Железо ПК. Популярный самоучитель - Геннадий Кондратьев

Рис. 1.4. Счетное устройство Паскаля

Устройство Паскаля представляло собой коробочку с колесиками и окошечками. В этих окошечках каждый желающий счетовод того времени мог увидеть результаты своих вычислений (сложения и вычитания).

Примерно 30 лет спустя другой выдающийся европеец Готфрид Вильгельм Лейбниц придумал усовершенствованный вариант описанной выше машины Паскаля. Созданный им механический калькулятор (рис. 1.5) мог не только складывать и вычитать числа, но и умножать их.

Рис. 1.5. Механический калькулятор Лейбница

Однако датой рождения первого пракомпьютера принято считать 1823 год, когда английский математик Чарльз Беббидж сформулировал идею создания механического вычислительного устройства, а заодно (между делом) разработал математические принципы, которые оказались настолько удачными, что легли в основу современных компьютеров. С благословения британского правительства он начал работу над своей так называемой разностной машиной (рис. 1.6).

Рис. 1.6. «Прабабушка» компьютеров

Из-за несовершенства технологий того времени строительство затянулось более чем на 10 лет. В 1833 году, когда длительный процесс изрядно наскучил математику, он пришел к идее создания еще более мощной аналитической машины, которая, в отличие от своей «младшей сестры», уже имела все основные компоненты современных компьютеров. К 1836 году Беббидж окончательно продумал ее устройство. Аналитическая машина выполняла операцию сложения за три секунды, а умножения и деления – за две минуты. К сожалению, компьютеры Беббиджа из-за несовершенства науки того времени так и не были построены до конца.

Это любопытно

Машина Беббиджа работала на паровом двигателе, а программы для нее написала дочь великого английского поэта лорда Байрона Ада Ловлейс. Именно она по праву считается первым программистом в истории человечества.

Несмотря на длительную эволюцию, механические вычислительные устройства все же не устояли и были вытеснены более совершенными, электрическими аппаратами.

И вот настал ХХ век. Лучшие умы занялись созданием электронных вычислительных машин. Прогресс уже нельзя было остановить. Практически каждый год в разных странах появлялись новые устройства (если останавливаться на каждом, то объем книги увеличится в два раза). Упомянем только о некоторых из них.

В 1944 году в США появился первый программируемый компьютер «Марк-1», предназначенный для расчета артиллерийских таблиц. Представьте себе агрегат (другое слово подобрать трудно) 17 метров в длину и почти 3 метра в высоту, состоящий из 750 000 деталей и весящий 35 тонн (слава богу, мы не пишем книгу «Железо “Марк-1”», представляете, какой бы это был талмуд!).

Время шло, компьютеры развивались, становились все меньше и при этом работали все быстрее.

И вот в конце 1970-х годов начали появляться первые персональные компьютеры – устройства, работать с которыми человек может без помощи специалиста (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Первые представители семейства ПК

Это интересно

Самый первый персональный компьютер был создан легендарной компанией Apple в 1976 году. Не менее легендарная компания IBM в августе 1981 года создала свой IBM PC, ставший прообразом всех современных ПК. Следует отметить, что первые модели персональных компьютеров от IBM использовали (да и сейчас часто используют) процессоры от еще одной легендарной компании – Intel.

Это тоже интересно

По-русски словосочетание «персональный компьютер» обычно сокращенно пишется как ПК. Хотя можно встретить и английский вариант PC (Personal Computer). В русской транскрипции эта аббревиатура читается как «ПиСи», что дало повод народной мысли окрестить эти компьютеры «писюками» и «писюшками».

За последние 30 лет персональные компьютеры очень сильно эволюционировали в сторону уменьшения размеров и увеличения производительности.

Эта гонка прекратилась в… Впрочем, не надейтесь, она продолжается и сейчас, но об этом чуть позже.

Парадокс

Компьютеры становятся все более сложными, а разобраться в их устройстве все проще (вспомните «Марк-1» или, еще лучше, машину Беббиджа).

Скажем спасибо «современной» технике и… двинемся дальше.

Для чего нужен компьютер

Оглянитесь вокруг. Если вы находитесь не в поле или глухой тайге, то можно с уверенностью сказать, что где-то недалеко от вас при желании легко обнаружится компьютер. И поверьте, он не один. В современном городе компьютер встречается буквально на каждом шагу. Давайте приглядимся.

