang alur; Suan Pan Cina dan Soroban Jepang dengan bola digantung di ranting; tabel hitung, terdiri dari garis horizontal yang sesuai dengan satuan, puluhan, ratusan, dll., dan garis vertikal, yang ditujukan untuk suku dan faktor individual; token (hingga empat) ditempatkan pada baris ini. Sempoa Rusia - sempoa muncul pada abad XVI-XVII, mereka masih digunakan sampai sekarang. Sempoa Rusia berdiri di tempat khusus di antara varietas sempoa, karena mereka menggunakan desimal, dan bukan sistem bilangan lima kali lipat, seperti semua sempoa lainnya. Kelebihan utama dari penemu sempoa adalah untuk menciptakan sistem penentuan posisi representasi angka (lihat. Sistem bilangan).

PEMENANG NORBERT
(1894-1964)

Kehidupan Wiener diketahui secara rinci berkat buku otobiografinya "Mantan anak ajaib" dan "Saya seorang ahli matematika" (yang terakhir tersedia dalam terjemahan Rusia).

Ilmuwan masa depan memasuki sekolah pada usia 9 tahun, tetapi tingkat pengetahuannya bahkan sesuai dengan pengetahuan kelas yang lulus. Ayahnya, seorang profesor bahasa Slavia di Universitas Harvard di AS, menyusun program pelatihan khusus yang sangat kompleks untuk putranya. N. Wiener lulus dari perguruan tinggi pada usia 14 tahun, pada usia 18 tahun ia menerima gelar Ph.D. untuk disertasi dalam logika matematika.

Wiener melanjutkan pendidikannya di Eropa, di Cambridge, dan kemudian di Göttingen, di mana ia bertemu D. Hilbert.

Tahun-tahun pertama setelah kembali ke tanah airnya adalah untuk tahun N. Wiener mencari jalannya sendiri dalam matematika. Selama periode 1915 hingga 1919, ia berganti banyak pekerjaan sampai ia mendapat pekerjaan mengajar di Massachusetts Institute of Technology, di mana ia bekerja sepanjang hidupnya.

Aplikasi matematika selalu dalam bidang visi Wiener. Atas idenya, sebuah perangkat diciptakan untuk memperbaiki sirkuit listrik, dia berpikir tentang komputer, mengembangkan masalah pengkodean dan penguraian pesan.

Selama Perang Dunia Kedua, Wiener terlibat dalam tugas mengendalikan tembakan artileri anti-pesawat. Dalam perang sebelumnya, ia menyusun tabel untuk menembak sasaran tetap, tetapi bagaimana cara mengendalikan tembakan pada sasaran yang bermanuver? Wiener membangun teori peramalan berdasarkan perangkat nyata yang dibuat.

Bekerja pada masalah yang diterapkan, Wiener secara bertahap akan memberikan peran yang lebih dan lebih penting masukan dalam berbagai sistem. Ilmuwan mulai mencari fenomena umpan balik dalam fisiologi. Wiener sampai pada kesimpulan bahwa ada hukum universal tentang kontrol, pengembangan, transformasi informasi baik dalam sistem teknis maupun sistem kehidupan. Dia mulai berbicara tentang ilmu baru - sibernetika.

Pada tahun 1948, bukunya Cybernetics, atau Control and Communication in an Animal and a Machine, diterbitkan, dan peredarannya dengan cepat terjual habis. Nama pencipta ilmu baru itu mulai dikenal luas Wiener menulis buku dan brosur baru yang diterjemahkan ke banyak bahasa dunia, memberikan kuliah di berbagai negara, membahas dan mengembangkan berbagai aspek sibernetika.

Wiener adalah salah satu matematikawan terbesar abad ke-20, tetapi popularitasnya yang luas terutama karena reputasinya sebagai pencipta dan pempopuler sibernetika.

Langkah penting berikutnya dalam perkembangan teknologi komputer adalah pembuatan mesin penjumlahan dan mesin penjumlahan. Mesin semacam itu dirancang secara independen oleh penemu yang berbeda.

