Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет

Приведен краткий очерк из всемирной истории изобретения человечеством компьютера и глобальной информационной сети Интернет.

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2014
Автор:	Баранов, М.И.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2014
Назва видання:	Електротехніка і електромеханіка
Теми:	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148712
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 3. — С. 3–13. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-148712
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1487122019-09-22T14:00:38Z Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет Баранов, М.И. Електротехніка. Визначні події. Славетні імена Приведен краткий очерк из всемирной истории изобретения человечеством компьютера и глобальной информационной сети Интернет. Наведено короткий нарис з всесвітньої історії винаходу людством комп'ютера і глобальної інформаційної мережі Інтернет. A brief scientific and historical essay on the history of invention of a computer and the Internet global information network is given. 2014 Article Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 3. — С. 3–13. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 2074-272X DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2014.3.01 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148712 621.3:537.311:910.4 ru Електротехніка і електромеханіка Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена Електротехніка. Визначні події. Славетні імена
spellingShingle	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена Електротехніка. Визначні події. Славетні імена Баранов, М.И. Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет Електротехніка і електромеханіка
description	Приведен краткий очерк из всемирной истории изобретения человечеством компьютера и глобальной информационной сети Интернет.
format	Article
author	Баранов, М.И.
author_facet	Баранов, М.И.
author_sort	Баранов, М.И.
title	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет
title_short	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет
title_full	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет
title_fullStr	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет
title_full_unstemmed	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет
title_sort	антология выдающихся достижений в науке и технике. часть 20: изобретение компьютера и информационной сети интернет
publisher	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
publishDate	2014
topic_facet	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148712
citation_txt	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 3. — С. 3–13. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
series	Електротехніка і електромеханіка
work_keys_str_mv	AT baranovmi antologiâvydaûŝihsâdostiženijvnaukeitehnikečastʹ20izobreteniekompʹûteraiinformacionnojsetiinternet
first_indexed	2025-07-12T20:02:41Z
last_indexed	2025-07-12T20:02:41Z
_version_	1837472749922025472
fulltext	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №3 3 © М.И. Баранов УДК 621.3:537.311:910.4 М.И. Баранов АНТОЛОГИЯ ВЫДАЮЩИХСЯ ДОСТИЖЕНИЙ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ. ЧАСТЬ 20: ИЗОБРЕТЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА И ИНФОРМАЦИОННОЙ СЕТИ ИНТЕРНЕТ Наведено короткий нарис з всесвітньої історії винаходу людством комп'ютера і глобальної інформаційної мережі Інтернет. Приведен краткий очерк из всемирной истории изобретения человечеством компьютера и глобальной информацион- ной сети Интернет. ВВЕДЕНИЕ По мере исторической эволюции нашей цивили- зации на Земле, ее непрерывного количественного и качественного развития используемая людьми техни- ка становилась все более сложной. К середине 20-го столетия на смену отдельным машинам в цеха произ- водственных предприятий развитых стран мира при- шли целые системы разнообразных машин, управлять которыми было уже не под силу одному человеку. То же самое происходило и в человеческом социуме, насыщенном большими потоками многообразной ин- формации (данный термин происходит от латинского слова "informatio" − "разъяснение" и обозначает "све- дения, являющиеся объектом хранения, переработки и передачи" [1]). Разумно распоряжаться подобной обширной информацией людям становилось все труд- нее. Поэтому в нашем обществе объективно появи- лись первые электронно-вычислительные машины (ЭВМ), выполняющие вначале роль больших кальку- ляторов (этот термин происходит от латинского сло- ва "calculatio" − "подсчет" и обозначает "устройство для выполнения математических операций над чис- лами" [1]), предназначенных для сравнительно быст- рого решения различных сложных вычислительных научно-технических задач. В человеческом обществе в этот временной период стала назревать острая необ- ходимость в науке об управлении потоками всевоз- можной информации, а также сложными технически- ми и социальными процессами и системами, состоя- щими из большого количества технических или био- логических объектов. Причем, такой фундаменталь- ной науки, которая бы сумела сформулировать общие закономерности для процессов управления и передачи информации в сложных машинах, включая ЭВМ и технические устройства с элементами искусственного разума, в живых организмах и человеческом общест- ве. В этой связи первоначально рассмотрим вкратце историю становления и развития данной науки − ки- бернетики (это название происходит от греческого слова "kybernētikē" − "искусство управления" [1]), на- ходящейся в основе создания компьютеров (данное название происходит от английского слова "computer" − "вычислитель" [1]) и всех информационных систем. 1. ЗАРОЖДЕНИЕ КИБЕРНЕТИКИ И ЕЕ НЕКОТОРЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ Современная кибернетика зарождалась в услови- ях проведений исследований, объединяющих области систем управления, теории электрических цепей, ма- шиностроения, математического моделирования, ма- тематической логики, эволюционной биологии и нев- рологии [2,3]. Ограничимся далее кратким рассмотре- нием такой отрасли кибернетики как техническая кибернетика, которая широко используется в облас- ти техники. В соответствии с современной классифи- кацией в зависимости от области применения кибер- нетических методов и средств различают также био- кибернетику, медицинскую и экономическую кибер- нетику [1]. Родоначальником технической кибернети- ки оказался выдающийся американский математик Норберт Винер (рис. 1), по существу научивший вы- числительные калькуляторы "думать". Важно заме- тить, что в молодом возрасте (в 21 год) он был уже доктором философии по специальности "математиче- ская логика", приглашенным на кафедру математики Массачусетского технологического института, яв- ляющегося крупнейшим научным центром США [2]. Рис. 1. Основоположник кибернетики, выдающийся американский ученый-математик Н. Винер (1894-1964 гг.) [2] После своего знакомства с американским конст- руктором первых ЭВМ Ваневаром Бушем он впервые стал задумываться над их быстродействием и путями ее увеличения. По мнению Н. Винера эта машина должна была сама управлять своими вычислительны- ми действиями. Кроме того, Н. Винер уже тогда счи- тал, что в ЭВМ необходимо заложить технические возможности и способности к ее самообучению. Для этого ЭВМ, как и человеку, была нужна, прежде все- го, большая память, способная хранить управляющие электрические сигналы и те сведения, которые маши- на получает в процессе своей работы. В 1948 году Н. Винер опубликовал свою известную книгу "Киберне- тика или управление и связь в животном и машине", в которой им и были заложены основы новой науки об информационном управлении техническими и биоло- гическими объектами и системами [2, 3]. В ней он написал об общих законах, действующих как для ав- томатических технических систем, организации лю- бого производства, так и для функционирования нервной системы человека. Данная книга послужила определенным инициирующим информационным импульсом для стремительного развития в нашем об- ществе кибернетики. Объектом кибернетики являются 4 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №3 практически все управляемые системы. Кибернетика, как известно, пользуется таким понятием как кибер- нетическая система, примером которой являются ЭВМ, автоматические регуляторы в технике, челове- ческий мозг, биологические популяции и человече- ское общество [3]. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элемен- тов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетика разрабатывает общие принципы соз- дания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основными техническими средст- вами для решения задач кибернетики стали ЭВМ [3]. Принято считать, что первая в мире искусствен- ная автоматическая регулирующая система в виде водяных часов была изобретена еще древнегреческим механиком Ктезибием [3]. Эти часы были первым искусственным автоматическим саморегулирующим- ся устройством, не требовавшим никакого внешнего вмешательства между обратной связью и управляю- щими механизмами. Ктезибий и другие мастера древ- ности (например, Герон Александрийский и китай- ский учёный Су Сун [3]), занимаясь областью инже- нерного дела, считаются одними из первых землян, изучавших кибернетические принципы построения технических объектов. Из истории техники известно, что исследование механизмов в машинах с корректи- рующей обратной связью датируется ещё концом 18- го столетия, когда паровой двигатель выдающегося английского механика-изобретателя Джеймса Уатта [4] был оборудован управляющим устройством − цен- тробежным регулятором обратной связи для того, чтобы управлять скоростью вала этого двигателя. От- метим и то, что в 1868 году выдающийся английский физик-теоретик Джеймс Максвелл опубликовал свою научную статью по управляющим устройствам, в ко- торой одним из первых рассмотрел и усовершенство- вал принципы саморегулирующихся устройств [3]. Системы электронного управления берут начало с работ американского инженера из "Bell Labs" Гароль- да Блэка в 1927 году по использованию отрицатель- ной обратной связи для управления усилителями [3]. Укажем здесь, что огромное влияние кибернети- ка имела на биологию, представляющую собой сово- купность наук о живой природе [1]. Благодаря ей воз- никла биологическая кибернетика (изучает общие закономерности управления и передачи информации в живых организмах [1]), бионика (изучает жизнедея- тельность организмов с целью использования откры- тых при этом закономерностей для решения инженер- ных задач [1]) и медицинская кибернетика (изучает общие закономерности управления и передачи ин- формации в человеке [1]). В последние годы благода- ря кибернетике быстро развивается синергетика − наука о самоорганизующихся системах в природных объектах [1, 3]. Среди важных достижений техниче- ской кибернетики следует указать создание внутрен- ней архитектуры современных ЭВМ, современной теории информации, теории управления, теории при- нятия решений и теории распознавания образов [2]. Данные рис. 2 наглядно иллюстрируют нам результа- ты возможного практического применения в управле- нии техническими системами кибернетических мето- дов (реальное применение этих методов было проде- монстрировано, например, специалистами США при запуске с поверхности Луны в июле 1969 года своего лунного модуля с двумя астронавтами на борту [5]). Отметим, что техническая кибернетика послужила отправной точкой для появления и таких современ- ных научных дисциплин как программирование и робототехника. Общеизвестно, что кибернетика как междисциплинарная наука возникла на стыке матема- тики, логики, семиотики, физиологии, биологии и социологии [3]. Считается, что чистой кибернетике присущи анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания мира. Исто- рически так сложилось, что возникновение киберне- тики как самостоятельной науки (1948 год, Н. Винер [2, 3]) напрямую связано с созданием в 1940-х годах первых цифровых ЭВМ, а развитие технической ки- бернетики в теоретических и практических аспектах − с прогрессом в области вычислительной техники. Рис. 2. Имитационный запуск автоматического космического аппарата с внеземной поверхности, осуществляемый только благодаря практическому использованию кибернетических методов управления техническими объектами [2] 2. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ Прежде чем рассматривать современный компь- ютер и его архитектуру остановимся вкратце на собы- тиях, предшествовавших его изобретению. Вычисли- тельная техника издревле являлась важнейшим ком- понентом процесса вычислений и обработки данных. Считается, что в Древнем Вавилоне примерно за 3000 лет до н. э. были изобретены первые счёты, называв- шиеся "абак" [3]. В Китае за 500 лет до н. э. появился более совершенный вариант арабского "абака" с кос- точками на соломинках − "суаньпань". В 16-ом веке в России появились счёты, содержащие 10 деревянных шариков на металлической проволоке (прообраз дере- вянных счетов, широко использовавшихся не так дав- но в бухгалтерском деле) [3]. Великий итальянский ученый-мыслитель и художник Леонардо да Винчи [6] в 1492 году выполнил эскиз 13-ти разрядного сум- мирующего устройства с десятизубцовыми кольцами (изготовленное в 20-ом столетии по его чертежам уст- ройство подтвердило работоспособность средневеко- вого проекта механического вычислителя). В 1623 году Ричард Деламейн создал круговую логарифми- ческую линейку. Выдающийся французский физик Блез Паскаль [6] в 1642 году создал первое реально осуществлённое и получившее в свое время извест- ность механическое цифровое вычислительное уст- ройство, названное "Паскалином" (рис. 3). Это уст- ройство суммировало и вычитало пятиразрядные де- сятичные числа. Под руководством Б. Паскаля было изготовлено более десяти таких вычислителей, при- чём последние модели его "Паскалина" оперировали уже числами с восемью десятичными разрядами [3]. ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №3 5 Рис. 3. Суммирующая механическая машина Б. Паскаля [3] В 1654 году появилась линейная логарифмиче- ская линейка, ставшая первым устройством, сделав- шим вычисления быстрыми и получившим широкое распространение в мире [3]. В 1673 году выдающийся немецкий ученый-математик Готфрид Лейбниц [6] построил механический калькулятор, который при помощи двоичной системы счисления выполнял опе- рации умножения, деления, сложения и вычитания чисел [3]. В 1801 году французский инженер Жозеф Жаккар построил ткацкий станок с программным управлением, программа работы которого задавалась с помощью сменного комплекта перфокарт. В 1820 году француз Тома де Кальмар начал первый про- мышленный выпуск механических арифмометров для выполнения математических операций над чис- лами [3]. В 1822 году английский математик Чарльз Бэббидж изобрёл (но построить не смог) первую раз- ностную машину (специализированный арифмометр для автоматического построения математических таб- лиц). В 1855 году шведским братьям Георгу и Эдвар- ду Шутцам удалось построить первую разностную машину на основе работ Ч. Бэббиджа. Выдающимся российским математиком П.Л. Чебышевым в 1876 году был создан суммирующий аппарат с непрерыв- ной передачей десятков [3]. В 1881 году этот ученый сконструировал к нему (вычислителю) приставку для умножения и деления чисел (арифмометр Чебышева). К 1887 году американский инженер Герман Холлерит разработал электрический автоматический табулятор, использовавшийся в переписях населения как США (в 1890 и 1900 гг.), так и России (в 1897 году). По техни- ческому проекту выдающегося российского ученого- математика и механика А.Н. Крылова [6] в 1912 году была впервые создана машина для интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений [3]. В 1927 году в Массачусетском технологическом инсти- туте (США) был изобретён аналоговый компьютер [3]. В 1938 году немецкий инженер Конрад Цузе по- строил механические программируемые цифровые машины Z1 и Z2. Модель компьютера Z1 в настоящее время хранится в Немецком техническом музее (г. Берлин) [3]. В 1941 году К. Цузе создал первую циф- ровую вычислительную машину Z3, обладающую всеми свойствами современного цифрового компью- тера [3]. В начале 1943 года успешные испытания прошла первая американская цифровая вычислитель- ная машина "Марк-I", созданная на основе десятич- ной системы счисления и предназначенная для вы- полнения баллистических расчётов военно-морского флота США. В конце 1943 года заработала английская цифровая вычислительная машина специального на- значения "Колосс". Эта машина и обслуживающий ее персонал работали над расшифровкой секретных ко- дов фашистской Германии [3]. В 1944 году К. Цузе разработал в Германии ещё более быстрый цифровой компьютер Z4. В 1946 году в США был создан пер- вый универсальный электронный цифровой компью- тер "ENIAC" (рис. 4) [3]. В СССР первая электронная цифровая вычислительная машина с двоичной систе- мой счисления была создана научной группой акаде- мика С.А. Лебедева в 1950 году в Институте электро- техники АН УССР (г. Киев), ставшим в 1963 году Ин- ститутом электродинамики АН УССР [3]. Рис. 4. Американский цифровой компьютер "ENIAC" [3] В 1958 году талантливым советским инженером Н.П. Брусенцовым и его единомышленниками в Мос- ковском государственном университете им. М.В. Ло- моносова была построена цифровая ЭВМ "Сетунь" с позиционной симметричной троичной системой счис- ления [3]. После изобретения в 1959 году интеграль- ной микросхемы развитие компьютерной техники в развитых странах мира резко ускорилось. Причем, это развитие, как вскоре выяснилось, для количества (плотности) входящих в состав интегральных микро- схем (чипов) ЭВМ транзисторов подчиняется экспо- ненциальной зависимости (закон Гордона Мура) [3, 7]. Столь же стремительно стал развиваться и процесс миниатюризации компьютеров, обусловленный пере- ходом в ЭВМ (этому термину служит синоним "ком- пьютер") от вакуумных электронных ламп к миниа- тюрным полупроводниковым интегральным схемам. 3. ИЗОБРЕТЕНИЕ СОВРЕМЕННОГО КОМПЬЮТЕРА  Общие сведения. Важнейшим шагом в развитии вычислительной техники стал переход к внутреннему представлению чисел (в собственных электрических цепях ЭВМ) в двоичной форме (в виде единиц и ну- лей) [3]. Впервые принцип двоичного счисления был сформулирован еще в 17-ом веке выдающимся не- мецким математиком Г. Лейбницем [3, 6]. Считается, что это значительно упростило конструкции вычисли- тельных устройств и периферийного оборудования компьютеров. Принятие за основу двоичной системы счисления позволило более просто реализовывать в ЭВМ (сейчас эта аббревиатура практически вытесне- на термином "компьютер") арифметические функции и логические операции. Поэтому в большинстве со- временных компьютеров решаемая задача (проблема) сначала описывается в понятном им (компьютерам) виде (в двоичной системе счисления), а затем дейст- вия по её обработке в их устройствах сводятся к при- менению простой алгебры логики (булевой алгебры, основоположником которой в 19-ом веке стал извест- ный английский математик Дж. Буль [1, 3]). Посколь- ку практически все математические действия могут быть сведены к выполнению булевых (логических) операций, то достаточно быстрый электронный ком- пьютер может быть применим для решения большин- ства как математических задач, так и большинства задач по обработке информации, легко сводящихся к математическим операциям. При этом результаты выполненной на компьютере задачи могут быть пред- ставлены пользователю при помощи его различных устройств ввода-вывода информации (например, та- ких как ламповые индикаторы, мониторы и принте- ры). Современный компьютер не может самостоя- 6 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №3 тельно "понимать" те слова, которые он показывает на экране монитора (дисплея). Он лишь механически отображает заданные ему программой символы, ли- нии и цвета при помощи устройств ввода-вывода. Че- ловеческий же мозг пользователя сам признаёт в изо- бражённом на экране его монитора образы, числа или слова и придаёт им те или иные смысловые значения. Таким образом, современный компьютер при помощи программного обеспечения способен принимать, хра- нить и осуществлять поиск информации, а также об- рабатывать и выводить информацию на различные виды его устройств вывода. При помощи вычислений современный компьютер способен обрабатывать ин- формацию по заранее определённому пользователем алгоритму (этот термин происходит от латинского слова "algorithmi" − "система вычислений" [1]). В на- стоящее время функция вычислений для компьютеров становится второстепенной и большинство современ- ных компьютеров используется для обработки и управления информацией [3]. Заметим, что компью- терная информация в ЭВМ хранится в электронном виде в различных запоминающих устройствах, кото- рые называются компьютерной памятью. Для долго- временного хранения информации используются по- стоянные носители компьютерной памяти, которые служат при вводе данных в компьютер и при выводе результатов его работы. Для хранения выполняемых в данный момент программ и промежуточных данных используется оперативная память компьютера, кото- рая работает значительно быстрее постоянных носи- телей памяти. В компьютерной технике для обозначе- ния двоичных цифр применяется термин бит − со- кращение английского словосочетания "двоичная цифра" ("binary digit" − "bit"). Для передачи и хране- ния в ЭВМ информации применяют восьмибитовые коды − байты (byte). Существует 256 восьмибитовых чисел. Этого достаточно для кодирования всех за- главных и строчных букв всех национальных алфави- тов, цифр, знаков препинания, символов и служебных кодов, используемых при передаче информации [3, 8]. Количество информации измеряют в байтах. Заметим, что в одном байте достаточно информации для пред- ставления одной буквы алфавита или двух десятич- ных цифр. Один килобайт (1 Кбайт) равен 1024 байт, один мегабайт (1 Мбайт) равен 1024 Кбайт = 1048576 байт, а один гигабайт (1 Гбайт) равен 1024 Мбайт = 1073741824 байт [3]. Современные носители инфор- мации имеют емкость до десятков гигабайт. Для эф- фективного решения с помощью компьютера указан- ных выше вычислительных задач разной сложности человечество преодолело на пути своего научно- технического прогресса многие трудности неудачи.  