23. Аналитическая машина Бэббиджа: устройство и роль в истории вт.

Ответ:

(да, ответы повторяются – сути это не меняет)

В механический период на автоматизацию выполнения операций обращалось недостаточно внимания. Многие действия должен был выполнять сам вычислитель. Ч. Бэббидж первый выдвинул замысел вычислительной машины с программным управлением, который был заложен им еще в 1834 году в его проект аналитической машины. Свой проект Бэббидж не реализовал, этого не смог сделать в последствии и его сын. Развитие техники к тому времени не позволяло этого: электромеханические реле, появившиеся к этому времени были ненадежны, однако, Бэббидж рассматривал в качестве возможного источника энергии паровые двигатели.

Опередив свое время на сто лет, Бэббидж в статье «О математической производительности счетной машины» подробно описал свой проект. Его аналитическая машина состояла из следующих четырех частей:

1) блок хранения исходных данных и результатов вычислений. Он состоял из набора зубчатых колес, идентифицирующих цифры подобно арифмометру. Колеса объединялись в регистры для хранения многоразрядных десятичных чисел. Этот блок Бэббидж назвал складом;

2) блок обработки чисел из склада, его Бэббидж назвал мельницей (теперь это логическое устройство);

3) блок управления последовательностью вычислений, ему Бэббидж не дал названия, (теперь это устройство управления);

4) блок ввода исходных данных и печати результатов (устройство ввода-вывода).

Здесь сразу следует отметить, что, несмотря на то, что элементная база современных компьютеров такая, какой не могли во время Бэббиджа придумать фантасты, принципы построения аналитической машины и современных ЭВМ, те же.

Для ввода информации и управления процессом вычислений Бэббидж предлагал перфокарты, существовавшие до конца 80-х годов XX века.

Для вывода информации Бэббидж предлагал устройство, выводящее окончательный и промежуточный результат на бумагу. Для вывода графиков расчетов он предлагал использовать графопостроитель.

24. Электромеханический период в истории вычислительной техники. Достижения Голлерита и Цузе.

Ответ:

Электромеханический период является наименее продолжительным: с 1887 по 1945 год. Следует отметить, что машины этого периода отличались высокой надежностью и компактностью, в связи с чем, их выпуск не прекращался вплоть до 70-х годов ХХ столетия.

Став привычными и необходимыми, арифмометры перестали устраивать из-за скорости вычислений. Она зависела от скорости вращения ручки. Первым, что было внедрено для увеличения скорости счета арифмометров, была замена ручки прибора электроприводом. Скорость вычислений при этом увеличилась, а вот скорость ввода чисел не шла ни в какое сравнение с вычислениями. Чтобы устранить эту диспропорцию, в машины ввели клавишную установку. Устранение этих недостатков повлекло за собой и другие усовершенствования: развитие техники пошло по пути автоматизации.

С создания первого табулятора Германом Голлеритом (США) в 1887 году начинается электромеханический этап развития вычислительной техники.

В 1890 году машина Голлерита была применена для переписи населения. В качестве информационного носителя Голлерит использовал перфокарты. Испытания машина Голлерита прошла успешно и использовалась для переписи населения в России (1897 г.), Австро-Венгрии (1890), в Канаде (1891).

Голлерит стал основоположником нового направления в развитии вычислительной техники – счетно-перфорационного (счетно-аналитического), состоящего в применении табуляторов для выполнения широкого круга экономических, статистических и научно-технических расчетов.

Наибольший вклад в развитие машин этого типа внес К. Цузе.

Машины К. Цузе серии Z - Z-1, Z-2, несмотря на воплощение в них многих новых идей (хранение информации в запоминающем устройстве (ЗУ), использования двоичной системы счисления, управления программой) - уступали по надежности и использовали не все идеи машины Бэббиджа.

В 1941 году К. Цузе создал модель Z-3 – первую программно-управляемую универсальную вычислительную машину. Z-3 выполняла несколько одноадресных команд: сложение, вычитание, извлечение квадратного корня, умножение на 1/2, 2, 10, 1/10 и 1; программа хранилась на 8-канальной перфоленте. Машина работала в двоичной системе счисления с плавающей точкой, время выполнения операций сложения и умножения составляло соответственно 0,3 и 4-5 с.

Машины К. Цузе эксплуатировались до 1955 года.

Среди моделей электромеханического этапа следует отметить машины серии MARK, управление которыми осуществлялось программами на бумажной перфоленте, содержали устройства для вычисления функций sinx, и lgx, MARK-2 (1947г.) была уже полностью релейной, а MARK-3 и MARK-4 использовали элементы электронных технологий.

Последним крупным проектом релейной ВТ следует считать, построенную в СССР в 1957 году релейную вычислительную машину РВМ-1, которая эксплуатировалась до 1964 года, в основном для решения экономических задач.