Компьютер на производстве

Еще каких-то 20 лет назад (это, конечно, большой срок, но в масштабах истории давайте назовем его «каких-то 20 лет») компьютера дома не имел никто (за мультимиллионеров ручаться не можем). Даже на предприятиях или в учреждениях ЭВМ была редкостью. Дело не только в больших размерах, но и в сложности создания, обслуживания и управления этими агрегатами. Но мы с вами живем в XXI веке. В наше высокотехничное время каждое уважающее себя учреждение или предприятие так или иначе использует компьютеры. Даже если 99 % его работников машут лопатами (или другими инструментами), секретарь обязательно сидит за компьютером. И вообще, сейчас абсолютно все технологичные продукты начинают свой путь с проектирования на компьютере.

А уж на современных автоматизированных производствах количество компьютеров значительно превышает число работников. Роботы (механизмы, управляемые компьютером) выполняют самые разные операции – как правило, либо очень простые (монотонные), либо, наоборот, очень сложные (например, математические вычисления) (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Автоматические линии на заводе

Целые цеха, конвейеры и поточные линии работают под управлением компьютеров без участия человека (если не считать участием «пришел, увидел, перезагрузил»).

Компьютер в сельском хозяйстве (честно, сами видели)

Нет, компьютеры пока не пашут. И выращивать их тоже еще никто не догадался. Но для всевозможных расчетов (необходимого количества кормов, суммы доходов и расходов и т. п.) компьютеры применяются если не повсеместно, то довольно часто. Конечно, до полной компьютеризации сельского хозяйства еще жить и жить, но прогресс не стоит на месте. Кто знает, может через несколько лет роботы действительно будут пахать (о том, что компьютеры будут выращивать, мы пока даже не мечтаем).

Компьютер в медицине

Вот уж где компьютеры применяются давно и широко. Из-за большого количества информации медицина, как никакая другая отрасль, нуждается в применении компьютеров (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Добрый доктор Айболит за компьютером сидит. Приходи к нему лечиться и корова, и волчица, и жучок, и червячок. Всех излечит, исцелит… если не закоротит

Зачастую только компьютер может поставить точный диагноз, собрав воедино все симптомы и результаты анализов пациента.

В последнее время почти каждый медицинский прибор подключается к компьютеру (даже градусник). Расчеты результатов исследований, хранение баз данных, наблюдение за состоянием пациента – вот далеко не полный список сфер применения компьютерной техники в медицине. И это не считая бухгалтерии больницы, где с помощью компьютеров начисляется заработная плата, а также приемного отделения, в котором ведется учет поступающих больных и их регистрация по отделениям. Кроме того, компьютер используется для связи между больницами (по Интернету), для доступа к международным информационным центрам (тоже через Всемирную сеть), для тренировки молодых врачей (прежде чем подпускать их к пациентам, пусть потренируются на компьютере).

Компьютер в банке

На всякий случай поясним, что речь идет вовсе не о стеклянной банке, а о солидном учреждении с гордой вывеской «Банк». Вот уж где всегда хватает денег на самые современные компьютеры. Сейчас ни один банк не может обойтись без компьютеров, все операции производятся только с их помощью. Мощные компьютеры отслеживают изменения на счетах клиентов, осуществляют перевод денежных средств (причем не только со счета на счет, но и между различными банками). Компьютеры даже стали выдавать людям деньги (а вы думали, что в банкомате карлик сидит?).

Примечание

Шумные и громкие ограбления банков практически ушли в прошлое. Нет, банки грабят и сейчас, просто теперь грабители делают это тихо, не выходя из дома, прямо со своего компьютера.

Компьютер в магазине (тот, который работает, а не продается)

Когда-то, в век маленьких магазинчиков и лавочек, никто и не задумывался, нужен ли в торговой точке компьютер. Отчасти потому, что тогда специальных устройств еще не было, к тому же ассортимент магазинов был невелик и каждый торговец знал его наизусть. А сейчас мало того, что количество продаваемых товаров исчисляется миллионами, так все это многообразие может продаваться в одном огромном магазине (если вы когда-нибудь бывали в супермаркете или гипермаркете, то поймете, о чем речь). Тут уж без компьютера не обойтись. Умные машины помнят стоимость всех товаров, высчитывают сумму покупки и выдают чек. И все это быстро, точно, удобно!