Кто изобрел вычислительную машину
Сложные современные радиосистемы и даже многие бытовые приборы немыслимы без вычислительной техники, поэтому читателям "Радио" небезынтересно будет узнать о зарождении компьютера.
У истоков этого процесса стоял английский математик Чарльз Бэббидж (1791-1871). Его "аналитическая машина" предвосхитила появление ЭВМ более чем на сто лет. Человек разносторонних интересов, он занимался также геологией, археологией, астрономией. Известны сочинения Бэббиджа по экономике, политологии и богословию. Но в анналах истории он навсегда останется как изобретатель первой в мире цифровой машины общего назначения. Замысел ее создания возник у ученого в 1833 г., и этому делу он посвятил всю оставшуюся жизнь.
Машина Бэббиджа, в отличие от современных ЭВМ, работала не в двоичной, а в десятичной системе счисления, но была основана в общем на тех же принципах. Так, например, она содержала логические элементы.
Теоретически машина Бэббиджа могла выполнять любые математические операции, храня в памяти последовательности команд (по-современному - программу) и используя перфокарты в качестве запоминающего устройства большой емкости для запоминания математических таблиц, ввода данных и программ. Идею перфокарт Бэббидж заимствовал из текстильной промышленности: они применялись в ткацком станке Жаккарда.
В технической работе с машиной Бэббиджу помогала математически одаренная дочь поэта Байрона - Ада Байрон, в замужестве Лавлейс, - первая в мире программистка. В ее честь назван язык программирования - "АДА". "Аналитическая машина, - писала леди Лавлейс, - вышивает алгебраические структуры точно так же, как станок Жаккарда - цветы и листья".
Центральный процессор (по современной терминологии) аналитической машины содержал пятьдесят тысяч колесиков и тысячу осей.
К сожалению, реализация идей Бэббиджа на механических устройствах не могла привести к успеху. Лишь с появлением электронных приборов стало возможно осуществить замыслы ученого.
Кто же построил первую ЭВМ? Долгое время первой ЭВМ считался ЭНИАК (аббревиатура английского названия - "электронный численный интегратор и калькулятор"), построенный более чем на 18 000 электронных лампах во время второй мировой войны в Пенсильванском университете (США) под руководством Джона У. Мокли (1907-1980). Однако приоритет создания первой ЭВМ был окончательно присужден (в буквальном смысле!) в 1973 г. американскому ученому болгарского происхождения Джону В. Атанасову, родившемуся в 1903 г. в Гамильтоне (штат Нью-Йорк).
В конце 30-х годов Атанасов, профессор колледжа штата Айова, после попыток создания аналоговых устройств для производства сложных вычислений, начал работать над "собственно вычислительной машиной", или, как сказали бы сегодня, - цифровым компьютером на основе двоичной системы счисления. Машина строилась на электромеханических и электронных компонентах. Атанасов изобрел, в частности, регенеративную память на конденсаторах. При помощи аспиранта Клиффорда Э. Берри он построил опытный образец машины для решения дифференциальных уравнений. Машина получила название Эй-Би-Си ("Атанасов-Берри-Компьютер").
В 1941 г. профессор Мокли, приглашенный из Пенсильванского университета, изучил машину Атанасова-Берри и документацию к ней - 35 страниц с изложением принципа действия. Эта документация требовалась для получения средств на исследовательскую работу и должна была служить основой для заявки на патент. Но из-за военного времени заявка так и не была подана. В 1942 г. Атанасов уже работал в одной из лабораторий ВМС США.
В 1946 г. рассекретили ЭНИАК, и вскоре после этого Мокли и его ассистент Дж. Преспер Эккерт (род. 1919) подали ряд патентных заявок, связанных с ЭНИАКом.
