Die Geschichte der Rechenhardware ist die Aufzeichnung der andauernden Anstrengung, Computerhardware schneller, preiswerter, und fähig zur Speicherung von mehr Daten zu machen.

Rechenhardware hat sich von Maschinen entwickelt, die manuelle Handlung haben trennen müssen, um jede arithmetische Operation, zu geschlagenen Karte-Maschinen, und dann zu speicherprogrammierten Computern durchzuführen. Die Geschichte von speicherprogrammierten Computern bezieht sich zuerst auf die Computerarchitektur, d. h. die Organisation der Einheiten, um Eingang und Produktion durchzuführen, um Daten zu versorgen und als ein einheitlicher Mechanismus zu funktionieren (sieh Blockdiagramm nach rechts). Zweitens ist das eine Geschichte der elektronischen Bestandteile und mechanischen Geräte, die diese Einheiten umfassen. Schließlich beschreiben wir die ständige Integration von Supercomputern des 21. Jahrhunderts, Netzen, persönlichen Geräten und integrierten Computern/Mitteilenden in viele Aspekte der heutigen Gesellschaft. Zunahmen in der Geschwindigkeits- und Speicherkapazität und Abnahmen in Kosten und Größe in Bezug darauf schätzen Macht, sind Haupteigenschaften der Geschichte. Da sich alle Computer auf die Digitallagerung verlassen und dazu neigen, durch die Größe und Geschwindigkeit des Gedächtnisses beschränkt zu werden, wird die Geschichte der Computerdatenlagerung an die Entwicklung von Computern gebunden.

Übersicht

Vor der Entwicklung des Mehrzweckcomputers wurden die meisten Berechnungen von Menschen getan. Mechanische Werkzeuge, um Menschen mit Digitalberechnungen zu helfen, wurden dann "Rechenmaschinen" durch Markennamen genannt, oder gerade als sie jetzt, Rechenmaschinen sind. Es waren jene Menschen, die die Maschinen verwendet haben, die dann Computer genannt wurden; es gibt Bilder von enormen Zimmern, die mit Schreibtischen gefüllt sind, an denen Computer (häufig junge Frauen) ihre Maschinen verwendet haben, um Berechnungen, bezüglich des Beispiels, aerodynamische im Flugzeugsdesign erforderliche gemeinsam durchzuführen.

Rechenmaschinen haben fortgesetzt sich zu entwickeln, aber Computer fügen das kritische Element der bedingten Antwort und des größeren Gedächtnisses hinzu, Automation sowohl der numerischen Berechnung als auch im Allgemeinen, Automation von vielen Aufgaben der Symbol-Manipulation erlaubend. Computertechnologie hat tiefe Änderungen jedes Jahrzehnt seit den 1940er Jahren erlebt.

Rechenhardware ist eine Plattform für den Gebrauch außer der bloßen Berechnung, wie Prozessautomatisierung, elektronische Kommunikationen, Ausrüstungskontrolle, Unterhaltung, Ausbildung usw. geworden. Jedes Feld hat der Reihe nach seine eigenen Voraussetzungen an die Hardware auferlegt, die sich als Antwort auf jene Voraussetzungen wie die Rolle des Sensorbildschirms entwickelt hat, um eine intuitivere und natürliche Benutzerschnittstelle zu schaffen.

Beiseite von schriftlichen Ziffern waren die Ersten Hilfen zur Berechnung rein mechanische Geräte, die verlangt haben, dass der Maschinenbediener die Anfangswerte einer elementaren arithmetischen Operation dann aufgestellt hat, das Gerät manipulieren, um das Ergebnis zu erhalten. Ein hoch entwickelter (und verhältnismäßig neu) Beispiel ist der Rechenschieber, in dem Zahlen als Längen auf einer logarithmischen Skala vertreten werden und Berechnung durch das Setzen eines Cursors und das Übereinstimmen von gleitenden Skalen, so das Hinzufügen jener Längen durchgeführt wird. Zahlen konnten in einer dauernden "analogen" Form vertreten werden, zum Beispiel wurden eine Stromspannung oder eine andere physikalische Eigenschaft veranlasst, zur Zahl proportional zu sein. Analoge Computer, wie diejenigen, die die sind entworfen und von Vannevar Bush vor dem Zweiten Weltkrieg, gebaut sind, waren dieser Typ. Zahlen konnten in der Form von Ziffern vertreten werden, die automatisch durch einen mechanischen Mechanismus manipuliert sind. Obwohl diese letzte Annäherung kompliziertere Mechanismen in vielen Fällen verlangt hat, hat sie für die größere Präzision von Ergebnissen gemacht.

Sowohl Analogon als auch mechanische Digitaltechniken haben fortgesetzt, entwickelt zu werden, viele praktische Rechenmaschinen erzeugend. Elektrische Methoden haben schnell die Geschwindigkeit und Präzision von Rechenmaschinen, zuerst durch die Versorgung der Motiv-Macht für mechanische Rechengeräte, und später direkt als das Medium für die Darstellung von Zahlen verbessert. Zahlen konnten durch Stromspannungen oder Ströme vertreten und durch geradlinige elektronische Verstärker manipuliert werden. Oder Zahlen konnten als getrennte binäre oder dezimale Ziffern vertreten werden, und haben elektrisch Schalter kontrolliert, und combinational Stromkreise konnten mathematische Operationen durchführen.

Die Erfindung von elektronischen Verstärkern hat Rechenmaschinen viel schneller gemacht als ihre mechanischen oder elektromechanischen Vorgänger. Vakuumtube (thermionische Klappe) Verstärker haben zu Transistoren des festen Zustands, und dann schnell zu einheitlichen Stromkreisen nachgegeben, die fortsetzen, sich zu verbessern, Millionen von elektrischen Schaltern (normalerweise Transistoren) auf einem einzelnen wohl durchdacht verfertigten Stück von Halbleiter die Größe eines Fingernagels legend. Durch das Besiegen der Tyrannei von Zahlen haben integrierte Stromkreise schnelllaufende und preisgünstige Digitalcomputer eine weit verbreitete Ware gemacht.

Frühste wahre Hardware

Geräte sind verwendet worden, um Berechnung seit Tausenden von Jahren größtenteils mit der isomorphen Ähnlichkeit mit unseren Fingern zu helfen. Das frühste zählende Gerät war wahrscheinlich eine Form des Aufzeichnungsstocks. Die spätere Rekordhalten-Hilfe überall im Fruchtbaren Halbmond hat Rechnungen eingeschlossen (Tonbereiche, Kegel, usw.), der Zählungen von Sachen, wahrscheinlich Viehbestand oder Körner vertreten hat, die in Behältern gesiegelt sind. Der Gebrauch des Zählens von Stangen ist ein Beispiel.

Die Rechenmaschine wurde früh für arithmetische Aufgaben verwendet. Was wir jetzt nennen, wurde die römische Rechenmaschine in Babylonia schon in 2400 v. Chr. verwendet. Seitdem sind viele andere Formen, Ausschüsse oder Tische zu rechnen, erfunden worden. In einem mittelalterlichen europäischen Kontor würde ein karierter Stoff auf einem Tisch und Anschreibern gelegt, die darauf gemäß bestimmten Regeln, als eine Hilfe zum Rechnen von Geldbeträgen bewegt sind.

Mehrere analoge Computer wurden in alten und mittelalterlichen Zeiten gebaut, um astronomische Berechnungen durchzuführen. Diese schließen den Mechanismus von Antikythera und das Astrolabium vom alten Griechenland ein (c. 150-100 v. Chr.), die allgemein als die frühsten bekannten mechanischen analogen Computer betrachtet werden. Held Alexandrias (c. 10-70 n.Chr.) hat viele komplizierte mechanische Geräte einschließlich Automaten und eines programmierbaren Karrens gemacht. Andere frühe Versionen von mechanischen Geräten haben gepflegt, ein zu leisten, oder ein anderer Typ von Berechnungen schließen die Himmelskarte und anderen mechanischen Rechengeräte ein, die durch Abū Rayhān al-Bīrūnī erfunden sind (c. N.Chr. 1000); der equatorium und das universale mit der Breite unabhängige Astrolabium durch Abū Ishāq Ibrāhīm al-Zarqālī (c. N.Chr. 1015); die astronomischen analogen Computer anderer mittelalterlicher Astronomen Moslem und Ingenieure; und der astronomische Glockenturm des Su Liedes (c. N.Chr. 1090) während der Lieddynastie.

