Итак, к середине XX в. перед человечеством возникла проблема обуздания «разбушевавшейся» информационной стихии, когда информация становится не-доступной только потому, что ее чрезвычайно много и отыскать нужные данные очень и очень непросто. К этому же времени (как по заказу) оказались созданными и технические условия для производства программно-управляемых вычислительных машин, которые были реализованы в упоминавшихся выше электромеханических вычислительных машинах. Однако механические перемещения — неотъемлемая часть реализации вычислительных операций в механических и электромеханических машинах — существенно ограничивали их быстродействие. Так, например, самая быстродействующая релейная машина РВМ-1, которая была построена в 50-х гг. XX в. в СССР под руководством Н. И. Бессонова, выполняла операцию умножения за 0,05 с, что соответствует выполнению 20 операций умножения за одну секунду. То есть РВМ-1 была только в 14 раз быстрее, чем машина «Марк-2».
ВНИМАНИЕ
Важнейшей характеристикой компьютера является его быстродействие (скорость вычислений, производительность, мощность), которое определяется как количество арифметических операций, выполняемых компьютером за одну секунду.
|
|
Такой уровень быстродействия не удовлетворял практическим потребностям даже того времени. Только полностью электронные, то есть исключающие механические перемещения в процессе вычислений и, следовательно, безынерционные, устройства могли решить проблему быстродействия вычислительных машин.
Начало важнейшего на сегодняшний день электронного этапа в развитии средств обработки информации относится к 40-м гг. XX в. В 1937-1942 гг. в США под руководством Дж. Атанасова и К. Берри была сконструирована первая полностью электронная машина АВС, содержавшая около 600 электронных ламп накаливания. Но эта машина могла выполнять только операции сложения и вычитания и, к сожалению, так и не стала действующей.
Первой в мире работающей электронной цифровой машиной стал специализированный компьютер СОLОSSUS, который с 1943 г. использовался англичанами для дешифровки радиосообщений, пересылаемых на немецкие подводные лодки.
А первая в полном смысле этого слова ЭВМ — программно-управляемая универсалъная электронная вычислительная машина (соответствующий термин англоязычного происхождения — компьютер) была разработана в 1943-1945 гг. в Пенсильванском университете США под руководством Д. Мочли и П. Эккерта. Эта машина называлась ЕКIАС — электронно-цифровой интегратор и вычислитель. Она весила 30 т, ее высота была 6 м, а площадь —120 м2. Машина состояла из 18 тысяч электронных ламп накаливания и выполняла примерно 5 тысяч арифметических операций в секунду (сравните с РВМ-1).
|
|
Программа работы машины ЕМIАС задавалась вручную с помощью механических переключателей и гибких кабелей со штекерами, вставляемыми в нужные разъемы. Поэтому любые изменения в программе требовали много сил и времени. Выдающийся математик Джон фон Нейман, анализируя работу первых компьютеров, пришел к выводу о необходимости хранения выполняющейся программы и обрабатываемых по этой программе данных внутри машины, в ее электронных схемах, а не вне нее — на перфокартах, перфолентах или разъемах со штекерами. Первой машиной с хранимой программой является компьютер ЕDSАС — автоматический вычислитель с электронной памятью на линиях задержки), построенный М. Уилксом в Великобритании в 1949 г. С этой машины принято вести отсчет первого поколения компьютеров.
В нашей стране первые ЭВМ создавались примерно в тот же самый период. В 1947-1951 гг. под руководством академика С. А. Лебедева была выпущена первая советская вычислительная машина — МЭСМ (Малая электронно-счетная машина). Кроме того, выпускались машины «Стрела», «Минск», «Днепр», «Урал», БЭСМ (Большая электронно-счетная машина), М-2, «Мир» и некоторые другие, разработанные под руководством крупных советских конструкторов и теоретиков И. С. Брука, М. А. Карцева, Б. И. Рамеева, В. М. Глушкова, Ю. А. Базилевского.