Предпосылки возникновения электронной вычислительной техники

1. Математические предпосылки:

- двоичная система счисления, которую Г. В. Лейбниц предложил использовать для организации вычислительных машин,

- алгебра логики, разработанная Дж. Булем.

2. Алгоритмические предпосылки – абстрактная машина Тьюринга, использованная для доказательства возможности машинной реализации любого алгоритма, имеющего решение.

3. Технические предпосылки – развитие электроники.

4. Теоретические предпосылки – результаты работ К. Шеннона, соединившего электронику и логику.

Электронно-вычислительные машины появились, когда возникла острая необходимость в очень трудоемких и точных расчетах, особенно в таких областях, как атомная физика, теория динамик полета и управления летательными аппаратами.

В связи с переходом на электронные безынерционные элементы произошел качественный скачок быстродействия. Работы,которые привели к созданию совершенно новой области техники- электроники, были начаты еще в конце XIX в.

В 1884 г. Т. Эдисон описал открытое им явление термоэлектронной эмиссии. В 1897 г. немецкий физик Г. Браун изобрел электронно-лучевую трубку. Триод (рис. 64) – одна из наиболее популярных электронных ламп – был создан в 1906 г. американцем Ли де Форстером. В 1918 г. наш соотечественник М. Бонч-Бруевич изобрел ламповый триггер, сыгравший впоследствии огромную роль в развитии вычислительной техники. К началу 40-х гг., т.е. ко времени появления первых автоматических вычислительных машин, электронные устройства получили уже значительное развитие и распространение. Они широко применялись во многих областях техники, прежде всего радиотехники. Зарождались телевидение и радиолокация, развивалась электронная контрольно-измерительная техника. Казалось, что достигнутая скорость вычислений будет достаточной для всех и надолго. Но действительность очень быстро заставила искать новые пути убыстрения счета. Вторая мировая война поставила человеческую жизнь (летчика, артиллериста ит.д.) в зависимость от скорости вычислений. Кто быстрее и точнее принимал решения (а именно для этого нужно было производить вычисления), тот и побеждал! Именно эта дилемма заставила человечество изобрести электронно-вычислительные машины и тем самым вступить в новый век – век ЭВМ. Это не означает, что без войны век ЭВМ не наступил бы. Данная тенденция привела бы к созданию ЭВМ в любом случае. Война лишь обострила потребность в быстром счете и тем самым интенсифицировала работы по созданию ЭВМ. За решение этой проблемы

взялись крупнейшие ученые того времени. Среди них был Норберт Винер – известный американский математик. Он указал, как по наблюдению траектории полета самолета до выстрела орудия можно определить положение его ствола в момент выстрела, при котором вероятность поражения будет максимальна. Способ, предложенный Н. Винером, требовал большого объема вычислений, которые необходимо было сделать за те мгновения, пока самолет приближается к цели, т.е. за 2–3 с. С такой задачей арифмометр не справится. Нужна была электроника! Н. Винер сформировал ряд требований к вычислительным машинам:

1) они должны состоять из электронных ламп (чтобы обеспечить достаточное быстродействие);

2) должна использоваться более экономичная двоичная, а не десятичная система счисления;

3) машина сама должна корректировать свои действия, в ней необходимо выработать способность к самообучению. С переходом на безынерционные электронные элементы в вычислительной технике наступил существенный прогресс. Вычислительные машины, построенные на электронных триггерных схемах, использующих вакуумные триоды, открыли новое направление в вычислительной технике, их стали называть «электронные вычислительные машины».

Дата добавления: 2014-01-06