От «Apple») создаёт персональный компьютер и получает на него патент!

Знаете ли вы, что первый в мире персональный компьютер был создан, отнюдь, не Стивом Джобсом и Стивом Возняком в гараже Пало-Альто, а простым советским конструктором Арсением Анатольевичем Гороховым в Омском НИИ авиационных технологий?

Мотаем время назад.

1950-е годы . Компьютеры огромные, громоздкие, дорогие. Советский «Вихрь» 1951 года, первая машина с выводом данных на экран, обладает оперативной памятью всего в 512 байт , занимает при этом двухэтажный дом. Американский «ровесник» – «Univac» – имеет накопитель на магнитной металлической ленте, быстродействующий принтер, но весит 13 тонн и стоит около 1,5 миллионов долларов. «Bendix G-15» , выпущенный в в 1956 году, получает название мини-компьютера – на деле весит 450 кг и стоит не менее 50 000 $. На звание персональной не тянет ни одна машина.

1960-е годы . Компьютеры становятся быстрее, мощнее, компактнее. В США выпускают первый коммерческий компьютер, оснащённый клавиатурой и монитором – «PDP-1» . Габариты нового аппарата – с три холодильника, цена – в десятки раз ниже стоимости обычного большого компьютера. Широкий шаг вперёд, но недостаточный для повсеместного внедрения техники. Всего было продано лишь 50 экземпляров .

Первым «домашним» компьютером претендует стать «Honeywell Kitchen Computer» , представленный в США в 1969 году. Весил он около 65 кг, стоил 10600$ , представлял из себя постамент со встроенной разделочной доской, панелью лампочек и кнопочек. Выполнял всего одну функцию – хранение различных рецептов. Для работы с «кухонным компьютером» требовались двухнедельные курсы, потому как рецепты выводились на экран в двоичном коде. Желающие приобрести столь дорогую «поваренную книгу» не нашлись.

1970-е годы . С созданием первого микропроцессора начинается эпоха персональных компьютеров. Изобретатели по всему миру соревнуются в сборке собственных моделей. Американский предприниматель Эдвард Робертс первым понимает, сколь велик потенциал 8-битного микропроцессора Intel 8080 , выпущенного в 1974 году, и создаёт на его базе микрокомпьютер «Altair 8800» . Благодаря заключённой сделке с компанией «Intel» на оптовую покупку микропроцессоров (75$ за штуку, при розничной стоимости – 360$), Робертс устанавливает на своё рекордную цену – всего 397 «баков»! Реклама на обложке уважаемого журнала «Popular Electronics» за 1975 год делает своё дело. В первый же месяц разработчики продают несколько тысяч экземпляров «Altair 8800» . Однако полученный заказ становится сюрпризом для покупателей: комплект представляет из себя набор деталей и ящик для корпуса. Пользователям приходится самим паять, тестировать, создавать программы на машинном языке. (Что, конечно, тоже неплохо, ведь именно на «Altair 8800» основатели «Microsoft» Бил Гейтс и Пол Аллен испытывают свою знаменитую программу – «Basic» ).

Как бы то ни было, компьютер Робертса – находка для изобретателей, а «простые смертные» по-прежнему остаются без техники. На помощь им в 1976 году приходят Стив Возняк и Стив Джобс, решающие продать свой «Apple I» , собранный для личного пользования в гараже Пало-Альто (Калифорния). Стоимость нового компьютера составляет 666,66$ . А главным достоинством является то, что, в отличие от «Altair 8800» и многих других машин того времени, «Apple I» предлагается уже собранным . Для работы требуются только корпус, клавиатура и монитор. Но и они будут включены в комплект 2 года спустя, в серийном выпуске цветного, звукового «Apple II» . Такова история персонального компьютера.

Стоп, стоп, стоп… А как же советский учёный, Омск и НИИ авиационных технологий?!

Ах, да! Совсем забыла. Есть в истории персональных компьютеров и тёмная страница .

Дело было так. В далёком 1968 году, за 8 лет до первого «яблока», советский инженер-электромеханик Арсений Анатольевич Горохов изобрёл машину под названием «Устройство для задания программы воспроизведения контура детали». Так, во всяком случае, указано в патенте, авторском свидетельстве № 383005 , от 18 мая 1968 года. Название не случайно, потому как предназначался разработанный аппарат, прежде всего, для создания сложных инженерных чертежей. Сам изобретатель предпочитает называть аппарат «программируемый прибор интеллектор».

Согласно чертежам, «интеллектор» имел монитор, отдельный системный блок с жёстким диском, устройством для решения автономных задач и персонального общения с ЭВМ, материнской платой, памятью, видеокартой и прочим, за исключением компьютерной мыши.

Изобретение запатентовали , но денег на опытный образец не дали , попросили подождать . Самому раздобыть необходимые 80 000 рублей простому советскому инженеру не удалось. Он взялся за новые проекты, а великое открытие так и осталось на бумаге. В 1970 году схема «интеллектора» была опубликована в «Бюллетене изобретений, открытий и товарных знаков», став доступной всем желающим.

Могла ли она попасть в руки американских инженеров? Судите сами: советские бюллетени и патенты в США всегда переводили с особым тщанием.

Мог ли советский инженер принести Родине почёт и славу? Риторический вопрос. Сам Арсений Анатольевич как-то заметил: «При наличии финансирования, можно было бы за семь лет создать в отрасль по компьютеризации» . Можно. Было бы. Ему ли, обладателю 40 авторских свидетельств и патентов, не знать этого. Вот только нужны ли эти свидетельства и патенты, когда гарантийные обязательства государства сильны лишь на бумаге?

Отложили в долгий ящик – упустили навсегда . Потому история персонального компьютера для США – время настоящее, а для России – прошедшее.

Омский инженер-электромеханик Арсений Горохов 45 лет назад изобрёл устройство, которое теперь называется Персональной ЭВМ

Как сообщает интернет-сайт «Время омское», посмотреть первый в мире персональный компьютер, сегодня, увы, невозможно, учреждение, где он был создан – «почтовый ящик» Омский НИИ авиационных технологий, несколько лет как закрыт. У автора изобретения остались патент , с описанием «Программируемого прибора интеллектора» и запись в российской книге рекордов ДИВО: 45 лет тому назад в 1968-м году омский инженер-электромеханик Арсений Горохов изобрёл устройство, которое теперь называется Персональной ЭВМ.

Сейчас личную «персоналку» Горохов использует в основном как пишущую машинку. По его словам, новой она была 5 лет назад, а сделать «ап-грейд», то есть модернизировать, дорого, пенсии не хватит.

Составные части современного компьютера – монитор, системный блок, клавиатура – были и в «интеллекторе» Горохова, правда, под другими названиями. Предназначался аппарат, прежде всего, для создания сложных инженерных чертежей. Был разработан Гороховым и свой «софт» – способ диалога с машиной без толстых пачек перфокарт и бригады программистов. Но дальше всесоюзного патента дело не пошло – «зелёный свет» не включили, и в 1975 году узнали, что термин «персональный компьютер» подарила миру американская компания «Эппл».

40 авторских свидетельств и патентов Арсения Горохова за три десятка лет – лишь моральное удовлетворение от работы. Следы материального остались в патентных ведомостях – 20 рублей за каждое изобретение , не вошедшее в серию. Если новинке всё-таки давали пробиться в «серию», автор получал в 1000 раз больше. Вот только распознать таинственный «закон везения» изобретателю удавалось далеко не всегда. И вероятные прибыли сейчас Горохов считает от противного, не «сколько получили, а сколько не смогли».

«Не нефть – будущее России, а изобретатели» – лейтмотив очередной статьи Горохова «Система ускоренного освоения изобретений», опубликованной в последнем, 12-м, номере 2003 года журнала «Интеллектуальная собственность». Жаль, что в России нет практики, как в США, где Президент дважды в год встречается с руководителем Патентного ведомства. Всё чаще вместо чувства гордости приходится применять иронию, говорит автор. Перспективы уплывают.

Сейчас на рабочем столе у изобретателя – новый вид таблицы Менделеева, и заготовка для пространственного телевидения . Вот только интересующихся идеей, кроме редких гостей-журналистов, как не было, так и нет.

Об изобретении сотового телефона статья «Тайна соты» …

Первое поколение ЭВМ

Первое поколение ЭВМ создавалось на электронных лампах в период с 1944 по 1954 гг.

Электронная лампа – это прибор, работа которого осуществляется за счет изменения потока электронов, двигающихся в вакууме от катода к аноду.

Движение электронов происходит за счет термоэлектронной эмиссии – испускания электронов с поверхности нагретых металлов. Дело в том, что металлы обладают большой концентрацией свободных электронов, обладающих различной энергией, а, следовательно, и скоростями движения. По мере нагревания металла энергия электронов возрастает, и некоторые из них преодолевают потенциальный барьер на границе металла.

Принцип работы электронной лампы следующий. Если на вход лампы подается логическая единица (например, напряжение 2 Вольта), то на выходе с лампы мы получим либо логический ноль (напряжение менее 1В), или логическую единицу (2В). Логическую единицу получим, если управляющее напряжение отсутствует, так как ток беспрепятственно пройдет от катода к аноду. Если же на сетку подать отрицательное напряжение, то электроны, идущие от катода к аноду, будут отталкиваться от сетки, и, в результате, ток протекать не будет, и на выходе с лампы будет логический ноль. Используя этот принцип, строились все логические элементы ламповых ЭВМ.

В простейшем случае катодом служит нить из тугоплавкого металла (например, вольфрама), накаливаемая электрическим током, а анодом – небольшой металлический цилиндр. При подаче напряжения на катода под действием термоэлектронной эмиссии с катода начнут исходить электроны, которые в свою очередь будут приниматься анодом.

Применение электронных ламп резко повысило вычислительные возможности ЭВМ, что способствовало быстрому переходу от первых автоматических релейных вычислительных машин к ламповым ЭВМ первого поколения.

Однако, не обошлось без проблем. Использование электронных ламп омрачала их низкая надежность, высокое энергопотребление и большие габариты. Первые ЭВМ были поистине гигантских размеров и занимали несколько комнат в научно-исследовательских институтах. Обслуживание таких ЭВМ было крайне сложным и трудоемким, постоянно выходили из строя лампы, происходили сбои при вводе данных, и возникало множество других проблем. Не менее сложными и дорогостоящими приходилось делать и системы питания (нужно было прокладывать специальные силовые шины для обеспечения питания ЭВМ и делать сложную разводку, чтобы подвести кабели ко всем элементам), и системы охлаждения (лампы сильно грелись, от чего еще чаще выходили из строя).

Несмотря на это, конструкция ЭВМ быстро развивалась, скорость вычисления достигала нескольких тысяч операций в секунду, емкость ОЗУ – порядка 2048 машинных слов. В ЭВМ первого поколения программа уже хранилась в памяти, и использовалась параллельная обработка разрядов машинных слов.

Создаваемые ЭВМ, в основном, были универсальными и использовались для решения научно-технических задач. Со временем производство ЭВМ становится серийным, и они начинают использоваться в коммерческих целях.

В этот же период происходит становление архитектуры Фон-неймановского типа, и многие постулаты, нашедшие свое применение в ЭВМ первого поколения, остаются популярными и по сей день.

Основные критерии разработки ЭВМ, сформулированные Фон-Нейманом в 1946 году, перечислены ниже:

1. ЭВМ должны работать в двоичной системе счисления;

2. все действия, выполняемые ЭВМ, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательного набора команд. Каждая команда должна содержать код операции, адреса операндов и набор служебных признаков;

3. команды должны храниться в памяти ЭВМ в двоичном коде, так как это позволяет:

а) сохранять промежуточные результаты вычислений, константы и другие числа в том же запоминающем устройстве, где размещается программа;

б) двоичная запись команд позволяет производить операции над величинами, которыми они закодированы;

в) появляется возможность передачи управления на различные участки программы, в зависимости от результатов вычислений;

4. память должна иметь иерархичную организацию, так как скорость работы запоминающих устройств значительно отстает от быстродействия логических схем;

5. арифметические операции должны выполняться на основе схем, выполняющих только операции сложения, а создание специальных устройств – нецелесообразно;

6. для увеличения быстродействия необходимо использовать параллельную организацию вычислительного процесса, т.е. операции над словами будут производиться одновременно во всех разрядах слова.

Стоит отметить, что ЭВМ первого поколения создавались не с нуля. В то время уже были наработки в области построения электронных схем, например, в радиолокации и других смежных областях науки и техники. Однако, наиболее серьезные вопросы были связаны с разработкой запоминающих устройств. Ранее они практически не были востребованы, поэтому какого-либо серьезного опыта в их разработки накоплено не было. Следовательно, каждый прорыв в разработке запоминающих устройств приводил к серьезному шагу вперед в конструировании ЭВМ, так как разработка быстродействующей и емкой памяти – это неотъемлемое условие разработки мощной и быстродействующей ЭВМ.

Первые ЭВМ использовали в качестве запоминающего устройства – статические триггеры на ламповых триодах. Однако, получить запоминающее устройство на электронных лампах приемлемой емкости требовало неимоверных затрат. Для запоминания одного двоичного разряда требовалось два триода, при этом для сохранения информации они должны были непрерывно потреблять энергию. Это, в свою очередь, приводило к серьезным выделениям тепла и катастрофическому снижению надежности. В результате, запоминающее устройство было крайне громоздким, дорогим и ненадежным.

В 1944 году начал разрабатываться новый тип запоминающих устройств, основанный на использовании ультразвуковых ртутных линий задержки. Идея была заимствована из устройства уменьшения помех от неподвижных предметов и земли, разработанного для радаров во время Второй Мировой Войны.

Чтобы убрать неподвижные объекты с экрана радара отражённый сигнал разделяли на два, один из которых посылался непосредственно на экран радара, а второй задерживался. При одновременном выводе на экран нормального и запаздывающего сигналов любое появлявшееся из-за задержки и обратной полярности совпадение стиралось, оставляя только подвижные объекты.

Задержка сигнала осуществлялась с помощью линий задержки - наполненных ртутью трубок с пьезокристаллическим преобразователем на концах. Сигналы от радарного усилителя посылались на пьезокристалл в одном конце трубки, и тот, получая импульс, генерировал небольшое колебание ртути. Колебание быстро передавалось на другой конец трубки, где другой пьезокристалл его инвертировал и передавал на экран.

Ртуть использовалась, потому что её удельное акустическое сопротивление почти равно акустическому сопротивлению пьезокристаллов. Это минимизировало энергетические потери, происходящие при передаче сигнала от кристалла к ртути и обратно.

Для использования в качестве памяти, ртутные линии задержки были несколько доработаны. На принимающем конце трубки был установлен повторитель, который посылал входной сигнал обратно на вход линии задержки, таким образом, импульс, посланный в систему хранения данных, продолжал циркулировать в линии задержки, а, следовательно, сохранялся бит информации до тех пор, пока было электропитание.

Каждая линия задержки сохраняла не один импульс (бит данных), а целый набор импульсов, количество которых определялось скоростью прохождения импульса через ртутную линию задержки (1450 м/с), длительностью импульсов, интервалом между ними и длинной трубки.

Впервые такое устройство хранения данных было использовано в английской ЭВМ – ЭДСАК, вышедшей в свет в 1949 году.

Память на ртутных линиях задержки была огромным шагом вперед, по сравнению с памятью на ламповых триодах, и привела к скачку в развитии вычислительной техники. Однако, она обладала рядом серьезных недостатков:

1. линии задержки требовали строгой синхронизации с устройством считывания данных. Импульсы должны были поступать на приёмник именно в тот момент, когда компьютер был готов считать их;

2. для минимизации энергетических потерь, происходящих при передаче сигнала в линии задержки, ртуть надо содержать при температуре в 40°C, так как при этой температуре ртути удается достигнуть максимального согласования акустических сопротивлений ртути и пьезокристаллов. Это тяжелая и некомфортная работа;

3. изменение температуры ртути также приводило к уменьшению скорости прохождения звука. Приходилось поддерживать температуру в строго заданных рамках, либо регулировать тактовую частоту компьютера, подстраиваясь под скорость распространения звука в ртути при текущей температуре;

4. сигнал мог отражаться от стенок и концов трубки. Приходилось применять серьезные методы для устранения отражений и тщательно настраивать положение пьезокристаллов;

5. скорость работы памяти на ртутных линиях задержки была невелика и ограничивалась скоростью звука в ртути. В результате, она была слишком медленной и значительно отставала от вычислительных возможностей ЭВМ, что сдерживало их развитие. В результате, скорость ЭВМ с памятью на ультразвуковых ртутных линиях задержки составляла несколько тысяч операций в секунду;

6. ртуть – чрезвычайно токсичный и дорогой материал, применение которого связано с необходимостью соблюдения жестких норм безопасности.

Поэтому требовалась новая, более быстрая память для продолжения развития ЭВМ. Вскоре, после создания первой ЭВМ на ультразвуковых ртутных линиях задержки, начались работы по исследованию нового типа памяти, использующего электронно-лучевые трубки, представляющие собой модификацию осциллографических трубок.

Впервые, способ хранения данных с помощью электронно-лучевых трубок был разработан в 1946 году Фредериком Уильямсом. Изобретение Уильямсона могло сохранять всего один бит и работало следующим образом.

С помощью электронно-лучевой трубки пучок электронов фокусировался на участке пластины, покрытой специальным веществом. В результате, этот участок под действием вторичной эмиссии испускал электроны и приобретал положительный заряд, который сохранялся доли секунды, даже после отключения луча. Если через короткие интервалы времени повторять бомбардировку электронами, то заряд участка можно сохранять столько, сколько потребуется.

Если же луч, не отключая, чуть передвинуть на соседний участок, то электроны, испущенные соседним участком, будут поглощены первым участком, и он примет нейтральный заряд.

Таким образом, в ячейку, состоящую из двух смежных участков, можно быстро записывать 1 бит информации. Ячейка без заряда – 1, ячейка с положительным зарядом – 0.

Для считывания сохраненного бита информации, с противоположной стороны пластины прикреплялись электроды, измеряющие величину изменения заряда ячейки, а сама ячейка подвергалась повторному воздействию лучом электронов. В результате, независимо от первоначального состояния, она получала положительный заряд. Если ячейка уже имела положительный заряд, то изменение ее заряда было меньше, чем, если бы она имела нейтральный заряд. Анализируя величину изменения заряда, определяли значение сохраненного в этой ячейке бита.

Однако, процесс считывания данных уничтожал информацию, сохраненную в ячейке, поэтому после операции чтения приходилось повторно записывать данные. В этом процесс работы с памятью на электронно-лучевых трубках был очень похож на работу с современной динамической памятью.

Первый компьютер с такой памятью появился летом 1948 года и позволял сохранять до тридцати двух тридцати двух разрядных двоичных слов.

Со временем память на электронно-лучевых трубках была заменена памятью с магнитными сердечниками. Этот тип памяти был разработан Дж. Форрестером и У. Папяном, и введен в эксплуатацию в 1953 году.

Память на магнитных сердечниках хранила данные в виде направления намагниченности небольших ферритовых колец. Каждое кольцо сохраняло 1 бит информации, а вся память представляла собой прямоугольную матрицу.

В простейшем случае устройство памяти было следующим.

Вдоль строк матрицы через кольца пропускались провода возбуждения (на рисунке они выделены зеленым цветом). Аналогичные провода пропускались через кольца вдоль столбцов матрицы (синий цвет).

Ток, проходящий через эти провода, устанавливал направление намагниченности колец. Причем, сила тока была такова, что один провод не мог изменить направление намагниченности, а, следовательно, направление намагниченности изменялось только в кольце, находящемся на пересечении красного и синего провода. Это было необходимо, так как на каждый провод возбуждения было нанизано несколько десятков ферритовых колец, а изменять состояние нужно было только в одном кольце.

Если в выбранном кольце изменять состояние намагниченности не требовалось, то подавали ток в провод запрета (красный цвет) в направлении, противоположном току в проводах возбуждения. В результате, сумма токов была недостаточной для изменения намагниченности кольца.

Таким образом, в каждом колечке могли храниться 1 или 0, в зависимости от направления намагниченности.

Для считывания данных с выбранного ферритового кольца, на него по проводам возбуждения подавались такие импульсы тока, что их сумма приводила к намагниченности кольца в определенном направлении, независимо от первоначального намагничивания.

При изменении намагниченности кольца в проводе считывания возникал индукционный ток. Измеряя его, можно было определить, насколько изменилось направление намагниченности в кольце, а, следовательно, узнать хранимое им значение.

Как видите, процесс считывания уничтожал данные (также, как и в современной динамической памяти), поэтому после считывания было необходимо заново записать данные.

Вскоре, этот тип памяти стал доминирующим, вытеснив электронно-лучевые трубки и ультразвуковые ртутные линии задержки. Это дало еще один скачок в производительности ЭВМ.

Дальнейшее развитие и совершенствование ЭВМ позволило им прочно занять свою нишу в области науки и техники.

К числу передовых ЭВМ первого поколения можно отнести:

ENIAC - первый широкомасштабный электронный цифровой компьютер, созданный в 1946 году по заказу армии США в лаборатории баллистических исследований для расчётов таблиц стрельбы. В эксплуатацию введен 14 февраля 1946 года;

EDVAC - одна из первых электронных вычислительных машин, разработанная в лаборатории баллистических исследований армии США, представленная публике в 1949 году;

EDSAC - электронная вычислительная машина, созданная в 1949 году в Кембриджском Университете (Великобритания) группой во главе с Морисом Уилксом;

UNIVAC - универсальный автоматический компьютер, созданный в 1951 году Д. Моучли и Дж. Преспер Эккерт;

IAS - ЭВМ Института Перспективных Исследований, разработанная под руководством Дж. Неймана в 1952 году;

Whirlwind – ЭВМ, созданная в Массачусетском Технологическом Университете в марте 1951 года;

МЭСМ - Малая Электронная Счетная Машина – первая отечественная ЭВМ, созданная в 1950 году С.А. Лебедевым;

БЭСМ - Большая Электронная Счетная Машина, разработанная Институтом Точной Механики и Вычислительной Техники Академии наук СССР.