Schottischer Mathematiker und Physiker John Napier haben Multiplikation bemerkt, und die Abteilung von Zahlen konnte durch die Hinzufügung und Subtraktion beziehungsweise von Logarithmen jener Zahlen durchgeführt werden. Während er die ersten logarithmischen Tische erzeugt hat, musste Napier viele Multiplikationen durchführen, und es war an diesem Punkt, dass er die Knochen von Napier, ein einer Rechenmaschine ähnliches Gerät entworfen hat, das für die Multiplikation und Abteilung verwendet ist. Da reelle Zahlen als Entfernungen oder Zwischenräume auf einer Linie vertreten werden können, wurde der Rechenschieber in den 1620er Jahren erfunden, um Multiplikation und Abteilungsoperationen zu erlauben, bedeutsam schneller ausgeführt zu werden, als vorher möglich war. Rechenschieber wurden von Generationen von Ingenieuren und anderen mathematisch beteiligten Berufsarbeitern bis zur Erfindung der Taschenrechenmaschine verwendet.

Wilhelm Schickard, eine deutsche Polymathematik, hat eine Rechenuhr in 1623 entworfen. Es hat von einem Zahnrad des einzelnen Zahns Gebrauch gemacht, das nicht war, trägt eine entsprechende Lösung für einen General Mechanismus. Ein Feuer hat die Maschine während seines Aufbaus 1624 zerstört, und Schickard hat das Projekt aufgegeben. Zwei Skizzen davon wurden 1957 zu spät entdeckt, um jeden Einfluss auf die Entwicklung von mechanischen Rechenmaschinen zu haben.

1642, während noch ein Teenager, Blaise Pascal etwas Pionierarbeit an Rechenmaschinen und nach drei Jahren der Anstrengung und 50 Prototypen angefangen hat, hat er die mechanische Rechenmaschine erfunden. Er hat zwanzig dieser Maschinen gebaut (hat Calculator von Pascal oder Pascaline genannt) in den folgenden zehn Jahren. Neun Pascalines haben überlebt, von denen die meisten auf der Anzeige in europäischen Museen sind.

Gottfried Wilhelm von Leibniz hat den Gegangenen Rechner und seine berühmten Zylinder 1672 erfunden, während er direkte Multiplikation und Abteilung zu Pascaline hinzugefügt hat. Leibniz hat einmal gesagt, dass "Es ausgezeichneter Männer unwürdig ist, um Stunden wie Sklaven in der Arbeit der Berechnung zu verlieren, die zu irgendjemandem anderem sicher verbannt werden konnte, wenn Maschinen verwendet wurden."

1820 hat Charles Xavier Thomas das erste erfolgreiche geschaffen, hat mechanische Rechenmaschine, den Thomas Arithmometer serienmäßig hergestellt, der beitragen, Abstriche machen, multiplizieren und sich teilen konnte. Es hat hauptsächlich auf Leibniz' Arbeit basiert. Mechanische Rechenmaschinen, wie die Basis zehn addiator, der comptometer, der Monroe, Curta und der Addo-X sind im Gebrauch bis zu den 1970er Jahren geblieben.

Leibniz hat auch das binäre Ziffer-System, eine Hauptzutat aller modernen Computer beschrieben. Jedoch, bis zu den 1940er Jahren, haben viele nachfolgende Designs (einschließlich der Maschinen von Charles Babbage von 1822 und sogar ENIAC von 1945) auf dem dezimalen System basiert; die Ringzähler von ENIAC haben mit der Operation der Ziffer-Räder einer mechanischen Rechenmaschine wettgeeifert.

In Japan hat Ryōichi Yazu eine mechanische Rechenmaschine patentiert hat Yazu Arithmometer 1903 genannt. Es hat aus einem einzelnen Zylinder und 22 Getrieben bestanden, und hat die Mischbasis 2 verwendet, und stützen Sie 5 Zahl-System, das für Benutzer zum soroban (japanische Rechenmaschine) vertraut ist. Tragen Sie, und Ende der Berechnung wurden automatisch bestimmt.

Mehr als 200 Einheiten wurden hauptsächlich zu Regierungsstellen wie das Ministerium von landwirtschaftlichen und Kriegsexperiment-Stationen verkauft.

1801: geschlagene Karte-Technologie

:Main-Artikel: Analytischer Motor. Siehe auch: Logikklavier

1801 hat Joseph-Marie Jacquard einen Webstuhl entwickelt, in dem das Muster, das wird webt, von geschlagenen Karten kontrolliert wurde. Die Reihe von Karten konnte geändert werden, ohne das mechanische Design des Webstuhls zu ändern. Das war ein merkliches Zu-Stande-Bringen in programmability. Seine Maschine war eine Verbesserung über ähnliche webende Webstühle. Schlag-Karten wurde von Schlag-Bändern, als in der von Basile Bouchon vorgeschlagenen Maschine vorangegangen. Diese Bänder würden Informationsaufnahme für das automatische Klavier und mehr kürzlich die NC Werkzeugmaschinen begeistern.

1833 ist Charles Babbage davon weitergegangen, seinen Unterschied-Motor (für Navigationsberechnungen) zu einem allgemeinen Zweck-Design, dem Analytischen Motor zu entwickeln, der direkt die geschlagenen Karten von Jacquard für seine Programm-Lagerung angezogen hat. 1837 hat Babbage seinen analytischen Motor beschrieben. Es war ein programmierbarer Mehrzweckcomputer, Schlag-Karten für den Eingang und eine Dampfmaschine für die Macht, mit den Positionen von Getrieben und Wellen verwendend, um Zahlen zu vertreten. Seine anfängliche Idee war, Schlag-Karten zu verwenden, um eine Maschine zu kontrollieren, die berechnen und logarithmische Tische mit der riesigen Präzision (eine spezielle Zweck-Maschine) drucken konnte. Die Idee von Babbage hat sich bald in einen programmierbaren Mehrzweckcomputer entwickelt. Während sein Design gesund war und die Pläne wahrscheinlich, oder mindestens debuggable richtig waren, wurde das Projekt durch verschiedene Probleme einschließlich Streite mit dem Hauptmaschinisten verlangsamt, der Teile dafür baut. Babbage war ein schwieriger Mann, um damit zu arbeiten, und hat mit jedem gestritten. Alle Teile für seine Maschine mussten mit der Hand gemacht werden. Kleine Fehler in jedem Artikel könnten manchmal resümieren, um große Diskrepanzen zu verursachen. In einer Maschine mit Tausenden von Teilen, die verlangt haben, dass diese Teile viel besser waren als die übliche Toleranz erforderlich zurzeit, war das ein Hauptproblem. Das Projekt hat sich in Streiten mit dem Handwerker aufgelöst, der Teile gebaut hat und mit der Entscheidung der britischen Regierung geendet hat aufzuhören finanziell zu unterstützen. Ada Lovelace, die Tochter von Lord Byron, hat übersetzt und hat Zeichen zur "Skizze des Analytischen Motors" durch Federico Luigi, Conte Menabrea hinzugefügt. Das scheint, die erste veröffentlichte Beschreibung der Programmierung zu sein.

Eine Rekonstruktion des Unterschied-Motors II, eines früheren, mehr beschränkten Designs, ist seit 1991 am Londoner Wissenschaftsmuseum betrieblich gewesen. Mit einigen trivialen Änderungen arbeitet es genau, weil Babbage es entworfen hat und zeigt, dass die Designideen von Babbage bloß zu weit vor seiner Zeit richtig waren. Das Museum hat computergesteuerte Werkzeugmaschinen verwendet, um die notwendigen Teile mit der Toleranz zu bauen, die ein guter Maschinist der Periode im Stande gewesen wäre zu erreichen. Der Misserfolg von Babbage, den analytischen Motor zu vollenden, kann hauptsächlich Schwierigkeiten nicht nur der Politik und Finanzierung, sondern auch zu seinem Wunsch zugeschrieben werden, einen immer hoch entwickelteren Computer zu entwickeln und schneller voranzugehen, als irgendjemand anderer folgen konnte.

Eine auf dem Unterschied-Motor von Babbage gestützte Maschine wurde 1843 durch Pro Georg Scheutz und seinen Sohn Edward gebaut. Ein verbesserter Berechnungsmotor von Scheutzian wurde an die britische Regierung verkauft, und ein späteres Modell wurde an die amerikanische Regierung verkauft, und diese wurden erfolgreich in der Produktion von logarithmischen Tischen verwendet.

Im Anschluss an Babbage, obwohl unbewusst, seiner früheren Arbeit, war Percy Ludgate, ein Buchhalter von Dublin, Irland. Er hat unabhängig einen programmierbaren mechanischen Computer entworfen, den er in einer Arbeit beschrieben hat, die 1909 veröffentlicht wurde.

