История вычислительной техники

Компьютер (от латинского computo – считаю, вычисляю) – это электронная вычислительная машина (ЭВМ). В 1642 г. французский ученый
Б. Паскаль создал первую механическую счетную машину «паскалину», которая могла складывать и вычитать числа. В 1670 г. немецкий ученый
Г. В. Лейбниц создал счетную машину, которая позволяла не только складывать и вычитать, но и умножать и делить числа. Эта машина стала прототипом будущих арифмометров. В 1801 г. французский изобретатель
Ж. М. Жаккар впервые использовал перфокарты для управления автоматическим ткацким станком. Историю собственно вычислительной техники принято исчислять с 1833 г., когда английский математик Ч. Беббидж предложил идею создания механического «вычислительного помощника» с программным управлением.

Эта идея, развитая американским математиком Дж. фон Нейманом, была реализована только в середине XX в. Первая ЭВМ, ENIAC, созданная в США в 1946 г., занимала несколько комнат и была предназначена для промышленного использования. К первому поколению ЭВМ (конец 40-х – середина 50-х гг.) относятся машины на электровакуумных лампах, например ENIAC (США), МЭСМ, БЭСМ, «Минск-1» (СССР). Их быстродействие составляло 10…20 тыс. операций в секунду. Для ввода и вывода информации использовались печатающие устройства, магнитные ленты, перфокарты и перфоленты. Первая лаборатория медицинской кибернетики в СССР была организована в Институте хирургии им. А. В. Вишневского в 1959 г. В этой же лаборатории была установлена первая в медицинских учреждениях СССР ЭВМ «Урал-2».

Совершенствование элементной базы привело к существенному уменьшению размеров, стоимости и энергопотребления, а также к повышению быстродействия и надежности ЭВМ. Быстродействие ЭВМ второго поколения, работающих на транзисторах, составляло до 1 млн операций в секунду. В это время появились магнитные барабаны и первые магнитные диски. Возникли так называемые языки высокого уровня, средства которых допускают описание всей последовательности вычислений в наглядном, легко воспринимаемом виде. Были разработаны специальные служебные программы, служащие элементами операционной системы. Появился большой набор библиотечных программ для решения различных математических задач. Ко второму поколению (конец 50-х – конец 60-х гг.) относятполупроводниковые машины, например, Stretch (США), БЭСМ-6, «Минск-2», «Минск-22», «Минск-32» (СССР). Проводятся первые работы с непосредственным вводом физиологической информации в ЭВМ. В 1962 г. В Институте нейрофизиологии и высшей нервной деятельности на ЭВМ «Днепр-1» проведен эксперимент по изучению некоторых функций мозга.

Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем, поэтому в середине 60-х гг. наметился переход к созданию ЭВМ, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе. Быстродействие ЭВМ третьего поколения, построенных на интегральных схемах, вставлявшихся в специальные гнезда на печатной плате, составляло до нескольких миллионов операций в секунду. Появились возможность мультипрограммирования, т. е. одновременного выполнения нескольких программ. К третьему поколению (конец 60-х – 70-е гг.) относятмашины на интегральных микросхемах, например, IBM-370 (США), серия ЕС ЭВМ (СССР).
В середине 70-х гг. были разработаны первые мониторные системы для использования в клинике, например, мониторно-компьютерная система «Симфония» для слежения за состоянием больных во время хирургических операций (ВНЦХ, Москва) и автоматизированная система обеспечения решений врача для наблюдения послеоперационных больных в палатах интенсивной терапии (ИССХ им. А. Н. Бакулева, Москва).

Вполне закономерным явилось появление микропроцессоров и создание на их базе персональных ЭВМ (ПЭВМ). Первая ПЭВМ Altair была создана в 1975 г. Следующая ПЭВМ, Apple-1, была создана молодыми американскими энтузиастами С. Возняком и С. Джобсом. В 1977 г. ими же был разработан относительно дешевый и вместе с тем вполне законченный персональный компьютер Apple-2. В результате их небольшое предприятие превратилось в процветающую по сей день фирму Apple Computers, которая выпускает компьютеры Macintosh. С самого начала компьютеры Macintosh управлялись с помощью мыши и графического интерфейса.

В начале 80-х гг. в производство ПЭВМ влились промышленные гиганты. Новые технологии создания интегральных схем позволили разработать ЭВМ четвертого поколения на больших интегральных схемах, степень интеграции которых составляет десятки и сотни тысяч элементов на одном кристалле. Быстродействие этих машин составляло десятки миллионов операций в секунду, объем оперативной памяти достиг сотен мегабайт. В 1981 г. фирма IBM выпустила в продажу свою первую удачную модель IBM-PC. Первыми представителями четвертого поколения (конец 70-х гг. – наше время) являются также «Искра», «Электроника», «Мазовия» и др. Разрабатывались скрининговые системы. Одним из пионеров в разработке и внедрении автоматизированных систем скринирующей диагностики был НИКТИ БТС (Санкт-Петербург). В 1983 г. в этом институте была начата разработка автоматизированной системы профилактических осмотров детей.

Переход к пятому поколению ЭВМ заключается в качественном переходе от обработки данных к обработке знаний и в повышении основных параметров ЭВМ. Основной упор будет сделан на «интеллектуальность» – устранение барьера между компьютером и человеком. Современные персональные компьютеры (ПК) в соответствии с принятой классификацией следует отнести к ЭВМ четвертого поколения. Но, с учетом быстро развивающегося программного обеспечения, многие авторы относят их к 5-му поколению.