Електронна обчислювальна машина
Електро́нна обчи́слювальна маши́на (скорочено ЕОМ) — загальна назва для обчислювальних машин, що є електронними (починаючи з перших лампових машин, включаючи напівпровідникові тощо) на відміну від електромеханічних (на електричних реле тощо) та механічних обчислювальних машин. В часи широкого розповсюдження аналогових обчислювальних машин, що теж були в своїй переважній більшості електронними, для уникнення непорозумінь використовувалася назва «цифрова електронна обчислювальна машина» (ЦЕОМ) або «рахувальна» (Шаблон:Lang-ru) машина (задля підкреслення того, що цифрова електронна машина саме реалізує безпосередньо обчислення результату, в той час, як аналогова машина, фактично, реалізує процес фізичного моделювання з отриманням результату вимірюванням).
Унікальний винахід XX століття — електронну обчислювальну машину — останнім часом найчастіше називають за англійською манерою — комп'ютер (computer), що в перекладі дає те ж саме значення: обчислювач.
Досвід широкого практичного застосування ЕОМ досить швидко вказав на несподівані і непередбачені можливості. З'ясувалося, що подібно числам можна ефективно перетворювати будь-яку іншу інформацію.
Зміст
Історична довідка
Механічні те електромеханічні обчислювальні машини
Спроби створити механічну обчислювальну машину здійснювались ще в середні віки. Проект однієї з таких машин належить Леонардо да Вінчі (1452—1519).
Перша рахункова машина, про яку збереглися відомості, була побудована в 1623 р. німцем В.Шикардом. У 1642 р. французький вчений Блез Паскаль сконструював механічний обчислювач, що дозволяє додавати і віднімати числа. У 1673 р. німецький вчений Г. Лейбніц (1646—1716) розробив рахунковий пристрій — арифмометр, який виконував не тільки додавання і віднімання, але й множення і ділення. М.Лейбніц говорив: «… не гідно досконалості людської, подібно рабам, витрачати години на обчислення». Введенням в практику двійкової арифметики вчений заклав основу, на якій покояться всі кити сучасної обчислювальної техніки.
«Якби мені довелося вибирати в анналах історії наук святого — заступника кібернетики, то я вибрав би Лейбніца» — так оцінив заслуги німецького вченого основоположник кібернетики Норберт Вінер.
Лейбніц запропонував також арифметизацію логіки. Однак центральною фігурою «алгебраїчного етапу» логіки був англійський вчений Дж. Буль (1815—1864). Він створив свою алгебру — алгебру Буля — яка оперує тільки двома поняттями: Істинно і Хибно.
Роботи Г. Лейбніца і Дж. Буля заклали теоретичну базу для практичної реалізації обчислювальних пристроїв високої продуктивності.
Уперше склад і призначення функціональних засобів автоматичної обчислювальної машини визначив в 1834 р. англійський математик і економіст Ч. Беббідж (1792—1871) в своєму нездійсненому проекті аналітичної машини. Велику допомогу Беббіджу надала його учениця Ада Августа Лавлейс — дочка відомого англійського поета Байрона. Леді Лавлейс вважається першою в історії програмісткою. Вона заклала основи теоретичного програмування, написавши перший підручник з цього предмета. Їй належить винахід оператора умовного переходу, саме вона ввела поняття робочої клітинки та циклу.
Перша релейна обчислювальна машина Z1 побудована Конрадом Цюзе в 1936 р. в Німеччині.
Електронні обчислювальні машини
Розрізнюють кілька (п'ять основних) поколінь ЕОМ, кожне з яких свідчить про стан розвитку цієї галузі (див. табл.).
| Покоління ЕОМ | Характеристики |
|---|---|
| I (1940-50 рр) | На електронних лампах, швидкодія — десятки тис. операцій за секунду. Програмування в машинних кодах. |
| II (1960-і рр) | На дискретних напівпровідникових приладах, швидкодія — до 1 млн. операцій за секунду. Операційні системи, пакетна обробка завдань. |
| III (1970-і рр) | На інтегральних мікросхемах, швидкодія — до сотень млн. операцій за секунду, програмне забезпечення. |
| IV (1980-і рр) | На великих і надвеликих інтегральних мікросхемах і мікропроцесорній техніці. Швидкодія — понад 1 млрд. операцій за секунду. Мережі ЕОМ, персональні ЕОМ. |
| V (1990-і рр — початок ХХІ ст.) | Глобальні обчислювальні мережі. Швидкодія — декілька млрд. операцій за секунду. Масове застосування ЕОМ. Інтернет. |
| Майбутнє | Біоелектронні ЕОМ. Штучний інтелект. Квантові комп'ютери. |
Перша електронна обчислювальна машина на радіолампах ENIAC винайдена в 1946 р. в США під керівництвом Д. Маучлі і Д. Еккерта.
Пройшло ще декілька років, поки не склалися основні принципи побудови ЕОМ — архітектура сучасних ЕОМ. Ці принципи були обґрунтовані видатним математиком Дж. фон Нейманом (1903—1957) в 1946 р. Перша ЕОМ, заснована на цих принципах, — EDSAC була створена в Англії в 1949 р. М. Уїлксом.
Перша ЕОМ на території колишнього СРСР — МЕСМ була створена в 1950 р. у Києві за проектом С. О. Лебедєва.
Види
- Міні-ЕОМ (minicomputer) — мала ЕОМ, що має невеликі розміри та вартість. З'явившись в кінці 1960-х років, міні-ЕОМ мають широкі можливості в розв'язанні задач різноманітних класів.
- МікроЕОМ (microcomputer) — ЕОМ малих розмірів, створена на базі мікропроцесора. Розрізняють мікроЕОМ вбудовані та персональні, настільні та портативні, професійні та побутові.
Характеристики
Швидкодія ЕОМ (computer speed) — характеристика ЕОМ, що визначає кількість елементарних операцій (додавання та ін.), які виконуються за одиницю часу.