Die 1880er Jahre: geschlagene Karte-Datenlagerung

Gegen Ende der 1880er Jahre hat der Amerikaner Herman Hollerith Datenlagerung auf einem Medium erfunden, das dann durch eine Maschine gelesen werden konnte. Der vorherige Gebrauch von maschinenlesbaren Medien war für die Kontrolle (Automaten wie Klavier-Rollen oder Webstühle), nicht Daten gewesen. "Nach einigen anfänglichen Proben mit dem Lochstreifen hat er sich auf geschlagenen Karten niedergelassen..." Hollerith ist gekommen, um geschlagene Karten nach dem Beobachten zu verwenden, wie Gleise-Leiter persönliche Eigenschaften jedes Passagiers mit Schlägen auf ihren Karten verschlüsselt haben. Um diese geschlagenen Karten zu bearbeiten, hat er den Tabellarisierer und die Schlüsselschlag-Maschine erfunden. Diese drei Erfindungen waren das Fundament der modernen Informationsverarbeitungsindustrie. Seine Maschinen haben mechanische Relais (und Solenoid) verwendet, um mechanische Schalter zu erhöhen. Die Methode von Hollerith wurde 1890 verwendet Volkszählung der Vereinigten Staaten und die vollendeten Ergebnisse waren "... beendete Monate vorzeitig und weit unter dem Budget". Tatsächlich war die Volkszählung bearbeitete Jahre schneller, als die vorherige Volkszählung gewesen war. Die Gesellschaft von Hollerith ist schließlich der Kern von IBM geworden. IBM hat Schlag-Karte-Technologie in ein starkes Werkzeug für die kommerzielle Datenverarbeitung entwickelt und hat eine umfassende Linie der Einheitsrekordausrüstung erzeugt. Vor 1950 war die Karte von IBM allgegenwärtig in der Industrie und Regierung geworden. Die Warnung, die auf den meisten Karten gedruckt ist, die für den Umlauf als Dokumente (Kontrollen, zum Beispiel) beabsichtigt sind, ", Faltet Spindel nicht oder verstümmelt," ist ein Motto für das Zeitalter des postzweiten Weltkriegs geworden.

Die Artikel von Leslie Comrie über geschlagene Karte-Methoden und die Veröffentlichung von W.J. Eckert von Geschlagenen Karte-Methoden in der Wissenschaftlichen Berechnung 1940, hat Schlag-Karte-Techniken beschrieben, die genug vorgebracht sind, um einige Differenzialgleichungen zu lösen oder Multiplikation und das Abteilungsverwenden durchzuführen, das Punkt-Darstellungen, alle auf geschlagenen Karten und Einheitsrekordmaschinen schwimmen lässt. Jene dieselben Maschinen waren während des Zweiten Weltkriegs für die kryptografische statistische Verarbeitung verwendet worden. Im Image des Tabellarisierers (sieh verlassen), bemerken Sie das Bedienungsfeld, das auf der richtigen Seite des Tabellarisierers sichtbar ist. Eine Reihe von Knebelknopf-Schaltern ist über dem Bedienungsfeld. Der Thomas J. Watson Astronomisches Rechenbüro, Universität von Columbia hat astronomische Berechnungen durchgeführt, die den Stand der Technik in der Computerwissenschaft vertreten.

Die Computerprogrammierung im Schlag-Karte-Zeitalter wurde auf das "Computerzentrum" in den Mittelpunkt gestellt. Computerbenutzer, zum Beispiel Wissenschaft und Technikstudenten an Universitäten, würden ihre Programmieranweisungen zu ihrem lokalen Computerzentrum in der Form eines Decks von geschlagenen Karten, einer Karte pro Programm-Linie vorlegen. Sie mussten dann auf das Programm warten, das darin zu lesen ist, haben nach der Verarbeitung, kompiliert Schlange gestanden und haben durchgeführt. Im Laufe der Zeit würde ein Ausdruck irgendwelcher Ergebnisse, die mit der Identifizierung des Antragstellers gekennzeichnet sind, in ein Produktionstablett normalerweise in die Computerzentrum-Vorhalle gelegt. In vielen Fällen würden diese Ergebnisse nur eine Reihe von Fehlermeldungen sein, noch verlangend, dass ein anderer Schlag editiert, kompilieren geführten Zyklus. Geschlagene Karten werden noch verwendet und bis jetzt verfertigt, und ihre kennzeichnenden Dimensionen (und 80-Säulen-Kapazität) können noch in Formen, Aufzeichnungen und Programmen um die Welt anerkannt werden. Sie sind die Größe der amerikanischen Papierwährung in der Zeit von Hollerith, eine Wahl, die er gemacht hat, weil es bereits Ausrüstung gab, die verfügbar ist, um Rechnungen zu behandeln.

Tischrechenmaschinen

Vor dem 20. Jahrhundert, früher mechanische Rechenmaschinen, wurden Registrierkassen, Buchhaltungsmaschinen, und so weiter neu entworfen, um elektrische Motoren mit der Zahnrad-Position als die Darstellung für den Staat einer Variable zu verwenden. Das Wort "Computer" war ein Job-Titel, der Leuten zugeteilt ist, die diese Rechenmaschinen verwendet haben, um mathematische Berechnungen durchzuführen. Vor den 1920er Jahren hat das Interesse von Lewis Fry Richardson an der Wettervorhersage ihn dazu gebracht, menschliche Computer und numerische Analyse vorzuschlagen, um das Wetter zu modellieren; bis jetzt sind die stärksten Computer auf der Erde erforderlich, um entsprechend zu modellieren, sein Wetter mit Navier-schürt Gleichungen.

Gesellschaften wie Friden, Marchant Calculator und Monroe haben mechanische Tischrechenmaschinen von den 1930er Jahren gemacht, die beitragen, Abstriche machen, multiplizieren und sich teilen konnten. Während des Projektes von Manhattan Zukunft war Hofdichter von Nobel Richard Feynman der Oberaufseher von menschlichen Computern, der den Gebrauch von Differenzialgleichungen verstanden hat, die für die Kriegsanstrengung gelöst wurden.

1948 wurde Curta eingeführt. Das war eine kleine, tragbare, mechanische Rechenmaschine, die über die Größe eines Pfefferschleifers war. Mit der Zeit während der 1950er Jahre und der 1960er Jahre ist eine Vielfalt von verschiedenen Marken von mechanischen Rechenmaschinen auf dem Markt erschienen. Die erste vollelektronische Tischrechenmaschine war der britische ANITA Mk. VII, der eine Tube-Anzeige von Nixie und 177 Subminiatur thyratron Tuben verwendet hat. Im Juni 1963 hat Friden die Vier-Funktionen-EG 130 eingeführt. Es hatte ein voll transistorisiertes Design, 13-stellige Kapazität auf einem CRT, und hat Polnische Rücknotation (RPN) in den Rechenmaschine-Markt zu einem Preis von 2200 $ eingeführt. Die EG 132 Modell hat Quadratwurzel und gegenseitige Funktionen hinzugefügt. 1965 haben Laboratorien von Wang die GEOMETRISCHEN ORTE 2, eine 10-stellige transistorisierte Tischrechenmaschine erzeugt, die eine Tube-Anzeige von Nixie verwendet hat und Logarithmen schätzen konnte.

In den frühen Tagen von binären Vakuumtube-Computern war ihre Zuverlässigkeit schwach genug, um Marketing eine mechanische Oktalversion ("Binär Oktal-") von der Tischrechenmaschine von Marchant zu rechtfertigen. Es war beabsichtigt, um Berechnungsergebnisse solcher Computer zu überprüfen und nachzuprüfen.

Fortgeschrittene analoge Computer

Vor dem Zweiten Weltkrieg wurden mechanische und elektrische analoge Computer als der "Stand der Technik" betrachtet, und viele haben gedacht, dass sie die Zukunft der Computerwissenschaft waren. Analoge Computer nutzen die starken Ähnlichkeiten zwischen der Mathematik von kleinen Eigenschaften — der Position und Bewegung von Rädern oder der Stromspannung und dem Strom von elektronischen Bestandteilen — und der Mathematik anderer physischer Phänomene, zum Beispiel, ballistischer Schussbahnen, Trägheit, Klangfülle, Energieübertragung, Schwungs und so weiter aus. Sie modellieren physische Phänomene mit elektrischen Stromspannungen und Strömen als die Analoggrößen.

Zentral arbeiten diese analogen Systeme, indem sie elektrische 'Analoga' anderer Systeme geschaffen wird, Benutzern erlaubend, Verhalten der Systeme von Interesse durch das Beobachten der elektrischen Analoga vorauszusagen. Die nützlichste von den Analogien war die Weise, wie das kleine Verhalten mit integrierten und unterschiedlichen Gleichungen vertreten werden konnte, und so verwendet werden konnte, um jene Gleichungen zu lösen. Ein geniales Beispiel solch einer Maschine, mit Wasser als die Analoggröße, war der 1928 gebaute Wasserintegrator; ein elektrisches Beispiel ist die 1941 gebaute Maschine von Mallock. Ein planimeter ist ein Gerät, das Integrale mit der Entfernung als die Analoggröße tut. Verschieden von modernen Digitalcomputern sind analoge Computer nicht sehr flexibel, und müssen manuell neu verdrahtet werden, um sie davon zu schalten, an einem Problem zu einem anderen zu arbeiten. Analoge Computer sind im Vorteil gegenüber frühen Digitalcomputern gewesen, in denen sie verwendet werden konnten, um komplizierte Probleme mit Verhaltensentsprechungen zu beheben, während die frühsten Versuche von Digitalcomputern ganz beschränkt wurden.

