Informationsteknologiens historie

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 15. oktober 2017; checks kræver 60 redigeringer .

Informationsteknologiens historie stammer længe før fremkomsten af ​​den moderne disciplin informatik , som dukkede op i det 20. århundrede . Informationsteknologi (IT) er forbundet med studiet af metoder og midler til at indsamle, behandle og overføre data for at opnå information af en ny kvalitet om tilstanden af ​​et objekt, en proces eller et fænomen.

I lyset af menneskehedens stigende behov for behandling af en stigende mængde data, er midlerne til at indhente information blevet forbedret fra de tidligste mekaniske opfindelser til moderne computere . Inden for informationsteknologiens rammer er der også en udvikling af relaterede matematiske teorier , som nu danner moderne begreber [1] .

Tidlig historie

Den tidligste omtale af brugen af ​​computerenheder falder i perioden 2700-2300 f.Kr. e. Så var kulerammen udbredt i det gamle Sumer . Den bestod af en tavle med optrukne linjer, der afgrænsede rækkefølgen af ​​rækkefølgen af ​​talsystemet [2] . Den oprindelige brug af den sumeriske abacus var at tegne streger på sand og småsten. Modificerede kuleramme blev brugt på samme måde som moderne regnemaskiner [3] .

Antikythera-mekanismen anses for at være den tidligste kendte mekaniske analog til en computer [4] . Den blev designet til at beregne astronomiske positioner. En sådan mekanisme blev opdaget i 1901 på ruinerne af den græske ø Andikitira mellem Kitira og Kreta og blev dateret til 100 f.Kr. e. Teknologiske artefakter af denne kompleksitet dukkede ikke op igen før i det 14. århundrede, hvor mekaniske astronomiske ure blev opfundet i Europa [5] .

Mekaniske analoge computerenheder dukkede op hundreder af år senere i den middelalderlige islamiske verden . Eksempler på enheder fra denne periode er opfinderen Az-Zarkali 's ækvatorium [6] , den mekaniske motor af astrolabiet Abu Rayhan al-Biruni [7] og momentet af Jabir ibn Aflah [8] . Muslimske ingeniører har bygget en række automater, inklusive musikalske, der kan "programmeres" til at spille forskellige musikalske kompositioner. Disse enheder blev udviklet af brødrene Banu Musa [9] og Al-Jazari [10] . Muslimske matematikere gjorde også vigtige fremskridt inden for kryptografi og kryptoanalyse , såvel som Al-Kindi frekvensanalyse [11] .

Efter at John Napier opdagede logaritmer til beregningsformål i det tidlige 17. århundrede, fulgte en periode med betydelige fremskridt blandt opfindere og videnskabsmænd i skabelsen af ​​beregningsværktøjer. I 1623 udviklede Wilhelm Schickard en regnemaskine, men opgav projektet, da den prototype, han var begyndt at bygge, blev ødelagt af brand i 1624. Omkring 1640 byggede Blaise Pascal , en førende fransk matematiker, den første mekaniske additionsanordning [12] . Strukturen af ​​beskrivelsen af ​​denne enhed er baseret på ideerne fra den græske matematiker Heron [13] . Så, i 1672, opfandt Gottfried Wilhelm Leibniz trinberegneren , som han samlede i 1694 [14] .

I 1837 beskrev Charles Babbage sin første Analytical Engine , som anses for at være det tidligste design af den moderne computer. Den analytiske motor havde udvidelig hukommelse, en aritmetisk enhed og logiske kredsløb med evnen til at fortolke et programmeringssprog med loops og betingede grene. Selvom det ikke blev bygget, blev designet godt undersøgt og afspejlede ideen om Turing-fuldstændighed . Den analytiske motor ville have mindre end 1 kilobyte hukommelse og en klokfrekvens på mindre end 10 Hz [15] .

For at kunne skabe den første moderne computer krævedes der stadig en væsentlig udvikling af teorien om matematik og elektronik [15] .

Binær logik

I 1703 udviklede Gottfried Wilhelm Leibniz formel logik , hvis matematiske betydning er beskrevet i hans skrifter og består i at reducere logik til et binært talsystem. I den repræsenterer etere og nuller formelt sande og falske værdier eller tænd og sluk-tilstanden for et element, der kan være i to tilstande. Disse værker oversteg langt dem af George Boole , som offentliggjorde sine resultater i 1854. Booles propositionalgebra kaldes nu Boolean  , et matematisk komplet algebraisk system. En ny impuls til udviklingen af ​​boolsk algebra blev givet af Claude Shannon i værkerne af 1933, hvor han viste, at tilstandene og overgangene mellem tilstandene i relæomskifterkredsløb formelt kan beskrives i termer af boolsk algebra og det matematiske apparat for boolsk algebra er velegnet til deres analyse og syntese, på det tidspunkt var det godt udviklet. Og nu er boolsk algebra grundlaget for det logiske design af processorer , videokort og mange andre systemer og binære logiske enheder [16] .

På dette tidspunkt var den første mekaniske enhed styret af et binært kredsløb blevet opfundet. Den industrielle revolution satte skub i mekaniseringen af ​​mange opgaver, herunder vævning . Hulkort styrede betjeningen af ​​Joseph Marie Jacquards væve , hvor et hul på et kort betød en binær og en uperforeret plet betød et binært nul. Takket være hulkort var maskiner i stand til at gengive de mest komplekse mønstre. Jaccards væv blev langt fra kaldt en computer, men det viser, at et binært system kunne bruges til at styre maskineri [17] .