Атанасов стал отстаивать свой приоритет лишь тогда, когда организация, в которой он работал, вступила в тяжбу с владельцами патентов Мокли-Эккерта. В 1973 г. коллегия Миннеаполисского окружного суда постановила, что Мокли "вывел" идеи, составившие основу его с Эккертом патентов, из своего давнего визита к Атанасову. "Первым электронным компьютером" суд признал не ЭНИАК, а Эй-Би-Си.
Постановление суда нельзя считать строгим критерием в вопросах приоритета, но в данном случае оно было выработано с широким привлечением квалифицированных специалистов. Вина Мокли состояла "только" в том, что он не сослался на Эй-Би-Си - специализированную ЭВМ, на основе которой был создан ЭНИАК.
"Отец ЭВМ" Дж. В. Атанасов в 1983 г. был награжден медалью Института инженеров по электротехнике и электронике США, а в 1985 г. - орденом Народной Республики Болгарии I-й степени.
А что же Мокли? У читателя не должно сложиться впечатление о нем, как о "патентном пирате". Вклад этого ученого в становление вычислительной техники неоспорим. Компьютер Эй-Би-Си так и остался экспериментальным устройством, тогда как ЭНИАК честно прослужил до 1955 г. Не потому ли Атанасов лишь с трудом был вовлечен в судебное разбирательство?
Споры о приоритете на выдающиеся открытия и изобретения проходят через всю историю науки и техники. Напомним, что на изобретение математического анализа претендовали Исаак Ньютон (1643-1727) и Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716). Изобретателем молниеотвода считают не только Бенджамина Франклина (1706- 1790), но и Прокопа Дивиша (1698- 1765). Десятилетия не утихают споры о роли Александра Степановича Попова (1859-1905/06) и Гульельмо Маркони (1874-1937). Как ни парадоксально, этот вопрос занимал больше последующие поколения (в особенности в нашей стране), чем самих Попова и Маркони.
Очень не любил споров о приоритете Бенджамин Франклин. Он говорил, что лучше тратить время на создание новых опытов, чем на споры об уже сделанных.
Смотрите другие статьи раздела .
Изобретение электронной вычислительной машины — одно из величайших технических достижений второй половины двадцатого столетия, послужившее началом научно-технической революции. К этому грандиозному событию человечество шло с древних времен. В глубокой древности простейшими средствами вычислений были пальцы и фаланги пальцев на руках и ногах. В качестве технических приспособлений были деревянные палочки с нанесенными на них насечками, ремни и шнурки с завязанными узелками. Развитие простейших форм торговли способствовало изобретению разных счетов, одним из древнейших является абак. Это изобретение появилось в Китае и представляло собой доску, покрытую порохом. На доске делались пометки, которые можно было легко стереть. Если палочку с засечками использовали одноразово, то доску можно было использовать многократно. Одной из разновидностей абака была доска с углублениями, в которые при необходимости вкладывали камешки.
Прогресс не стоит на месте. Открытия в одной сфере человеческой деятельности очень часто приводят к важнейшим открытиям в других областях. Так, исследования в области астрономии способствовали появлению новых, более 
сложных вычислительных устройств. С изобретением Джоном Непером логарифмов (1614 г.), в 1620 году появилась логарифмическая линейка, позволявшая быстро умножать и делить цифры. Одними из первых изобретателей механической вычислительной машины были астроном Вильгельм Шикард (1623 г.) и знаменитый французский ученый Блез Паскаль (1642 г.). Вычислительная машина Паскаля позволяет и сегодня производить операции сложения и вычитания многозначных чисел без малейших погрешностей. В 1694 году появился знаменитый 12-разрядный арифмометр немецкого математика Лейбница, способный выполнять умножение и деление многозначных чисел.
