Мало кто знает, что математические основы информатики и вычислительной техники появились еще в Российской империи. Кто придумал первый русский ЭВМ, что такое БЭСМ, кому выгодна машина вместо пролетариата и почему в стране нет ни одного значимого производителя компьютеров - T&P публикуют главу из книги Лорена Грэхэма «Сможет ли Россия конкурировать?» , выпущенной в издательстве «Манн, Иванов и Фербер».
Русские были пионерами и в области разработки вычислительных устройств, электронных вычислительных машин (ЭВМ), математических основ информатики. В последние годы существования Российской империи русские инженеры и ученые сделали важные шаги на пути развития вычислительных устройств. В советский период целая групп математиков, среди них Владимир Котельников, Андрей Колмогоров, Израиль Гельфанд и другие, внесли существенный вклад в развитие теории информации. Советские ученые и инженеры создали первую цифровую электронную вычислительную машину в континентальной Европе. Когда американские и советские инженеры начали сотрудничать в области освоения космоса, в некоторых случаях советские инженеры «считали» задачи гораздо быстрее своих американских коллег. Однако в последующие годы интерес к ЭВМ все больше переходил в коммерческую плоскость, и Советский Союз не выдержал конкуренции. Советские ученые, работавшие в области вычислительных технологий, были вынуждены оставить свои разработки и принять стандарты IBM. Сегодня на международном рынке не представлено ни одного значительного компьютерного производителя из России.
«Немногие на Западе знают, что двумя годами ранее русский логик Виктор Шестаков выдвинул похожую теорию релейно-контактных схем, основанную на булевой алгебре, но опубликовал он свою работу только в 1941 году»
Русские довольно рано начали проявлять научную активность в области разработки вычислительных машин, теории информации и компьютеров. Еще до революции 1917 года русские инженеры и ученые существенно продвинулись в этой области. Русский морской инженер и математик Алексей Крылов (1863–1945) интересовался применением математических методов в судостроении. В 1904 году он создал автоматическое устройство для решения дифференциальных уравнений. Другой молодой инженер, Михаил Бонч-Бруевич (1888–1940), также работавший в Санкт-Петербурге, занимался вакуумными лампами и их применением в радиотехнике. Около 1916 года он изобрел одно из первых двухпозиционных реле (так называемое катодное реле) на основе электрической цепи с двумя катодными трубками.
Одним из пионеров теории информации на Западе был Клод Шеннон. В 1937 году в Массачусетском технологическом институте он защитил магистерскую диссертацию, в которой продемонстрировал, что комплексы реле в совокупности с двоичной системой счисления могут применяться для решения проблем булевой алгебры. Результаты научных работ Шеннона составляют основу теории цифровых сетей для ЭВМ. Но немногие на Западе знают, что двумя годами ранее, в 1935-м, русский логик Виктор Шестаков выдвинул похожую теорию релейно-контактных схем, основанную на булевой алгебре, но опубликовал он свою работу только в 1941 году, через четыре года после Шеннона. Ни Шеннон, ни Шестаков ничего не знали о работах друг друга.
Первая электронная вычислительная машина в континентальной Европе была создана в обстановке секретности в 1948–1951 годах в местечке под названием Феофания возле Киева. До революции здесь был монастырь, окруженный дубравами и цветущими лугами, изобиловавшими ягодами, грибами, здесь водились дикие звери и птицы. В ранние годы советской власти в монастырских зданиях разместилась психиатрическая лечебница. Превращение религиозных учреждений в исследовательские или медицинские заведения было довольно частой практикой в советском государстве. Во время Второй мировой войны все пациенты лечебницы были убиты или пропали без вести, а здания разрушены. Весной и осенью дорогу к этому местечку развозило так, что по ней было невозможно проехать. Да и в хорошую погоду приходилось трястись по кочкам. В 1948 году полуразрушенные здания были переданы инженеру-электротехнику Сергею Лебедеву для создания электронной вычислительной машины. В Феофании Лебедев, 20 инженеров и 10 помощников разработали Малую электронно-счетную машину (МЭСМ) - одну из самых быстрых ЭВМ в мире, обладавшую многими интересными характеристиками. Ее архитектура была полностью оригинальна и не походила на архитектуру американских ЭВМ, которые единственные в мире превосходили ее на тот момент.
«Обычно он уносил свои бумаги и свечу в ванную комнату, где часами писал единицы и нули»
Алиса Григорьевна Лебедева о жизни своего супруга, основоположника вычислительной техники в СССР Сергея Лебедева, в Москве в 1941 году во время бомбежек немецкой авиации.
Сергей Лебедев родился в 1902 году в Нижнем Новгороде (позднее переименованном в Горький, не так давно ему было возвращено прежнее историческое имя). Его отец был школьным учителем, его часто переводили с места на место, так что детство и юность Сергея прошли в разных городах, в основном на Урале. Затем отца перевели в Москву, и там Сергей поступил в Московское высшее техническое училище имени Баумана, известное сегодня как Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана. Там Лебедев заинтересовался техникой высоких напряжений - областью, требовавшей хорошей математической подготовки. По окончании учебы он работал преподавателем в Бауманском университете, занимался исследовательской работой в Лаборатории электрических сетей. Лебедев был заядлым альпинистом и позднее назвал один из своих компьютеров в честь высочайшей вершины Европы Эльбруса, которую он успешно покорил.