Fremkomsten af ​​disciplinen

Pionerer inden for databehandling

Charles Babbage betragtes som en pioner inden for databehandling. Babbage havde en klar forståelse af de mekaniske beregninger af tal og tabeller. Fra 1810'erne begyndte han at omsætte sine ideer til virkelighed ved at udvikle en lommeregner til beregning af tal op til 8 decimaler. Med udgangspunkt i succesen med denne idé arbejdede Babbage på en maskine, der kunne beregne tal op til 20 decimaler. I 1830 var Babbage kommet med en plan om at udvikle en maskine, der kunne bruge hulkort til at udføre aritmetik. Maskinen skulle gemme numre i hukommelsesblokke og indeholde en form for sekventiel kontrol. Det betyder, at operationerne skal udføres sekventielt på en sådan måde, at maskinen returnerer et succes- eller fiaskosvar. Denne maskine blev kendt som " Analytical Engine ", som blev den første prototype af den moderne computer [18] . Meget senere, den 21. januar 1888, blev Babbages analytiske motor, som hans søn havde bygget, delvist testet. På denne enhed blev tallet Pi med succes beregnet med en nøjagtighed på op til 29 cifre [19] .

Pioneren inden for computerprogrammering er Ada Lovelace . Lovelace begyndte at arbejde for Charles Babbage som assistent, mens Babbage arbejdede på The Analytical Engine. I løbet af sin tid med Babbage blev Ada Lovelace udvikleren af ​​den første computeralgoritme, der kunne beregne Bernoulli-tal . Derudover var resultatet af hendes arbejde med Babbage forudsigelsen, at computere ikke kun ville udføre matematiske beregninger, men også manipulere forskellige symboler, ikke kun matematiske. Hun kunne ikke se resultaterne af sit arbejde, da den "analytiske motor" ikke blev skabt i hendes levetid, men siden 1940'erne er hendes indsats ikke gået ubemærket hen [20] .

Indtil 1920'erne var computere (noget som en regnemaskine ) ekspedienter, der lavede beregningerne. Mange tusinde af sådanne computere blev brugt i handel, regering og forskningsinstitutioner. "Computere" var for det meste kvinder, der havde en specialuddannelse. Nogle udførte astronomiske beregninger for kalendere [20] .

Det matematiske grundlag for moderne datalogi blev lagt af Kurt Gödel i hans ufuldstændighedssætning (1931). I denne teorem viste han, at der er grænser for, hvad der kan bevises og modbevises med et formelt system. Dette førte til definition og beskrivelse af formelle systemer af Gödel og andre, herunder definitioner af begreber som μ-rekursiv funktion og λ-definerbare funktioner .

1936 var et nøgleår for datalogi. Alan Turing og Alonzo Church præsenterede sideløbende en formalisering af algoritmer med grænser for, hvad der kan beregnes og en "rent mekanisk" model til beregning.

Alan Turing og hans analytiske motor

Efter 1920'erne gjaldt udtrykket "computermaskine " for enhver maskine, der udførte arbejdet som en menneskelig computer , især dem, der var designet efter de effektive metoder i Church-Turing-afhandlingen . Denne afhandling er formuleret som: "Enhver algoritme kan gives i form af en tilsvarende Turing-maskine eller en delvist rekursiv definition, og klassen af ​​beregnelige funktioner falder sammen med klassen af ​​delvist rekursive funktioner og med klassen af ​​funktioner, der kan beregnes på Turing-maskiner " [21] . På en anden måde er Church-Turing-afhandlingen defineret som en hypotese om karakteren af ​​mekaniske computerenheder, såsom elektroniske computere. Enhver mulig beregning kan foretages på en computer, forudsat at den har tid og lagerplads nok.

Mekanismer, der arbejder på uendelighedsberegninger, blev kendt som den analoge type. Værdierne i sådanne mekanismer blev repræsenteret af kontinuerlige numeriske værdier, for eksempel akslens rotationsvinkel eller forskellen i elektrisk potentiale [22] .

I modsætning til analoge maskiner havde digitale maskiner evnen til at repræsentere tilstanden af ​​en numerisk værdi og gemme hvert ciffer separat. Digitale maskiner brugte forskellige processorer eller relæer før opfindelsen af ​​random access memory-enheden [23] .

Siden 1940'erne er navnet computer blevet erstattet af begrebet computer . Disse computere var i stand til at udføre de beregninger, som ekspedienter plejede at gøre. Siden værdier holdt op med at afhænge af fysiske egenskaber (som i analoge maskiner), har en logisk computer baseret på digital hardware været i stand til at gøre alt, der kan beskrives af et rent mekanisk system [24] .

I 1937 præsenterede Alan Turing sin idé til det, der nu kaldes en Turing-maskine . Den teoretiske Turing-maskine blev en hypotetisk enhed, teoretiseret for at studere egenskaberne af sådant udstyr. Foregribende moderne computere, der har evnen til at gemme programmer, beskrev han, hvad der er blevet kendt som Universal Turing Machine [25] .

Turing-maskiner blev designet til formelt at definere matematisk, hvad der kan beregnes givet grænserne for beregningskraft. Hvis en Turing-maskine kan udføre en opgave, så siges opgaven at være Turing-beregnerbar. Turing fokuserede hovedsageligt på at designe en maskine, der kunne bestemme, hvad der kunne beregnes. Turing konkluderede, at så længe der er en Turing-maskine, der kunne beregne en tilnærmelse af et tal, kan denne værdi tælles. Derudover kan en Turing-maskine fortolke logiske operatorer som AND, OR, XOR, NOT og If-Then-Else for at afgøre, om en funktion kan beregnes [25] .

Ved et symposium om digital teknik i stor skala i Cambridge sagde Turing: "Vi forsøger at bygge en maskine til at gøre forskellige ting blot ved at programmere, og ikke ved at tilføje yderligere hardware" [21] .

Shannon og informationsteori

Før og i løbet af 1930'erne var elektriske ingeniører i stand til at bygge elektroniske kredsløb for at løse matematiske og logiske problemer, men de fleste af dem gjorde det på en ad hoc måde uden nogen teoretisk stringens. Det hele ændrede sig med udgivelsen af ​​kandidatafhandlingen i 1937 af Claude Elwood Shannon om emnet: A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits . Shannon, påvirket af Booles arbejde , erkendte, at det kunne bruges til at organisere elektromekaniske relæer for at løse logiske problemer (begyndte derefter at blive brugt i telefonkontakter). Dette koncept (med at bruge egenskaberne ved elektriske kontakter) ligger til grund for alle elektroniske digitale computere.

Shannon grundlagde en ny gren af ​​datalogi- informationsteori . I 1948 udgav han et papir med titlen Mathematical Theory of Communication . Idéerne i denne artikel anvendes i sandsynlighedsteori til at løse problemet med, hvordan man bedst indkoder den information, som afsenderen ønsker at formidle. Dette arbejde er et af de teoretiske grundlag for mange forskningsområder, herunder datakomprimering og kryptografi .

Wiener og kybernetik

Fra eksperimenter med luftværnssystemer, der fortolkede radarbilleder for at opdage fjendtlige fly, opfandt Norbert Wiener udtrykket kybernetik fra andre græske. κυβερνητική "kunsten at lede". Han udgav artiklen "Kybernetik" i 1948, som påvirkede fremkomsten af ​​kunstig intelligens. Wiener sammenlignede også computing, computing, hukommelsesenheder og andre kognitivt relaterede begreber med en slags hjernebølgeanalyse.

John von Neumann og von Neumann arkitektur

I 1946 blev der skabt en computerarkitekturmodel, der blev kendt som von Neumann-arkitekturen . Siden 1950 har von Neumann-modellen sikret enhed af design af efterfølgende computere. von Neumann-arkitekturen blev betragtet som innovativ, da von Neumann introducerede en repræsentation, der tillod maskininstruktioner at blive brugt og tildeling af hukommelsesområder. Neumann-modellen består af 3 hoveddele: aritmetisk logisk enhed (ALU), hukommelse (OP) og hukommelseskontrolenhed [26] .

Designet af von Neumann-maskinen bruger en RISC - arkitektur (reduceret instruktionssæt), hvilket betyder at bruge et sæt på 21 instruktioner til at udføre alle opgaver. I modsætning til RISC har CISC (Complex Computation Instruction Set) flere instruktioner at vælge imellem. Instruktionssættet omfattede adresser, operationer og datatyper. I von Neumann-arkitekturen er RAM, sammen med akkumulatoren (registret, der indeholder resultatet af logiske operationer), to adresserbare hukommelsesblokke.

Operationer kan udføres som simple aritmetiske udtryk (disse udføres af ALU og inkluderer addition, subtraktion, multiplikation og division), betingede spring og logiske bevægelser mellem forskellige maskinkomponenter (nu mere almindeligt omtalt som betingede spring "hvis" eller "mens" loops). , "goto" overgange). von Neumann-arkitekturen accepterer fraktioner og instruktioner som datatyper. Endelig, ligesom von Neumann-arkitekturen er enkel, er dens registerstyring lige så enkel. Arkitekturen bruger et sæt af syv registre til at manipulere og fortolke modtagne data og instruktioner. Disse registre omfatter: IR (instruktionsregister), IBR (instruktionsbufferregister), MQ (multiplikator/kvotientregister), MAR (hukommelsesadresseregister) og MDR (datahukommelsesregister) [26] . Arkitekturen bruger også en programtæller (PC) til at holde styr på, hvor programmet er på hvilket stadium [26] .

Hardwareudvikling

Første og anden generation af computere

I 1941 udviklede Konrad Zuse verdens første funktionelle software-kontrollerede Turing-komplette computer, Z3 . Zuse bemærkede, at Z2 -computeren betragtes som den første computer med en kontrolleret proces. I 1941 grundlagde han en af ​​de første computervirksomheder til at fremstille Z4 , som var den første kommercielle computer i verden. I 1946 udviklede han det første programmeringssprog på højt niveau , Plankalkül . I 1969 foreslog Zuse begrebet digital fysik i sin bog Rechnender Raum ( Calculating Space )

I 1944 blev Mark I  , den første amerikanske programmerbare computer, lanceret. Og i 1948 blev " Manchester Child " bygget, den første praktiske computer baseret på Turing-maskinemodellen, der var i stand til at køre lagrede programmer.

Den 9. september 1945 fandt videnskabsmænd ved Harvard University , som testede Mark II Aiken Relay Calculator, en møl, der sidder fast mellem kontakterne på et elektromekanisk relæ. Insektet blev indsat i en teknisk journal med den tilhørende billedtekst: "Første faktiske tilfælde af fejl blev fundet."

Udtrykket " fejl " tilskrives ofte, men fejlagtigt, til Grace Hopper , en kommende kontreadmiral fra den amerikanske flåde, som angiveligt fandt "fejlen" den 9. september 1945. Ifølge andre rapporter var den faktiske dato den 9. september 1947, da operatørerne indgav en rapport om det "hændelse", sammen med insektet, blev meddelelsen "Den første faktuelle fejl fundet" også præsenteret.

Den første elektroniske computer kaldes normalt ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), som blev udviklet under ledelse af John Mauchley og D. Eckert og sluttede i 1946, selvom Mauchleys og Eckerts prioritet ved en domstolsafgørelse i 1973 blev anfægtet af D. Atanasov. ENIAC-maskinen blev installeret på University of Pennsylvania. Den bestod af 18.000 vakuumrør og 1.500 relæer og forbrugte omkring 150 kW elektricitet. Softwarekontrol af rækkefølgen af ​​operationer blev udført ved hjælp af stik og sætningsfelter, som i beregnings- og analysemaskiner. Opsætning af ENIAC til enhver opgave betød manuelt at ændre tilslutningen af ​​6000 ledninger. Alle disse ledninger skulle skiftes igen, da det var nødvendigt at løse et andet problem. Den 2. oktober 1955 blev ENIAC lukket ned [27] .

I 1950 færdiggjorde National Physical Laboratory (UK) Pilot ACE , en lille skala programmerbar computer baseret på en Turing-maskinemodel.

Blandt andre væsentlige udviklinger introducerede IBM den 13. september 1956 den første harddisk ("harddisk") RAMAC med en kapacitet på 5 megabyte , den 12. september 1958 blev det første mikrokredsløb lanceret hos Texas Instruments (Jack Kilby og en af grundlæggerne af Intel Robert Noyce betragtes som opfinderne af mikrokredsløbet).

Tredje og efterfølgende generationer af computere

I 1985 introducerede Intel den nye 80386-processor med en driftsfrekvens på 12 MHz.

3. april 1986 IBM annoncerer udgivelsen af ​​den første model af en bærbar computer (bærbar computer): IBM 5140 eller IBM PC Convertible på Intel 8088-processoren . Compaq frigiver den første computer baseret på 80386-processoren.

I 1987 udgav IBM en række computere IBM PS / 2 , som dog ikke gentog succesen fra sin forgænger, IBM PC. Den yngre model Model 30 var en analog af IBM PC'en og var udstyret med en 8086-processor med en frekvens på 8 MHz, 640 KB RAM, en 20 MB harddisk og et 3,5-tommers diskettedrev med en kapacitet på 720 KB [28] . Nogle computere kører den første version af OS/2-operativsystemet, udviklet i fællesskab af IBM og Microsoft. Det svenske nationale institut for kontrol og måling har godkendt MRP-standarden, den første standard for acceptable monitoremissioner. US Robotics introducerede Courier HST 9600-modemet (hastighed - 9600 baud).

I 1988 udgav Compaq den første computer med 640 kbyte RAM, standardhukommelsen for alle efterfølgende generationer af DOS. Intel introducerede en "strippet" version af 386-klassens processor - 80386SX (med en deaktiveret coprocessor). Driftsfrekvenser - 16-33 MHz, ydeevne 2-3 millioner operationer i sekundet. Samme år udgav Hewlett-Packard den første DeskJet inkjetprinter, og Tandy udgav den første CD-RW. NeXT har frigivet den første NeXT-arbejdsstation med den nye Motorola-processor, fantastiske 8MB RAM, 17" skærm og 256MB harddisk. Den første version af NeXTStep-operativsystemet blev installeret på computere. Anden generation af NeXT-arbejdsstationer blev skabt i 1990. Den nye linje omfattede en nydesignet NeXT-computer kaldet NeXTcube og en NeXTstation kaldet "komfuret", der brugte "pizzaboks"-formfaktoren.

Derudover introducerede Creative Labs i 1989 Sound Blaster 1.0, et 8-bit mono lydkort til pc'en. Intel udgav den første model af 486DX-processorfamilien (1,25 millioner transistorer, op til 1,6 i senere modeller) med en frekvens på 20 MHz og en beregningshastighed på 20 millioner operationer i sekundet. IBM udgav den første harddisk med en kapacitet på 1 GB - "Model 3380", der vejer mere end 250 kg og koster $ 40.000. Fødslen af ​​SuperVGA-standarden (800x600 opløsning med understøttelse af 16 tusind farver).

Og i 1990 introducerede Intel en ny processor - 32-bit 80486SX. Hastighed - 27 millioner operationer i sekundet. Samme år blev MSDOS 4.01 og Windows 3.0 oprettet. IBM har introduceret en ny videokortstandard - XGA - som erstatning for den traditionelle VGA (1024x768 opløsning med understøttelse af 65 tusind farver). Specifikationen for SCSI-2-grænsefladestandarden er udviklet.

