Hightech-Gadgets und Geräte aller Art sind aus dem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Jedes Haus hat einen PC, und sogar Mobiltelefone haben heute einen eigenen Prozessor und sind in der Funktionalität durchschnittlichen Computern um einiges unterlegen.
Moderne Computer sind eine riesige, wunderbare Welt mit praktisch grenzenlosen Möglichkeiten, aber das war nicht immer der Fall. Die Geschichte der Entwicklung elektronischer Computer ist so komplex, dass sie mehrere wichtige Meilensteine aufweist. "Generationen" nennen Experten die Stadien der Computerentwicklung, heute sind es fünf.
Wie alles begann
Die Menschheit hat immer versucht, alle Arten von Berechnungen und Berechnungen zu vereinfachen. Die ersten Computergeräte tauchten im antiken Griechenland und in anderen antiken Staaten auf. Aber all diese einfache Technik hat praktisch nichts mit einem Computer zu tun. Die wichtigste Eigenschaft elektronischer Computer ist die Programmierfähigkeit.
Zu Beginn des 19. Jahrhunderts erfand der englische Mathematiker Charles Babbage eine einzigartige und beispiellose Maschine, die er später nach sich selbst benannte. Babbages Maschine unterschied sich von anderen existierenden Zählwerkzeugen dadurch, dass sie Arbeitsergebnisse speichern konnte und sogar über Ausgabegeräte verfügte. Viele Experten halten die Erfindung eines begabten Mathematikers heute für den Prototyp moderner Computer.
Erste Generation
Der erste elektronische Computer, der in seiner Funktionalität den modernen Computern völlig ähnlich war, wurde bereits 1938 entwickelt. Ein ehrgeiziger Ingenieur deutscher Herkunft, Konrad Zuse, baute eine Einheit zusammen, die den lakonischen Namen erhielt - Z1. Später verbesserte er es mehrmals, und als Ergebnis erschienen die Z2 und Z3. Zeitgenossen argumentieren oft, dass nur der Z3 als vollwertiger Computer aller Erfindungen von Zuse angesehen werden kann, und das ist ziemlich lustig: Das einzige, was den Z3 von dem Z1 unterscheidet, ist die Fähigkeit, die Quadratwurzel zu berechnen.
Im Jahr 1944 gelang es einer Gruppe amerikanischer Wissenschaftler mit Unterstützung von IBM, dank der aus Deutschland erhaltenen Informationen, den Erfolg von Zuse zu wiederholen und einen eigenen Computer mit dem Namen MARK 1 zu entwickeln. Nur zwei Jahre später machten die Amerikaner einen fantastischen Sprung für diese Zeit - sie haben eine neue Maschine namens ENIAC zusammengebaut. Die Leistung der Neuheit war tausendmal höher als bei den Vorgängermodellen.
Ein charakteristisches Merkmal der Maschinen der ersten Generation ist ihr technischer Inhalt. Das Hauptelement des Computerdesigns dieser Jahre waren elektrische Vakuumröhren. Außerdem waren die ersten Computer wirklich riesig - ein Exemplar nahm einen ganzen Raum ein und sah eher aus wie eine kleine Fabrik als eine Art Recheneinheit.
Was die Funktionalität angeht, waren sie recht bescheiden. Die Rechenleistung der Prozessoren überschritt mehrere tausend Hertz nicht. Gleichzeitig verfügten aber bereits die ersten Computer über die Möglichkeit, Daten zu speichern – dies geschah mit Lochkarten. Die ersten Maschinen waren nicht nur riesig, sondern auch extrem schwer zu beherrschen. Um mit ihnen zu arbeiten, waren besondere Fähigkeiten und Kenntnisse erforderlich, die über mehr als einen Monat gemeistert werden mussten.
Zweite Generation
Als Beginn des zweiten Meilensteins in der Entwicklung elektronischer Computer gelten die 60er Jahre des 20. Jahrhunderts. Dann begann sich der technische Inhalt des Computers allmählich von Lampen zu Transistoren zu ändern. Dieser Übergang hat die Größe der Computer erheblich reduziert. Ihre Wartung benötigte deutlich weniger Strom, dafür stieg die Leistung der Maschinen.
Zu dieser Zeit entwickelten sich auch Programmiermethoden, universelle Sprachen für die "Kommunikation" mit Computern erschienen - "COBOL", "FORTRAN". Dank neuer Softwarefähigkeiten ist die Wartung von Maschinen viel einfacher geworden, die direkte Abhängigkeit der Programmierung von bestimmten Computermodellen ist verschwunden. Neue Informationsspeicher sind aufgetaucht - Magnettrommeln und -bänder ersetzen Lochkarten.