Архитектура компьютеров. Способность цифровых ЭВМ к выполнению определённого изменяемого поль- зователем набора инструкций (программ) без необхо- димости физической переконфигурации вычислитель- ной машины является фундаментальной особенностью современного компьютера. Эта особенность получила свое дальнейшее развитие тогда, когда вычислительные машины приобрели способность динамически управ- лять процессом выполнения заданной им программы. Это позволяет компьютеру самостоятельно изменять порядок выполнения инструкций (программ) в зависи- мости от состояния его данных. Во время выполнения вычислений на ЭВМ часто бывает необходимо сохра- нить промежуточные данные для их дальнейшего ис- пользования. Производительность многих компьютеров в значительной степени определяется скоростью, с ко- торой они могут "читать" и "писать" значения данных в (из) памяти и её общей ёмкости [3]. Первоначально компьютерная память использовалась только для хра- нения промежуточных значений данных, но вскоре бы- ло предложено сохранять код программы в той же са- мой памяти, что и значения данных. Автором такого подхода оказался американский математик Джон фон Нейман (рис. 5), ставший одним из основоположников архитектуры современных компьютеров [3]. Кстати, термин архитектура происходит от греческого слова "architektonikē" − "искусство проектировать и стро- ить" [1]). В этой связи под архитектурой ЭВМ принято понимать наиболее общие принципы построения и функционирования компьютеров. Отсюда и появилось в области технической кибернетики и вычислительной техники понятие "архитектура фон Неймана" (1946 год) [3, 8]. В соответствии с "архитектурой фон Нейма- на" в состав компьютера должны входить: 1) устройст- во, выполняющее арифметические и логические опера- ции; 2) устройство управления; 3) запоминающее уст- ройство; 4) внешние устройства для ввода-вывода дан- ных обработки. Большинство современных компьюте- ров в целом соответствует указанным выше фундамен- тальным принципам Дж. фон Неймана [3, 8]. Рис. 5. Известный американский математик Джон фон Нейман (родился в Венгрии) − один из основоположников создания в мире архитектуры современных компьютеров [3] Однако, арифметическо-логическое устройство и устройство управления, как правило, в современных ЭВМ объединены в центральный процессор − вычис- лительный "мозг" электронной машины. Удачное тех- ническое решение Дж. фон Неймана используется и сегодня в большинстве компьютерных систем. Тем не менее, для управляющих электронных контроллеров (по сути микро-ЭВМ) более удобной оказалась схема, при которой значения обрабатываемых данных и про- граммы хранятся в различных разделах (частях) памя- ти компьютера ("гарвардская архитектура") [3, 8].  Классификация компьютеров. Остановимся на принятом подходе к вопросу классификации ЭВМ, изложенном в [3]. Современные компьютеры соглас- но информационным данным из [3, 8] различают:  По типу системы обработки потока поступающих данных, включающему: а) цифровую систему; б) ана- логовую систему.  По системам счисления, включающим: в) двоич- ную; г) троичную; д) четверичную; е) десятичную.  По элементной базе, включающей: ж) релейную; з) ламповую; и) феррит-диодную; к) транзисторную дис- кретную; л) транзисторную интегральную.  По назначению, содержащему: м) калькулятор; н) миникомпьютер; о) мейнфрейм (большой компью- тер); п) стационарный персональный компьютер; р) ноутбук; с) карманный компьютер; т) коммуникатор; у) смартфон; ф) надеваемый компьютер; х) планшет- ный компьютер; ц) сервер; ч) суперкомпьютер. ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №3 7 Для наглядности и лучшего представления рас- сматриваемой техники укажем далее изображения и основные свойства ряда приведенных типов компью- теров. На рис. 6 приведен общий вид современного миникомпьютера Wibrain B1 UMPC, работающего на процессоре с низким потреблением энергии Intel Pen- tium или VIA C7-M при частоте около 1 ГГц [8]. На рис. 7 показан внешний вид современного большого американского компьютера (мейнфрейма) IBM Sys- tem z9 (модель 2004 года) [9]. Мейнфрейм является большой высокопроизводительной универсальной ЭВМ со значительным объёмом оперативной и внеш- ней памяти, предназначенной для организации цен- трализованных хранилищ компьютерных данных большой ёмкости и оперативного выполнения высо- кообъемных вычислительных работ разного рода [9]. Рис. 6. Внешний вид современного миникомпьютера (ультрамобильного компьютера) Wibrain B1 UMPC [8] Рис. 7. Общий вид мейнфрейма IBM System z9 (модель 2004), выпускаемого американской корпорацией IBM [9] История мейнфреймов начинается с появления в в США в 1964 году универсальной компьютерной системы типа IBM System/360, на разработку которой корпорация IBM затратила около 5 миллиардов дол- ларов. Термин "мейнфрейм" происходит от названия типовых процессорных стоек этой системы. Клоны IBM System/360 выпускались во многих странах мира, в том числе и в СССР (вспомним компьютеры серии ЕС ЭВМ) [9]. На данный момент мейнфреймы амери- канской корпорации IBM занимают доминирующее положение на мировом рынке подобных ЭВМ. Мейн- фреймы IBM используются в более чем 25 000 орга- низаций по всему миру [9]. Сейчас в России этих ЭВМ функционирует до 7000. Около 70 % всех важ- ных бизнес-данных обрабатывается на мейнфреймах. На рис. 8 изображен внешний вид переносимого персонального компьютера − ноутбука. Этот вид компактного компьютера содержит все необходимые компоненты (в том числе и монитор) в одном не- большом корпусе, складывающемся в виде книги (от- сюда произошло и название данного вида персональ- ной ЭВМ) [10]. Подключая к ноутбуку внешние кла- виатуру, мышь, монитор, звуковые колонки, модемы, игровые устройства и иные внешние устройства, но- утбук можно превратить в настольный компьютер. Рис. 8. Внешний вид ноутбука Acer Aspire 8920 [10] Для достижения малых размеров в ноутбуках применяются специальные технологии: разработан- ные для них специализированные интегральные мик- росхемы (типа ASIC), запоминающие устройства и жёсткие диски уменьшенных габаритов, компактная клавиатура, не содержащая цифрового поля, внешние блоки питания и минимум интерфейсных гнезд для подключения внешних устройств. Ноутбуки содержат развитые средства подключения к проводным и бес- проводным сетям, встроенное мультимедийное обо- рудование (например, динамики, микрофон и веб- камеру). В последнее время вычислительная мощ- ность и функциональность ноутбуков не сильно усту- пают их старшим "собратьям" − стационарным пер- сональным компьютерам, а иногда и превосходит их. На рис. 9 представлены внешние виды современ- ного карманного компьютера ("личного цифрового секретаря") O2 XDA Iii и Acer 10 [10]. а б Рис. 9. Внешний вид современных карманных компьютеров O2 XDA Iii (а) и Acer 10 (б) (2009 год) [10] Отметим, что идея карманного компьютера ("на- ладонника") сформировалась в 1990-е годы. Предна- значен он для чтения пользователем книг, словарей, энциклопедий, а также электронной почты, веб- страниц, журналов и иных документов в разных тек- стовых форматах. Этот компьютер особенно эффек- тивен при наличии модуля GPS (глобальной системы позиционирования) и ряда специальных компьютер- ных программ для планирования различных маршру- тов на местности. Управление им, как правило, про- исходит с помощью небольшого по размерам и раз- решению экрана, чувствительного к нажатию пальца или специальной палочки-указки − стилуса (клавиа- тура и мышь отсутствуют). После презентации аппаратно-программной платформы Microsoft Tablet PC в ноябре 2002 года в мире оформилась новая разновидность ноутбуков, получившая название планшетного персонального компьютера (рис. 10) [10]. Они оборудованы сенсор- ным экраном и позволяют работать при помощи сти- луса или пальцев как с использованием, так и без ис- пользования клавиатуры и мыши. Главной отличи- тельной особенностью данного семейства персональ- 8 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №3 ных компьютеров являются их аппаратная совмести- мость с IBM PC-компьютерами и установленные на них полноценные операционные системы (например, Windows XP Tablet PC Edition и Windows 7) [10, 11]. Рис. 10. Внешний вид современного планшетного ноутбука Toshiba 3500 (2008 год) [10] С 2010 года после выпуска в США планшетника Apple iPad (рис. 11) широкое распространение полу- чили интернет-планшеты, совмещающие в себе каче- ства ноутбука и смартфона. Этот тип планшетных компьютеров с диагональю экрана от 4 до 11 дюймов имеет возможность быть постоянно подключённым к сети Интернет через средства беспроводного интер- нет-соединения Wi-Fi или 3G/4G. Для управления интернет-планшетом используется сенсорный экран, откликающийся на нажатие пальцев руки без исполь- зования физической клавиатуры и мыши. Интернет- планшеты удобно использовать для веб-серфинга (просмотра ряда веб-сайтов и веб-страниц), запуска веб-приложений и взаимодействия с веб-службами. Рис. 11. Внешний вид современного интернет-планшета Apple iPad (2010 год) [10] Суперкомпьютерами называются стационарные цифровые ЭВМ с наибольшими объемами памяти, находящиеся на пике доступных на сегодня вычисли- тельных мощностей, особенно в области математиче- ских операций с числами [11]. Современные супер- компьютеры используются для моделирования слож- ных физических и биологических процессов (напри- мер, для моделирования ядерных реакций, климати- ческих изменений на Земле, процессов в живой клетке и человеческом организме). По вычислительной мощ- ности суперкомпьютеры превосходят мейнфреймы (см. рис. 7), для которых производительность исчис- ляется в десятки миллионов операций в секунду, а время наработки на отказ составляет ~15 лет [11, 12].  Стационарный персональный компьютер. Весь спектр современных вычислительных систем можно разделить на три больших класса: миникомпьютеры (микрокомпьютеры), мейнфреймы и суперкомпьютеры [12, 13]. Основными признаками миникомпьютеров (микрокомпьютеров) является шинная организация их систем, высокая стандартизация аппаратных и про- граммных средств и высокая ориентация на широкий круг потребителей. Микрокомпьютер или стационар- ный (настольный − "десктоп") персональный компью- тер появился в середине 1970-х годов [11]. Он стал компьютером, предназначенным для эксплуатации одним пользователем, то есть для личного использова- ния. Подавляющее большинство людей сейчас исполь- зуют в качестве персональной ЭВМ настольные и раз- личные переносные компьютеры (см. рис. 6, 8-11). Не- смотря на то, что изначально этот компьютер был соз- дан как вычислительная машина, в настоящее время он используется часто как средство доступа в информаци- онные сети и как платформа для компьютерных игр. На рис. 12 приведено схематическое изображение ос- новных составных частей современного настольного персонального компьютера. К такому типу компьютера с указанными на рис. 12 его частями разработчики вы- числительной техники пришли не сразу. Рис. 12. Основные составные части типичного современного стационарного персонального компьютера (1 − жидко- кристаллический монитор; 2 − материнская плата; 3 − цен- тральный процессор; 4 − оперативная память; 5 − карты расширений; 6 − блок питания; 7 − оптический привод; 8 − жёсткий диск; 9 − мышь компьютера; 10 − клавиатура) [12] Для этого понадобились огромные интеллекту- альные и финансовые ресурсы и многие годы напря- женной работы передовых фирм мира, занимавшихся компьютерной техникой. Остановимся ниже на ос- новных вехах этого важного научно-технического пути. В 1975 году Билл Гейтс и Пол Аллен решили написать интерпретатор программного языка Basic для компьютера типа Altair-8800 и основали компа- нию Microsoft (США), специализировавшуюся на раз- работке программного обеспечения для компьютеров [8]. В 1976 году начался кустарный выпуск стацио- нарного персонального компьютера Apple I (рис. 13), послужившего предтечей развития одного из совре- менных производителей персональных компьютеров − американской корпорации Apple Computer [11]. Рис. 13. Один из первых стационарных персональных компьютеров Apple I (1976 год) [11] ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №3 9 В июне 1977 года первый серийно выпускавший- ся американской компанией Apple Computer (была основана 1 апреля 1976 года Стивом Джобсом и Сти- вом Возняком) персональный компьютер Apple II (рис. 14) предложил пользователям интегрированную клавиатуру, цветную графику, звук, пластиковый корпус и восемь слотов расширения своей памяти [8]. Рис. 14. Американский стационарный персональный компьютер Apple II, явившийся в конце 1970-х годов одним из лучших в мире персональных компьютеров [11] Компьютер Apple II положил начало настоящей революции в области персональных компьютеров. Это была цифровая вычислительная машина для ши- роких народных масс, а не только для инженеров и учёных. 12 августа 1981 года американская фирма IBM представила широкой публике первую модель своего персонального компьютера IBM PC 5150 (рис. 15), ставшую фактическим родоначальником совре- менных персональных компьютеров. К 1983 году компьютер марки IBM PC стал мировым стандартом для персональных компьютеров. Отметим, что сейчас именно эти компьютеры и составляют значительную часть от всех производимых мировым сообществом стационарных персональных компьютеров. Раздель- ная схема построения персонального компьютера, содержащая системный блок и подключаемые к нему через интерфейсные кабели и стандартные интерфей- сы (например, USB) разнообразные самостоятельные устройства (например, монитор, клавиатуру, мышь, звуковые колонки, веб-камеру, принтер, сканер и др.), было исторически самой первой. Она до сих пор оста- ется самой распространенной в мире схемой сборки стационарных персональных компьютеров [8]. Рис. 15. Американский стационарный персональный компьютер IBM PC 5150 (1981 год), ставший основой для всех современных настольных микрокомпьютеров [11] В 1983 году на смену персональному компьюте- ру IBM PC пришёл компьютер IBM PC/XT, включав- ший в себя уже жесткий диск. В январе 1984 года про- изошло "рождение" первого успешного серийно вы- пускаемого персонального компьютера с настольным манипулятором типа "мышь", которая была изобрете- на в 1963 году Дугласом Энгельбартом, и полностью графическим интерфейсом. Данный компьютер был назван компанией Apple как Macintosh (рис. 16) [11]. Рис. 16. Общий вид первой модели персонального компьютера Macintosh 128k (компания Apple, 1984 год) [11] В начале 1980-х годов наиболее популярны были язык программирования Basic (для "чайников"), тек- стовый редактор WordStar (назначения "горячих" кла- виш которого используются нами и до сих пор) и таб- личный процессор VisiCalc, переросший к настояще- му времени в "гиганта" под названием Excel [11]. Де- ловой мир