Apple introducerede den første monokrome håndholdte scanner i 1991. AMD udgav forbedrede "kloner" af Intels 386DX-processorer ved 40 MHz og Intels 486 SX-processor ved 20 MHz (ca. 900.000 transistorer). Den første multimediecomputerstandard blev godkendt, skabt af Microsoft i samarbejde med en række store pc-producenter - MPC. Det første stereomusikkort var 8-bit Sound Blaster Pro. IBM introducerede den første bærbare computer med en aktiv farve flydende krystal matrix (AC LCD) skærm, Thinkpad 700C.

I 1992 udgav NEC det første cd-rom-drev med dobbelt hastighed. Intel introducerede 486DX2/40-processoren med "fordobling" af systembusfrekvensen (1,25 millioner transistorer). Hastighed - 41 millioner operationer i sekundet. Samtidig lancerede Cyrix en "strippet" 486SLC-processor (med en deaktiveret coprocessor) på markedet.

Historien om informationsteknologi i USSR

Sovjetiske computere

De vigtigste universelle computere fra første og anden generation blev udviklet i USSR i henhold til de oprindelige projekter fra indenlandske specialister, som blev skabt parallelt med verdens, men med deres egne karakteristika. Hovedarbejdet blev udført på ITMiVT , Kiev Institute of Cybernetics, INEUM , SKB-245 [27] .

I 1948 blev Institut for Finmekanik og Computerteknologi (ITM og CT) under USSR Academy of Sciences etableret, ledet af N. G. Bruevich , en specialist inden for maskiner og mekanismer [29] . Den 17. december 1948 blev dekretet fra USSR's ministerråd nr. 4663-1829 udstedt om oprettelsen af ​​det særlige designbureau nr. 245 (SKB-245) på Moskva CAM-fabrikken. Hans opgave var at udvikle og sikre fremstilling af computerudstyr til kontrolsystemer til forsvarsanlæg [30] .

I hele 1949 blev der gjort forberedelser i USSR til udviklingen af ​​de første store computere. To versioner af computere blev udviklet - den ene ved Videnskabsakademiet (ITMiVT) og den anden - ved Ministeriet for Mekanisk Teknik og Instrumentering . Siden begyndelsen af ​​1949, efter fremkomsten af ​​den første information om den amerikanske maskine ENIAC (ENIAC), har ITMiVT arbejdet på prototyping af individuelle elementer i computeren. Forskellige varianter af triggerkredsløb blev testet, kredsløb af tællere, addere, dekodere blev udviklet. Triggerkredsløbenes tilstand blev bestemt ved hjælp af neonlys [29] . I begyndelsen af ​​1950 blev akademiker M.A. Lavrentiev direktør for ITMiVT , og S.A. Lebedev blev udnævnt til leder af laboratorium nr. 1 af instituttet den 16. marts 1950, mens han også forblev leder af laboratoriet ved Kiev Institute of Electrical Engineering i Kiev. Academy of Sciences i den ukrainske SSR, hvor holdet under hans ledelse afsluttede arbejdet med MESM [29] .. I laboratorium nr. 1 af ITMiVT, projekter af sådanne computere som BESM , BESM-2 , M-20 , BESM-6 , blev computere i Elbrus-serien (svarende til serien af ​​amerikanske maskiner IBM-360 ) skabt [31] .

Under ledelse af Lebedev ved Institut for Elektroteknik ved Akademiet for Videnskaber i den ukrainske SSR i perioden 1948-1951. den første indenlandske computer MESM blev skabt - en lille elektronisk regnemaskine af den første generation (1951). MESM-arkitekturen og konstruktionsprincipperne lignede dem, der tidligere blev brugt i ENIAC, selvom Lebedev ikke var bekendt med von Neumann-arkitekturen. Parallelt med sit arbejde i Kiev ledede S. A. Lebedev udviklingen af ​​en stor elektronisk regnemaskine BESM på ITMiVT. Den første BESM-model havde en reduceret ydeevne, omkring 2000 operationer i sekundet. 7 kopier af BESM-2 blev skabt på Kazan-fabrikken af ​​beregnings- og analysemaskiner. BESM-varianten, BESM-4, blev udviklet på en basis af halvlederelementer (chefdesigner O.P. Vasiliev, videnskabelig vejleder S.A. Lebedev) [27] .

M-20 (chefdesigner S. A. Lebedev) er en af ​​de bedste maskiner i første generation (1958). M-40 - en computer skabt i 1960 og betragtet som den første "Elbrus" på vakuumrør (chefdesigner S. A. Lebedev, hans stedfortræder V. S. Burtsev). I 1961 skød et luftværnsmissil styret af M-40-computeren et interkontinentalt ballistisk missil ned, der var i stand til at bære et atomvåben under tests [27] .

Højdepunktet for S. A. Lebedevs videnskabelige og tekniske præstationer var BESM-6, den første model af maskinen blev skabt i 1967. Den implementerer sådanne nye principper og løsninger som parallel behandling af flere instruktioner, ultrahurtig registerhukommelse, lagdeling og dynamisk allokering RAM, multi-program driftstilstand, avanceret afbrydelsessystem. BESM-6 er en andengenerations supercomputer [27] .

I 1956 blev teamet af I. S. Bruk adskilt fra Energiinstituttet og dannede Laboratory of Control Machines and Systems (LUMS), som i 1958 blev Institute of Electronic Control Machines ( INEUM ).