Einige der am weitesten aufmarschierten analogen Computer haben Geräte eingeschlossen, um Waffen, wie der Norden bombsight und die Feuerregelsysteme wie das Argo System von Arthur Pollen für Marinebehälter zu richten. Einige sind im Gebrauch seit Jahrzehnten nach dem Zweiten Weltkrieg geblieben; das Zeichen ich Feuerkontrollcomputer wurde durch die USA-Marine auf einer Vielfalt von Schiffen von Zerstörern zu Kriegsschiffen aufmarschiert. Andere analoge Computer haben die Heathkit EG 1, und der hydraulische MONIAC Computer eingeschlossen, der Econometric-Flüsse modelliert hat.

Die Kunst der mechanischen Analogcomputerwissenschaft hat seinen Zenit mit dem unterschiedlichen Analysator erreicht, der von H. L. Hazen und Vannevar Bush an MIT gebaut ist, der 1927 anfängt, der der Reihe nach auf die mechanischen Integratoren erfunden 1876 von James Thomson und den von H. W. Nieman erfundenen Drehmoment-Verstärkern gebaut hat. Ein Dutzend dieser Geräte wurde gebaut, bevor ihr Veralten offensichtlich war; das stärkste wurde an der Universität von Pennsylvaniens Schule von Moore der Elektrotechnik gebaut, wo der ENIAC gebaut wurde. Elektronische Digitalcomputer wie der ENIAC haben das Ende für den grössten Teil des Analogons Rechenmaschinen buchstabiert, aber hybride analoge Computer, die von der Digitalelektronik kontrolliert sind, sind im wesentlichen Gebrauch in die 1950er Jahre und die 1960er Jahre, und später in einigen Spezialanwendungen geblieben.

Früh elektronische Digitalberechnung

Das Zeitalter der modernen Computerwissenschaft hat mit einer Aufregung der Entwicklung vorher und während des Zweiten Weltkriegs begonnen, weil elektronische Stromkreis-Elemente mechanische Entsprechungen ersetzt haben, und Digitalberechnungen analoge Berechnungen ersetzt haben. Maschinen wie der Z3, der Atanasoff-Beere-Computer, die Koloss-Computer und der ENIAC wurden durch die Hand mit Stromkreisen gebaut, die Relais oder Klappen (Vakuumtuben) enthalten, und haben häufig geschlagene Karten verwendet oder haben Lochstreifen für den Eingang und als das wichtige (unvergängliche) Speichermedium geschlagen. Wenn er einen einzelnen Punkt in der Reihe weil definiert, verpasst der "erste Computer" viele Subtilität (sieh den Tisch "Eigenschaften von einigen frühen Digitalcomputern der 1940er Jahre" unten definieren).

Das 1936-Papier von Alan Turing hat sich enorm einflussreich in der Computerwissenschaft und Informatik auf zwei Weisen erwiesen. Sein Hauptzweck war zu beweisen, dass es Probleme gab (nämlich das stockende Problem), der durch keinen folgenden Prozess gelöst werden konnte. Dabei hat Turing eine Definition eines universalen Computers zur Verfügung gestellt, der ein auf dem Band versorgtes Programm durchführt. Diese Konstruktion ist gekommen, um eine Maschine von Turing genannt zu werden. Abgesehen von den durch ihre begrenzten Speicherlager auferlegten Beschränkungen, wie man sagt, sind moderne Computer Turing-abgeschlossen, der sagen soll, haben sie zu einer universalen Maschine von Turing gleichwertige Algorithmus-Ausführungsfähigkeit.

Für eine Rechenmaschine, um ein praktischer Mehrzweckcomputer zu sein, muss es geben einige günstig gelesen - schreiben Mechanismus, hat Band zum Beispiel geschlagen. Mit Kenntnissen der theoretischen 'universalen Rechenmaschine von Alan Turing' hat John von Neumann eine Architektur definiert, die dasselbe Gedächtnis verwendet, sowohl um Programme als auch Daten zu versorgen: Eigentlich verwenden alle zeitgenössischen Computer diese Architektur (oder eine Variante). Während es theoretisch möglich ist, einen vollen Computer völlig mechanisch durchzuführen (weil sich das Design von Babbage gezeigt hat), hat Elektronik möglich die Geschwindigkeit und später die Miniaturisierung gemacht, die moderne Computer charakterisieren.

Es gab drei parallele Ströme der Computerentwicklung im Zeitalter des Zweiten Weltkriegs; der erste Strom größtenteils ignoriert und der zweite Strom haben absichtlich heimlich gehalten. Das erste war die deutsche Arbeit von Konrad Zuse. Das zweite war die heimliche Entwicklung der Koloss-Computer im Vereinigten Königreich. Keiner von diesen hatte viel Einfluss auf die verschiedenen Rechenprojekte in den Vereinigten Staaten. Der dritte Strom der Computerentwicklung, Eckerts ENIAC und Mauchlys und EDVAC, wurde weit veröffentlicht.

George Stibitz wird als einer der Väter des modernen Digitalcomputers international anerkannt. Während er an Glockenlaboratorien im November 1937 gearbeitet hat, hat Stibitz erfunden und hat eine relaisbasierte Rechenmaschine gebaut, dass er das "Modell K" synchronisiert hat (für "den Küchentisch", auf dem er es gesammelt hatte), der erst war, um verwendende binäre Form zu berechnen.

Zuse

In der Isolierung in Deutschland arbeitend, hat Konrad Zuse Aufbau 1936 seiner ersten Z-Reihe-Rechenmaschinen angefangen, die Gedächtnis und (am Anfang beschränkt) programmability zeigen. Zuse rein mechanisch, aber bereits binärer Z1, beendet 1938, hat nie zuverlässig wegen Probleme mit der Präzision von Teilen gearbeitet.

Die spätere Maschine von Zuse, der Z3, wurde 1941 beendet. Es hat auf Telefonrelais basiert und hat wirklich hinreichend gearbeitet. Der Z3 ist so der erste funktionelle Programm-kontrollierte, universale, digitale Computer geworden. Auf viele Weisen war es modernen Maschinen ziemlich ähnlich, für zahlreiche Fortschritte wie Schwimmpunkt-Zahlen den Weg bahnend. Der Ersatz des zum Werkzeug harten dezimalen Systems (verwendet im früheren Design von Charles Babbage) durch das einfachere binäre System hat bedeutet, dass die Maschinen von Zuse leichter waren zu bauen und potenziell zuverlässiger, in Anbetracht der Technologien verfügbar damals.

Programme wurden in Z3 auf geschlagenen Filmen gefüttert. Bedingte Sprünge wurden vermisst, aber seit den 1990er Jahren ist es theoretisch bewiesen worden, dass Z3 noch ein universaler Computer (als immer war, physische Lagerungsbeschränkungen ignorierend). In zwei 1936-Patent-Anwendungen hat Konrad Zuse auch vorausgesehen, dass Maschineninstruktionen in derselben Lagerung versorgt werden konnten, die für Daten — die Schlüsselscharfsinnigkeit dessen verwendet ist, was bekannt als die Architektur von von Neumann geworden ist, die zuerst im britischen SSEM von 1948 durchgeführt ist. Zuse hat auch behauptet, die erste Programmiersprache des höheren Niveaus entworfen zu haben, die er Plankalkül 1945 genannt hat (veröffentlicht 1948), obwohl es zum ersten Mal 2000 von einer Mannschaft um Raúl Rojas an der Freien Universität Berlins — fünf Jahre durchgeführt wurde, nachdem Zuse gestorben ist.

Zuse hat Rückschläge während des Zweiten Weltkriegs ertragen, als einige seiner Maschinen im Laufe Verbündeter Bombardierungskampagnen zerstört wurden. Anscheinend ist seine Arbeit größtenteils unbekannt Ingenieuren im Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten bis viel später geblieben, obwohl mindestens IBM davon bewusst war, weil es seine Nachkriegsanlauf-Gesellschaft 1946 als Gegenleistung für eine Auswahl auf die Patente von Zuse finanziert hat.

Koloss

Während des Zweiten Weltkriegs haben die Briten am Bletchley Park (40 Meilen der nördlich von London) mehrere Erfolge beim Brechen encrypted deutsche militärische Kommunikationen erreicht. Die deutsche Verschlüsselungsmaschine, Mysterium, wurde mit der Hilfe von elektromechanischen Maschinen genannt Eisbomben angegriffen. Die Eisbombe, die von Alan Turing und Gordon Welchman, nach dem polnischen kryptografischen bomba durch Marian Rejewski (1938) entworfen ist, ist in produktiven Gebrauch 1941 eingetreten. Sie haben mögliche Mysterium-Einstellungen ausgeschlossen, indem sie Ketten von logischen Abzügen durchgeführt elektrisch durchgeführt haben. Die meisten Möglichkeiten haben zu einem Widerspruch geführt, und die restlichen wenigen konnten mit der Hand geprüft werden.

Die Deutschen haben auch eine Reihe von Fernschreiber-Verschlüsselungssystemen entwickelt, die vom Mysterium ziemlich verschieden sind. Der Lorenz SZ 40/42 Maschine wurde für Armeekommunikationen auf höchster Ebene, genannten "Thunfisch" von den Briten verwendet. Die ersten Abschnitte von Nachrichten von Lorenz haben 1941 begonnen. Als ein Teil eines Angriffs auf den Thunfisch haben Professor Max Newman und seine Kollegen geholfen, den Koloss anzugeben. Der Mk I Koloss wurde zwischen März und Dezember 1943 durch Tommy-Blumen und seine Kollegen an der Postforschungsstation am Dollis Hügel in London gebaut und hat sich dann zum Bletchley Park im Januar 1944 eingeschifft.

Koloss war das erste elektronische programmierbare Rechengerät in der Welt. Es hat eine Vielzahl von Klappen (Vakuumtuben) verwendet. Es hat Lochstreifen eingeben lassen und war dazu fähig, konfiguriert zu werden, um eine Vielfalt von boolean logischen Operationen auf seinen Daten durchzuführen, aber es war nicht Turing-abgeschlossen. Neun Kolosse von Mk II wurden gebaut (Der Mk ich wurde zu Mk II umgewandelt, der zehn Maschinen insgesamt macht). Details ihrer Existenz, Designs und Gebrauches wurden heimlich gut in die 1970er Jahre behalten. Winston Churchill hat persönlich eine Ordnung für ihre Zerstörung in Stücke ausgegeben, die nicht größer sind als eine Hand eines Mannes, um zu halten, heimlich, dass die Briten dazu fähig waren, Lorenz während des entgegenkommenden kalten Kriegs zu knacken. Zwei der Maschinen wurden dem kürzlich gebildeten GCHQ übertragen, und andere wurden zerstört. Infolgedessen wurden die Maschinen in viele Geschichten der Computerwissenschaft nicht eingeschlossen. Eine wieder aufgebaute Arbeitskopie von einer der Koloss-Maschinen ist jetzt auf der Anzeige am Bletchley Park.

Amerikanische Entwicklungen

1937 hat Claude Shannon gezeigt, dass es eine isomorphe Ähnlichkeit zwischen den Konzepten der Logik von Boolean und bestimmten elektrischen Stromkreise, jetzt genannt Logiktore gibt, die jetzt in Digitalcomputern allgegenwärtig sind. In der These seines Masters an MIT, zum ersten Mal in der Geschichte, hat Shannon gezeigt, dass elektronische Relais und Schalter die Ausdrücke der Algebra von Boolean begreifen können. Betitelt Eine Symbolische Analyse des Relais und der Umschaltenden Stromkreise, die These von Shannon hat im Wesentlichen praktisches Digitalstromkreis-Design gegründet. George Stibitz hat einen relaisbasierten Computer vollendet er hat das "Modell K" an Glockenlaboratorien im November 1937 synchronisiert. Glockenlaboratorien haben ein volles Forschungsprogramm gegen Ende 1938 mit Stibitz am Ruder autorisiert. Ihre Rechenmaschine der Komplexen Zahl, vollendet am 8. Januar 1940, ist im Stande gewesen, komplexe Zahlen zu berechnen. In einer Demonstration zur amerikanischen Mathematischen Gesellschaftskonferenz in der Dartmouth Universität am 11. September 1940 ist Stibitz im Stande gewesen, der Rechenmaschine der Komplexen Zahl entfernte Befehle über Telefonverbindungen durch einen Fernschreiber zu senden. Es war die erste Rechenmaschine jemals verwendet entfernt in diesem Fall über eine Telefonlinie. Einige Teilnehmer in der Konferenz, die die Demonstration bezeugt haben, waren John von Neumann, John Mauchly und Norbert Wiener, der darüber in ihren Lebenserinnerungen geschrieben hat.

1939 haben John Vincent Atanasoff und Clifford E. Berry von Iowa Staatlicher Universität Atanasoff-Berry Computer (ABC) entwickelt, Der Atanasoff-Beere-Computer war der erste elektronische Digitalcomputer in der Welt. Das Design hat mehr als 300 Vakuumtuben verwendet und hat Kondensatoren verwendet, die in einer mechanisch rotierenden Trommel für das Gedächtnis befestigt sind. Obwohl die Abc-Maschine nicht programmierbar war, war es erst, um elektronische Tuben in einer Viper zu verwenden. ENIAC Co-Erfinder John Mauchly hat das Abc im Juni 1941 und seinen Einfluss auf das Design später untersucht ENIAC Maschine ist eine Sache des Streits unter Computerhistorikern. Das Abc wurde größtenteils vergessen, bis es der Fokus der Rechtssache Honeywell v geworden ist. Sperry Rand, dessen Entscheidung das ENIAC-Patent (und mehrere andere) als unter vielen Gründen ungültig gemacht hat, durch die Arbeit von Atanasoff vorausgesehen worden sein.

1939 hat Entwicklung an den Endicott Laboratorien von IBM auf Harvard I Zeichen begonnen. Bekannt offiziell als die Automatische Folge Kontrollierte Rechenmaschine das Zeichen war ich ein allgemeiner Zweck elektromechanischer Computer, der mit der Finanzierung von IBM und mit der Hilfe vom Personal von IBM unter der Richtung des Mathematikers von Harvard Howard Aiken gebaut ist. Sein Design war unter Einfluss des Analytischen Motors von Babbage, mit der dezimalen Arithmetik und den Lagerungsrädern und den Drehschaltern zusätzlich zu elektromagnetischen Relais. Es war über den geschlagenen Lochstreifen programmierbar, und hat mehrere Berechnungseinheiten enthalten, die in der Parallele arbeiten. Spätere Versionen haben mehrere Lochstreifen-Leser enthalten, und die Maschine konnte zwischen auf einer Bedingung gestützten Lesern umschalten. Dennoch war die Maschine nicht ziemlich Turing-abgeschlossen. Das Zeichen wurde ich zur Universität von Harvard bewegt und habe Operation im Mai 1944 begonnen.

ENIAC

Der US-gebaute ENIAC (Elektronischer Numerischer Integrator und Computer) war der erste elektronische Mehrzweckcomputer. Es, hat zum ersten Mal, die hohe Geschwindigkeit der Elektronik mit der Fähigkeit verbunden, für viele komplizierte Probleme programmiert zu werden. Es konnte beitragen oder 5000mal pro Sekunde, eintausendmal schneller Abstriche machen als jede andere Maschine. Es hatte auch Module, um zu multiplizieren, sich, und Quadratwurzel zu teilen. Hohes Geschwindigkeitsgedächtnis wurde auf 20 Wörter (ungefähr 80 Bytes) beschränkt.

Gebaut unter der Richtung von John Mauchly und J. Presper Eckert an der Universität Pennsylvaniens haben die Entwicklung und Aufbau von ENIAC von 1943 zur vollen Operation am Ende 1945 gedauert. Die Maschine war riesig, 30 Tonnen wiegend, und hat mehr als 18,000 Vakuumtuben enthalten. Eine der Haupttechnikleistungen sollte Tube-Durchbrennen minimieren, das ein häufiges Problem damals war. Die Maschine war in fast dem unveränderlichen Gebrauch seit den nächsten zehn Jahren.

ENIAC war eindeutig ein Turing-ganzes Gerät. Es konnte jedes Problem schätzen (der Gedächtnis einfügen würde). Ein "Programm" auf dem ENIAC wurde jedoch durch die Staaten seiner Fleck-Kabel und Schalter, eines weiten Schreis von den speicherprogrammierten elektronischen Maschinen definiert, die sich davon entwickelt haben. Sobald ein Programm geschrieben wurde, musste es in die Maschine mechanisch gesetzt werden.

Sechs Frauen haben den grössten Teil der Programmierung von ENIAC getan. (1948 vollendete Verbesserungen haben es möglich gemacht, versorgten Programm-Satz im Funktionstabellengedächtnis durchzuführen, das Programmierung weniger einer "einmaligen" Anstrengung, und systematischer gemacht hat).