В конце 1930-х годов Лебедев заинтересовался двоичной системой счисления. Осенью 1941 года, когда Москва погружалась в полную темноту, спасаясь от налетов фашистской авиации, его супруга-музыкант вспоминала, что «обычно он уносил свои бумаги и свечу в ванную комнату, где часами рисовал единицы и нули». Позднее во время войны его перевели в Свердловск (ныне Екатеринбург), где он работал на военную промышленность. Лебедеву требовалась вычислительная машина, способная решать дифференциальные и интегральные уравнения, и в 1945 году он создал первую в России электронную аналоговую вычислительную машину. При этом у него уже была идея создания цифровой ЭВМ на основе двоичной системы счисления. Что интересно, насколько нам известно, в то время он не был знаком с научными разработками в этой области ни своего соотечественника Шестакова, ни американца Клода Шеннона.
Освоение первых персональных ЭВМ на кафедре «Электрические системы и сети» СПбГПУ
В 1946 году Лебедева перевели из Москвы в Киев, где он начал работу над ЭВМ. В 1949 году Михаил Лаврентьев, ведущий математик, член Академии наук УССР, который был знаком с работами Лебедева, написал Сталину письмо с просьбой поддержать работы в области вычислительной техники, подчеркнув при этом их важность для обороны страны. Сталин поручил Лаврентьеву создать лабораторию моделирования и вычислительной техники. Возглавить эту лабораторию Лаврентьев пригласил Лебедева. У Лебедева появились финансирование и статус. В то же время приказ Сталина демонстрировал роль политической власти - а фактически значимость одного человека - в продвижении технологий в Советском Союзе.
Лебедев разработал МЭСМ всего через три или четыре года после создания первого в мире электронного компьютера ENIAC в США и одновременно с британским EDSAC. К началу 1950-х годов МЭСМ использовалась для решения задач в области ядерной физики, комических полетов, ракетостроения, а также передачи электроэнергии.
В 1952 году вслед за созданием МЭСМ Лебедев разработал еще одну вычислительную машину - БЭСМ (сокращение от Большая (или Быстродействующая) электронно-счетная машина). Это была самая быстродействующая ЭВМ в Европе, по крайней мере в течение некоторого периода, способная составить конкуренцию лучшим мировым разработкам в этой области. Это был триумф. БЭСМ-1 была выпущена в единственном экземпляре, но уже следующие модели, особенно БЭСМ-6, производились сотнями и использовались для разных целей. Производство БЭСМ-6 было прекращено в 1987 году. В 1975-м в ходе совместного космического проекта «Союз - Аполлон» советские специалисты обработали параметры орбиты «Союза» на БЭСМ-6 быстрее американцев.
Но после столь многообещающего старта в области вычислительной техники Россия сегодня отстает от лидеров отрасли. Понять причину этого провала можно, только проанализировав историю развития отрасли, принимая во внимание социальные и экономические факторы, повлиявшие на ее трансформацию. В ведущих западных странах область вычислительной техники после Второй мировой войны формировалась под действием трех главных движущих сил: научного сообщества, государства (в части военного применения) и деловых кругов. Роль научного сообщества и правительства была особенно важна на начальном этапе, роль бизнеса проявилась позднее. Область вычислительной техники в Советском Союзе была успешна до тех пор, пока разработка этих устройств преимущественно зависела от достижений научной мысли и государственной поддержки. Поддержка вычислительных технологий со стороны государства была безграничной, если они использовались для нужд противовоздушной обороны или исследований в области ядерного оружия. Однако затем главной движущей силой на Западе стал бизнес. Символически этой переходной точкой является решение компании General Electric в 1955 году закупить вычислительные машины IBM 702 для автоматизации работ с платежными ведомостями и другими документами на своем заводе в Скенектади и решение Bank of America в 1959 году автоматизировать процессы (с использованием компьютера ERMA, созданного в Стэнфордском научно-исследовательском институте).
«Концепция кибернетики противоречит теории диалектического материализма Маркса, и охарактеризовал компьютерную науку как особенно вредоносную попытку западных капиталистов извлечь больше прибыли, заменив рабочих»
Эти решения ознаменовали начало масштабной компьютеризации банковской и деловой сферы. В 1960–1970-х годах электронные вычислительные машины стали коммерческими продуктом, это повлекло за собой снижение их стоимости, усовершенствования в части простоты использования, которых требовал рынок. Советский Союз со своей плановой экономикой, централизованным неконкурентным рынком не мог идти в ногу с происходящими технологическими усовершенствованиями. В результате в 1970-х годах СССР отступил от изначально впечатляющей попытки развиваться собственным независимым курсом в области вычислительной техники и принял стандарты компании IBM. С этого момента в области компьютерных технологий русские оказались и продолжают оставаться на позициях догоняющих и никогда больше не выбивались в лидеры. Сергей Лебедев умер в 1974 году. Другой ведущий ученый, разработчик первых советских ЭВМ Башир Рамеев, глубоко сожалел о решении перенять архитектуру IBM вплоть до своей смерти в 1994 году. Советскую отрасль вычислительной техники подвел не недостаток знаний в этой области, ее подкосила неодолимая сила рынка.