Siden 1958 har udviklingen af ​​Dnepr styrecomputeren været i gang (chefdesigner B. N. Malinovsky , videnskabelig vejleder V. M. Glushkov ), og siden 1961 er disse maskiner blevet introduceret på landets fabrikker. Disse maskiner dukkede op samtidig med kontrolmaskiner i USA og blev produceret i et helt årti (normalt er forældelsesperioden for en computer fem til seks år) [27] .

I 1962, på initiativ af V. M. Glushkov, blev Institut for Kybernetik ved Akademiet for Videnskaber i den ukrainske SSR oprettet , og i 1963, SKB for Computere. Efter Dnepr er hovedretningen for arbejdet i holdet ledet af Glushkov skabelsen af ​​intelligente computere, der forenkler tekniske beregninger [32] .

Udvikling af programmering i USSR

Udgangspunktet for fremkomsten af ​​indenlandsk programmering bør betragtes som 1950, da modellen af ​​den første sovjetiske computer MESM (og den første computer i det kontinentale Europa) dukkede op.

A. P. Ershov var en af ​​pionererne inden for indenlandsk programmering og blev dens leder, en videnskabsmand, hvis indflydelse på dannelsen og udviklingen af ​​indenlandsk programmering var betydelig og afgørende [33] . Det første område af programmering var programmeringssprog og systemer . Ershov var en af ​​hovedudviklerne af programmeringssoftwaren til BESM, en af ​​de første indenlandske oversættere . Hans ideer blev grundlaget for begreberne sprog og oversættelsesmetoder. De foreslog en sådan sprogkonstruktion som en cyklus og en sådan metode som arrangementsfunktionen ( hash-funktion ). Han skrev verdens første monografi om oversættelse, som blev almindeligt kendt - russisk udgave i 1958, engelsk udgave i 1959, kinesisk udgave i 1960 [33] . Ershov var også forfatteren til den første optimerende oversætter fra sprog af Algol Alpha-typen, den første ALGIBR-krydsoversætter, Alpha-6-oversætteren til BESM-6-computeren og det flersprogede Beta-oversættelsessystem [33] .

M. R. Shura-Bura overvågede oprettelsen af ​​M-20 grundlæggende software og var forfatteren til det dengang berømte IS-2 system[ angiv ] . Arbejdet i M. R. Shura-Burs afdeling med sprog og programmeringssystemer blev startet tilbage i 1950'erne. Her blev operatørprogrammering brugt baseret på teorien om programskemaer af A. A. Lyapunov. I 1963, under ledelse af M. R. Shura-Bur, blev den første oversætter fra ALGOL-60- sproget til M-20 og TA-2-oversætteren fra den fulde version af ALGOL-60-sproget oprettet. Det blev efterfulgt af programmeringssystemer til BESM 6 og andre computere. I 1980'erne løste M. R. Shura-Bura med succes problemet med at skabe system- og applikationssoftware til Buran-rumfærgen [34] .

B. B. Timofeev udviklede automatisk software til produktions- og processtyringssystemer, information og tekniske midler [35] . Hans værker er helliget udviklingen af ​​ny computerteknologi, især specielle processorer og lagerenheder på forsinkelseslinjer med magnetstriktion, information og teknisk midler til automatiserede kontrolsystemer til industriel brug, radioteknik og kybernetik [35] .

D. A. Pospelov (60'erne af det 20. århundrede) udførte forskning inden for problemer med teori og anvendelser af flerværdilogikker, herunder udvikling af polynomielle repræsentationer i flerværdilogikker, udvikling af probabilistisk logik [36] . Derefter overvejede han (sammen med I. V. Ezhkova) fuzzy skalaer, konstruerede teorien om fuzzy quantifiers og fuzzy frekvenslogik [37] , som gør det muligt at skabe ræsonnementmodeller med fuzzy information, underbyggede en række interessante overvejelser om forholdet mellem fuzzy estimater af skriv "størrelse - afstand". Han ydede et stort bidrag til den logiske tilgang til udviklingen af ​​intelligente systemer [38] , efter at have udviklet pseudofysiske logikker - særlige logikker til at beskrive menneskets opfattelse af processer, der foregår i den virkelige verden [39] .

D. A. Pospelovs vigtigste og generelt anerkendte præstation er skabelsen i slutningen af ​​1960'erne af et sæt nye metoder til at konstruere kontrolsystemer , som er baseret på semiotiske modeller til at repræsentere kontrolobjekter og beskrive kontrolprocedurer [40] . Han skabte et apparat af tiered-parallelle former, som gjorde det muligt at stille og løse mange problemer i forbindelse med organiseringen af ​​parallel computing i computerkomplekser og netværk. På dets grundlag, i 1970'erne, blev sådanne problemer som synkron og asynkron distribution af programmer mellem maskinerne i et computersystem, optimal segmentering af programmer og optimering af informationsudveksling løst [41] .

VK Finn  er specialist inden for logik, intelligente systemer og anvendelser af logiske metoder i intelligente systemer til biovidenskab (medicin, farmakologi, biokemi) og adfærdsvidenskab (sociologi, socialpsykologi). Han foreslog en måde at formalisere logikker med flere værdier , der bruger to typer propositionelle variabler (booleske og ikke-booleske). Finn udviklede konceptet med at repræsentere intellektuel aktivitet gennem kvasi-aksiomatiske (åbne) teorier, og formulerede også en ny klasse af mange værdsatte logikker, som er formaliseringer af argumentationsprocedurer. Hovedideen med JSM-metoden er syntesen af ​​tre kognitive procedurer - induktion , analogi , abduktion , implementeret gennem JSM-ræsonnement i intelligente systemer [42] .

