هندسة الكمبيوتريكون محتوي اساسيعملية الحسابات ومعالجة البيانات.

من المحتمل أن تكون أول أجهزة الحساب هي عصي العد المعروفة، والتي لا تزال تستخدم حتى اليوم في الصفوف الابتدائية في العديد من المدارس لتعليم العد. ومع تطورها، أصبحت هذه الأجهزة أكثر تعقيدا.

لقد تعلمت البشرية استخدام أبسط أجهزة العد منذ آلاف السنين.

والأكثر شيوعًا هو الحاجة إلى تحديد عدد العناصر المستخدمة في تجارة المقايضة.

واحدة من أكثر حلول بسيطةكان استخدام الوزن المعادل للصنف الذي يتم تغييره، والذي لا يتطلب إعادة حساب دقيق لعدد مكوناته.

لهذه الأغراض، تم استخدام أبسط موازين التوازن، والتي أصبحت بالتالي واحدة من أولى الأجهزة لتحديد الكمية الكمية.

تم استخدام مبدأ التكافؤ على نطاق واسع في مبدأ آخر مألوف لدى الكثيرين وهو الأبسط جهاز العد- المعداد أو المعداد.

يتوافق عدد العناصر التي تم عدها مع عدد قطع الدومينو التي تم نقلها لهذه الأداة.

يمكن أن تكون المسبحة أداة عد معقدة نسبيًا تستخدم في ممارسة العديد من الأديان. كان المؤمن، كما لو كان على عداد، يحصي عدد الصلوات التي تتلى على حبات مسبحته، وبينما كان يمر دائرة كاملةتحركت المسبحة حبات مضادة خاصة على ذيل منفصل، مما يدل على عدد الدوائر المعدودة.

ومع اختراع التروس، ظهرت أجهزة حسابية أكثر تعقيدًا.

حتى أن آلية أنتيكيثيرا، التي تم اكتشافها في بداية القرن العشرين، والتي تم العثور عليها في موقع حطام سفينة قديمة غرقت حوالي عام 65 (وفقًا لمصادر أخرى في عام 80 أو حتى 87) قبل الميلاد، كانت قادرة على محاكاة الحركة من الكواكب.

ومن المفترض أنه تم استخدامه في حسابات التقويم للأغراض الدينية، والتنبؤ بالكسوف الشمسي والقمري، وتحديد وقت البذر والحصاد، وما إلى ذلك.

تم إجراء الحسابات من خلال ربط أكثر من ثلاثين عجلة برونزية وعدة أقراص؛ لحساب المراحل القمرية، تم استخدام ناقل الحركة التفاضلي، الذي يعزى اختراعه إلى الباحثين لفترة طويلة في وقت سابق من القرن السادس عشر.

ومع ذلك، مع مرور العصور القديمة، تم نسيان مهارات إنشاء مثل هذه الأجهزة؛ لقد استغرق الأمر حوالي ألف ونصف سنة حتى يتعلم الناس مرة أخرى كيفية إنشاء آليات ذات تعقيد مماثل.

في عام 1623، اخترع فيلهلم شيكارد "ساعة العد" - أول آلة حاسبة ميكانيكية يمكنها إجراء أربع عمليات حسابية. سُمي الجهاز بساعة العد لأنه، كما هو الحال في الساعة الحقيقية، كان تشغيل الآلية يعتمد على استخدام العجلة المسننة والتروس.

وجد هذا الاختراع استخدامًا عمليًا في يد صديق شيكارد والفيلسوف وعالم الفلك يوهانس كيبلر.

وأعقب ذلك آلات بليز باسكال (باسكالينا، 1642) وجوتفريد فيلهلم لايبنتز.

حوالي عام 1820، ابتكر تشارلز كزافييه توماس أول آلة حاسبة ميكانيكية ناجحة تم إنتاجها بكميات كبيرة، وهي مقياس توماس أريثمومتر، الذي يمكنه الجمع والطرح والضرب والقسمة. كان يعتمد بشكل أساسي على أعمال لايبنتز.

الآلات الحاسبة الميكانيكية التي تعول أرقام عشرية، تم استخدامها حتى السبعينيات.

كما وصف لايبنتز النظام الثنائيالأرقام، العنصر المركزي للجميع أجهزة الكمبيوتر الحديثة.

ومع ذلك، حتى الأربعينيات من القرن العشرين، كانت العديد من التطورات اللاحقة (بما في ذلك آلات تشارلز باباج وحتى ENIAC عام 1945) مبنية على نظام عشري أكثر صعوبة في التنفيذ.

لاحظ جون نابير أن ضرب وقسمة الأعداد يمكن أن يتم عن طريق جمع وطرح لوغاريتمات هذه الأعداد على التوالي. أرقام حقيقيةيمكن تمثيلها بفترات زمنية على المسطرة، وقد شكل هذا الأساس للعمليات الحسابية باستخدام مسطرة الشريحة، مما يسمح بإجراء الضرب والقسمة بشكل أسرع بكثير.

تم استخدام قواعد الشرائح من قبل عدة أجيال من المهندسين وغيرهم من المهنيين حتى ظهور الآلات الحاسبة الجيبية.

أرسل مهندسو برنامج أبولو رجلاً إلى القمر عن طريق إجراء جميع الحسابات على قواعد الشرائح، والتي يتطلب الكثير منها دقة تتراوح من 3 إلى 4 أرقام.

في عام 1801، قام جوزيف ماري جاكار بتطوير نول يتم فيه تحديد النمط المطرز بواسطة بطاقات مثقوبة.

يمكن استبدال سلسلة البطاقات، وتغيير النمط لا يتطلب تغييرات في آليات الآلة. وكان هذا معلما هاما في تاريخ البرمجة.

في عام 1838، انتقل تشارلز باباج من تطوير محرك الفرق إلى تصميم محرك تحليلي أكثر تعقيدًا، والذي تم إرجاع مبادئ البرمجة فيه مباشرة إلى بطاقات جاكارد المثقوبة.

