Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

История отечественной ВТ

.pdf
Скачиваний:
107
Добавлен:
18.03.2015
Размер:
5.71 Mб
Скачать

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ВЫЧИСЛМТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

На Руси долгое время считали по косточкам, раскладываемым в кучки. Примерно с XV века получил распространение "дощаный счет", завезенный, видимо, западными купцами вместе с ворванью и текстилем. "Дощаный счет" почти не отличался от обычных счетов и представлял собой рамку с укрепленными горизонтальными веревочками, на которые были нанизаны просверленные сливовые или вишневые косточки.

Первый и более поздний вариант русских счетов. Суммирующая машина Якобсона (1770 г.). Множительное устройство Сломинского (1775 г.). Счислитель Куммера

(1846 г.) Самосчёты (1867 г.) В. Я. Буняковского(1804-1889).

Русские «Счоты»).

Русские счёты

Машина Якобсона

«Снаряд для сложения и вычитания» Слонимского

Счислитель Куммера

В. Я. Буняковский

Самосчёты Буняковского

 

о

м

о

н

о

с

о

в

Са

ч

е(

тС

на

ан

як

м

т

а - ш П

ие

нт

ае

р

Я б

Счислитель Куммерак у

Это одна изо первыхр компактных арифметических машин, получивших большое распространение,

б

г

была создана в 1846с году) петербургским учителем музыки Куммером и выпускалась вплоть до второй

о

половины ХХ векан . Прибор. имел небольшие размеры и был удобен в использования, т.к. не было

а

необходимости крутить ручку, в отличии от большинству современных ему арифмометров. В счислителе

И

Куммера для представлениян одного разряда числа служит одна рейка. Рейки движутся по желобам с

т

помочью стилуса, металлическойе палочки, заостренной с одного конца. На поверхности рейки нанесены

числа от 0 до 9. На крышкер прибора прорези, в каждой из которых видны правые зубцы соответствующей

е

рейки, а также один левыйс зубец соседней рейки, представляющей старший разряд. С правой стороны

 

н

каждой прорези нанесены цифры от 1 до 9. Если в прорезь вставить стилус, то рейку можно двигать вверх

 

о

или вниз до упора.

й

Счислитель Куммераоможет выполнять две операции - сложение или вычитание. Посмотреть, как выполняется операция ссложения, можно здесь. Для вычитания уменьшаемое набираем в верхней части

о

прибора, а вычитаемоебнадо ввести в нижней части прибора перемещая стилус вверх. Разность увидим в

круглых окошках в центрее счислителя.

н

н

о

с

т

Машина Якобсона

Во второй половине XVII века (не позднее 1770 года) суммирующая машина была создана в городе Несвиже. Надпись, сделанная на этой машине, гласит, что она "изобретена и изготовлена евреем Евной Якобсоном, часовым мастером и механиком в городе Несвиже в Литве, Минское воеводство". Эта машина в настоящее время находится в коллекции научных инструментов Музея им.М.В.Ломоносова (Санкт-Петербург).

Машина оперировала с числами длиной 9 десятичных разрядов и предназначалась для сложения и вычитания. Изобретатель считал целесообразным использовать ее также для умножения. Выполнение операции облегчалось наличием таблицы умножения, нанесенной на верхнюю крышку машины. При выполнении операции деления машина Якобсона подсчитывала количество вычитаний делителя из делимого. Давая общую оценку конструкции машины Якобсона, прежде всего отметим, что в своей основе она базируется на классической схеме зубчатых передач для производства сложений (вычитаний) и переноса десятков. Якобсон вносит в эту схему оригинальный элемент – полудиск, используемый для ввода и являющийся первым звеном в системе зубчатых передач.

Машина содержала одноразрядный механизм подсчета числа вычитаний и имела отдельный механизм для записи промежуточных результатов. Оригинальным был способ набора (ввода) чисел с помощью специальных ключей, который позволял минимизировать прилагаемые усилия при выполнении таких сложений (вычитаний), когда несколько раз задействован механизм переноса десятков, с учётом того, что конструктивно ключ представляет собой рычаг, который можно сделать таким, чтобы усилия не ощущались.

Особое устройство, для автоматического подсчёта числа произведенных вычитаний, иначе говоря – для определения частного, а также остроумно решенная проблема ввода чисел и возможность фиксации промежуточных результатов позволяет считать "часового мастера из Несвижа" выдающимся конструктором счетной техники.

Аримфмометр с приставкой (1878 г.). П.Л. Чебышева (1821-1894), Колесо и арифмометры В.Т. Однера (1846-1905), 1935 г. - выпущен клавишный полуавтоматический арифмометр

КСМ-1

 

Арифмометр

Арифмометр

Однера выпуска

Однера выпуска

1931 г. «Феликс»

1876 г.