Frühe Computereigenschaften

Maschinen der ersten Generation

Sogar bevor der ENIAC beendet wurde, haben Eckert und Mauchly seine Beschränkungen anerkannt und haben das Design eines speicherprogrammierten Computers, EDVAC angefangen. John von Neumann wurde einen weit in Umlauf gesetzten Bericht zugeschrieben, der das EDVAC Design beschreibt, in dem sowohl die Programme als auch Arbeitsdaten in einem einzelnen, vereinigten Laden versorgt wurden. Dieses grundlegende Design, angezeigt die Architektur von von Neumann, würde als das Fundament für die Weltentwicklung der Nachfolger von ENIAC dienen. In dieser Generation der Ausrüstung wurde vorläufige oder arbeitende Lagerung durch akustische Verzögerungslinien zur Verfügung gestellt, die die Laufzeit des Tons durch ein Medium wie flüssiges Quecksilber (oder durch eine Leitung) verwendet haben, um Daten kurz zu versorgen. Eine Reihe von akustischen Pulsen wird entlang einer Tube gesandt; nach einiger Zeit, weil der Puls das Ende der Tube erreicht hat, hat das Schaltsystem entdeckt, ob der Puls 1 oder 0 vertreten hat und den Oszillator veranlasst hat, den Puls wiederzusenden. Andere haben Tuben von Williams verwendet, die die Fähigkeit einer kleinen Kathodenstrahlröhre (CRT) verwenden, Daten als beladene Gebiete auf dem Phosphorschirm zu versorgen und wiederzubekommen. Vor 1954 versetzte magnetisches Kerngedächtnis die meisten anderen Formen der vorläufigen Lagerung schnell, und hat das Feld durch die Mitte der 1970er Jahre beherrscht.

EDVAC war der erste speicherprogrammierte entworfene Computer; jedoch war es nicht erst, um zu laufen. Eckert und Mauchly haben das Projekt verlassen, und sein Aufbau hat gezappelt. Die erste Arbeitsmaschine von von Neumann war Manchester "Baby" oder Kleine Experimentelle Maschine, die von Frederic C. Williams und Tom Kilburn an der Universität Manchesters 1948 als ein Testbett für die Tube von Williams entwickelt ist; ihm wurde 1949 durch den 1-Zeichen-Computer von Manchester, ein ganzes System, mit der Tube von Williams und dem magnetischen Trommel-Gedächtnis gefolgt, und Index-Register einführend. Der andere Wettbewerber um den Titel "zuerst speicherprogrammierter Digitalcomputer" war EDSAC gewesen, der entworfen und an der Universität des Cambridges gebaut ist. Betrieblich weniger als ein Jahr nach Manchester "Baby" war es auch dazu fähig, echte Probleme anzupacken. EDSAC wurde wirklich durch Pläne für EDVAC (Elektronischer Getrennter Variabler Automatischer Computer), der Nachfolger von ENIAC begeistert; diese Pläne waren bereits im Platz, als ENIAC erfolgreich betrieblich war. Verschieden von ENIAC, der parallele Verarbeitung verwendet hat, hat EDVAC eine einzelne in einer Prozession gehende Einheit verwendet. Dieses Design war einfacher und war erst, um in jeder folgenden Welle der Miniaturisierung und vergrößerter Zuverlässigkeit durchgeführt zu werden.

Ein 1 Ansicht-Zeichen von Manchester / EDSAC / EDVAC als die "Vorabende", von denen fast alle aktuellen Computer ihre Architektur ableiten. Universität von Manchester

Maschine ist der Prototyp für Ferranti 1 Zeichen geworden. Die erste 1-Zeichen-Maschine von Ferranti wurde an die Universität im Februar 1951 geliefert, und mindestens neun wurden andere zwischen 1951 und 1957 verkauft.

Der erste universale programmierbare Computer in der Sowjetunion wurde von einer Mannschaft von Wissenschaftlern unter der Richtung von Sergei Alekseyevich Lebedev vom Kiewer Institut für Electrotechnology, die Sowjetunion (jetzt die Ukraine) geschaffen. Der Computer ist MESM (МЭСМ, Kleine Elektronische Rechenmaschine) betrieblich 1950 geworden. Es hatte ungefähr 6,000 Vakuumtuben und hat 25 Kilowatt der Macht verbraucht. Es konnte etwa 3,000 Operationen pro Sekunde durchführen. Eine andere frühe Maschine war CSIRAC, ein australisches Design, das sein erstes Testprogramm 1949 geführt hat. CSIRAC ist der älteste Computer noch in der Existenz und dem ersten, das ist verwendet zu haben sein, um Digitalmusik zu spielen.

Kommerzielle Computer

Der erste kommerzielle Computer war Ferranti 1 Zeichen, das an die Universität Manchesters im Februar 1951 geliefert wurde. Es hat auf Manchester 1 Zeichen basiert. Die Hauptverbesserungen über Manchester 1 Zeichen waren in der Größe der primären Lagerung (zufälligen Zugang Tuben von Williams verwendend), sekundäre Lagerung (eine magnetische Trommel verwendend), ein schnellerer Vermehrer und zusätzliche Instruktionen. Die grundlegende Zykluszeit war 1.2 Millisekunden, und eine Multiplikation konnte in ungefähr 2.16 Millisekunden vollendet werden. Der Vermehrer hat fast ein Viertel von 4,050 Vakuumtuben der Maschine (Klappen) verwendet. Eine zweite Maschine wurde von der Universität Torontos gekauft, bevor das Design in den 1-Zeichen-Stern revidiert wurde. Mindestens sieben dieser späteren Maschinen wurden zwischen 1953 und 1957, einem von ihnen zu Laboratorien von Shell in Amsterdam geliefert.

Im Oktober 1947, die Direktoren von J. Lyons & Company, eine britische Lebensmittelversorgungsgesellschaft, die wegen seiner Teestuben, aber mit starken Interessen an neuen Büroverwaltungstechniken berühmt ist, hat sich dafür entschieden, eine aktive Rolle in der Förderung der kommerziellen Entwicklung von Computern zu nehmen. Die LÖWE ist I Computer betrieblich im April 1951 geworden und hat den ersten regelmäßigen alltäglichen Bürocomputerjob in der Welt geführt. Am 17. November 1951 hat die Gesellschaft von J. Lyons wöchentliche Operation eines Backschätzungsjobs auf der LÖWE (Elektronisches Büro von Lyons) begonnen. Das war das erste Geschäft, um lebend auf einem speicherprogrammierten Computer zu gehen.

Im Juni 1951 wurde der UNIVAC I (Universaler Automatischer Computer) an das amerikanische Volkszählungsbüro geliefert. Remington Rand hat schließlich 46 Maschinen an mehr als $ 1 Million jeder ($ bezüglich) verkauft. UNIVAC war die erste "Masse erzeugt" Computer. Es hat 5,200 Vakuumtuben verwendet und hat 125 Kilowatt der Macht verbraucht. Seine primäre Lagerung war Serienzugang-Quecksilberverzögerungslinien, die dazu fähig sind, 1,000 Wörter von 11 dezimalem Ziffer-Pluszeichen (72-Bit-Wörter) zu versorgen. Ein Hauptmerkmal des UNIVAC Systems war ein kürzlich erfundener Typ des magnetischen Metallbandes und ein Hochleistungsbandgerät für die unvergängliche Lagerung. Magnetische Medien werden noch in vielen Computern verwendet.

1952 hat IBM öffentlich IBM 701 Electronic Data Processing Machine, das erste in seiner erfolgreichen 700/7000 Reihe und seinem ersten Großrechner-Computer von IBM bekannt gegeben. IBM 704, eingeführt 1954, hat magnetisches Kerngedächtnis verwendet, das der Standard für große Maschinen geworden ist. Die erste durchgeführte allgemeine Zweck-Programmiersprache auf höchster Ebene, Fortran, wurde auch an IBM für die 704 während 1955 und 1956 entwickelt und Anfang 1957 veröffentlicht. (Das 1945-Design von Konrad Zuse der höheren Programmiersprache Plankalkül wurde damals nicht durchgeführt.) Wurde eine freiwillige Benutzergruppe, die bis jetzt besteht, 1955 gegründet, um ihre Software und Erfahrungen mit IBM 701 zu teilen.

