Есептеуіш техниканың даму тарихы

Есептеуіш техниканың даму тарихы,қазіргі заманғы компьтерлердің даму кезеңдері Көпшілік мақұлдаған топтастыруды қолданып, есептеуіш техниканың дамуын келесі кезеңдерге бөлуге болады:

1. Қол –  б.э. дейінгі елуінші мыңжылдықдан бастап;

2. Механикалық  – XVII ғасырдың ортасынан бастап;

3. Электромеханикалық  – XIX ғасырдың 90-шы жылдарынан бастап;

4. Электрондық – XX ғасырдың 40-шы  жылдарынан бастап.

Адам баласы есептеу үшін саусақтарын қолданудан бастап көптеген есептеу әдістерімен қатар көмекші құралдарды қолдануды талап еткен . Сондықтан да көптеген есептегіш құралдар ойлап табылды . Шотландия математигі Джон Непер көп таңбалы сандарды бір таңбалы сандарға көбейту амалын орындайтын есептеу құралын ойлап тапқан . Осы құрал " Непер таяқшасы " деп аталады. Сонымен қатар есептеу машинасын жасау идеясы кезінде атақты неміс ғалымы Г. В. Лейбницті қатты толғандырады . Ол 1670 жылы арифметикалық құралдың алғашқы эскизін жасады. Лейбництің арифметикалық машинасы арифметикалық төрт амалды орындайтны дүние жүзіндегі бірінші болып саналады . 1874 жылы орыс инженері В. Т. Однер арифмометр ойлап тапқан . Академик П. Л. Чебышев 1878 жылы сандарды автоматты түрде қосуға арналған " қосушы " машина ойлап құрастырды . Чарлз Бэббидж 13 тышқанымда 1823 ж санақ машинасын ойлап тапқаны үшін Астрономиялық қоғам оған Алтын медаль берді. Ада Августа Лавлейс математикаға деген талпыныс өте ерте оянды. Чарлз Бэббидж оның жұмыс істеу қабілеттерін жоғары бағалады. Ада Августа Лавлейсті тұңғыш программист деп атауға болады, өйткені оның кейбір терминдерін қазіргі программистер әлі күнге дейін қолданады.

Адамның қызметінсіз есептеу жұмысын автоматты түрде орындайтын тетікті алғашқылардың бірі болып ағылшын математигі және экономисі Чарлз Бэббидж ұсынған болатын . 1830-1833 ж Бэббидждің санақ машинасын шығаруда көп еңбек етіп 1834 ж тышқаным айында жұмысын аяқтады. 1849-1852 ж аналитикалық есеп машинасын құрастырады. Аналитикалық машинаның келесідей құрама бӛліктері болған: 1. сандарды сақтау үшін "қойма" (қазіргі терминалогиямен "жинақтаушы" , немесе "есте сақталатын жабдық'') 2. "дирмен"(мельница) - сандарға арифметикалық әрекет өндірісі үшін (арифметикалық жабдық) 3. машиналар операцияларының бірінің артынан бірі нақты басқаратын контор. 4. берілген мәліметтерді енгізуге және шығару құралдары. Генерал- майор Генри Провост Бэббидж (1824-1918 ж) отставкаға шықаннан кейін әкесінің жұмысын аяқтады. 1888 ж 12 қазанда Генри Бэббидж Британ ассоциация мүшелерінің жиналысында аналитикалық машинаның дамығанын баяндады. 1906 ж Генри Бэббидж аналитикалық машинаның кейбір бөлшектерін өзгертіп қайта құрастырды және Р. В. Мунро фирмасының көмегімен дайындап шығарды. 1890 жылы американ инженері Герман Холлерит Бэббидж идеясын қосу амалын орындайтын арнайы есептеу машинасын жасауға пайдаланады . Осы машина " табулятор " деп аталады . Табулятордың есептегіштері механикалық бойынша жұмыс істегенімен , электронды импульс арқылы басқарылып отырған . әр жыл өткен сайын , соның ішінде 1902 жылы автоматты табулятор , ал 1913 жылы өзі басатын және жинақтағыш табулятор сонымен қатар 1936 жылы перфокарталық машина , ал ең соңында 1946жылы алғашқы электронды есептеуіш - аналитикалық машина жасалды . Есептеу техникасын жетілдіру саласы осындай жаңа бағыт алып одан әрі дами түсті . АҚШ-та 1944 жылы американ физигі Г. Г. Айкеннің басшылығымен реле жүйесі негізінде машинасы алғашқы электронды - есептеу пайда болды . Ол машина " Марк - 1 " деп аталады . Ең алғаш рет электронды есептеуіш машина 1946 жылы АҚШ- та жасалынды . Осы машина " ЭНИАК " деген атпен әлемге таралды . ЭНИАК – сөзі электрлі - механикалық реледен тұрады . Бірінші Советтік ЭЕМ 1950 жылдары МЭСМ (кіші электрондық есептеуш машина) Киев каласының ғалымы Лебедев Сергей Алексеевичтың қолбасшылығымен құралған. Лебедевтің басшылығымен Москвада 1962 жылы ССРО Ғылым академиясының механика және есептеу техникасы институында "МЭСМ" - жетірілдірген түрі - БЭСМ (үлкен электронды есептегіш машина) жасалып шығарылды. Бұл машина секундына 10 мың команда орындайды , БЭСМ - нің жады 39 разряды 1024 - ұядан тұрады.