Все эти и многие другие вычислительные машины первого поколения подготовили надежную стартовую площадку для победного марша ЭВМ по всему миру.

Стоит отметить, что не было резкого перехода от ЭВМ первого поколения на электронных лампах к ЭВМ второго поколения на транзисторах. Электронные лампы постепенно заменялись, вытесняясь твердотельными транзисторами. В первую очередь, были вытеснены электронные лампы из устройств хранения данных, а затем постепенно они вытеснялись из арифметико-логических устройств.

Слева, схематично изображен переход от чисто ламповых ЭВМ к ЭВМ второго поколения.

За время существования ламповых ЭВМ их структура, изображенная на рисунке ниже, не претерпела серьезных изменений. Переход ко второму поколению ЭВМ также не внес существенных изменений в их структурное построение. В основном, изменилась только элементная база. Серьезные изменения структуры построения ЭВМ начались ближе к третьему поколению ЭВМ, когда начали появляться первые интегральные схемы.

С помощью устройства ввода данных (УВв), в ЭВМ вводились программы и исходные данные к ним. Введенная информация целиком или полностью запоминалась в оперативном запоминающим устройстве (ОЗУ). Затем, при необходимости, она заносилась во внешнее запоминающее устройство (ВЗУ), откуда по мере надобности могла подгружаться в ОЗУ.

После ввода данных или считывания их из ВЗУ, программная информация, команда за командой, считывалась из ОЗУ и передавалась в устройство управления (УУ).

Устройство управления дешифрировало команду, определяло адреса операндов и номер следующей команды, которую нужно было считать из ОЗУ. Затем, путем принудительной координации всех элементов ЭВМ, УУ организовывало исполнение команды и запрашивало следующую. Цепи сигналов управления показаны на рисунке штриховыми линиями.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняло арифметические и логические операции над данными. Основной частью АЛУ является вычислительное ядро, в состав которого входят сумматоры, счетчики, регистры, логические преобразователи и др.

Промежуточные результаты, полученные после выполнения отдельных команд, сохранялись в ОЗУ. Результаты, полученные после выполнения всей программы вычисления, передавались на устройство вывода (УВыв). В качестве УВыв использовались: экран дисплея, принтер, графопостроитель и т.д.

Как видно из приведенной выше структурной схемы, ЭВМ первого поколения имели сильную централизацию. Устройство управления отвечало не только за выполнение команд, но и контролировало работу устройств ввода и вывода данных, пересылку данных между запоминающими устройствами и другие функции ЭВМ. Также были жестко стандартизированы форматы команд, данных и циклов выполнения операций.

Все это позволяло несколько упростить аппаратуру ЭВМ, ужасно сложную, громоздкую и без изысков организации вычислительного процесса, но значительно сдерживало рост их производительности.

Первая ЭВМ на электронных лампах была создана в США и называлась ЭНИАК. Она оказала существенное влияние на направление развития вычислительной техники. Вскоре, за примером США последовали и многие другие промышленно-развитые страны (Великобритания, Швейцария, СССР и др.), уделявшие развитию вычислительной техники в послевоенный период много внимания.

Однако, наибольшее значение в развитии вычислительной техники оказали исследования, проводимые в США, СССР и Великобритании. В других же странах, например во Франции, ФРГ, Японии, ЭВМ, относящиеся к первому поколению, не получили серьезного развития. В частности, для ФРГ, Испании и Японии даже трудно отделить рамки перехода от ЭВМ первого поколения к ЭВМ второго поколения, так как, наряду с первыми ламповыми ЭВМ, в конце пятидесятых годов начинали создаваться и первые ЭВМ на полупроводниковой основе.

Список используемой литературы

1. История развития вычислительной техники. Ланина Э.П. ИрГТУ, Иркутск – 2001 г.

2. Развитие вычислительной техники. Апокин И.А. М., "Наука", 1974 г.

3. Курс физики. Трофимова Т.И. Москва "Высшая школа", 2001 г.

Дать однозначный ответ на вопрос «Кто изобрёл компьютер?» на самом деле не так просто. Как и в случае со многими другими изобретениями, свой вклад в появление компьютера внесли многие люди, работавшие в разных странах, да и на вопрос, какое же устройство, собственно, достойно называться первым компьютером, можно дать разные варианты ответов. Итак, в этом посте — про изобретателей компьютера.

Что такое компьютер? С одной стороны, компьютер считается разновидностью вычислительной техники, но важной его особенностью должна быть возможность не просто выполнять вычисления, пусть и сложные, но выполнять некую произвольно заданную программу. Т. е. устройства, предназначенные для решения лишь определённых задач, не подходят под определение компьютера, компьютер — это универсальное устройство для вычислений, которое можно запрограммировать.

История компьютеров начинается в 19 веке. В 1808 г. французский ткач Жозеф Мари Жаккар (или Жаккард) изобретает ткацкий станок, способный не просто производить ткань, а делать ткань с произвольными узорами. Фактически это был программируемый станок. Узор задавался при помощи пластинок с дырочками, просверленными в определённом порядке — перфокарт.

Перфокарты для станка Жаккара

В 1832 г. русский изобретатель Семён Николаевич Корсаков публикует проект специальных машин для обработки информации при помощи перфокарт. Фактически, это были машины для работы с базами данных. Однако изобретение не получило официальной поддержки, комиссия, рассматривавшая проект, высказала мнение, что «Г-н Корсаков потратил слишком много разума на то, чтобы научить других обходиться без разума».