في عام 1890، استخدم مكتب الإحصاء الأمريكي البطاقات المثقوبة وآليات الفرز التي طورها هيرمان هوليريث لمعالجة تدفق بيانات التعداد السكاني العشرية التي فرضها الدستور.

أصبحت شركة هولليريث في النهاية جوهر شركة IBM. طورت هذه الشركة تقنية البطاقة المثقوبة في أداة قويةلمعالجة بيانات الأعمال وأنتجت مجموعة واسعة من المعدات المتخصصة لتسجيل البيانات.

بحلول عام 1950 تكنولوجيا آي بي إملقد أصبح في كل مكان في الصناعة والحكومة. أصبح التحذير المطبوع على معظم البطاقات، "لا تطوي أو تلوي أو تمزق"، شعارًا لعصر ما بعد الحرب.

في عام 1835، وصف تشارلز باباج محركه التحليلي. لقد كان تصميمًا حاسوبيًا للأغراض العامة، باستخدام البطاقات المثقبة كمدخلات للبيانات وتخزين البرامج، ومحرك بخاري كمصدر للطاقة. كانت إحدى الأفكار الرئيسية هي استخدام التروس لأداء الوظائف الرياضية.

جزء من محرك الفرق الذي ابتكره باباج، والذي تم تجميعه بعد وفاته على يد ابنه من أجزاء عثر عليها في المختبر. وكانت فكرته الأصلية هي استخدام البطاقات المثقوبة لآلة تقوم بحساب وطباعة الجداول اللوغاريتمية بدقة كبيرة (أي لآلة متخصصة).

تم تطوير هذه الأفكار لاحقًا إلى آلة ذات أغراض عامة - "محركه التحليلي". على الرغم من الإعلان عن الخطط ويبدو أن المشروع كان حقيقيًا أو وفقًا لـ على الأقل، نتحقق من ظهور بعض الصعوبات أثناء إنشاء الجهاز. كان باباج رجلاً يصعب العمل معه، وكان يتجادل مع أي شخص لم يشيد بأفكاره. كان لابد من تصنيع جميع أجزاء الآلة يدويًا. الأخطاء الصغيرة في كل جزء، بالنسبة لآلة تتكون من آلاف الأجزاء، يمكن أن تؤدي إلى انحرافات كبيرة، لذلك كان إنشاء الأجزاء يتطلب دقة غير معتادة في ذلك الوقت. ونتيجة لذلك، تعثر المشروع بسبب خلافات مع المقاول الذي قام بإنشاء الأجزاء وانتهى بوقف التمويل الحكومي.

قامت آدا لوفليس، ابنة اللورد بايرون، بترجمة وإضافة التعليقات على عمل “رسم للمحرك التحليلي”. غالبًا ما يرتبط اسمها باسم باباج. يُزعم أيضًا أنها أول مبرمجة كمبيوتر، على الرغم من أن الكثيرين يتنازعون على هذا الادعاء وأهمية مساهماتها.

تم إعادة بناء النسخة الثانية من محرك الفرق، وهو مشروع سابق ومحدود أكثر، في متحف لندن للعلوم منذ عام 1991. إنه يعمل تمامًا كما صممه باباج، مع تغييرات طفيفة وتافهة فقط، وهذا يدل على أن باباج كان على حق من الناحية النظرية.

لإنشاء الأجزاء الضرورية، استخدم المتحف آلات ذات الكمبيوتر تسيطر عليها، مع الحفاظ على التفاوتات التي يمكن أن يحققها الميكانيكي في ذلك الوقت. يعتقد البعض أن التكنولوجيا في ذلك الوقت لم تسمح بإنشاء أجزاء بالدقة المطلوبة، ولكن تبين أن هذا الافتراض غير صحيح. يُعزى فشل باباج في بناء الآلة إلى حد كبير إلى الصعوبات، ليس فقط السياسية والمالية، ولكن أيضًا إلى رغبته في إنشاء جهاز كمبيوتر متطور ومعقد للغاية.

بحلول عام 1900، في وقت مبكر الآلات الحاسبة الميكانيكية، تم إعادة تصميم آلات تسجيل النقد وآلات الإضافة باستخدام محركات كهربائية تمثل موضعًا متغيرًا كموضع تروس.

ابتداءً من ثلاثينيات القرن العشرين، بدأت شركات مثل فريدن ومارشانت ومونرو في إنتاج الآلات الحاسبة الميكانيكية المكتبية التي يمكنها الجمع والطرح والضرب والقسمة.

كانت كلمة "كمبيوتر" (حرفيًا - "آلة حاسبة") هي اسم الوظيفة - وكان هؤلاء الأشخاص هم الأشخاص الذين استخدموا الآلات الحاسبة لإجراء العمليات الحسابية الرياضية.

خلال مشروع مانهاتن، المستقبل حائز على جائزة نوبلكان ريتشارد فاينمان مديرًا لفريق كامل من "أجهزة الكمبيوتر"، وكان الكثير منهم عالمات رياضيات، يعالجون المعادلات التفاضليةوالتي تم حلها للاحتياجات العسكرية.

حتى ستانيسلاف مارتن أولام الشهير، بعد نهاية الحرب، اضطر إلى العمل على ترجمة التعبيرات الرياضية إلى تقديرات تقريبية قابلة للذوبان - لمشروع القنبلة الهيدروجينية.

كانت أول آلة حاسبة مكتبية إلكترونية بالكامل هي الآلة البريطانية ANITA Mk.VII، والتي استخدمت شاشة عرض أنبوبية "Nixie" و177 أنبوب ثيراترون مصغر.

في يونيو 1963، قدم فريدن الطراز EC-130 بأربع وظائف. لقد كان مزودًا بترانزستور بالكامل، وبدقة 13 رقمًا على شاشة مقاس 5 بوصات أنبوب أشعة الكاثود، وتم تمثيلها بواسطة RPN في سوق الآلات الحاسبة بسعر 2200 دولار. تمت إضافة وظيفة الحساب إلى طراز EC 132 الجذر التربيعيوالوظائف العكسية.

