محاضرة رقم 3 أجيال الحاسب الآلي وتصنيفه

هناك خمسة أجيال من أجهزة الكمبيوتر.

الجيل الاول(1945-1954) يتميز بظهور التكنولوجيا على أنابيب مفرغةأوه. هذا هو عصر التكوين تكنولوجيا الكمبيوتر. كانت معظم آلات الجيل الأول عبارة عن أجهزة تجريبية وتم إنشاؤها لاختبار بعض المبادئ النظرية. كان وزن وحجم أجهزة الكمبيوتر هذه يتطلب في كثير من الأحيان مباني منفصلة.

يعتبر مؤسسو علوم الكمبيوتر بحق كلود شانون مبتكر نظرية المعلومات، وآلان تورينج عالم الرياضيات الذي طور نظرية البرامج والخوارزميات، وجون فون نيومان مؤلف تصميم الأجهزة الحاسوبية، والذي إلى هذا اليوم يكمن وراء معظم أجهزة الكمبيوتر. وفي نفس السنوات نشأ واحد آخر علم جديدالمتعلقة بعلوم الكمبيوتر - علم التحكم الآلي - علم الإدارة كواحد من العلوم الرئيسية عمليات المعلومات. مؤسس علم التحكم الآلي هو عالم الرياضيات الأمريكي نوربرت وينر.

في الجيل الثاني(1955-1964) بدلاً من الأنابيب المفرغة، تم استخدام الترانزستورات، وبدأ استخدام النوى المغناطيسية والطبول كأجهزة ذاكرة - نماذج أولية حديثة محركات الأقراص الصلبة. كل هذا جعل من الممكن تقليل حجم وتكلفة أجهزة الكمبيوتر، والتي تم بعد ذلك إنتاجها للبيع لأول مرة.

لكن الإنجازات الرئيسية لهذا العصر تتعلق بمجال البرامج. في الجيل الثاني، ظهر لأول مرة ما يسمى الآن بنظام التشغيل. ومن ثم تم تطوير اللغات الأولى مستوى عال- فورتران، ألغول، كوبول. هذان التحسينان المهمان جعلا كتابة برامج الكمبيوتر أسهل وأسرع بكثير.

وفي الوقت نفسه، توسع نطاق تطبيقات الكمبيوتر. الآن لم يعد العلماء وحدهم هم الذين يمكنهم الاعتماد على الوصول إلى تكنولوجيا الحوسبة، حيث تم استخدام أجهزة الكمبيوتر في التخطيط والإدارة، وبعضها الشركات الكبيرةحتى أنهم بدأوا في حوسبة حساباتهم، متوقعين هذه العملية بعشرين عامًا.

في الجيل الثالث(1965-1974) بدأ استخدام الدوائر المتكاملة لأول مرة - أجهزة كاملة وتجميعات لعشرات ومئات من الترانزستورات، مصنوعة على بلورة واحدة من أشباه الموصلات (دائرة دقيقة). وفي نفس الوقت ظهر ذاكرة أشباه الموصلات، والذي لا يزال يستخدم في أجهزة الكمبيوتر الشخصية كعملية.

في تلك السنوات، اتخذ إنتاج الكمبيوتر نطاقًا صناعيًا. كانت شركة IBM أول من قام بتنفيذ سلسلة من أجهزة الكمبيوتر المتوافقة تمامًا مع بعضها البعض، بدءًا من الأصغر حجمًا، بحجم خزانة صغيرة (لم يصنعوا أي شيء أصغر من ذلك الحين)، إلى الأقوى والأكثر قوة. نماذج باهظة الثمن. الأكثر شيوعًا في تلك السنوات كانت عائلة System/360 آي بي إم، والتي على أساسها تم تطوير سلسلة أجهزة الكمبيوتر ES في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. مرة أخرى في أوائل 1960s. ظهرت أجهزة الكمبيوتر الصغيرة الأولى - أجهزة كمبيوتر منخفضة الطاقة وبأسعار معقولة الشركات الصغيرةأو المختبرات. كانت الحواسيب الصغيرة هي الخطوة الأولى نحو الحواسيب الشخصية، والتي لم يتم إصدار نماذج أولية منها حتى منتصف السبعينيات.

وفي الوقت نفسه، كان عدد العناصر والاتصالات التي تتناسب مع شريحة واحدة يتزايد باستمرار، وفي السبعينيات. تحتوي الدوائر المتكاملة بالفعل على آلاف الترانزستورات.

في عام 1971 شركة إنتلأصدرت أول معالج دقيق، والذي كان مخصصًا للآلات الحاسبة المكتبية الناشئة للتو. خلق هذا الاختراع ثورة حقيقية في العقد المقبل. المعالج الدقيق هو المكون الرئيسي للكمبيوتر الشخصي الحديث.

في مطلع الستينيات والسبعينيات. (1969) العالمية الأولى شبكة الكمبيوترنموذج ARPA شبكة حديثةإنترنت. وفي عام 1969 أيضًا ظهرت غرفة العمليات في وقت واحد نظام يونكسولغة البرمجة C (“C”) التي كان لها تأثير كبير على عالم البرمجة وما زالت تحتفظ بمكانتها المهيمنة.

الجيل الرابع(1975 – 1985) لم يتميز كمية كبيرةالابتكارات الأساسية في علوم الكمبيوتر. ذهب التقدم بشكل أساسي على طريق تطوير ما تم اختراعه وابتكاره بالفعل، وذلك في المقام الأول من خلال زيادة القوة والتصغير قاعدة العنصروأجهزة الكمبيوتر نفسها.

الابتكار الأكثر أهمية الجيل الرابع- ظهر هذا في أوائل الثمانينات. حواسيب شخصية. بفضلهم، أصبحت تكنولوجيا الحوسبة واسعة الانتشار حقا وفي متناول الجميع. على الرغم من أن أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر الصغيرة لا تزال موجودة القدرة الحاسوبيةتتخلف معظم الابتكارات عن الآلات ذات السمعة الطيبة، مثل الرسومات واجهة المستخدم، جديد الأجهزة الطرفية, الشبكات العالمية، يرتبط بظهور وتطور هذه التقنية بالذات.

