Информационные технологии в медицине сообщение. ИТ в медицине: как технологии меняют одну из старейших отраслей
Кто изобрел вычислительную машину
Сложные современные радиосистемы и даже многие бытовые приборы немыслимы без вычислительной техники, поэтому читателям "Радио" небезынтересно будет узнать о зарождении компьютера.
У истоков этого процесса стоял английский математик Чарльз Бэббидж (1791-1871). Его "аналитическая машина" предвосхитила появление ЭВМ более чем на сто лет. Человек разносторонних интересов, он занимался также геологией, археологией, астрономией. Известны сочинения Бэббиджа по экономике, политологии и богословию. Но в анналах истории он навсегда останется как изобретатель первой в мире цифровой машины общего назначения. Замысел ее создания возник у ученого в 1833 г., и этому делу он посвятил всю оставшуюся жизнь.
Машина Бэббиджа, в отличие от современных ЭВМ, работала не в двоичной, а в десятичной системе счисления, но была основана в общем на тех же принципах. Так, например, она содержала логические элементы.
Теоретически машина Бэббиджа могла выполнять любые математические операции, храня в памяти последовательности команд (по-современному - программу) и используя перфокарты в качестве запоминающего устройства большой емкости для запоминания математических таблиц, ввода данных и программ. Идею перфокарт Бэббидж заимствовал из текстильной промышленности: они применялись в ткацком станке Жаккарда.
В технической работе с машиной Бэббиджу помогала математически одаренная дочь поэта Байрона - Ада Байрон, в замужестве Лавлейс, - первая в мире программистка. В ее честь назван язык программирования - "АДА". "Аналитическая машина, - писала леди Лавлейс, - вышивает алгебраические структуры точно так же, как станок Жаккарда - цветы и листья".
Центральный процессор (по современной терминологии) аналитической машины содержал пятьдесят тысяч колесиков и тысячу осей.
К сожалению, реализация идей Бэббиджа на механических устройствах не могла привести к успеху. Лишь с появлением электронных приборов стало возможно осуществить замыслы ученого.
Кто же построил первую ЭВМ? Долгое время первой ЭВМ считался ЭНИАК (аббревиатура английского названия - "электронный численный интегратор и калькулятор"), построенный более чем на 18 000 электронных лампах во время второй мировой войны в Пенсильванском университете (США) под руководством Джона У. Мокли (1907-1980). Однако приоритет создания первой ЭВМ был окончательно присужден (в буквальном смысле!) в 1973 г. американскому ученому болгарского происхождения Джону В. Атанасову, родившемуся в 1903 г. в Гамильтоне (штат Нью-Йорк).
В конце 30-х годов Атанасов, профессор колледжа штата Айова, после попыток создания аналоговых устройств для производства сложных вычислений, начал работать над "собственно вычислительной машиной", или, как сказали бы сегодня, - цифровым компьютером на основе двоичной системы счисления. Машина строилась на электромеханических и электронных компонентах. Атанасов изобрел, в частности, регенеративную память на конденсаторах. При помощи аспиранта Клиффорда Э. Берри он построил опытный образец машины для решения дифференциальных уравнений. Машина получила название Эй-Би-Си ("Атанасов-Берри-Компьютер").
В 1941 г. профессор Мокли, приглашенный из Пенсильванского университета, изучил машину Атанасова-Берри и документацию к ней - 35 страниц с изложением принципа действия. Эта документация требовалась для получения средств на исследовательскую работу и должна была служить основой для заявки на патент. Но из-за военного времени заявка так и не была подана. В 1942 г. Атанасов уже работал в одной из лабораторий ВМС США.
В 1946 г. рассекретили ЭНИАК, и вскоре после этого Мокли и его ассистент Дж. Преспер Эккерт (род. 1919) подали ряд патентных заявок, связанных с ЭНИАКом.