1963 жылы Москвада Ю. Б. Базилевскийдің басшылық етуімен "Стрела" деп аталатын электронды - есептеу машинасы өмірге келді. Осыдан кейін де бірнеше әмбебап машиналары шығарылды. Олардың қатарына мынадай

машиналар жатады : БЭСМ - 1 ; М - 2 ; Раздан ; Минск - 2 және т. б. Жатады. Бұл машиналардың элеметтік базасы - электрондық шамдардан , жартылай ӛткізгішті диодтардан және магнитті ӛзекшелерден тұрады. Бұл айтылғандардың барлығы электрондық есептеуіш машиналардың бірінші белесіне жатады. ССРО - да 60- жылдардың басында элементтік базасы транзистордан тұратын екінші буынды электрондық есептеуіш машиналар шықты. Бұл машиналардың қатарына БЭСМ - 4 ;М - 220 ; Урал - 14; Минск - 32 т. б. жатады. С. А. Лебедев пен В. А. Мельниковтың басқаруымен БЭСМ - 6 электрондық есептуіш машинасын ерекше атауға болады. Бұл машина секундына 1миллионға дейін командалар орындайды. Осы машинаның сыртқы жады магнитті барабандарда , ленталар мен дискілерде орналастырылған , сонымен қатар онда миллиондаған байт информация сыяды. Ал екінші буындағы қуатты әмбебап электронды - есептеуіш машиналардың қатарына : Найри - 1; Мир - 1, 2 жатады. ССРО - да 70 - жылдары интегралдық микросхемаларды шығарудың іске асыруы электронды есептеуіш машиналары ӛндірісінің үшінші белесіне ӛтуге мүмкіндік туғызды. Үшінші белестегі машиналардың элементтік базасы интегралдық схемалардан тұрады. Интегралдық схеманың барлық электрондық элементтері: диодтар, транзисторлар, резисторлар ғана материалдан (жартылай ӛткізгішті кристалдан , металдан немесе диэлектриктен ) жасалады. Жеке - жеке бӛлшектерге қарағанда бүтін бір схеманы жасау , жеңілдеу және интегралдық схеманы автоматты түрде монтаждауға болады. Бірақ та осы жасалған пластинкалардың ұсақтығы жұмыс істеуге кӛптеген қиыншылықтар туғызады. Олардың электронды "миы" тек қана сандармен емес , сонымен қатар сӛздермен және үлкен - үлкен текстермен де жұмыс атқара алады. Оның амал орындау жылдамдығы мен жұмыс атқару қабілеті жоғары тетіктері де сатылап емес , бәрі бір мезгілде жұмыс атқара алады және бұларға жаңа тетіктер қосылды. Үшінші буындағы есептеу машиналарының негізгі тетіктерінің бірі - автоматты түрде оқу тетігі. Осының көмегі арқылы текстерді лезде қабылдап оқуға болады. 80 - жылдарда микроэлектрониканың дамуына байланысты элементтік базасы үлкен интегралдық схемалардан тұратын тӛртінші буындағы машиналардың серияларын шығаруға кӛптеген мүмкіндік туғызды. үшінші буындағы қолданылған интегралдық схема мен үлкен интегралдық схеманың арасында бір талай айырмашылық бар : а) бұрынғы схемаларға қарағанда үлкен интегралдық схеманың жұмыс атқару мүмкіншілігі артық , кӛлемі шағын , салмағы жеңіл ; б) пайдаланылатын электр қуаты да бірнеше есе аз ; в) блоктардың бағасы алғашқы буындардағы машиналар блоктарына қарағанда бірнеше есе арзан ;

Машинаның сыртқы ауқымының кішіреюі , ЭВМ құрылғыларының құнының арзандауы - әрекет тездігі , жадының кӛлемі және басқа жақтарынан да 60 - жылдардағы күрделі ЭВМ - дерге тең келетін кӛлемі телевизордай 8

дербес компьютерлердің пайда болуына әкеп соқты. Жеке компьютерлермен қатар ұзақ уақыт есептеуді қажет ететін есептерді шығаруға арналған жоғары өнімді ЭВМ - дер шығарылды. Бұлардың қатарына - көп процессорлы есептегіш комплексі " Эльбурс " және МВК ПС - 2000. Төртінші буын-Программаланатын микрокалькулятор (ПМК). Қазіргі кезде халық шаруашылығында үлкен, күрделі ЭЕМ- мен қатар, кәсіптік дербес ЭЕМ- дер және қалталық программаланатын электронды микрокалькуляторлар да (ПМК) кӛп таралып қолдануда. Жылдан - жылға ПМК - лар дамып олардың жаңа түрлері жасалынып шығуда. ПМК - ы уақытша ғана қажет есептеу құрылымы - деп қарауға болмайды. Олардың күнделікті жай есептеудегі қызметі ӛте зор және келешегі мол. Қазіргі кездегі программаланатын микрокалькуляторды кәдімгі компьютер - деп қарастыру керек. Олар тек шағын ғана күнделікті жады құрылысын қажет ететін және оперативтік есептеуді талап ететін жұмыстарды атқаруда өте тиімді. Қазіргі кезде ТМД-да программаланатын әр түрлі электронды микрокалькуляторлар (ПМК) шығарылады. Бесінші буындағы компьютерлердің элементтік базасы ӛте үлкен ИС - тен тұрады (ӨҮИС). Олардың негізгі қызметі дыбыс арқылы қабылдайды және дыбыстап жауап береді. Ал енді есептеу техникасының келешегі туралы айтсақ : - Болашақта ЭЕМ - нің жаңа типі " Жарық машинасын " жасауға үміт бар. Мұндай құрылыс кӛптеген мәліметтерді әртүрлі қашықтықтардан қамтамасыз етеді. - Болашақта биологиялық машина жасау жӛнінде де идея туындап отыр. Егерде бұл идея іске асса , онда мұндай ЭЕМ - дердің мәлімет тасушылары белоктар болады деп айтуда. - Қазіргі уақыттағы электронды ӛндіріс орындарының " Элементтік база " жасаудағы кӛптеген жетістіктеріне байланысты , есептеу техникасының жұмыс істеуін арттырудағы мүмкіндігін пайдалана отырып , параллельді - құрылысты ЭЕМ жасалуы керек , яғни оның мағнасын тереңірек аша түссек ЭЕМ бірден бірнеше есеп шығарады да, қаншама әрекет тездігі тиімді қолданылады. Адам миының ойлау жүйесіне ЭЕМ жұмысы сәйкес келеді , яғни " Нейронно - сеттік " құрылысы осы сәйкестікті қамтамасыз етуге тиісті.