في عام 1965، أنتجت مختبرات وانغ LOCI-2، وهي آلة حاسبة مكتبية مكونة من 10 أرقام تستخدم شاشة Nixie CRT ويمكنها حساب اللوغاريتمات.

في عام 1936، بينما كان يعمل في عزلة في ألمانيا النازية، بدأ كونراد تسوسي العمل على أول كمبيوتر من سلسلة Z، والذي كان يحتوي على ذاكرة وقابلية برمجة (لا تزال محدودة).

تم إنشاؤها بشكل رئيسي بواسطة أساس ميكانيكيولكن بالفعل في القاعدة المنطق الثنائي، نموذج Z1، الذي تم الانتهاء منه في عام 1938، لم يعمل بشكل موثوق بسبب عدم الدقة الكافية في تنفيذ مكوناته.

تم الانتهاء من سيارة Zuse التالية، Z3، في عام 1941. لقد تم بناؤه على مرحلات هاتفية وعمل بشكل مرضٍ تمامًا. وهكذا، أصبح Z3 أول كمبيوتر يعمل يتم التحكم فيه بواسطة برنامج. في نواحٍ عديدة، كان Z3 مشابهًا للآلات الحديثة، وكان رائدًا في عدد من الابتكارات مثل حساب النقطة العائمة.

الاستبدال صعب التنفيذ النظام العشريإلى النظام الثنائي، جعل آلات Zuse أبسط، وبالتالي أكثر موثوقية؛ يُعتقد أن هذا هو أحد أسباب نجاح زوز حيث فشل باباج. تم تخزين برامج Z3 على فيلم مثقوب.

لم تكن هناك قفزات مشروطة، ولكن في التسعينيات ثبت نظريًا أن Z3 موجودة كمبيوتر عالمي(إذا تجاهلت القيود المفروضة على حجم الذاكرة الفعلية).

في براءتي اختراع عام 1936، ذكر كونراد تسوسي أنه يمكن تخزين تعليمات الآلة في نفس الذاكرة مثل البيانات - وبالتالي توقع ما أصبح يعرف فيما بعد باسم بنية فون نيومان وتم تنفيذه لأول مرة فقط في عام 1949 من قبل EDSAC البريطاني.

أثبت جهاز ENIAC الأمريكي، الذي يُطلق عليه غالبًا أول حاسوب إلكتروني متعدد الأغراض، علنًا إمكانية تطبيق الإلكترونيات في الحوسبة واسعة النطاق. أصبح النقطة الأساسيةفي تطوير أجهزة الكمبيوتر، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى الزيادة الهائلة في سرعة الحوسبة، ولكن أيضًا بسبب الإمكانيات الجديدة للتصغير.

تم إنشاء هذه الآلة تحت إشراف John Mauchly وJ. Presper Eckert، وكانت أسرع بـ 1000 مرة من جميع الأجهزة الأخرى في ذلك الوقت.

استمر تطوير إينياك من عام 1943 إلى عام 1945.

في ذلك الوقت تم اقتراحه هذا المشروعكان العديد من الباحثين مقتنعين بأنه من بين آلاف الأنابيب المفرغة الهشة، فإن العديد منها سوف يحترق كثيرًا لدرجة أن ENIAC سيقضي الكثير من الوقت في وضع الخمول لإجراء الإصلاحات، وبالتالي سيكون عديم الفائدة عمليًا.

ومع ذلك، على جهاز حقيقي، كان من الممكن إجراء عدة آلاف من العمليات في الثانية لعدة ساعات، قبل فشل آخر بسبب المصباح المحترق.

من المؤكد أن ENIAC يلبي متطلبات تورينج للاكتمال. لكن "البرنامج" لهذا الجهاز تم تحديده من قبل الدولة توصيل الكابلاتوالمفاتيح - فرق كبير عن أجهزة البرامج المخزنة التي جاءت لاحقًا.

ومع ذلك، في ذلك الوقت، كانت الحسابات التي تم إجراؤها دون مساعدة بشرية تعتبر إنجازًا كبيرًا إلى حد ما، وكان هدف البرنامج حينها هو حل مشكلة واحدة فقط. (التحسينات التي تم الانتهاء منها في عام 1948 مكنت من تنفيذ برنامج مسجل في ذاكرة خاصة، مما جعل البرمجة إنجازًا أكثر منهجية وأقل "لمرة واحدة".)

من خلال إعادة صياغة أفكار إيكرت وماوكلي، وتقييم حدود إينياك، كتب جون فون نيومان تقريرًا تم الاستشهاد به على نطاق واسع يصف تصميمًا للكمبيوتر (EDVAC) يتم فيه تخزين كل من البرامج والبيانات في ذاكرة عالمية واحدة.

أصبحت مبادئ تصميم هذه الآلة معروفة باسم بنية فون نيومان وكانت بمثابة الأساس لتطوير أول أجهزة كمبيوتر رقمية عالمية مرنة حقًا.

كانت أول آلة عمل ذات بنية فون نيومان هي آلة مانشستر "بيبي" - آلة تجريبية صغيرة الحجم، تم إنشاؤها في جامعة مانشستر في عام 1948؛ تبعه في عام 1949 حاسوب مانشستر مارك الأول، والذي كان موجودًا بالفعل نظام كامل، مع أنابيب ويليامز وأسطوانة مغناطيسية كذاكرة، ومع سجلات الفهرس.

منافس آخر على لقب «الأول حاسوب رقميالبرنامج المخزن" أصبح EDSAC، تم تصميمه وإنشائه في جامعة كامبريدج. تم إطلاقه بعد أقل من عام من إصدار Baby، ويمكن استخدامه بالفعل لحل المشكلات الحقيقية.

في الواقع، تم إنشاء EDSAC استنادًا إلى بنية الكمبيوتر الخاصة بـ EDVAC، خليفة ENIAC. على عكس ENIAC، الذي استخدم المعالجة المتوازية، كان لدى EDVAC وحدة معالجة واحدة. كان هذا الحل أبسط وأكثر موثوقية، لذلك أصبح هذا الخيار هو الأول الذي تم تنفيذه بعد كل موجة متتالية من التصغير.

يعتقد الكثيرون أن جهاز Manchester Mark 1 / EDSAC / EDVAC أصبح "Evas" الذي تستمد منه جميع أجهزة الكمبيوتر الحديثة تقريبًا تصميمها المعماري.

تم إنشاء أول كمبيوتر عالمي قابل للبرمجة في أوروبا القارية من قبل فريق من العلماء بقيادة سيرجي ألكسيفيتش ليبيديف من معهد كييف للهندسة الكهربائية (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، أوكرانيا).

كمبيوتر MESM (إلكتروني صغير آلة حاسبة) بدأت العمل في عام 1950. كان يحتوي على حوالي 6000 أنبوب مفرغ ويستهلك 15 كيلو واط. يمكن للآلة إجراء حوالي 3000 عملية في الثانية.

آلة أخرى في ذلك الوقت كانت الأسترالية CSIRAC، التي أكملت أولها برنامج اختبارفي عام 1949.

في يونيو 1951، تم تركيب UNIVAC 1 بواسطة مكتب الإحصاء الأمريكي. تم تطوير الآلة بواسطة شركة Remington Rand، والتي باعت في النهاية 46 آلة مقابل أكثر من مليون دولار لكل منها.

كان UNIVAC أول كمبيوتر يتم إنتاجه بكميات كبيرة؛ تم إنتاج جميع سابقاتها في نسخة واحدة.

يتكون الكمبيوتر من 5200 أنبوب مفرغ ويستهلك 125 كيلو واط من الطاقة. تم استخدام خطوط تأخير الزئبق لتخزين 1000 كلمة من الذاكرة، كل منها يحتوي على 11 كلمة أرقام عشريةعلامة الجمع (كلمات 72 بت).

على عكس أجهزة IBM المجهزة بإدخال البطاقة المثقوبة، استخدم UNIVAC إدخال شريط مغناطيسي معدني على طراز ثلاثينيات القرن العشرين، مما يوفر التوافق مع بعض الأجهزة الموجودة الأنظمة التجاريةمخزن البيانات. استخدمت أجهزة الكمبيوتر الأخرى في ذلك الوقت إدخال شريط مثقوب عالي السرعة والإدخال / الإخراج باستخدام أشرطة مغناطيسية أكثر حداثة.

في عام 1955، اخترع موريس ويلكس البرمجة الدقيقة، وهو مبدأ تم استخدامه لاحقًا على نطاق واسع في المعالجات الدقيقة الأكثر شهرة في العالم. أجهزة كمبيوتر مختلفة. تتيح لك البرمجة الدقيقة التحديد أو التوسع المجموعة الأساسيةالأوامر باستخدام البرامج المدمجة.

في عام 1956، باعت شركة IBM لأول مرة جهازًا لتخزين المعلومات عليه الأقراص المغناطيسية- RAMAC (طريقة الوصول العشوائي للمحاسبة والتحكم). ويستخدم 50 قرصا معدنيا بقطر 24 بوصة، مع 100 مسار على كل جانب. يقوم الجهاز بتخزين ما يصل إلى 5 ميجابايت من البيانات ويكلف 10000 دولار لكل ميجابايت. (في عام 2006، أجهزة مماثلةمخزن البيانات - الأقراص الصلبة- التكلفة أقل من 0.001 دولار لكل ميجابايت.)

الخطوة الكبيرة التالية في التاريخ معدات الحاسوبكان اختراع الترانزستور في عام 1947. وأصبح بديلاً للمصابيح الهشة والمستهلكة للطاقة.

يُشار عادةً إلى أجهزة الكمبيوتر ذات الترانزستور على أنها "الجيل الثاني" الذي سيطر على الخمسينيات وأوائل الستينيات.

بفضل الترانزستورات و لوحات الدوائر المطبوعةتم تحقيق انخفاض كبير في الحجم واستهلاك الطاقة، فضلاً عن زيادة الموثوقية.

على سبيل المثال، كان جهاز IBM 1620 الذي يعمل بالترانزستور، والذي حل محل جهاز IBM 650 القائم على الأنبوب، بحجم مكتب.

ومع ذلك، كانت أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثاني لا تزال باهظة الثمن، وبالتالي لم تستخدم إلا من قبل الجامعات والحكومات والشركات الكبيرة.

في عام 1959، استنادًا إلى الترانزستورات، أصدرت شركة IBM جهاز IBM 7090 الرئيسي والجهاز متوسط ​​المدى. فئة آي بي إم 1401. استخدم الأخير مدخلات البطاقة المثقوبة وأصبح الأكثر استخدامًا الكمبيوتر الشعبيالغرض العام في ذلك الوقت: تم إنتاج 12 ألف نسخة من هذه الآلة. استخدمت ذاكرة سعة 4000 حرف (زادت لاحقًا إلى 16000 حرف).

استندت العديد من جوانب هذا المشروع إلى الرغبة في استبدال آلات البطاقات المثقوبة، والتي كانت تستخدم على نطاق واسع منذ العشرينيات وحتى أوائل السبعينيات.

في عام 1960، أصدرت شركة IBM الترانزستور IBM 1620، الذي كان في الأصل شريطًا مثقوبًا فقط، ولكن سرعان ما تم ترقيته إلى البطاقات المثقوبة. أصبح النموذج شائعًا مثل الكمبيوتر العلميتم إنتاج حوالي 2000 نسخة. يستخدم الجهاز ذاكرة أساسية مغناطيسية بسعة تصل إلى 60.000 رقم عشري.