Еще одним фактором, хотя в данном конкретном случае и не определяющим, была идеология. В 1950-х годах советские идеологи относились к кибернетике очень скептически, называли ее «наукой мракобесов». В 1952 году один из философов-марксистов заклеймил эту область знаний как «псевдонауку», подвергнув сомнению утверждение, что компьютеры могут помочь объяснить человеческую мысль или социальную деятельность. Еще в одной статье, опубликованной через год и озаглавленной «Кому служит кибернетика?», анонимный автор, выступивший под псевдонимом «Материалист», заявил, что концепция кибернетики противоречит теории диалектического материализма Маркса, и охарактеризовал компьютерную науку как особенно вредоносную попытку западных капиталистов извлечь больше прибыли, заменив рабочих, которым надо платить жалованье, машинами.
Хотя подобные идеологические обвинения теоретически могли оказать негативное влияние на развитие вычислительной техники в СССР, разработка ЭВМ, учитывая заинтересованность в них военно-промышленного комплекса, продолжалась теми же темпами8. Как сказал мне в 1960 году один из советских ученых в этой области, «мы занимались кибернетикой, просто не называли ее кибернетикой». Более того, в конце 1950-х - начале 1960-х годов в Советском Союзе произошел поворот на 180 градусов в отношении кибернетики, ее начали превозносить как науку, служащую целям советского государства.
В 1961 году даже вышел сборник под названием «Кибернетику - на службу коммунизму». Во многих российских университетах открылись факультеты кибернетики. Более серьезная политическая угроза для развития вычислительной техники в СССР возникла с появлением персональных компьютеров. Советскому руководству нравились компьютеры, пока они были огромными блоками в центральных правительственных, военных и промышленных ведомствах, но с гораздо меньшим энтузиазмом оно отнеслось к тому, что компьютеры переместились в частные квартиры и обычные граждане получили возможность использовать их для бесконтрольного распространения информации. В попытке осуществить контроль над передачей информации государство уже давно запретило простым гражданам иметь в собственности принтеры и копировальные аппараты. Персональный компьютер с принтером был равнозначен маленькому печатному станку. Но что могли поделать с этим советские власти?
Самые острые дебаты среди членов советского руководства по поводу компьютеров происходили в середине и конце 1980-х годов. В 1986-м я обсуждал эту проблему с ведущим советским ученым в этой области Андреем Ершовым. Он был откровенен, согласившись, что стремление Коммунистической партии обладать контролем над информацией препятствует развитию компьютерной отрасли. Затем сказал следующее: «Наше руководство еще не определилось, на что похож компьютер: на печатный станок, печатную машинку или телефон, - и многое будет зависеть от этого решения. Если они решат, что компьютеры похожи на печатные станки, то захотят продолжить контролировать отрасль так же, как сейчас они контролируют все печатные станки. Гражданам запретят их покупать, они будут только в учреждениях. С другой стороны, если наше руководство решит, что компьютеры похожи на печатные машинки, их позволят иметь гражданам, власти не будут стремиться контролировать каждый аппарат, хотя могут попытаться взять под контроль распространение информации, которая производится с их помощью. И в конце концов, если руководство решит, что компьютеры похожи на телефоны, они появятся у большинства граждан, и те смогут делать с ними все, что захотят, но онлайновая передача данных будет время от времени проверяться.
«Сегодня в России нет ни одной компании - производителя вычислительной техники, которая являлась бы значительным игроком на международном рынке, несмотря на то что русские могут с полным правом утверждать, что были в числе пионеров в области»
Я убежден, что в итоге государству придется позволить, чтобы граждане владели персональными компьютерами и сами их контролировали. Более того, станет очевидно, что персональные компьютеры не похожи ни на какие предыдущие коммуникационные технологии: ни на печатные станки, ни на печатные машинки, ни на телефоны. Наоборот, они являются абсолютно новым видом технологий. Вскоре наступит время, когда любой человек в любой точке мира сможет практически беспрерывно общаться с любым другим человеком в любой точке мира. Это будет настоящей революцией - не только для Советского Союза, но и для вас тоже. Но здесь ее последствия будут самыми значительными».
Это высказывание наглядно подтверждает, какой сложной проблемой для советского государства были компьютеры. Однако этот вопрос быстро потерял свою актуальность. Через пять лет после этого нашего разговора с Ершовым Советский Союз распался, а вместе с этим прекратился и контроль над коммуникационными технологиями (однако это не коснулось контроля над средствами массовой информации, в частности над телевидением). В современной России компьютерная отрасль так и не наверстала отставание, которое она переживала в последние годы советского государства. Как мы видели, это отставание было вызвано в большей степени неспособностью конкурировать в условиях рынка, нежели политическим контролем, хотя последний и сыграл определенную роль. Сегодня в России нет ни одной компании - производителя вычислительной техники, которая являлась бы значительным игроком на международном рынке, несмотря на то что русские могут с полным правом утверждать, что были в числе пионеров в области развития вычислительных технологий.
Сегодня компьютерная техника настолько глубоко вошла в жизнь людей, что она воспринимается как что-то обязательное и существующее давно в человеческом обществе. Однако самый первый компьютер в мире на самом деле появился совсем недавно. Особенно, если сравнить этот временной отрезок с историей человеческой цивилизации в целом, которая насчитывает многие тысячелетия.
ENIAC
Первым компьютером считается ENIAC. Это аббревиатура полного наименования устройства - электронный цифровой вычислитель и интегратор. На английском языке - Electronic Numerical Integrator And Computer. Эта электронная машина была введена в эксплуатацию в США в 1946 году. В изготовление ENIAC в масштабах того времени было вложено довольно много средств. Общая сумма инвестиций составила полмиллиона долларов.
