Если ты думаешь, что совсем недавно, в XX веке – ты здорово заблуждаешься: на самом деле устройства для облегчения счета созданы много тысяч лет назад.
Все началось с … пальцев – именно они стали первым «счетным прибором», известным человеку. Этого простого устройства вполне хватало – например, для подсчета убитых всем племенем мамонтов. И создание более сложных считалок было отложено… До тех пор, когда на свете появилась торговля.
При покупке товаров пальцев стало не хватать – попробуй пересчитать, к примеру, корзину яблок! И вот примерно две тысячи лет назад греческие и финикийские купцы придумали абак – первое устройство для механического счета. Считали на абаке с помощью камешков, размещавшихся на отдельных линейках. Каждая линейка «стоила» на порядок (то есть в десять раз) больше, чем предыдущая. Например, камешек в первой линейке обозначал 1, во второй – 10, в третье – уже 100.
Если ты не можешь представить себе абак, посмотри на самые обыкновенные счеты! Это — прямые потомки абака, и что самое интересное – они не собираются сходить со сцены и сегодня, в эпоху компьютеров! Не забыты и камушки – «камнями» сегодня часть называют … процессоры! Даже самые новые и мощные…
Абаки-счеты были в чем-то даже удобнее современных компьютеров. Никакого питания и дорогих программ не требовали, не ломались, стоили недорого. А главное – могли сотни лет работать вообще без всякого «апгрейда»!
Английское слово upgrade (апгрейд) означает: модернизация, усовершенствование компьютера, улучшение его характеристик.
Но после торговцев в умных «считалках» стали нуждаться ученые. В особенности — астрономы, которым ежедневно приходилось проводить множество сложных вычислений. Для них счеты уже не годились — ведь они не умели даже умножать и делить!
И тогда пришлось создавать другие, более сложные устройства… Появились они примерно пятьсот лет назад и поначалу носили очень пышные и непонятные имена. Например, одно из них, созданное математиком Клодом Перро, братом знаменитого сказочника Шарля, называлось «рабдологический абак».
Если ты сможешь произнести это название без запинки и с первого раза — ты точно сможешь работать ди-джеем или телеведущим!
Но со временем за ними утвердилось более простое название — арифмометры. То есть — просто «счетчики».
Считали арифмометры уже не с помощью камешков, а благодаря сложной системе зубчатых колес — точно таких же, какие мы видим в обычных часах. Стоило сделать лишь один зубчик колеса чуть больше остальных, как появилась возможность шагового перехода от одного разряда к другому.
Допустим, каждое продвижение маленького колесика вперед, на один зубчик, сдвигает цифры в окошке арифмометра на единицу. Совершает маленькое колесо полный оборот — и, цепляя выросшим зубчиком своего соседа, продвигает его на одно деление вперед. А большое колесо считает уже ДЕСЯТКИ! И таких колес могло быть много, очень много…
Разряд числа не имеет ничего общего с электрическим разрядом или разрядкой ружья. Это, условно, количество нулей после цифры. Следующий разряд после единицы – десяток, затем сотня… Вспомни линейки абака – каждая из них как раз и имела разряд больше предыдущей.
Арифмометры прожили долго, хотя и значительно меньше, чем их прародитель-абак: последние механические «считалки» были выпущены еще в середине XX века! Но арифмометры, кончено же, еще не являлись компьютерами. Конечно, они могли легко оперировать со сложными числами, производя с ними все мыслимые арифметические действия. Но научиться новым операциям не могли.
А между тем уже существовали устройства куда более гибкие и обучаемые. Вспомним простую шарманку, с которой ходил по дворам папа Карло, или ее более изящных родственников – музыкальные шкатулки. Эти устройства тоже работали благодаря сложной системе зубчатых колес – или валика с выступами. А главное – некоторые из них можно было обучать новым мелодиям: достаточно было сменить диск или валик, прокурить ручку – и из шарманки лилась уже другая песня!
А что если это полезное свойство использовать не только в музыкальных игрушках? Именно так и поступил лионский ткач Жозеф-Мари Жаккар, создавший ткацкий станок, который мог самостоятельно, по заданной «программе» (подобно той, что заложена в музыкальной шкатулке), украшать ткань затейливыми узорами. Инструкции для станка хранились на специальной металлической пластинке с пробитыми в определенном порядке отверстиями.
Когда «автоматический станок», представленный на Всемирной выставке в Париже (1804), вошел в моду, изобретатель был уже этому не рад. Коллеги-ткачи проклинали Жаккара за то, что его чудо-станок оставил их без работы! Впрочем, бурные протесты им так и не помогли – уже через 15 лет станки Жаккара стали использоваться на крупнейших фабриках Франции.
А в это время на другой стороне Ла-Манша конструировал свою «аналитическую машину» скучающий английский аристократ и математик Чарльз Бэббидж. Она должна была не только понимать команды, записанные на специальной бумажной ленте, но и выводить на нее результаты своей работы!
Увы, «аналитическая машина» так и не была построена, хотя сэр Чарльз потратил на нее больше двадцати лет жизни и почти все состояние своей семьи. Но через двадцать лет после смерти Бэббиджа его дело продолжил талантливый американский инженер Герман Холлерит. Его машина умела считывать информацию со специальных картонных или металлических пластинок с отверстиями — «перфокарт». По легенде, основной принцип ее работы Герману подсказал железнодорожный кондуктор, прокомпостировавший билет прямо перед носом изобретателя.
Свою считающую машину Холлерит создал для одной-единственной цели — подсчета результатов переписи населения США. А дырочки на перфокарте содержали данные о каждом человеке, пришедшем на выборы — о его семье, профессии, вероисповедании… Благодаря умной машине подсчет голосов занял в десятки раз меньше времени, чем раньше! Интересно, что позднее одна из машин Холлерита успешно работала и в России — с ее помощью подводили итоги переписи населения страны.
В двадцатом веке место зубчатых колес заняли электронные лампы и электронные переключатели — «реле». И именно на их основе были созданы первые устройства, которые можно назвать компьютерами! Начало было положено немецким ученым Конрадом Цузе, который еще 1938 году создал первый вычислитель нового поколения — Z1.
Машина Цузе состояла из более чем 2600 электромеханических реле! Скорость ее работы была почти в миллион раз меньше, чем у сегодняшнего домашнего компьютера, однако ее с успехом использовали для решения серьезных научных задач.
Но первым компьютером считается другой вычислитель – ENIAC, разработанный в Америке в 1943 году. Этот громадный компьютер потреблял энергии не меньше целого завода, занимал площадь около 300 квадратных метров и содержал в своем брюхе целых 18000 ламп! Работать этот компьютер мог лишь несколько десятков минут: лампы то и дело перегорали, а выход из строя одной из них означал остановку всей машины.
Такие гиганты – настоящие динозавры компьютерного мира, просуществовали недолго – уже через 20 лет место громоздких и капризных ламп занял компактные схемы на основе электронных переключателей – транзисторов. А самое главное – компьютеры научились не только обрабатывать, но и запоминать информацию. Появились первые программы, которые могли загружаться в память компьютера.
Но и этому поколению компьютеров оставалось жить недолго: уже в 1971 году компания Intel представители новую разработку, объединившую на одном кристалле более двух тысяч транзисторов! Родился микропроцессор – а вместе с ними родилось новое поколение компьютеров – то самое, с которым мы и работает сегодня.