Английский математик, инженер-механик, изобретатель Чарльз Беббидж с 1820 по 1856 годы работал над созданием универсальной аналитической вычислительной машины, способной выполнять нужные действия над предоставленными данными и разрешать арифметические задачи различной сложности. Работая над проектом, который намного опередил свое время, ученый не сумел достичь цели. Но созданные 
Ч.Беббиджем другие вычислительные устройства, долгое время использовали английские налоговые службы. Создание Беббиджем разностной машины уже поставило его в первые ряды создателей вычислительной техники. А основные идеи устройства и работы машины (механизм введения — выведения, данные, арифметическое устройство и память, условная передача управления, зависящая от полученного результата) были настолько тщательно разработаны, что первый компьютер, появившийся через 100 лет, во многом напоминал аналитическую машину Беббиджа. Его считают изобретателем механического компьютера.
Конец ХІХ века ознаменовался появлением электрических вычислительных машин. В 1875—1880 г.г. американцем Г.Холлеритом 
была изобретена машина-табулятор, предназначенная для обработки информации, помещенной на перфокарты. Позже Г. Холлерит основал фирму по выпуску табуляторов, на ее основе в начале ХХ столетия появилась известная во всем мире фирма ІBM. В табуляторе Холлерита были задействованы впервые электромеханические элементы. Дальнейшее изобретение и усовершенствование вычислительной техники напрямую связано с широчайшим использованием электричества. Создателем автоматической вычислительной машины принято считать немецкого изобретателя Конрада Цузе. В 1938 году он создал релейную электронно-вычислительную машину Z1 на базе телефонных реле, правда, записывающее устройство было еще механическим, через год появилась усовершенствованная модель Z2. Еще через два года Цузе представил первую в мире вычислительную машину с программным управлением с использованием двоичной системы. Аналогичные релейные вычислительные машины были созданы в США (Г. Айкен). 
В 1944 году машина «Марк-1» была передана Гарвардскому университету. Машины использовались для расчетов при создании атомной бомбы и расчетов траекторий ракет. Первую ЭВМ создал профессор Дж. Атаиасов и его ассистент К. Бери в годы второй мировой войны. Правда, машина не была еще универсальной. В 1946 году в США появилась первая универсальная ЭВМ (ЕНИАК). Она была сконструирована под руководством Дж. Еккерта и Дж. Моучли. С этого момента началась эра компьютеров. В 1949 г. англичанин М. Уилкс создал машину «ЕДСАК», в памяти которой сохранялась программа. В 1951 году в Америке запущен в серийное производство компьютер «ЮНИАК». Первый компьютер в СССР создан в Украине в 1951 г. — «МЭВМ», в 1952 году была построена «БЭВМ» под руководством академика С. Лебедева. Создание компьютера — лучшее изобретение ХХ века.
Немецкий астроном Иоганн Кеплер нередко сталкивался в своих изысканиях с вьшистительными задачами, решение которых требовало много труда и времени. К счастью, у него был коллега, придумавший, как помочь горю: Вильгельм Шикард, профессор математики в Тюбингене, изобрел первую засвидетельствованную вычислительную машину на шестеренках. Но, увы, Кеплеру не удалось воспользоваться новинкой — модель сгорела при пожаре. Лишь в конце 1950-х гг. удалось создать на основе сохранившихся чертежей копию машины Шикарда и доказать ее работоспособность.
Сыновняя помощь
Чтобы помочь отцу, сборщику налогов, в его утомительных подсчетах, Влез Паскаль разработал «Паскалину» — вычислительную машину, способную складывать и вычитать восьмизначные числа, автоматически совершая десятичный перенос. До середины XVII в. было сконструировано 50 таких машин, одна из которых стала собственностью шведской королевы Христины.
Помощь человечеству
Основатель и первый президент Прусской академии наук в Берлине Готфрид Вильгельм фон Лейбниц не только изобрел дифференциальное и интегральное исчисление, но и представил в 1673 г. ученому миру арифмометр, чье механическое устройство с цилиндрическими валиками и кареткой было значительно совершеннее, чем у Шикарда и Паскаля. В этой машине Лейбниц впервые применил изобретенное им двоичное счисление, на котором основана и работа будущих ЭВМ.
