Французский изобретатель Жозеф Мари
Жаккар (Joseph-Marie Jacquard, 1752-1834) придумал
способ автоматического контроля за нитью при работе на ткацком
станке. Способ заключался в использовании специальных карточек с
просверленными в нужных местах (в зависимости от узора, который
предполагалось нанести на ткань) отверстиями. Таким образом он
сконструировал прядильную машину, работу которой можно было
программировать с помощью специальных
карт.
|
.files/JAKARD.jpg)
|
.files/CARDS.jpg)
|
Работа станка программировалась при помощи целой колоды
перфокарт, каждая из которых управляла одним ходом челнока. Переходя
к новому рисунку, оператор просто заменял одну колоду перфокарт
другой. Создание ткацкого станка, управляемого картами с пробитыми
на них отверстиями и соединенные друг с другом в виде ленты,
относится к одному из ключевых открытий, обусловивших дальнейшее
развитие вычислительной техники. |
Чарльз Ксавьер Томас (1785-1870) создал первый
механический калькулятор, который мог не только складывать и
умножать, но и вычитать и делить. Бурное развитие механических
калькуляторов привело к тому, что к 1890 году добавился ряд полезных
функций: запоминание промежуточных результатов с использованием их в
последующих операциях, печать результата и т.п. |
.files/032.gif)
|
Английский математик Чарлз
Бэббидж (Charles Babbage, 1792-1871)
выдвинул идею создания программно-управляемой счетной машины,
имеющей арифметическое устройство, устройство управления, ввода и
печати. Первая спроектированная Бэббиджем машина,
Разностная машина, работала на паровом двигателе. Она
высчитывала таблицы логарифмов методом постоянной дифференциации и
заносила результаты на металлическую пластину. Работающая модель,
которую он создал в 1822 году, была шестицифровым калькулятором,
способным производить вычисления и печатать цифровые
таблицы. Одновременно с английским ученым работала леди Ада
Лавлейс (Ada Byron, Countess of Lovelace,
1815-1852). Она разработала первые программы для машины, заложила
многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, сохранившихся до
настоящего времени.
Еженедельник "Computerworld" №17-2001 Чарльз
Бэббидж – изобретатель и... политэконом
Журнал "Домашний компьютер" №10-2002 Пращур
Журнал "Подводная лодка" №1-1998 ЛЕДИ
ЛАВЛЕЙС - ПЕРВАЯ ПРОГРАММИСТКА №5-2002 АДА
ЛАВЛЕЙС: ПОЛЕТ НА КРЫЛЬЯХ МАТЕМАТИКИ №7-1999 ИСТОРИЯ
ЗАРОЖДЕНИЯ И СОЗДАНИЯ РАЗНОСТНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН
Газета "ИНФОРМАТИКА" Язык
АДА |
.files/038.gif) Разностная машина, сконструированная по записям Бэббиджа
через сто лет после его смерти.
|
.files/17-103-1.jpg) Реконструированная
Аналитическая машина
|
Аналитическую машину Бэббиджа построили
энтузиасты из Лондонского музея науки. Она состоит из четырех тысяч
железных, бронзовых и стальных деталей и весит три тонны. Правда,
пользоваться ею очень тяжело - при каждом вычислении приходится
несколько сотен (а то и тысяч) раз крутить ручку автомата. Числа
записываются (набираются) на дисках, расположенных по вертикали и
установленных в положения от 0 до 9. Двигатель приводится в действие
последовательностью перфокарт, содержащих
инструкции (программу).
.files/BEBB-K.gif)
|
Октябрь 1832г. - демонстрация “ дальновещающей машины” Павла
Львовича Шиллинга ( 1786 - 1837гг.) - первого в мире
телеграфного аппарата. С этого момента началась эпоха электрической
связи.
Газета "ИНФОРМАТИКА" Павел
Львович Шиллинг и электрический телеграф
|
Павел Львович Шиллинг
|
Первый электрический телеграф создали в
1937 году английские изобретатели Уильям
Кук (1806-1879) и Чарлз
Уитстон (1802-1875). Электрический ток по проводам
посылался на приемник. Сигналы приводили в действие стрелки на
приемнике, которые указывали на разные буквы и таким образом
передавали сообщения. |
.files/KUK.gif) Поздняя модель телеграфа Кука и
Уитстона
|
В мае 1840 года Томас Фоулер представил свое детище
в Королевский колледж в Лондоне, в сопроводительной записке
значилось: «Машина построена мною, собственными руками, из дерева,
она имеет шесть футов в длину, один в глубину и три в высоту. Если
бы ее можно было изготовить из металла, то она оказалась бы не
больше компактной пишущей машины». Далее Фоулер написал: «Основная
особенность машины заключается в том, что вместо обычной десятичной
системы счисления используется запись триадами (имеется в виду
троичная система счисления). Так, 1 и 2 представляются как обычно, 1
и 2, а 3 записывается как 10, для 4 служит запись 11, 5 — 12 и
т.д.».
Если сравнивать «архитектуру» машины Фоулера с другими, то по
своему замыслу деревянная машина заметно превосходила не только
механические аналоги, но и первую электронную машину ENIAC
Эккерта-Мочли. Компьютер ENIAC был на самом деле электронной версией
«Паскалины», созданной на 300 лет раньше, в нем компоненты,
собранные из вакуумных ламп, заменили шестеренчатые конструкции
Блеза Паскаля. И уж, конечно, машина Фоулера была намного проще
машин Бэббиджа.
Еженедельник "Computerworld" №42-2002 Троичная
машина в XIX веке
|
|
Американский художник Морзе Самуэль Финли Бриз (1791-1872)
изобрел новый телеграфный код, заменивший
код Кука и Уитстона. Он разработал для каждой буквы знаки из точек и
тире. Морзе устроил демонстрацию своего кода, проложив
телеграфный провод длиной 6 км от Балтимора до Вашингтона и
передавая по нему новости о президентских выборах. Уже в 1844 году
Сэмюил Морзе передал из Балтимора в Вашингтон закодированную фразу
"Чедны дела твои, Господи".
Журнал "Домашний компьютер" №09-2002 МЫ
ИСКУШАЕМ РАССТОЯНИЯ...
Еженедельник "Computerworld" №11-2002 История
сетей |
Позднее (в 1858 году) Чарлз Уитстон создал систему,
в которой оператор с помощью кода Морзе набивал сообщения на длинной
бумажной ленте, поступавшей в телеграфный аппарат. На другом конце
провода самописец набивал принятое сообщение на другую бумажную
ленту. Производительность телеграфистов повышается в десять раз -
теперь сообщения пересылаются со скоростью сто слов в минуту. |
|
|
В 1846 году появился счислитель
Куммера, который серийно выпускался более
100 лет - до семидесятых годов двадцатого века.
Калькуляторы сейчас стали неотъемлемым атрибутом современной
жизни. А вот когда не было калькуляторов, в ходу был счислитель
Куммера, по прихоти конструкторов превращавшийся потом в "Аддиатор",
"Продукс", "Арифметическую линейку" или "Прогресс". Этот чудесный
прибор, созданный в середине 19-го века, по замыслу его изготовителя
мог быть изготовлен размером с игральную карту, а потому легко
умещался в кармане. Прибор Куммера, петербургского учителя музыки,
выделялся среди ранее изобретенных своей портативностью, которая
стала его важнейшим преимуществом. Изобретение Куммера имело вид
прямоугольной доски с фигурными рейками. Сложение и вычитание
производилось посредством простейшего передвижения реек. Интересно,
что счислитель Куммера, представленный в 1946 году Петербургской
академии наук, был ориентирован на денежные подсчеты.
В России кроме прибора Слонимского и модификаций счислителя
Куммера были достаточно популярны так называемые счетные бруски,
изобретенные в 1881 году ученым Иоффе. |
.files/BOOLE.jpg)
|
Английский математик Джордж
Буль (George Boole, 1815-1864) опубликовал работу
"Математический анализ логики". Так появился новый раздел
математики. Его назвали Булева алгебра.
Каждая величина в ней может принимать только одно из двух значений:
истина или ложь, 1 или 0. Эта алгебра очень пригодилась создателям
современных компьютеров. Ведь компьютер понимает только два символа:
0 и 1. Его считают основоположником современной математической
логики.
Газета "ИНФОРМАТИКА" Аристотель,
Лейбниц, Буль |
Продолжая работы П.Л.Шиллинга в период 1839 -1845гг.