 

КСМ-1

Колесо Однера

Табулятор Т-5

Счётно-аналитические машины предназначаются для ведения бухгалтерских книг,

бухгалтерских документов и т.д. Они сочетают функцию аналитического подсчета (т.е.

суммирования серии пунктов) с функцией печатания букв или символов дополнительно к цифрам с тем, чтобы обеспечивать достаточно полное описание выполняемой бухгалтерской операции. Структура счетно-аналитических машин такая же, как счетных машин. Помимо ручных устройств для ввода данных переменного характера (например, при выполнении

операций по дебету и кредиту), как и счетные машины, они могут оборудоваться

устройствами для считывания перфокарт или перфорированной ленты, магнитной ленты или карт и т.д. с целью ввода повторяющихся данных (номер счета, фамилии и адреса потребителя и т.д.), либо предварительно заданных данных (например, остатка на счете). Счетно-аналитические машины имеют цифровые и буквенно-цифровые печатающие

устройства, которые могут печатать как по вертикали, так и по горизонтали; это один из

признаков, который отличает их от счетных машин.

Электро-механическая вычислительная машина (арифмометр) Быстрица-2

Одной из наиболее совершенных чисто релейных вычислительных машин была машина РВМ-1, сконструированная и построенная под руководством советского инженера И. И. Бессонова в середине 50-х годов (она была полностью завершена в 1957 году; начало постройки относится к 1954 году).

Николай Иванович Бессонов (1906—1963 гг.) начинал свою инженерную деятельность как специалист по счетно-аналитическим машинам, отдельные элементы и принципы работы которых были использованы им в его РВМ-1. Последняя была чисто релейной машиной,

работавшей в двоичной системе и с представлением числа в плавающей форме. Для

мантиссы отводилось 27, а для порядка — 6 разрядов.

Благодаря применению каскадного принципа выполнения арифметических операций, изобретенного самим же Бессоновым, ему удалось заметно повысить быстродействие машины: РВМ-1 выполняла до 1250 умножений в минуту, то есть свыше 20 в секунду.

Машина содержала 5500 реле. Целый ряд технических усовершенствований настолько

улучшил ее надежность и эксплуатационные качества, что она работала до 1965 года, конкурируя с уже действующими электронными вычислительными машинами в тех задачах, где объем вычислений составлял 2∙105—2∙106 арифметических операций на задачу.

Создание модели РВМ-1 хоть и было весьма запоздалым, но проект ее был чрезвычайно удачным и представляется нам венцом развития релейной ВТ; РВМ-1 на целом ряде задач была вполне конкурентоспособна с ЭВМ того времени, весьма надежна и ее быстродействие было на уровне первых малых ЭВМ

Отечественные аналоговые вычислительные машины

Достоинства АВМ:

-высокая скорость решения задач, соизмеримая со скоростью прохождения электрического сигнала; простота конструкции АВМ; -лёгкость подготовки задачи к решению;

наглядность протекания исследуемых процессов, возможность изменения параметров исследуемых процессов во время самого исследования.

Недостатки АВМ:

-малая точность получаемых результатов (до 10%); -алгоритмическая ограниченность решаемых задач; -ручной ввод решаемой задачи в машину;

-большой объём задействованного оборудования, растущий с увеличением сложности задачи.

Гидроинтегратор Лукьянова

Виртуальный музей истории компьютеров. http://www.computermuseum.ru/

Инженер-кораблестроитель, механик, физик и математик академик Алексей Николаевич Крылов (18631945) в конце 1910 года построил уникальную механическую аналоговую вычислительную машину - дифференциальный интегратор для решения обыкновенных дифференциальных уравнений 4-го порядка.

В 1936 году заработала первая в мире вычислительная машина для решения уравнений в частных производных - гидравлический интегратор Лукьянова.

АНАЛОГОВЫЙ КОМПЬЮТЕР II

В1936 в СССР под руководством И. С. Брука были построены механический интегратор и электрический расчётный стол для определения стационарных режимов энергетических систем.

В40-х гг. была начата разработка электромеханического ПУАЗО (прибора для управления артиллерийской зенитной стрельбой) Прибором вырабатываются наклонная дальность до цели, ее высота и скорость. ) на переменном токе и первых электронных ламповых интеграторов (Л. И. Гутенмахер). Работы, проведённые под руководством Гутенмахера (1945—46), привели к созданию первых электронных аналоговых машин с повторением решения.

В1949 в СССР под руководством В. Б. Ушакова, В. А. Трапезникова, В. А. Котельникова, С. А. Лебедева был построен ряд АВМ на постоянном токе. Эти работы положили начало развитию современной аналоговой вычислительной техники в СССР.