Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://naturalist2.tripod.com/zuse.htm
Дата изменения: Unknown Дата индексирования: Sat Apr 9 22:17:14 2016 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: млечный путь |
Первый компьютер |
v.0.9a |
Первым удачным устройством в этой области были счеты, которые применяли по меньшей мере 5 тысяч лет назад и используют по сей день. В истории техники можно встретить также всевозможные вычислительные устройства, в первую очередь функциональные аналоги современных арифметических калькуляторов. Еще больше было машин, выполнявших специализированные вычислительные функции. Но калькуляторы или узкоспециализированные вычислители могут быть названы компьютерами лишь со множеством оговорок. Чем отличается от них тот РС, который стоит на Вашем столе? Конечно, универсальностью. Современный компьютер свободно программируется для решения чрезвычайно широкого спектра задач. Теоретически он может решить любую задачу и смоделировать любой процесс, которые в состоянии описать математика. Именно это свойство позволило компьютерам за несколько десятилетий кардинально изменить всю земную цивилизацию. На первый взгляд кажется, что к такому типу компьютеров человечество пришло постепенно и нет смысла искать "тот самый" первый универсальный свободно программируемый компьютер. Некоторые люди распространяют такое мнение на большинство изобретений и открытий. Но такое мнение ошибочно. Компьютерная революция началась в 30-х - 40-х годах XX века. В 1944 году Говард Эйкен (и еще 4 инженера) по контракту с IBM построил машину для расчета баллистических таблиц, известную как Mark I. Основными ее элементами были зубчатые колеса и электромеханические реле, весила она 5 тонн и занимала площадь (в Гарвардском университете) в несколько десятков м^2. Еще в 1934 году находившийся по другую сторону баррикад, в III Райхе, 23 летний студент берлинского политеха Конрад Цузе (Konrad Zuse) придумал новое устройство, архитектура и принципы работы которого в общих чертах совпадали с современными цифровыми компьютерами. Его устройство имело (тогда еще теоретически) управляющий блок, вычислитель (объединяющий арифметические и логические операции, т.е. процессор) и память. Цузе тогда полагал, что работа компьютера должна быть основана на следующих шести принципах: 1) программное управление; 2) двоичная система счисления; 3) арифметика с плавающей точкой; 4) полностью автоматические арифметические вычисления; 5) память большой емкости; 6) элементы, действующие по принципу да/нет. Здесь мне кажется главным то, что Цузе первым понял, что основой компьютерной обработки данных должен быть бит (он назвал его "да/нет статус"). Это означает, что любые вычисления можно производить, основываясь на элементах (вроде реле), имеющих два физических состояния (замкнуто и разомкнуто). Конрад Цузе также ввел понятие условных суждений для формул двоичной алгебры и придумал "машинное слово". Вскоре после окончания политеха Цузе поступил в фирму Henschel, где занимался аэродинамическими расчетами. Очевидно, это обстоятельство стимулировало его работу над компьютерами. Он решил самостоятельно изготовить программируемое устройство, работающее с двоичными числами, в котором блок управления и процессор отделены от Z3 и был первым универсальным свободно программируемым цифровым компьютером с идеологией, которая используется и по сей день. На На изготовление Z3 ушло около 2600 реле, в том числе 1800 на память и 600 на процессор. Машина потребляла мощность примерно 4 кВт. По тем временам она (как и все машины Цузе) могла считаться портативной, она весила около тонны и ее размеры были в десятки раз меньше английских и американских. Следует отметить, что Цузе не применял в своих машинах в качестве элементов вакуумные лампы только из-за нехватки свободного места и недостаточного финансирования. Отозванный через несколько месяцев с фронта, Цузе решил создать более мощный и совершенный компьютер. Прекрасно понимая, что главное - это большой объем оперативной памяти, Цузе решил, что она должна иметь емкость хотя бы 1024 бита. Предполагалось, что новый компьютер будет оснащен 2 перфораторами и 6 считывателями перфоленты (в том числе для подпрограмм), а также автоматическим печатающим устройством. Компьютер должен был также иметь расширенный набор команд, которые позволяли бы выполнять условные переходы и перевод адреса. Сам Конрад Цузе всю жизнь отрицал, что его компьютеры использовались в гитлеровской Германии для практических расчетов. Но в это трудно поверить по двум причинам. Во-первых, единственный его уцелевший компьютер - Z4 - претерпев после войны несколько незначительных модификаций, был установлен в институте прикладной математики в Цюрихе (Eidgenoessische Technische Hochschule), где проработал почти без перерывов в течение пяти лет над вполне реальными проектами (это был один из двух работавших тогда в Европе компьютеров, вторым была МЭСМ Сергея Лебедева). Затем он был перевезен во Францию, где работал еще примерно столько же. В настояще время Z4 можно увидеть в Мюнхенском Deutsche Museum. Во-вторых, сразу после войны практически все сотрудничавшие с правительством Райха специалисты были превращены в интеллектуальных рабов: большую часть их разобрали страны-победители, заставив работать на свои военные ведомства, многих привлекли к суду и посадили, оставшиеся же на свободе в Германии жили в постоянном страхе. Именно к последним Цузе и принадлежал. Сразу после войны его арестовали, но Конраду, очевидно, удалось "отмазаться". С 1942 года Цузе вынашивал идею алгоритмического языка программирования. Сегодня любой образованный человек понимает, что язык программирования едва ли не более важен, чем аппаратная часть компьютера. Через несколько месяцев после окончания войны Цузе разработал алгоритмический язык для инженерных расчетов. Он назвал его Plankalkul (u с двумя точками, конечно). Plankalkul позволял работать с объектами, подмассивами данных, подпрограммами и даже с массивами программ. По уровню он соответствовал широко применявшемуся в 1970-е языку ALGOL 68. |