История возникновения информационных технологий | В поисках будущего

Челове­чество озаботилось созданием машины на ба­зе микропроцессора уже тысячи лет тому назад. Правда, поначалу техни­ческая мысль развивалась не слишком быстро. С первых же шагов, обнаружив удивительные свойства кремния (вернее, его оксида) при его использовании в вычислительной технике, а также обогатив последующие поколе­ния такими словами, как "каль­кулятор" и "алгоритм", человече­ство успокоилось надолго. До XVII века нашей эры... Как ког­да-то писалось в советских учебниках: Мрачная тень инкви­зиции опустилась на Европу".
Селективные методы инквизиции
Справедливости ради, стоит отметить, что жизнь и тогда бы­ла не такой уж мрачной, ибо, ес­ли средневековый человек и был лишен таких чудес современной цивилизации, как приставочные шутеры и шлемы виртуальной реальности, то уж вполне мог компенсировать их отсутствие, получив соответствующую пор­цию адреналина от участия в ка­ком-нибудь крестовом походе или штурме соседнего замка. А рыцарские турниры, прекрасная дама, менестрели, бродячие циркачи и публичные казни? Вот то-то. А если уж и опускалось на Европу иногда что-то чересчур мрачное, вроде "черной смерти", унесшей почти треть населения Европы во второй половине XIV века, так это было скорее от чрезмерного энтузиазма отдель­ных полководцев, спешивших опробовать новые виды оружия (в 1347 году монгольские вой­ска, осаждая в Крыму генуэз­скую крепость Каффу, перебро­сили через крепостные стены несколько трупов людей, умер­ших от чумы, став таким обра­зом первооткрывателями бакте­риологического оружия. Позднее это им боком вышло, потому что вперед нужно думать, а потом уж делать)...

----------------------<cut>----------------------

История возникновения информационных технологий | В поисках будущего

Но уже с XVII века научная мысль стала все больше и боль­ше озабочиваться поиском но­вых информационных техноло­гий. Правда, начался XVII век не очень оптимистично — с сожже­ния в 1600-м году молодого итальянского монаха Джордано Бруно за сомнения в том, что вся Вселенная вращается вокруг Земли. Инквизиторы же придер­живались другой точки зрения, отстаивая тезис (которому толь­ко еще предстояло быть сфор­мулированным через триста лет), о том, что все относитель­но, и, следовательно, с матема­тической точки зрения небесная механика вполне может прими­риться с теорией о вращении Вселенной вокруг Земли.
В 1616 году за те же самые воззрения пострадал другой мо­нах — поляк Николай Коперник, чья книга "Об обращении небес­ных сфер” была запрещена пап­ским декретом. Но уже в следу­ющем, 1617, году Джон Непёр изобрел свои счетные палочки. Инкви­зиция оставила это изобретение без каких-либо последствий...

История возникновения информационных технологий | В поисках будущего

Первые инструменты для вычислений
И все же инквизиторы не зря "трамбовали" астрономов. В 20-х годах XVII века известный ас­троном и математик Иоганн Кеп­лер вел переписку с неким про­фессором восточных языков из университета города Тюбингена по имени Вильгельм Шиккард. В своем письме Кеплеру от 25 фе­враля 1624 года Шиккард опи­сывает изобретенное им механи­ческое счетное устройство, спо­собное выполнять сложение, вычитание, умножение и деле­ние. К сожалению, идеи Шик- карда были вскоре забыты — он сам и все его семейство погибло в 1636-м году от холеры, а пробная модель арифмометра погибла при пожаре.
В 1642 году девятнадцатилет­ний Блез Паскаль — будущий ве­ликий математик, чтобы облег­чить труд своего отца, работав­шего налоговым инспектором, сконструировал счетное устрой­ство для сложения десятичных чисел (вот он — исторический мо­мент, теперь нам всем стало ясно, в какой именно временной отре­зок на Земле произошла вселен­ская катастрофа: для налоговых инспекторов придумали главный вспомогательный вычисляющий инструмент — прим. ред.).
Веря, что изобретение прине­сет немалый доход, его отец вложил в него немалые же деньги, но оно было саботиро­вано клерками, которые опаса­лись из-за новшества потерять свою работу. Однако сам папаша Паскаль в своей работе активно использовал изобретение сына, и, надо полагать, немало нечис­тых на руку налогоплательщиков почувствовали, что такое мощь вычислительной техники. Сам Блез Паскаль, уже помимо соб­ственной воли и много лет позд­нее, оставил еще один заметный след в современных компьютер­ных технологиях — его именем Никлаус Вирт назвал созданный им один из самых популярных языков программирования.
Историки компьютерной тех­ники упоминают еще одну дату — 1654 год, в котором англичанин Р. Биссакр изобрел логарифми­ческую линейку, практически без каких-либо изменений дожив­шую до наших времен. Однако если технологически расчет при помощи этой линейки и был чем-то новым, то сам принцип — движение одной шкалы., нане­сенной на кусок дерева, относи­тельно другой — практически ни­чем не отличался от принципа счета при помощи палочек Неппера. Совсем другое дело — арифмометры Паскаля, Шиккарда и — еще раньше — Леонардо да Винчи. В них впервые в исто­рии ВТ был реализован принцип хранения промежуточного ре­зультата и переноса "лишней" единицы из разряда в разряд. Арифметико-логическое уст­ройство (АЛУ) современного процессора в точности, хотя и на другой элементной базе, повто­ряет этот механизм. О чем, соб­ственно, идет речь?
Если разобрать механические часы со стрелками, то мы уви­дим систему разных взаимосвя­занных шестеренок. Шестеренку, к которой крепится часовая стрелка, нельзя вращать напря­мую — она приводится в дейст­вие шестеренкой минутной стрелки таким образом, что один полный оборот минутной шес­теренки поворачивает "часовую" на угол в тридцать градусов (или на 1/12 полного оборота). Этот принцип был применен и в пер­вых механических сумматорах.
В 1673 году немецкий фило­соф, математик и физик (тогда подобная универсальность была в порядке вещей, и даже в моде) Готфрид Вильгельм Лейбниц придумал и изготовил так назы­ваемый ступенчатый вычисли­тель. Чисто внешне это изделие выглядело, как небольшая струбцина для крепежа столяр­ных заготовок. Свое изобретение Лейбниц сделал также после об­щения с астрономом Христиа­ном Гюйгенсом, сжалившись над обилием рутинных вычислений, выполняемых им.
Этот хитроумный агрегат, как говорят, выполнял не только че­тыре основных арифметических действия, но даже позволял из­влекать квадратные корни. Но это было не главным. Главная новизна и вклад в компьютери­зацию всего мира заключалась в том, что в "струбцине" использо­валась двоичная система счис­ления! Чуть позже, в 1703 году, Лейбниц опубликовал специаль­ный трактат "Использование двоичной арифметики', где вни­мательно рассмотрел вопрос о двоичной математике в вычис­лительной технике.

История возникновения информационных технологий | В поисках будущего

Свой "ступенчатый вычисли­тель" Лейбниц пожелал показать членам Французской академии наук и Лондонского королевско­го общества, дабы поразить их воображение. Но академики оказались людьми с крепкой нервной системой и на изобре­тение никак не отреагировали. Позднее Лейбниц подарил вы­числитель" Петру Первому вмес­те с проектом табели о рангах. Табель о рангах Петру понрави­лась и просуществовала в Рос­сии аж до 1917 года. А вот при­менение двоичному вычислите­лю русский царь так и не нашел, и, как свидетельствует история, послал его в виде сувенира ки­тайском императору. Дальше следы изобретения Лейбница те­ряются, возможно, оно и по­ныне пребывает в тайных закро­мах монастыря Шао-Линь.
Весь XVIII век прошел под знаком усовершенствования вы­числителей. Так, например, француз Клод Перро — брат ав­тора "Красной шапочки" — со­орудил немало разных механи­ческих штуковин, среди которых значится и суммирующая маши­на, в которой шестерни замене­ны зубчатыми рейками.
В 1723 году немецкий мате­матик, физик и астроном Хрис­тиан Людвиг Герстен создал соб­ственный вариант счетного уст­ройства. В этом устройстве была предусмотрена возможность проверки правильности ввода исходных данных, операция, из­вестная сегодня под именем ве­рификации. Были и другие изобретатели, славно потрудившиеся на ниве вычислительной техники. В от­чете комиссии Парижской ака­демии наук от 1751 года упоми­нается некий господин Перейра, чья арифметическая машина с успехом зарекомендовала себя в деле обучения математике... глу­хонемых. Почетно.
Особо, на мой взгляд, следу­ет отметить некоего сельского пастора Филиппа Маттеоса Хана, создавшего в 1774 году свой ва­риант счетной машины. Приме­чательно в этом изобретении было то, что Филипп Хана сумел не только изготовить, но и про­дать несколько экземпляров своей машины, став, таким об­разом, первым продавцом вы­числительной техники. Следова­тельно, 1774 год можно по пра­ву считать годом основания компьютерной индустрии.
Но все равно, общим слабым местом всех этих вычислитель­ных машин было то, что все они выполняли ту последователь­ность операций, которую непо­средственно задавал человек в каждый конкретный момент времени. Скажем, нужно было просуммировать какой-нибудь дебет-кредит, и человек уныло садился за "вычислитель, вводя число за числом, нажимая раз­ные рычажки, суммировал их одно за другим.
А в воздухе уже носились но­вые идеи, ибо изобретатели по­няли наконец, что главной изю­минкой компьютера, которому предстояло появиться через ка­ких-то полтораста лет, является программируемость.
И вот однажды...
В 1804 году французский изобретатель Жозеф Мари Жак­кар разработал способ быстрого изменения режима работы ткац­кого станка при переходе к но­вому узору. Для этого Жаккар стал использовать колоду спе­циальных карт с пробитыми в нужных местах отверстиями (перфорациями), сами карты были названы перфокартами.
Таким образом, Жаккар изо­брел способ программировать работу механического устройст­ва. Это было ключевое событие, которое определило дальнейшее направление развития вычисли­тельной техники.
Уф. На этом сегодня пока и остановимся, с вашего позволе­ния. Ну, а в следующий раз ров­но с этого момента и возобно­вим исследования.

Заметка.

История возникновения информационных технологий | В поисках будущего

Журнал UPgrade
Дмитрий Румянцев