Dalam manuskrip ilmuwan Italia Leonardo da Vinci (1452-1519) ada sketsa penambah 13-bit. Proyek lain, mesin 6-bit, dikembangkan oleh ilmuwan Jerman W. Schickard (1592-1636), dan mesin itu sendiri seharusnya dibangun pada tahun 1623. Namun, penemuan ini tetap tidak diketahui sampai pertengahan abad ke-20. sehingga tidak berdampak pada perkembangan teknologi komputer.

Selama lebih dari 300 tahun, diyakini bahwa mesin penjumlahan (8-bit) pertama dirancang pada tahun 1641 dan dibangun pada tahun 1645 oleh B. Pascal, yang, terlebih lagi, mengatur "produksi serial" dari mesinnya. Beberapa salinan mobil bertahan hingga hari ini. Mesin mekanis ini memungkinkan untuk melakukan penjumlahan dan pengurangan, serta perkalian (pembagian) dengan penambahan berganda (pengurangan).

Perancang mesin penjumlahan adalah yang pertama menerapkan gagasan untuk mewakili angka dengan sudut rotasi roda penghitung: setiap angka dari 0 hingga 9 memiliki sudutnya sendiri. Ketika menerapkan ide lain - ide transfer puluhan otomatis - Pascal mengalami kesulitan tertentu: mekanisme yang ia temukan untuk mentransfer puluhan bekerja ketika roda penghitung berputar hanya dalam satu arah, dan ini tidak memungkinkan pengurangan dengan memutar roda dalam arah yang berlawanan. Jalan keluar yang sederhana dan cerdik dari situasi ini, yang ditemukan oleh Pascal, sangat berhasil sehingga digunakan dalam komputer modern... Pascal menggantikan pengurangan dengan penjumlahan dengan komplemen dari pengurangan. Untuk mesin Pascal 8-bit yang bekerja dalam desimal, komplemen dari bilangan tersebut adalah bilangan , sehingga operasi pengurangan dapat diganti dengan penambahan:

Jumlah yang dihasilkan akan lebih dari perbedaan yang diinginkan sebesar 100.000.000, tetapi karena mesinnya 8-bit, unit di bit kesembilan menghilang begitu saja ketika puluhan ditransfer dari yang kedelapan.

Salinan pertama mesin penjumlahan pertama di dunia, yang melakukan keempat operasi aritmatika, dibuat pada tahun 1673 oleh GV Leibniz setelah hampir empat puluh tahun mengerjakan "instrumen aritmatika".

Pada abad XVII 1-19. perbaikan mesin penambahan mekanis dilanjutkan, dan kemudian juga penambahan mesin dengan penggerak listrik. Perbaikan ini murni mekanis di alam dan kehilangan signifikansi mereka dengan transisi ke elektronik.

Satu-satunya pengecualian adalah mesin ilmuwan Inggris C. Babbage (1791-1871): perbedaan (1822) dan analitis (1830, konsep).

Mesin perbedaan dimaksudkan untuk mentabulasi polinomial dan, dari sudut pandang modern, adalah komputer khusus dengan program tetap (kaku). Mesin memiliki "memori": beberapa register untuk menyimpan nomor; penghitung jumlah operasi dengan panggilan - saat melakukan sejumlah langkah perhitungan tertentu, panggilan terdengar; perangkat pencetakan - hasilnya dicetak, dan pada waktunya operasi ini digabungkan dengan perhitungan pada langkah berikutnya.

Saat mengerjakan mesin pembeda, Babbage muncul dengan ide untuk membuat komputer digital untuk melakukan berbagai perhitungan ilmiah dan teknis, yang, bekerja secara otomatis, akan menjalankan program tertentu. Proyek mesin ini, yang disebut oleh penulis sebagai proyek analitis, pertama-tama mengherankan oleh fakta bahwa semua perangkat dasar komputer modern diramalkan di dalamnya, serta tugas-tugas yang dapat diselesaikan dengan bantuannya.