Якоби Борис Семенович (1801 - 1874 гг.) - выдающийся
российский электротехник, академик, конструирует несколько типов
телеграфных аппаратов (изобретатель буквопечатающего телеграфного
аппарата).
Газета "ИНФОРМАТИКА" Борис
Семенович Якоби |
.files/boris.11.jpg)
|
|
Братья Джорж и Эдвард Шутц (George
& Edvard Scheutz) из Стокгольма построили первый механический
компьютер, используя работы Ч.Бэббиджа. |
|
Инициатором прокладки телеграфной линии между Старым и Новым
Светом был предприниматель Сайрус Филд. Первая прокладка
трансатлантического телеграфного кабеля началась 6 августа 1857 года
из бухты в юго-западной части Ирландии. Но толька пятая экспедиция,
начавшаяся 13 июля 1866 года, оказалась успешной. Через две недели,
27 июля, “Грейт Истерн” подошел к Ньюфаундленду и бросил якорь. Этот
день и считают днем начала постоянной электрической связи между
Европой и Америкой.
Газета ИНФОРМАТИКА № 2001 (Лето) Первый
транс-атлантический |
Буняковский изобрел самосчеты, которые
базировались на принципе связанных цифровых колес (шестерни
Паскаля). |
|
.files/QWERTY.jpg) |
В 1867 году американский издатель и политик Кристофер
Шоулз (1819-1890) вместе со своим другом
Карлом Глидденом изобрели аппарат для
последовательной нумерации книжных страниц. Этот простой прибор
послужил прототипом пишущей машинки. Шоулз заптентовал свое
устройство в 1867 году. Через шесть лет пишущую машинку
Шоулза и Глиддена стала производить солидная оружейная фирма,
которая в 1951 году начала выпускать первый серийный компьютер
UNIVAC. Шоулз создал около 30 машинок и разработал клавиатуру,
аналогичную современной (с раскладкой
QWERTY). Кстати, клавишу Shift добавили
только в 1878 году, до того заглавные буквы располагались на
клавиатуре отдельно. |
В 1936 году Август Дворак, неудовлетворенный QWERTY,
придумывает собственную, более эргономичную раскладку, но
популярность детища Кристофера Шоулза оказалась к тому времени уже
столь велика, что несмотря на достоинства раскладка Дворака не
получает распространения. |
В 1870 г. (за год до смерти Беббиджа) английский математик
Джевонс сконструировал (вероятно, первую в мире) "логическую
машину", позволяющую механизировать простейшие логические
выводы. |
.files/058.gif)
|
Изобретатель Ф.Болдуин (Baldwin)
предложил использовать для счетного устройства колесо с переменным
числом зубцов. Позже Ф.Болдуин получил в Вашингтоне патент на
свое изобретение. |
Томасу Эдисону удалось добиться пересылки двух сообщений в двух
направлениях по одному телефонному проводу.
Александр Грэхэм Белл (1847-1922),
шотландец из Бостона (штат Массачусетс, США), совместно с
Томасом Уитсоном (1854-1934)
сконструировали прибор, состоявший из передатчика (микрофона) и
приемника (динамика). Микрофон превращал звуки голоса в переменный
ток. Ток по проводам поступал в динамик другого аппарата, где
сигналы вновь превращались в звуки голоса.
Известно, что первые слова, сказанные по телефону 10 марта 1876
года, принадлежат шотландскому изобретателю Александру Грехаму
Беллу: Mr. Watson — Come here — I want to see you («Мистер Ватсон,
зайдите, я хочу вас видеть»). Чтобы позвонить в соседнюю комнату
своему помощнику, Беллу не пришлось набирать номер — в мире на тот
момент было только два телефонных аппарата.