Кто же придумал проект первого программируемого вычислительного устройства, т. е. компьютера? Этим человеком был англичанин Чарльз Бэббидж . Бэббидж был крайне разносторонним человеком, но известен прежде всего проектами вычислительных машин. В 1822 году он построил машину для расчётов логарифмических таблиц, эта машина стала позднее известна как малая разностная. Затем Бэббидж решил построить полномасштабную версию разностной машины, получил от правительства субсидию, но не уложился ни в сроки, ни в размеры финансирования. Вместо первоначальных трёх лет и 1500 фунтов стерлингов Бэббидж потратил 11 лет и 17000 фунтов, но так и не достроил машину. Лишь в 1991 к двухсотлетию Бэббиджа в Лондоне построили-таки работающую версию этой разностной машины.

Разностная машина Бэббиджа

Разностная машина — довольно сложное, но всё же узкоспециализированное вычислительное устройство. Назвать её компьютером нельзя. Однако в процессе работы над разностной машиной Бэббидж разработал проект ещё более сложной и универсальной аналитической машины, которая была, по сути, механическим компьютером. В этой машине был блок для хранения чисел, а сама она могла выполнять вычисления по программе, записанной на перфокартах. Увы, машина была слишком сложной и даже сегодня энтузиасты так и не решились её воспроизвести.

В 19м и начале 20го века развитие вычислительной техники продолжалось, но она всё ещё предназначалась для узкоспециализированных вычислений. В 1936 году английский математик Алан Тьюринг описал абстрактную машину, пригодную для произвольных вычислений. Описанная машина получила название машина Тьюринга. Фактически, Тьюринг определил критерии, по которым можно было определить, является ли вычислительная машина универсальной.

Алан Тьюринг

К концу 30-х существовали две возможности для постройки вычислительных машин. Более привычными были электромеханические машины, сочетающие электрические и механические элементы. Они считали очень медленно — одна операция могла занимать несколько секунд. Но в это время появилась и другая концепция — использовать в качестве элементов вакуумные лампы. Машины на вакуумных лампах — электронные — могли считать намного быстрее, но лампы были дорогими и не очень надёжными и часто перегорали.

Первые компьютеры появились между концом тридцатых и концом сороковых. Вопрос только в том, какое же устройство считать первым настоящим компьютером? Рассмотрим кандидатов.

1) Машины Конрада Цузе

Конрад Цузе был немецким инженером, по своей инициативе занявшимся разработкой вычислительных машин. В 1938 г. он на свои деньги разработал и построил первую электромеханическую машину, названную Z1, реализовал в ней возможность программирования, но она работала ненадёжно. В 1939 г. началась вторая мировая война и Цузе призвали на фронт, откуда ему удалось вернуться и создать вторую версию своей машины — Z2, а в начале 1941 — Z3. Вероятно, эти машины были первыми реально работавшими электромеханическими компьютерами. В 1941 Цузе вновь призвали на фронт. Как он ни доказывал руководству вермахта важность своих компьютеров, его не хотели слушать. Лишь после вмешательства фирмы Хеншель, выпускавшей самолёты, где Цузе ранее работал инженером, ему всё-таки разрешили вернуться к работе над своими вычислительными машинами. Предполагалось, что они будут использоваться для расчётов аэродинамических параметров самолётов. Руководство вермахта, впрочем, без энтузиазма отнеслось к разработкам и не видя в них особой ценности, финансировало очень неохотно. Следующую модель — Z4 Цузе закончил только после войны. В 1950 г. он продал эту модель в Швейцарию.

Z3 (восстановленная копия) в немецком музее

Z3 могла считывать программу с перфоленты и выполнять вычисления в соответствии с ней. Однако эта машина была электромеханической, поэтому работала очень медленно и не могла исполнять в явном виде команд условного перехода, которые считаются важной составляющей компьютерной программы. Можно ли считать Z3 первым в мире компьютером, а Конрада Цузе — его изобретателем? Некоторые считают, что да, некоторые — нет.

2) Компьютер Атанасова-Берри

В 1942 г. американский математик болгарского происхождения Джон Атанасов и помогавший ему инженер Клиффорд Берри построили первую на 100% электронную вычислительную машину без механических частей. Эта машина не была универсальной и предназначалась в основном для решения линейных уравнений, тем не менее, именно её в 1973 г. Федеральный районный суд США признал «первым компьютером». Возможно, из этой машины получилось бы нечто большее, если бы Атанасов не был призван в американскую армию.

Компьютер Атанасова-Берри

3) Британские «Бомбы» и «Колоссы»

Во время второй мировой войны перед англичанами встала задача расшифровки немецких сообщений. Взломать немецкие шифры вручную было невозможно. Тогда англичане прибегли к помощи вычислительных машин.

В 1940 г. в Великобритании по проекту Алана Тьюринга была построена первая электромеханическая вычислительная машина для расшифровки немецкого кода «Энигма». Она получила название «Бомба». Одна такая машина весила 2,5 тонны и для того, чтобы расшифровать как можно больше сообщений, к 1944 году англичане построили 210 таких машин.

«Бомба»

Но для передачи важных сообщений немцы использовали другой, ещё более сложный код «Лоренц». Для его расшифровки был спроектирован и построен (в количестве 10 штук) мощный электронный компьютер под названием «Колосс». Он был программируемой и довольно мощной для своего времени, но всё же не универсальной, а узкоспециализированной машиной. Спроектировал «Колоссы» и руководил их постройкой английский инженер Томми Флауэрс .

4) ЭНИАК

Переносимся в США. В 1943 г. учёные из Пенсильванского университета Джон Мокли и Джон Экерт задумали построить мощный электронный компьютер. Предполагалось, что его будут использовать в основном для расчётов артиллерийских таблиц — нудной и кропотливой работы, которая была поручена университету американской армией. Прежде таблицы рассчитывали люди с арифмометрами, и это отнимало у них много времени. Устройство назвали ЭНИАК (англ. ENIAC), сокращение от «Электронный числовой интегратор и вычислитель», и он мог производить расчёты в 2400 раз быстрее, чем человек с арифмометром.

