Все новости
ХРОНОМЕТР
2 Июля 2020, 19:15

Когда компьютеры были большими и древними. Часть вторая

Арифмометры, логарифмические линейки для любителей посчитать Математики Уильям Отред и Ричард Деламейн в XVII веке разработали логарифмическую счетную линейку, способную производить самые разные вычислительные операции: сложение, вычитание, умножение, деление, возведение в степень, вычисление корней квадрата и куба, вычисление логарифма, тригонометрические и гиперболические вычисления. Невероятно, немыслимо! И нос от радости чешется от сих подробностей. А Француз Блез Паскаль сотворил арифметическую машину называемую Паскалина.

арифмометр Паскалина
Она представляла собой механическое устройство в виде ящика с шестеренками, для вычитания и суммирования пятиразрядных 10-х чисел, что тоже не может не вызвать восторга. А казалось, что подобные линейки могли появиться не ранее прошлого века, однако история выдаёт гиперфантастические сюрпризы. И кто бы мог подумать!
Математик и мыслитель Готфрид Вильгельм Лейбниц изобрели арифмометр, позволяющий делать четыре основные математические операции. Затем Лейбниц описал двоичную систему счисления, обнаружив, что при записи групп чисел друг под другом, нули и единицы в вертикальных столбцах повторяются. Лейбниц произвел вычисления и понял, что двоичный код можно применить в механике, но технические возможности того времени, к сожалению, не позволяли идеально создать эту практически умную конструкцию.
Математик Исаак Ньютон положил основу математического анализа. На основе научных работ Лейбница другой математик Христиан Людвиг Герстен выдаёт миру свою версию арифметической машинки для расчета частного и числа последовательных операций сложений во время умножения. Устройство также позволяло контролировать правильность ввода чисел.
Французский изобретатель Жозеф Мари Жаккар создает ткацкий станок, управление которого производилось с помощью перфокарт. Перфокарты!!! Еще один француз Тома де Кольмар начал самый первый промышленный выпуск арифмометров. Вперёд «доисторические компьютеры»! И никаких спотыканий!
Чебышев, Чебышев…
Практический вклад в развитие отечественных вычислительных устройств был внесен Пафнутием Львовичем Чебышевым, русским математиком и механиком. В своей первой зарубежной поездке в 1852 году во Францию и Великобританию, Чебышев со значительным интересом изучал работу различных механизмов и машин. Наряду с паровыми машинами и гидравлическими колесами его внимание привлекла арифметическая машинка Паскаля (Паскалина). Непринуждённый интерес Чебышева к проблемам вычислительной техники явно стимулировался сообщением академика В.Я. Буняковского, в котором говорилось о изобретенном им самосчетов (вычислительный механизм, основанный на принципе действия русских счётов). И как тут не загореться идеей создать нечто похожее самому.
В конце концов, спустя незначительное время, Чебышевым изготовлено две модели арифмометра, выполняющего сложение и вычитание. Первая хранится в Музее истории Санкт-Петербурга, вторая (доработанная) находится в Парижском музее искусств и ремесел. Ко второй модели, уже после её создания, Чебышев конструирует дополнительный механизм, позволяющий выполнять умножение и деление, а это далеко не просто.
Самый первый аппарат, созданный Чебышевым, нельзя отнести к арифмометрам. Это скорее суммирующая 10-разрядная машинка. В типичных механических вычислительных машинах с дискретной передачей колесо высшего разряда продвигается сразу на одно деление, в то время как колесо низшего разряда переходит с 9 на 0. Непрерывная передача десятков достигалась благодаря применению планетарной передачи. При движении любого барабана на одно деление цифровой круг этого же разряда поворачивается на единицу. При этом все более правые цифровые круги остаются на месте. Цифровой круг разряда, расположенного левее поворачиваемого, смещается на 1/10, следующий слева круг – на 1/100 и так далее. Но имелись и свои минусы и достаточно жирные: операции вычитания на нем проводить весьма неудобно.
Неудобства послужили дальнейшим толчком для совершенствования устройства. Ряд новых идей был воплощен во множительно-делительном устройстве. Главная из них состояла в автоматическом переводе каретки из разряда в разряд. Кареткой, т. е. подвижной частью арифмометра, служила сама приставка. Для выполнения умножения и деления она устанавливалась на суммирующей машине, образуя с ней единый прибор. А там необходимо крутить рукоятку арифмометра.