.files/BELL.jpg)
Набросок устройства телефонного аппарата,
сделанный Беллом (предположительно 1876 год)
Так появился телефон. За несколько
десятилетий этот вид связи обретает неслыханную популярность и
становится в один ряд со своими старшими братьями - почтой и
телеграфом. |
.files/TELEFON.gif) Приемник телеграфа печатал точки и
тире
|
.files/EDISON.gif) Лампочки Дж.Свана (1878) и Т.Эдисона (1879) |
Английский ученый Джозеф Сван
(1828-1914) изобрел электрическую лампочку. Это была стеклянная
колба, внутри которой находилась угольная нить накаливания. Чтобы
нить не перегорала, Сван удалил из колбы воздух. В следующем году
американский изобретатель Томас Эдисон
(1847-1931) также изобрел лампочку. В 1880 году Эдисон начал выпуск
безопасных лампочек, продавая их по 2,5 доллара. Впоследствии Эдисон
и Сван создали совместную компанию "Эдисон энд Сван Юнайтед Электрик
Лайт компани".
В 1883 году, экспериментируя с лампой, Эдисон вводит в вакуумный
баллон платиновый электрод, подает напряжение и, к своему удивлению,
обнаруживает, что между электродом и угольной нитью протекает ток.
Поскольку в тот момент главной целью Эдисона было продление срока
службы лампы накаливания, этот результат его заинтересовал мало, но
патент предприимчивый американец все-таки получил. Явление,
известное нам как термоэлектронная эмиссия, тогда получило название
"эффект Эдисона" и на какое-то время
забылось. |
Русский математик и механик Пафнутий Львович
Чебышев (1821-1894) создает суммирующий аппарат с
непрерывной передачей десятков, а в 1881 году - приставку к нему для
умножения и деления.
Газета "ИНФОРМАТИКА" Математик |
|
Вильгодт Теофилович Однер,
швед по национальности, жил в Санкт-Петербурге и работал мастером
экспедиции, выпускающей государственные денежные и ценные бумаги.
Все свои патентованный изобретения он сделал в России: механический
способ нумерации денежных знаков, машинка для изготовление папирос,
механический ящик для тайного голосования, турникеты.
Однако главным достижением Однера стал арифмометр.
надо признать, что до Однера тоже были арифмометры - системы
К.Томаса. Однако они отличались ненадежностью, большими габаритами и
неудобством в работе. |
|
|
Над арифмометром он начал работать в 1874
году, а в 1890 году налаживает их массовый выпуск. Их модификация
"Феликс" выпускалась до 50-х годов. Главная особенность детища
Однера заключается в применении зубчатых колес с переменным числом
зубцов (это колесо носит имя Однера) вместо ступенчатых валиков
Лейбница. Оно проще валика конструктивно и имеет меньшие
размеры. |
Умер Вильгодт Однер в 1906 году. Его предприятие по производству
арифмометров перешло его наследникам и просуществовало до 1917 года.
В первой четверти 20-го века счетные аппараты Однера под разными
названиями выпускались во всем мире. Стоит отметить, что в 1914 году
только "российский парк" подобных аппаратов составлял 22 тысячи
единиц.
|
.files/ARIFM-1.jpg)
|
Механические арифмометры "жили" более 100 лет. Лишь в конце 1960-х
годов производство "Феликсов" прекратилось (последним их делал курский
завод "Счетмаш"), однако на протяжении еще полутора десятков лет они
использовались во множестве советских
контор.
Журнал "Подводная лодка" №3-1999 АРИФМОМЕТРЫ
СИСТЕМВ В.Т. ОДНЕРА №1-1999 САМЫЙ
ЗНАМЕНИТЫЙ АРИФМОМЕТР
Газета "ИНФОРМАТИКА" Вильгодт
Однер
.files/HOLLER1.gif)
|
Американский инженер Герман
Холлерит (Herman Hillerith, 1860-1929) взял патент
"на машину для переписи населения". Изобретение включало перфокарту
и сортировальную машину. Перфокарта Холлерита оказалась настолько
удачной, что без малейших изменений просуществовала до наших
дней.
Идея наносить данные на перфокарты и затем считывать и
обрабатывать их автоматически принадлежала Джону Биллингсу, а ее
техническое решение принадлежит Герману Холлериту. Табулятор
принимал карточки размером с долларовую бумажку. На карточках
имелось 240 позиций (12 рядов по 20 позиций). При считывании
информации с перфокарт 240 игл пронизывали эти карты. Там, где игла
попадала в отверстие, она замыкала электрический контакт, в
результате чего увеличивалось на единицу значение в соответствующем
счетчике. |
|
Американец Уильям
Бэрроуз (Burrought, 1857-1898) изобрел клавишный ввод чисел
(взамен медленного ручного) для счетных машин. В январе
1886 года Уильям Бэрроуз, фабрикант Т.Меткалф, предприниматель
Р.М.Скраггс и еще один предприниматель Х.Пай создают Американскую
компанию арифмометров - одну из первых в мире фирм, занимающихся
производством счетных машин.