Сооружение машины происходило в 1943-1945 годы, во время бушевавшей в то время II мировой войны. Как и большинство высокотехнологичных, современных изобретений компьютер создавали для военных нужд, а именно, артиллерии и авиации. Его основной задачей был обсчет баллистических таблиц. В дальнейшем умная техника стала применяться в проекте создания водородной бомбы, а также в мирных целях - для анализа излучений из космоса.
Левиафан
Если сравнить ENIAC с современными персональными компьютерами, то его можно назвать настоящим левиафаном. Его габариты были исполинскими, сопоставимыми с размерами самого крупного животного на земле - кита. В частности:
- площадь 85 метров2;
- масса 28 тонн;
- длина 30 метров;
- энергопотребление до 200 кВт;
- количество электронных ламп - 19 тыс. штук.
Если сопоставить его энергопотребление с чем-то обычным, то оно равнялось с потребностями громадного супермаркета в зимнее время года. Компьютер состоял из 42 металлических шкафов, внутреннее содержимое которых охлаждалось множеством вентиляторов. Для диагностики аппаратуры было предусмотрено пять мобильных стоек на колесиках. И все это опутывалось множеством кабелей. Программирование и настройка самого первого компьютера в мире осуществлялись аналогично старинным шнуровым телефонным коммутаторам. Никаких клавиатур и мониторов. конечно, у него не было.
Как он работал
ENIAC собрали в штате Пенсильвания на территории университета Филадельфии. Его творцами были Джон Макли (разработал архитектуру компьютера) и Дж. Преспер Эккерт (воплотил в жизнь теоретические разработки Джона Макли).
Компьютер мог обрабатывать десятизначные числа. В его конструкции были электромеханические элементы: считыватель перфокарт и перфоратор. Они были нужны для вывода и ввода информации. Конечно, устройство часто выходило из строя из-за большого количества ламп, перегрева или повышенной влажности. Однако ENIAC проработал больше десятка лет и стал основательной базой для дальнейшего развития компьютерной техники.
Есть мнения, что благодаря этой умной машине воплотились в реальность мечты Готфрида Лейбница и задумки математика Дж. Фон Неймана о двоичном устройстве, решающем все вопросы ответами "да" или "нет". Конечно, до нее были и более ранние попытки в этой сфере, но именно сконструированный в США ENIAC с его функциональностью считают первым в мире компьютером.
Статья об исторических фактов по разработкам компьютеров, о первом изобретении персонального компьютера в СССР.
Считается, что родоначальником персонального компьютера являются два американских гражданина, Стивен Джобс и Стивен Возняк.
Однако, это не совсем так!
Шестидесятые годы прошлого столетия в Советском Союзе были знаменательны научно – техническими открытиями, прорывом человека в космос, военными и технологическими разработками.
Создание и патент первого ПК, в далеком 1968 году, принадлежит скромному советскому ученому Арсению Горохову
. Это событие произошло за несколько лет до «изобретения», американцев. Арсений Горохов
работал в проектном институте авиации, в Омске.
Вид, первый ПК, имел, следующий:
Персональный компьютер. Изобретение инженера Горохова А. А.. 1968 год
Немного исторических фактов
Разработки первых компьютеров начались сразу после Великой Отечественной Войны. В начале 50-х годов компьютеры представляли собой огромные шкафы с множеством клавиш. Назывались они ЭВМ , электронно – вычислительные машины. Первой машиной стала советская ЭВМ «Вихрь» .
Электронно — вычислительные машины 50-х годов прошлого столетия
Оборудование было дорогостоящим. Операционная память ЭВМ была очень маленькой, всего 512 байт, а вес оборудования достигал полтонны! Назвать персональными, такие машины было нельзя. Однако, разработки продолжались.
Начало 60-х годов прошлого столетия знаменуется появлением коммерческих компьютеров. Оборудование становится быстродействующим, мощным, компактным, оснащенным клавиатурой, экраном. Размеры оборудования уменьшаются до размеров нескольких холодильников, цена, также, становится ниже. Тип компьютера «PDP-1».
Компьютерное устройство начала 60-х годов прошлого столетия, «PDP-1»
В 1969 году на право называться первым персональным компьютером претендует американский «Honeywell Kitchen Computer» . Его вес, значительно снижен, всего 65 кг. Визуально, он представляет ящик, оснащенный рабочей панелью ламп и клавиш, а также доской для разделки мяса.
Кухонный компьютер «Honeywell Kitchen Computer», 1969 год
Основной функцией является хранение в памяти разных поварских рецептов приготовления пищи. Желающих приобрести такое оборудование так и не нашлось!
Создание микропроцессоров в 1970 году положило начало веку персональных электронных устройств. Первый микропроцессор был 8 битов, наименование получил Intel 8080
. Далее, события развивались с большой скоростью: создается первый микрокомпьютер «Altair 8800»
.
Микрокомпьютер «Altair 8800», 1970 год
Оборудование распродается уже небольшими партиями. Но! Получив заказанный компьютер, пользователи пребывают в шоке! Компьютер приходиться собирать самим из присланных деталей, заниматься пайкой, тестировать, создавать компьютерные программы.
Обычные пользователи работать с устройством не могут. Разработки продолжаются!
Наступает 1976 год, Двое американцев создают свой компьютер «Apple»
. Оборудование продается в укомплектованном, сборном виде. В 1978 году начинается серийный выпуск.
Компьютер «Apple», 1976 год
Однако, мы пропустили 1968 год!
Разработка первого ПК
Итак, 1968 год. Омск. НИИ авиации. Инженер Горохов изобретает машину для очерчивания контуров детали. Это официальное название в патенте от мая того же года. Оборудование предназначается для черчения электрических принципиальных схем, инженерных чертежей.
Оборудование состояло из монитора, системного блока, встроенного жесткого диска. С помощью прибора решались задачи с электронно – вычислительными машинами, картой памяти, видеокартой.
Вам ничего не напоминает описанная схема устройства?
Да, именно, современный домашний компьютер!
Далее идут сведения, согласно которым патент на изобретение дали, но финансирование не выделили. В 1970 году схему устройства опубликовали, на всеобщее обозрение, в специальном журнале изобретений. В 1976 году двое американцев запатентовали персональный компьютер.
Момент истины был упущен, но факт первого изобретения ПК советским инженером Гороховым, остается фактом!
Арсений Анатольевич Горохов с патентом на изобретение персонального компьютера. На заднем плане фото первого компьютера.
Видео: Изобретение первого персонального компьютера. Арсений Горохов
Сегодня сложно представить, что еще каких-то сто с лишним лет назад человечество могло обходиться без телевидения. Такая техника стала привычным членом семьи, развлекая, обучая и информируя остальных домочадцев. В связи с этим интересно будет узнать, кто изобрел первый телевизор.
Очень важно отметить то, что перед появлением самого первого телевизора, было изобретено радио. Здесь мнения по поводу его «отцов-основателей» разнятся: отечественная точка зрения называет имя изобретателя радио №1 А.С. Попова, а за рубежом эту же проблему исследовали Маркони, Тесла, Бранли.
На вопрос, кто же именно изобрел телевизор, нельзя дать однозначный ответ. Далее можно назвать имя Пауля Нипкова. Именно он стал тем, кто придумал специальный прибор - диск, названный его именем. Изобретение произошло в 1884 году. Именно радиосигнал и механическая развертка стали причиной появления телевидения.
Немногие знают, что именно с помощью диска Нипкова получалось построчно считывать изображение и передавать далее на экран. Предприимчивый Джон Берд из Шотландии в конце двадцатых годов прошлого века и разработал первый телевизор, основывавшийся на этом принципе. Созданный проект он стал успешно реализовывать.
John Logie Baird
Лидерство механических телеприемников от одноименной корпорации Baird закрепилось за такими аппаратами вплоть до 30-х годов. Картинка была четкой, но без звука. Однако будущее было предопределено: оно принадлежало электронно-лучевой трубке.
Изобретение и использование ЭЛТ
Мировая тенденция технического превосходства заставляла лучшие умы работать на благо прогресса: работа над изобретением электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) велась во многих странах. Опять же стоит выделить вклад российских ученых - в 1907 году патент на подобную разработку получает Борис Розинг. Но пришел он к этому, основываясь на предыдущих открытиях.
И здесь можно привести краткий экскурс в историю. Можно вспомнить, что еще немец Генрих Герц в 1887 году открыл влияние света на электричество: так появился фотоэффект. Тогда он не смог объяснить, в каком качестве и для чего нужен фотоэффект. Это за него сделал год спустя Александр Столетов, который попытался сконструировать прообраз современных фотоэлементов, когда был изобретен прибор «электрический глаз». После него многие ученые пытались объяснить природу этого явления. К их числу можно отнести и Альберта Эйнштейна.
Важны и иные открытия, повлиявшие на будущее возникновение телевидения. К примеру, в 1879 году англичанин-физик Уильям Крукс создает вещества (люминофоры), способные светиться под воздействием катодного луча. А Карлом Брауном даже была сделана попытка создать будущий кинескоп. Как раз благодаря этому брауновскому кинескопу и смог обосновать теорию получения таким образом изображения уже упомянутый нами Борис Розинг. А в 1933 году его ученик Владимир Зворыкин создал первый телевизор с иконоскопом - так он назвал электронную трубку.
Именно Зворыкина и считают «отцом» современного тв. Даже первый в мире телевизор создавался в его одноименной американской лаборатории (он был эмигрантом, покинувшим страну после Октябрьской революции). А в 1939 году появились первые модели для массового производства.
Это привело к тому, что в дальнейшие годы первые телевизоры активно завоевывало страны Европы - сначала в Великобритании, Германии и так далее. Сначала все изображение передавалось в оптико-механической развертке, но потом, с повышением качества изображения, состоялся переход на развертку луча в электронно-лучевой трубке .
Первые телевизоры в СССР появились уже в 1939 году — их стал выпускать ленинградский завод «Коминтерн». Принцип работы заключался в действии диска Нипкова, а потому такую приставку, имеющую экран 3 на 4 см, надо было подключать к радиоприемнику . Затем требовалось переключить радио на другие частоты - в результате можно было смотреть те передачи, которые транслировались в европейских странах.
Интересно было и то, что такие первые телевизоры могли изготовить все желающие. Специально для этого в журнале «Радиофронт» была размещена соответствующая инструкция.
Регулярная телетрансляция была начата в 1938 году Опытным Ленинградским центром. А в столице телепрограммы стали выходить в эфир примерно через полгода. Интересно, что в каждом из телецентров этих городов использовались разные стандарты разложения, что требовало использования определенных моделей техники.
- Для приема передач Ленинградского телерадиоцентра использовалось телеустройство «ВРК» (в расшифровке - Всесоюзный радиокомитет). Это был прибор с экраном 130×175 мм, работу кинескопа в котором обеспечивали 24 лампы. Принцип работы - разложение на 240 строчек . Интересно, что в тридцатых годах прошлого века было выпущено 20 экземпляров подобного устройства. Такая техника устанавливалась в домах пионеров и дворцах культуры с целью коллективного просмотра.
