Kompyuterning yaratilish tarixi

KOMPYUTER TEXNIKASINING RIVOJLANISH TARIXI VA AVLODLARI. MEXANIK HISOBLASH QURILMALARI, ULARNING

2. Mexanik hisoblash qurilmalari, ularning yaratilish tarixi.

3. Elektron hisoblash mashinalari. Ularning asosiy parametrlari, avlodlari, tarixi.

4. Shaxsiy kompyuterlar. Ularning turlari, rivojlanish tarixi.

5. Texnika xavfsizligi haqida
Hisoblash texnikasining qisqacha tarixi

Hisoblash texnikasining tarixi bir necha davrni o`z ichiga oladi:

Mexanik mashinalargacha bo`lgan davr

• 
  Mexanik mashinalar davri
  
• 
  Elektromexanik mashinalar davri
  
• 
  Elektron hisoblash mashinalar davri
  

Hisoblash ishlarining tarixi odamzod pay do bo'lishidan boshlanadi. Yer yuzidagi eng birinchi hisoblash asbobi ibtidoiy odamlarning barmoqlari edi.

Qo'l va oyoq barmoqlari ibtidoiy "hisoblash vositasi" vazifasini o'tagan. Binobarin, o'sha qadim zamonlardayoq hisoblashning eng birinchi va eng oddiy usuli - barmoq hisobi paydo bo'lgan. U qadimiy qabilalarda hisobni 20 gacha olib borishni ta'minlagan. Hisoblashning bu usulida bir qo'l barmoqlari "besh"ni, ikki qo'l barmoqlari 'Vnni", qo'l va oyoq barmoqlari birgalikda "yigirmani" bildirgan.

Dastlabki va eng sodda sun'iy hisob asboblaridan biri birkadir. Birka 10 yoki 12 tayoqchadan iborat bo'lib, tayoqchalar turli tuman shakllar bilan o'yilgandir. Kishilar birka yordamida podadagi molar sonini, yig'ib olingan hosil miqdorini, qarz va hokazolarni hisoblashgan Hisoblash ishlarining murakkablashuvi esa yangi hisoblash asboblari va usullarini izlashni taqozo etardi. Ana shunday ehtiyoj tufayli bunyodga kelgan va ko'rinishdan hozirgi cho'tni eslatuvchi abak asbobi hisoblash ishlarini bir muncha yengillashtirdi. Dastlabki hisoblash asboblaridan yana biri raqamlar yozilgan bir qancha tayoqchalardan iborat bo'lib, Shotlandiyalik matematik Jon Neper nomi bilan atalgan, Neper tayoqchalari yordamida qo'shish, ayirish va ko'paytirish amallari bajarilgan. Keyinroq bu asbob ancha takomillashtirildi va nihoyat logarifmik chizg'ich yaratilishiga asos bo'ldi.

Hisoblash texnikasida mexanik moslamalar davrini boshlab bergan mashinalardan biri Nemis olimi Vilgelm Shikkard tomonidan 1623 yilda ixtiro qilindi. Biroq bu hisoblash mashinasi juda tor doiradagi kishilargagina ma'lum bo'lganligi sababli uzoq vaqtlargacha bu boradagi birinchi ixtirochi 1645 yili arifmometr yasagan Fransuz matematigi Blez Paskal deb hisoblanib kelingan. Lekin 1958 yili Shtutgart shahri kutubxonasidan 1. Keplerning Qo'lyozma va hujjatlari orasidan topilgan hisoblash mashinasi chizmasi bu boradagi birinchi ixtirochi Shikkard ekanligi uzil-kesil tasdiqladi.

Lekin qarangki, Shikkardning mashinasi ham birinchi emas ekan. 1967 yili Madriddagi milliy kutubxonada Leonardo da Vinchining nashr qilinmagan ikki jildli qo'lyozmasi topildi. Qo'lyozmaning birinchi jildi deyarli boshdan oyoq mexanikaga bag'ishlangan bo'lib, undagi chizmalar orasida hisoblash qurilmasining chizmasi ham chiqqan. Shu chizma asosida mashina yaratilganda, u qo'shish va ayirish amallarini bajaruvchi qurilma ekanligi ma'lum bo'ldi. Shunga qaramay Leonardo da Vinchi XV-XVI asrlarda yasalgan hisoblash mashinalarming noma'lum ixtirochilaridan biri deb hisoblanib kelinmoqda.

Mexanik hisoblash mashinalarining tarixi esa yuqorida aytib o'tilgandek, Paskal mashinasidan boshlanadi. Blez Paskalning otasi Et'en Paskal moliya ishlariga bo'gliq lurli razifalardo xizmat qilar edi va tabiyki hisob-kitob uning ko'p vaqtini olar edi. Yosh Paskal otasining mehnatini yengillashtirishga urindi va hisoblash mshinasini yaratishga muvaffaq bo'idi. Sirasini aytganda, Blez soat mexanizmini hisoblash mashinasiga aylantirdi. O'rtadagi tafovut shunda ediki, qo'zg'almas siferblat qo'zg'aluvchan, harakatlanuvchi soat mili esa, aksincha, qo'zg'almaydigan bo'idi. Siferblat dastlab hisob diskiga, keyinroq esa hisob g'ildiragiga aylantirildi. Paskalning mashinasi bo'yi 30-40, eni 15, balandligi 10 santimetrgacha bo'lgan jez qutichadan iborat edi. Asrimiz boshlarida Fransuz jurnallaridan biri "Paskalning 50 dan ortiq mashinasi mavjud. Ularning barchasi shakli qanday materialdan yasalganligi va qay Hilda ishlashiga ko'ra turlicha", deb yozgan edi.

Mexanik hisoblash mashinalaring yaratilishida rus olimlari Z. Slonimskiy (to'rt arifmetik amalni bajardigan va ildiz chiqaradigan mashina, 1845 yil); V. Bunyakovskiy (12 xonagacha bo'lgan sonlarni qo'shish va ayirish imkoniyatiga ega bo'lgan hisoblash mashinasi, 1867 yil); P. Chebishev (arifmometr, 1880 yil); V. Odner (g'ildirakdagi tishlar soni o'zgaruvchan bo'lgan moslamali hisoblash mashinasi, 1889 yil) va boshqalarning hissasi kattadir.

Mexanik hisoblash mashinalarida mos qurilmalar qo'l kuchi bilan harakatga keltirilar edi. Endi mana shu vazifani elektr energivasi yordamida amalgam oshiruvchi hisoblash mashinalari paydo bo'la boshladi. Shuning uchun ham bunday mashinalar elelktromexanik hisoblash mashinalari deyiladi. Elektromexanik hisoblash mashinalarining deyarli hammasida sonlar mashinaga maxsus tugma (klavish) yordamida kiritiladi. Bunday mashinalardan Rossiyada Odner arifmometri kabi ishlaydigan o'nta tugmali "VK-1" mashinasi, keyinroq esa, barcha arifmetik amallarni bajarish uchun yetarli sonda tugmalari bo'lgan hisoblash mashinalari yaratildi.

Elektromexanik mashinalar ham o'z navbatida, XX asr fan va texnikasi taraqqiyoti ehtiyojlarini qoniqtira olmay qoldi. Bu mashinalarda hisoblash jarayoni ko'p vaqt talab qilishi, ya'ni ishlash tezligi va amal aniqligining kichikligi sababli yanada tezroq hisoblaydigan yangi xil mashinalar yaratish zaruriyati tug'ildi. Shu boisdan ham hisoblash mashinalarida yuqoridagi talablarni amalga oshirishga zamin yaratuvchi electron lampalardan foydalanish ustida jadallik bilan tadqiqot olib borila boshlandi.

1946 yili amerika olimi Djon Fon Neyman (1903-1957) shunday elektron hisoblash mashinalarini qurishni matematik jihatdan asoslab berdi. Bu hil mashinalar hisoblash texnikasi tarixida keskin burilish yasadi, fan-texnikaning turli sohalari jadal rivojlanishiga turtki boMdi. Keyinroq, AQShda va Buyuk Britaniyada "ADVAK", "EDSAK", "SEAK", "BINAK", "UNIVAK" va boshqa mashinalar yaratildi.

Tarixan qisqa vaqt mobaynida (35-40 yil orasida) EHMning to'rt avlodi yaratilib, beshinchi avlod mashinlari loyihalashtirilmoqda. EHMlarning avlodlarga ajratish ularni yaratishda nimalarga asoslanganligi, qanday tuzilganligi, texnik xarakteristikalari, foydalanuvchilar uchun qulayligi va boshqa tomonlari bilan farqlanadi.

EHMlarning birinchi avlodi.(50-villar boshlarigacha) qatoriga MESM, BESM-1, BESM-2, Strela, M-3, Minsk-1, Ural-1, Ural-2 ba boshqalar kiradi. Bu mashinalarning hammasi elektron lampalar asosida qurilgan. Ularning o'lchamlari katta, elektr quwatini ko'p iste'mol qiladi, amallarninh bajarilishi tezligi past, katta miqdorda axborotlarni saqlay olmaydi va ishonchsizligi bilan ajralib turadi. Bu toifa mashinalar sekundiga o'rtacha 10000 amal bajaradi. Xotirasiga faqat 2047 tahacha son sig'adi.