Mesin analitik Babbage seharusnya mencakup perangkat berikut: "gudang" - perangkat untuk menyimpan informasi digital (sekarang disebut penyimpanan atau memori);

"Pabrik" - perangkat yang melakukan operasi pada angka yang diambil dari "gudang" (sekarang menjadi perangkat aritmatika);

perangkat yang namanya tidak diberikan Babbage dan yang mengontrol urutan tindakan mesin (sekarang ini adalah perangkat kontrol);

perangkat masukan dan keluaran informasi.

Menunggu hasil perhitungan.

Babbage bermaksud menggunakan kartu berlubang (punched card) seperti yang digunakan oleh penenun dan mekanik Perancis J.M. Jacquard (1752-1834) untuk mengontrol pengoperasian alat tenun. Babbage disediakan untuk input ke dalam mesin tabel nilai fungsi dengan kontrol saat memasukkan nilai argumen.

Informasi keluaran dapat dicetak, serta dilubangi pada kartu berlubang, yang memungkinkan untuk memasukkannya kembali ke dalam mesin jika perlu.

Babbage juga mengusulkan gagasan mengendalikan proses komputasi secara terprogram dan perintah yang sesuai - analog dari perintah cabang bersyarat modern: pertanyaan untuk memilih salah satu dari dua kemungkinan kelanjutan program diputuskan oleh mesin, tergantung pada tanda tertentu nilai yang dihitung.

Babbage juga menyediakan penghitung khusus jumlah operasi, yang tersedia di semua komputer modern.

Dengan demikian, mesin analitik Babbage adalah komputer pertama yang dikendalikan oleh perangkat lunak di dunia. Program pertama di dunia juga dikompilasi untuk mesin ini, dan pemrogram pertama adalah Augusta Ada Lovelace (1815-1852), putri penyair Inggris J. Byron. Untuk menghormatinya, salah satu bahasa pemrograman modern disebut "Ada".

Komputer modern dalam strukturnya sangat mirip dengan mesin analitik Babbage, tetapi, tidak seperti itu (dan semua mesin penjumlahan mekanis), mereka menggunakan prinsip penerapan perhitungan yang sama sekali berbeda berdasarkan sistem bilangan biner.

Prinsip biner diimplementasikan menggunakan relai elektromagnetik - elemen yang dapat berada di salah satu dari dua keadaan yang mungkin dan berubah dari satu keadaan ke keadaan lain saat terkena sinyal listrik eksternal.

Jika dalam mesin penambah elektromekanis hanya sifat energi listrik yang digunakan, maka pada mesin yang dibangun di atas relai, listrik menjadi peserta paling penting dan langsung dalam proses komputasi.

Mesin penghitung pertama yang menggunakan relai listrik dirancang pada tahun 1888 oleh seorang Amerika keturunan Jerman G. Hollerith (1860-1929) dan sudah pada tahun 1890 digunakan dalam sensus AS. Mesin ini disebut tabulator, termasuk relay, counter, dan kotak sortir. Data tersebut diterapkan pada kartu punch yang hampir tidak berbeda dengan yang modern, dalam bentuk punch. Ketika kartu punch melewati mesin dalam posisi di mana ada lubang, terjadi korsleting sirkuit listrik, pada penghitung yang sesuai, itu ditambahkan satu, setelah itu kartu punch jatuh ke kompartemen tertentu dari kotak penyortiran.

Saat ini, komputer semakin banyak digunakan untuk mengelola produksi yang kompleks.

Perkembangan tabulator dan teknik penghitungan dan perforasi lainnya memungkinkan pada akhir 30-an - awal 40-an. abad kita untuk membangun komputer universal seperti itu dengan kontrol terprogram, di mana elemen "penghitungan" utama (dalam terminologi modern - basis elemen) adalah relai elektromekanis.

Mesin relai beroperasi untuk waktu yang lama, meskipun tampilannya elektronik. Secara khusus, mesin RVM-1 yang dirancang oleh insinyur Soviet N.I.Bessonov beroperasi hingga tahun 1965, tetapi mesin relai tidak dapat bersaing dengan komputer elektronik untuk waktu yang lama, karena persyaratan keandalan dan kecepatan meningkat.