- Московский телецентр вел вещание с разложением на 343 строки - это воспринималось приборами «ТК-1». Здесь уже подразумевалось более сложное устройство с 33 лампами. Только за 1938 год их было выпущено 200 штук, а к началу Великой Отечественной войны — 2 тыс. экземпляров.
На этом изыскания инженерной мысли человека не останавливались - должны же были рано или поздно появиться и упрощенные модели. Например, на ленинградском заводе «Радист» в 1940 году был предложен серийный вариант «17ТН-1», который мог воспроизводить программы как телевидения Ленинграда, так и Москвы. Производство было запущено, но до начала военных действий успело выйти всего 2 тыс. штук.
Также можно привести пример упрощенной модели под названием «АТП-1» (Абонентский телевизионный приёмник №1) — он являлся прообразом современного кабельного абонентского телевидения. Его выпускал Александровский завод перед войной.
Когда телевидение стало цветным
Все вышеописанное рассказывает о передаче черно-белого изображения. Ученые же продолжали работать над тем, чтобы оно стало цветным.
Когда же появились цветные телевизоры? Впервые об этом начали задумываться еще во время механических телеприемников. Одни из первых разработок представляет Ованес Адамян, который еще в 1908 году получает патент на умеющий передавать сигналы двуцветный прибор . Нельзя не упомянуть Джона Лоуги Брэда, того самого изобретателя механического приемника. Именно им в 1928 году было собран цветной телевизор, который последовательно передавал три изображения при помощи синего, красного и зеленого светофильтра.
Но это были только попытки. Настоящий скачок в области развития цветного телевидения произошел уже после окончания Второй мировой войны. Раз все силы были брошены на гражданское производство, то это неминуемо привело к прогрессу в этой области. Так и случилось в США. Дополнительной подоплекой стало использование дециметровых волн для передачи изображения.
Это привело к тому, что уже в 1940 году американскими учеными была презентована система «Тринископ». Она была примечательна тем, что в ней были использованы три кинескопа с различными цветами от люминофорного свечения, каждый из которых воспроизводил свой цвет изображения.
Что касается отечественных просторов, то в СССР аналогичные технические разработки стали появляться только в 1951 году. Но уже год спустя и простые телезрители могли увидеть пробную цветную трансляцию.
В 70-е года телевизор стал привычным техническим прибором во многих домах мира. Советское пространство не стало исключением, единственное, что стоит отметить: цветные телеприемники оставались в нашей стране дефицитными практически до конца восьмидесятых годов прошлого столетия.
Прогресс не стоит на месте
Изобретатели пытались улучшить полученный результат - так в 1956 году появился пульт дистанционного управления. Кто создал подобное полезное устройство? Он был разработан Робертом Адлером в 1956 году. Принцип его работы заключался в передаче ультразвуковых сигналов , которые были промодулированы соответствующими командами. Самый первый пульт мог только управлять громкостью и переключать каналы, но и на тот момент это было довольно весомым заявлением.
Что касается инфракрасной версии пульта , то она появилась в 1974 году в результате разработок Grundig и Magnavox. Его рождение было продиктовано появлением телетекста, который требовал более точного управления, а, значит, тогда появились и кнопки. А уже в восьмидесятых годах пульт дополнительно используют как аналог геймпада, ведь тогда и телевизоры стали дополнительным монитором к первым бытовым компьютерам и игровым приставкам.
С появлением видеомагнитофонов появилась необходимость в дополнительном внедрении компонентного видеовхода (кроме уже имеющегося аналогового антенного).
С началом двадцать первого столетия эра кинескопов подошла к концу - начали появляться плазменные панели и жидкокристаллические телевизоры . А уже к 2010-м годам кинескопные модели были практически вытеснены с рынка плоскими устройствами в формате LCD и PDP. Многие из них могут подключаться к интернету и даже демонстрировать возможности просмотра 3D-контента.
Сегодняшний телеприемник мало похож на своего прародителя - он имеет функции домашнего медиацентра , сохраняя при этом функции просмотра эфирного и кабельного телевидения. И это уже не говоря о самом качестве изображения, передаваемого в стандарте высокой (а в топовых моделях и сверхвысокой) четкости.
Сейчас использование персональных компьютеров от Apple, Samsung, HP, Dell и других производителей кажется нам чем-то абсолютно естественным. Однако меньше века назад среднестатистический человек не имел представления о компьютерных технологиях, и любые разработки, которые сегодня используются на каждом устройстве, становились настоящим прорывом в индустрии.
В этой статье мы поговорим о том, что представляли собой самые первые компьютеры в мире, кто и зачем их разрабатывал, каковы были их возможности, и насколько большой вклад в развитие технологий они привнесли.
Создание самых первых компьютеров
Самые первые компьютеры в мире занимали десятки квадратных метров, а их вес измерялся тоннами. Тем не менее, именно они позволили человечеству прийти к тем компактным и удобным устройствам, которыми мы пользуемся сейчас. Точного ответа на вопрос, какая ЭВМ действительно была самым первым компьютером, к сожалению, нет. Однако существуют несколько вариантов этого ответа, которые мы рассмотрим ниже.