EHMlarning ikkinchi avlodi.(1960 yillarning boshlari) tranzistorlar (yarimo'tkazgich va magnit elementlar)dan tuzilgan. Bu avlodga mansub mshinalarning o'ziga hos xususiyatlaridan biri, ular qo'llanish sohasi bo'vicha ixtisoslashtinlgandir. Ikkinchi avlod EHMlarida oldingilariga qaraganda tezroq va ishonchliligi ko'proq ma'lumotlarni qayta ishlash imkoniyati yaratildi.

EHMning ikkinchi avlodiga quyidagi mashinalar kiradi: Minsk-2, Minsk-22, Razdan-3, M-220, BESm-6,'MIR, Nairi, Minsk-32, Ural-14 va boshqalar. Bu mashinalarda qo'yilgan masalani tez yechish imkoniyatini yaratadigan dasturdan, masalani yechishda EHM bajarishi lozim bo'lgan amallar ketma-ketligidan foydalanish mumkin.

Bunday EHMlarning o'rtacha tezligi 100000 amal/sekund, xotirasiga 10000 tagacha so'z sig'adi. Elektron hisoblash mashinalarining keyingi murakkablashuvi turli vazifalarni bajaruvchi moslamalarning o'sishiga olib keldi, bu esa o'z navbatida element va sxemalarni kichraytirishni va ularning ishlashdagi ishonchlilikni oshirishni, xotira sig'imini kattalashtirishni, ishlash tezligini yana ham tezlatishni talab etdi. Shunga asosan mikroelektronikada tez orada lkub santimetr hajmli kristalda eng kamida 5 dona elektronika elementini birlashtirgan electron qurilma, ya'ni mitti integral sxemalar paydo bo'la boshladi. Bunday sxemalar ikkinchi avlod mashinalarida mavjud bo'lgan barcha kamchiliklarning ko'p qismini yo'q qilingan yangi hisoblash mashinalarining paydo bo'lishiga zamin yaratdi. Integral sxema, avvalo yasalayotgan moslamalarni miniaturalash (juda kichiklashtirish)ga olib keldi.

EHMlarning uchinchi avlodi.(60-villarning oxiri) kopchilik tranzistorlar va turli xil ehtiyot qismlar o'rniga integral sxemalardan keng ko'lamda foydalanish bilan harakterlanadi. Integral sxemalarni ishlatish tufayli mashinalarning texnik va ishlatish xarakteristikalarini ancha yaxshilashga, jumladan, ixchamlashishi va ishlash tezligining oshishini ta'minlashga erishildi. Bunday mashinalarning samarali va ishonchli ishlashiga ta'minlandi. Xotira sig'imi 2048 Kbaytgacha bordi. Bu avlod mashinalarini birgalikda ishlab chiqargan yagona sistema turidagi mashinalar tashkil qiladi. Shuning uchun ham bu turdagi mashinalarning nomi ES dan boshlanadi. Bu mashinalar turiga qarab, sekundiga 2 milliongacha turli arifmetik amal bajarishi mumkin bo'ldi.

Fan va texnikaning rivojlanishi odam bilan EHM o'rtasida muloqot qilish mumkin bo'lgan hisoblash mashinalari yaratish zarurati tug'dirdi. Ba vazifa yangi paydo bo'layotgan to'rtinchi avlod mashinalarida amalgam oshirildi.

EHMlarning to'rtinchi avlodi. 1970 yillardan etiboran paydo bo'la boshladi. Ularda element bazasi sifatida katta integral sxemalar. Ya'ni Ism kub hajmda 100 minggacha elementni birlashtirgan mikrosxema qo'llanildi. Bunday EHMlardan jamoa ravishda foydalanish EHMlar tarmog'ini va shaxsiy kompyuterlar yaratish imkonini tug'dirdi. Hozirhi kunda ko'pgina o'rta maktablarga o'rnatilgan IBM, Yamaxa, Pravets-8A, AGAT, Osiyo, Toshkent, Yoshlik kompyuterlari shu turdagi lardir.

Hozirgi kunda beshincha avlod mashinalarini ishlab chiqish ustida katta ishlar qiliniyapti. Ayniqsa, bu sohada yaponiya olimlari yaratgan beshinchi avlod mashinalarining loyihalari diqqatga sazovordir.