ЭНИАК

ЭНИАК был построен к осени 1945 г. Он содержал более 10 тыс. электронных ламп, весил около 27 тонн и потреблял 150 кВт электроэнергии. К этому времени острая необходимость в расчётах артиллерийских таблиц отпала, и компьютер стали использовать и для других целей, например, для расчётов взрыва водородной бомбы, аэродинамики сверхзвуковых самолётов, прогноза погоды.

ЭНИАК без особых оговорок можно считать настоящим компьютером. Это была полностью электронная универсальная вычислительная машина, которая в полной мере продемонстрировала потенциал компьютеров. Кроме того ЭНИАК стал первым широко известным компьютером, информация о машинах Цузе и Атанасова всплыла позднее, а британские дешифровальные компьютеры были засекречены (и почти все уничтожены) по приказу Черчилля. Так что звание первого в мире компьютера ЭНИАК, вероятно, заслужил.

Всё же работать с ЭНИАКом было ещё не очень удобно. Программирование компьютера осуществлялось путём изменения положения кабелей и переключателей, и подготовка к расчётам часто занимала значительно больше времени, чем сами расчёты. Ещё до окончания работы американский математик Джон фон Нейман предложил использовать для будущих компьютеров архитектуру, предполагавшую хранения команд и данных в памяти. Эта архитектура стала основой при разработке последующих компьютеров.

Подведём итоги и ответим, наконец, кто изобрёл компьютер. К изобретению и созданию первых компьютеров так или иначе причастны:

1. Чарльз Бэббидж — автор первого проекта (механического) компьютера;
2. Алан Тьюринг — описал схему универсальной вычислительной машины, конструктор британского дешифровального электромеханического компьютера «Бомба»;
3. Конрад Цузе — создатель первого электромеханического программируемого компьютера;
4. Джон Атанасов — создатель первого электронного непрограммируемого компьютера;
5. Томми Флауэрс — конструктор британского дешифровального электронного компьютера «Колосс»;
6. Джон Мокли и Джон Экерт — конструкторы первого универсального электронного компьютера ЭНИАК;
7. Джон фон Нейман — один из участников разработки первых американских компьютеров, предложил архитектуру, лежащую в основе устройства всех современных компьютеров.

Сегодня сложно представить, что еще каких-то сто с лишним лет назад человечество могло обходиться без телевидения. Такая техника стала привычным членом семьи, развлекая, обучая и информируя остальных домочадцев. В связи с этим интересно будет узнать, кто изобрел первый телевизор.

Очень важно отметить то, что перед появлением самого первого телевизора, было изобретено радио. Здесь мнения по поводу его «отцов-основателей» разнятся: отечественная точка зрения называет имя изобретателя радио №1 А.С. Попова, а за рубежом эту же проблему исследовали Маркони, Тесла, Бранли.

На вопрос, кто же именно изобрел телевизор, нельзя дать однозначный ответ. Далее можно назвать имя Пауля Нипкова. Именно он стал тем, кто придумал специальный прибор - диск, названный его именем. Изобретение произошло в 1884 году. Именно радиосигнал и механическая развертка стали причиной появления телевидения.

Немногие знают, что именно с помощью диска Нипкова получалось построчно считывать изображение и передавать далее на экран. Предприимчивый Джон Берд из Шотландии в конце двадцатых годов прошлого века и разработал первый телевизор, основывавшийся на этом принципе. Созданный проект он стал успешно реализовывать.

John Logie Baird

Лидерство механических телеприемников от одноименной корпорации Baird закрепилось за такими аппаратами вплоть до 30-х годов. Картинка была четкой, но без звука. Однако будущее было предопределено: оно принадлежало электронно-лучевой трубке.

Изобретение и использование ЭЛТ

Мировая тенденция технического превосходства заставляла лучшие умы работать на благо прогресса: работа над изобретением электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) велась во многих странах. Опять же стоит выделить вклад российских ученых - в 1907 году патент на подобную разработку получает Борис Розинг. Но пришел он к этому, основываясь на предыдущих открытиях.

И здесь можно привести краткий экскурс в историю. Можно вспомнить, что еще немец Генрих Герц в 1887 году открыл влияние света на электричество: так появился фотоэффект. Тогда он не смог объяснить, в каком качестве и для чего нужен фотоэффект. Это за него сделал год спустя Александр Столетов, который попытался сконструировать прообраз современных фотоэлементов, когда был изобретен прибор «электрический глаз». После него многие ученые пытались объяснить природу этого явления. К их числу можно отнести и Альберта Эйнштейна.

Важны и иные открытия, повлиявшие на будущее возникновение телевидения. К примеру, в 1879 году англичанин-физик Уильям Крукс создает вещества (люминофоры), способные светиться под воздействием катодного луча. А Карлом Брауном даже была сделана попытка создать будущий кинескоп. Как раз благодаря этому брауновскому кинескопу и смог обосновать теорию получения таким образом изображения уже упомянутый нами Борис Розинг. А в 1933 году его ученик Владимир Зворыкин создал первый телевизор с иконоскопом - так он назвал электронную трубку.

Именно Зворыкина и считают «отцом» современного тв. Даже первый в мире телевизор создавался в его одноименной американской лаборатории (он был эмигрантом, покинувшим страну после Октябрьской революции). А в 1939 году появились первые модели для массового производства.