أيضًا في عام 1960، أصدرت DEC نموذجها الأول، PDP-1، المصمم للاستخدام الفريق التقنيفي المختبرات والبحث.

في عام 1961، أصدرت شركة Burroughs جهاز B5000، وهو أول كمبيوتر ثنائي المعالج مزود بمعالج مزدوج ذاكرة افتراضية. آحرون خصائص فريدةكانت هناك بنية مكدسة، وعنونة قائمة على المقبض، ولا توجد برمجة مباشرة بلغة التجميع.

بدأ النمو السريع في استخدام أجهزة الكمبيوتر بما يسمى. "الجيل الثالث" من أجهزة الكمبيوتر.

بدأ هذا بالاختراع دوائر متكاملةوالتي تم اختراعها بشكل مستقل من قبل الحائز على جائزة نوبل جاك كيلبي وروبرت نويس.

أدى هذا لاحقًا إلى اختراع المعالج الدقيق بواسطة تاد هوف (إنتل).

خلال الستينيات، كان هناك بعض التداخل بين تقنيات الجيل الثاني والثالث.

في نهاية عام 1975، واصلت شركة Sperry Univac إنتاج آلات الجيل الثاني مثل UNIVAC 494.

أدى ظهور المعالجات الدقيقة إلى تطوير الحواسيب الصغيرة، وهي أجهزة كمبيوتر صغيرة وغير مكلفة يمكن أن تمتلكها الشركات الصغيرة أو الأفراد.

الحواسيب الصغيرة، الممثلين الجيل الرابعالتي ظهرت لأول مرة في السبعينيات، أصبحت منتشرة في كل مكان في الثمانينيات وما بعدها.

ستيف وزنياك، واحد من مؤسسو شركة أبلأصبح الكمبيوتر معروفًا باسم مطور الكتلة الأولى الكمبيوتر المنزليوبعد ذلك - أول كمبيوتر شخصي.

إن أجهزة الكمبيوتر المعتمدة على بنية الحواسيب الصغيرة، مع الإمكانات المضافة من أبناء عمومتها الأكبر حجما، تهيمن الآن على معظم قطاعات السوق.

قصة قصيرةمعدات الحاسوب

1623 أول "آلة عد" ابتكرها ويليام شيكارد. يمكن لهذا الجهاز المرهق أن يطبق عمليات حسابية بسيطة (الجمع والطرح) بأرقام مكونة من 7 أرقام.

1644 كانت "الآلة الحاسبة" لبليز باسكال أول آلة عد شعبية حقًا تقوم بعمليات حسابية على أرقام مكونة من 5 أرقام.

1668 حاسوب السير صموئيل مورلاند، مخصص للمعاملات المالية.

1674 صمم فيلهلم جودفريد فون لايبنتز كمبيوترًا ميكانيكيًا

آلة لا يمكنها إجراء عمليات الجمع والطرح فحسب، بل الضرب أيضًا!

1820 الآلة الحاسبة الأولى هي مقياس الحساب لشارل دي كولمار. استمر في السوق (مع بعض التحسينات) لمدة 90 عامًا!

1834 كان المحرك التحليلي الشهير لتشارلز باباج هو أول كمبيوتر قابل للبرمجة، باستخدام برامج بدائية على بطاقات مثقوبة.

1871 أنشأ باباج نموذجًا أوليًا لجهاز كمبيوتر تحليلي وجهاز طباعة - طابعة.

1886 أنشأ Dorr Felt جهاز Comptometer، وهو أول جهاز لإدخال البيانات يعتمد على المفتاح.

1890 تم إجراء التعداد السكاني في الولايات المتحدة - ولأول مرة شاركت فيه "آلة العد" التي أنشأها هيرمان هالريت.

1935 بدأت شركة IBM (آلات الأعمال الدولية) في إنتاج أجهزة كمبيوتر IBM-601 ذات الإنتاج الضخم.

1937 ابتكر عالم الرياضيات آلان تورينج " نموذج رياضيجهاز كمبيوتر يسمى "آلة تورينج".

1938 قام كوندراد تسوسي، وهو صديق وزميل الشهير فيرنر فون براون، بإنشاء أحد أجهزة الكمبيوتر الأولى في برلين - V1.

1943 قام هوارد أيكن بإنشاء ASCC Mark I، وهي آلة تعتبر جد أجهزة الكمبيوتر الحديثة. كان وزنه أكثر من 7 أطنان ويتكون من 750 ألف قطعة. تم استخدام الآلة للأغراض العسكرية - لحساب جداول المدفعية.

1945 طور جون فون نيومان نموذجًا نظريًا للكمبيوتر، وهو أول وصف في العالم لجهاز كمبيوتر يستخدم برامج محملة من الخارج. في نفس العام، قام ماوكلي وإيكرت بإنشاء ENIAC - الأكثر طموحًا وقوة كمبيوتر الأنبوبةتلك الحقبة. ويبلغ وزن الحاسوب أكثر من 70 طناً ويحتوي على 18 ألفاً تقريباً أنابيب مفرغة. تردد التشغيللا يتجاوز سرعة الكمبيوتر 100 كيلو هرتز (عدة مئات من العمليات في الثانية).

1956 تم إنشاء أول كمبيوتر يعتمد على الترانزستور في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وفي نفس العام، أنشأت شركة IBM أول جهاز لتخزين المعلومات - وهو نموذج أولي للقرص الصلب - الأقراص الصلبةكاماس 305.

1958-1959 د. أنشأ كيلبي وآر نويس سلسلة فريدة من نوعها عناصر المنطقعلى

سطح بلورة السيليكون المتصلة بواسطة اتصالات الألومنيوم -

أول نموذج أولي للمعالج الدقيق، وهو دائرة متكاملة.

1960 طورت AT المودم الأول.

1963 حصل دوجلاس إنجلبارت على براءة اختراع للأداة التي اخترعها - "الفأرة".

1968 قاعدة من إنتلروبرت نويس وجوردون مور.