IBM hat einen kleineren, erschwinglicheren Computer 1954 eingeführt, der sich sehr populär erwiesen hat. IBM 650 hat mehr als 900 Kg, die beigefügte 1350 Kg gewogene Macht-Versorgung gewogen, und beide wurden in getrennten Kabinetten von ungefähr 1.5 Metern durch 0.9 Meter durch 1.8 Meter gehalten. Es hat 500,000 $ ($ bezüglich) gekostet oder konnte für 3,500 $ pro Monat ($ bezüglich) gepachtet werden. Sein Trommel-Gedächtnis war ursprünglich 2,000 zehnstellige Wörter, die später zu 4,000 Wörtern ausgebreitet sind. Speicherbeschränkungen wie das sollten Programmierung seit Jahrzehnten später beherrschen. Die Programm-Instruktionen wurden von der spinnenden Trommel herbeigeholt, als der Code gelaufen ist. Die effiziente Ausführung mit dem Trommel-Gedächtnis wurde durch eine Kombination der Hardware-Architektur zur Verfügung gestellt: Das Instruktionsformat hat die Adresse der folgenden Instruktion eingeschlossen; und Software: Das Symbolische Optimale Zusammenbau-Programm, SEIFE, hat Instruktionen den optimalen Adressen (im Ausmaß zugeteilt, das durch die statische Analyse des Quellprogramms möglich ist). So waren viele Instruktionen, erforderlich, in der folgenden Reihe der Trommel, wenn, gelegen, die zu lesen ist, und die zusätzliche Liegezeit für die Trommel-Folge war nicht erforderlich.

1955 hat Maurice Wilkes Mikroprogrammierung erfunden, die dem Grundbefehlssatz erlaubt, definiert oder durch eingebaute Programme erweitert zu werden (jetzt hat firmware oder Mikrocode genannt). Es wurde in den Zentraleinheiten und Schwimmpunkt-Einheiten des Großrechners und der anderen Computer, wie der Atlas von Manchester und die Reihe von IBM 360 weit verwendet.

IBM hat sein erstes magnetisches Plattensystem, RAMAC (Zufällige Zugriffsmöglichkeit der Buchhaltung und Kontrolle) 1956 eingeführt. Mit fünfzig Metallplatten, mit 100 Spuren pro Seite, ist es im Stande gewesen, 5 Megabytes von Daten zu einem Selbstkostenpreis von 10,000 $ pro Megabyte ($ bezüglich) zu versorgen.

Die zweite Generation: Transistoren

Der bipolar Transistor wurde 1947 erfunden. Von 1955 vorwärts haben Transistoren Vakuumtuben in Computerdesigns ersetzt, die "zweite Generation" von Computern verursachend. Am Anfang waren die einzigen verfügbaren Geräte Germanium-Transistoren des Punkt-Kontakts, die, obwohl weniger zuverlässig, als die Vakuumtuben sie ersetzt haben, ist im Vorteil gewesen, viel weniger Macht zu verbrauchen. Der erste transistorisierte Computer wurde an der Universität Manchesters gebaut und war vor 1953 betrieblich; eine zweite Version wurde dort im April 1955 vollendet. Die spätere Maschine hat 200 Transistoren und 1,300 Halbleiterdioden verwendet und hatte einen Macht-Verbrauch von 150 Watt. Jedoch hat es noch verlangt, dass Klappen die Uhr-Wellenformen an 125 Kilohertz erzeugt haben und gelesen und über das magnetische Trommel-Gedächtnis geschrieben haben, wohingegen der Harwell KADETT ohne irgendwelche Klappen funktioniert hat, indem er eine niedrigere Uhr-Frequenz 58 Kilohertz verwendet hat, als es betrieblich im Februar 1955 geworden ist. Probleme mit der Zuverlässigkeit von frühen Gruppen des Punkt-Kontakts und der beeinträchtigten Verbindungspunkt-Transistoren haben bedeutet, dass die mittlere Zeit der Maschine zwischen Misserfolgen ungefähr 90 Minuten war, aber das hat sich verbessert, sobald die zuverlässigeren bipolar Verbindungspunkt-Transistoren verfügbar geworden sind.

Im Vergleich zu Vakuumtuben sind Transistoren im Vorteil: Sie sind kleiner, und verlangen weniger Macht als Vakuumtuben, so geben Sie weniger Hitze ab. Silikonverbindungspunkt-Transistoren waren viel zuverlässiger als Vakuumtuben und hatten länger, unbestimmt, Dienstleben. Transistorisierte Computer konnten Zehntausende von binären Logikstromkreisen in einem relativ kompakten Raum enthalten. Transistoren haben außerordentlich die Größe von Computern, anfängliche Kosten und Betriebskosten reduziert.

Gewöhnlich wurden Computer der zweiten Generation aus der großen Anzahl von gedruckten Leiterplatten wie IBM Standard Modular System zusammengesetzt

jedes Tragen eines bis vier Logiktore oder Zehensandalen.

Ein zweiter Generationscomputer, IBM 1401, hat ungefähr ein Drittel des Weltmarkts festgenommen. IBM hat mehr als zehntausend 1401 zwischen 1960 und 1964 installiert.

Transistorisierte Elektronik hat nicht nur die Zentraleinheit (In einer Prozession gehende Haupteinheit), sondern auch die peripherischen Geräte verbessert. IBM 350 RAMAC wurde 1956 eingeführt und war das erste Laufwerk in der Welt. Die zweiten Generationsplattendatenlagerungseinheiten sind im Stande gewesen, Dutzende Millionen von Briefen und Ziffern zu versorgen. Neben den festen Plattenlagerungseinheiten, die mit der Zentraleinheit über die Hochleistungsdatenübertragung verbunden sind, waren absetzbare Plattendatenlagerungseinheiten. Ein absetzbarer Plattenstapel kann mit einem anderen Stapel in ein paar Sekunden leicht ausgetauscht werden. Selbst wenn die Kapazität der absetzbaren Platten kleiner ist als feste Platten, versichert ihre Auswechselbarkeit eine fast unbegrenzte Menge von Daten nahe in der Nähe. Magnetisches Band hat archivalische Fähigkeit dafür Daten an niedrigeren Kosten zur Verfügung gestellt als Platte.

Viele Zentraleinheiten der zweiten Generation haben peripherische Gerät-Kommunikationen an einen sekundären Verarbeiter delegiert. Zum Beispiel, während der Nachrichtenverarbeiter das Karte-Lesen und Lochen kontrolliert hat, hat die Hauptzentraleinheit Berechnungen und binäre Zweiginstruktionen durchgeführt. Ein databus würde Daten zwischen der Hauptzentraleinheit tragen, und Kerngedächtnis am Abruf der Zentraleinheit - führen Zyklus-Rate durch, und anderer databusses würde normalerweise den peripherischen Geräten dienen. Auf dem PDP-1 war die Zykluszeit des Kerngedächtnisses 5 Mikrosekunden; folglich haben die meisten arithmetischen Instruktionen 10 Mikrosekunden genommen (100,000 Operationen pro Sekunde), weil die meisten Operationen mindestens zwei Speicherzyklen genommen haben; ein für die Instruktion, ein für den operand Datenabruf.

Während der zweiten Generationseinheiten des entlegenen Endgeräts (häufig in der Form von Fernschreiber-Maschinen wie Friden Flexowriter) hat außerordentlich vergrößerten Gebrauch gesehen. Telefonverbindungen haben genügend Geschwindigkeit für frühe entlegene Endgeräte zur Verfügung gestellt und haben Hunderte von der Kilometer-Trennung zwischen entlegenen Endgeräten und dem Rechenzentrum erlaubt. Schließlich würden diese eigenständigen Computernetze in ein miteinander verbundenes Netz von Netzen — das Internet verallgemeinert.

Nach 1960: die dritte Generation und darüber hinaus

Die Explosion im Gebrauch von Computern hat mit "der dritten Generation" Computern begonnen, von der unabhängigen Erfindung von Jack St Clair Kilby und Robert Noyces des einheitlichen Stromkreises Gebrauch zu machen (oder Mikrochip), der zur Erfindung des Mikroprozessors geführt hat. Während das Thema genau, welches Gerät der erste Mikroprozessor war, streitsüchtig, teilweise erwartet ist, des Konsenses über die genaue Definition des Begriffes "Mikroprozessor" zu fehlen, ist es größtenteils unbestritten, dass der erste Einchipmikroprozessor Intel 4004 war, der entworfen und von Ted Hoff, Federico Faggin und Stanley Mazor an Intel begriffen ist.

Während der frühste Mikroprozessor ICs hat wörtlich nur den Verarbeiter, d. h. die in einer Prozession gehende Haupteinheit, von einem Computer, ihre progressive Entwicklung natürlich enthalten, zu Chips geführt hat, die am meisten oder alle inneren elektronischen Teile eines Computers enthalten. Der einheitliche Stromkreis im Image rechts, zum Beispiel, Intel 8742, ist ein 8-Bit-Mikrokontrolleur, der eine Zentraleinheit einschließt, die an 12 MHz, 128 Bytes des RAM, 2048 Bytes von EPROM und Eingabe/Ausgabe in demselben Span läuft.