Атанасов стал отстаивать свой приоритет лишь тогда, когда организация, в которой он работал, вступила в тяжбу с владельцами патентов Мокли-Эккерта. В 1973 г. коллегия Миннеаполисского окружного суда постановила, что Мокли "вывел" идеи, составившие основу его с Эккертом патентов, из своего давнего визита к Атанасову. "Первым электронным компьютером" суд признал не ЭНИАК, а Эй-Би-Си.
Постановление суда нельзя считать строгим критерием в вопросах приоритета, но в данном случае оно было выработано с широким привлечением квалифицированных специалистов. Вина Мокли состояла "только" в том, что он не сослался на Эй-Би-Си - специализированную ЭВМ, на основе которой был создан ЭНИАК.
"Отец ЭВМ" Дж. В. Атанасов в 1983 г. был награжден медалью Института инженеров по электротехнике и электронике США, а в 1985 г. - орденом Народной Республики Болгарии I-й степени.
А что же Мокли? У читателя не должно сложиться впечатление о нем, как о "патентном пирате". Вклад этого ученого в становление вычислительной техники неоспорим. Компьютер Эй-Би-Си так и остался экспериментальным устройством, тогда как ЭНИАК честно прослужил до 1955 г. Не потому ли Атанасов лишь с трудом был вовлечен в судебное разбирательство?
Споры о приоритете на выдающиеся открытия и изобретения проходят через всю историю науки и техники. Напомним, что на изобретение математического анализа претендовали Исаак Ньютон (1643-1727) и Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716). Изобретателем молниеотвода считают не только Бенджамина Франклина (1706- 1790), но и Прокопа Дивиша (1698- 1765). Десятилетия не утихают споры о роли Александра Степановича Попова (1859-1905/06) и Гульельмо Маркони (1874-1937). Как ни парадоксально, этот вопрос занимал больше последующие поколения (в особенности в нашей стране), чем самих Попова и Маркони.
Очень не любил споров о приоритете Бенджамин Франклин. Он говорил, что лучше тратить время на создание новых опытов, чем на споры об уже сделанных.
Смотрите другие статьи раздела .
Прототип калькулятора - арифмометр - существовал уже более 300 лет назад. В наши дни сделать сложные математические расчеты можно с легкостью, бесшумно нажимая на клавиши того же калькулятора или компьютера, мобильного телефона, смартфона (на которых установлены соответствующие приложения). А раньше эта процедура занимала много времени и создавала много неудобств. Но все же появление первого счетного устройства позволило сэкономить на затратах умственного труда, а также подтолкнуло к дальнейшему прогрессу. Поэтому интересно узнать, кто придумал арифмометр и когда это произошло.
Появление арифмометра
Кто придумал арифмометр первым? Этим человеком стал немецкий ученый Готфрид Лейбниц. Великий философ и математик сконструировал устройство, состоявшее из подвижной каретки и ступенчатого валика. Г. Лейбниц представил миру в 1673 году.
Его идеи перенял французский инженер Томас Ксавье. Он изобрел счетную машину для выполнения четырех действий арифметики. Установка чисел осуществлялась передвижением зубчатки по оси, пока в прорези не появятся нужные цифры, при этом каждому ступенчатому валику соответствовал один разряд чисел. Устройство приводилось в действие вращением ручного рычажка, который, в свою очередь, двигал шестерни и зубчатые валики, выдавая искомый результат. Это был первый арифмометр, запущенный в массовое производство.
Модификации устройства
Англичанин Дж. Эдмондзон был тем, кто придумал арифмометр с круговым механизмом (каретка совершает действие по окружности). Это устройство было создано в 1889 году на базе аппарата Томаса Ксавье. Однако особенных изменений в конструкции приспособления не произошло, и этот аппарат оказался таким же громоздким и неудобным, как и его предшественники. Тем же грешили и последующие аналоги прибора.
Хорошо известно, кто изобрел арифмометр с цифровой клавиатурой. Это был американец Ф. Болдуин. В 1911 году он представил счетное приспособление, в котором набор чисел производился по вертикальным разрядам, содержащим 9 знаков.