1969 إنتل تكشف عن الشريحة الأولى ذاكرة الوصول العشوائيالمجلد 1 كيلو بايت. وفي نفس العام، ابتكرت زيروكس التكنولوجيا النسخ بالليزرالصور، والتي ستشكل بعد سنوات عديدة الأساس لتكنولوجيا الطباعة بطابعات الليزر. أول "آلات النسخ".

1971 بتكليف من الشركة اليابانية المصنعة للحاسبات الدقيقة Busicom، قام فريق تطوير Intel بقيادة تيد هوف بإنشاء أول معالج دقيق 4 بت Intel-4004. سرعة المعالج - 60 ألف عملية في الثانية. وفي نفس العام، قام فريق وباحثون في مختبر IBM San Jose بإنشاء أول قرص مرن مقاس 8 بوصات.

1972 المعالج الدقيق الجديد من إنتل هو Intel-8008 8 بت. قامت شركة Xerox بإنشاء أول حاسوب صغير من طراز Dynabook، وهو أكبر قليلاً من جهاز الكمبيوتر المحمول.

1973 تم إنشاء نموذج أولي لأول كمبيوتر شخصي في مركز أبحاث زيروكس. أول شخصية ظهرت على الشاشة كانت كورجيك، وهي شخصية من مسلسل الأطفال التلفزيوني شارع سمسم. وفي نفس العام، أطلقت شركة Scelbi Computer Consulting أول كمبيوتر شخصي جاهز مزود بمعالج Intel-8008 و1 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي. وفي نفس العام، طرحت شركة IBM القرص الصلب IBM 3340، وكانت سعة القرص 16 كيلو بايت، ويحتوي على 30 أسطوانة مغناطيسية لكل منها 30 مسارًا. ولهذا السبب، أطلق عليها اسم "وينشستر" (30/30" - ماركة البندقية الشهيرة). وفي نفس العام، اخترع بوب ماتكالف نظام اتصالات كمبيوتر يسمى إيثرنت.

1974 المعالج الجديد من إنتل هو Intel-8080 8 بت. السرعة 640 ألف عملية في الثانية. قريبا في السوق كمبيوتر غير مكلفنسر يعتمد على هذا المعالج، قيد التشغيل نظام التشغيلكب/م. في نفس العام، تم إصدار المعالج الأول من قبل الرئيسي منافس إنتلفي السبعينيات - زيلوج.

1975 IBM تطلق أول كمبيوتر محمول. أولاً قطعة موسيقيةتم إعادة إنتاجه باستخدام جهاز كمبيوتر، وكان لحن أغنية البيتلز "Fool On The Hill".

1976 تحصل شركة Advanced Micro Devices (AMD) على الحق في نسخ التعليمات والرمز الصغير معالجات إنتل. بداية "حرب المعالجات". في نفس العام، ستيف وزنياك و ستيف جوبزتجميع جهاز كمبيوتر في ورشة المرآب الخاصة بهم سلسلة أبل. وفي 1 أبريل من نفس العام ولد شركة أبلحاسوب. سيتم طرح كمبيوتر Apple I للبيع برقم سري للغاية على بطاقة السعر - 666.66 دولارًا.

1977 الذهاب للبيع أجهزة الكمبيوتر الجماعيةكومودور وأبل الثاني. أيّ

1977 يتم طرح أجهزة كمبيوتر Commodore وApple II للبيع للجماهير. وهو مزود بـ 4 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي، الذاكرة الدائمة 16 كيلو بايت، لوحة المفاتيح والشاشة. سعر كل المرح هو 1300 دولار. تحصل Apple II على إضافة عصرية - محرك الأقراص المرنة.

1978 تقدم Intel معالجًا دقيقًا جديدًا - Intel-8086 16 بت يعمل بتردد 4.77 ميجاهرتز (330 ألف عملية في الثانية). تأسست شركة Hayes - أطلقت شركة Commodore الرائدة في المستقبل النماذج الأولى من الطابعات النقطية في السوق.

1979 ظهور معالج Intel-8088 وأول ألعاب الفيديو وأجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم. تنتج الشركة اليابانية NEC أول معالج دقيق في هذا البلد. أصدر Hayes أول مودم 300 بود لجهاز كمبيوتر Apple الجديد.

1980 أصبح كمبيوتر Atari هو الكمبيوتر الأكثر شعبية لهذا العام. تقدم شركة Seagate Technologies أول محرك أقراص ثابتة لـ حواسيب شخصية- قرص صلب بقطر 5.25 بوصة.

1981 يبدو كومبيوتر ابلثالثا. تقدم إنتل أول معالج مساعد. تأسست شركة Creative Technology (سنغافورة) - منشئ أول بطاقة صوت. أول محرك أقراص ثابتة تم إنتاجه بكميات كبيرة بسعة 5 ميجابايت وبتكلفة 1700 دولار معروض للبيع.

1982 يظهر في السوق نموذج جديدمن IBM - جهاز IBM PC AT الشهير - والنسخ الأولى من جهاز كمبيوتر IBM الشخصي. تقدم شركة IBM معالج 80286 ذو 16 بت، ويبلغ تردد التشغيل 6 ميجاهرتز. (1.5 مليون عملية في الثانية). تقدم شركة Hercules أول بطاقة فيديو بالأبيض والأسود - محول الرسومات Hercules (HGA).

1983 إطلاق الكومودور لأول مرة حاسوب محمولمع شاشة ملونة (5 ألوان). وزن الكمبيوتر 10 كيلو السعر 1600 دولار. تقدم آي بي إم كمبيوتر آي بي إمجهاز PC XT بسعة 10 ميجابايت قرص صلبومحرك أقراص مرنة بسعة 360 كيلو بايت و128 كيلو بايت (فيما بعد 768) كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي. وكان سعر الكمبيوتر 5000 دولار. تم إطلاق الكمبيوتر رقم مليون من نوع Apple II. تظهر وحدات ذاكرة SIMM الأولى. تقدم Philips وSony تقنية الأقراص المضغوطة إلى العالم.

1984 أبل تطلق مودم 1200 باود. تطلق شركة Hewlett-Packard الإصدار الأول طابعة ليزريةسلسلة LaserJet بدقة تصل إلى 300 نقطة في البوصة. تطلق شركة فيليبس الأولى محرك الأقراص المضغوطة. تقدم IBM أول شاشات EGA ومحولات الفيديو (16 لونًا، دقة 630 × 350 نقطة لكل بوصة)، بالإضافة إلى شاشات احترافية مقاس 14 بوصة تدعم 256 لونًا ودقة 640 × 480 بكسل.

1985 معالج جديد من Intel - 80386DX 32 بت (مع معالج مساعد مدمج). تردد التشغيل 16 ميجا هرتز، سرعة حوالي 5 ملايين عملية في الثانية. المودم الأول من شركة U.S. Robotics هو Courier 2400 baud.

1986 أول فيديو رسوم متحركة مع مؤثرات صوتية. ولادة تكنولوجيا الوسائط المتعددة. ولادة معيار SCSI (واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة).

1987 تقدم إنتل خيار جديدمعالج 80386DX بتردد تشغيل 20 ميجا هرتز. المعهد الوطني السويدي للرصد والقياس يعتمد المعيار الأول لقيم الانبعاثات المسموح بها للشاشات. تقدم شركة US Robotics مودم Courier HST 9600

1988 كومباك تطلق أول حاسوب بذاكرة وصول عشوائي سعتها 640 كيلو بايت - الذاكرة القياسيةلجميع الأجيال اللاحقة من DOS. تطلق شركة Hewlett-Packard الإصدار الأول طابعة نفاثةسلسلة ديسك جيت. أصدر ستيف جوبز والشركة التي أسسها، NexT، الإصدار الأول محطة العمل، مزود بمعالج موتورولا الجديد وكمية رائعة من الذاكرة في ذلك الوقت (8 ميجابايت) وشاشة مقاس 17 بوصة وقرص صلب بسعة 256 ميجابايت. سعر الكمبيوتر 6500 دولار.

1989 تقدم شركة Creative Labs الإصدار Sound Blaster 1.0، أحادي 8 بت كارت الصوت. ولادة معيار SuperVGA (دقة 800 × 600 بكسل مع دعم 16 ألف لون).

1990 ولادة الإنترنت. تقدم إنتل المعالج الجديد- 32 بت 80486SX. السرعة 27 مليون عملية في الثانية. تقدم آي بي إم معيار جديدبطاقات الفيديو - XGA - كبديل لـ VGA التقليدي (دقة 1024 × 768 بكسل مع دعم 65 ألف لون).

1991 أبل تكشف عن أول هاتف أحادي اللون الماسح الضوئي اليد. تقدم AMD "نسخ" محسنة من معالجات Intel - 386DX مع تردد الساعة 40 ميجا هرتز و 486SX عند 20 ميجا هرتز. أول بطاقة موسيقى استريو هي Sound Blaster Pro ذات 8 بت.

1992 إصدارات NEC أولاً محرك الأقراص المضغوطةبسرعة مضاعفة (2x).

1993 تقدم Intel معيارًا جديدًا للناقل والفتحة لتوصيل البطاقات الإضافية - PCI. المعالج الأول للجيل الجديد من معالجات إنتل هو بنتيوم 32 بت. تردد التشغيل من 60 مجم السرعة - من 100 مليون عملية في الثانية. مايكروسوفت وإنتل معا أكبر المنتجينتقوم أجهزة الكمبيوتر بتطوير تقنية التوصيل والتشغيل (التوصيل والتشغيل)، مما يسمح بذلك التعرف التلقائيكمبيوتر الأجهزة الجديدة، وكذلك تكوينها.

1994 تقدم شركة Iomega أقراص ومحركات ZIP وJAZ - وهي بديل

الأقراص المرنة الموجودة 1.44 ميجابايت. تطلق شركة US Robotics أول مودم باود 28800.

1995 الإعلان عن معيار الوسائط الجديد أقراص الليزر- دي في دي. إصدارات AMD أحدث المعالجالجيل 486 - AMD 486DX-120. تقدم إنتل معالج Pentium Pro المصمم لمحطات العمل القوية. تقوم شركة 3dfx بإصدار مجموعة شرائح Voodoo، التي شكلت أساس المسرعات الأولى رسومات ثلاثية الأبعادلأجهزة الكمبيوتر المنزلية. النظارات والخوذات الأولى" الواقع الافتراضي"لأجهزة الكمبيوتر المنزلية.

1996 ولادة حافلة USB. تقوم Intel بإصدار معالج Pentium MMX مع دعم تعليمات الوسائط المتعددة الجديدة. بداية الإنتاج الضخم لشاشات الكريستال السائل لأجهزة الكمبيوتر المنزلية.

1997 مظهر معالجات بنتيومالثاني والبدائل معالجات ايه ام ديك6. أولاً محركات أقراص DVD. الافراج عن الأول بطاقات الصوت تنسيق بي سي اي. منفذ رسوميات AGP جديد.

1998 إصدارات أبل حاسوب جديدجهاز iMac ليس قويًا فحسب، بل إنه مذهل أيضًا في التصميم. يطلق معالجات سيليرونمع ذاكرة تخزين مؤقت L2 مخفضة. "الثورة ثلاثية الأبعاد": تظهر في السوق عشرات النماذج الجديدة من المسرعات ثلاثية الأبعاد المدمجة في بطاقات الفيديو التقليدية. خلال العام، تم إيقاف إنتاج بطاقات الفيديو بدون مسرعات ثلاثية الأبعاد.

1999 إطلاق معالجات Pentium III الجديدة.