Während der 1960er Jahre gab es beträchtliches Übergreifen zwischen den zweiten und dritten Generationstechnologien. IBM hat seine Module von IBM Solid Logic Technology in hybriden Stromkreisen für IBM System/360 1964 durchgeführt. Erst 1975, Sperry Univac hat die Fertigung von Maschinen der zweiten Generation wie der UNIVAC 494 fortgesetzt. Burroughs große Systeme wie der B5000 waren Stapel-Maschinen, die einfachere Programmierung berücksichtigt haben. Diese pushdown Automaten wurden auch in Minicomputern und Mikroprozessoren später durchgeführt, die Programmiersprache-Design beeinflusst haben. Minicomputer haben als preisgünstige Computerzentren für die Industrie, das Geschäft und die Universitäten gedient. Es ist möglich geworden, analoge Stromkreise mit dem Simulierungsprogramm mit der einheitlichen Stromkreis-Betonung oder GEWÜRZ (1971) auf Minicomputern, einem der Programme für die elektronische Designautomation vorzutäuschen.

Der Mikroprozessor hat zur Entwicklung des Mikrocomputers, kleiner, preisgünstiger Computer geführt, die von Personen und Kleinunternehmen im Besitz sein konnten. Mikrocomputer, von denen der erste in den 1970er Jahren erschienen ist, sind allgegenwärtig in den 1980er Jahren und darüber hinaus geworden.

Im April 1975 auf der Messe von Hannover, wurde der P6060 präsentiert, der von Olivetti, dem ersten Personalcomputer in der Welt mit der eingebauten Diskette erzeugt ist: Haupteinheit auf zwei Tellern, Decknamen PUCE1/PUCE2, TTL Bestandteile gemacht, 8" einzelner oder doppelter Diskette-Treiber, 32 alphanumerisches Charakter-Plasmadisplay, 80 Säulen grafischer Thermodrucker, 48 Kbytes des RAM, der GRUNDLEGENDEN Sprache, 40 Kilogramme des Gewichts. Er war in der Konkurrenz mit einem ähnlichen Produkt durch IBM, aber mit einer Außendiskette.

MOS Technology KIM-1 und Altair 8800, wurden als Bastelsätze für do-it-yourselfers verkauft, wie der Apple I bald später war. Der erste Apfelcomputer mit grafischen und gesunden Fähigkeiten ist ganz nach dem Kommodore-HAUSTIER herausgekommen. Computerwissenschaft hat sich mit Mikrocomputerarchitekturen mit Eigenschaften entwickelt, die von ihren größeren Brüdern jetzt hinzugefügt sind, die in den meisten Marktsegmenten dominierend sind.

So komplizierte Systeme, wie Computer sehr hohe Zuverlässigkeit verlangen. ENIAC ist auf in der dauernden Operation von 1947 bis 1955 seit acht Jahren geblieben, bevor er geschlossen wird. Obwohl eine Vakuumtube scheitern könnte, würde sie ersetzt, ohne das System herunterzubringen. Durch die einfache Strategie, nie ENIAC zu schließen, wurden die Misserfolge drastisch reduziert. Die Vakuumtube-WEISER-Luftverteidigungscomputer sind bemerkenswert zuverlässig - installiert in Paaren, einem indirektem geworden, Tuben, um wahrscheinlich zu scheitern, haben so getan, als der Computer an der reduzierten Macht absichtlich geführt wurde, sie zu finden. Heiße-pluggable Festplatten, wie die heißen-pluggable Vakuumtuben des vergangenen Jahres, setzen die Tradition der Reparatur während der dauernden Operation fort. Halbleiter-Erinnerungen haben alltäglich keine Fehler, wenn sie funktionieren, obwohl Betriebssysteme wie Unix Speichertests auf dem Anlauf verwendet haben, um Mangel-Hardware zu entdecken. Heute wird die Voraussetzung der zuverlässigen Leistung noch strenger gemacht, wenn Server-Farmen die Lieferplattform sind. Google hat das durch das Verwenden mit der Schuld toleranter Software geführt, um sich von Hardware-Misserfolgen zu erholen, und arbeitet sogar am Konzept, komplette Server-Farmen während der Übertragung während eines Dienstereignisses zu ersetzen.

Im 21. Jahrhundert sind Mehrkernzentraleinheiten gewerblich verfügbar geworden. Assoziativspeicher (CAM) ist billig genug geworden, um im Netzwerkanschluss verwendet zu werden, obwohl kein Computersystem noch Hardware-NOCKEN für den Gebrauch auf Programmiersprachen durchgeführt hat. Zurzeit sind NOCKEN (oder assoziative Reihe) in der Software mit der Programmiersprache spezifisch. Halbleiter-Speicherzellreihe ist sehr regelmäßige Strukturen, und Hersteller beweisen ihre Prozesse auf ihnen; das erlaubt die Preisverminderungen auf Speicherprodukten. Während der 1980er Jahre haben sich CMOS Logiktore in Geräte entwickelt, die so schnell wie andere Stromkreis-Typen gemacht werden konnten; Computermacht-Verbrauch konnte deshalb drastisch vermindert werden. Verschieden von der dauernden aktuellen Attraktion eines auf anderen Logiktypen gestützten Tors zieht ein CMOS Tor nur bedeutenden Strom während des 'Übergangs' zwischen logischen Zuständen abgesehen von der Leckage.

Das hat erlaubt zu rechnen, um eine Ware zu werden, die jetzt allgegenwärtig, in vielen Formen von Grußkarten eingebettet ist und zu Satelliten telefoniert. Rechenhardware und seine Software sind sogar eine Metapher für die Operation des Weltalls geworden. Obwohl DNA-BASIERTE Computerwissenschaft und Quant qubit Computerwissenschaft Jahre oder Jahrzehnte in der Zukunft sind, wird die Infrastruktur heute zum Beispiel mit dem DNA-Origami auf der Fotolithographie und mit Quant-Antennen gelegt, um Information zwischen Ion-Fallen zu übertragen. Vor 2011 hatten Forscher 14 qubits verfangen. Schnell werden Digitalstromkreise (einschließlich derjenigen, die auf Verbindungspunkten von Josephson und schneller einzelner Fluss-Quant-Technologie gestützt sind), mehr fast realisierbar mit der Entdeckung von nanoscale Supraleitern.

Photonic und mit der Fasersehgeräte, die bereits verwendet worden sind, um Daten über lange Entfernungen zu transportieren, gehen jetzt ins Datenzentrum, in der Nähe von der Zentraleinheit und den Halbleiter-Speicherbestandteilen ein. Das erlaubt die Trennung des RAM von der Zentraleinheit durch optische Verbindungen.

Eine Anzeige der Schnelligkeit der Entwicklung dieses Feldes kann durch die Geschichte des Samenartikels abgeleitet werden. Wenn jeder Zeit hatte, um irgendetwas niederzuschreiben, so war es veraltet. Nach 1945 lesen andere den Ersten Entwurf von John von Neumann eines Berichts über den EDVAC, und haben sofort angefangen, ihre eigenen Systeme durchzuführen. Bis jetzt hat der Schritt der Entwicklung weltweit weitergegangen.

Siehe auch

• Geschichte, zu schätzen
• Informationsalter
• ES Geschichtsgesellschaft
• Das heimliche Handbuch zu Computern (Buch)
• Zeitachse, zu schätzen

Referenzen

........ . ...............

• . Übersetzt aus den Franzosen durch David Bellos, E.F. Harding, Sophie Wood und Ian Monk. Ifrah unterstützt seine These durch den Bezug idiomatischer Ausdrücke aus Sprachen über die ganze Welt.

... ......

• . Mit Zeichen laut der Biografie vom Übersetzer.
• . Deutsch zur englischen Übersetzung, M.I.T. 1969.

...

• Noyce, Robert.

...

• Rojas, Raul; Hashagen, Ulf (Hrsg., 2000). Die Ersten Computer: Geschichte und Architekturen. Cambridge: MIT Presse. Internationale Standardbuchnummer 0-262-68137-4.

.......

• . Seiten 220-226 sind kommentierte Verweisungen und führen für die weiterführende Literatur.

..

• Stibitz, George.

• (und) Andere Online-Versionen: Verhandlungen Londons Mathematische Gesellschaft eine Andere Verbindung online.

..

• Wang.

....

Weiterführende Literatur

• Ceruzzi, Paul E., Eine Geschichte der Modernen Computerwissenschaft, MIT Presse, 1998

Links

• Veraltete Technologie — alte Computer
• Historische Computer in Japan
• Die Geschichte von japanischen mechanischen Rechenmaschinen
• Computergeschichte — eine Sammlung von Artikeln durch Bob Bemer
• 25 Mikrochips, die die Welt — eine Sammlung von Artikeln durch das Institut für Elektrische und Elektronikingenieure geschüttelt

haben

• Geschichte von Computern und Rechenmaschinen
• Die Geschichte von Rao/Scaruffi des Silikontales