Начало серийного производства
На основе арифмометра Лейбница Шарль Ксавье Тома де Кольмар сконструировал в 1818 г. вычислительную машину, способную также извлекать квадратные корни, возводить в степень и вычислять значения тригонометрических функций. Арифмометр Кольмара отличался надежностью и точностью до двадцатого десятичного знака. В 1821 г. изобретатель приступил к серийному производству. В 1833 г. британский математик Чарльз Бэббидж изобрел первую счетную машину с программным управлением. Тем самым он стал духовным отцом цифровых вычислительных автоматов. Однако до того момента, когда Конрад Цузе создал первый современный компьютер, прошло еще более 100 лет.
- 1853 г.: в Стокгольме Георг Шейц создал первую счетную машину с печатающим устройством.
- 1873 г.: в Вюрцбурге инженер-механик Заллинг сконструировал счетную машину с клавиатурой.
- 1890 г.: Герман Холлерит получил патент на вычислительную машину с использованием перфокарт.
- 1967 г.: англичанин Норман Китц создал первый настольный электронный калькулятор — Anita МК VIII.
Приложение 4
Тест по теме:
«История развития вычислительной техники»
Выберите правильный ответ
1. Электронная вычислительная машина – это:
а) комплекс аппаратных и программных средств обработки информации ;
б) комплекс технических средств для автоматической обработки информации;
в) модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.
2. Персональный компьютер – это:
а) ЭВМ для индивидуального покупателя;
б) ЭВМ, обеспечивающая диалог с пользователем;
в) настольная или персональная ЭВМ, удовлетворяющая требования общедоступности и универсальности
3. Изобретатель механического устройства, позволяющего складывать числа:
а) П. Нортон;
б) Б. Паскаль;
в) Г. Лейбниц;
г) Д. Непер.
4. Ученый, соединивший идею механической машины с идеей программного управления:
а) Ч. Беббидж (середина XIX в.);
б) Дж. Атаносов (30е г. г. XX в.);
в) К. Бери (XXв.);
г) Б. Паскаль (середина XVII в.)
5. Первым программистом мира является:
а) Г. Лейбниц;
б) Ч. Бэббидж;
в) Дж. фон Нейман;
г) А. Лавлейс.
6. Страна, где создана первая ЭВМ, реализующая принципы программного управления:
б) Англия;
в) в Германии
7. Основоположник отечественной вычислительной техники:
8. Город, в котором была создана первая отечественная ЭВМ:
б) Москва;
в) Санкт-Петербург;
г) Екатеринбург.
9. Средство связи пользователя с ЭВМ второго поколения:
а) перфокарты;
б) магнитные жетоны;
в) магнитные ленты;
г) магнитные жетоны.
10. Первый инструмент для счета
а) палочки;
б) камешки;
в) рука человека;
г) ракушки.
11. Система счисления в русских счетах:
а) двоичная;
б) пятеричная;
в) восьмеричная;
г) десятичная.
12. Область применения ЭВМ первого поколения:
а) дизайн;
б) инженерные и научные расчет;
в) банковские дела;
г) архитектура и строительство.
13. Поколение ЭВМ, во времена которого стали появляться языки программирования высокого уровня:
а) первого;
б) второго;
в) третьего;
г) четвертого.
14. Поколение ЭВМ, элементной базой которых были транзисторы:
а) первого;
б) второго;
в) третьего;
г) четвертого.
15. Язык программирования в машинах первого поколения:
а) машинный код;
б) Ассемблер;
в) Бейсик
г) Фортран
Выберите все верные ответы:
16. Элементы ЭВМ третьего поколения:
а) интегральные микросхемы;
б) микропроцессоры
в) дисплей на основе ЭЛТ
г) магнитные диски
д) манипулятор «мышь»
17. Элементы аналитической машины Бэббиджа
а) блок ввода;
б) микропроцессор;
в) блок вывода;
г) контора;
д) мельница;
е) блок печати результата;
ж) арифметическое устройство;
з) память;
18. Элементы ЭВМ четвертого поколения:
а) интегральные микросхемы;
б) микропроцессоры;
в) цветной дисплей;
г) транзисторы;
д) манипулятор «джойстик»;
е) графопостроители.