2000-2003 منافسة شرسة بين شركتي Intel و AMD مما أدى إلى إنشاء معالجات بسرعة مرعبة تصل إلى 3200 ميجاهرتز. أدى هذا إلى زيادة في حجم ذاكرة الوصول العشوائي محركات الأقراص الصلبة، بطاقات الفيديو، الخ.

يبدو أن معظم الناس يعتقدون أن المصطلحات " آلة حاسبة" و " هندسة الكمبيوتر"المرادفات والربط بينها المعدات الماديةمثل المعالجات الدقيقة وشاشات العرض والأقراص والطابعات وغيرها من الأجهزة التي تجذب انتباه الناس عندما يرى الشخص جهاز الكمبيوتر. ورغم أهمية هذه الأجهزة، إلا أنها ليست سوى قمة جبل الجليد. على المرحلة الأوليةعند استخدام الكمبيوتر الحديث، فإننا لا نتعامل مع الكمبيوتر نفسه، بل مع مجموعة من القواعد تسمى لغات البرمجة، والتي تحدد الإجراءات التي يجب على الكمبيوتر القيام بها. مهميتم التأكيد على لغة البرمجة من خلال حقيقة أن الكمبيوتر نفسه يمكن اعتباره مترجمًا للأجهزة للغة معينة، والتي تسمى لغة الآلة. ليزود عمل فعاللقد طورت الآلات لغات الآلة، والتي يمثل استخدامها صعوبات معينة للبشر. لا يواجه معظم المستخدمين هذه المضايقات بسبب وجود لغة واحدة أو أكثر مصممة لتحسين التواصل بين الإنسان والآلة. تتجلى مرونة الكمبيوتر في قدرته على تنفيذ برامج الترجمة (في الحالة العامةيطلق عليهم المترجمون أو المترجمون الفوريون) لتحويل البرامج من اللغات الموجهة للمستخدم إلى برامج لغة الآلة. (وبالمقابل، حتى البرامج نفسها، والألعاب، قذائف النظامليست أكثر من مجرد برنامج مترجم بسيط إلى حد ما، يستخدم أوامره، أثناء عمله أو تشغيله، للوصول إلى "دواخل الكمبيوتر وخارجه"، وترجمة أوامره إلى لغات الآلة. وكل هذا يحدث في الوقت الحقيقي.)

حاسوب

الحاسوب (بالإنجليزية: Computer - "آلة حاسبة")، آلة حوسبة إلكترونية (كمبيوتر) - جهاز كمبيوتر مصمم لنقل المعلومات وتخزينها ومعالجتها.

مصطلح "الكمبيوتر" والاختصار "EVM" المعتمد في الأدبيات العلمية باللغة الروسية ليسا مترادفين. وبما أن هناك أجهزة كمبيوتر ميكانيكية مصممة دون استخدام الإلكترونيات، فإن أجهزة الكمبيوتر هي مجموعة فرعية من أجهزة الكمبيوتر بشكل عام. حاليًا، تم تقريبًا استبعاد عبارة "الكمبيوتر الإلكتروني" من الاستخدام اليومي. يُستخدم اختصار "الكمبيوتر" بشكل أساسي كمصطلح قانوني في وثائق قانونيةيا مهندسين الالكترونيات الرقمية، وأيضًا بالمعنى التاريخي - لتعيين تكنولوجيا الكمبيوتر في الأربعينيات والثمانينيات. كما أن "TsVM" هو "كمبيوتر رقمي" على عكس "ABM" - "كمبيوتر تمثيلي".

بمساعدة الحسابات، يستطيع الكمبيوتر معالجة المعلومات وفقا لخوارزمية معينة. أي مهمة للكمبيوتر هي سلسلة من العمليات الحسابية.

جسديًا، يمكن للكمبيوتر أن يعمل عن طريق تحريك بعض الأشياء الأجزاء الميكانيكيةأو حركة الإلكترونات أو الفوتونات أو الجسيمات الكمومية أو من خلال استخدام تأثيرات أي ظواهر فيزيائية أخرى.

يمكن لهندسة الكمبيوتر أن تصمم بشكل مباشر المشكلة التي يتم حلها، قدر الإمكان (بمعنى الوصف الرياضي) مما يعكس الدراسة الظواهر الفيزيائية. وبالتالي، يمكن استخدام تدفقات الإلكترون كنماذج لتدفقات المياه عند نمذجة السدود أو السدود. بطريقة مماثلةمصممة أجهزة الكمبيوتر التناظريةكانت شائعة في الستينيات، لكنها أصبحت نادرة جدًا اليوم.

في معظم أجهزة الكمبيوتر الحديثة، يتم وصف المشكلة أولاً في شكل يفهمونه (والكل معلومات ضروريةكقاعدة عامة، يتم تمثيله في شكل ثنائي - في شكل واحد وأصفار، على الرغم من وجود أجهزة كمبيوتر أيضًا النظام الثلاثيحساب التفاضل والتكامل)، وبعد ذلك يتم تقليل إجراءات معالجتها إلى استخدام الجبر المنطقي البسيط. نظرًا لأنه يمكن اختزال جميع الرياضيات تقريبًا في إجراء عمليات منطقية، فهي سريعة جدًا الكمبيوتر الالكترونيقد تكون قابلة للتطبيق على قرار الأغلبية المشاكل الرياضية، و أيضا

معظم مهام معالجة المعلومات يمكن اختصارها إلى مهام رياضية. لقد تم اكتشاف أن أجهزة الكمبيوتر لا يمكنها حل جميع المسائل الرياضية.

مهمة. تم وصف المشكلات التي لا يمكن حلها بواسطة أجهزة الكمبيوتر لأول مرة من قبل عالم الرياضيات الإنجليزي آلان تورينج.

يمكن تقديم نتيجة المهمة المكتملة للمستخدم باستخدام أجهزة مختلفةمعلومات المدخلات والمخرجات، مثل مؤشرات المصابيح، والشاشات، والطابعات، وأجهزة العرض، وما إلى ذلك.