أجهزة كمبيوتر كبيرةوبطبيعة الحال، تستمر أجهزة الكمبيوتر العملاقة في التطور. لكنهم الآن لم يعودوا يسيطرون عالم الكمبيوتر، كما كان من قبل.

يوضح الجدول بعض خصائص تكنولوجيا الكمبيوتر لأربعة أجيال:

صفة مميزة	موضع
أولاً	ثانية	ثالث	الرابع
العنصر الرئيسي	مصباح كهربائي	الترانزستور	دارة متكاملة	كبير دارة متكاملة
عدد أجهزة الكمبيوتر في العالم، جهاز كمبيوتر.	المئات	الآلاف	عشرات الآلاف	ملايين
حجم الكمبيوتر	كبير	أصغر بكثير	عشرات الآلاف	الكمبيوتر الصغير
عمليات/عمليات الأداء (المشروطة).	عدة وحدات	عدة عشرات من الوحدات	عدة آلاف من الوحدات	عدة عشرات الآلاف من الوحدات
ذاكرة متوسطة	بطاقة مثقوبة، شريط مثقوب	شريط ممغنط	القرص	قرص مرن

الجيل الخامس(1986 حتى الآن) يتم تحديده إلى حد كبير من خلال نتائج عمل اللجنة اليابانية بحث علميفي مجال الحاسبات، نشر عام 1981. وفقا لهذا المشروع الكمبيوتر و أنظمة الحوسبةالجيل الخامس، بالإضافة إلى الأداء العالي والموثوقية بتكلفة أقل باستخدام أحدث التقنياتيجب أن تستوفي المتطلبات الوظيفية الجديدة نوعيًا التالية:

ضمان سهولة استخدام أجهزة الكمبيوتر من خلال تطبيق أنظمة الإدخال والإخراج الصوتية، بالإضافة إلى معالجة المعلومات التفاعلية باستخدامها اللغات الطبيعية;

توفير الفرصة للتعلم والإنشاءات النقابية و استنتاجات منطقية;

تبسيط عملية الإنشاء برمجةمن خلال أتمتة تجميع البرامج وفق مواصفات المتطلبات الأصلية باللغات الطبيعية؛

تحسين الخصائص الأساسية وأداء معدات الحوسبة لتلبية مختلف المهام الاجتماعية، تحسين نسبة التكلفة إلى الفائدة، والسرعة، والخفة، والاكتناز لأجهزة الكمبيوتر؛

ضمان تنوع الحوسبة والقدرة العالية على التكيف مع التطبيقات والموثوقية التشغيلية.

تجري حاليا عمل مكثفحول إنشاء أجهزة كمبيوتر إلكترونية ضوئية ذات توازي هائل و البنية العصبية، يمثل الشبكة الموزعة عدد كبير(عشرات الآلاف) من المعالجات الدقيقة البسيطة التي تمثل بنية النظم البيولوجية العصبية.

7.1.1. رحلة تاريخية

7.1.2. أجيال الكمبيوتر

7.2. هندسة الكمبيوتر

7.3. تصنيف الكمبيوتر

7.1. تاريخ تطور وإنشاء أجهزة الكمبيوتر

7.1.1. رحلة تاريخية

الإنسان الحديث ببساطة لا يستطيع أن يتخيله الحياة اليوميةبدون جهاز كمبيوتر، وقبل بضعة عقود فقط لم تكن البشرية قادرة على تصور الفرص التي أتيحت لنا مع ظهور الكمبيوتر. اليوم لا نحتاج إلى إضاعة الوقت الثمين، الذي لا يكفي دائمًا، في حسابات رياضية عديمة الفائدة أو عمليات أخرى يقوم بها الكمبيوتر نيابةً عنا. لقرون عديدة، سعت البشرية جاهدة لتبسيط الحسابات والتحليلات وما إلى ذلك. لذلك، لكي نفهم ما هي الثروة التي لدينا اليوم، من الضروري تتبع هذا المسار المعقد من البداية. تتميز المراحل التالية في تاريخ تطور الكمبيوتر.

1. العد بالأصابع.إن أقدم أداة حاسبة وضعتها الطبيعة نفسها تحت تصرف الإنسان هي يده.

تشير الأرقام في العديد من اللغات إلى أن أدوات العد التي استخدمها الإنسان البدائي كانت في المقام الأول الأصابع. ليس من قبيل الصدفة أنه في الترقيم الروسي القديم، تسمى الوحدات "الأصابع"، وتسمى العشرات "التراكيب"، وجميع الأرقام الأخرى تسمى "التراكيب". اليد والمشط هما مرادفان والأساس الفعلي للرقم "خمسة" بين العديد من الشعوب. على سبيل المثال، الكلمة الماليزية "ليما" تعني "يد" و"خمسة".

كان عد الأصابع معروفًا أيضًا في روما. وبحسب شهادة المؤرخ الروماني القديم بليني الأكبر، فقد تم نصب تمثال عملاق للإله ياووس ذي الوجهين في الساحة الرومانية الرئيسية، المنتدى. بأصابعك اليد اليمنىلقد صور الرقم 300، بأصابعه اليسرى 55. وهذا يعادل عدد أيام السنة في التقويم الروماني.

تم الحفاظ على عد الأصابع في بعض الأماكن حتى يومنا هذا. يذكر مؤرخ الرياضيات ل. كاربينسكي في كتابه "تاريخ الحساب" أنه في أكبر بورصة للحبوب في العالم في شيكاغو، تم الإعلان عن عروض الطلبات، مثل الأسعار، من قبل السماسرة على أصابعهم دون كلمة واحدة.

2. العلامات والحبال مع عقدة.منذ العصور القديمة، تم استخدام نوع آخر من العد الآلي - بمساعدة العصي الخشبية ذات الشقوق (العلامات). تم العثور على أول ذكر لطريقة تسجيل الأرقام عن طريق عمل الشقوق على النقش البارز في معبد الفرعون سيتيأنا(1350 ق.م) في أبيدوس. تم تصوير الإله تحوت هنا وهو يستخدم الشقوق الموجودة على فرع النخيل للإشارة إلى طول فترة حكم الفرعون.

في العصور الوسطى، تم استخدام العلامات للمحاسبة وجمع الضرائب. تم قطع العلامة إلى جزأين طوليين، بقي أحدهما عند الفلاح والآخر عند جابي الضرائب. وفقًا للشقوق الموجودة على كلا الجزأين، تم الاحتفاظ بحساب دفع الضريبة، والذي تم فحصه عن طريق طي أجزاء العلامة. ففي إنجلترا، على سبيل المثال، كانت هذه الطريقة لتسجيل الديون موجودة حتى نهاية القرن العشرين.الخامسالقرن الثاني.

استخدمت شعوب أخرى - الصينيون والفرس والهنود والبيرو - الأحزمة أو الحبال ذات العقد لتمثيل الأرقام والعد. أطلق الهنود الأمريكيون على حبال العد اسم quiru، وفي مدن البيرو قبل الغزو الأوروبي لأمريكا الجنوبية، كان أمين صندوق المدينة يسمى quiru comouocuna، أو مسؤول العقدة.

3. العداد.لم تتمكن العلامات والحبال ذات العقد من تلبية الاحتياجات المتزايدة لأدوات الحساب بسبب تطور التجارة. تم إعاقة تطوير الحسابات المكتوبة بسبب حالتين.

أولاً، لم تكن هناك مادة مناسبة لإجراء العمليات الحسابية - لم تكن ألواح الطين والشمع مناسبة لذلك، ولم يتم اختراع الرق إلا فيالخامسالقرن ما قبل الميلاد ه. (وكانت باهظة الثمن)، وظهر الورق في وقت لاحق (في أوروبا - حوالي القرن الحادي عشر). ثانيا، في أنظمة الأرقام في ذلك الوقت، كان من الصعب إجراء جميع العمليات اللازمة كتابة. حاول، على سبيل المثال، ضرب CLVIعلىالرابع والعشرونباستخدام نظام الأرقام الرومانية! يمكن لهذه الظروف أن تفسر ظهور جهاز حسابي خاص، كان يُعرف في العصور القديمة باسم المعداد.

أصل مصطلح "العداد" غير معروف. يستمدها معظم المؤرخين من جذر سامي. وبحسب هذا التفسير فإن المعداد يعني قرصا مغطى بطبقة من الغبار. في شكله البدائي، يكون المعداد في الواقع مثل هذا الجهاز اللوحي. وتم رسم الخطوط عليها بعصا حادة ووضع بعض الأشياء كالحصى أو العصي في الأعمدة الناتجة حسب المبدأ الموضعي. يوضح الشكل، الذي لا يحتاج إلى تعليق، تسلسل إجراء عملية الجمع 258 + 54 على المعداد. تم إجراء الطرح عن طريق إزالة الحصى، والضرب والقسمة كعمليات جمع وطرح متكررة، على التوالي.

وفقًا لهيرودوت، استخدم المصريون المعداد، وعلى عكس اليونانيين، لم ينقلوا الحجارة من اليسار إلى اليمين، بل من اليمين إلى اليسار. ومن هذا يتبين أنه في عصر هيرودوت، كان المعداد قد انتشر بالفعل على نطاق واسع في كل من اليونان ومصر. يعتقد المؤرخون ذلك

ثم تم جلب المعداد إلى اليونان من قبل الفينيقيين وأصبح "أداة مسيرة" للتجار اليونانيين هناك. وكانت القيم المخصصة للأحجار في الأعمدة المختلفة متوافقة عادة مع نسب الوحدات النقدية المختلفة.

في روما القديمة كان يسمى المعدادحصواتأوعدادوكان مصنوعًا من البرونز والحجر والعاج والزجاج الملون. كلمةحساب التفاضل والتكامليعني "حصاة" ، "عارية". من هذه الكلمة تأتي اللاتينية اللاحقةالآلات الحاسبة(احسب) ولدينا “الحساب”. وقد نجا المعداد الروماني البرونزيحصواتانتقلت في الأخاديد المقطوعة عموديا. تم وضع الحصى في الأسفل للعد إلى خمسة، وفي الأعلى كان هناك مقصورة حصاة تقابل خمسة (الشكل 2).

استبدل الصينيون الحصى بالخرز (أو الكرات) المعلقة على الأغصان أو الأسلاك أو الحبال. ربما ظهر العداد الصيني المتنوع - suanpan - فيالخامسالقرن الأول الميلادي هـ؛ النوع الحديثتم إنشاء جهاز الحساب هذا لاحقًا، على ما يبدو في Xثانياالقرن (الشكل 3). Xuanpai هو إطار مستطيل فيه أسلاك أو حبال عددها 9 أو أكثر؛ عموديًا على هذا الاتجاه، يتم تقسيم السوانبان إلى جزأين غير متساويين بواسطة المسطرة. في الحجرة الكبيرة ("الأرض") توجد 5 كرات معلقة على كل سلك، وفي الحجرة الأصغر ("السماء") توجد اثنتين؛ يبدو أن الأول يتوافق مع أصابع اليد الخمسة، والثاني يتوافق مع اليدين. الأسلاك تتوافق مع المنازل العشرية.

المعداد الياباني سوروبان (الشكل 3) - يأتي من السوانبان الصيني، الذي تم إحضاره إلى اليابان في Xالخامس-Xالسادسقرون. السوروبان أبسط من سابقته؛ فهو يحتوي على كرة أقل في "ذوقه" من السوانبان.

وأخيراً عند المنعطف Xالخامسأنا-Xسابعاقرون، يظهر المعداد الروسي.

4. اختراع اللوغاريتمات.ليس من السهل بالنسبة لنا، الذين نعيش في عصر الحوسبة واسعة النطاق، أن نتخيل مدى صعوبة العمليات الحسابية العادية للأشخاص في القرنين السادس عشر والسابع عشر، خاصة مع الأعداد الكبيرة. من الواضح مدى أهمية اختراع اللوغاريتمات، وأول ذكر لها نجده في رسالة من آي كيبلر إلى أستاذ الرياضيات في توبنغن دبليو شيكارد حول خطاب جون نابير. في عام 1614 نشر أطروحته الشهيرة "وصف جداول اللوغاريتمات المذهلة".

وسرعان ما تظهر جداول لوغاريتمية أخرى. لقد قاموا بتبسيط الحسابات، لكنها ظلت شاقة ومملة للغاية بالنسبة لأولئك الذين اضطروا إلى القيام بذلك كل يوم. ولذلك، بعد اختراع اللوغاريتمات، جرت محاولات لميكنة الحسابات اللوغاريتمية.

5. أجهزة الكمبيوتر الميكانيكية.على الرغم من وجود عدد كبير إلى حد ما من الاختراعات فيالثامن عشرالخامس. العودة إلى البدايةالتاسع عشرالخامس. لقد تزايدت الحاجة إلى آلة حاسبة بسيطة وسهلة الاستخدام وموثوقة في التشغيل. تتميز أجهزة الكمبيوتر الميكانيكية في المقام الأول بحقيقة أنه بمجرد تجميع عشر وحدات في أدنى رتبة أثناء عملية الحساب، يتم استبدالها تلقائيًا، دون انتباه الآلة الحاسبة، بوحدة واحدة من أعلى رتبة. علاوة على ذلك، يمكن تقسيم جميع الآلات الميكانيكية إلى فئتين: أبسط الآلات الميكانيكية وآلات الجمع.

تشمل أبسط الآلات الميكانيكية الآلات التي تم تصميمها بشكل أساسي للجمع والطرح، على الرغم من أنه يمكن استخدامها لإجراء الضرب والقسمة من خلال تكرار هذه الإجراءات. آلات الجمع هي آلات ميكانيكية مصممة لإجراء أربع عمليات حسابية.

م

اشينا شيكاردا. الحوسبة الأولى سيارة ميكانيكية، حيث تم نقل الوحدات المتراكمة أثناء تنفيذ الإجراءات تلقائيًا إلى أعلى فئة، تم بناؤها عام 1623 بواسطة V. Schickard.

كان المقصود من الآلة، وفقًا للمؤلف، إجراء أربع عمليات حسابية، لكن الجزء الميكانيكي منها تم تكييفه فقط للجمع والطرح: كان لا بد من إجراء الضرب والقسمة باستخدام جداول متحركة. يبدو أن سيارة شيكارد قد تم تصنيعها في نسخة أو نسختين، وسرعان ما تم تدميرهما. وصلت إلينا فقط المخططات الخاصة بآلة شيكارد. في متحف منزل I. Kepler، في موطنه في مدينة Voile، تم صنع نموذج لهذه الآلة وعرضه وفقًا لهذه المخططات.

آلة باسكال. أول آلة حوسبة ميكانيكية وصلت إلينا هي آلة الجمع لبليز باسكال (الشكل 7)، الذي بنى النسخة الأولى من الآلة في عام 1641.

في المجموع، قام بعمل أكثر من 50 نسخة. كانت هذه الآلات ذات ستة إلى ثمانية بتات في التصميم، بشكل عام، لا تختلف عن آلة إضافة شيكارد، على الرغم من أن باسكال لم يكن على دراية بآلة شيكارد. نجت عدة نسخ من آلة باسكال حتى يومنا هذا في متاحف مختلفة في أوروبا. آلة باسكال يمكنها إجراء الجمع والطرح فقط. ولا يمكن استبدال الضرب والقسمة إلا بالجمع والطرح المتكرر.

بعد أن بنى باسكال آلته، توصل إلى استنتاج مفاده أن العقل البشري يعمل تلقائيًا وأن بعض العمليات العقلية لا تختلف عن العمليات الميكانيكية. لقد أثبت أنه من الممكن إجراء العمليات الحسابية (في المقام الأول نقل العشرات إلى أعلى رقم) ميكانيكيًا. كان هذا هو الهدف الرئيسي لباسكال عند إنشاء جهاز كمبيوتر.

آلة لايبنتز. اخترع لايبنتز أول آلة لإجراء العمليات الحسابية الأربع، والتي لم تكن قادرة على الجمع والطرح ميكانيكيًا فحسب، بل يمكنها أيضًا الضرب والقسمة.

في

1673 قدم لايبنيز آلته إلى أكاديمية باريس. وفي المستقبل، قضى لايبنتز وقتا طويلا في تصميم وتحسين جهاز الكمبيوتر الخاص به.

يتكون أساس الماكينة من بكرات متدرجة - أسطوانات ذات أسنان بأطوال مختلفة. إن البكرات المتدرجة هي التي تضمن الضرب والقسمة. كان اختراع لايبنتز المهم الثاني هو تقسيم الآلة إلى أجزاء متحركة وثابتة، مما جعل من الممكن ضرب أرقام متعددة الأرقام في أرقام متعددة الأرقام. كان هذا هو النموذج الأولي للعربة المتحركة الحديثة. يمكن اعتبار آلة لايبنتز أول آلة إضافة، على الرغم من أن الاسم نفسه ظهر بعد ذلك بكثير.

في نهايةالسابع عشرالخامس. عمل آر إتش فاغنر والميكانيكي ليفين على تحسين آلة لايبنتز، وبعد وفاة لايبنتز، تيوبر. وفي عام 1710، قام بوركهارت ببناء آلة مماثلة. تم إجراء بعض التغييرات على تصميم آلة لايبنيز بواسطة M. Knutzen (أستاذ في جامعة Koeningsbury) في عام 1783 وI. Muller، والعديد من الآخرين.

6. يعود تاريخ تطور تكنولوجيا الحوسبة الحديثة إلى عام 1833، عندما قام الإنجليزي تشارلز باباجمستوحاة من فكرة إنشاء جهاز كمبيوتر.

نشأت رغبة باباج في مكننة الحسابات بسبب عدم الرضا الذي شعر به عندما واجه أخطاء في الجداول الرياضية المستخدمة في مجموعة متنوعة من المجالات.

في عام 1822، بنى باباج نموذج اختبار لجهاز حاسوبي، وأطلق عليه اسم "محرك الفروق": وكان تشغيل النموذج يعتمد على المبدأ المعروف في الرياضيات باسم "طريقة الفروق المحدودة". تسمح لك هذه الطريقة بحساب قيم كثيرات الحدود باستخدام عملية الجمع فقط وليس إجراء الضرب والقسمة، وهي عملية أكثر صعوبة في التشغيل الآلي. وقد نص هذا على استخدام نظام الأرقام العشري (وليس الثنائي، كما هو الحال في أجهزة الكمبيوتر الحديثة).

ومع ذلك، كان لمحرك الفرق قدرات محدودة إلى حد ما. اكتسبت سمعة باباج كرائد في مجال الحسابات الآلية بفضل جهاز آخر أكثر تقدمًا - المحرك التحليلي (الفكرة التي أنشأها في عام 1834)، والتي تشترك بشكل مدهش في الكثير مع أجهزة الكمبيوتر الحديثة. كان من المفترض أن تكون هذه آلة حاسوبية لحلها مدى واسعالمهام القادرة على أداء العمليات الأساسية: الجمع والطرح والضرب والقسمة. كان من المتصور أن يكون للجهاز "مستودع" و "مطحنة" (في أجهزة الكمبيوتر الحديثة تتوافق مع الذاكرة والمعالج). علاوة على ذلك، كان من المخطط أن يعمل وفق برنامج محدد باستخدام البطاقات المثقوبة، ويمكن طباعة النتائج (وحتى تقديمها في شكل رسوم بيانية) أو على بطاقات مثقوبة. لكن باباج لم يتمكن من إكمال العمل على إنشاء المحرك التحليلي - فقد تبين أنه معقد للغاية بالنسبة للتكنولوجيا في ذلك الوقت.

1876م اخترع المهندس الإنجليزي ألكسندر بيل هاتف.

في عام 1890، أنشأ المهندس الأمريكي هيرمان هوليريث جدولاً إحصائيًا يتم من خلاله فك رموز المعلومات المطبوعة على البطاقات المثقوبة بواسطة التيار الكهربائي. تم استخدام أداة الجدولة لمعالجة نتائج التعداد السكاني للولايات المتحدة.

1892 أصدر المهندس الأمريكي دبليو بوروز أول إعلان تجاري الأفعى.

1897 صمم الفيزيائي الإنجليزي ج. طومسون أنبوب أشعة الكاثود .

في عام 1901، عالم فيزياء إيطالي ماركونيالمثبتة الاتصالات اللاسلكية بين أوروبا وأمريكا.

صمم آلان تورينج الصمام الثنائي والصمام الثلاثي الإلكتروني في 1904-1906. وفي عام 1936، تم طرح وتطوير آلان تورينج، وبشكل مستقل عنه، E. Post مفهوم آلة الحوسبة مجردة. لقد أثبتوا الإمكانية الأساسية لحل أي مشكلة تتعلق بالآلات الأوتوماتيكية، بشرط إمكانية خوارزميتها.

في عام 1938، قام المهندس الألماني كونراد تسوز ببناء أول نقية الكمبيوتر الميكانيكي.

في عام 1938، أظهر عالم الرياضيات والمهندس الأمريكي كلود شانون فرصةتطبيق جهاز المنطق الرياضي لتوليف وتحليل دوائر تبديل الاتصال التتابعية .

وفي عام 1939 أيضًا، قام الأمريكي من أصل بلغاري، جون أتاناسوف، بإنشاء نموذج أولي لجهاز كمبيوتر يعتمد على العناصر الثنائية.

في عام 1941، صمم كونراد تسوزه أول كمبيوتر عالمي يستخدم العناصر الكهروميكانيكية. لقد عملت مع الأرقام الثنائية واستخدمت تمثيل النقطة العائمة.

وفي عام 1944، وتحت قيادة عالم الرياضيات الأمريكي هوارد أيكن، تم إنشاء الكمبيوتر الآلي Mark-1 باستخدام التحكم بالبرنامج. لقد تم بناؤه على مرحلات كهروميكانيكية، وتم إدخال برنامج معالجة البيانات من شريط مثقوب.

في عام 1945، صاغ جون فون نيومان، في تقريره "التقرير الأولي عن آلة أدفاك"، مبادئ التشغيل الأساسية ومكونات أجهزة الكمبيوتر الحديثة.

في عام 1946، قام الأمريكيان ج. إيكرت وج. ماوكلي بتصميم أول كمبيوتر رقمي إلكتروني "إنياك"(الإلكترونية العددية متكامل والحاسوب). تحتوي الآلة على 20 ألف أنبوب مفرغ و 1.5 ألف مرحل. لقد كان يعمل أسرع بألف مرة من مارك 1، حيث أجرى 300 عملية ضرب أو 5000 عملية جمع في ثانية واحدة.

في عام 1948، في شركة مختبرات بيل الأمريكية، ابتكر الفيزيائيون ويليام شوكلي ووالتر براتين وجون باردين الترانزستور. لهذا الإنجاز حصلوا على جائزة نوبل.

في عام 1949، في إنجلترا، تحت قيادة موريس ويلكس، تم بناء أول جهاز كمبيوتر في العالم مزود ببرنامج مخزن إدساك.

وفي عام 1957 تم إنشاء شركة NCR الأمريكية أول كمبيوتر ترانزستور.

في عام 1951، تم بناء أول جهاز كمبيوتر في أوروبا القارية في كييف ميسم(إلكترونية صغيرة آلة حاسبة) بها 600 أنبوب مفرغ. الخالق س. ليبيديف.

في 1951-1955. بفضل أنشطة العلماء الروس س. ليبيديفا، م.ف. كلديش، M. A. لافرينتييفا، إ.س. بروكا، م.أ. كارتسيفا، بي. راميفا ، ف.س. أنتونوفا، أ.ن. نيفسكي، بي. بوركوف والفرق التي يقودها، أصبح الاتحاد السوفيتي أحد رواد تكنولوجيا الكمبيوتر، مما جعل من الممكن حل المشكلات العلمية والتقنية المهمة بسرعة لإتقان الطاقة النووية واستكشاف الفضاء.

في عام 1952، تحت قيادة S.A. كمبيوتر ليبيديف بني في موسكو بسم-1(آلة إضافة إلكترونية كبيرة) - في ذلك الوقت كانت الآلة الأكثر إنتاجية في أوروبا وواحدة من أفضل الماكينات في العالم.

في 1955-1959. العلماء الروس أ.أ. لابونوف، س.س. كامينين، إ.ز. ليوبيمسكي، أ.ب. إرشوف، إل.إن. كوروليف، ف.م. كوروتشكين، م.ر. خلق الشورى بورا وآخرون "برامج البرمجة"- نماذج أولية للمترجمين. في. خلق مارتينيوك نظام ترميز الحروف- وسيلة لتسريع تطوير وتصحيح البرامج.

في 1955-1959. تم وضع الأساس لنظرية البرمجة (A. A. Lyapunov، Yu.I. Yanov، A. A. Markov، L. A. Kaluzhin) والطرق العددية (V. M. Glushkov، A. A. Samarsky، A. N. Tikhonov). تم تصميم مخططات آلية التفكير والعمليات الجينية، وخوارزميات تشخيص الأمراض الطبية (A.A. Lyapunov، B.V. Gnedenko، N.M Amosov، A.G Ivakhnenko، V.A. Kovalevsky، إلخ).

في عام 1958، أنشأ جاك كيلبي من شركة تكساس إنسترومنتس أول دائرة متكاملة.

في عام 1959، تحت قيادة S.A. ابتكر ليبيديف آلة بسم-2بإنتاجية 10 آلاف عملية/ثانية. يرتبط استخدامه بحسابات إطلاق الصواريخ الفضائية وأول أقمار صناعية للأرض في العالم.

في عام 1959 تم إنشاء الآلة م-20، كبير المصممين S.A. ليبيديف. في وقتها، تعتبر واحدة من أسرع العمليات في العالم (20 ألف عملية/ثانية). تم استخدام هذه الآلة لحل معظم المشكلات النظرية والتطبيقية المتعلقة بتطور مجالات العلوم والتكنولوجيا الأكثر تقدمًا في ذلك الوقت. استنادًا إلى M-20، وهو معالج متعدد فريد من نوعه م-40- أسرع حاسوب في ذلك الوقت في العالم (40 ألف عملية/ثانية). تم استبدال M-20 بأشباه الموصلات بسم-4و م-220(200 ألف عملية/ثانية).

وفي عام 1959 صدر التقرير الأول للغة الغولوالتي أصبحت منذ فترة طويلة معيارًا في مجال لغات البرمجة.

في عام 1961، تم بيع شركة IBM Deutschland توصيل جهاز كمبيوتر به خط هاتفيباستخداممودم .

في عام 1964، بدأ إنتاج عائلة من الآلات الجيل الثالث- آي بي إم/360.

في عام 1965، قام ج.كيميني وت.كورتز بتطوير لغة برمجة في كلية دورتموند (الولايات المتحدة الأمريكية) أساسي.

في عام 1967، تحت قيادة S.A. نظم ليبيديف إنتاجًا واسع النطاق لتحفة من تكنولوجيا الكمبيوتر المحلية - مليونيرًا بسم-6, أسرع آلة في العالم . تمت متابعته "البروس"- نوع جديد من أجهزة الكمبيوتر تبلغ إنتاجيته 10 ملايين عملية/ثانية.

في عام 1968، تأسست شركة إنتل، والتي أصبحت فيما بعد شركة رائدة معترف بها في إنتاج المعالجات الدقيقة وغيرها من دوائر الكمبيوتر المتكاملة.

وفي عام 1970، قام السويسري نيكلاوس ويرث بتطوير اللغة باسكال.

في عام 1971، قامت شركة إنتل بتطوير المعالج الدقيق 4004 يتكون من 2250 ترانزستور موضوعة في بلورة لا يزيد حجمها عن رأس الظفر.

في عام 1971، طور العالم الفرنسي آلان كولماري لغة البرمجة المنطقية مقدمة(البرمجة في المنطق).

وفي عام 1972، قام دينيس ريتشي من مختبرات بيل بتطوير اللغة سي.

في عام 1973، أنشأ كين طومسون ودينيس ريتشي نظام التشغيل يونيكس.

في عام 1973، قامت شركة IBM (شركة آلات الأعمال الدولية) بتصميم القرص الصلب الأوليكتب "وينشستر".

وفي عام 1974، قامت شركة إنتل بتطوير أول معالج دقيق للأغراض العامة 8080مع 4500 ترانزستور.

في عام 1974، قام إدوارد روبرتس، وهو ضابط شاب في القوات الجوية الأمريكية ومهندس إلكترونيات، ببناء حاسوب صغير يعتمد على المعالج 8080. نسر، والذي حقق نجاحًا تجاريًا كبيرًا، وتم بيعه عن طريق البريد واستخدامه على نطاق واسع للاستخدام المنزلي.

في عام 1975، قام المبرمج الشاب بول ألين وطالب جامعة هارفارد بيل جيتس بتطبيق اللغة الأساسية لشركة Altair. وبعد ذلك أسسوا الشركة مايكروسوفت (مايكروسوفت)، وهي اليوم أكبر شركة مصنعة للبرمجيات. أول مقطوعة موسيقية تم إنتاجها باستخدام الكمبيوتر كانت لحن أغنية البيتلز "Fool on the hill". بدأت شركة IBM في البيع طابعات ليزر.

في عام 1976، قام الطالبان ستيف وزنياك وستيف جوبز، بعد أن أنشأا ورشة عمل في المرآب، بتنفيذ جهاز كمبيوتر أبل-1، بمناسبة بداية شركة أبل.

في عام 1978، أصدرت إنتل المعالج الدقيق 8086. أطلقت شركة كومودور أول طابعات نقطية في السوق.

في عام 1979، أصدرت إنتل المعالج الدقيق 8088. قامت شركة SoftWare Arts بتطوير أول حزمة برامج أعمال VisiCalc(الحاسبة المرئية) لأجهزة الكمبيوتر الشخصية.

وفي عام 1980 قامت شركات شارب وسانيو وباناسونيك وكاسيو الأمريكية وشركة تاندي الأمريكية بإحضار أول جهاز كمبيوتر الجيبالذي يتمتع بجميع الخصائص الأساسية لأجهزة الكمبيوتر الكبيرة.

في عام 1981، أصدرت شركة IBM أول كمبيوتر شخصي آي بي إماستنادًا إلى المعالج الدقيق 8088، تقوم Microsoft بإنهاء العمل على MC-DOS. في أغسطس يأتي الناس جهاز كمبيوتر آي بي إميعتمد على معالج Intel-8088، المزود بذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعة 64 كيلو بايت وذاكرة دائمة بسعة 40 كيلو بايت. الكمبيوتر مزود بشاشة عرض ومحرك أقراص مرنة بسعة 160 كيلو بايت. وبلغ سعر الكمبيوتر 3000 دولار.

في عام 1982، أصدرت إنتل المعالج الدقيق 80286.

في عام 1983، قامت شركة أبل للكمبيوتر ببناء كمبيوتر شخصي "ليزا"- أولاً كمبيوتر مكتبي، يتم التحكم فيها عن طريق الفأرة. تقدم شركة Hercules أول بطاقة رسومات بالأبيض والأسود. تقدم Microsoft محرر النصوص Multi-Tool Word لنظام DOS، وقد أصبحت سلسلة Microsoft Mouse التي تبلغ قيمتها 200 دولار منتشرة على نطاق واسع كوسيلة تخزين قياسية. أصدر بورلاند مترجم Turbo Pascal، الذي طوره Anders Hejlsberg.

كومودور تطلق أول كمبيوتر محمول مزود بشاشة ملونة (5 ألوان). وزن الكمبيوتر 10 كجم السعر 1600 دولار. تقدم شركة IBM جهاز IBM PC XT. مزود بـ 10 ميجابايت قرص صلبومحرك أقراص بسعة 360 كيلو بايت وذاكرة وصول عشوائي (RAM) بسعة 768 كيلو بايت. سعر الكمبيوتر 5000 دولار . مثبتة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك نسخة جديدةمس-دوس 2.0. تظهر وحدات ذاكرة الوصول العشوائي الأولى - SIMM -.

وفي عام 1984، تم إنشاء أول نوع كمبيوتر حاسوب محمول (الركبة)، حيث يتم دمج وحدة النظام مع الشاشة ولوحة المفاتيح في وحدة واحدة. قامت سوني وفيليبس بتطوير معيار تسجيل الأقراص المضغوطة قرص مضغوط . أصدرت شركة Apple Computer Corporation جهاز كمبيوتر Macintosh - النموذج الأول لعائلة Macintosh الشهيرة لاحقًا مع نظام تشغيل سهل الاستخدام، وقدرات رسومية متقدمة تجاوزت في ذلك الوقت بكثير تلك التي تمتلكها أجهزة الكمبيوتر القياسية المتوافقة مع IBM مع MS-DOS. وسرعان ما اكتسبت أجهزة الكمبيوتر هذه ملايين المعجبين وأصبحت منصة حوسبة لصناعات بأكملها، مثل النشر والتعليم.

وفي عام 1984 أيضًا، طرحت شركة Apple أول مودم بسرعة 1200 باود. تظهر للبيع محطات العمل الأولى لإنتاج ومعالجة الرسومات ثلاثية الأبعاد. أصدرت شركة Philips أول محرك أقراص مضغوطة، وقامت شركة Hewlett-Packard بإصدار أول محرك أقراص مضغوطة طابعة ليزريةبدقة تصل إلى 300 نقطة في البوصة.

في عام 1985، أصدرت إنتل المعالج الدقيق 80386. تم إصدار الإصدار الأول من نظام التشغيل Microsoft Windows.

في عام 1986، أنشأ بيتر نورتون الإصدار الأول من الملف مدير نورتونالقائد. يتم عرض أول فيديو رسوم متحركة بالكمبيوتر بالصوت والمؤثرات على كمبيوتر Amiga. ولادة تكنولوجيا الوسائط المتعددة.

في عام 1987، قدمت مايكروسوفت نظام التشغيل MS-DOS 3.3 والرسومات قذيفة ويندوز 2.0.

في عام 1988، أصدرت شركة Hewlett-Packard أول طابعة نفث الحبر DeskJet.

في عام 1989، وُلد معيار SuperVGA.

وفي عام 1989، قدمت شركة Poquet Computers Corporation الأمريكية حاسوب جديدفئة دفتر فرعي - كمبيوتر الجيب.

وفي عام 1990 ميلاد شبكة الإنترنت العالمية "World Wide Web". تقدم آي بي إم معيار جديدبطاقات الفيديو - XGA - كبديل لـ VGA.

في عام 1991، طرحت شركة أبل أول هاتف أحادي اللون الماسح الضوئي اليد. بالإضافة إلى ذلك، تم تقديم أول بطاقة موسيقى استريو، وهي Sound Blaster Pro 8 بت.

في عام 1992، أصدرت شركة Nec أول محرك أقراص مضغوطة مزدوج السرعة. تقدم إنتل المعالج 486DX2/50 بسرعة ساعة "مضاعفة".

في عام 1993، ظهر الإصدار الأول من نظام التشغيل الجديد مايكروسوفت ويندوزن.ت. تقدم Intel معيارًا جديدًا للحافلة وفتحة لتوصيل البطاقات الإضافية - PCI. أول معالج من الجيل الجديد من إنتل هو بنتيوم 32 بت. تردد التشغيل من 60 ميجاهيرتز، السرعة من 100 مليون عملية في الثانية. أمستراد تطلق أول كمبيوتر صغير بحجم دفتر الملاحظات.

وفي عام 1994، بدأت الشركة في إطلاق سلسلة Power Mac تفاحةأجهزة الكمبيوتر - جهاز كمبيوتر قوي. تقدم Iomega أقراص ومحركات أقراص ZIP وJAZ، كما تم الإعلان عن بديل للأقراص المرنة سعة 1.44 ميجابايت الموجودة في نظام التشغيل Microsoft Windows 95 في نهاية العام.

في عام 1995، تم الإعلان عن معيار جديد لوسائط أقراص الليزر، DVD. تنتج شركة 3dfx مجموعة شرائح Voodoo، التي شكلت الأساس لأول مسرعات رسومات ثلاثية الأبعاد لأجهزة الكمبيوتر المنزلية. أول نظارات وخوذات "الواقع الافتراضي" لأجهزة الكمبيوتر المنزلية. إن "صراع الجبابرة" في أنظمة التشغيل هو OS/2 مقابل Windows 95، الذي ظهر في أغسطس، حيث فازت شركة IBM وغادرت شركة IBM سوق أنظمة التشغيل "المنزلية" بهدوء. مايكروسوفت تقدم مايكروسوفت أوفيس 95 والمتصفح متصفح الانترنت.

في عام 1996، ولدت حافلة USB. بداية الإنتاج الضخم لشاشات الكريستال السائل لأجهزة الكمبيوتر المنزلية "الكبيرة".

ظهرت في عام 1997 المعالج الجديدمن إنتل - إنتل بنتيوم 2؛ أولاً محركات أقراص DVD; منفذ رسوميات AGP جديد.

في عام 1998، أصدرت شركة إنتل معالجات Celeron-Pentium 2 لأجهزة الكمبيوتر المنزلية ذات ذاكرة التخزين المؤقت L2 المخفضة. بدأت "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. تطلق Microsoft نظام التشغيل Windows 98، وهو آخر نظام تشغيل للكمبيوتر الشخصي المنزلي في هذه الألفية.

في عام 1999، أصدرت إنتل معالجات Pentium 3 مع مجموعة جديدة من التعليمات الإضافية لمعالجة الوسائط المتعددة. إصدارات آي بي إم احدث اصدار DOS-PC DOS 2000. تقوم Microsoft بإصدار Office 2000 وإصدار محدث من Windows 98 Second Edition.

في عام 2000، أصدرت مايكروسوفت نظامي التشغيل Windows 2000 وWindows Me. تم إطلاق مشروعي UDDI وebXML، بهدف دمج الأعمال الإلكترونية على نطاق عالمي.

في عام 2001، أصدر Linux الإصدار 2.4 من Linux OS kernel، وأنشأت Microsoft نظام التشغيل Windows XP. وبدأت شركة Apple في إصدار Mac OS X 10.0 Cheetah وMac OS X 10.1 Puma. ظهرت شاشات مرنة تعتمد على الثنائيات العضوية الباعثة للضوء. وقد تم تطوير مفهوم الشبكة الموزعة من أجهزة الاستشعار المصغرة: “الغبار الذكي”، أي شبكة لاسلكية صغيرة نظام ميكانيكي كهربائي مصغر(MEMS) وأجهزة إضافية يمكنها التفاعل مع بعضها البعض واستقبال بيانات عن حالة البيئة الخارجية (على سبيل المثال، درجة الحرارة والضوء والضغط.

في عام 2002، تم إصدار الإصدار الأول من مجموعة البرامج المكتبية المجانية OpenOffice.org. تنظم Microsoft إصدار نظام التشغيل الخادم Windows Server 2003. وتقوم شركة Apple بإصدار نظام التشغيل نظام ماكنظام التشغيل X 10.2 جاكوار. قامت شركة NEC بتطوير جهاز محاكاة الأرض لصالح وكالة استكشاف الفضاء اليابانية، وهو أسرع كمبيوتر عملاق من عام 2002 إلى عام 2004. لوحة مفاتيح العرض هي نوع من لوحة المفاتيح الافتراضية، وهي عبارة عن إسقاط بصري للوحة المفاتيح على أي سطح يتم لمس المفاتيح الافتراضية عليه. تقوم لوحة المفاتيح بتتبع حركات إصبعك وترجمتها إلى ضغطات على المفاتيح. يمكن أن تعمل معظم الأنظمة المتقدمة أيضًا كفأرة افتراضية وحتى بمثابة لوحة مفاتيح بيانو موسيقية افتراضية. نظام P-ISM المعروض للبيع، والذي يتضمن لوحة مفاتيح عرض مع جهاز عرض فيديو صغير، عبارة عن كمبيوتر محمول بحجم قلم الكتابة

في عام 2003، أصدرت شركة Apple جهاز Power Mac G5 PC وMac OS X 10.3 Panther. يبدأ Linux في إصدار الإصدار 2.6 من Linux kernel، الأحدث نسخة مستقرةحالياً. تم تطوير شاشة عرض مجسمة ثلاثية الأبعاد: A.C.T. كيرن. تم تطوير واجهة دماغية (بدون زرع أقطاب كهربائية).

في عام 2004، تم إصدار الإصدار 1.0 من المتصفح الموزع مجانًا موزيلا فايرفوكس. تم إنشاء ترانزستور ذو تأثير ميداني يعتمد على أنبوب الكربون النانوي: انفينيون.

في عام 2005، تم إصدار الإصدار الثاني من مجموعة البرامج المكتبية المجانية OpenOffice.org. أصبح الأول جناح المكتب، استنادًا إلى تنسيق OpenDocument. ستقوم شركة Apple بإصدار نظام التشغيل Mac OS X 10.4 Tiger؛ تعلن عن الانتقال من بنية PowerPC إلى بنية x86. ظهرت أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تعمل بخلايا الوقود.

وفي عام 2006، أصدرت مايكروسوفت متصفح مايكروسوفت Internet Explorer 7.0، الذي تمت إعادة تسميته لهذه المناسبة إلى Windows Internet Explorer، ينظم Mozilla إصدار الإصدار 2.0 من متصفح Mozilla Firefox. تنسيق مفتوحمستندات للتطبيقات المكتبية يصبح OpenDocument أحد معايير ISO. تم تطوير ترانزستور تيراهيرتز. تم تطوير شاشة انبعاثية تعتمد على أنابيب الكربون النانوية.

في عام 2007، بدأت شركة Microsoft في إصدار نظام التشغيل Windows Vista OS. وبدأت شركة Apple في إصدار نظام التشغيل Mac OS X 10.5 "Leopard". الحاسوب العملاق Blue Gene/P بأداء 1 بيتافلوب (كوادريليون عملية في الثانية). ظهرت أنظمة التعرف على الوجه بالكمبيوتر والتي تفوق القدرات البشرية

في عام 2008، بدأت شركة Apple في إنتاج الكمبيوتر المحمول MacBook Air فائق الحمل ومشغل الوسائط الشبكي الرقمي Apple TV. يترك بيل جيتس منصبه كرئيس لمجلس إدارة شركة مايكروسوفت. تم إطلاق الإصدار 3.0 من متصفح Mozilla Firefox. إطلاق الإصدار 3.0 من حزمة التطبيقات المكتبية الموزعة مجانًا OpenOffice.org. تجاوز الكمبيوتر العملاق IBM Roadrunner سرعة 1 بيتافلوب (كوادريليون عملية في الثانية) وأصبح أسرع جهاز كمبيوتر في العالم.

في عام 2009، اشترت شركة Oracle شركة Sun Microsystems لإصدار نظام التشغيل Windows 7 Virtualization للخوادم وأنظمة التخزين. أصبح الكمبيوتر العملاق Cray XT5 (Jaguar) أكثر أنظمة الكمبيوتر إنتاجية في العالم.