Это привело к тому, что в дальнейшие годы первые телевизоры активно завоевывало страны Европы - сначала в Великобритании, Германии и так далее. Сначала все изображение передавалось в оптико-механической развертке, но потом, с повышением качества изображения, состоялся переход на развертку луча в электронно-лучевой трубке .

Первые телевизоры в СССР появились уже в 1939 году — их стал выпускать ленинградский завод «Коминтерн». Принцип работы заключался в действии диска Нипкова, а потому такую приставку, имеющую экран 3 на 4 см, надо было подключать к радиоприемнику . Затем требовалось переключить радио на другие частоты - в результате можно было смотреть те передачи, которые транслировались в европейских странах.

Интересно было и то, что такие первые телевизоры могли изготовить все желающие. Специально для этого в журнале «Радиофронт» была размещена соответствующая инструкция.

Регулярная телетрансляция была начата в 1938 году Опытным Ленинградским центром. А в столице телепрограммы стали выходить в эфир примерно через полгода. Интересно, что в каждом из телецентров этих городов использовались разные стандарты разложения, что требовало использования определенных моделей техники.

1. Для приема передач Ленинградского телерадиоцентра использовалось телеустройство «ВРК» (в расшифровке - Всесоюзный радиокомитет). Это был прибор с экраном 130×175 мм, работу кинескопа в котором обеспечивали 24 лампы. Принцип работы - разложение на 240 строчек . Интересно, что в тридцатых годах прошлого века было выпущено 20 экземпляров подобного устройства. Такая техника устанавливалась в домах пионеров и дворцах культуры с целью коллективного просмотра.
2. Московский телецентр вел вещание с разложением на 343 строки - это воспринималось приборами «ТК-1». Здесь уже подразумевалось более сложное устройство с 33 лампами. Только за 1938 год их было выпущено 200 штук, а к началу Великой Отечественной войны — 2 тыс. экземпляров.

На этом изыскания инженерной мысли человека не останавливались - должны же были рано или поздно появиться и упрощенные модели. Например, на ленинградском заводе «Радист» в 1940 году был предложен серийный вариант «17ТН-1», который мог воспроизводить программы как телевидения Ленинграда, так и Москвы. Производство было запущено, но до начала военных действий успело выйти всего 2 тыс. штук.

Также можно привести пример упрощенной модели под названием «АТП-1» (Абонентский телевизионный приёмник №1) — он являлся прообразом современного кабельного абонентского телевидения. Его выпускал Александровский завод перед войной.

Когда телевидение стало цветным

Все вышеописанное рассказывает о передаче черно-белого изображения. Ученые же продолжали работать над тем, чтобы оно стало цветным.

Когда же появились цветные телевизоры? Впервые об этом начали задумываться еще во время механических телеприемников. Одни из первых разработок представляет Ованес Адамян, который еще в 1908 году получает патент на умеющий передавать сигналы двуцветный прибор . Нельзя не упомянуть Джона Лоуги Брэда, того самого изобретателя механического приемника. Именно им в 1928 году было собран цветной телевизор, который последовательно передавал три изображения при помощи синего, красного и зеленого светофильтра.

Но это были только попытки. Настоящий скачок в области развития цветного телевидения произошел уже после окончания Второй мировой войны. Раз все силы были брошены на гражданское производство, то это неминуемо привело к прогрессу в этой области. Так и случилось в США. Дополнительной подоплекой стало использование дециметровых волн для передачи изображения.

Это привело к тому, что уже в 1940 году американскими учеными была презентована система «Тринископ». Она была примечательна тем, что в ней были использованы три кинескопа с различными цветами от люминофорного свечения, каждый из которых воспроизводил свой цвет изображения.

Что касается отечественных просторов, то в СССР аналогичные технические разработки стали появляться только в 1951 году. Но уже год спустя и простые телезрители могли увидеть пробную цветную трансляцию.

В 70-е года телевизор стал привычным техническим прибором во многих домах мира. Советское пространство не стало исключением, единственное, что стоит отметить: цветные телеприемники оставались в нашей стране дефицитными практически до конца восьмидесятых годов прошлого столетия.

Прогресс не стоит на месте

Изобретатели пытались улучшить полученный результат - так в 1956 году появился пульт дистанционного управления. Кто создал подобное полезное устройство? Он был разработан Робертом Адлером в 1956 году. Принцип его работы заключался в передаче ультразвуковых сигналов , которые были промодулированы соответствующими командами. Самый первый пульт мог только управлять громкостью и переключать каналы, но и на тот момент это было довольно весомым заявлением.

Что касается инфракрасной версии пульта , то она появилась в 1974 году в результате разработок Grundig и Magnavox. Его рождение было продиктовано появлением телетекста, который требовал более точного управления, а, значит, тогда появились и кнопки. А уже в восьмидесятых годах пульт дополнительно используют как аналог геймпада, ведь тогда и телевизоры стали дополнительным монитором к первым бытовым компьютерам и игровым приставкам.

С появлением видеомагнитофонов появилась необходимость в дополнительном внедрении компонентного видеовхода (кроме уже имеющегося аналогового антенного).

С началом двадцать первого столетия эра кинескопов подошла к концу - начали появляться плазменные панели и жидкокристаллические телевизоры . А уже к 2010-м годам кинескопные модели были практически вытеснены с рынка плоскими устройствами в формате LCD и PDP. Многие из них могут подключаться к интернету и даже демонстрировать возможности просмотра 3D-контента.

Сегодняшний телеприемник мало похож на своего прародителя - он имеет функции домашнего медиацентра , сохраняя при этом функции просмотра эфирного и кабельного телевидения. И это уже не говоря о самом качестве изображения, передаваемого в стандарте высокой (а в топовых моделях и сверхвысокой) четкости.