Softwareudvikling

Operativsystemer

I 1964 begyndte Bell Labs , samt General Electric og forskere fra Massachusetts Institute of Technology, Multics OS-projektet. På grund af problemer med organisationen af ​​brugergrænsefladen blev projektet hurtigt lukket. Ken Thompson og Brian Kernighan begyndte at forbedre den i 1969 og gav den efterfølgende navnet UNICS. Efter nogen tid blev navnet forkortet til UNIX . Operativsystemet blev skrevet i assemblersprog . I november 1971 udkom den første udgave af UNIX. Den første kommercielle version af UNIX SYSTEM III (baseret på den syvende version af systemet) blev offentliggjort i 1982 [43] .

IBM har bestilt Microsoft til at arbejde på et styresystem til de nye IBM-PC personlige computere. I slutningen af ​​1981 udkom den første version af det nye styresystem, PC DOS 1.0. Desuden blev PC-DOS kun brugt i IBM-computere, og Microsoft fik sin egen modifikation af MS-DOS . I 1982 dukkede PC-DOS og MS-DOS version 1.1 op samtidigt med nogle tilføjede og udvidede funktioner. Senere blev disse operativsystemer kombineret, og op til den sjette version afveg de lidt. Principperne i MS-DOS blev senere brugt i andre Microsoft-operativsystemer [44] .

Den første version af Mac OS blev udgivet i 1984 sammen med den første Macintosh personlige computer af Apple . Ved at kombinere eksisterende udviklinger og deres egne ideer skabte Apple-programmører Mac OS, det første grafiske operativsystem. Den 24. marts 2000 introducerede Apples nye administrerende direktør Steve Jobs Mac OS X 10.0, som er yderst stabil og i modsætning til forgængeren, Mac OS 9 [45] .

Det første Windows , som blev udgivet i 1982, adskilte sig fra dets samtidige, for det første ved dets grafiske grænseflade (dengang havde kun Mac OS dette), samt evnen til at køre flere programmer på samme tid og skifte mellem dem. I november 1985 blev Windows 1.0 udgivet , efterfulgt af version 2.0 , 3.0 , Windows NT 3.5, som havde indbygget lokal netværksunderstøttelse på systemniveau. Den 24. august 1995 er datoen for den officielle udgivelse af Windows 95. Lidt senere blev en ny Windows NT frigivet. Hvis Windows 95 mere var beregnet til brugercomputere, så blev NT brugt mere i et virksomhedsmiljø. I 1998 kom Windows 98 med indbygget Internet Explorer 4.0 og Outlook , med mulighed for at installere en webside (kaldet Active Desktop ) og aktive feeds på skrivebordet, som var forløberne for moderne RSS. I øjeblikket[ hvornår? ] de mest almindelige er Windows XP , 7 og 8 [46] , samt 10 .

Mobile operativsystemer vinder også popularitet . Disse er operativsystemer, der kører på smartphones , tablets , PDA'er eller andre digitale mobile enheder. Moderne mobile operativsystemer kombinerer funktionerne i et pc-operativsystem med funktioner som berøringsskærm , mobil , Bluetooth , Wi-Fi , GPS-navigation , kamera , videokamera , talegenkendelse , stemmeoptager , medieafspiller , NFC og infrarød .

Mobile enheder med mobilkommunikationsmuligheder (f.eks. smartphone) indeholder to mobile operativsystemer. Softwareplatformen, der er tilgængelig for brugeren, suppleres af et andet lavt-niveau proprietært realtidsoperativsystem, der kører radioen og anden hardware [47] . De mest almindelige mobile operativsystemer er Android , Asha , Blackberry , iOS , Windows Phone , Firefox OS , Sailfish OS , Tizen , Ubuntu Touch OS.

Netværksudvikling

I 1792 i Frankrig skabte Claude Chappe et system til transmission af information ved hjælp af et lyssignal, som blev kaldt " Optical Telegraph ". I sin enkleste form var det en kæde af typiske bygninger, med pæle med bevægelige tværstænger placeret på taget, som blev skabt inden for synsvidde af hinanden [48] .

Et af de første forsøg på at skabe et kommunikationsmiddel ved hjælp af elektricitet går tilbage til anden halvdel af det 18. århundrede, hvor Georges-Louis Lesage byggede en elektrostatisk telegraf i Genève i 1774 . I 1798 skabte den spanske opfinder Francisco de Salva sit eget design til en elektrostatisk telegraf. Senere, i 1809, byggede og testede den tyske videnskabsmand Samuel Thomas Semmering en elektrokemisk telegraf [48] .

Den næste udvikling af telegrafen var telefonen . Alexander Graham Bell organiserede de første telegraftelefonsamtaler den 9. oktober 1876 . Bells rør tjente til gengæld til både transmission og modtagelse af menneskelig tale. Telefonen, patenteret i USA i 1876 af Alexander Bell, blev kaldt den "talende telegraf". Abonnentens opkald blev foretaget via håndsættet ved hjælp af en fløjte. Rækkevidden af ​​denne linje oversteg ikke 500 meter [49] .