убедился, что покупать компьютеры стало выгодно. С их помощью можно было значительно эффективнее выполнять бухгалтерские расчёты, со- ставлять документы и выполнять другие виды работ. В результате оказалось, что для многих организаций необходимые им расчёты можно было уже выполнять не на больших ЭВМ (мейнфреймах), а на персональ- ных компьютерах. Причем, такой коммерческий под- ход к выбору ЭВМ был значительно дешевле. Потре- бительский спрос на этот вид компьютеров возрос. В 1984 году американская компания Amiga Corporation в лице Эрджи Майкла и Дэйва Морса устроила де- монстрацию первого в мире персонального мульти- медийного компьютера Amiga 1000 (рис. 17). Рис. 17. Внешний вид стационарного персонального компьютера Amiga 1000 (1984 год) [11] В 1990 году фирма Microsoft выпустила систем- ный программный продукт для персональных компь- ютеров, названный Windows 3.0. В этом же году анг- лийский программист Тим Бернерс-Ли разработал язык HTML (Hypertext Markup Language), ставший языком разметки гипертекстов и основным форматом Web-документов) и прототип Всемирной "компью- терной паутины" [12]. В 1992 году начался выпуск популярного домашнего компьютера Amiga 1200. В 1993 году фирма Intel выпустила 64-х разрядный мик- ропроцессор Pentium, который состоял из 3,1 миллио- на транзисторов и мог выполнять 112 миллионов опе- раций в секунду [11]. В 1995 году компания NEC объ- явила о завершении разработок первого в мире кри- сталла с объемом памяти в 1 Гбайт. В том же году благодаря усилиям фирмы Microsoft появилась новая операционная система Windows 95. В 1996 году фир- ма Microsoft для программного обеспечения персо- нальных компьютеров выпустила Internet Explorer 3.0, ставшего достаточно серьезным конкурентом Net- scape Navigator [11]. В 1997 году фирма Apple выпус- тила операционную систему Macintosh OS 8. История 10 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №3 домашних микрокомпьютеров в СССР в целом мало чем отличается от истории их развития в США, За- падной Европе и Юго-Восточной Азии. Укажем, что уже в конце 1980-х годов в СССР появились клоны популярного английского 8-ми разрядного компьюте- ра ZX Spectrum. В 1990-е годы в СССР достаточно широкое распространение получил 16-ти разрядный IBM-совместимый компьютер "Поиск". Выпускались и другие домашние компьютеры, совместимые с IBM- машинами. Например, "Ассистент-128" и "Электро- ника МС 1504" (рис. 18) [11]. Эти микрокомпьютеры сыграли свою положительную роль во внедрении персональных компьютеров в быт и производство. Рис. 18. Общий вид стационарного персонального компьютера "Электроника МС 1504" (1990 год) [11] На рис. 19 показан общий вид современного на- стольного персонального компьютера раздельной сборки с дисплеем электронно-лучевого исполнения. Рис. 19. Внешний вид современного стационарного персо- нального компьютера (1 − принтер; 2 − монитор; 3 − кла- виатура; 4 − компьютерная мышь; системный блок башен- ного типа установлен справа внизу рабочего стола) [14] Отметим, что в 2005 году по данным аналитиче- ской компании IDC мировые поставки персональных компьютеров составили 202,7 миллионов штук (рост продаж по сравнению с 2004 годом составил 15,8 %) [10, 11]. В 2007 году продажи персональных компью- теров в мире по данным той же компании IDC соста- вили уже 269 миллионов штук (рост по сравнению с предыдущим годом на 14,3 %). Лидером по продажам таких компьютеров стала тогда американская компа- ния Hewlett-Packard (около 18,2 % всех поставок) [10]. В 2008 году продажи персональных компьютеров в мире составили 291 миллион штук, а в 2009 году − 308,3 миллионов штук. Приведенные данные свиде- тельствуют о непрерывном росте компьютеризации человеческого общества и об усилении роли цифрово- го компьютера в нашем развивающемся социуме.  Аналоговый компьютер. Аналоговая вычислитель- ная машина (АВМ) в отличие от цифровой машины представляет в своих электронных и иных цепях чи- словые данные при помощи аналоговых физических переменных (например, скорости, длины, напряже- ния, тока, давления и др.) [15]. В этом и состоит глав- ное отличие АВМ от цифрового компьютера. К соз- данию АВМ электронного и иного видов человечест- во шло не одно столетие. Укажем наиболее значимые достижения землян на этом долгом и трудном научно- техническом пути. Одним из самых древних на Земле аналоговых приборов считается антикитерский меха- низм (рис. 20) − механическое устройство, обнару- женное европейскими археологами в 1902 году на затонувшем в море древнем судне недалеко от грече- ского острова Антикитера [15]. Принято считать, что астрологи и астрономы пользовались аналоговым прибором "астролябия" (рис. 21) с 4-го века до н. э. вплоть до 19-го века нашей эры. Данный механиче- ский прибор использовался для определения положе- ния звезд на небосклоне и вычисления продолжи- тельности на Земле дня и ночи. Современным потом- ком астролябии является планисфера − подвижная карта звёздного неба, используемая в учебных целях. Рис. 20. Внешний вид древнего антикитерского механизма, являющегося аналоговым прибором (около 100 года до н. э., Национальный археологический музей, г. Афины) [15] Логарифмическую линейку, изобретенную анг- лийским математиком Уильямом Отредом (1654 год), можно считать первым аналоговым вычислительным прибором [3, 15]. В 1814 году английский учёный Дж. Герман создал планиметр. Это было аналоговое уст- ройство, предназначенное для нахождения площади, ограниченной замкнутой кривой на плоскости [15]. Рис. 21. Общие виды древних астролябий, применявшихся землянами в астрономии (около 1208 года, Персия) [15] В 1878 году польским математиком Абданк- Абакановичем была разработана теория интеграфа − аналогового интегрирующего устройства, позволяю- щего получать значение интеграла от произвольной функции, изображённой на плоском графике [15]. В 1904 году известный российский корабельный инже- нер и математик А.Н. Крылов (в 1916 году он был избран действительным членом Российской академии ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №3 11 наук [6]) изобрел первую модель механической вы- числительной машины, решающей дифференциаль- ные уравнения [15]. Эта машина применялась им при проектировании морских кораблей. В 1930 году Ван- невар Буш (США) создал механическую интегри- рующую машину, применявшуюся при расчёте траек- тории стрельбы для корабельных орудий. 1935 год ознаменовался выпуском первой советской электро- динамической счётно-аналитической машины САМ (модель Т-1) [15]. Для этой машины были разработа- ны механический интегратор и электрический расчёт- ный стол с целью определения стационарных режи- мов электроэнергетических систем. В период 1942- 1944 гг. специалистами США был создан операцион- ный усилитель постоянного тока, имеющий достаточ- но высокий коэффициент усиления. Это дало воз- можность конструировать аналоговые компьютеры (рис. 22) на постоянном токе без движущихся частей. Рис. 22. Американский электронный аналоговый компьютер US Navy Mk III Torpedo Data Computer для управления торпедным огнём подлодок, использовавшийся субмаринами США во время Второй мировой войны (1944 год) [15] Другим примером использования аналоговых приборов в военных целях может служить аналого- вый механизм прицеливания американского бомбово- го прицела "Norden" (рис. 23) для бомбардировщиков периода Второй мировой войны (1939-1945 гг.) [15]. Рис. 23. Музейная модель серийно выпускавшегося анало- гового бомбового прицела "Norden" (США, 1944 год) [15] В период 1945-1946 гг. в СССР под руково- дством ученого-электронщика Л.И. Гутенмахера были изобретены первые электронные аналоговые машины с повторением решения моделируемой на АВМ зада- чи [15]. К концу 1949 года советскими специалистами был изобретён ряд эффективных электронных АВМ на постоянном токе, что фактически и положило на- чало развитию аналоговой вычислительной техники в СССР. В 1958 году американский ученый Фрэнк Ро- зенблатт разработал первый нейрокомпьютер "Марк- 1", который не являлся полностью аналоговым уст- ройством, а скорее относился к гибридным электрон- ным системам [15]. Начиная с 1960-х годов, аналого- вые компьютеры имели большой успех и стали повсе- дневным научным инструментом ученых ведущих стран мира для решения ими специфических при- кладных задач в различных областях науки и техники. В СССР расцвет электронных аналоговых компьюте- ров с их серийным выпуском в достаточно больших объемах пришёлся на 1970-е годы. На рис. 24 приве- ден фрагмент американской электронной АВМ типа MOHAI, используемой при создании самолетов [15]. Рис. 24. Электронный аналоговый компьютер MOHAI, созданный авиастроительной компанией "Боинг" для решения различных аэродинамических задач (США, 1953 год) [15] На рис. 25. показан внешний вид американской электронной аналоговой ЭВМ "Newmark" (1960 год), использовавшейся для вычисления дифференциаль- ных уравнений. В настоящее время эта АВМ находит- ся в Кембриджском технологическом музее [15]. Рис. 25. Общий вид американской электронной АВМ "Newmark" (1960 год), применявшейся при решении различных прикладных задач математической физики [15]  Классификация АВМ. Следует отметить, что все АВМ можно разделить на две основные группы [15]: 1) специализированные, предназначенные для реше- ния заданного весьма узкого класса задач; 2) универ- сальные, предназначенные для решения широкого спектра задач. В зависимости от типа рабочего тела все созданные в мире АВМ подразделяются на [15]:  Механические машины, в которых машинные пере- менные воспроизводятся механическими перемеще- ниями ее элементов. Основными достоинствами ме- ханических АВМ являются высокая надежность и обратимость, позволяющие воспроизводить большин- ство прямых и обратных математических операций. Этот вид АВМ применяют, в основном, при построе- нии высоконадежных вычислительных устройств применительно к сложной технике (см. рис. 23).  Пневматические машины, в которых переменные представляются в виде величин давления воздуха (га- 12 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №3 за) в различных точках специально построенной сети. Основными элементами такого вида АВМ являются дроссели, емкости (камеры) и мембраны. Механиче- ские дроссели играют роль сопротивлений. Пневма- тические емкости представляют из себя глухие или проточные камеры, давление в которых вследствие сжимаемости воздуха растет по мере их наполнения данным газом. Мембраны используются для преобра- зования давления воздуха. Такие АВМ отличаются значительными погрешностями. Поэтому их приме- няют там, где нельзя использовать другие виды вы- числительных машин: во взрывоопасных средах, в средах с высокими температурами и в автоматических системах промышленного химического производства.  Гидравлические машины, в которых переменные воспроизводятся в виде величин давления жидкости.  Электронные машины, в которых переменные пред- ставляются электрическим напряжением постоянного тока. Этот вид АВМ (см. рис. 22, 24 и 25) получил достаточно широкое распространение в связи с высо- кой надежностью, большим быстродействием, удоб- ством в управлении и получении результатов. На рис. 26 показан общий вид электронной АВМ СССР с контрольно-измерительной аппаратурой, на- борными полями, блоками суммирования (суммато- рами), блоками интегрирования (интеграторами) и блоками дифференцирования (дифференциаторами). Рис. 26. Внешний вид советской электронной АВМ (1978 год) с различными наборными полями и блоками [15] Укажем, что при работе электронного аналогово- го компьютера имитируется процесс вычисления тре- буемой величины. При этом технические характери- стики, представляющие цифровые данные для иско- мой величины, в ходе времени постоянно меняются. Результатом работы такого аналогового компьютера являются либо графики, изображённые на бумажной ленте или на экране осциллографа, либо электриче- ские сигналы, которые используются для контроля соответствующего процесса или работы того или ино- го механизма. Эти компьютеры хорошо приспособле- ны для осуществления автоматического контроля над производственными процессами. Обусловлено это тем, что они моментально реагируют на различные изменения во входных данных. Такого рода компью- теры широко используются и в научных исследовани- ях. Особенно там, где относительно недорогие элек- трические устройства способны имитировать изучае- мые физические процессы. На рис. 27 представлен общий вид электронной АВМ "AKAT-1" (Польша, 1985 год) из нашего недалекого прошлого, успешно послужившей интересам науки и техники [15]. Рис. 27. Внешний вид польского электронного аналогового компьютера "AKAT-1" (1985 год) с наборными полями и электронно-лучевой трубкой для регистрации результатов электронного моделирования решаемой задачи [15] 4. ИЗОБРЕТЕНИЕ МИРОВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СЕТИ ИНТЕРНЕТ По мере создания в мире высокоэффективных персональных компьютеров в больших количествах появилось глобальное информационное пространство, именуемое "Всемирной паутиной" (World Wide Web, WWW) [16]. Физической основой такого нового веб- пространства стала всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на базе протоколов IP и маршрутизации IP-пакетов. К середине 2008 года число пользователей, регулярно использующих все- мирную глобальную информационную сеть (Интер- нет), составило около 1,5 миллиардов человек (около четверти населения Земли) [16]. В настоящее время Интернет вместе с подключёнными к нему компьюте- рами служит технической основой для дальнейшего развития информационного человеческого общества на нашей планете. А начиналось все в области информа- ционной сети Интернет с заказа в 1957 году Агентства США по перспективным оборонным научно- исследовательским разработкам, направленного на создание надёжной системы передачи информации американского военного ведомства Пентагона на осно- ве компьютерной сети. Разработка такой сети была поручена Калифорнийскому университету (г. Лос- Анджелес), Стэнфордскому исследовательскому цен- тру, университету г. Юта и университету г. Санта- Барбара в штате Калифорния. Данная компьютерная сеть была названа ARPANET (Advanced Research Pro- jects Agency Network) [16]. В 1969 году в рамках проек- та эта компьютерная сеть объединила четыре указан- ных научных учреждения США. Первый сервер (этот технический термин происходит от английского слова "server" − "компьютерное устройство, осуществляю- щее диспетчерские и управляющие функции" [1]) в сети ARPANET был установлен 2 сентября 1969 года в Ка- лифорнийском университете (г. Лос-Анджелес). К 1971 году была разработана первая программа для отправки электронной почты по компьютерной сети. В 1973 году к сети ARPANET через трансатлантический телефон- ный кабель были подключены первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии [16]. Так данная компьютерная сеть стала международной. 1 января 1983 года сеть ARPANET в своей работе пере- шла с протокола NCP на TCP/IP, который успешно применяется и до сих пор. Именно в 1983 году термин Интернет закрепился за компьютерной сетью ARPANET. В 1984 году Национальный научный фонд США основал новую обширную межуниверситетскую компьютерную сеть NSFNet (National Science Foundation Network) [16]. За год к этой сети подключи- ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №3 13 лись около 10 тысяч компьютеров. Название Интернет начало плавно переходить к новой компьютерной сети NSFNet. В 1988 году был разработан протокол IRC (Internet Relay Chat), благодаря чему в Интернете для его пользователей стало возможно общение в реальном времени (чате). В 1989 году в стенах Европейского центра по ядерным исследованиям (CERN, Швейцария, г. Женева [6]) родилась концепция создания Всемир- ной паутины. Её предложил знаменитый британский учёный-электронщик Тим Бернерс-Ли (рис. 28), разра- ботавший в течение двух последующих лет необходи- мые для ее эффективного функционирования протокол HTTP, язык программирования HTML и идентифика- торы типа URI [16]. В 1990 году компьютерная сеть ARPANET прекратила своё существование, не выдер- жав конкуренции аналогичной сети NSFNet. В 1991 году Всемирная паутина стала общедоступна в Интер- нете, а в 1993 году в ней появился знаменитый веб- браузер NCSA Mosaic, разработанный Марком Анд- риссеном. В 1995 году NSFNet вернулась к роли иссле- довательской компьютерной сети. Маршрутизацией всего информационного трафика Интернета теперь стали заниматься уже сетевые провайдеры, а не супер- компьютеры Национального научного фонда США. История всех великих изобретений человечества бази- руется на большом числе им предшествовавших тех- нических разработок. В случае с Интернет основными истоками создания Всемирной паутины и путями на- копления и развития в ней знаний и технологий стали [16]: 1) компьютеры и система гипертекста к ним; 2) интернет-протокол, сделавший всемирную сеть ком- пьютеров наблюдаемой реальностью. Рис. 28. Известный английский компьютерщик Тим Бернес-Ли, ставший автором идеи и создателем "Всемирной паутины" − глобальной информационной сети Интернет [2, 16] Глобальная сеть Интернет объединила миллионы компьютеров и гигантские хранилища научно- технической информации в единое целое. Это великое изобретение людей стало единым на нашей планете веб-пространством хранения и обмена различной ин- формации. Электронные библиотеки, архивы и ком- пьютерные базы данных всемирной информационной сети Интернет содержат практически весь опыт, на- копленный человечеством за многие тысячелетия его существования на Земле. Всемирная сеть Интернет стала важнейшей чертой и частью нынешней земной цивилизации. Она породила новые формы общения и обучения многих землян. Она стала бездонным недо- рогим источником творчества и развлечений. Челове- чество благодаря глобальной сети Интернет, охваты- вающей всю Землю, вступило в новую эру своего су- ществования и развития − информационную эру [2]. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Большой иллюстрированный словарь иностранных слов. – М.: Русские словари, 2004. – 957 с. 2. Скляренко В.М., Сядро В.В. Открытия и изобретения. − Харьков: Веста, 2009. − 144 с. 3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Кибернетика. 4. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 14: Изобретение двигателей // Елек- тротехніка і електромеханіка. − 2013. − №3. − С. 3-15. 5. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 18: Ракетная техника и покорение ближнего космоса // Електротехніка і електромеханіка. − 2014. − №1. − С. 3-14. 6. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в науке и технике: Монография в 2-х томах. Том 1.− Харьков: Изд-во "НТМТ", 2011. − 311 с. 7. Баранов М.И. Феномен экспоненциального закона рас- пределения физического поля в природе и учебный процесс // Електротехніка і електромеханіка. − 2004. − №3. − С. 111-115. 8. http://www.megabook.ru/Article.asp?AID=606802. 9. http://ru.wikipedia.org/wiki/Мейнфрейм. 10. http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%E0%F0%EC%E0%ED %ED%FB%E9_%EF%E5%F0%F1%EE%ED%E0%EB%. 11. http://ru.wikipedia.org/wiki/История_персональных_комп ьютеров. 12. http://dic.academic.ru/dic.nsf/es/28290/Компьютер. 13. Ковтанюк Ю.С. Библия пользователя ПК. − М.: Диалек- тика, 2007. − 992 с. 14. http://ru.science.wikia.com/wiki/Компьютер. 15. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%ED%E0%EB%EE%E3% EE%E2%FB%E9_%EA%EE%EC%EF%FC%FE%. 16. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%F2%E5%F0%ED% E5%F2. REFERENCES: 1. Bol'shoj illjustrirovannyj slovar' inostrannyh slov. Mos- cow, Russkie slovari Publ., 2004. 957 p. 2. Skljarenko V.M., Sjadro V.V. Otkrytija i izobretenija. Har'kov, Vesta Publ., 2009. 144 p. 3. Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/Кибернетика (accessed 03 May 2012). 4. Baranov M.I. An anthology of outstanding achievements in science and technology. Part 14: Invention of engines. Electrical engineering & electro- mechanics, 2013, no.3, pp. 3-15. 5. Baranov M.I. An anthology of out- standing achievements in science and technology. Part 18: Rocket engineer- ing and near-space exploration. Electrical engineering & electromechanics, 2014, no.1, pp. 3-14. 6. Baranov M.I. An anthology of outstanding achieve- ments in science and technology: monograph in 2 volumes. Vol.1, Kharkov, NTMT Publ., 2011. 7. Baranov M.I. Phenomenon of physical fields distribut- ing on the exponential law in nature and educational process. Electrical engineering & electromechanics, 2004, no.3, pp. 111-115. 8. Available at: http://www.megabook.ru/Article.asp?AID=606802 (accessed 12 July 2012). 9. Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/Мейнфрейм (accessed 12 July 2012). 10. Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%E0%F0%EC%E0%ED%ED%FB%E9_ %EF%E5%F0%F1%EE%ED%E0%EB% (accessed 12 July 2012). 11. Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/История_персональных_компьютеров (accessed 15 May 2012). 12. Available at: http://dic.academic.ru/dic.nsf/es/28290/Компьютер (accessed 03 June 2012). 13. Kovtanjuk Ju.S. PC User's Bible. Moscow, Dialektika Publ., 2007. 992 p. 14. Available at: http://ru.science.wikia.com/wiki/Компьютер (accessed 20 May 2012). 15. Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%ED%E0%EB%EE%E3%EE%E2%FB% E9_%EA%EE%EC%EF%FC%FE% (accessed 09 May 2012). 16. Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%F2%E5%F0%ED%E5%F2 (accessed 10 July 2012). Поступила (received) 03.08.2012 Баранов Михаил Иванович, д.т.н., с.н.с., НИПКИ "Молния" НТУ "ХПИ", 61013, Харьков, ул. Шевченко, 47 тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua M.I. Baranov Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya" National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" 47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine An anthology of outstanding achievements in science and technology. Part 20: Invention of computer and the Internet information network. A brief scientific and historical essay on the history of invention of a computer and the Internet global information network is given. Key words – history, invention, computer, information network, the Internet.

Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и информационной сети Интернет

Репозитарії

Схожі ресурси