Компьютер «Марк 1»
«Марк 1», также известный как ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator), был спроектирован и создан в 1941-ом году. В роли заказчика работ выступал Военно-морской флот США, а в качестве генерального подрядчика – компания IBM. Непосредственно разработкой устройства занимались пять инженеров, которыми руководил представитель американской армии Говард Эйкен. За основу при реализации проекта разработчики взяли аналитическую вычислительную машину, которую создал известный британский изобретатель Чарльз Бэббидж.
По своей сути «Марк 1» был усовершенствованным арифмометром, который можно было запрограммировать и который не требовал человеческого вмешательства непосредственно в сам процесс выполнения расчетов. Разработчики не учли всех преимуществ двоичной системы счисления, которой пользуется большинство современных компьютеров мира, и заставили машину оперировать десятичными числами.
Ввод информации в устройство выполнялся при помощи перфолент. Никаких условных переходов «Марк 1» выполнять не мог, и потому код каждой программы был очень длинным и громоздким. Программной возможности для создания циклов также не было: чтобы сделать петлю в коде, перфоленту с кодом в буквальном смысле слова нужно было «замкнуть», соединив ее начало и конец.
Физически ASCC имел следующий вид:
- длина порядка 17 м;
- высота свыше 2,5 м;
- вес около 4,5 тонн;
- 765 000 деталей;
- 800 км соединительных проводов;
- 15-метровый вал, обеспечивающий синхронизацию основных вычислительных элементов;
- электрический двигатель мощностью 4 кВт.
По настоянию главного исполнительного директора IBM Томаса Уотсона компьютер был помещен в корпус из нержавеющей стали и стекла, тогда как Говард Эйкен настаивал на прозрачном корпусе, чтобы оставить «внутренности» ЭВМ видимыми.
«Марк 1» умел работать с числами, длина которых составляла до 23 разрядов. На вычитание и сложение тратилось всего 0,3 с, на умножение – 6 секунд, на деление – 15,3 секунды, на выполнение тригонометрических функций и вычисление логарифмов – более минуты. На то время это было поразительное быстродействие, позволявшее за один день выполнять расчеты, на которые ранее потребовалось бы полгода. Поэтому на завершающем этапе Второй Мировой войны устройство довольно успешно использовалось американским флотом, после чего около 15 лет проработало в Гарвардском университете.
Споры о том, кто создал самый первый в мире компьютер, и когда это произошло, не утихают до сих пор. Как не сложно догадаться, в США первым «предком» современных ПК считают именно «Марк 1». Однако в действительности он начал работать примерно через 2 года после того, как немецкий инженер Конрад Цузе разработал свою ЭВМ Z3, представленную широкой общественности все в том же 1941-ом году. Кроме того, Цузе в принципе использовал более прогрессивные технологии (хотя бы двоичную систему счисления), тогда как «Марк 1», по оценкам ряда исследователей, устарел еще до того, как был создан.
Или все-таки Z3 от Цузе Конрада
Конрад Цузе – одна из самых важных фигур в истории всего компьютеростроения в мире, хотя он и трудился на благо Третьего рейха. Впрочем, главной мотивацией в своем труде Цузе считал бомбардировки Дрездена и других немецких городов, где оставалось преимущественно гражданское население, англо-американской авиацией. Работать над своими вычислительными машинами Конрад начал еще в 1930-ых годах, проходя обучение в Берлинском политехническом университете.
Его работы были основаны на нескольких, революционных на тот момент, идеях:
- Память должна быть разделена: одна ее часть должна отводиться под управляющие данные, другая – под вычисляемые.
- Числа должны быть представлены в двоичной системе счисления.
- Машина должна уметь работать с числами с плавающей запятой (тогда как «Марк 1» работал только с числами с фиксированной запятой). Стоит отметить, что алгоритм реализации этой идеи, который Цузе назвал «полулогарифмической записью», аналогичен применяемому на современных компьютерах.
Данные в Z3 вводились при помощи перфоленты. Все инструкции, которые могла выполнят машина, были разделены на три группы: арифметические операторы, память, и также ввод и вывод. Никаких ограничений на расположение инструкций в пределах перфоленты не накладывалось, при этом существовали две специфические команды — Ld и Lu – предназначенные для вывода информации на дисплей и чтения с клавиатуры соответственно.
Обе эти инструкции останавливали машину, чтобы оператор смог записать полученный результат, или ввести необходимое число. Условные переходы эта ЭВМ не поддерживала, а циклы, как и в случае с «Марк 1», приходилось реализовывать скреплением начала и конца перфоленты.
Основные характеристики машины сводятся к следующим:
- операция сложения выполнялась за 0,7 секунды;
- операции умножения и деления длились 3 секунды;
- устройство состояло из 2600 телефонных реле;
- тактовая частота Z3 составляла примерно 5,33 Гц;
- устройство потребляло 4 кВт энергии;
- его размер был примерно в два раза меньше, чем габариты «Марк 1»;
- его вес составлял 1 тонну.
Машина просуществовала до 1944-го года и помогала Третьему рейху производить сложные расчеты для фашистской авиации. В 1944-ом году ЭВМ сгорела вместе с проектной документацией после одной из очередных авиабомбардировок. Впрочем, вскоре Конрад Цузе создал Z4, а компьютер Z3 был в 1960-ом году реконструирован силами компании «Zuse KG». Но это уже совсем другая история.