И всё же очень жалко, что изобретение Чебышева мало послужило миру, собственной стране. При всём старании его, многие изъяны остались. Однако идеи учёного стали абсолютно актуальны в 30-е годы ХХ века, когда в вычислительных машинах появился электропривод, а также когда получили массовое распространение полуавтоматические и автоматические клавишные вычислительные устройства. Разве не замечательно?!
Под занавес прыгнем опять в двадцатый век. Всё-таки хочется ещё раз познать что-нибудь, к примеру: а когда появился первый персональный компьютер? Когда он стал гораздо симпатичнее и пригляднее? Так вот, впервые термин «персональный компьютер» применил к своему творению итальянский инженер Пьера Джорджио Перотто под названием Programma 101, что выпустила его фирма Olivetti. Стоила игрушка порядка 3200 долларов и разошлось весьма немалым тиражом – около 44 000 экземпляров. Десять штук купила NASA, чтобы использовать для расчетов посадки Apollo 11 на Луну в 1969 году. Американские военные использовали персональный компьютер для планирования своих операций во время войны во Вьетнаме. Он также закупался для школ, больниц и правительственных учреждений. Таким образом началась эпоха быстрого развития и продаж ПК. «А первый домашний?..» – спросите вы, возможно.
В дом я принесу не игрушку и не зверушку
В 1975 году в одном из выпусков глянцевого журнала «Популярная электроника» появилась занятная статья о новом компьютерном наборе – Altair 8800. И буквально в течение нескольких недель после появления устройства, любители электронных примочек наводнили его производителя, компанию MITS, заказами. Машина оснащалась 256-байтовой памятью (расширяемой до 64 Кб) и универсальной интерфейсной шиной, которая превратилась в стандарт «S-100», широко используемая в любительских и персональных компьютерах того периода.
«Альтаир 8800» покупали за 397 долларов. После покупки владельцу-радиолюбителю приходилось самостоятельно паять и проверять работоспособность собранных узлов. На этом трудности не заканчивались, предстояло еще освоить написание программ с помощью нулей и единиц. У Altair 8800 отсутствовала клавиатура и монитор, жесткий диск и дисковод, что являются для нас, современников, конечно, привычным и необходимым дополнением к устройству. Но тогда это было весьма затруднительно. Чтобы ввести нужную программу пользователь щелкал тумблерами на передней панели приспособления. А проверка результатов осуществлялась путем наблюдения за лампочками, мигающими как светомузыка, на передней панели. Ну, как-то так!
А в родном Отечестве?..
Как насчёт домашнего компьютера в СССР? Мы же не лыком шиты и не лаптем щи хлебаем. С 80-х годов XX века в Болгарии начался выпуск компьютеров под названием «Правец». Своего рода клон второй версии Apple. Еще одним клоном, входящим в линейку «Правец», являлся «советский» IBM PC, базировавшийся на процессорах Intel 8088 и 8086. Более поздним клоном Oric Atmos стала «домашняя» модель «Правец 8D» в небольшом корпусе и со встроенной клавиатурой. Она выпускалась с 1985 по 1992 годы. Компьютеры «Правец» стояли во многих школах Советского Союза. В 1984 году в Советском Союзе появился, родился компьютер «Агат», и достаточно мощный по сравнению с западными моделями. Объем ОЗУ составлял 128 КБ, что вдвое превышало объем оперативной памяти у моделей Apple начала 80-х годов двадцатого века. Компьютер выпускался в нескольких модификациях, имел внешнюю клавиатуру с 74 клавишами и черно-белый либо цветной монитор.
Только вот на тот момент, в годы восьмидесятые, под конец семидесятых, наши компьютеры уже являлись, как известно, далеко не нашими – чистой воды копирайт. Такова была установка высших руководителей СССР – копировать и ещё раз копировать микродетали с западных разработок. В результате чего с приходом перестройки и распада Советского Союза наша компьютерная промышленность практически умерла и «труп» сей довольно сложно реанимировать, даже сейчас. Правда, есть кое-какие телодвижения АО «МЦСТ», что является российской частной фирмой на сегодняшний день, с его слабеньким пока процессором «Эльбрус», но это совсем другая история и соответственно, возможно (будет), другая статья.
Алексей ЧУГУНОВ
Часть первая