Журнал "Домашний компьютер" №08-2002 МЕХАНИЗАЦИЯ |
В Дании, 29-летний лаборант технического сектора телефонной
станции г. Копенгаген Вальдемар Паульсен (Valdemar
Poulsen, 23.11.1869-23.06.1942) разработал конструкцию аппарата для
магнитной записи звука. 1 декабря 1898 г. он запатентовал свое
изобретение. Аппарат В. Паульсена получил название “телеграфон” -
устройство, в котором запись производилась электрическим способом на
тонкую стальную проволоку, намотанную на вращающийся цилиндр.
Телеграфон (1900 год) |
Конструкция телеграфона
в некоторой мере напоминала популярный в то время
звуковоспроизводящий аппарат (фонограф). Такой же вращающийся
цилиндр, но без слоя воска, вместо него была навита тонкая
стальная струна диаметром 0,5 мм, в первых моделях
использовалась обычная струна от фортепьяно. На эту струну и
делалась запись звука. Цилиндр вращался с помощью часового
механизма. Записывающая головка (электромагнит) двигалась
вдоль витков со скоростью 2,1 м/с. Для 40 минут записи звука
необходимо было 6000 м проволоки. Телеграфон воспроизводил
записи с полосой частот 150…2500 Гц. Запись стиралась обычным
сильным постоянным магнитом. Для этого необходимо было только
провести им по проволоке. |
На Всемирной выставке в Париже 1900 г. В. Паульсен за конструкцию
телеграфона получил Гран-При. В течении нескольких лет изобретатель
получил патенты на свое изобретение, кроме Дании, еще в 12 странах,
в том числе России и США. В 1901 г. В. Паульсен создал новый
аппарат, который по конструкции значительно отличался от
предшественника и уже имел основные черты современных магнитофонов.
Для записи использовалась стальная лента шириной 3 мм и толщиной
0,05 мм. Лента сматывалась с одной бабины и наматывалась на другую,
проходя мимо записывающей и воспроизводящей головок. Запись
прослушивалась на телефонные трубки.
|
|
В 1893 году профессор университета в Одессе И. Слешинский
опубликовал статью "Логическая машина Джевонса" ("Вестник опытной
физики и элементарной математики", 1983 г., №7). В
дореволюционной России логическую машину построили Павел Дмитриевич
Хрущев (1849-1909) и Александр Николаевич Щукарев (1884-1936),
работавшие в учебных заведениях Украины. Первым был проф.
П.В. Хрущев. Экземпляр машины, созданный им в Одессе, получил "в
наследство" профессор Харьковского технологического института
Щукарев, где он работал начиная с 1911 года. Он сконструировал
машину заново, внеся в нее целый ряд усовершенствований, и
неоднократно выступал с лекциями о машине и о ее возможных
практических применениях. Одна из лекций была прочитана в 1914 г. в
Политехническом музее в Москве. Присутствовавший на лекции проф.
А.Н. Соков писал: "Если мы имеем арифмометры, складывающие,
вычитающие, умножающие миллионные цифры поворотом рычага, то,
очевидно, время требует иметь логическую машину, способную делать
безошибочные выводы и умозаключения, одним нажатием соответствующих
клавиш. Это сохранит массу времени, оставив человеку область
творчества, гипотез, фантазии, вдохновения - душу жизни". Эти
пророческие слова были сказаны в 1914 г.! (Журнал "Вокруг света",
№18, статья А.Н. Сокова "Мыслительная машина"). Джевонс,
первосоздатель логической машины, не видел для нее каких-либо
практических применений.
К сожалению, машины Хрущева и
Щукарева не сохранились. Однако, в статье "Механизация мышления"
(логическая машина Джевонса), опубликованной профессором
А.Н.Щукаревым в 1925 г.("Вестник знания", №12), дается фотография
машины сконструированной Щукаревым и ее достаточно подробное
описание, а также, что очень важно - рекомендации по ее
практическому применению.
| |