Proyek pertama komputer elektronik muncul hanya sedikit lebih lambat daripada proyek mesin relai, karena penemuan yang diperlukan untuk pembuatannya dibuat pada akhir tahun 1920-an. abad kita: pada tahun 1904, dioda lampu elektronik dua elektroda muncul; pada tahun 1906 - triode tabung elektronik tiga elektroda; pada tahun 1918 - relai elektronik (pemicu tabung).

Mesin komputasi elektronik pertama dianggap sebagai mesin ENIAC (integrator numerik elektronik dan kalkulator), yang dikembangkan di University of Pennsylvania di AS. ENIAC dibangun pada tahun 1945, memiliki kontrol perangkat lunak otomatis, tetapi tidak memiliki perangkat memori internal untuk menyimpan perintah.

Komputer pertama dengan semua komponen mesin modern adalah mesin Inggris EDSAK, yang dibuat di Universitas Cambridge pada tahun 1949. Ini adalah komputer pertama yang menerapkan prinsip "program tersimpan", yang dirumuskan pada tahun 1945-1946. Matematikawan Amerika J. Neumann (1903-1957).

Prinsip ini adalah sebagai berikut:

perintah dan angka yang sejenis dalam bentuk representasi di mesin (ditulis dalam kode biner);

nomor disimpan dalam perangkat penyimpanan yang sama dengan program;

berkat bentuk numerik penulisan perintah program, mesin dapat melakukan operasi pada perintah.

Komputer domestik pertama adalah mesin penghitung elektronik kecil (MESM), yang dikembangkan pada 1947-1951. di bawah kepemimpinan ilmuwan Soviet, Akademisi S. A. Lebedev (1902-1974), yang namanya dikaitkan dengan pengembangan lebih lanjut teknologi komputer Soviet.

MESM hanya mengeksekusi 12 perintah, kecepatan nominalnya adalah 50 operasi per detik. Memori operatif MESM, dieksekusi pada pemicu, dapat menyimpan 31 angka biner tujuh belas bit dan 64 instruksi dua puluh bit. Selain itu, ada perangkat penyimpanan eksternal.

Menariknya, penyimpanan terpisah di memori akses acak MESM angka dan perintah bertentangan dengan prinsip Neumann dari program yang disimpan, yang menjadi dasar desain komputer selama bertahun-tahun. Di komputer modern, ada juga penyimpangan dari prinsip ini, khususnya, tidak perlu melakukan operasi pada nilai-nilai yang dikodekan dalam perintah program.

Dalam sejarah perkembangan komputer elektronik, dimulai dengan ENIAC, EDSAK, MESM dan berlanjut hingga sekarang, biasanya dibedakan empat periode, sesuai dengan empat generasi yang disebut komputer. Periode-periode ini dapat dibedakan dengan alasan yang berbeda, itulah sebabnya seringkali sulit untuk menetapkan mobil tertentu ke generasi tertentu. Beberapa karakteristik rata-rata generasi ditunjukkan pada tabel.

Contoh mesin domestik BESM-6 (kepala desainer - S. A. Lebedev) menunjukkan betapa terkadang sulit untuk secara jelas menentukan generasi mesin. Pengembangan BESM-6 selesai pada tahun 1966; basis elemen - transistor semikonduktor; kinerja - operasi per detik, kapasitas memori akses acak (RAM) - bit. Menurut karakteristik ini, dia milik generasi kedua, menurut yang lain - ke generasi ketiga. Terkadang komputer dibagi menjadi beberapa kelas: komputer mini, komputer kecil, menengah, besar, dan super.

Karakteristik generasi komputer elektronik

Generasi komputer

Batas kronologis periode

Awal 50-an - pertengahan 50-an

Akhir 50-an-pertengahan 60-an

Akhir 60-an - awal 70-an

Pertengahan 70-an

Dasar elemen: prosesor

Lampu vakum

Transistor semikonduktor

Sirkuit terintegrasi

Sirkuit terintegrasi besar

memori akses acak (RAM)

Garis penundaan merkuri, tabung sinar katoda

inti ferit

inti ferit

Kinerja (operasi per detik)

Kapasitas RAM (digit biner - bit)

Kapasitas memori super cepat (bit)

Perangkat lunak, bahasa pemrograman

Bahasa mesin, perpustakaan program standar

Ditambahkan: bahasa tingkat tinggi, penerjemah dari bahasa-bahasa ini

Ditambahkan: bahasa kontrol pekerjaan, sistem operasi, paket program aplikasi

Ditambahkan: bahasa non-prosedural, generator program, sistem operasi waktu nyata

Paralelisme dalam eksekusi program

Eksekusi perintah sekuensial murni

Eksekusi perintah yang tumpang tindih: perintah berikutnya mulai dijalankan sebelum akhir dari yang sebelumnya.

Eksekusi perintah yang tumpang tindih dikombinasikan dengan I / O

Paralel: beberapa instruksi dieksekusi secara bersamaan pada beberapa set operan

Modus penggunaan

Eksklusif (satu tugas diselesaikan pada satu prosesor), jalannya tugas dikendalikan oleh pengguna

Eksklusif, jalannya tugas dikendalikan oleh operator manusia

Batch, kolektif (beberapa tugas secara bersamaan dalam solusi), jalannya tugas dikendalikan oleh sistem operasi

Pada banyak prosesor, satu tugas dapat diselesaikan (secara paralel), jalannya tugas dikendalikan oleh mesin khusus - "pendorong"

Produksi

Individu

Serial

Sistem mesin yang kompatibel

Kompleks komputasi

Area aplikasi

Perhitungan ilmiah

Ditambahkan: perhitungan teknis

Ditambahkan: perhitungan ekonomi

Ditambahkan: kontrol real-time dari sistem besar

Perwakilan khas:

komputer domestik komputer asing foreign

BESM-4 IBM-7090

EC-1060 IBM-370/75

"Elbrus" KREI-1

Operasi per detik untuk senior, dan kapasitas RAM - dari bit ke bit.

Mesin milik sistem yang sama memiliki perangkat lunak dan, sebagian besar, kompatibilitas perangkat keras dari bawah ke atas. Kompatibilitas perangkat lunak bottom-up berarti bahwa program apa pun yang berjalan pada mesin junior harus dijalankan pada mesin senior tanpa perubahan apa pun, dan, tentu saja, hasil perhitungannya harus sama.

Keluarga komputer kecil (komputer SM) dengan kecepatan operasi hingga 1 detik dan kapasitas RAM hingga bit juga telah tersebar luas. ES EVM - tujuan universal; area utama penerapan komputer SM adalah otomatisasi objek dan proses teknologi, eksperimen ilmiah dan instalasi uji, pekerjaan desain dan rekayasa.

Komputer ES dan komputer SM diproduksi di Uni Soviet dan di negara-negara lain dari komunitas sosialis.

Baru-baru ini, istilah komputer pribadi (PC), atau komputer pribadi, menjadi semakin umum. Komputer pribadi adalah mesin berukuran kecil yang digunakan baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam bidang ilmiah, teknik, manajemen, editorial, dan penerbitan, serta bidang kegiatan lainnya. PC biasanya merujuk ke komputer mikro, karena dibuat berdasarkan mikroprosesor, mis. berdasarkan satu atau lebih sirkuit terpadu skala besar.

Jika perlu, PC dapat saling berhubungan atau terhubung ke mesin yang lebih kuat, membentuk apa yang disebut jaringan komputer. Misalnya, peralatan khas kelas ilmu komputer sekolah terdiri dari tempat kerja guru dan 8-15 tempat kerja siswa. Masing-masing memiliki monitor video dan PC. Biasanya ditempatkan di blok yang sama dengan keyboard. Selain itu, di tempat kerja guru dipasang: perangkat pencetakan, memori pada disk magnetik, plotter, dan perangkat lainnya. Jalur komunikasi menyediakan transfer data antara tempat kerja guru dan siswa.

PC modern memiliki kecepatan urutan operasi per detik dan RAM dengan kapasitas bit. Contoh umum PC domestik adalah mesin: Agat, Corvette, DVK-3 dan DVK-4, ES-1840 dan ES-1841.