Informatika 60-yillarda Fransiyada elektron xisoblash mashinalari yordamida axborotni kayta ishlash bilan shug’ulanuvchi soxani ifodalovchi atama sifatida yuzaga keldi. Informatika atamasi lotincha informatio suzidan kelib chikkan bulib, tushuntirish, xabar berish, bayon etish ma'nolarini anglatadi. Ingliz tilida suzlashuvchi mamlakatlarda bu atamaga Computer science (kompyuter texnikasi hakidagi fan) sinonimi mos keladi.

Informatika inson faoliyatining mustakil sohasi sifatida ajralib chikishi birinchi navbatda kompyuter texnikasining rivojlanishi bilan bo?lik. Bunda asosiy xizmat mikroprosessor texnikasiga tug’ri keladi, uning paydo bulishi 70-yillar urtalarida ikkinchi elektron inkilobni boshlab berdi. Shu davrdan boshlab hisoblash mashinalarining element negizini integral chizma va mikroprosessorlar tashkil etdi. Informatika atamasi nafakat kompyuter texnikasi yutuklarini aks ettirish va foydalanish, balki axborotni uzatish va kayta ishlash jarayonlari bilan ham bog’lanadi.

Kompyuter - bu ixtiyoriy kurinishdagi axborotni avtomatik tarzda kayta ishlovchi kurilmadir. hozirgi kunda ularning hammasi elektron kompyuterlar ?isoblanadi. Informatikaning vujudga kelish tarixiga nazar tashlasak, dastlab mexanik kompyuterlar yaratilgan.

1642 yilda Blez Paskal kushish amalini mexanik ravishda amalga oshiruvchi kurilmani ixtiro kildi, 1673 yilda esa Gotfrid Vilgelm Leybnis turtala arifmetik amalni bajaruvchi mexanik kurilma arifmometrni kostruksiyasini yaratdi. XIX asrdan boshlab arifmometrlar juda keng masshtabda kullanila boshlandi. Bu kurilmada uta murakkab hisoblashlar xam amalga oshirilar edi, xattoki usha vaktda "hisoblovchi - inson" deb nom olgan maxsus kasb ham mavjud edi. Bu kasb egasi berilgan instruksiya asosida topshirilgan vazifani arifmometr yordamida anik va tez amalga oshirar edi. Lekin ayrim hisoblashlarning uta murakkabligi ulardan olinadigan natija uchun sarflanadigan vaktning sekinlashuviga sabab bulgan. Bunday hisoblashlar uchun xaftalab, oylab vakt sarflanar edi. Buning asosiy sababi, bu kurinishdagi hisoblashlarni amalga oshirish va natijalarni yozib borishni inson uzi bajarayotganligidir.

1833 yilga kelib ingliz matematigi Charlz Bebbidj insonning aralashuvisiz, mustakil ravishda ?isoblashni amalga oshiruvchi universal ?isoblash kurilmasi - "analitik mashina"ning proektini yaratdi. Lekin, Bebbidj bu ishini oxiriga yetkaza olmagan bulsada, uning fikrlarini asos kilib olib, 1941 yilda nemes injeneri Kondrat Suze tomonidan analitik mashina yaratildi. 1943 yildan boshlab esa Amerikalik Djon Mochli va Prespera Ekerta ra?barliklari ostida dastlabki elektron lampali mashinalarning ixtirolari amalga oshirila boshlandi.

Keyinrok Mochli va Ekerta dasturni uz xotirasida saklaydigan yangi mashinaning konstruksiyasi ustida ish olib bordilar va bu ishga mash?ur matematik Jorj fon Neymanni ham hamkorlikka chakirdilar.

Birinchi elektron kompyuterlar AKShning Pensilvaniya universitetida 1946 yilda yaratilgan. Bu kompyuter ENIAC nomi bilan mash?ur bulldi, uning ?ajmi juda katta bulib, oGirligi 30 tonna edi, ENIAC 18000 elektron lampadan iborot va 500 amalni 1 sek.da bajarardi. (1940-1955y) Tarkibi elektron lampalardan iborot bulgan barcha ShAXSIY KOMPYuTERlar - birinchi avlod mashinalari deb nomlangan.

1955 yildan boshlab ikkinchi avlod ShAXSIY KOMPYuTERlari paydo bula boshladi. Ulardan elektron lampalar urniga yarim utkazgichlar - tranzistorlar bilan almashtirilgan. Yangi avlod ShAXSIY KOMPYuTERlarining avvalgisidan afzalligi ulchovi kichik, elektr energiyasini kamrok talab kilganligidir.

Ammo, zamonaviy ShAXSIY KOMPYuTER arxitekturasi deb ataluvchi SHAXSIY KOMPYUTER tuzilishining asosiy prinsiplari karor topguncha bir necha yillar utdi.

Kiritish- chikarish kurilmasi

M

А’

L

U

O Xotira

Markaziy prosessor

Bu prinsiplar buyuk matematik Jorj Fon Neyman tomonidan 1946 yilda asoslab berildi. Uning fikricha markaziy prosessor xotirada saklanayotgan dasturni boshkaradi. U ikki kismdan iborat buladi:

1. boshkaruv kurilmasi, ya'ni dastur buyruklarini kabul kiluvchi va ularning bajarilishini ta'minlovchi;

2. arifmetik-mantikiy kurilma, fakat ?isoblashlar uchun muljallangan.

Undan tashkari "tezkor xotira" - doimiy saklovchilardan markaziy pro­ses­sor­ga borish va kaytish yulida oralik ma'lumotlarni saklash uchun foydalaniladi. Bu oralik ma'lumotlarni saklovchi kurilma (bufer) operativ xotira deb ataladi. ?uddi shunda fon Neyman kompyuterning asosiy funksional ishlash prinsiplarini tavsif­lab bergan.
SHAXSIY KOMPYUTER avlodlari almashuvi hakida ma'lumotnoma

1-avlod (1950 yillar boshida). Element bazasi elektron chiroklar. ShAXSIY KOMPYuTER katta hajmi, kup elektr kuvvati iste'mol etishi, kam ?arakatchanligi, kam ishonchliligi, kodlarda dasturlanishi bilan ajralib turgan.

2-avlod (1950 yillar oxiridan). Element bazasi yarim utkazgichli elementlar. Oldingi avlod ShAXSIY KOMPYuTERga nisbatan barcha texnik xususiyatlari yaxshilangan. Dasturlashtirish uchun algoritmik tildan foydalanilgan.

3-avlod (1960 yillar boshi). Element baza-integral chizmalar. ShAXSIY KOMPYuTER hajminng keskin kichrayishi, ishonchliligining ortishi, samaradorligini ortishi. Ma'lum masofadagi terminallardan alo?ida bulish.

4-avlod (1970 yillar urtalaridan). Element bazasi- mikroprosessorlar, katta integral chizmalar. Texnik xususiyatlari yaxshilangan. Shaxsiy kompyuterlarning ommaviy chikarilishi. Rivojlanish yunalishi; yukori ishlab chikarish kuvvatiga ega kudratli kup prosessorli hisoblash tizimlari arzon mikro ShAXSIY KOMPYuTERlarni yaratish.

5-Avlod (1980 yillar urtalaridan). Intellektual kompyuterlar ishlab chikarila boshlandi.

Agarda bu antropometrik o'lchovlar hisobga olinmasa, tinglovchilar ish paytida bir-biriga xalaqit berishi mumkin.

Kompyuter bilan ishlash vaqtida inson quyidagi faktorlardan charchaydi:

- ekranni yorug'ligi;

- kontrast va fon o'rtasidagi aniqligi;

- Kompyuterda ishlash paytidagi issiqlikdan nurlanishi;

- Kompyuterda nurlanishning insonga ta'siri;

- Kompyuter buzuqligi.
Kompyuter xonasiga talablar

Xonaning shifti oq-ko'k fon balan oqlanishi, devorlari esa yashil rangga oqlanishi kerak. Bu ranglar va oftob nurlanishi bizga kerakli rang iqlimini yaratib beradi.

Kompyuter xonasida hamma jihozlar elektrotokda ishlaydi, shuning uchun elektr shikastlanishiga uchrash mumkin.

Hamma Kompyuterlarda elektr tarmog'iga ulash uchun maxsus sistema ishlatiladi va unda "0" ulash himoyasi qo'llanilgan. "0" ga ulash himoyasi bu "0" simini korpuslarga bog'lash va har xil issiqlikda ishlaydigan avtomatlarni ishga tushiruvchi sistemadir.

Shaxsiy kompyuterdan foydalanish qoidalari.

Shaxsiy kompyuterni ishga tayyorlash va o'chirish tartiblari mavjud. Avvalambor, kompyuterning tarmoq kuchlanishiga mosligini tekshirish kerak. Shaxsiy kompyuterlar 220 yoki 110 kuchlanishli elektr tarmoqlarida ishlashi mumkin.