19. Самые первые устройства для счета
а) https://pandia.ru/text/78/312/images/image003_40.jpg" width="206" height="69">.jpg" width="151" height="58">.jpg" width="146" height="71">0 " style="margin-left:-22.95pt;border-collapse:collapse;border:none">
а, г, д, е, и | |||||
Шкала оценивания результата работы
Баллы | Оценка |
Удовлетворительно |
|
Прототип калькулятора - арифмометр - существовал уже более 300 лет назад. В наши дни сделать сложные математические расчеты можно с легкостью, бесшумно нажимая на клавиши того же калькулятора или компьютера, мобильного телефона, смартфона (на которых установлены соответствующие приложения). А раньше эта процедура занимала много времени и создавала много неудобств. Но все же появление первого счетного устройства позволило сэкономить на затратах умственного труда, а также подтолкнуло к дальнейшему прогрессу. Поэтому интересно узнать, кто придумал арифмометр и когда это произошло.
Появление арифмометра
Кто придумал арифмометр первым? Этим человеком стал немецкий ученый Готфрид Лейбниц. Великий философ и математик сконструировал устройство, состоявшее из подвижной каретки и ступенчатого валика. Г. Лейбниц представил миру в 1673 году.
Его идеи перенял французский инженер Томас Ксавье. Он изобрел счетную машину для выполнения четырех действий арифметики. Установка чисел осуществлялась передвижением зубчатки по оси, пока в прорези не появятся нужные цифры, при этом каждому ступенчатому валику соответствовал один разряд чисел. Устройство приводилось в действие вращением ручного рычажка, который, в свою очередь, двигал шестерни и зубчатые валики, выдавая искомый результат. Это был первый арифмометр, запущенный в массовое производство.
Модификации устройства
Англичанин Дж. Эдмондзон был тем, кто придумал арифмометр с круговым механизмом (каретка совершает действие по окружности). Это устройство было создано в 1889 году на базе аппарата Томаса Ксавье. Однако особенных изменений в конструкции приспособления не произошло, и этот аппарат оказался таким же громоздким и неудобным, как и его предшественники. Тем же грешили и последующие аналоги прибора.
Хорошо известно, кто изобрел арифмометр с цифровой клавиатурой. Это был американец Ф. Болдуин. В 1911 году он представил счетное приспособление, в котором набор чисел производился по вертикальным разрядам, содержащим 9 знаков.
Производство в Европе таких счетных устройств наладил инженер Карл Линдстрем, создав более компактное по размерам и оригинальное по конструкции приспособление. Здесь ступенчатые валики уже располагались вертикально, а не горизонтально, и, помимо того, эти элементы были расставлены в шахматном порядке.
На территории Советского Союза первый арифмометр был создан на заводе «Счетмаш» им. Дзержинского в Москве в 1935 году. Он назывался клавишной (КСМ). Их производство продолжалось до а затем было возобновлено в виде новых моделей полуавтоматических машин только в 1961 году.
В эти же годы были созданы и автоматические устройства, такие как «ВММ-2» и «Зоемтрон-214» , которые использовались в различных сферах, при этом работа характеризовалась большим шумом и неудобством, однако это было единственное приспособление на то время, помогающее справляться с большим объемом расчетов.
Сейчас эти устройства считаются раритетом, их можно встретить только в качестве музейного экспоната или же в коллекции любителей старинной техники. Мы рассмотрели вопрос о том, кто придумал арифмометр, а также предоставили информацию об истории технического развития этого аппарата и надеемся, что эти сведения будут полезны для читателей.