Древнейшие устройства для вычислений.

ИСТОРИЯ Вычислительной техники

 

1. Древнейшие устройства для вычислений.

2. От логарифмической линейки до арифмометра. Разностная машина Чарльза Беббиджа.

3. Вычислительные устройства до 1930-х гг.

4. Первые ЭВМ.

5. I поколение ЭВМ (1946–1960).

6. II поколение ЭВМ (1955–1964).

7. III поколение ЭВМ (1964–1971).

8. IV поколение ЭВМ (1971 –по сей день).

 

История компьютера тесным образом связана с попытками облегчить и автоматизировать большие объемы вычислений. Даже простые арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Поэтому рано или поздно должны были появиться устройства, облегчающие выполнение повседневных расчетов.

 

Наиболее простой и самый древний способ вычисления это счет на пальцах.

Обнаруженная в раскопках так называемая «вестоницкая кость» с зарубками, оставленная древнем человеком еще 30 тыс. лет до нашей эры, позволяет историкам предположить, что уже тогда предки современного человека были знакомы с зачатками счета.

Счетные палочки, небольшие камнии др.

Абак впервые появился, вероятно, в Древнем Вавилоне ок. 3 тыс. до н. э. Первоначально представлял собой доску, разграфленную на полосы или со сделанными углублениями. Счетные марки (камешки, косточки) передвигались по линиям или углублениям. В 5 в. до н. э. в Египте вместо линий и углублений стали использовать палочки и проволоку с нанизанными камешками.

Древние астрономы начали использовать различные приспособления для удобства наблюдения за небесными телами.Небесный диск из Небры (его принято относить к унетицкой культуре Центральной Европы ок. XVII в. до н. э.) – бронзовый диск диаметром 30 см. Существует гипотеза, что диск использовался для измерения угла между точками восхода и захода солнца во время солнцестояний, его следует признать древнейшим переносным устройством для такого рода измерений.

Архимед построилпланетарийили«небесную сферу», при движении которой можно было наблюдать движение пяти планет, восход Солнца и Луны, фазы и затмения Луны, исчезновение обоих тел за линией горизонта. Занимался проблемой определения расстояний до планет; предположительно в основе его вычислений лежала система мира с центром в Земле, но планетами Меркурием, Венерой и Марсом, обращающимися вокруг Солнца и вместе ним – вокруг Земли. Основой механического глобуса Архимеда был обычный звездный глобус, на поверхность которого наносятся звезды, фигуры созвездий, небесный экватор и эклиптика- линия пересечения плоскости земной орбиты с небесной сферой. Вдоль эклиптики расположены 12 зодиакальных созвездий, через которые движется Солнце, проходя одно созвездие в месяц. Не выходят за пределы зодиака и другие небесные тела - Луна и планеты. Глобус закрепляется на оси, направленной на полюс мира (полярную звезду), и погружается до половины в кольцо, изображающее горизонт. Поворачивая шар на нужные углы, можно было легко узнать вид неба в любое время. Какая-то часть шара никогда не оказывалась выше горизонта. В этой части находились созвездия южного полушария, неизвестные ученым того времени. Солнце, Луна и звезды на обычном звездном глобусе отсутствуют, их невозможно изобразить, так как они непрерывно меняют свое положение по отношению к звездам. Архимед заставил перемещаться макеты этих светил с помощью специальных механизмов.

В 1902 году недалеко от греческого острова Антикитера была обнаружена уникальная находка, которой спустя 100 лет суждено было стать настоящей сенсацией. Речь идет о так называемом Антикитерском механизме.

Механизм содержал большое число бронзовых шестерен в деревянном корпусе, на котором были размещены циферблаты со стрелками и, по реконструкции, использовался для расчета движения небесных тел. Другие устройства подобной сложности неизвестны в эллинистической культуре. В нем используется дифференциальная передача, которая, как ранее считалось, изобретена не раньше XVI века, а уровень миниатюризации и сложность сопоставимы с механическими часами XVIII века. Ориентировочные размеры механизма в сборе 33x18x10 см.

30 июля 2008 года в Афинах был озвучен окончательный доклад о результатах исследования механизма:

1) устройство могло выполнять операции сложения, вычитания и деления. Из этого следует, что перед нами – нечто вроде древнего калькулятора;

2) механизм способен учитывать эллиптическую орбиту движения Луны;

3) обратная сторона механизма, сильно поврежденная, использовалась для предсказания солнечных и лунных затмений.