Производство в Европе таких счетных устройств наладил инженер Карл Линдстрем, создав более компактное по размерам и оригинальное по конструкции приспособление. Здесь ступенчатые валики уже располагались вертикально, а не горизонтально, и, помимо того, эти элементы были расставлены в шахматном порядке.
На территории Советского Союза первый арифмометр был создан на заводе «Счетмаш» им. Дзержинского в Москве в 1935 году. Он назывался клавишной (КСМ). Их производство продолжалось до а затем было возобновлено в виде новых моделей полуавтоматических машин только в 1961 году.
В эти же годы были созданы и автоматические устройства, такие как «ВММ-2» и «Зоемтрон-214» , которые использовались в различных сферах, при этом работа характеризовалась большим шумом и неудобством, однако это было единственное приспособление на то время, помогающее справляться с большим объемом расчетов.
Сейчас эти устройства считаются раритетом, их можно встретить только в качестве музейного экспоната или же в коллекции любителей старинной техники. Мы рассмотрели вопрос о том, кто придумал арифмометр, а также предоставили информацию об истории технического развития этого аппарата и надеемся, что эти сведения будут полезны для читателей.
Вычисли́тельная маши́на, комплекс или отдельное устройство, предназначенное для механизации и автоматизации процесса обработки информации и вычислений, выполняемых в соответствии с заданным алгоритмом . Различают следующие типы вычислительных машин: механические, электрические, электронные (ЭВМ), гидравлические, пневматические, оптические и комбинированные.
С конца 20 века понятие ассоциируется с компьютером , однако первые вычислительные машины появились еще в 17 веке. Одним из первых образцов таких механизмов были «считающие часы» немецкого математика Вильгельма Шиккарда . В 1623 году он создал машину, которая стала первым автоматическим калькулятором. В письмах к Иоганну Кеплеру Шиккард описывал, как можно использовать его машину для расчета астрономических таблиц. Машина Шиккарда умела складывать и вычитать шестизначные числа, оповещая звонком о переполнении. Более сложные вычисления выполнялись с помощью набора костяшек Непера, установленных на корпусе механизма. В 1960 году была воссоздана работоспособная копия машины Шиккарда.
В 1642 году французский ученый Блез Паскаль изобрел суммирующую машину «Паскалину». Это механическое устройство представляло собой ящик со множеством шестерен. Числа вводились в машину поворотом наборных колес. Каждое колесо с делениями от 0 до 9 соответствовало одному десятичному разряду. При вводе числа колеса прокручивались до нужной цифры. При завершении полного оборота избыток над цифрой 9 переносился на соседний разряд (на одну позицию сдвигалось соседнее колесо). «Паскалина» позволяла выполнять не только сложение, но и другие действия, однако при этом требовалась процедура повторных сложений.
В первой половине 20 века во всем мире получили распространение арифмометры - настольные механические вычислительные машины с ручным приводом для выполнения действий сложения, вычитания, умножения и деления. Прототипом арифмометров послужила счетная машина, созданная в 1890 году русским механиком В. Т. Однером, который заменил ступенчатые валики Лейбница зубчатым колесом с меняющимся числом зубцов. В течение многих десятков лет арифмометры господствовали на рынке вычислительной техники. Только в 1960-1970-х годах они были вытеснены электронными калькуляторами.
Программируемые вычислительные машины начали строиться в годы второй мировой войны. Приоритет в этой области отдают немецкому инженеру Конраду Цузе . Начиная с 1938 года, ему удалось построить несколько образцов цифровых электромеханических вычислительных систем. Однако внедрить программируемые вычислительные машины в жизнь удалось американской фирме IBM. Ее сотрудники в 1940-1950 годах фактически создали новую отрасль промышленности - электронно-вычислительных машин. Прогресс компьютерной техники во второй половине 20 века привел к революционным изменениям во всех сферах человеческой жизни.