Dritte Generation
1959 gelang dem amerikanischen Wissenschaftler Jack Kilby ein weiterer Durchbruch in der Computerentwicklung. Unter seiner Leitung schuf eine Gruppe von Wissenschaftlern eine kleine Platte, auf die eine große Anzahl von Halbleiterelementen passen konnte. Diese Designs werden als "integrierte Schaltungen" bezeichnet.
Ende der 60er Jahre gab Kilbys Unternehmen auch Röhren- und Halbleiterdesigns auf und baute einen Computer vollständig aus integrierten Schaltkreisen zusammen. Das Ergebnis war offensichtlich: Der neue Computer war mehr als hundertmal kleiner als seine Halbleiter-Pendants, ohne dabei an Qualität und Geschwindigkeit einzubüßen.
Darüber hinaus haben die Hardwarekomponenten der dritten Generation nicht nur die Größe der produzierten Computer reduziert, sondern auch eine deutliche Steigerung der Computerleistung ermöglicht. Die Taktfrequenz hat die Grenze überschritten und wurde bereits in Megahertz berechnet. Ferritelemente im RAM haben sein Volumen deutlich erhöht. Externe Laufwerke wurden kompakter und benutzerfreundlicher, später begannen sie, auf ihrer Basis Disketten zu erstellen und zu produzieren.
In dieser Zeit wurde die bequemste Art der Interaktion mit einem Computer entwickelt - ein grafisches Display. Neue Programmiersprachen sind aufgetaucht, die einfacher und leichter zu erlernen sind.
Vierte Generation
Integrierte Schaltungen haben ihre Fortsetzung in großen integrierten Schaltungen (LSIs) gefunden, die auf relativ kleinem Raum viel mehr Transistoren aufnehmen. Und 1971 kündigte das legendäre Unternehmen Intel die Entwicklung beispielloser Mikroschaltungen an, die tatsächlich zum Gehirn aller nachfolgenden Computer wurden. Der Intel-Mikroprozessor ist aus der vierten Generation elektronischer Computer nicht mehr wegzudenken.
Auch RAM-Module begannen sich von Ferrit- zu Mikroschaltungsmodulen zu ändern, die Arbeitsschnittstelle von Computern wurde so stark vereinfacht, dass normale Bürger nun die zuvor rätselhaft komplexe Einheit verwenden konnten. 1976 baute ein wenig bekanntes Unternehmen Apple unter der Leitung von Steve Jobs eine neue Maschine zusammen, die zum ersten Personal Computer wurde.
Einige Jahre später übernahm IBM die Führung in der Produktion von Personal Computern. Ihr Computermodell (IBM PC) hat sich zu einem Maßstab in der Produktion von Personalcomputern auf dem internationalen Markt entwickelt. Gleichzeitig entstand eine akademische Disziplin, ohne die die moderne Welt kaum vorstellbar ist - die Informatik.
Fünfte Generation
Jobs' erster Computer und IBMs innovativer Ansatz zur PC-Herstellung haben den Technologiemarkt buchstäblich in die Luft gesprengt, aber 15 Jahre später gab es einen weiteren Durchbruch, der diese legendären Maschinen weit hinter sich ließ. In den 90er Jahren begann die fünfte und heute die letzte Generation elektronischer Computer zu florieren.
Der nächste Durchbruch auf dem Gebiet der Computertechnologie wurde in vielerlei Hinsicht durch die Schaffung völlig neuer Arten von Mikroschaltungen ermöglicht, deren Parallelvektorarchitektur es ermöglichte, die Wachstumsrate der Produktivität von Computersystemen dramatisch zu steigern. In den neunziger Jahren des letzten Jahrhunderts vollzog sich der bemerkenswerteste Sprung von einigen zehn Megahertz, die bis vor kurzem unwirklich schienen, zu heute ziemlich vertrauten Gigahertz.
Moderne Computer ermöglichen es jedem Benutzer, in die wunderbare Welt realistischer 3D-Spiele einzutauchen, Programmiersprachen selbstständig zu beherrschen oder jede andere wissenschaftliche und technische Tätigkeit auszuüben. Rechenprozesse in Computern der fünften Generation ermöglichen es, wahre musikalische und filmische Meisterwerke buchstäblich auf den Knien zu schaffen.
Moderne Wissenschaftler argumentieren, dass die nächste Generation elektronischer Computer nicht mehr fern ist und grundlegend neue Technologien, Materialien und Programmiersprachen verwenden. Eine fantastische Zukunft wird kommen, gefüllt mit erstaunlichen Möglichkeiten, die intelligente Autos der Menschheit bieten werden.
