เหตุการณ์สำคัญในการคำนวณแบบดิจิตอล

เนื้อหา

• เครื่องยนต์ของ Charles Babbage
• เครื่องทัวริง
• Von Neumann และคอมพิวเตอร์โปรแกรมที่เก็บไว้
• ไม่มีข้อบกพร่องไม่มีความเครียด - คู่มือแบบเป็นขั้นตอนเพื่อสร้างซอฟต์แวร์ที่เปลี่ยนแปลงชีวิตโดยไม่ทำลายชีวิตของคุณ
• UNIVAC ทำให้บัญชีเงินเดือน
• IBM“ Professor RAMAC”
• นักประดิษฐ์ของวงจรรวม
• หน้าจอวิดีโอ Steve Wozniaks

ที่มา: Jrabelo / Dreamstime.com

Takeaway:

ในประวัติศาสตร์ของการคำนวณแบบดิจิตอลมันเป็นไปได้ที่จะระบุนวัตกรรมหรือเหตุการณ์สำคัญที่อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาในสนามหรือแสดงให้เห็นถึงอัจฉริยะที่น่าสังเกต เหตุการณ์สำคัญที่นำเสนอที่นี่ไม่ได้หมายถึงการครอบคลุมรายละเอียดหรือโดยวิธีการใด ๆ รายการสุดท้าย ค่อนข้างจะเป็นภาพรวมของประวัติศาสตร์

เราใช้คอมพิวเตอร์ทุกวัน - ในที่ทำงานที่บ้านทุกที่ทุกเวลา เราใช้ประโยชน์จากสิ่งเหล่านี้เพื่อเพิ่มผลิตผลเพื่อความบันเทิงเพื่อการสื่อสาร เราแตะมันที่โต๊ะทำงานพกพาไว้ในมือของเราหรือใช้ประโยชน์จากมันในเครื่องใช้ของเรา การรับรู้ถึงความสำเร็จที่นำไปสู่สภาพแวดล้อมดิจิทัลในปัจจุบันบทความนี้กล่าวถึงเหตุการณ์สำคัญที่เลือกในประวัติศาสตร์การคำนวณ

เครื่องยนต์ของ Charles Babbage

โดยทั่วไปเราคิดว่าคอมพิวเตอร์เป็นสิ่งประดิษฐ์ศตวรรษที่ 20 ในแง่ที่กว้างที่สุดการคำนวณนั้นมีมานานนับพันปี จากโทเค็นดินสู่ลูกคิดพ่อค้าใช้วิธีการต่าง ๆ ในการนับและการคำนวณ จากนั้นด้วยเครื่องยนต์ของ Charles Babbage การคำนวณทำให้เกิดการออกแบบอย่างก้าวกระโดด การใช้“ ศาสตร์แห่งการปฏิบัติงาน” เครื่องจักรจะทำอะไรได้มากกว่าแค่การจัดระเบียบ

ด้วยข้อผิดพลาดมากมายในตารางทางคณิตศาสตร์ของ Nautical Almanac นักเรียน Charles Babbage ร้องออกมากับเพื่อนร่วมงานของเขาว่า“ ฉันหวังว่าพระเจ้าจะคำนวณสิ่งเหล่านี้ด้วยไอน้ำ!” Babbage กล้าคิดว่าความคิดทางคณิตศาสตร์เชิงปฏิบัตินั้นน่าจะเป็นไปได้ ทำได้โดยวิธีกล ก้าวไปข้างหน้าในโครงการที่เป็นตัวหนาเพื่อใช้วิสัยทัศน์ของเขา Babbage นำเสนอ Difference Engine ของเขาในปี 1822 ในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์ ในไม่ช้าเขาก็พบปัญหา การออกแบบเรียกว่าชิ้นส่วนเครื่องจักรกลแฮนด์เมดกว่า 25,000 ชิ้น ความล่าช้าในการผลิตและข้อพิพาททางสัญญากับหัวหน้าวิศวกรของเขาทำให้โครงการเสียชีวิต

ความพยายามต่อไปของ Babbages คือ Analytical Engine ซึ่งเป็นเครื่องคำนวณเอนกประสงค์ที่จะใช้การ์ดเจาะรูยืมเทคโนโลยีจากอุตสาหกรรมทอผ้าไหม แต่รัฐบาลสูญเสียความอดทนกับนวัตกรรมนักประดิษฐ์และไม่เต็มใจที่จะให้ทุนโครงการ Ada Lovelace ลูกสาวของลอร์ดไบรอนมีส่วนร่วมอย่างมากในการคำนวณในโน้ตที่ตีพิมพ์ของเธอเกี่ยวกับเครื่องจักร ไม่เสร็จสิ้นการออกแบบการวิเคราะห์เครื่องยนต์ทำเครื่องหมายการเปลี่ยนแปลงในการคำนวณแบบดิจิตอลแสดงให้เห็นว่าเครื่องจักรสามารถมอบหมายงานได้มากกว่าการดำเนินการเชิงตัวเลขอย่างง่าย

เครื่องทัวริง

ทุกอย่างเริ่มต้นจากการทดลองทางความคิดขณะที่ Alan Turing นอนอยู่บนหลังของเขาในทุ่งหญ้าสแกนท้องฟ้าและสำรวจความเป็นไปได้ที่ยอดเยี่ยม เขาเปลี่ยนจินตนาการของเขาเป็น“ ปัญหาการตัดสินใจ” ของ David Hilbert ซึ่งถามว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะตัดสินว่าปัญหานั้นแก้ไขได้หรือไม่ เขาสงสัยว่า“ กระบวนการทางกล” อาจแก้ไขปัญหาได้หรือไม่

ทัวริงมองเห็นเครื่องที่สามารถทำการคำนวณบนริบบิ้นที่ไม่มีที่สิ้นสุด เขาตัดสินใจว่าโดยการใช้สัญลักษณ์ 1 ร่วมกับช่องว่างเปล่ามันจะเป็นไปได้ที่เครื่องจะทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ให้เสร็จสมบูรณ์บน "ตัวเลขที่คำนวณได้" Turing Machine (อุปกรณ์เชิงทฤษฎีที่ไม่เคยสร้างขึ้นจริง) แสดงให้เห็นถึงความยิ่งใหญ่ พลังของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ในการจัดการกับความซับซ้อนที่ยิ่งใหญ่ “ มันเป็นไปได้ที่จะคิดค้นเครื่องเดียวซึ่งสามารถใช้ในการคำนวณลำดับที่คำนวณได้ใด ๆ ” ทัวริงเขียน

Von Neumann และคอมพิวเตอร์โปรแกรมที่เก็บไว้

ก้าวสำคัญในการประมวลผลสถาปัตยกรรมที่เสนอโดย John von Neumann หากว่าคำแนะนำโปรแกรมจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำ ในคอมพิวเตอร์ von Neumann หน่วยการประมวลผลและหน่วยเก็บข้อมูลแยกจากกันและโปรแกรมและข้อมูลจะถูกจัดเก็บและดึงข้อมูลในหน่วยความจำเดียวกัน ในแง่ของวันนี้หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ได้รับคำแนะนำจากโปรแกรมในดิสก์จัดเก็บข้อมูล นอกจากนี้ยังอ่านและเขียนไฟล์ข้อมูลบนดิสก์จัดเก็บข้อมูลเดียวกัน

John Mauchley เมื่อเขียนเกี่ยวกับโครงการของเขากล่าวว่า“ จะมีเพียงหนึ่งอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (ที่มีตำแหน่งที่อยู่) สำหรับ ENTIRE EDVAC .... ” สถาปัตยกรรมการออกแบบโปรแกรมที่เก็บไว้ของ von Neumann ตามการประมาณการบางอย่างกลายเป็น การจุติของ Turing Machine - ด้วยความเป็นไปได้ที่ไร้ขีด จำกัด ในไม่ช้าความฝันของเครื่องคำนวณที่ใช้งานทั่วไปจะกลายเป็นความจริง

ไม่มีข้อบกพร่องไม่มีความเครียด - คู่มือแบบเป็นขั้นตอนเพื่อสร้างซอฟต์แวร์ที่เปลี่ยนแปลงชีวิตโดยไม่ทำลายชีวิตของคุณ

คุณไม่สามารถพัฒนาทักษะการเขียนโปรแกรมของคุณเมื่อไม่มีใครใส่ใจคุณภาพของซอฟต์แวร์

UNIVAC ทำให้บัญชีเงินเดือน

“ ยูโทเปียของการผลิตอัตโนมัติมีความเป็นไปได้อย่างแท้จริง” ธีโอดอร์คอลโลว์เขียนใน "สังคมวิทยาของการทำงาน" Mauchly และ J. Presper Eckert เสนอหลักฐานสนับสนุนสำหรับข้อสรุปนี้เมื่อวันศุกร์ที่ 15 ตุลาคม พ.ศ. 2497 มีการตรวจสอบประวัติเงินเดือนครั้งแรกโดยอัตโนมัติ งานสำหรับ General Electrics UNIVAC นั้นเป็นเรื่องธรรมดา: สินค้าคงคลัง, การจัดการคำสั่ง, การบัญชี, และบัญชีเงินเดือน เงินเดือนในวันศุกร์นี้เป็นการสาธิตที่ชัดเจนเกี่ยวกับศักยภาพในการคำนวณแบบดิจิตอลสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์

Mauchly และ Eckert ได้พิสูจน์ตัวเองในฐานะนักประดิษฐ์ ENIAC และ EDVAC เป็นตัวอย่างของความสำเร็จผู้บุกเบิกในสนาม แต่ความพยายามเริ่มต้นเหล่านั้นมุ่งเน้นไปที่โครงการของรัฐบาลทหารและวิชาการ นี่คือความสำเร็จครั้งสำคัญในการมีส่วนร่วมที่เพิ่มขึ้นของคอมพิวเตอร์ให้กับองค์กรการค้าและสังคมโดยทั่วไป

IBM“ Professor RAMAC”

ในขณะที่การคำนวณคืบหน้าวิศวกรตระหนักถึงความต้องการวิธีที่ดีกว่าในการจัดการและเข้าถึงข้อมูล หน่วยเก็บข้อมูลดิสก์รุ่น 305 หรือ RAMAC (เครื่องทำบัญชีหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม) เป็นคำตอบ การหมุนที่ 1200 รอบต่อนาทีเส้นผ่านศูนย์กลาง 24 นิ้วใช้ดิสก์อะลูมิเนียมห้าสิบแผ่นและเก็บไว้ห้าล้านตัวอักษร “ การเข้าถึงแบบสุ่ม” หมายความว่าสามารถเข้าถึงข้อมูลใด ๆ ได้ตามคำสั่ง (หากต้องการทราบว่าเทคโนโลยีเป็นอย่างไรในเวลานั้นให้ลองดูว่านี่คือฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 5MB ที่ดูเหมือนในปี 1956)

ประธานาธิบดีไอบีเอ็มตื่นเต้นที่จะแนะนำเครื่องจักรให้กับโลกในงาน 1958 Worlds Fair ในกรุงบรัสเซลส์ ผู้เยี่ยมชมสามารถสืบค้น“ ศาสตราจารย์ RAMAC” ได้อย่างอัศจรรย์ผ่านแป้นพิมพ์และรับคำตอบในสิบภาษา เหตุการณ์อันรุ่งโรจน์ได้รับการประกาศโดยประธาน IBM ในฐานะ“ วันผลิตภัณฑ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของ IBM”

นักประดิษฐ์ของวงจรรวม

มันไม่เคยได้ยินมาก่อนสำหรับนวัตกรรมที่ยอดเยี่ยมที่ประดิษฐ์โดยนักประดิษฐ์สองคนในเวลาเดียวกัน นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นกับ Jack Kilby และ Robert Noyce

ต้องมีส่วนประกอบสี่อย่างเพื่อให้วงจรคอมพิวเตอร์ทำงานได้: ทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานไดโอดและตัวเก็บประจุ ทำงานอย่างอิสระผู้บุกเบิกเทคโนโลยีเหล่านี้ค้นพบว่าเป็นไปได้ที่จะรวมการทำงานเหล่านี้ไว้ในองค์ประกอบเดียวนั่นคือวงจรรวม เพื่อให้มันทำงานได้พวกเขาพบว่าพวกมันสามารถนำกระแสไฟฟ้าไปสู่การเคลือบซิลิกอนออกไซด์ได้

แม้จะมีการต่อสู้กันในศาลเป็นเวลานานทั้งสองคนก็ตัดสินใจที่จะแบ่งปันสิทธิบัตรในที่สุด Noyce ดำเนินการต่อเพื่อจัดตั้ง Intel ชายทั้งสองจะได้รับเหรียญวิทยาศาสตร์แห่งชาติ - Kilby ในปี 1969 และ Noyce ในปี 1979 Kilby ชนะรางวัลโนเบลสำหรับการประดิษฐ์ในปี 2000 และให้เครดิตที่เหมาะสมกับ Noyce ในคำพูดที่เขายอมรับ

หน้าจอวิดีโอ Steve Wozniaks

เรียกตัวเองว่า "The Woz" Steve Wozniak ในช่วงปี 1970 เป็นที่รู้จักกันในชื่อ prankster ต่อเนื่องและวิทยาลัยกลางคัน ตอนนี้เรารู้ว่าเขาเป็นอัจฉริยะ (หรือเป็นหุ้นส่วนของเขาสตีฟจ๊อบส์ที่เป็นอัจฉริยะหรือไม่พ่อของวอซเนียกสาปแช่งงานและบอกว่าลูกชายของเขาได้ทำงานทั้งหมด - ทำให้จ๊อบส์ต้องร้องไห้ตามบัญชีบางส่วน) แต่“ The Woz” ไม่ได้มาเพื่อนวัตกรรมทั้งหมด ของเขา. เขาเข้าร่วมการประชุมครั้งแรกของ Homebrew Computer Club ซึ่งเป็นการรวมตัวกันของวัฒนธรรมฮิปปี้ - แฮ็กเกอร์ที่พัฒนาขึ้นในบริเวณอ่าวซานฟรานซิสโก

Wozniak ผู้ออกแบบเทอร์มินัลวิดีโอตระหนักถึงหลังจากการประชุมว่าเขาสามารถใช้พลังของไมโครโปรเซสเซอร์ในการทำงานในลักษณะที่คนอื่นมองข้าม เขาได้พัฒนาคอมพิวเตอร์แบบสแตนด์อโลนที่ตอบสนองต่อการป้อนข้อมูลด้วยแป้นพิมพ์ได้อย่างรวดเร็ว เวลา 10:00 น. ในวันอาทิตย์ที่ 28 มิถุนายน 1975 Wozniak พิมพ์บนแป้นพิมพ์และตัวอักษรปรากฏบนหน้าจอ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของ Apple เกิด ความฝันของนักอดิเรกอิเล็กทรอนิกส์ในอเมริกากำลังกลายเป็นจริงและอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ก็จะไม่เหมือนเดิม (สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Apple และการพัฒนาในช่วงหลายปีที่ผ่านมาโปรดดูการสร้าง iWorld: ประวัติความเป็นมาของ Apple)

นวัตกรรมที่สำคัญเช่นนี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาต่อไปในการคำนวณ สภาพแวดล้อมแบบดิจิทัลที่เราใช้อยู่ทุกวันนี้เป็นผลมาจากความพยายามสะสมของทีมขนาดใหญ่และอัจฉริยะแต่ละตัว เหตุการณ์สำคัญเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญในการมีส่วนร่วมมากมายในสนาม