Компьютерная революция и создание Интернета

Наряду с космонавтикой крупнейший вклад в технические достижения XX в. внесла электроника, она берет свое начало от радиоэлектроники. В свою очередь радио как средство беспроволочной электрической связи было изобретено российским физиком и инженером А. С. Поповым. 7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества он продемонстрировал в действии приемно-передающую аппаратуру собственной конструкции. До середины 1896 г. ученый поместил ряд статей с описанием своего открытия в нескольких научных журналах. Лишь после этого в английской прессе была опубликована схема радиоприемника итальянца Гульельмо Маркони, в целом повторяющая изобретение его русского коллеги. К лету 1897 г. Попов провел серию экспериментов по радиотелеграфной связи на кораблях Балтийского флота с достижением максимальной дальности 5000 м. Между тем в июне того же года патент на «усовершенствование в передаче звука на расстояниие посредством аппаратуры» получил Маркони. На этом основании на Западе его признали изобретателем радио, что до сих пор является исторической ошибкой. Однако все же следует отдать должное Маркони в дальнейшем развитии беспроволочной связи. В 1901 г. благодаря его усилиям устанавливается радиосвязь через Атлантический океан, а спустя семь лет она становится регулярной. Данный промежуток времени совпал с созданием электронной лампы, что послужило началу развития радиоэлектроники. В свою очередь использование ламповых приемников позволило уже в 20-х гг. XX в. приступить к массовому радиовещанию. В европейской части СССР оно началось в 1924 г., а в азиатской – только через три года. Следует подчеркнуть, что Омск был первым городом на территории Урала, Сибири и Дальнего Востока, где были налажены плановые радиопередачи. Самая ранняя из них состоялась 26 апреля 1927 г., она осуществлялась через 80 репродукторов, установленных в разных концах города. Вскоре радиоприемник стал главным средством информации в каждой семье, пока его не сменил телевизор.

Процесс создания телевидения с самого начала носил эволюционный интернациональный характер, поэтому ответить на вопрос, кто и когда его изобрел, довольно сложно. В конце XIX – начале XX в. в 11 странах в патентные бюро было представлено более 30 различных проектов прообраза телевизионных устройств, причем с заметным вкладом представителей России. Так, в 1880 г. П. И. Бахметьев, обучаясь в Цюрихском университете, разработал устройство телефотографа, одного из первых предшественников телевизора. Трехцветную телевизионную систему в конце 1899 г. патентует технолог из Казани А. А. Полумордвинов. Активно разрабатывает теорию электровидения военный инженер К. Д. Перский. Именно он в 1900 г. впервые ввел в оборот термин «телевидение» в обзорном докладе, прочитанном на международном конгрессе в Париже. В 1907 г. преподаватель Петербургского технологического института Б. Л. Розинг запросил патент в России, Англии и Германии на изобретенный им «способ электрической передачи визуальных изображений с использованием катодной трубки». Постройку лабораторного образца своей аппаратуры ученый завершил к маю 1911 г. Именно тогда ему удалось получить первое в мире телевизионное изображение. Правда, сделано это было с учетом ряда достижений его английских и германских коллег. За указанные заслуги Б. Л. Розинг был награжден Золотой медалью Русского технического общества. Однако до использования телевизионных аппаратов на практике было еще далеко. Первую реально действующую систему телевидения создал англичанин Джордж Берд, который организовал ее демонстрацию в 1926 г. Начиная с 1929 г. Британская радиовещательная корпорация воспользовалась этой системой для экспериментальных передач, а в конце 1936 г. она открывает телевизионный эфир, впрочем, не доступный еще для массового зрителя. Так появилось телевидение, далее оно только совершенствовалось и развивалось.

Логическим результатом эволюции радиоэлектронных технологий стало создание ЭВМ. Назвать точную дату изобретения и автора первой электронной вычислительной машины достаточно сложно, поскольку не ясно, какое именно устройство следует считать ее прототипом. Большинство исследователей относят данное время к 30-м гг. XIX в., когда английский математик Чарльз Беббидж начал работу по созданию аналитической машины. Она отличалась от уже существовавших автоматических вычислительных приборов наличием «склада памяти», в котором могли храниться до 100 чисел. Машина была способна осуществлять 60 сложений в минуту или производить умножение двух пятидесятизначных чисел. При этом программы для ее использования составляла дочь великого поэта Байрона леди Лавлайс. На этом основании она стала считаться первым программистом в истории техники. Однако дальнейшая разработка проекта Аналитической машины была остановлена. Английское правительство не увидело в ней практической пользы, отправив ее в музей Королевского колледжа в Лондоне. К идеям Беббиджа конструкторы вернулись лишь в конце XIX в. В 1890 г. Герман Холлерит использовал созданную им электромеханическую машину для обработки результатов переписи населения США. С его именем связано также образование первой в мире фирмы, специализирующейся на изготовлении перфокарт и счетно-программных устройств. Впоследствии эта фирма получила название «IBM» – ныне один из крупнейших в мире производителей ЭВМ.

