Современный компьютер
Алан Тьюринг был первым, чтобы осмыслить современный компьютер, устройство, которое стало известно как машины Универсальный Тьюринга .
Принцип современного компьютера был впервые описан компьютер ученого Алана Тьюринга , который, изложенной идею в своей фундаментальной 1936 бумаге, [ 9 ] На вычислимых числах . Тьюринг переформулировать Курт Гедель 'ы 1931 результаты о границах доказательства и вычисления, заменяя универсальный арифметический основе формального языка Геделя с формальными и простых гипотетических устройств, которые стали известны как машины Тьюринга . Он показал, что некоторые из таких машин был бы способен выполнять любые мыслимые математическое вычисление если бы она была представима в качестве алгоритма . Он продолжал доказывать, что не было никакого решения в Entscheidungsproblem сначала показав, что проблема остановки для машин Тьюринга является неразрешимой : в общем, это не возможно, чтобы решить алгоритмически ли данный машина Тьюринга когда-нибудь остановить.
Он также представил понятие "универсальной машины" (теперь известный как машины Универсальный Тьюринга ), с идеей, что такая машина может выполнять задачи любой другой машине, или, другими словами, это доказуемо способны вычисления все, что вычислим, выполнив программу, сохраненную на пленку, что позволяет машине быть программируемой. Фон Нейман признал, что центральное понятие современного компьютера было связано с этой работы. [ 10 ] машины Тьюринга по сей день центральным объектом изучения в теории вычислений . Для ограничений, налагаемых их конечных магазинах памяти исключением, современные компьютеры, как говорят, Тьюринг-полной , который должен сказать, что у них есть алгоритмвыполнения возможностей, эквивалентную универсальной машине Тьюринга .
Электромеханические компьютеры
Реплика из Цузе 'ы Z3 , первый полностью автоматический, цифровой (электромеханического) компьютера.
Ранние цифровые компьютеры были электромеханический - электрические выключатели поехали механических реле, чтобы выполнить расчет. Эти устройства имели низкую скорость работы и в конечном итоге были заменены гораздо быстрее полностью электрических компьютеров, первоначально используя электронные лампы . Z2 , созданный немецким инженеромКонрадом Цузе в 1939 году, был одним из самых ранних примеров электромеханического реле компьютера. [ 11 ]
В 1941 году Цузе последовали его ранее машину вверх с Z3 , первый рабочий мировым электромеханического программируемый , полностью автоматической цифровой вычислительной машины. [ 12 ] [ 13 ] Z3 был построен с 2000 реле , реализации 22 битный длину слова , которая действовала на часы частота около 5-10 Гц . [ 14 ] код и данные программы хранились на перфорированной пленки . Это было очень похоже на современных машинах в некоторых отношениях, новаторский многочисленные авансы, такие как числа с плавающей точкой . Замена жесткого в реализации десятичной системе (используется в Чарльз Бэббидж ранее дизайн 'ы) с помощью простой бинарной системы означало, что машины Цузе были легче построить и потенциально более надежны, учитывая технологии доступны в то время. [ 15 ] Z3 был, вероятно, полный Машина Тьюринга .