Непредвзятые критики сходятся на том, что статус первого свободного программируемого и работоспособного компьютера в мире по праву принадлежит именно Z3, а все попытки опровергнуть это утверждение – псевдопатриотическая спекуляция представителей отдельных стран. Вряд ли когда-то будет положен конец этим дискуссиям, однако однозначно можно сказать следующее: если «Марк 1» устарел еще до своего выпуска, то в Z3 были реализованы многие технологии и принципы, которые начали применяться в компьютерах будущего.
Первая в СССР и континентальной Европе электронно-вычислительная машина
Первой ЭВМ на территории СССР и континентальной Европы считается разработка под названием «МЭСМ», что расшифровывается как «Малая электронная счетная машина». Устройство было создано в Украине, в лаборатории вычислительной техники киевского Института электротехники. Проект реализовывался под руководством академика Сергея Лебедева.
Над созданием ЭВМ Сергей Алексеевич, как и Цузе, начал задумываться еще в 30-ых годах прошлого века. Однако вплотную приступить к этой работе он смог только после войны, да и то не в самых лучших условиях: Институту электротехники предоставили помещения монастырской гостиницы в Феофании (на расстоянии около 10 км от Киева), в полуразрушенном доме.
Однако отечественным инженерами удалось более-менее отремонтировать здание, и всего за три года создать и наладить МЭСМ. При этом над проектом трудились всего лишь 12 инженеров, а также 15 монтажниц и техников, которые помогали им по мере необходимости. Машина имела следующие характеристики:
- занимала комнату площадью порядка 60 квадратных метров;
- могла совершать 3000 операций в минуту, что по тем временам было невероятным показателем;
- работала на 6000 электронных ламп, которые потребляли 25 кВТ;
- могла выполнять сложение, вычитание, деление, умножение и сдвиг с учетом сравнения по абсолютной величине, знака, передачи чисел с магнитного барабана, передачи управления и сложения команд.
Как не сложно догадаться, 6000 ламп обеспечили в помещении практически тропический климат. Тем не менее, МЭСМ вплоть до 1957-го года успешно использовалась в большом количестве научных исследований: в области космических полетов, термоядерных процессов, механики, дальних линий электропередач и так далее.
Другие самые первые системы
«Марк 1» и Z3 – это далеко не все участники спора за титул самого первого компьютера в мире. Учитывая, что в середине двадцатого века разработка компьютерных технологий начала развиваться в геометрической прогрессии, и ЭВМ приобретали все больше признаков современных компьютеров, многие исследователи отдают первое место в этом своеобразном «рейтинге» и тем системам, о которых речь пойдет ниже.
Вычислители Eniac
Электронный цифровой вычислитель ЭНИАК начали разрабатывать в 1943-ем году, а закончили – в 1945-ом. Над его созданием трудились ученые из Пенсильванского университета Джон Эккерт и Джон Мокли. Заказ на разработку ЭНИАКа выполнила Армия США, которой нужно было устройство для точного расчета таблиц стрельбы. Но из-за того, что компьютер собрали только к концу войны, его предназначение пришлось поменять: с 1947-го по 1955-ый годы его использовала Лаборатория баллистических исследований Армии США, которая с помощью ENIAC выполняла различные расчеты при разработке термоядерного оружия. Примечательно, что первыми программистами этого компьютера стали шесть девушек.
Первые коммерческие экземпляры UNIVAC
Условно первый компьютер серии UNIVAC (UNIVersal Automatic Computer I) считают первой коммерческой ЭВМ в США, и третей – во всем мире. Его разработкой занимались те же Джон Эккерт и Джон Мокли, по заказу ВВС США и Армии США в сотрудничестве с Бюро переписи населения. Разработка UNIVAC I производилась с 1947-го по 1951-ый годы. Первую ЭВМ этой серии официально продали именно Бюро, несколько других десятков экземпляров появились в частных корпорациях, правительственных учреждениях и трех американских университетах. UNIVAC I использовал двоично-десятичную арифметику, 5200 электровакуумных ламп с потреблением 125 кВт электричества, и весил 13 тонн. В одну секунду он мог осуществлять 1905 операций. Для его размещения требовалась комната площадью 35,5 квадратных метров.
Первый компьютер от Apple
Первая ЭВМ от именитого «яблочного» бренда носила название «Apple I» и была выпущена в 1976-ом году. Ключевой новинкой, использованной при создании этого компьютера, стала возможность вводить информацию с клавиатуры с ее мгновенным отображением на дисплее. Во время презентации устройства проявился ораторский и предпринимательский талант Стива Джобса, тогда как непосредственно разработкой Apple I занимался его стеснительный приятель Стив Возняк. Эта ЭВМ была полностью собрана на монтажной плате, которая состояла примерно из тридцати микросхем, из-за чего ее порой называют самым первым полноценным ПК в мире.
Цена самого первого компьютера
Стоимость разработок первых ЭВМ в мире была существенно выше, чем актуальные расценки на компьютеры среднего ценового сегмента. Так, в создание «Марк 1» было вложено порядка 500 000 долларов. Z3 обошелся Третьему рейху в 50 000 рейхсмарок, что по курсу тех времен составляло примерно 20 000 долларов. На создание ЭНИАКа разработчики запросили 61 700 долларов. А для выполнения первого заказа на Apple I, сделанного Полом Терреллом, Джобсу и Возняку понадобилось 15 000 долларов. При этом первые модели «яблочного» компьютера продавались по 666,66 долларов за штуку.
Видео «Первый компьютер»
Вся предоставленная выше информация была взята из открытых источников, преимущественно – из свободной энциклопедии «Википедия».