Historien om videreudviklingen af ​​telefonen omfatter en elektrisk mikrofon, som endelig helt erstattede den kulfiber, højttalertelefon, toneopkald, digital lydkomprimering. Nye teknologier: IP-telefoni, ISDN, DSL, mobilkommunikation, DECT.

I fremtiden var der behov for datanetværk ( computernetværk ) - kommunikationssystemer mellem computere eller computerudstyr. I 1957 mente det amerikanske forsvarsministerium, at den amerikanske hær havde brug for pålidelige kommunikations- og informationssystemer i tilfælde af krig. Paul Baran , udviklede det distribuerede netværksprojekt. Det fik navnet ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). På grund af det faktum, at det er meget vanskeligt at transmittere et analogt signal uden forvrængning over lange afstande, foreslog han at transmittere digitale data i pakker [50] .

I december 1969 blev der oprettet et eksperimentelt netværk, der forbinder fire noder:

Over flere år dækkede netværket gradvist hele USA.

I 1965 foreslog Donald Davis , en videnskabsmand ved National Physical Laboratory of England, oprettelsen af ​​et computernetværk i England baseret på pakkeskift. Ideen blev ikke støttet, men i 1970 lykkedes det ham at skabe et lignende netværk for at imødekomme behovene i et tværfagligt laboratorium og for at bevise denne teknologis arbejde i praksis [51] . I 1976 omfattede netværket allerede 12 computere og 75 terminalenheder [50] .

I 1971 havde ansatte ved Massachusetts Institute of Technology udviklet det første program til at sende e-mail over netværket. Dette program blev straks meget populært blandt brugerne. I 1973 blev de første udenlandske organisationer fra Storbritannien og Norge tilsluttet netværket via et transatlantisk telefonkabel, og computernetværket blev internationalt.

I 1983 blev udtrykket " internet " tildelt ARPANET . I september 1980 blev Ethernet- specifikationen offentliggjort . 12. november 1990  - Datalogen Tim Berners-Lee udgiver forslag til et system af hypertekstdiagrammer, der kalder det World Wide Web . I 1990'erne forenede internettet de fleste af de dengang eksisterende netværk (selvom nogle, som Fidonet, forblev adskilte). Fusionen var attraktiv på grund af manglen på en samlet ledelse, samt åbenheden af ​​de tekniske standarder på internettet, som gjorde netværk uafhængige af erhvervslivet og individuelle virksomheder.

Se også

Noter

  1. ↑ Datalogiens historie .
  2. ↑ Harvcolnb Ifrah, 2001 , s. elleve.
  3. ↑ Abacus .
  4. ↑ Mekanismeprojekt .
  5. ↑ På jagt efter tabt tid, 2006 .
  6. ↑ Islamisk teknologi .
  7. ↑ Islam, viden og videnskab .
  8. ↑ Jabir ibn Aflah, 1976 .
  9. ↑ Musa, 2001 .
  10. ↑ En robot fra det 13. århundrede .
  11. ↑ Kodebogen .
  12. ↑ Kort historie .
  13. ↑ Den første mekaniske regnemaskine .
  14. ↑ Kidwell, 1992 .
  15. ↑ 12 Babbage , 2001 .
  16. ↑ Leibniz' logik .
  17. ↑ Historie, 2004 .
  18. ↑ Charles Babbage .
  19. ↑ Babbage og Pi .
  20. ↑ 12 Ada Lovelace .
  21. ↑ 12 Turing 's Test, 2005 .
  22. ↑ kontinuerlige værdier, 1991 .
  23. ↑ Digitale computere .
  24. ↑ Turing-maskine, 2002 .
  25. ↑ 12 Turing -Stanford .
  26. ↑ 1 2 3 Von Neumann, 2000 .
  27. ↑ 1 2 3 4 5 6 Kort historie, 2005 .
  28. ↑ IBM PS/2: 25 års pc-historie . Dato for adgang: 23. december 2013. Arkiveret fra originalen 24. december 2013.
  29. ↑ 1 2 3 Instituttets udviklingshistorie . Hentet 14. november 2020. Arkiveret fra originalen 26. juli 2011.
  30. ↑ Forskningsinstitut "Argon" . Hentet 14. november 2020. Arkiveret fra originalen 16. november 2020.
  31. ↑ USSR, 1995 .
  32. ↑ kybernetik, 1964 .
  33. ↑ 1 2 3 Ershov, 2001 , s. 7-12.
  34. ↑ Shura-Bura, 1998 .
  35. ↑ 1 2 Timofeev .
  36. ↑ Pospelov, 2003 .
  37. ↑ Fuzzy logic, 1978 , s. 5-11.
  38. ↑ Intellekt, 1996 .
  39. ↑ Fuzzy Reasoning, 1986 .
  40. ↑ Semiotics, 1999 , s. 9-35.
  41. ↑ Pospelovskie-oplæsninger, 2005 .
  42. ↑ Finn .
  43. ↑ Raymond unix .
  44. ↑ Irtegov, 2008 , s. 883-884.
  45. ↑ Chernyshev mac, 2012 .
  46. ↑ Orlov vinduer , s. 25-30.
  47. ↑ mobilnyheder .
  48. ↑ 1 2 telegraf .
  49. ↑ telefon .
  50. ↑ 1 2 netværk, 2008 .
  51. ↑ BBC .

Litteratur

på russisk på andre sprog

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger