История создания компьютеров

Введение
Персональный компьютер (настольный либо, все чаще, портативный) давно стал привычной и неотъемлемой частью домашнего интерьера. Прошли те времена, когда к счастливому обладателю ПК сбегались по вечерам друзья и соседи, горя желанием приобщиться к новому, неведомому дотоле миру, который принято называть виртуальным.
В современном мире специалист любого профиля должен иметь компетенции не только в своей профессии, но и уметь работать с обработкой информации с помощью компьютеров, телекоммуникаций и других средств связи. Об информации начинают говорить, как о стратегическом курсе общества. Компьютеризация обеспечила переход общества от индустриального типа развития к информационному. Вся история человечества, переход от первобытного человека к человеку разумному, а затем и цивилизованному обществу неразрывно связано с этапами развития способов передачи информации.
Предыстория развития компьютерных технологий наших дней лежит в далёком прошлом. С тех пор как человек научился счету появилась потребность этот процесс упростить, т.е механизировать.
Важным этапом в развитии компьютерной техники, стало изобретенная в девятнадцатом веке, разностная машина английского математика Ч. Беббиджа. Она является прообразом современных ЭВМ.
В наше время мы пользуемся уже пятым поколением ЭВМ. Смена поколений происходила из-за появления новых элементов, изготовленных с применением более новых научных принципов и технологий. Деление на поколения является условным так как частично модели ЭВМ, по одним признакам, относятся к одному виду поколения, по другим – к другому.
Массовое производство ПК привело к их повсеместному распространению и использованию как в быту, так и в коммерческих целях. Благодаря этому стало возможным и появление Интернета, который в свою очередь еще больше усилил популярность персональных компьютеров.
Создание ЭВМ
Точное время изобретения компьютеров определить очень трудно. Их предшественники —  механические вычислительные машины, например, счеты, были придуманы человеком задолго до нашей эры. Однако сам термин «компьютер» намного моложе и появился только в XX веке.
Наряду с машинами с перфокартами IBM 601 (1935) важную роль в истории развития компьютерной техники сыграли первые изобретения немецкого ученого Конрада Цузе. На сегодняшний день многие считают, что есть несколько первых компьютеров, изобретенных примерно в одно время.
В 1936 году Конрад Цузе начал разрабатывать первый программируемый калькулятор, работа над которым была завершена в 1938 году. Z1 был первым компьютером с двоичным кодом и работал с перфолентой. Но к сожалению, механические части калькулятора были очень ненадежны. Реплика Z1 находится в Музее технологий в Берлине.
Z3 — это преемник Z1 и первый свободно программируемый компьютер, который можно было использовать в разных областях, а не только для вычислений. Многие историки считают, что Z3 — первый в мире функционирующий универсальный компьютер.
Появлением компьютеров первого поколения, считается середина пятидесятых годов ХХ века. Работа их основывалась на использовании электронно- вакуумной лампы.
В первом электронно- цифровом вычислителе общего назначения, сокращенно ЭНИАК, использовалось до 20 тыс. электронных ламп, из которых каждый месяц заменялось 2 тыс. Если перегорала хотя бы одна лампа, надо было её найти и заменить. Обслуживание данной машины было очень трудоёмко. За одну секунду машина выполняла 300 операций умножения или же 5000 сложений многоразрядных чисел. В это же время создавалась вычислительная машина EDVAC. В отличие от своего предшественника ЭНИАКа, это был компьютер не на десятичной основе исчисления, а на двоичной

. Над ним работала группа ученых математиков и инженеров, таких как Д. Преспер, Э. и Д. Уильям Мокли, фон Нейман, Г. Голдстайна, Г. Хаски. Эти ученые сформулировали следующие принципы работы, это принцип программного управления с последовательным выполнением команд и принцип хранимой программы. ЭВМ следующих поколений, работающие по этим принципам, получила название «фоннеймановской архитектуры».
Основная часть машин первого поколения производилась как экспериментальные устройства, с целью проверки разных теорий.Введение

числовых показателей в первые машины производилось при помощи перфокарт. Данные машины занимали очень большую площадь, использовали множество электроэнергии и состояли из огромного количества электронных ламп, объемы оперативной памяти были не больше 2 Кб.
Одна из самых мощных ЭВМ, советская машина «М-2», имела оперативную память 4 Кб, и быстродействие 20 тысяч операций в секунду.
Появление машин второго поколения стало возможно после создания транзистора физиками Д.Бердиным и У.Шокли и эксперементатором У. Браттейном. Это прибор контактного типа, где металлические усики точечно контактировали с поликристаллическим материалом. Применение транзисторов позволило существенно изменить работу ЭВМ [1]. Транзистор один заменял работу 40 ламп, при этом скорость работы увеличилась. Количество потребляемой электроэнергии и выделяемого количества теплоты уменьшилось. Увеличился объём памяти. Магнитная лента использовалась для ввода и вывода информации, а к середине шестидесятых годов информацию начали сохранять на дисках. К компьютерам этого поколения относятся «Стретч» (Англия), «Атлас» (США), «БЭСМ-6» (СССР). Применение транзисторов способствовало уменьшению габаритов, затрат энергии, цены, увеличило надежность и производительность. Были созданы алгоритмические языки для инженерно - технического вида расчетов, такие как АЛГОЛ, ФОРТРАН и КОБОЛ для экономических. Для упрощения работы операторов разрабатывались прототипы современных оперативных систем. В связи со значительным улучшением характеристик, увеличения скорости работы, расширилась сфера применения ЭВМ.
Компьютерная революция
Переход к третьему поколению компьютеров происходил по мере внедрения технологии интегральных схем. С применением ИС произошло значительное увеличение быстродействия работы машин, а также повысилась надёжность полупроводниковых микросхем. В развитии электронно - вычислительных машин произошёл большой скачек. Повысилось качество работы и снизилась себестоимость устройств, появилась возможность производить машины малых габаритов – мини -ЭВМ. Происходит создание программ пакетного типа, для решения типовых задач. Основную часть действий по организации процесса взяла на себя операционная система. В процессорах появился привилегированный и пользовательский режим работы, регистры для быстрого перехода с одной программы на другую, защита областей памяти. Система прерываний позволяла синхронизировать работу различных устройств компьютера, работающих параллельно и асинхронно, таких как каналы ввода-вывода, диски, принтеры и т.п
В 1970-1974 годы Микропроцессоры стали дешевле, и в течение этого периода времени на рынок было выпущено достаточно много компьютерной техники. Ведущую роль здесь сыграли, прежде всего, компании Intel и Fairchild. В эти годы Intel создал, первый микрокомпьютер: 15 ноября 1971 года был представлен 4-битный процессор Intel 4004. В 1973 году вышел Xerox Alto — первый компьютер с графическим пользовательским интерфейсом (монитором), мышью и встроенной картой Ethernet. Микрокомпьютеры стали популярны, появились новые операционные системы, а также флоппи-дисководы