История развития ЭВМ в России

Необходимость в вычислениях всегда была неразрывно связана с практической деятельностью человека. Понятие числа возникло задолго до появления письменности. Люди очень медленно и трудно учились считать, передовая свой опыт из поколения в поколение. По мере роста потребностей в вычислениях и развития методов вычислений возникали и развивались приспособления для счета. Древнейшим счетным инструментом, который сама природа предоставила природа в распоряжение человека, была его собственная рука. Для облегчения счета люди стали использовать пальцы - сначала одной руки, затем обеих, а в некоторых племенах и пальцы ног. Счет на пальцах использовался очень долго - время его возникновения определить очень трудно. В XVI в. его приёмы излагались еще в учебниках. В наше время им пользуются остальные народности и маленькие дети, постигающие понятие числа. Следующим шагом в развитии счета стало использование камешков или других предметов, а для запоминания чисел - зарубок на палках или костях животных, узелков на верёвках Предпосылки развития ЭВМ

Примерно в VI в. н. Э в Индии сформировались весьма совершенные способы записи чисел и правила выполнения арифметических операций, называемые ныне десятичной системой счисления Значки, с помощью которых записываются числа, были придуманы в Индии, но к нам пришли из Персии, поэтому мы называем их арабскими цифрами. Блестящим достижением математики явилось изобретение логарифмов Джоном Непером ( ). Это дало возможность заменить умножение и деление сложением и вычитанием и привело к созданию намного более совершенного и очень полезного инструмента - логарифмической линейки. Вычисления с помощью логарифмической линейки производятся быстро, просто, но приближенно. И, следовательно, она не годится для точных, например финансовых расчетов. Предпосылки развития ЭВМ

Эскиз механического суммирующего устройства был разработан еще Леонардо да Винчи ( ) Первая механическая счетная машина была изготовлена в 1623 г. профессором математики Вильгельмом Шиккардом ( ). Но машина Шиккарда вскоре сгорела во время пожара, а рукописи Леонардо да Винчи были обнаружены лишь в 1967 г. Поэтому биография механических вычислительных устройств ведется от суммирующей машины. изготовленной в 1642 г. Блезом Паскалем ( ), в дальнейшем великим математиком и физиком. Предпосылки развития ЭВМ Механическое суммирующее устройство Леонардо да Винчи Механическая счетная машина Вильгельма Шиккарда Суммирующая машина Паскаля

В 1673 г. другой великий математик Лейбниц разработал счетное устройство, на котором уже можно было умножать и делить. С некоторыми усовершенствованиями эти машины, а названы они были арифмометрами, использовались до недавнего времени. Суммирующие машины, изобретавшиеся в XVII-XVIII вв., были ненадежны, неудобны в работе и не были еще по- настоящему необходимыми. Лишь в XIX столетии рост промышленности, транспорта и расширение коммерческой деятельности банков сделали построение быстродействующих и надежных счетных машин актуальной задачей. Первая фирма специализировавшаяся по выпуску счетных машин, была основана в США в 1887 г. В России арифмометры начали выпускаться с 1894 г. и производились более 70 лет. Все вычислительные устройства, о которых шла речь, были ручными, т. е. требовали участия человека в процессе вычислений. Для выполнения каждой операции нужно было набрать исходные данные и привести в движение счетные элементы механизма. Результаты почти всех операций необходимо было записывать. Даже использование современных электронных калькуляторов инженерного типа, выполняющих арифметические операции за доли секунды, не даст большого выигрыша в скорости, так как почти всё время занимает набор чисел на клавиатуре и запись промежуточных результатов. Предпосылки развития ЭВМ

Мысль о создании автоматической вычислительной машины, которая бы работала без участия человека, впервые была высказана английским математиком Чарльзом Бэббиджем ( ) в начале XIX в. В гг. он построил машину, которая могла вычислять таблицы значений многочленов второго порядка. С 1934 г. и до конца жизни Ч. Бэббидж работал над чертежами универсальной вычислительной машины, но сложность разработки чисто механического устройства и финансовые трудности не позволили ему изготовить работающий экземпляр. Сущность идеи Бэббиджа Заключалась в том, что машина могла бы автоматически выполнить арифметические операции, если бы ей каким - либо образом было задано, какие операции, с какими числами и в какой последовательности она должна выполнить. Однако недостаточный уровень развития техники привёл к тому, что идеи Бэббиджа были осуществлены только в конце 30-х годов 20 века в машинах, работавших на электромагнитных реле. Первые вычислительные машины, у которых основными элементами были не реле, а электронные лампы были построены в Англии и США в гг. В СССР первая ЭВМ была построена в 1950 г. в Киеве под руководством академика С. А. Лебедева. Она называлась МЭСМ - малая электронно-счетная машина. Это было экспериментальное изделие, но уже в 1952 г. появилась серийно выпускаемая машина БЭСМ - быстродействующая электронно-счетная машина Предпосылки развития ЭВМ Малая электронно-счетная машина

В нашей стране в 1948 г. проблемы развития вычислительной техники становятся общегосударственной задачей. Развернулись работы по созданию серийных ЭВМ первого поколения. В 1950 г. в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) организован отдел цифровых ЭВМ для разработки и создания большой ЭВМ. В 1951 г. здесь была спроектирована машина БЭСМ (Большая Электронная Счётная Машина), а в 1952 г. началась её опытная эксплуатация. В проекте вначале предполагалось применить память на трубках Вильямса, но до 1955 г. в качестве элементов памяти в ней использовались ртутные линии задержки. По тем временам БЭСМ была весьма производительной машиной оп / с. Она имела трёхадресную систему команд, а для упрощения программирования широко применялся метод стандартных программ, который в дальнейшем положил начало модульному программированию, пакетам прикладных программ. Серийно машина стала выпускаться в 1956 г. под названием БЭСМ - 2. Развитие ЭВМ в России БЭСМ -2

В этот же период в КБ, руководимом М. А. Лесечко, началось проектирование другой ЭВМ, получившей название '' Стрела ''. Осваивать серийное производство этой машины было поручено московскому заводу САМ. Главным конструктором стал Ю. А. Базилевский, а одним из его помощников - Б. И. Рамеев, в дальнейшем конструктор серии '' Урал ''. Проблемы серийного производства предопределили некоторые особенности '' Стрелы '': невысокое по сравнению с БЭСМ быстродействие, просторный монтаж и т. д. В машине в качестве внешней памяти применялись 45 - дорожечные магнитные ленты, а оперативная память - на трубках Вильямса. '' Стрела '' имела большую разрядность и удобную систему команд. Первая ЭВМ '' Стрела '' была установлена в отделении прикладной математики Математического института АН (МИАН), а в конце 1953 г. началось серийное её производство. Развитие ЭВМ в России ЭВМ - '' Стрела ''

В лаборатории электросхем энергетического института под руководством И. С. Брука в 1951 г. построили макет небольшой ЭВМ первого поколения под названием М-1. В следующем году здесь была создана вычислительная машина М - 2, которая положила начало созданию экономичных машин среднего класса. Одним из ведущих разработчиков данной машины был М. А. Карцев, внёсший впоследствии большой вклад в развитие отечественной вычислительной техники. В машине М - 2 использовались 1879 ламп, меньше, чем в '' Стреле '', а средняя производительность составляла 2000 оп / с. Были задействованы 3 типа памяти: электростатическая на 34 трубках Вильямса, на магнитном барабане и на магнитной ленте с использованием обычного для того времени магнитофона МАГ - 8. В г. г. коллектив лаборатории выпустил малую ЭВМ М - 3 с быстродействием 30 оп / с и оперативной памятью на магнитном барабане. Особенность М - 3 заключалась в том, что для центрального устройства управления был использован асинхронный принцип работы. Необходимо отметить, что в 1956 г. коллектив И. С. Брука выделился из состава энергетического института и образовал Лабораторию управляющих машин и систем, ставшую впоследствии Институтом электронных управляющих машин (ИНЭУМ). Развитие ЭВМ в России М-1 М-2 М-3

Ещё одна разработка малой вычислительной машины под названием '' Урал '' была закончена в 1954 г. коллективом сотрудников под руководством Рамеева.. Эта машина стала родоначальником целого семейства ''Уралов'', последняя серия которых ('' Урал - 16 ''), была выпущена в 1967 г. Простота машины, удачная конструкция, невысокая стоимость обусловили её широкое применение. В 1955 г. был создан Вычислительный центр Академии наук, предназначенный для ведения научной работы в области машинной математики и для предоставления открытого вычислительного обслуживания другим организациям Академии. Развитие ЭВМ в России '' Урал - 1 '' '' Урал - 16 ''

Во второй половине 50 - х г. г. в нашей стране было выпущено ещё 8 типов машин по вакуумно-ламповой технологии. Из них наиболее удачной была ЭВМ М - 20, созданная под руководством С. А. Лебедева, который в 1954 г. возглавил ИТМ и ВТ. Машина отличалась высокой производительностью (20 тыс. оп / с), что было достигнуто использованием совершенной элементной базы и соответствующей функционально - структурной организации. Как отмечают А. И. Ершов и М. Р. Шура - Бура, '' эта солидная основа возлагала большую ответственность на разработчиков, поскольку машина, а более точно её архитектуре, предстояло воплотиться в нескольких крупных сериях (М - 20, БЭСМ - 3М, БЭСМ - 4, М - 220, М - 222) ''. Серийный выпуск ЭВМ М - 20 был начат в 1959 г.. Развитие ЭВМ в России ЭВМ М-20

В 1958 г. под руководством В. М. Глушкова ( ) в Институте кибернетики АН Украины была создана вычислительная машина '' Киев '', имевшая производительность тыс. оп / с. ЭВМ '' Киев '' впервые в нашей стране использовалась для дистанционного управления технологическими процессами. В то же время в Минске под руководством Г. П. Лопато и В. В. Пржиялковского начались работы по созданию первой машины известного в дальнейшем семейства '' Минск - 1 ''. Она выпускалась минским заводом вычислительных машин в различных модификациях: '' Минск - 1 '', '' Минск - 11 '', '' Минск - 12 '', '' Минск - 14 ''. Машина широко использовалась в вычислительных центрах нашей страны. Средняя производительность машины составляла тыс. оп / с. При рассмотрении техники компьютеров первого поколения, необходимо особо остановиться на одном из устройств ввода - вывода. С начала появления первых компьютеров выявилось противоречие между высоким быстродействием центральных устройств и низкой скоростью работы внешних устройств. Кроме того, выявилось несовершенство и неудобство этих устройств. Развитие ЭВМ в России ЭВМ - '' Киев ''

1963 г. - начало выпуска ЭВМ "Минск- 32" с внешней памятью на сменных магнитных дисках. Появились машины второго поколения, построенные на неполупроводниковой элементной базе - на магнитных элементах. Так, в МГУ им. М.В. Ломоносова коллективом под руководством Н.П. Брусенцова была создана машина Сетунь (производившаяся серийно в годах). Машина "Сетунь" является малогабаритной машиной, выполненной на магнитных элементах. Это одноадресная машина с фиксированной запятой. В качестве системы счисления в ней используется троичная система с цифрами 0, 1, - 1. "Сетунь" является первой в мире машиной, использующей эту систему счисления. Развитие ЭВМ в России Минск - 32 «Сетунь»

В 1967 г. под руководством С.А. Лебедева и В.М. Мельникова в ИТМ и ВТ создана быстродействующая вычислительная машина БЭСМ- 6. За ним последовал "Эльбрус" - ЭВМ нового типа, производительностью 10 млн. опер. /с. В 1968 году в Минске началась работа над первой машиной семейства ЕС г. - начало выпуска моделей серии ЕС, ЕС-1020 (20 тыс. оп/сек), Развитие ЭВМ в России БЭСМ - 6 ЕС

В 1986 году в СССР начинается выпуск одной из самых популярных машин линии СМ, микро ЭВМ СМ 1810, которая тоже могла выступать в роли персонального компьютера. Стоит упомянуть те персональные компьютеры, которые в середине 80-х годов выпускала отечественная промышленность. По уровню возможностей их делили на бытовые и профессиональные. К классу бытовых относилась выпускавшаяся в Зеленограде "Электроника БК-0010" (БК - бытовой компьютер), которая в качестве дисплея использовала обычный телевизор и обеспечивала всего 64 Кбайт ОЗУ. А другая разработка Министерства электронной промышленности, "Электроника-85", была оснащена специальным дисплеем и 4 Мбайт оперативной памяти. К классу профессиональных относилась и машина под названием "Искра-226". Развитие ЭВМ в России СМ 1810 Электроника БК-0010

Конец 80-х - конец эпохи советского компьютерстроения. Время расцвета отечественных школ по разработке ЭВМ уже позади. Однако их 40-летняя история имела достойный, хотя и несколько грустный финал. В 1989 году завершается работа над двумя последними советскими супер ЭВМ - введена в опытную эксплуатацию "Электроника СС БИС" и закончена разработка "Эльбруса 3-1". Обе машины - плод творческих усилий крупнейших советских инженеров, учеников Сергея Алексеевича Лебедева. Развитие ЭВМ в России