หนึ่งในอุปกรณ์แรกๆ (V-IV ศตวรรษก่อนคริสต์ศักราช) ซึ่งถือได้ว่าประวัติศาสตร์ของการพัฒนาคอมพิวเตอร์ได้เริ่มต้นขึ้นแล้วคือกระดานพิเศษซึ่งต่อมาเรียกว่า "ลูกคิด" การคำนวณทำได้โดยการเคลื่อนย้ายกระดูกหรือหินในช่องกระดานที่ทำจากทองสัมฤทธิ์ หิน งาช้าง และอื่นๆ ในกรีซ ลูกคิดมีอยู่แล้วในศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช ญี่ปุ่นเรียกมันว่า "เซโรบายัน" จีนเรียกมันว่า "สวนปัน" ใน Ancient Rus มีการใช้อุปกรณ์ที่คล้ายกับลูกคิดในการนับ - "การนับไม้กระดาน" ในศตวรรษที่ 17 อุปกรณ์นี้ใช้รูปแบบของลูกคิดรัสเซียตามปกติ

ลูกคิด (V-IV ศตวรรษก่อนคริสต์ศักราช)

นักคณิตศาสตร์และนักปรัชญาชาวฝรั่งเศส แบลส ปาสคาล ได้สร้างเครื่องจักรเครื่องแรกในปี 1642 ซึ่งได้รับชื่อ Pascalina เพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้สร้าง อุปกรณ์เครื่องจักรกลในรูปแบบของกล่องที่มีเกียร์หลายตัวนอกจากจะบวกแล้วยังทำการลบอีกด้วย ข้อมูลถูกป้อนเข้าเครื่องด้วยการหมุนแป้นหมุนตามตัวเลขตั้งแต่ 0 ถึง 9 คำตอบปรากฏที่ด้านบนของตัวเรือนโลหะ

ปาสคาลิน่า

ในปี 1673 Gottfried Wilhelm Leibniz ได้สร้างอุปกรณ์คำนวณเชิงกล (เครื่องคิดเลข Leibniz - เครื่องคิดเลข Leibniz) ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ไม่เพียง แต่บวกและลบเท่านั้น แต่ยังคูณหารและคำนวณรากที่สองด้วย ต่อจากนั้น วงล้อของไลบนิซก็กลายเป็นต้นแบบสำหรับเครื่องมือคำนวณมวล - การเพิ่มเครื่องจักร

แบบจำลองเครื่องคิดเลขขั้นตอนของไลบ์นิซ

Charles Babbage นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ไม่เพียงแต่ดำเนินการทางคณิตศาสตร์เท่านั้น แต่ยังพิมพ์ผลลัพธ์ได้ทันทีอีกด้วย ในปี ค.ศ. 1832 แบบจำลองขนาดเล็กกว่าสิบเท่าถูกสร้างขึ้นจากชิ้นส่วนทองเหลืองสองพันชิ้น ซึ่งมีน้ำหนักสามตัน แต่สามารถดำเนินการทางคณิตศาสตร์ได้อย่างแม่นยำถึงทศนิยมตำแหน่งที่หก และคำนวณอนุพันธ์อันดับสองได้ คอมพิวเตอร์เครื่องนี้กลายเป็นเครื่องต้นแบบของคอมพิวเตอร์จริง ๆ เรียกว่าเครื่องดิฟเฟอเรนเชียล

เครื่องดิฟเฟอเรนเชียล

เครื่องมือสรุปที่มีการส่งผ่านหลักสิบอย่างต่อเนื่องถูกสร้างขึ้นโดยนักคณิตศาสตร์และช่างเครื่องชาวรัสเซีย Pafnuty Lvovich Chebyshev อุปกรณ์นี้ทำให้การดำเนินการทางคณิตศาสตร์ทั้งหมดเป็นอัตโนมัติ ในปี พ.ศ. 2424 ได้มีการสร้างสิ่งที่แนบมากับเครื่องบวกสำหรับการคูณและการหาร หลักการของการส่งข้อมูลต่อเนื่องนับสิบถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเคาน์เตอร์และคอมพิวเตอร์ต่างๆ

เครื่องมือสรุป Chebyshev

การประมวลผลข้อมูลอัตโนมัติปรากฏขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ผ่านมาในสหรัฐอเมริกา Herman Hollerith ได้สร้างอุปกรณ์ชื่อ Hollerith Tabulator ซึ่งข้อมูลที่พิมพ์บนบัตรเจาะจะถูกถอดรหัสด้วยกระแสไฟฟ้า

ตัวทำตาราง Hollerith

ในปี 1936 อลัน ทัวริง นักวิทยาศาสตร์หนุ่มจากเคมบริดจ์ คิดค้นเครื่องคอมพิวเตอร์คำนวณทางจิตซึ่งมีอยู่บนกระดาษเท่านั้น “เครื่องจักรอัจฉริยะ” ของเขาทำงานตามอัลกอริธึมเฉพาะ เครื่องจักรจินตภาพสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอัลกอริธึม อย่างไรก็ตาม ในเวลานั้นสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงข้อพิจารณาและโครงร่างทางทฤษฎีล้วนๆ ซึ่งทำหน้าที่เป็นต้นแบบของคอมพิวเตอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ ในฐานะอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ประมวลผลข้อมูลตามลำดับคำสั่งที่แน่นอน

การปฏิวัติข้อมูลในประวัติศาสตร์

ในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาอารยธรรมมีการปฏิวัติข้อมูลหลายครั้ง - การเปลี่ยนแปลงของการประชาสัมพันธ์ทางสังคมเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในด้านการประมวลผลการจัดเก็บและการส่งข้อมูล

อันดับแรกการปฏิวัติเกี่ยวข้องกับการประดิษฐ์การเขียน ซึ่งนำไปสู่การก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในอารยธรรมทั้งเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ มีโอกาสถ่ายทอดองค์ความรู้จากรุ่นสู่รุ่น

ที่สองการปฏิวัติ (กลางศตวรรษที่ 16) เกิดจากการประดิษฐ์การพิมพ์ ซึ่งเปลี่ยนแปลงสังคมอุตสาหกรรม วัฒนธรรม และการจัดกิจกรรมไปอย่างสิ้นเชิง

ที่สาม(ปลายศตวรรษที่ 19) การปฏิวัติด้วยการค้นพบในสาขาไฟฟ้า เนื่องจากมีโทรเลข โทรศัพท์ วิทยุ และอุปกรณ์ต่างๆ ปรากฏขึ้นซึ่งทำให้สามารถส่งและสะสมข้อมูลได้อย่างรวดเร็วในทุกปริมาตร

ที่สี่(ตั้งแต่อายุเจ็ดสิบของศตวรรษที่ 20) การปฏิวัติเกี่ยวข้องกับการประดิษฐ์เทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์และการกำเนิดของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล คอมพิวเตอร์และระบบส่งข้อมูล (การสื่อสารข้อมูล) ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ไมโครโปรเซสเซอร์และวงจรรวม

ช่วงเวลานี้โดดเด่นด้วยนวัตกรรมพื้นฐาน 3 ประการ:

• การเปลี่ยนจากวิธีการแปลงข้อมูลเครื่องกลและไฟฟ้าไปเป็นอิเล็กทรอนิกส์
• การย่อขนาดส่วนประกอบ อุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องจักรทั้งหมด
• การสร้างอุปกรณ์และกระบวนการที่ควบคุมด้วยซอฟต์แวร์

ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

ความจำเป็นในการจัดเก็บ แปลง และส่งข้อมูลปรากฏในมนุษย์เร็วกว่าการสร้างเครื่องโทรเลข การแลกเปลี่ยนโทรศัพท์ครั้งแรก และคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ (คอมพิวเตอร์) ในความเป็นจริงประสบการณ์ทั้งหมดความรู้ทั้งหมดที่สะสมโดยมนุษยชาติไม่ทางใดก็ทางหนึ่งมีส่วนทำให้เกิดเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ประวัติความเป็นมาของการสร้างคอมพิวเตอร์ - ชื่อทั่วไปของเครื่องจักรอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการคำนวณ - เริ่มต้นในอดีตและเกี่ยวข้องกับการพัฒนาชีวิตและกิจกรรมของมนุษย์ในเกือบทุกด้าน ตราบใดที่อารยธรรมของมนุษย์ยังมีอยู่ การคำนวณอัตโนมัติบางอย่างก็ถูกนำมาใช้มานานแล้ว

ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ย้อนกลับไปประมาณห้าทศวรรษ ในช่วงเวลานี้ คอมพิวเตอร์หลายรุ่นมีการเปลี่ยนแปลง แต่ละรุ่นต่อมามีความโดดเด่นด้วยองค์ประกอบใหม่ (หลอดอิเล็กตรอน, ทรานซิสเตอร์, วงจรรวม) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการผลิตที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน ปัจจุบันมีการจำแนกประเภทคอมพิวเตอร์รุ่นต่างๆ ที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป:

• รุ่นแรก (พ.ศ. 2489 - ต้นยุค 50) ฐานของธาตุคือหลอดอิเล็กตรอน คอมพิวเตอร์มีความโดดเด่นด้วยขนาดที่ใหญ่ การใช้พลังงานสูง ความเร็วต่ำ ความน่าเชื่อถือต่ำ และการเขียนโปรแกรมด้วยโค้ด
• รุ่นที่สอง (ปลายยุค 50 - ต้นยุค 60) ฐานองค์ประกอบ - เซมิคอนดักเตอร์ ลักษณะทางเทคนิคเกือบทั้งหมดได้รับการปรับปรุงเมื่อเทียบกับคอมพิวเตอร์รุ่นก่อนหน้า ภาษาอัลกอริทึมใช้สำหรับการเขียนโปรแกรม
• รุ่นที่ 3 (ปลายยุค 60 - ปลายยุค 70) ฐานองค์ประกอบคือวงจรรวม, ชุดประกอบวงจรพิมพ์หลายชั้น การลดขนาดของคอมพิวเตอร์ลงอย่างมาก เพิ่มความน่าเชื่อถือ และเพิ่มผลผลิต การเข้าถึงจากเทอร์มินัลระยะไกล
• รุ่นที่สี่ (ตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 70 ถึงปลายยุค 80) ฐานองค์ประกอบคือไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งเป็นวงจรรวมขนาดใหญ่ ลักษณะทางเทคนิคได้รับการปรับปรุง การผลิตคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจำนวนมาก ทิศทางการพัฒนา: ระบบคอมพิวเตอร์มัลติโปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังพร้อมประสิทธิภาพสูง การสร้างไมโครคอมพิวเตอร์ราคาถูก
• รุ่นที่ห้า (จากกลางทศวรรษที่ 80) การพัฒนาคอมพิวเตอร์อัจฉริยะเริ่มต้นขึ้นแต่ยังไม่ประสบผลสำเร็จ ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทุกด้านและการบูรณาการ การใช้การประมวลผลข้อมูลแบบกระจาย การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศคอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลาย

นอกจากการเปลี่ยนแปลงของคอมพิวเตอร์หลายรุ่นแล้ว ลักษณะการใช้งานก็เปลี่ยนไปด้วย หากในตอนแรกพวกเขาถูกสร้างขึ้นและใช้เพื่อแก้ไขปัญหาทางคอมพิวเตอร์เป็นหลัก จากนั้นขอบเขตของแอปพลิเคชันก็จะขยายออกไปในภายหลัง ซึ่งรวมถึงการประมวลผลข้อมูล การควบคุมการผลิตแบบอัตโนมัติ กระบวนการทางเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์ และอื่นๆ อีกมากมาย

หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์โดย Konrad Zuse

แนวคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการสร้างเครื่องมือคำนวณอัตโนมัติเข้ามาในความคิดของวิศวกรชาวเยอรมัน Konrad Zuse และในปี 1934 Zuse ได้กำหนดหลักการพื้นฐานที่คอมพิวเตอร์ในอนาคตควรใช้งานได้:

• ระบบเลขฐานสอง
• การใช้อุปกรณ์ที่ทำงานบนหลักการ "ใช่/ไม่ใช่" (ตรรกะ 1/0)
• กระบวนการอัตโนมัติของคอมพิวเตอร์
• การควบคุมซอฟต์แวร์ของกระบวนการคำนวณ
• รองรับเลขคณิตทศนิยม
• ใช้หน่วยความจำความจุสูง

Zuse เป็นบุคคลแรกในโลกที่พิจารณาว่าการประมวลผลข้อมูลเริ่มต้นด้วยบิต (เขาเรียกว่าบิต "สถานะใช่/ไม่ใช่" และสูตรของพีชคณิตไบนารี - ประพจน์แบบมีเงื่อนไข) เป็นคนแรกที่แนะนำคำว่า "คำเครื่องจักร" ( Word) เป็นเครื่องแรกที่รวมการคำนวณทางคณิตศาสตร์และตรรกะเข้าด้วยกัน โดยสังเกตว่า "การทำงานเบื้องต้นของคอมพิวเตอร์คือการทดสอบเลขฐานสองสองตัวเพื่อความเท่าเทียมกัน ผลลัพธ์จะเป็นเลขฐานสองที่มีค่าสองค่าด้วย (เท่ากับ ไม่เท่ากัน)”

รุ่นแรก - คอมพิวเตอร์ที่มีหลอดสุญญากาศ

Colossus I เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดเครื่องแรก สร้างขึ้นโดยชาวอังกฤษในปี พ.ศ. 2486 เพื่อถอดรหัสรหัสลับของทหารเยอรมัน ประกอบด้วยหลอดสุญญากาศ 1,800 หลอด ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับจัดเก็บข้อมูล และเป็นหนึ่งในคอมพิวเตอร์ดิจิทัลอิเล็กทรอนิกส์แบบตั้งโปรแกรมได้เครื่องแรกๆ

ENIAC - ถูกสร้างขึ้นเพื่อคำนวณตารางขีปนาวุธของปืนใหญ่ คอมพิวเตอร์เครื่องนี้มีน้ำหนัก 30 ตัน ครอบครองพื้นที่ 1,000 ตารางฟุต และใช้ไฟฟ้า 130-140 กิโลวัตต์ คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยหลอดสุญญากาศ 17,468 หลอด แบ่งเป็น 16 ประเภท คริสตัลไดโอด 7,200 หลอด และองค์ประกอบแม่เหล็ก 4,100 ชิ้น และบรรจุอยู่ในตู้ที่มีปริมาตรรวมประมาณ 100 ม.3 ENIAC มีประสิทธิภาพ 5,000 การดำเนินการต่อวินาที ค่าใช้จ่ายรวมของเครื่องจักรอยู่ที่ 750,000 ดอลลาร์ ปริมาณการใช้ไฟฟ้าอยู่ที่ 174 กิโลวัตต์ และพื้นที่ทั้งหมดที่ใช้คือ 300 ตร.ม.

ENIAC - อุปกรณ์สำหรับคำนวณตารางขีปนาวุธของปืนใหญ่

อีกหนึ่งตัวแทนของคอมพิวเตอร์รุ่นที่ 1 ที่คุณควรใส่ใจคือ EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) EDVAC มีความน่าสนใจเนื่องจากพยายามบันทึกโปรแกรมทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า "เส้นหน่วงอัลตราโซนิก" โดยใช้หลอดปรอท ใน 126 บรรทัดดังกล่าว สามารถจัดเก็บเลขฐานสองสี่หลักได้ 1,024 บรรทัด มันเป็นความทรงจำที่ "รวดเร็ว" ในฐานะหน่วยความจำ "ช้า" ควรบันทึกตัวเลขและคำสั่งบนสายแม่เหล็ก แต่วิธีนี้กลับกลายเป็นว่าไม่น่าเชื่อถือและจำเป็นต้องกลับไปใช้เทปพิมพ์ดีด EDVAC เร็วกว่ารุ่นก่อน โดยเพิ่มใน 1 µs และหารด้วย 3 µs มีหลอดอิเล็กทรอนิกส์เพียง 3.5 พันหลอดและตั้งอยู่บนพื้นที่ 13 ตารางเมตร

UNIVAC (Universal Automatic Computer) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีโปรแกรมเก็บไว้ในหน่วยความจำ ซึ่งไม่ได้ป้อนมาจากบัตรเจาะ แต่ใช้เทปแม่เหล็ก ทำให้มั่นใจได้ถึงความเร็วในการอ่านและเขียนข้อมูลที่สูง และส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องโดยรวมสูงขึ้น เทปหนึ่งสามารถมีอักขระได้หนึ่งล้านตัว ซึ่งเขียนในรูปแบบไบนารี เทปสามารถจัดเก็บทั้งโปรแกรมและข้อมูลระดับกลาง

ตัวแทนคอมพิวเตอร์ยุคแรก ได้แก่ 1) คอมพิวเตอร์แบบแปรผันแบบอิเล็กทรอนิกส์ 2) คอมพิวเตอร์อัตโนมัติสากล

รุ่นที่สองคือคอมพิวเตอร์ที่มีทรานซิสเตอร์

ทรานซิสเตอร์เข้ามาแทนที่หลอดสุญญากาศในช่วงต้นทศวรรษที่ 60 ทรานซิสเตอร์ (ซึ่งทำหน้าที่เหมือนสวิตช์ไฟฟ้า) ใช้พลังงานน้อยลง สร้างความร้อนน้อยลง และใช้พื้นที่น้อยลง การรวมวงจรทรานซิสเตอร์หลายวงจรไว้ในบอร์ดเดียวทำให้เกิดวงจรรวม (ชิป, ตัวอักษร, เพลต) ทรานซิสเตอร์เป็นตัวนับเลขฐานสอง ส่วนเหล่านี้จะบันทึกสองสถานะ - การมีอยู่ของกระแสและไม่มีกระแส และด้วยเหตุนี้จึงประมวลผลข้อมูลที่นำเสนอให้พวกเขาในรูปแบบไบนารีนี้ทุกประการ

ในปี 1953 William Shockley ได้ประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ทางแยก p-n ทรานซิสเตอร์เข้ามาแทนที่หลอดสุญญากาศและในขณะเดียวกันก็ทำงานด้วยความเร็วสูงกว่า สร้างความร้อนน้อยมาก และแทบไม่กินไฟฟ้าเลย พร้อมกับกระบวนการเปลี่ยนหลอดอิเล็กทรอนิกส์ด้วยทรานซิสเตอร์วิธีการจัดเก็บข้อมูลได้รับการปรับปรุง: แกนแม่เหล็กและดรัมแม่เหล็กเริ่มถูกนำมาใช้เป็นอุปกรณ์หน่วยความจำและในยุค 60 การจัดเก็บข้อมูลบนดิสก์เริ่มแพร่หลาย

คอมพิวเตอร์ทรานซิสเตอร์เครื่องแรกๆ คือ Atlas Guidance Computer เปิดตัวในปี 1957 และใช้เพื่อควบคุมการปล่อยจรวด Atlas

RAMAC สร้างขึ้นในปี 1957 เป็นคอมพิวเตอร์ราคาประหยัดที่มีหน่วยความจำดิสก์ภายนอกแบบโมดูลาร์ ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างแกนแม่เหล็กและหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบดรัม แม้ว่าคอมพิวเตอร์เครื่องนี้จะยังไม่ได้รับทรานซิสเตอร์อย่างสมบูรณ์ แต่ก็โดดเด่นด้วยประสิทธิภาพสูงและความสะดวกในการบำรุงรักษาและเป็นที่ต้องการอย่างมากในตลาดระบบอัตโนมัติในสำนักงาน ดังนั้นจึงมีการเปิดตัว RAMAC "ขนาดใหญ่" (IBM-305) อย่างเร่งด่วนสำหรับลูกค้าองค์กร เพื่อรองรับข้อมูลขนาด 5 MB ระบบ RAMAC จำเป็นต้องมีดิสก์ 50 แผ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 24 นิ้ว ระบบข้อมูลที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของแบบจำลองนี้ประมวลผลอาร์เรย์คำขอใน 10 ภาษาอย่างไม่มีที่ติ

ในปี พ.ศ. 2502 IBM ได้สร้างคอมพิวเตอร์เมนเฟรมขนาดใหญ่แบบทรานซิสเตอร์ทั้งหมดเครื่องแรก นั่นคือ 7090 ซึ่งสามารถทำงานได้ 229,000 ครั้งต่อวินาที ซึ่งเป็นเมนเฟรมที่มีทรานซิสเตอร์อย่างแท้จริง ในปี 1964 สายการบิน SABER ของสหรัฐอเมริกาใช้ระบบเมนเฟรม 7090 สองเครื่องเป็นครั้งแรก โดยใช้ระบบอัตโนมัติในการขายและจองตั๋วเครื่องบินใน 65 เมืองทั่วโลก

ในปี 1960 DEC ได้เปิดตัวมินิคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก นั่นคือ PDP-1 (Programmed Data Processing) ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีจอภาพและคีย์บอร์ด ซึ่งกลายเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่โดดเด่นที่สุดในตลาด คอมพิวเตอร์เครื่องนี้สามารถดำเนินการได้ 100,000 รายการต่อวินาที ตัวเครื่องมีพื้นที่เพียง 1.5 ม. 2 บนพื้น ในความเป็นจริง PDP-1 กลายเป็นแพลตฟอร์มเกมแรกของโลกต้องขอบคุณ Steve Russell นักศึกษาจาก MIT ผู้เขียนของเล่นคอมพิวเตอร์ Star War ให้กับมัน!

ตัวแทนของคอมพิวเตอร์รุ่นที่สอง: 1) RAMAC; 2) พีดีพี-1

ในปี พ.ศ. 2511 Digital ได้เปิดตัวมินิคอมพิวเตอร์จำนวนมากเป็นครั้งแรก นั่นคือ PDP-8 ราคาอยู่ที่ประมาณ 10,000 เหรียญสหรัฐ และรุ่นนี้มีขนาดเท่ากับตู้เย็น โมเดล PDP-8 นี้สามารถซื้อได้โดยห้องปฏิบัติการ มหาวิทยาลัย และธุรกิจขนาดเล็ก

คอมพิวเตอร์ในประเทศในยุคนั้นสามารถมีลักษณะได้ดังนี้: ในแง่ของสถาปัตยกรรม วงจร และโซลูชันการทำงาน สอดคล้องกับเวลา แต่ความสามารถถูกจำกัดเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของฐานการผลิตและองค์ประกอบ เครื่องจักรที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือซีรีส์ BESM การผลิตแบบอนุกรมค่อนข้างไม่มีนัยสำคัญเริ่มต้นด้วยการเปิดตัวคอมพิวเตอร์ Ural-2 (1958), BESM-2, Minsk-1 และ Ural-3 (ทั้งหมด - 1959) ในปี 1960 ซีรีส์ M-20 และ Ural-4 เข้าสู่การผลิต ประสิทธิภาพสูงสุด ณ สิ้นปี 1960 คือ "M-20" (4,500 หลอด, ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ 35,000 ตัว, หน่วยความจำที่มี 4,096 เซลล์) - 20,000 การดำเนินการต่อวินาที คอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ใช้องค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ ("Razdan-2", "Minsk-2", "M-220" และ "Dnepr") ยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนา

รุ่นที่สาม - คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่ใช้วงจรรวม

ในช่วงทศวรรษที่ 50 และ 60 การประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นกระบวนการที่ต้องใช้แรงงานมาก แต่ถูกชะลอตัวลงเนื่องจากความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์ประเภท CD1604 (1960, Control Data Corp.) มีไดโอดประมาณ 100,000 ตัวและทรานซิสเตอร์ 25,000 ตัว

ในปี 1959 ชาวอเมริกัน Jack St. Clair Kilby (Texas Instruments) และ Robert N. Noyce (Fairchild Semiconductor) ได้คิดค้นวงจรรวม (IC) อย่างอิสระ - ชุดทรานซิสเตอร์หลายพันตัววางอยู่บนชิปซิลิคอนตัวเดียวภายในไมโครวงจร

การผลิตคอมพิวเตอร์โดยใช้ไอซี (ต่อมาเรียกว่าไมโครวงจร) มีราคาถูกกว่าการใช้ทรานซิสเตอร์มาก ด้วยเหตุนี้ หลายองค์กรจึงสามารถซื้อและใช้เครื่องจักรดังกล่าวได้ และนี่ก็นำไปสู่ความต้องการคอมพิวเตอร์อเนกประสงค์ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาต่างๆ เพิ่มขึ้น ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การผลิตคอมพิวเตอร์ได้ขยายตัวในระดับอุตสาหกรรม

ในเวลาเดียวกันหน่วยความจำเซมิคอนดักเตอร์ก็ปรากฏขึ้นซึ่งยังคงใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจนถึงทุกวันนี้

ตัวแทนคอมพิวเตอร์รุ่นที่สาม - ES-1022

รุ่นที่สี่ - คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ใช้โปรเซสเซอร์

ผู้บุกเบิกของ IBM PC ได้แก่ Apple II, Radio Shack TRS-80, Atari 400 และ 800, Commodore 64 และ Commodore PET

การกำเนิดของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC) มีความเกี่ยวข้องอย่างถูกต้องกับโปรเซสเซอร์ Intel บริษัทก่อตั้งขึ้นในกลางเดือนมิถุนายน พ.ศ.2511 นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา Intel ได้เติบโตขึ้นเป็นผู้ผลิตไมโครโปรเซสเซอร์รายใหญ่ที่สุดในโลกด้วยจำนวนพนักงานมากกว่า 64,000 คน เป้าหมายของ Intel คือการสร้างหน่วยความจำเซมิคอนดักเตอร์ และเพื่อความอยู่รอด บริษัทจึงเริ่มรับคำสั่งซื้อจากบุคคลที่สามเพื่อพัฒนาอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

ในปี 1971 Intel ได้รับคำสั่งให้พัฒนาชุดชิป 12 ตัวสำหรับเครื่องคำนวณไมโครแบบตั้งโปรแกรมได้ แต่วิศวกรของ Intel พบว่าการสร้างชิปพิเศษ 12 ตัวนั้นยุ่งยากและไม่มีประสิทธิภาพ ปัญหาในการลดช่วงของวงจรไมโครได้รับการแก้ไขโดยการสร้าง "คู่" ของหน่วยความจำเซมิคอนดักเตอร์และแอคชูเอเตอร์ที่สามารถทำงานได้ตามคำสั่งที่เก็บไว้ในนั้น นับเป็นความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่ในปรัชญาการคำนวณ นั่นคือหน่วยลอจิกสากลในรูปแบบของหน่วยประมวลผลกลาง 4 บิตที่เรียกว่า i4004 ซึ่งต่อมาถูกเรียกว่าไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรก เป็นชุดชิป 4 ตัว รวมถึงชิปตัวหนึ่งที่ควบคุมโดยคำสั่งที่จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำภายในของเซมิคอนดักเตอร์

ในการพัฒนาเชิงพาณิชย์ ไมโครคอมพิวเตอร์ (ซึ่งตอนนั้นเรียกว่าชิป) ปรากฏตัวในตลาดเมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน พ.ศ. 2514 ภายใต้ชื่อ 4004: 4 บิต ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ 2300 ตัว โอเวอร์คล็อกที่ 60 kHz มีราคา 200 ดอลลาร์ ในปี พ.ศ. 2515 Intel ได้เปิดตัว ไมโครโปรเซสเซอร์แปดบิต 8008 และในปี 1974 - เวอร์ชันปรับปรุงของ Intel-8080 ซึ่งในช่วงปลายยุค 70 กลายเป็นมาตรฐานสำหรับอุตสาหกรรมไมโครคอมพิวเตอร์ ในปี 1973 Micral คอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ใช้โปรเซสเซอร์ 8080 ปรากฏในฝรั่งเศส ด้วยเหตุผลหลายประการโปรเซสเซอร์นี้ไม่ประสบความสำเร็จในอเมริกา (ในสหภาพโซเวียตมันถูกคัดลอกและผลิตมาเป็นเวลานานภายใต้ชื่อ 580VM80) ในเวลาเดียวกัน กลุ่มวิศวกรออกจาก Intel และก่อตั้ง Zilog ผลิตภัณฑ์ที่มีชื่อเสียงมากที่สุดของบริษัทคือ Z80 ซึ่งมีชุดคำสั่งเพิ่มเติม 8080 และรับประกันความสำเร็จในเชิงพาณิชย์สำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือน โดยใช้แรงดันไฟฟ้า 5V เพียงเส้นเดียว โดยเฉพาะอย่างยิ่งคอมพิวเตอร์ ZX-Spectrum ถูกสร้างขึ้น (บางครั้งเรียกตามชื่อของผู้สร้าง - ซินแคลร์) ซึ่งกลายเป็นต้นแบบของโฮมพีซีในช่วงกลางทศวรรษที่ 80 ในปี 1981 Intel ได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์ 16 บิต 8086 และ 8088 ซึ่งเป็นอะนาล็อกของ 8086 ยกเว้นบัสข้อมูล 8 บิตภายนอก (อุปกรณ์ต่อพ่วงทั้งหมดยังคงเป็น 8 บิตในตอนนั้น)

คอมพิวเตอร์ Apple II ซึ่งเป็นคู่แข่งของ Intel มีความโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่ามันไม่ใช่อุปกรณ์ที่เสร็จสมบูรณ์และยังมีอิสระในการแก้ไขโดยผู้ใช้โดยตรง - สามารถติดตั้งบอร์ดอินเทอร์เฟซเพิ่มเติม บอร์ดหน่วยความจำ ฯลฯ ได้ เป็นคุณลักษณะนี้ซึ่งต่อมาถูกเรียกว่า "สถาปัตยกรรมแบบเปิด" ซึ่งกลายเป็นข้อได้เปรียบหลัก ความสำเร็จของ Apple II ได้รับการอำนวยความสะดวกด้วยนวัตกรรมอีกสองอย่างที่พัฒนาขึ้นในปี 1978 พื้นที่จัดเก็บฟล็อปปี้ดิสก์ราคาไม่แพง และโปรแกรมการคำนวณเชิงพาณิชย์โปรแกรมแรกคือสเปรดชีต VisiCalc

คอมพิวเตอร์ Altair-8800 ซึ่งสร้างขึ้นจากโปรเซสเซอร์ Intel-8080 ได้รับความนิยมอย่างมากในยุค 70 แม้ว่าความสามารถของ Altair จะค่อนข้างจำกัด แต่ RAM มีขนาดเพียง 4 KB แต่คีย์บอร์ดและหน้าจอหายไป แต่รูปลักษณ์ภายนอกได้รับการต้อนรับด้วยความกระตือรือร้นอย่างมาก เปิดตัวสู่ตลาดในปี พ.ศ. 2518 และจำหน่ายเครื่องได้หลายพันชุดในช่วงเดือนแรก

ตัวแทนของคอมพิวเตอร์รุ่น IV: ก) Micral; ข) แอปเปิ้ล II

คอมพิวเตอร์เครื่องนี้พัฒนาโดย MITS จำหน่ายทางไปรษณีย์เป็นชุดชิ้นส่วนสำหรับประกอบเอง ชุดประกอบทั้งหมดมีราคา 397 เหรียญสหรัฐ ในขณะที่โปรเซสเซอร์ Intel เพียงอย่างเดียวขายได้ในราคา 360 เหรียญสหรัฐ

การแพร่กระจายของพีซีในช่วงปลายยุค 70 ทำให้ความต้องการคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่และมินิคอมพิวเตอร์ลดลงเล็กน้อย - IBM เปิดตัว IBM PC ที่ใช้โปรเซสเซอร์ 8088 ในปี 1979 ซอฟต์แวร์ที่มีอยู่ในช่วงต้นยุค 80 มุ่งเน้นไปที่การประมวลผลคำ และโต๊ะอิเล็กทรอนิกส์ธรรมดาๆ และแนวคิดที่ว่า “ไมโครคอมพิวเตอร์” อาจกลายเป็นอุปกรณ์ที่คุ้นเคยและจำเป็นทั้งในที่ทำงานและที่บ้านก็ดูเหลือเชื่อ

เมื่อวันที่ 12 สิงหาคม พ.ศ. 2524 IBM ได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC) ซึ่งเมื่อใช้ร่วมกับซอฟต์แวร์จาก Microsoft กลายเป็นมาตรฐานสำหรับกลุ่มพีซีทั้งหมดในโลกสมัยใหม่ ราคาของพีซี IBM รุ่นจอแสดงผลขาวดำอยู่ที่ประมาณ 3,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ส่วนจอแสดงผลสีราคา 6,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ การกำหนดค่า IBM PC: โปรเซสเซอร์ Intel 8088 ที่มีความถี่ 4.77 MHz และทรานซิสเตอร์ 29,000 ตัว, RAM 64 KB, ฟล็อปปี้ดิสก์ 1 ตัวที่มีความจุ 160 KB และลำโพงในตัวปกติ ในเวลานี้การเปิดตัวและทำงานกับแอปพลิเคชันเป็นเรื่องที่เจ็บปวดอย่างยิ่งเนื่องจากไม่มีฮาร์ดไดรฟ์คุณต้องเปลี่ยนฟล็อปปี้ดิสก์อยู่ตลอดเวลาไม่มี "เมาส์" ไม่มีส่วนติดต่อผู้ใช้แบบหน้าต่างกราฟิกไม่มีความสอดคล้องที่แน่นอนระหว่างรูปภาพ บนหน้าจอและผลลัพธ์สุดท้าย (WYSIWYG) กราฟิกสีมีความดั้งเดิมอย่างมาก ไม่มีการพูดถึงแอนิเมชั่นสามมิติหรือการประมวลผลภาพถ่าย แต่ประวัติศาสตร์ของการพัฒนาคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเริ่มต้นจากโมเดลนี้

ในปี 1984 IBM ได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่อีกสองผลิตภัณฑ์ ประการแรก มีการเปิดตัวโมเดลสำหรับผู้ใช้ตามบ้านที่เรียกว่า PCjr ซึ่งใช้โปรเซสเซอร์ 8088 ซึ่งอาจเป็นคีย์บอร์ดไร้สายตัวแรก แต่รุ่นนี้ไม่ประสบความสำเร็จในตลาด

ผลิตภัณฑ์ใหม่ตัวที่สองคือ IBM PC AT คุณสมบัติที่สำคัญที่สุด: การเปลี่ยนไปใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ระดับสูงกว่า (80286 พร้อมโปรเซสเซอร์ร่วมดิจิทัล 80287) ในขณะที่ยังคงความเข้ากันได้กับรุ่นก่อนหน้า คอมพิวเตอร์เครื่องนี้กลายเป็นผู้กำหนดมาตรฐานมาเป็นเวลาหลายปีในหลาย ๆ ด้าน: เป็นเครื่องแรกที่แนะนำบัสขยาย 16 บิต (ซึ่งยังคงเป็นมาตรฐานจนถึงทุกวันนี้) และอะแดปเตอร์กราฟิก EGA ที่มีความละเอียด 640x350 ด้วยความลึกของการแสดงสี 16 บิต

ในปี 1984 คอมพิวเตอร์ Macintosh เครื่องแรกเปิดตัวพร้อมอินเทอร์เฟซแบบกราฟิก เมาส์ และคุณลักษณะอินเทอร์เฟซผู้ใช้อื่นๆ มากมายที่จำเป็นสำหรับคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปสมัยใหม่ อินเทอร์เฟซใหม่ไม่ได้ทำให้ผู้ใช้เฉยเมย แต่คอมพิวเตอร์ที่ปฏิวัติวงการเข้ากันไม่ได้กับโปรแกรมหรือส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ก่อนหน้า และในบริษัทในยุคนั้น WordPerfect และ Lotus 1-2-3 ได้กลายเป็นเครื่องมือการทำงานตามปกติไปแล้ว ผู้ใช้คุ้นเคยกับอินเทอร์เฟซอักขระ DOS แล้ว จากมุมมองของพวกเขา Macintosh ยังดูไร้สาระอีกด้วย

คอมพิวเตอร์รุ่นที่ห้า (ตั้งแต่ปี 1985 ถึงปัจจุบัน)

คุณสมบัติที่โดดเด่นของรุ่น V:

1. เทคโนโลยีการผลิตใหม่
2. การปฏิเสธภาษาการเขียนโปรแกรมแบบดั้งเดิมเช่น Cobol และ Fortran เพื่อสนับสนุนภาษาที่มีความสามารถเพิ่มขึ้นในการจัดการสัญลักษณ์และองค์ประกอบของการเขียนโปรแกรมลอจิก (Prolog และ Lisp)
3. เน้นสถาปัตยกรรมใหม่ (เช่น สถาปัตยกรรมกระแสข้อมูล)
4. วิธีการอินพุต/เอาท์พุตใหม่ที่ใช้งานง่าย (เช่น การจดจำเสียงพูดและรูปภาพ การสังเคราะห์เสียงพูด การประมวลผลข้อความภาษาธรรมชาติ)
5. ปัญญาประดิษฐ์ (นั่นคือ กระบวนการแก้ปัญหาอัตโนมัติ การสรุปผล การบิดเบือนความรู้)

ในช่วงเปลี่ยนทศวรรษที่ 80-90 ได้มีการก่อตั้งพันธมิตร Windows-Intel เมื่อ Intel เปิดตัวไมโครโปรเซสเซอร์ 486 ในต้นปี 1989 ผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ไม่รอให้ IBM หรือ Compaq เป็นผู้นำ การแข่งขันเริ่มขึ้น โดยมีบริษัทหลายสิบแห่งเข้าร่วม แต่คอมพิวเตอร์ใหม่ทั้งหมดมีความคล้ายคลึงกันมาก - รวมเป็นหนึ่งเดียวด้วยความเข้ากันได้กับ Windows และโปรเซสเซอร์จาก Intel

ในปี 1989 โปรเซสเซอร์ i486 เปิดตัว มีตัวประมวลผลร่วมทางคณิตศาสตร์ ไปป์ไลน์ และแคช L1 ในตัว

ทิศทางการพัฒนาคอมพิวเตอร์

นิวโรคอมพิวเตอร์สามารถจัดได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์รุ่นที่หก แม้ว่าการใช้งานจริงของโครงข่ายประสาทเทียมจะเริ่มขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ แต่ระบบประสาทคอมพิวเตอร์ในฐานะสาขาวิทยาศาสตร์ขณะนี้อยู่ในทศวรรษที่ 7 แล้ว และระบบประสาทคอมพิวเตอร์เครื่องแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1958 ผู้พัฒนารถยนต์คือ Frank Rosenblatt ซึ่งตั้งชื่อลูกผลิตผลของเขาว่า Mark I

ทฤษฎีโครงข่ายประสาทเทียมได้รับการอธิบายไว้เป็นครั้งแรกในงานของแมคคัลลอคและพิตต์ในปี พ.ศ. 2486 ว่าฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์หรือตรรกะใดๆ ก็ตามสามารถนำไปใช้ได้โดยใช้โครงข่ายประสาทเทียมอย่างง่าย ความสนใจในคอมพิวเตอร์ระบบประสาทจุดประกายขึ้นอีกครั้งในต้นทศวรรษ 1980 และได้รับแรงหนุนจากงานใหม่เกี่ยวกับ Perceptron หลายชั้นและการประมวลผลแบบขนาน

นิวโรคอมพิวเตอร์คือพีซีที่ประกอบด้วยองค์ประกอบคอมพิวเตอร์ง่ายๆ มากมาย เรียกว่าเซลล์ประสาท ซึ่งทำงานแบบขนาน เซลล์ประสาทก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าโครงข่ายประสาทเทียม นิวโรคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงนั้นเกิดขึ้นได้อย่างแม่นยำเนื่องจากมีเซลล์ประสาทจำนวนมาก นิวโรคอมพิวเตอร์ถูกสร้างขึ้นบนหลักการทางชีววิทยา: ระบบประสาทของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์แต่ละเซลล์ - เซลล์ประสาทซึ่งจำนวนในสมองถึง 10 12 แม้ว่าเวลาตอบสนองของเซลล์ประสาทจะอยู่ที่ 3 มิลลิวินาทีก็ตาม เซลล์ประสาทแต่ละอันทำหน้าที่ค่อนข้างง่าย แต่เนื่องจากมีการเชื่อมต่อโดยเฉลี่ยกับเซลล์ประสาทอื่น ๆ 1-10,000 เซลล์ประสาท กลุ่มดังกล่าวจึงประสบความสำเร็จในการรับประกันการทำงานของสมองมนุษย์

ตัวแทนคอมพิวเตอร์รุ่น VI - Mark I

ในคอมพิวเตอร์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ตัวพาข้อมูลคือฟลักซ์แสง สัญญาณไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นแสงและในทางกลับกัน การแผ่รังสีด้วยแสงในฐานะตัวพาข้อมูลมีข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้หลายประการเมื่อเปรียบเทียบกับสัญญาณไฟฟ้า:

• การไหลของแสงไม่เหมือนกับกระแสไฟที่สามารถตัดกัน
• ฟลักซ์แสงสามารถแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในทิศทางตามขวางของขนาดนาโนเมตรและส่งผ่านพื้นที่ว่าง
• ปฏิสัมพันธ์ของฟลักซ์แสงกับสื่อที่ไม่เป็นเชิงเส้นจะกระจายไปทั่วสภาพแวดล้อม ซึ่งให้อิสระในระดับใหม่ในการจัดการการสื่อสารและการสร้างสถาปัตยกรรมแบบคู่ขนาน

ปัจจุบันการพัฒนากำลังดำเนินการเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ที่ประกอบด้วยอุปกรณ์ประมวลผลข้อมูลเชิงแสงทั้งหมด วันนี้ทิศทางนี้น่าสนใจที่สุด

คอมพิวเตอร์ออปติคัลมีประสิทธิภาพที่ไม่เคยมีมาก่อนและมีสถาปัตยกรรมที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์: ใน 1 รอบสัญญาณนาฬิกาซึ่งใช้เวลาน้อยกว่า 1 นาโนวินาที (ซึ่งสอดคล้องกับความถี่สัญญาณนาฬิกามากกว่า 1,000 MHz) คอมพิวเตอร์ออปติคัลสามารถประมวลผลอาร์เรย์ข้อมูลประมาณ 1 เมกะไบต์หรือมากกว่า จนถึงปัจจุบัน ส่วนประกอบแต่ละส่วนของออปติคัลคอมพิวเตอร์ได้ถูกสร้างขึ้นและปรับให้เหมาะสมแล้ว

คอมพิวเตอร์ออปติคอลขนาดแล็ปท็อปสามารถให้ผู้ใช้สามารถใส่ข้อมูลเกือบทั้งหมดเกี่ยวกับโลกลงในนั้นได้ในขณะที่คอมพิวเตอร์จะสามารถแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนได้

คอมพิวเตอร์ชีวภาพคือพีซีธรรมดาที่ใช้การประมวลผล DNA เท่านั้น มีผลงานสาธิตจริงๆ เพียงไม่กี่ชิ้นในพื้นที่นี้ ซึ่งไม่จำเป็นต้องพูดถึงผลลัพธ์ที่สำคัญ

คอมพิวเตอร์ระดับโมเลกุลคือพีซีที่มีหลักการทำงานขึ้นอยู่กับการใช้การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของโมเลกุลระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง ในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง โมเลกุลจะมีสถานะต่างกัน เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดค่าตรรกะบางอย่างให้กับแต่ละสถานะเท่านั้น ซึ่งก็คือ "0" หรือ "1" นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้โมเลกุลบางชนิดระบุว่าวงจรโฟโตไซเคิลประกอบด้วยสองสถานะเท่านั้น ซึ่งสามารถ "เปลี่ยน" ได้โดยการเปลี่ยนสมดุลของกรด-เบสของสิ่งแวดล้อม อย่างหลังทำได้ง่ายมากโดยใช้สัญญาณไฟฟ้า เทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้สามารถสร้างสายโซ่โมเลกุลทั้งหมดในลักษณะนี้ได้แล้ว ดังนั้นจึงเป็นไปได้มากที่คอมพิวเตอร์ระดับโมเลกุลกำลังรอเราอยู่ “ใกล้เข้ามาแล้ว”

ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาคอมพิวเตอร์ยังไม่สิ้นสุด นอกเหนือจากการปรับปรุงสิ่งเก่าแล้วยังมีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ทั้งหมดอีกด้วย ตัวอย่างนี้คือคอมพิวเตอร์ควอนตัม - อุปกรณ์ที่ทำงานบนพื้นฐานของกลศาสตร์ควอนตัม คอมพิวเตอร์ควอนตัมเต็มรูปแบบเป็นอุปกรณ์สมมุติ ความเป็นไปได้ในการสร้างซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาทฤษฎีควอนตัมอย่างจริงจังในด้านอนุภาคจำนวนมากและการทดลองที่ซับซ้อน งานนี้อยู่ในแนวหน้าของฟิสิกส์ยุคใหม่ คอมพิวเตอร์ควอนตัมทดลองมีอยู่แล้ว องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการคำนวณเครื่องมือวัดที่มีอยู่

ในปี ค.ศ. 1673 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Gottfried Leibniz ได้สร้างเครื่องคำนวณที่สามารถดำเนินการทางคณิตศาสตร์ทั้งสี่รายการพร้อมกัน: การบวก ลบ การคูณ และการหาร ต่อมาได้กลายเป็นต้นแบบของเครื่องบวก

ในศตวรรษที่ 19 พวกเขายังคงปรับปรุงการทำงานของเครื่องบวกอย่างต่อเนื่อง จากการพัฒนาเพิ่มเติม ทำให้ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของการคำนวณเพิ่มขึ้น

ในรัสเซีย เครื่องคำนวณเครื่องแรกได้รับการพัฒนาโดย P. Chebyshev ในปี พ.ศ. 2421 บนอุปกรณ์นี้สามารถลบและเพิ่มตัวเลขหลายหลักได้ในคราวเดียว

Odner ช่างเครื่องจากเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กได้เพิ่มเฟืองให้กับเครื่องจักรเพิ่มซึ่งมีจำนวนฟันที่แตกต่างกัน ด้วยเหตุนี้ การออกแบบนี้จึงทำให้การดำเนินการทางคณิตศาสตร์เป็นไปอย่างรวดเร็วและแม่นยำ นี่เป็นแรงผลักดันให้เกิดการจำหน่ายเครื่องจักรเพิ่มเติมอย่างกว้างขวางซึ่งผลิตมาอีกหลายร้อยปี

เฉพาะในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 20 เท่านั้นที่พวกเขาออกแบบแบบจำลองที่สมบูรณ์แบบของเครื่องบวก - "เฟลิกซ์"

ในศตวรรษที่ 19 Charles Babbage นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษได้พัฒนาหลักการสำคัญที่เป็นพื้นฐานสำหรับการออกแบบคอมพิวเตอร์:

• อุปกรณ์ทางคณิตศาสตร์
• หน่วยความจำ;
• อุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุต;
• อุปกรณ์ควบคุม

แต่เขาไม่สามารถทำตามแผนของเขาได้เนื่องจากวิศวกรรมเครื่องกลในขณะนั้นยังอยู่ในระดับต่ำ อย่างไรก็ตาม Ada Lovelace ลูกสาวของเขาได้สร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับอุปกรณ์นี้ เธอถือเป็นโปรแกรมเมอร์คนแรกของโลกอย่างถูกต้อง

ประวัติศาสตร์สมัยใหม่ของคอมพิวเตอร์

ในช่วงทศวรรษที่ 40 ของศตวรรษที่ 20 มีการสร้างเครื่องคำนวณแบบตั้งโปรแกรมได้โดยใช้รีเลย์ไฟฟ้าเครื่องกล แต่ก็ไม่แพร่หลายมากนักเนื่องจากเริ่มมีการพัฒนาคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดวิทยุ

ปีแห่งการสร้างคอมพิวเตอร์เครื่องแรกอย่างเป็นทางการถือเป็นปี 1946 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันพัฒนาเครื่อง Eniak เครื่องแรก หลักการสร้างคอมพิวเตอร์จัดทำขึ้นโดย John von Neumann ซึ่งถือเป็นผู้สร้างคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรก

แต่นักวิจัยบางคนถือว่าการสร้างคอมพิวเตอร์เครื่องแรกเป็นของนักประดิษฐ์ชาวเยอรมัน Konrad Zuse ผู้สร้างคอมพิวเตอร์ไบนารี่แบบตั้งโปรแกรมได้ "Z1" การสร้างเครื่องจักรดังกล่าวเสร็จสมบูรณ์ในปี พ.ศ. 2481

คนสมัยใหม่ไม่สามารถจินตนาการถึงชีวิตโดยปราศจากคอมพิวเตอร์ได้อีกต่อไป แต่บางแห่งในช่วงทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ 20 ผู้คนเชื่อว่าคอมพิวเตอร์จำเป็นสำหรับการคำนวณเส้นทางการบินไปยังดวงดาวเท่านั้น และก่อนหน้านี้พวกเขาไม่รู้จักคำว่า "คอมพิวเตอร์" ด้วยซ้ำ มาดำดิ่งสู่ประวัติศาสตร์ของการสร้างคอมพิวเตอร์กันดีกว่า

คอมพิวเตอร์ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปีใด?

คำว่า "คอมพิวเตอร์" เองหมายถึง "คอมพิวเตอร์" นานมาแล้ว ผู้คนจำเป็นต้องประดิษฐ์อุปกรณ์ที่สามารถประมวลผลข้อมูลและคำนวณได้โดยอัตโนมัติ เป็นการยากมากที่จะบอกว่าใครและเมื่อใดเป็นผู้คิดค้นคอมพิวเตอร์เนื่องจากก่อนอื่นคุณต้องตัดสินใจว่าอุปกรณ์ใดที่ถือว่าเป็นอุปกรณ์สำหรับการคำนวณและการประมวลผลข้อมูล

ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 Charles Babbage นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษได้พยายามสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์สากล เครื่องมือวิเคราะห์นี้ควรจะทำการคำนวณด้วยตัวเองโดยไม่ต้องอาศัยความช่วยเหลือจากมนุษย์ แต่นักคณิตศาสตร์ไม่สามารถทำงานของเขาให้เสร็จสิ้นได้ มันกลายเป็นเรื่องยากเกินไปสำหรับเทคโนโลยีในยุคนั้น แต่ต้องขอบคุณเขาที่ทำให้ผู้ติดตามของเขาได้รับแนวคิดพื้นฐานทั้งหมด

ในปี 1941 Conard Zuse วิศวกรชาวเยอรมัน และ Howard Aiken ชาวอเมริกันในปี 1943 ใช้แนวคิดของ Babbage และยังคงสร้างเครื่องมือวิเคราะห์เช่นนี้!

ผู้คิดค้นคอมพิวเตอร์ในความหมายสมัยใหม่

Charles Babbage สามารถเรียกได้ว่าเป็นผู้คิดค้นคอมพิวเตอร์เป็นคนแรกหรือผู้สร้างต้นแบบเครื่องแรก แต่ถึงกระนั้น เครื่องจักรเครื่องแรกที่ใช้งานได้จริงที่สามารถแก้ไขปัญหาในทางปฏิบัติได้ก็คือ ENIAC นี่คือคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับความต้องการของกองทัพ สำหรับการคำนวณตารางการบินและปืนใหญ่

ในปี 1946 โลกได้เรียนรู้ว่าคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก ENIAC เปิดตัวในสหรัฐอเมริกา ตัวย่อย่อมาจาก Electronic Numerical Integrator And Computer มีมูลค่าการก่อสร้างประมาณครึ่งล้านดอลลาร์ พวกเขาทำงานเกี่ยวกับเรื่องนี้มาประมาณสามปี ขนาดของรถน่าทึ่งมาก! มีน้ำหนัก 28 ตัน และใช้พลังงาน 140 กิโลวัตต์ ลองจินตนาการว่าคอมพิวเตอร์เครื่องแรกถูกระบายความร้อนด้วยเครื่องยนต์อากาศยานของไครสเลอร์

ทุกวันนี้ทุกอย่างง่ายขึ้นมาก เกือบทุกบ้านมีคอมพิวเตอร์ และบางบ้านก็มีมากกว่าหนึ่งเครื่อง บางคนจำเป็นต้องใช้เพื่อการทำงาน ในขณะที่บางคนจำเป็นต้องใช้เพื่อการสื่อสารและเวลาว่าง

คอมพิวเตอร์ซึ่งชีวิตของเราเป็นไปไม่ได้ก็ปรากฏขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ ตัวแทนของคนรุ่นเก่าไม่เพียงแต่ไม่ได้ใช้คอมพิวเตอร์ในระหว่างการศึกษาที่โรงเรียนและสถาบันเท่านั้น แต่ตามกฎแล้ว พวกเขาไม่รู้ว่ามันคืออะไร ยุคของคอมพิวเตอร์และแม้แต่คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ - คอมพิวเตอร์ - เนื่องจากคอมพิวเตอร์เครื่องแรกถูกเรียกในประเทศของเรา เข้ามาในชีวิตของเราเมื่อไม่นานมานี้ แม้ว่าลูกคิด (ลูกคิด) ซึ่งเป็นบรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลที่สุดก็ปรากฏตัวขึ้นในบาบิโลนโบราณเมื่อ 3,000 ปีก่อนคริสตกาล

การสร้างลูกคิดโรมันขึ้นใหม่

บุคคลแรกที่ประดิษฐ์เครื่องคอมพิวเตอร์ดิจิทัลเครื่องแรกคือ เบลส ปาสคาล ในปี 1642 เขาได้แนะนำ Pascalina ซึ่งเป็นอุปกรณ์ประมวลผลดิจิทัลเชิงกลไกเครื่องแรกที่ได้รับการตระหนักรู้และมีชื่อเสียงอย่างแท้จริง อุปกรณ์ต้นแบบบวกและลบเลขทศนิยมห้าหลัก Pascal ผลิตเครื่องคิดเลขดังกล่าวมากกว่า 10 เครื่อง และรุ่นล่าสุดใช้ตัวเลขที่มีทศนิยม 8 ตำแหน่ง ทุกอย่างเริ่มต้นจากการค้นพบนี้...

เครื่องสรุปผลปาสคาล

ตั้งแต่นั้นมามีการประดิษฐ์อุปกรณ์เครื่องจักรกลจำนวนมากซึ่งทำให้สามารถคำนวณได้ไม่ซับซ้อนมากนัก ความคืบหน้าหลักสังเกตได้จากปลายศตวรรษที่ 19 และจุดสูงสุดเกิดขึ้นในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 ดังนั้นในปี 1938 วิศวกรชาวเยอรมัน Konrad Zuse ได้สร้างเครื่องจักรที่ตั้งโปรแกรมได้เชิงกลเครื่องแรกที่ซับซ้อนมากขึ้น Z1 บนพื้นฐานนี้ ในปี 1941 เขาได้สร้างคอมพิวเตอร์ Z3 เครื่องแรก ซึ่งมีคุณสมบัติทั้งหมดของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่

สร้าง Z3 ขึ้นใหม่ที่พิพิธภัณฑ์เยอรมันมิวนิก

ใครและเมื่อใดเป็นผู้คิดค้นคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรก? ท้ายที่สุดแล้วเขาคือผู้ที่เป็นต้นแบบที่แท้จริงของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ และสิ่งนี้เกิดขึ้นไม่นานหลังจากการประดิษฐ์ของคอนราด ซูส ในปี 1942 นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน John Atanasov และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของเขา Clifford Berry ได้พัฒนาและเริ่มติดตั้งคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรก งานยังไม่เสร็จสมบูรณ์ แต่มีอิทธิพลอย่างมากต่อผู้สร้างคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรก ENIAC ผู้คิดค้นคอมพิวเตอร์ ENIAC ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ดิจิทัลอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกคือ John Mauchly นักฟิสิกส์และวิศวกรชาวอเมริกัน John Mauchly ได้สรุปหลักการพื้นฐานของการสร้างคอมพิวเตอร์โดยอาศัยประสบการณ์ในการพัฒนาเครื่องจักร และในปี 1946 คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ENIAC ตัวจริงก็ปรากฏสู่สายตาชาวโลก หัวหน้าฝ่ายพัฒนาคือ John von Neumann หลักการและโครงสร้างของคอมพิวเตอร์ที่เขาอธิบายไว้ในภายหลังกลายเป็นที่รู้จักในชื่อ von Neumann

คอมพิวเตอร์อีเนียค

ดังนั้นคำถามว่าคอมพิวเตอร์ถูกสร้างขึ้นในปีใด คอมพิวเตอร์เครื่องแรกถูกสร้างขึ้นที่ไหน และใครเป็นผู้สร้างคอมพิวเตอร์เครื่องแรก จึงสามารถตอบได้หลายวิธี หากเรากำลังพูดถึงคอมพิวเตอร์เครื่องแรกโดยทั่วไป (ในกรณีนี้คือเครื่องกล) Konrad Zuse ก็ถือได้ว่าเป็นผู้สร้างและประเทศที่คอมพิวเตอร์เครื่องแรกถูกประดิษฐ์ขึ้นก็ถือได้ว่าเป็นเยอรมนี หากเราถือว่าคอมพิวเตอร์เครื่องแรกเป็นคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ก็จะเป็น ENIAC ผู้ประดิษฐ์ตามลำดับคือ John Mauchly และประเทศคือสหรัฐอเมริกา

คอมพิวเตอร์เครื่องแรกยังห่างไกลจากคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่เราใช้อยู่ในปัจจุบัน พวกมันมีขนาดใหญ่มาก ครอบครองพื้นที่สำคัญ เทียบได้กับพื้นที่ของอพาร์ทเมนต์หลายห้อง และหนักหลายสิบตัน! คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (พีซี) ปรากฏขึ้นในภายหลังมาก

แล้วใครเป็นผู้สร้างคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรก? การสร้างคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรกเกิดขึ้นได้เฉพาะในทศวรรษ 1970 เท่านั้น บางคนเริ่มประกอบคอมพิวเตอร์ที่บ้านเพื่อประโยชน์ในการวิจัย เนื่องจากคอมพิวเตอร์ที่บ้านแทบไม่มีประโยชน์เลย และในปี 1975 คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรก Altair 8800 ก็ปรากฏตัวขึ้นซึ่งกลายเป็นพีซีเครื่องแรกที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ ผู้สร้างคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรกคือวิศวกรชาวอเมริกัน Henry Edward Roberts ซึ่งเป็นผู้ก่อตั้งและประธาน Micro Instrumentation and Telemetry Systems ซึ่งเริ่มผลิตพีซีเครื่องแรก Altair 8800 คือ "หัวหน้า" ของความเจริญรุ่งเรืองในด้านคอมพิวเตอร์ของประชากร

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล Altair 8800

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรกและแม้แต่คอมพิวเตอร์ในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 ก็มีขนาดที่ด้อยกว่าคอมพิวเตอร์สมัยใหม่อยู่มาก พอจะกล่าวได้ว่าความจุหน่วยความจำของ "แฟลชไดรฟ์" ที่ทันสมัยและไม่เจ๋งมากนั้นเทียบได้กับหน่วยความจำดิสก์ทั้งหมดของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหลายพัน (!!!) ในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 และตัวบ่งชี้อื่นๆ ทั้งหมดก็เหมือนกัน การก้าวกระโดดอันน่าอัศจรรย์ในประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสมัยใหม่ในช่วงปี 2000 นั้นมีความเกี่ยวข้องหลักกับการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ในด้านอิเล็กทรอนิกส์และนาโนเทคโนโลยีเป็นหลัก

ทุกวันนี้ เกือบทุกบ้านมีคอมพิวเตอร์ หรือมีมากกว่าหนึ่งเครื่องด้วยซ้ำ มันได้กลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการถือกำเนิดของอินเทอร์เน็ต คอมพิวเตอร์เป็นผู้ช่วยในการทำงาน คลังข้อมูล เป็นวิธีการสื่อสาร ความบันเทิง... โปรดให้เหตุผลแก่เราเถิด จักรวาลเอ๋ย เพื่อที่มันจะไม่กลายเป็นนายของเรา!

ตอนนี้เราไม่สามารถจินตนาการถึงชีวิตที่ไม่มีคอมพิวเตอร์ได้ ทุกวันนี้เป็นเรื่องยากสำหรับเราที่จะเข้าใจว่าเหตุใดคนรุ่นเก่าจึงไม่เชี่ยวชาญการกระทำง่ายๆ และปฏิบัติต่อคอมพิวเตอร์ด้วยความระมัดระวังที่เกือบจะลำเอียง คนรุ่นใหม่ไม่คิดด้วยซ้ำว่าเพิ่งจะไม่มีคอมพิวเตอร์เลย!

ใครจำพีซีเครื่องแรกได้บ้าง? มันช่างอยากรู้อยากเห็นจริงๆ! คอมพิวเตอร์ก็ยุ่งยากเช่นกัน จอภาพที่ทำเหมือนทีวีใช้พื้นที่มากและไม่ใช่สี โปรแกรมยังเหลือความต้องการอีกมาก (ฉันจำชั้นเรียนเขียนโปรแกรมที่โรงเรียนได้) โดยพื้นฐานแล้วมันคือเครื่องคิดเลขรก ไม่ใช่ว่าไม่มีการพูดถึงแล็ปท็อปหรือแท็บเล็ต มันเป็นอะไรที่หลุดโลกมาจากจานรองเทพนิยายที่มีแอปเปิ้ลเทใส่

ใช่ ไม่สามารถเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันได้ คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันแทบจะทำหน้าที่เป็น "หัว" แทนที่จะเป็นหัวของเราเองซึ่งมีหน่วยความจำรั่ว

แต่คอมพิวเตอร์มาจากไหน? ใครเป็นผู้คิดค้นคอมพิวเตอร์?

ประวัติเล็กน้อย

บางทีฉันอาจจะเริ่มด้วยความหมายของคำว่า "คอมพิวเตอร์" และความหมายของมัน

ดังนั้นคำว่า "คอมพิวเตอร์" ดังที่ทราบกันในหลักสูตรของโรงเรียนเมื่อแปลตรงตัวแล้วจึงหมายถึงเครื่องคิดเลข อย่างไรก็ตามคำนี้ไม่ได้มาจากภาษาอังกฤษด้วยซ้ำ แต่มาจากภาษาละติน และปรากฏครั้งแรกในพจนานุกรมภาษาอังกฤษฉบับหนึ่งเมื่อปลายศตวรรษที่สิบเก้า ในตอนแรก คำว่าคอมพิวเตอร์หมายถึงอาชีพ กล่าวคือ บุคคลที่มีส่วนร่วมในการคำนวณโดยใช้อุปกรณ์ทางกล ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 มีการเพิ่มเติมพจนานุกรมเดียวกันโดยยึดตามคำว่าคอมพิวเตอร์กลายเป็นคำนามทั่วไป ซึ่งแสดงถึงกลไกการคำนวณในตัวเอง ไม่ใช่บุคคลที่ใช้คำเหล่านี้