Первые проекты электронных вычислительных машин стали появляться в конце 30-х гг. XX в. Так, в 1937 г. сотрудник Гарвардского университета Говард Айкен приступил к созданию принципиально нового вычислительного устройства на электромагнитных реле. При поддержке корпорации IBM к январю 1943 г. он построил ЭВМ, состоящую из 750 тыс. частей и 72 аккумуляторов. Весила машина 5 т при длине 15 м. Ей необходима была целая секунда на операцию сложения и в шесть раз больше – на процесс умножения чисел. Вместе с тем реализация проекта Айкена доказала возможность создания и эксплуатации подобных устройств. Первая электронно-вычислительная машина с автоматическим программным управлением была разработана сотрудником Пенсильванского университета США Максом Эккертом в 1946 г., она осуществляла уже 5000 операций сложения в секунду. Через три года появляется первая ЭВМ современного типа, построенная коллективом специалистов из Кембриджского университета под руководством Мориса Уилкса при участии Алана Тьюринга, в ее запоминающем устройстве могло храниться 512 чисел в пределах 10 млн каждое. На операцию сложения машине требовалось всего 0,0001 с, а умножение она производила за 0,01 с. Разработка первой отечественной ЭВМ велась с 1947 г. в Институте электротехники Академии наук Украины под руководством С. А. Лебедева. Именно там была создана МЭСМ – малая электронная счетная машина, начало практического использования которой относится к 1951 г. Серийное производство ЭВМ было налажено в СССР и США по сути дела одновременно. Парк электронно-вычислительных машин увеличивался высокими темпами. Так, если в начале 50-х гг. XX в. их количество исчислялось десятками, то в 1965 г. во всем мире использовалось уже около 40 тыс. ЭВМ, а в 1970 г. – свыше 100 тыс.

В конце 60-х – первой половине 70-х гг. XX в. разрабатываются и начинают использоваться персональные компьютеры. По данным сборника русских рекордов «Диво», изданного в Москве в 1991 г., первый компьютер такого рода был изобретен в Омске. Этого же мнения придерживается академик С. П. Капица. Автор гениального изобретения – член Российской инженерной академии наук А. А. Горохов. В 1954 г. он окончил Омский техникум транспортного строительства, а затем – Московский политехнический институт заочно. Его трудовая биография началась на Омской железной дороге, продолжилась на радиозаводе им. Попова и завершилась в местном филиале Научно-исследовательского института технологии машиностроения. Этот НИИ тогда находился при Омском авиационном заводе, где в 1968 г. и был изобретен персональный компьютер. Правда, в проекте он назывался «программирующим прибором», на который и было выдано в 1973 г. авторское свидетельство № 383005. Однако для внедрения изобретения в производство нужен был промышленный образец, но на его изготовление в Министерстве общего машиностроения не были выделены средства по причине некомпетентности и недальновидности чиновников. В результате страна потеряла стратегическое изобретение, а в 1975 г. американская фирма «Эппл компьютерз» начала производство персональных ЭВМ.

Дальнейшее развитие электронных технологий привело к компьютерному буму на рубеже XX – XXI вв. Сейчас в мире насчитывается не менее 5 млн высокопроизводительных ЭВМ, а персональные компьютеры в развитых странах стали предметом первой необходимости для большинства граждан. Параллельно этому идет процесс постоянного совершенствования электронно-вычислительных машин. В 2005 г. специалистами США был создан компьютер, рассчитанный на квадриллион (1000 трлн) операций в секунду. По своей эффективности этот компьютер в восемь раз превзошел ЭВМ пятого поколения. Компьютер располагал информацией, равной объему примерно 1 трлн книг. В научных кругах его стали называть суперкомпьютером будущего. Однако уже через четыре года в Государственном университете оборонных технологий КНР разрабатывается компьютер, способный совершать уже более одного квадриллиона операций в секунду. Наряду с ЭВМ универсального применения в настоящее время создается уникальная электронная техника специального назначения. Так, представители инженерного персонала частной американской компании «Радиэйшн инкорпорейтед» сконструировали машину, способную печатать 30 тыс. строк в минуту. Таким образом, теперь появилась возможность воспроизвести весь текст Библии (773692 слова) за 65 с.

Современные ЭВМ дают возможность хранения, обработки, быстрого поиска и передачи информации, что означает революцию в системах накопления и освоения знаний. Наступает очень важный в жизни человечества этап развития «безбумажной информатики», когда информация поступает к специалистам прямо на рабочее место независимо от дальности ее базирования. Не менее важное значение приобретает внедрение средств глобальной связи в быт, что наблюдается сейчас благодаря развитию Интернета. Это явление современной цивилизации, возникшее в 90-х гг. XX в., не минуло и нашу страну. У истоков отечественного Интернета стояла группа энтузиастов из числа программистов МГУ им. Ломоносова и электронщиков Московского инженерно-физического института во главе с М. И. Давидовым. Опираясь на «Закон о кооперации», они за год до распада СССР создали компанию «ДЕМОС-Интернет», когда о личных компьютерах никто не мог даже мечтать. Однако уже к 2003 г. число пользователей Интернета в Российской Федерации достигло 11,5 млн чел., с каждым годом продолжая расти быстрыми тепами. Сейчас по этому показателю Россия делит с Бразилией шестое место в мире. На первом месте в данное время находится Китай, где проживает 180 млн пользователей Интернета. За ним следуют США и Япония, в которых этот показатель, рассчитанный на душу населения, естественно, выше, чем в КНР.

Появление в научном мире значительного количества высококлассных ЭВМ способствовало формированию технической базы кибернетики. Объектом исследования этой науки стали общие законы получения, хранения, передачи и переработки информации. К кибернетическим системам относятся не только автоматические процессы в технике, ЭВМ, но также и человеческий мозг, биологические популяции, общества людей и т. д. Такой подход создал возможность использовать уже биологические процессы в промышленном производстве, технике. Появились совершенно новые отрасли знаний – биотехнология и генная инженерия. XX век – век постоянного развития научно-технической революции, в ходе осуществления которой наука сначала превратилась в производительную силу общества, а затем синтезировалась с техникой, образуя единую систему. По прогнозам ученых, в XXI в. грядет биотехнологическая революция, которая объективно должна привести к образованию системы «наука – техника – природа». Какими будут в этих условиях технические достижения человечества, покажет будущее.

6. ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК