Кратка история на развитието на компютъра. Основни етапи в историята на развитието на компютъра

Един от най-великите изобретенияна своето време. Милиарди хора използват компютри в своите Ежедневиетов световен мащаб.

През десетилетията компютърът еволюира от много скъпо и бавно устройство до днешните изключително интелигентни машини с невероятна процесорна мощност.

На нито един човек не се приписва изобретяването на компютъра; мнозина вярват, че Конрад Цузе и неговата машина Z1 са първите в дълга поредица от иновации, които ни донесоха компютъра. Конрад Цузе е германец, придобил слава със създаването на първото свободно програмируемо механично изчислително устройство през 1936 г. Z1 на Zuse е създаден с акцент върху 3 основни елемента, които все още се използват в съвременните калкулатори. По-късно Конрад Цузе създава Z2 и Z3.

Първите компютри от серията Mark са създадени в Харвард. MARK е създаден през 1944 г. и този компютър е с размерите на стая, с размери 55 фута дължина и 8 фута височина. МАРК можеше да изпълни широк обхватизчисления. Той се превръща в успешно изобретение и се използва от американския флот до 1959 г.

Компютърът ENIAC беше един от най-важните постижения в компютърната техника. Поръчан е по време на Втората световна война от американските военни. Този компютър използва вакуумни тръби вместо електрически двигатели и лостове за бързи изчисления. Скоростта му е била хиляди пъти по-висока от която и да е друга изчислителна машина по това време. Този компютър беше огромен и имаше обща цена от $500 000. ENIAC е в експлоатация до 1955 г.

RAM или паметта с произволен достъп е въведена през 1964 г. Първата RAM беше плоча за откриване на метал, разположена до вакуумна тръба, която откриваше разлики в електрически заряди. Това беше лесен начин за съхраняване на компютърни инструкции.

През 1940 г. имаше много нововъведения. Манчестър разработи Изследователската институция за телекомуникации. Това беше първият компютър, който използваше съхранена програма и започна да функционира през 1948 г. Манчестър МАРК I продължава да живее през 1951 г. и показва огромен напредък.

UNIVAC е създаден от създателите на ENIAC. Това беше най-бързият и най-иновативният компютър, способен да обработва много изчисления. Това беше шедьовър на своето време и беше високо оценен от обществеността.

IBM, първият персонален компютър, широко използван и достъпен за хората. IBM 701 беше първият компютър с общо предназначение, разработен от IBM. В новия модел 704 е използван нов компютърен език, наречен "Fortran". IBM 7090 също имаше голям успех и доминираше и в двете офис компютърпрез следващите 20 години. В края на 70-те и през 80-те IBM разработи персоналния компютър, известен като PC. IBM има огромно влияние върху компютрите, използвани днес.

С разрастването на пазара на персонални компютри в началото и средата на 80-те години много компании осъзнаха, че графичните интерфейси са по-удобни за потребителя. Това доведе до разработването на операционна система, наречена Windows от Microsoft. Първата версия се нарича Windows 1.0, а по-късно идват Windows 2.0 и 3.0. Microsoft става все по-популярен днес.

Днес компютрите са изключително мощни и по-достъпни от всякога. Те на практика са проникнали във всеки аспект от живота ни. Те се използват като мощен инструмент за комуникация и търговия. Бъдещето на компютрите е огромно.

Днешните персонални компютри са много различни от масивните, тромави устройства, появили се по време на Втората световна война, и разликата не е само в техния размер. „Бащите“ и „дядовците“ на съвременните настолни компютри и лаптопи не знаеха как да правят много от това, с което лесно се справят модерни автомобили. въпреки това Първият компютър в света беше пробив в областта на науката и технологиите. Седнете пред монитора си и ние ще ви разкажем как започна ерата на компютъра.

Който създаде първия компютър в света

През 40-те години на миналия век имаше няколко устройства, които биха могли да претендират за титлата на първия компютър.

Z3

Конрад Цузе

Ранен компютър, създаден от немския инженер Конрад Цузе, който работи в пълна изолация от разработките на други учени. Имаше отделен блок памет и отделна конзола за въвеждане на данни. И техният носител беше осемпистова перфорирана карта, направена от Zuse от 35 mm филм.

Машината имаше 2600 телефонни релета и можеше свободно да се програмира в двоичен код с плаваща запетая. Z3 е използван за аеродинамични изчисления, но е унищожен по време на бомбардировките на Берлин в края на 1943 г. Цузе ръководи реконструкцията на своето дете през 60-те години на миналия век, а програмируемата машина сега е изложена в музей в Мюнхен.

Mark 1, замислен от професор Хауърд Ейкен и пуснат от IBM през 1941 г., е първият програмируем компютър в Америка. Машината струваше половин милион долара и беше използвана за разработване на оборудване за американския флот, като торпеда и подводно откриване. Mark 1 също е използван при разработването на устройства за имплозия за атомната бомба.

Това е "Марк 1", който може да се нарече първият компютър в света. Неговите характеристики, за разлика от немския Z3, позволяват автоматично извършване на изчисления, без да се изисква човешка намеса в работния процес.

Компютър Атанасов-Бери (ABC)

През 1939 г. професор Джон Винсънт Атанасов получава средства за създаването на машина, наречена Atanasoff-Berry Computer (ABC). Той е проектиран и сглобен от Атанасов и аспиранта Клифърд Бери през 1942 г. Устройството ABC обаче не беше широко известно до патентния спор около изобретяването на компютъра. Разрешен е едва през 1973 г., когато е доказано, че съавторът на ENIAC Джон Маучли е видял компютъра ABC малко след като е започнал да функционира.

Правният изход от съдебния спор беше забележителен: Атанасов беше обявен за автор на няколко големи компютърни идеи, но компютърът като концепция беше обявен за неподлежащ на патентоване и следователно свободно отворен за всички разработчици. През 1997 г. е завършено пълно работно копие на ABC, което доказва, че машината ABC функционира така, както твърди Атанасов.

ENIAC

ENIAC

ENIAC е разработен от двама учени от Университета на Пенсилвания - Джон Екерт и Джон Маучли. Той можеше да реши "широк набор от числени проблеми" чрез препрограмиране. Въпреки че машината беше представена на обществеността след войната, през 1946 г., тя беше важна за изчисленията по време на последващи конфликти като Студената война и Корейската война. Използван е за изчисления при създаване водородна бомба, инженерни изчисления и създаване на стрелкови таблици. Правила е и прогнози за времето в СССР, за да знаят американците къде могат да паднат. изпадамв случай на ядрена война.

За разлика от Mark 1 с неговите електромеханични релета, ENIAC имаше вакуумни тръби. Смята се, че ENIAC е извършил повече изчисления през десетте години на работа, отколкото цялото човечество дотогава.

EDSAC

EDSAC

Първият компютър със съхранена памет софтуернаречен EDSAC. Събран е през 1949 г. в университета в Кеймбридж. Проектът за създаването му беше ръководен от професора в Кеймбридж и директор на Лабораторията за компютърни изследвания в Кеймбридж Морис Уилкс.

Един от основните постижения в програмирането беше използването на библиотека от кратки програми от Уилкс, наречена "подпрограми". Съхранява се на перфокарти и се използва за извършване на общи повтарящи се изчисления в рамките на програмата.

Как е изглеждал първият компютър в света?

Американският Mark 1 беше огромен, с размери над 17 метра дължина и над 2,5 метра височина. Машината, обвита в стъкло и неръждаема стомана, тежи 4,5 тона, а общата дължина на свързващите й проводници почти достига 800 км. Петнадесетметров вал, който задвижваше електрически мотор с мощност 4 kW, отговаряше за синхронизирането на основните изчислителни модули.

Марк 1 в музея на IBM

Дори по-тежък от Mark 1 беше ENIAC. Той тежеше 27 тона и изискваше 174 kW електроенергия. Когато беше включен, градските светлини затъмниха. Машината нямаше нито клавиатура, нито монитор, заемаше площ от 135 квадратни метра и беше оплетена с километри жици. За да добиете представа за външния вид на ENIAC, представете си дълъг ред от метални шкафове, които са пълни от горе до долу с електрически крушки. Тъй като компютърът все още нямаше висококачествено охлаждане, в стаята, където се намираше, беше много горещо и ENIAC не функционираше правилно.

ENIAC

СССР не искаше да изостава от Запада и извършваше собствени разработки за създаване на компютри. Резултатът от усилията на съветските учени беше (MESM). Първото му изстрелване се състоя през 1950 г. MESM използва 6 хиляди лампи и заема площ от 60 квадратни метра. m и необходима мощност до 25 kW за работа.

МЕСМ

Устройството може да извършва до 3 хиляди операции в секунда. MESM е използван за сложни научни изчисления, след това е използван като учебно помагало, а през 1959 г. машината е демонтирана.

През 1952 г. МЕСМ има по-голяма сестра- (БЕСМ). Броят на електронните тръби в него се увеличи до 5 хиляди, а броят на операциите в секунда също се увеличи - от 8 на 10 хиляди.

БЕСМ

Първият търговски компютър в света

Въведен в Съединените щати през 1951 г., той може да се нарече първият компютър, предназначен за търговска употреба.

Той стана известен, след като използва данни от социологически проучвания от 1% от гласоподавателите, за да предскаже правилно, че генерал Дуайт Айзенхауер ще спечели изборите през 1952 г. Когато хората осъзнаха възможностите на компютърната обработка на данни, много предприятия започнаха да купуват тази машина за своите нужди.

Първият персонален компютър в света

За първи път терминът „персонален компютър” се използва за творението на италианския инженер Пиер Джорджо Перото, т.нар. Програма 101. Издаден е от Olivetti.

Програма 101

Устройството струва 3200 долара и е продадено в около 44 000 копия. НАСА закупи десет от тях, за да ги използва в изчисленията за кацането на Аполо 11 на Луната през 1969 г. Мрежата ABC (American Broadcasting Company) използва Програма 101, за да предскаже президентските избори през 1968 г. Американската армия го използва, за да планира своите операции по време на Виетнамската война. Освен това беше закупен за училища, болници и правителствени агенции и отбеляза началото на ера на бързо развитие и продажби на компютри.

Първият масово произвеждан домашен компютър в чужбина

През 1975 г. статия за нов компютърен комплект, Altair 8800, се появи в брой на списание Popular Electronics.Седмици след представянето на устройството, клиентите заляха неговия производител MITS с поръчки. Машината е оборудвана с 256-байтова памет (разширяема до 64 KB) и универсална интерфейсна шина, която еволюира в стандарта "S-100", широко използван в аматьорските и персонални компютри от епохата.

Altair 8800 може да бъде закупен за $397. След покупката собственикът на радиолюбителя трябваше самостоятелно да запоява и проверява функционалността на сглобените компоненти. Трудностите не свършиха дотук; все още трябваше да овладеем писането на програми с нули и единици. Altair 8800 нямаше клавиатура или монитор, твърд диск или флопи устройство. Да влезеш желаната програмапотребителят щракна върху превключвателите на предния панел на устройството. И проверката на резултатите беше извършена чрез наблюдение на мигащите светлини на предния панел.

А през 1976 г. се ражда първият компютър Apple, проектиран и изработен ръчно от Стив Возняк и рекламиран от негов приятел като първия продукт на компанията Apple компютърКомпания. Смята се, че Apple 1 е първият компютър, пуснат от рафта.

Ябълка 1

Всъщност устройството нямаше нито монитор, нито клавиатура (осигурена беше възможност за свързването им). Но имаше напълно оборудвана платка, която съдържаше 30 микросхеми. Altair 8800 и други устройства, които навлязоха на пазара, нямаха това; те трябваше да бъдат сглобени от комплект. Първоначално Apple 1 имаше почти адска цена от $666,66, но година по-късно беше намалена до $475. По-късно беше пусната допълнителна платка, която позволяваше запис на данни върху касетофон. Струваше 75 долара.

Първият масово произвеждан домашен компютър в СССР

От 80-те години на 20 век в България започва да се произвежда компютър, наречен „Правец”. Това беше клонинг на втората версия на Apple. Друг клонинг, включен в линията Правец, беше „съветският“ IBM PC, базиран на процесори Intel 8088 и 8086. По-късен клонинг на Oric Atmos беше „домашният“ модел „Правец 8D“ в малък корпус и с вградена клавиатура. Произвежда се от 1985 до 1992 г. Компютри „Правец“ са инсталирани в много училища в Съветския съюз.

Желаещите да сглобят домашен компютър могат да използват инструкциите в списанието Radio през 1982-83 г. и възпроизвеждат модел, наречен "Micro-80". Базиран е на микропроцесор KR580VM80, подобен на Intel i8080.

През 1984 г. в Съветския съюз се появи компютърът Agat, доста мощен в сравнение със западните модели. Размерът на RAM е 128 KB, което е два пъти повече от количеството RAM в моделите на Apple от началото на 80-те години на ХХ век. Компютърът се произвеждаше в няколко модификации, имаше външна клавиатура със 74 клавиша и черно-бял или цветен екран.

Производството на "Ахат" продължава до 1993 г.

Компютрите на нашето време

В днешно време съвременните компютърни технологии се променят много бързо. съвременните хора са милиарди пъти по-големи от своите предци. Всяка компания иска да изненада вече изморените потребители и досега много от тях са успели в това. Ето само някои от основните теми през последните години:

• Лаптопът, който оказа важно влияние върху развитието на индустрията: Apple Macbook (2006).
• Смартфон, оказал важно влияние върху развитието на индустрията: Apple iPhone (2007).
• Таблетът, който оказа важно влияние върху развитието на индустрията: Apple iPad (2010).
• Първият смарт часовник: Pulsar Time Computer (1972). Те могат да се видят на ръката на Джеймс Бонд в екшън филма от 1973 г. „Живей и нека умреш“.

И, разбира се, различни игрови конзоли: Playstation, Xbox, Nintendo и др.

Живеем в интересно време(въпреки че звучи като китайско проклятие). И кой знае какво го очаква в близко бъдеще. Невронни компютри? Квантови компютри? Изчакай и виж.

Още през първата половина на 19в. Английският математик Чарлз Бабидж се опитва да създаде универсално изчислително устройство, тоест компютър (Бабидж го нарича Аналитична машина). Бебидж беше първият, който излезе с идеята, че компютърът трябва да съдържа памет и да се управлява от програма. Бабидж искаше да създаде своя компютър като механично устройство и планираше да задава програми с помощта на перфокарти - карти, направени от дебела хартия с информация, отпечатана с помощта на дупки.

Бабидж обаче не успя да завърши тази работа - тя се оказа твърде сложна за тогавашната технология.

Германският инженер Конрад Цузе през 1941 г. създава малък компютър, базиран на няколко електромеханични релета. Но поради войната произведенията на Цузе не са публикувани.

А в САЩ през 1943 г. в едно от предприятията на IBM американецът Хауърд Айкен създава по-мощен компютър, наречен „Марк-1“. Той вече дава възможност да се извършват изчисления стотици пъти по-бързо, отколкото на ръка, и всъщност се използва за военни изчисления.

В началото на 1943 г. в Съединените щати група специалисти, ръководени от Джон Маучли и Преспер Екерт, започват да конструират компютър ENIAC, базиран на вакуумни тръби. Компютърът, който те създадоха, работеше хиляда пъти по-бързо от Mark 1. За да опростят и ускорят процеса на настройване на програми, Екерт и Маучли започнаха да проектират нов компютър, който може да съхранява програма в паметта си.

През 1945 г. в работата се включва известният математик Джон фон Нойман, който изготвя доклад за този компютър. Докладът е изпратен на много учени и става широко известен, тъй като в него фон Нойман ясно и просто формулира общите принципи на функциониране на компютрите, т.е. универсални изчислителни устройства. И до ден днешен по-голямата част от компютрите са направени в съответствие с принципите, които Джон фон Нойман очертава в своя доклад през 1945 г. Първият компютър, който въплъщава принципите на фон Нойман, е създаден през 1949 г. от английския изследовател Морис Уилкс.

През 40-те и 50-те години компютрите са създадени с помощта на вакуумни тръби. Следователно компютрите бяха много големи (те заемаха огромни зали), скъпи и ненадеждни - в крайна сметка вакуумните тръби, като обикновените електрически крушки, често изгарят.

Но през 1948 г. са изобретени транзисторите - миниатюрни и евтини електронни устройства, които могат да заменят вакуумните тръби. Това доведе до намаляване на размера на компютрите стотици пъти и повишаване на тяхната надеждност.

През 1968 г. Бъроуз пуска първия компютър с интегрална схема, а през 1970 г. Intel започва да продава интегрални схеми с памет. Впоследствие броят на транзисторите, които могат да бъдат поставени на единица площ интегрална схема, приблизително се удвоява всяка година, което гарантира постоянно намаляване на цената на компютрите и увеличаване на производителността.

В началото на 1975 г. се появява първият комерсиално разпространен персонален компютър Altair-8800, базиран на микропроцесора Intel-8080. И въпреки че възможностите му бяха много ограничени (RAM беше само 256 байта, нямаше клавиатура и екран), появата му беше посрещната с голям ентусиазъм: няколко хиляди комплекта от машината бяха продадени през първите месеци.

В края на 1975 г. Пол Алън и Бил Гейтс (бъдещи основатели на Microsoft) създават интерпретатор за компютъра Altairo Основен език, който позволява на потребителите да комуникират с компютъра доста просто и лесно да пишат програми за него. Това също допринесе за популярността на персоналните компютри. Персоналните компютри започнаха да се продават напълно оборудвани, с клавиатура и монитор, търсенето им достигна десетки, а след това и стотици хиляди бройки годишно.

През 1976 г. нова компания, Apple Computer, навлезе на пазара с компютъра Apple I на цена от $666. Дънната му платка беше завинтена към парче шперплат и изобщо нямаше кутия или захранване.

Но компютърът Apple II, който се появи през 1977 г., стана прототип за повечето следващи модели, включително IBM PC.

В края на 70-те години разпространението на персоналните компютри дори доведе до леко намаляване на търсенето на големи компютри и миникомпютри (миникомпютри). Това стана въпрос на сериозна загриженост за IBM (International Business Machines Corporation), водеща компания в производството на големи компютри, и през 1979 г. IBM реши да опита силите си на пазара на персонални компютри

На първо място, за основен микропроцесор на компютъра е избран най-новият тогава 16-битов микропроцесор Intel-8088. Използването му направи възможно значително увеличаване на потенциалните възможности на компютъра, тъй като новият микропроцесор позволяваше работа с 1 MB памет, а всички налични компютри по това време бяха ограничени до 64 KB.

Потребителите можеха самостоятелно да надграждат своите компютри и да ги оборудват с допълнителни устройства от стотици различни производители.

Всичко това доведе до намаляване на цената на IBM PC-съвместимите компютри и бързо подобряване на техните характеристики, а оттам и до увеличаване на тяхната популярност.

IBM не превърна компютъра си в едно устройство всичко в едно и не защити дизайна си с патенти. Вместо това тя сглоби компютъра от независимо произведени части и не запази в тайна спецификациите на тези части и как са свързани. За разлика от това, принципите на проектиране на IBM PC бяха достъпни за всички. Този подход, наречен принцип на отворената архитектура, направи IBM PC зашеметяващ успех, въпреки че попречи на IBM да сподели ползите от неговия успех.

Необходимостта от броене възниква сред хората с появата на цивилизацията. Те трябваше да извършват търговски транзакции, да извършват геодезия, да управляват запасите от култури и да наблюдават астрономическите цикли. За тази цел от древни времена са изобретени различни инструменти, от броилки и сметала, които в хода на развитието на науката и технологиите са се превърнали в калкулатори и различни изчислителни устройства, включително персонални компютри.

Човешкият живот през двадесет и първи век е пряко свързан с изкуствения интелект. Показател е познаването на основните етапи в създаването на компютри образован човек. Развитието на компютрите обикновено се разделя на 5 етапа - прието е да се говори за пет поколения.

1946-1954 г. - първо поколение компютри

Струва си да се каже, че първото поколение компютри (електронни компютри) е базирано на тръби. Учени от Университета на Пенсилвания (САЩ) разработиха ENIAC - това беше името на първия компютър в света. Денят, в който официално е въведен в експлоатация, е 15.02.1946 г. При сглобяването на устройството са използвани 18 хиляди вакуумни тръби. Компютърът, по днешните стандарти, имаше колосална площ от 135 квадратни метра, а теглото е 30 тона. Нуждите от електроенергия също бяха големи - 150 kW.

Добре известен факт е, че тази електронна машина е създадена директно, за да помогне за решаването на най-сложните проблеми при създаването на атомна бомба. СССР бързо наваксва и през декември 1951 г. под ръководството и с прякото участие на академик С. А. Лебедев на света е представен най-бързият компютър в Европа. Тя носеше съкращението MESM (Small Electronic Calculating Machine). Това устройство може да извършва от 8 до 10 хиляди операции в секунда.

1954 - 1964 - второ поколение компютри

Следващата стъпка в развитието беше разработването на компютри, работещи на транзистори. Транзисторите са устройства, направени от полупроводникови материали, които ви позволяват да контролирате тока, протичащ във верига. Първият известен стабилен работещ транзистор е създаден в Америка през 1948 г. от екип от физици и изследователи Шокли и Бардин.

По отношение на скоростта електронните компютри се различават значително от своите предшественици - скоростта достига стотици хиляди операции в секунда. И размерите, и консумацията са намалели електрическа енергиястана по-малко. Обхватът на употреба също се увеличи значително. Това се случи поради бързото развитие на софтуера. Най-добрият ни компютър БЕСМ-6 имаше рекордна скорост от 1 000 000 операции в секунда. Разработен през 1965 г. под ръководството на главния дизайнер С. А. Лебедев.

1964 - 1971 - трето поколение компютри

Основната разлика от този период е началото на използването на микросхеми с ниска степен на интеграция. Използвайки сложни технологии, учените успяха да поставят сложни електронни схеми върху малка полупроводникова пластина с площ по-малка от 1 квадратен сантиметър. Изобретението на микросхемите е патентовано през 1958 г. Изобретател: Джак Килби. Използването на това революционно изобретение направи възможно подобряването на всички параметри - размерите бяха намалени приблизително до размерите на хладилник, производителността се увеличи, както и надеждността.

Този етап от развитието на компютрите се характеризира с използването на ново устройство за съхранение - магнитен диск. Миникомпютърът PDP-8 е представен за първи път през 1965 г.

В СССР подобни версии се появяват много по-късно - през 1972 г. и са аналози на моделите, представени на американския пазар.

1971 - ново време - четвърто поколение компютри

Новост в компютрите от четвърто поколение е прилагането и използването на микропроцесори. Микропроцесорите са ALU (аритметични логически устройства), поставени на един чип и притежаващи висока степенинтеграция. Това означава, че чиповете започват да заемат още по-малко място. С други думи, микропроцесорът е малък мозък, извършвайки милиони операции в секунда според заложената в него програма. Размерът, теглото и консумацията на енергия са драстично намалени, а производителността е достигнала рекордни стойности. И тогава Intel влезе в играта.

Първият микропроцесор се нарича Intel-4004 - името на първия микропроцесор, сглобен през 1971 г. Имаше 4-битов капацитет, но за онова време това беше гигантски технологичен пробив. Две години по-късно Intel представи на света осембитовия Intel-8008; през 1975 г. се роди Altair-8800 - това е първият персонален компютър, базиран на Intel-8008.

Това беше началото на цяла ера на персоналните компютри. Машината започна да се използва навсякъде напълно за различни цели. Година по-късно Apple влезе в играта. Проектът има голям успех и Стив Джобс става един от най-известните и най-богатите хора на Земята.

IBM PC се превръща в безспорен стандарт на компютрите. Пуснат е през 1981 г. с 1 мегабайт RAM.

Трябва да се отбележи, че в момента IBM-съвместимите електронни компютри заемат приблизително деветдесет процента от произведените компютри! Освен това не можем да не споменем Pentium. Разработването на първия процесор с интегриран копроцесор беше успешно през 1989 г. Сега тази марка е безспорен авторитет в разработването и използването на микропроцесори на компютърния пазар.

Ако говорим за перспективи, това, разбира се, е разработването и внедряването на най-новите технологии: свръхголеми интегрални схеми, магнитно-оптични елементи, дори елементи на изкуствения интелект.

Самообучение електронни системи- това е обозримото бъдеще, наречено пето поколение в развитието на компютрите.

Човек се стреми да премахне бариерата в общуването с компютър. Япония работи върху това много дълго време и, за съжаление, неуспешно, но това е тема на съвсем друга статия. В момента всички проекти са само в процес на разработка, но при сегашните темпове на развитие това е близкото бъдеще. Сегашното време е времето, когато се твори история!

Едно от първите устройства (V-IV век пр.н.е.), от което може да се счита, че започва историята на развитието на компютрите, е специална дъска, по-късно наречена „сметало“. Изчисленията върху него се извършват чрез преместване на кости или камъни във вдлъбнатините на дъски от бронз, камък, слонова кост и други подобни. В Гърция сметалото съществува още през 5 век. пр.н.е., японците го нарекли „серобаян“, китайците го нарекли „суанпан“. В Древна Рус за броене е използвано устройство, подобно на сметало - „броене на дъски“. През 17 век това устройство приема формата на обичайното руско сметало.

Сметало (V-IV в.пр.н.е.)

Френският математик и философ Блез Паскал създава първата машина през 1642 г., която получава името Паскалина в чест на своя създател. Механично устройство под формата на кутия с много зъбни колела, освен събиране, извършваше и изваждане. Данните бяха въведени в машината чрез завъртане на дискове, които съответстваха на числа от 0 до 9. Отговорът се появи в горната част на металния корпус.

През 1673 г. Готфрид Вилхелм Лайбниц създава механично изчислително устройство (стъпков калкулатор на Лайбниц - Leibniz calculator), което за първи път не само събира и изважда, но и умножава, дели и изчислява Корен квадратен. Впоследствие колелото на Лайбниц става прототип за масови изчислителни инструменти - сумиращи машини.

Английският математик Чарлз Бабидж разработи устройство, което не само извършва аритметични операции, но и веднага отпечатва резултатите. През 1832 г. е построен десетократно по-малък модел от две хиляди месингови части, който тежи три тона, но е способен да извършва аритметични операции с точност до шестия знак след десетичната запетая и да изчислява производни от втори ред. Този компютър стана прототип на истинските компютри; той беше наречен диференциална машина.

Сумиращ апарат с непрекъснато предаване на десетици е създаден от руския математик и механик Пафнутий Лвович Чебишев. Това устройство постига автоматизация на всички аритметични операции. През 1881 г. е създадена приставка към събирателната машина за умножение и деление. Принципът на непрекъснато предаване на десетки е широко използван в различни броячи и компютри.

Автоматизираната обработка на данни се появява в края на миналия век в САЩ. Херман Холерит създава устройство - Hollerith Tabulator - в което информацията, отпечатана върху перфокарти, се дешифрира с електрически ток.

През 1936 г. младият учен от Кеймбридж, Алън Тюринг, излезе с мисловна изчислителна машина, която съществуваше само на хартия. Неговата „умна машина“ работеше по определен алгоритъм. В зависимост от алгоритъма, въображаемата машина може да се използва за голямо разнообразие от цели. Но по това време това бяха чисто теоретични съображения и схеми, които послужиха като прототип на програмируем компютър, като изчислително устройство, което обработва данни в съответствие с определена последователност от команди.

Информационните революции в историята

В историята на развитието на цивилизацията са се случили няколко информационни революции - трансформации на социалните обществени отношения поради промени в областта на обработката, съхранението и предаването на информация.

ПървоРеволюцията се свързва с изобретяването на писмеността, което води до гигантски качествен и количествен скок в цивилизацията. Има възможност за предаване на знания от поколение на поколение.

Второ(средата на 16-ти век) революцията е причинена от изобретяването на печата, което коренно променя индустриалното общество, културата и организацията на дейностите.

трето(края на 19 век) революция с открития в областта на електричеството, благодарение на които се появяват телеграфът, телефонът, радиото и устройствата, които позволяват бързо предаване и натрупване на информация във всякакъв обем.

Четвърто(от седемдесетте години на 20 век) революцията се свързва с изобретяването на микропроцесорната технология и появата на персоналния компютър. Компютрите и системите за предаване на данни (информационни комуникации) се създават с помощта на микропроцесори и интегрални схеми.

Този период се характеризира с три основни нововъведения:

• преход от механични и електрически средства за преобразуване на информация към електронни;
• миниатюризация на всички компоненти, устройства, инструменти, машини;
• създаване на софтуерно управлявани устройства и процеси.

История на развитието на компютърните технологии

Необходимостта от съхраняване, преобразуване и предаване на информация се е появила при хората много по-рано от създаването на телеграфния апарат, първата телефонна централа и електронния компютър (компютър). Всъщност целият опит, цялото знание, натрупано от човечеството, по един или друг начин допринесе за появата на компютърните технологии. История на създаването на компютрите - често срещано имеелектронни машини за извършване на изчисления – започва далеч в миналото и се свързва с развитието на почти всички аспекти на човешкия живот и дейност. Откакто съществува човешката цивилизация, толкова дълго се използва известна автоматизация на изчисленията.

История на развитието компютърно оборудванедатира от около пет десетилетия. През това време се смениха няколко поколения компютри. Всяко следващо поколение се отличаваше с нови елементи (електронни тръби, транзистори, интегрални схеми), чиято технология на производство беше коренно различна. В момента има общоприета класификация на компютърните поколения:

• Първо поколение (1946 - началото на 50-те). Елементната база е електронни тръби. Компютрите се отличаваха с големи размери, висока консумация на енергия, ниска скорост, ниска надеждност и програмиране в кодове.
• Второ поколение (края на 50-те - началото на 60-те години). Елементна база - полупроводник. Подобрено в сравнение с компютрите предишно поколениепочти всички технически характеристики. Алгоритмичните езици се използват за програмиране.
• 3-то поколение (края на 60-те - края на 70-те години). Елементна база - интегрални схеми, монтаж на многослойна печатна схема. Рязко намаляване на размера на компютрите, повишаване на тяхната надеждност, повишаване на производителността. Достъп от отдалечени терминали.
• Четвърто поколение (от средата на 70-те до края на 80-те години). Елементната база е микропроцесори, големи интегрални схеми. Техническите характеристики са подобрени. Масово производство на персонални компютри. Насоки на развитие: мощни многопроцесорни изчислителни системи с висока производителност, създаване на евтини микрокомпютри.
• Пето поколение (от средата на 80-те). Развитието на интелигентни компютри започна, но все още не е успешно. Въвеждане във всички области на компютърните мрежи и тяхната интеграция, използване на разпределена обработка на данни, широко използване на компютърни информационни технологии.

Със смяната на поколенията компютри се промени и естеството на тяхното използване. Ако първоначално те са създадени и използвани главно за решаване на изчислителни задачи, то по-късно обхватът на тяхното приложение се разширява. Това включва обработка на информация, автоматизация на производството, технологични и научни процесии още много.

Принципи на работа на компютрите от Конрад Цузе

Идеята за възможността за изграждане на автоматизиран изчислителен апарат дойде на ум на немския инженер Конрад Цузе и през 1934 г. Цузе формулира основните принципи, на които трябва да работят бъдещите компютри:

• двоична бройна система;
• използване на устройства, работещи на принципа „да/не” (логическо 1/0);
• напълно автоматизиран процес на компютъра;
• софтуерно управление на изчислителния процес;
• поддръжка за аритметика с плаваща запетая;
• използване на памет с голям капацитет.

Цузе беше първият в света, който определи, че обработката на данни започва с бит (той нарече бита „статус да/не“, а формулите на двоичната алгебра - условни предложения), първият, който въведе термина „машинна дума“ ( Word), първият, който комбинира операции с аритметични и логически калкулатори, отбелязвайки, че „елементарната операция на компютъра е тестване на две двоични числа за равенство. Резултатът също ще бъде двоично число с две стойности (равни, не равни).“

Първо поколение - компютри с вакуумни тръби

Colossus I е първият тръбен компютър, създаден от британците през 1943 г. за дешифриране на немски военни шифри; той се състоеше от 1800 вакуумни тръби - устройства за съхраняване на информация - и беше един от първите програмируеми електронни цифрови компютри.

ENIAC - създаден е за изчисляване на артилерийски балистични таблици; този компютър тежал 30 тона, заемал 1000 квадратни фута и консумирал 130-140 kW електроенергия. Компютърът съдържаше 17 468 вакуумни тръби от шестнадесет вида, 7 200 кристални диода и 4 100 магнитни елемента и те бяха поставени в шкафове с общ обем от около 100 m 3. ENIAC имаше производителност от 5000 операции в секунда. Общата цена на машината е $750 000. Консумацията на електроенергия е 174 kW, а общото заето пространство е 300 m2.

Друг представител на 1-во поколение компютри, на който трябва да обърнете внимание, е EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer). EDVAC е интересен, защото се опитва да записва програми по електронен път в така наречените „ултразвукови линии на забавяне“, използвайки живачни тръби. В 126 такива реда е възможно да се съхраняват 1024 реда от четирицифрени двоични числа. Беше „бърз“ спомен. Като „бавна“ памет трябваше да записва числа и команди на магнитен проводник, но този метод се оказа ненадежден и беше необходимо да се върнем към телетайпни ленти. EDVAC беше по-бърз от своя предшественик, като добавяше за 1 µs и деляше за 3 µs. Той съдържаше само 3,5 хиляди електронни тръби и беше разположен на 13 m 2 площ.

UNIVAC (Universal Automatic Computer) беше електронно устройство с програми, съхранявани в паметта, които се въвеждаха там не от перфокарти, а с помощта на магнитна лента; то предостави висока скоростчетене и запис на информация и, следователно, по-висока производителност на машината като цяло. Една лента може да съдържа милион знака, записани в двоична форма. Лентите могат да съхраняват както програми, така и междинни данни.

Второто поколение е компютър с транзистори.

Транзисторите замениха вакуумните тръби в началото на 60-те години. Транзисторите (които действат като електрически ключове) консумират по-малко енергия и генерират по-малко топлина и заемат по-малко място. Комбинирането на няколко транзисторни вериги на една платка произвежда интегрална схема (чип, буквално, плоча). Транзисторите са броячи на двоични числа. Тези части записват две състояния - наличие на ток и липса на ток, като по този начин обработват представената им информация в точно този двоичен вид.

През 1953 г. Уилям Шокли изобретява транзистора с p-n преход. Транзисторът замества вакуумната тръба и в същото време работи на по-високи обороти, произвежда много малко топлина и почти не консумира електроенергия. Едновременно с процеса на замяна на електронните тръби с транзистори бяха подобрени методите за съхраняване на информация: магнитните ядра и магнитните барабани започнаха да се използват като устройства за памет, а през 60-те години съхраняването на информация на дискове стана широко разпространено.

Един от първите транзисторни компютри, Atlas Guidance Computer, беше пуснат през 1957 г. и беше използван за управление на изстрелването на ракетата Atlas.

Създаден през 1957 г., RAMAC беше евтин компютър с модулна външна дискова памет, комбинация от магнитна сърцевина и барабанна памет с произволен достъп. И въпреки че този компютър все още не беше напълно транзисторизиран, той се отличаваше с висока производителност и лекота на поддръжка и беше в голямо търсене на пазара за офис автоматизация. Затова спешно беше пуснат „голям“ RAMAC (IBM-305) за корпоративни клиенти; за да побере 5 MB данни, системата RAMAC се нуждаеше от 50 диска с диаметър 24 инча. Въз основа на този модел Информационна системабезупречно обработени масиви от заявки на 10 езика.

През 1959 г. IBM създава първия си изцяло транзисторен голям мейнфрейм компютър, 7090, способен на 229 000 операции в секунда - истински транзисторен мейнфрейм. През 1964 г., базирана на два мейнфрейма 7090, американската авиокомпания SABER за първи път използва автоматизирана система за продажба и резервация на самолетни билети в 65 града по света.

През 1960 г. DEC представя първия в света миникомпютър, PDP-1 (Programmed Data Processor), компютър с монитор и клавиатура, който се превръща в едно от най-забележителните явления на пазара. Този компютър можеше да извършва 100 000 операции в секунда. Самата машина заемаше само 1,5 m 2 на пода. PDP-1 всъщност стана първата платформа за игри в света благодарение на студента от Масачузетския технологичен институт Стив Ръсел, който написа компютърна играчка за Star War за нея!

През 1968 г. Digital стартира първото серийно производство на миникомпютри - това беше PDP-8: цената им беше около 10 000 долара, а моделът беше с размерите на хладилник. Този конкретен модел PDP-8 може да бъде закупен от лаборатории, университети и малки фирми.

Домашните компютри от онова време могат да бъдат характеризирани по следния начин: по отношение на архитектурни, схемни и функционални решения те съответстват на времето си, но техните възможности са ограничени поради несъвършенството на производствената и елементната база. Най-популярните машини бяха серията BESM. Серийното производство, доста незначително, започва с пускането на компютъра Урал-2 (1958 г.), БЕСМ-2, Минск-1 и Урал-3 (всички - 1959 г.). През 1960 г. серията M-20 и Ural-4 влизат в производство. Максималната производителност в края на 1960 г. е "М-20" (4500 лампи, 35 хиляди полупроводникови диода, памет с 4096 клетки) - 20 хиляди операции в секунда. Първите компютри, базирани на полупроводникови елементи („Раздан-2“, „Минск-2“, „М-220“ и „Днепър“) все още бяха в етап на разработка.

Трето поколение - малогабаритни компютри, базирани на интегрални схеми

През 50-те и 60-те години събранието електронно оборудванебеше трудоемък процес, който беше забавен от нарастващата сложност на електронните схеми. Например компютър тип CD1604 (1960, Control Data Corp.) съдържа около 100 хиляди диода и 25 хиляди транзистора.

През 1959 г. американците Джак Сейнт Клер Килби (Texas Instruments) и Робърт Н. Нойс (Fairchild Semiconductor) независимо един от друг изобретяват интегрална схема (IC) - колекция от хиляди транзистори, поставени върху един силиконов чип вътре в микросхема.

Производството на компютри с помощта на интегрални схеми (те по-късно бяха наречени микросхеми) беше много по-евтино от използването на транзистори. Благодарение на това много организации успяха да закупят и използват такива машини. А това от своя страна доведе до увеличаване на търсенето на компютри с общо предназначение, предназначени да решават различни задачи. През тези години компютърното производство придоби индустриален мащаб.

В същото време се появи полупроводникова памет, която се използва в персоналните компютри и до днес.

Четвърто поколение - персонални компютри, базирани на процесори

Предшествениците на IBM PC бяха Apple II, Radio Shack TRS-80, Atari 400 и 800, Commodore 64 и Commodore PET.

Раждането на персоналните компютри (PC) с право се свързва с процесорите на Intel. Корпорацията е основана в средата на юни 1968 г. Оттогава Intel се е превърнала в най-големия световен производител на микропроцесори с повече от 64 хиляди служители. Целта на Intel беше да създаде полупроводникова памет и за да оцелее, компанията започна да приема поръчки на трети страни за разработване на полупроводникови устройства.

През 1971 г. Intel получава поръчка да разработи набор от 12 чипа за програмируеми микрокалкулатори, но инженерите на Intel намират създаването на 12 специализирани чипа за тромаво и неефективно. Проблемът с намаляването на обхвата на микросхемите беше решен чрез създаване на „двойка“ полупроводникова памет и задвижващ механизъм, способен да работи според командите, съхранени в него. Това беше пробив в компютърната философия: универсална логическа единица под формата на 4-битов централен процесор, i4004, който по-късно беше наречен първият микропроцесор. Това беше набор от 4 чипа, включително един чип, управляван от команди, които се съхраняваха във вътрешната памет на полупроводника.

Като комерсиална разработка микрокомпютърът (както тогава се нарича чипът) се появява на пазара на 11 ноември 1971 г. под името 4004: 4 бита, съдържащ 2300 транзистора, с тактова честота 60 kHz, струва $200. През 1972 г. Intel пуска осембитов микропроцесор 8008, а през 1974 г. - неговата подобрена версия Intel-8080, която до края на 70-те години се превръща в стандарт за микрокомпютърната индустрия. Още през 1973 г. във Франция се появи първият компютър, базиран на процесора 8080, Micral. По различни причини този процесор не беше успешен в Америка (в Съветския съюз беше копиран и произведен за дълго временаречен 580VM80). По същото време група инженери напускат Intel и създават Zilog. Неговият най-известен продукт е Z80, който има разширен набор от инструкции на 8080 и който гарантира търговския му успех за домакински уреди, управлявани с едно захранващо напрежение 5V. На негова основа, по-специално, е създаден компютърът ZX-Spectrum (понякога наричан от името на неговия създател - Sinclair), който на практика се превърна в прототип на домашния компютър от средата на 80-те години. През 1981 г. Intel пусна 16-битовите процесори 8086 и 8088 - аналог на 8086, с изключение на външната 8-битова шина за данни (тогава всички периферни устройства бяха все още 8-битови).

Конкурент на Intel, компютърът Apple II се отличаваше с факта, че не беше напълно завършено устройство и имаше известна свобода за модификация директно от потребителя - беше възможно да се инсталират допълнителни интерфейсни платки, платки с памет и т.н. тази характеристика, която по-късно беше наречена „отворена архитектура“, се превърна в основното му предимство. Успехът на Apple II беше улеснен от още две иновации, разработени през 1978 г. Евтино съхранение на флопи дискове и първата търговска програма за изчисления, електронната таблица VisiCalc.

Компютърът Altair-8800, изграден върху процесора Intel-8080, беше много популярен през 70-те години. Въпреки че възможностите на Altair бяха доста ограничени - RAM паметта беше само 4 KB, клавиатурата и екранът липсваха, появата му беше посрещната с голям ентусиазъм. Тя е пусната на пазара през 1975 г., като през първите месеци са продадени няколко хиляди комплекта от машината.

Този компютър, разработен от MITS, се продаваше по пощата като комплект части за самостоятелно сглобяване. Целият комплект за сглобяване струва $397, докато процесорът Intel се продава само за $360.

Разпространението на компютрите до края на 70-те години доведе до лек спад в търсенето на големи компютри и миникомпютри - IBM пусна IBM PC, базиран на процесора 8088 през 1979 г. Софтуерът, който съществуваше в началото на 80-те години, беше фокусиран върху текстообработката и прости електронни маси, а самата идея, че един „микрокомпютър“ може да стане познато и необходимо устройство на работа и у дома, изглеждаше невероятна.

На 12 август 1981 г. IBM представя персоналния компютър (PC), който в комбинация със софтуера на Microsoft се превръща в стандарт за целия парк от компютри. модерен свят. Цената на модел IBM PC с монохромен дисплей беше около 3000 долара, с цветен дисплей - 6000 долара. IBM PC конфигурация: процесор Intel 8088 с честота 4,77 MHz и 29 хиляди транзистора, 64 KB RAM, 1 флопи устройство с капацитет 160 KB и обикновен вграден високоговорител. По това време стартирането и работата с приложения беше истинска мъка: поради липсата на твърд диск трябваше постоянно да сменяте флопи дискове, нямаше „мишка“, нямаше графичен потребителски интерфейс на прозореца, нямаше точно съответствие между изображението на екрана и крайния резултат (WYSIWYG). Цветната графика беше изключително примитивна, не можеше да се говори за триизмерна анимация или обработка на снимки, но историята на развитието на персоналните компютри започна с този модел.

През 1984 г. IBM представя още два нови продукта. Първо беше пуснат модел за домашни потребители, наречен PCjr, базиран на процесор 8088, който беше оборудван с може би първата безжична клавиатура, но този модел не постигна успех на пазара.

Вторият нов продукт е IBM PC AT. Ключова характеристика: Миграция към микропроцесори от по-високо ниво (80286 с цифров копроцесор 80287) при запазване на съвместимостта с предишни модели. Този компютър се оказа стандарт за много години напред в редица отношения: той беше първият, който въведе 16-битова разширителна шина (която остава стандартна и до днес) и EGA графични адаптери с резолюция 640x350 и 16-битова дълбочина на цвета.

През 1984 г. бяха пуснати първите компютри Macintosh с графичен интерфейс, мишка и много други атрибути на потребителския интерфейс, които са от съществено значение за съвременните настолни компютри. Новият интерфейс не остави потребителите безразлични, но революционният компютър не беше съвместим с предишни програми или хардуерни компоненти. А в корпорациите от онова време WordPerfect и Lotus 1-2-3 вече са станали нормални работещи инструменти. Потребителите вече са свикнали и са се адаптирали към DOS символния интерфейс. От тяхна гледна точка Macintosh дори изглеждаше някак несериозно.

Пето поколение компютри (от 1985 г. до днес)

Отличителни черти на V поколение:

1. Нови производствени технологии.
2. Отказ от традиционни езици за програмиране като Cobol и Fortran в полза на езици с повишени възможности за манипулиране на символи и елементи на логическо програмиране (Prolog и Lisp).
3. Акцент върху новите архитектури (напр. архитектура на потока от данни).
4. Нови удобни за потребителя входно/изходни методи (напр. разпознаване на реч и изображения, синтез на реч, обработка на съобщения на естествен език)
5. Изкуствен интелект (т.е. автоматизация на процесите за решаване на проблеми, правене на заключения, манипулиране на знания)

В началото на 80-90-те години се формира алиансът Windows-Intel. Когато Intel пусна микропроцесора 486 в началото на 1989 г., производителите на компютри не чакаха IBM или Compaq да поемат пътя. Започна надпревара, в която се включиха десетки компании. Но всички нови компютри бяха изключително сходни един с друг - те бяха обединени от съвместимост с Windows и процесори от Intel.

През 1989 г. е пуснат процесорът i486. Имаше вграден математически копроцесор, конвейер и вграден L1 кеш.

Насоки на развитие на компютъра

Неврокомпютрите могат да бъдат класифицирани като шесто поколение компютри. Въпреки факта, че реалното използване на невронни мрежи започна сравнително наскоро, неврокомпютърът като научна област вече е в своето седмо десетилетие, а първият неврокомпютър е построен през 1958 г. Разработчикът на колата беше Франк Розенблат, който даде името на въображението си Марк I.

Теорията на невронните мрежи е очертана за първи път в работата на McCulloch и Pitts през 1943 г.: всяка аритметична или логическа функция може да бъде реализирана с помощта на проста невронна мрежа. Интересът към неврокомпютрите се възобнови в началото на 80-те години и беше подхранван от нова работа с многослойни перцептрони и паралелни изчисления.

Неврокомпютрите са компютри, състоящи се от много прости изчислителни елементи, наречени неврони, работещи паралелно. Невроните образуват така наречените невронни мрежи. Високата производителност на неврокомпютрите се постига именно благодарение на голямо количествоневрони. Неврокомпютрите са изградени на биологични принципи: нервна системачовекът се състои от отделни клетки - неврони, чийто брой в мозъка достига 10 12, въпреки факта, че времето за реакция на неврона е 3 ms. Всеки неврон прави достатъчно прости функции, но тъй като е свързан средно с 1–10 хиляди други неврони, такъв колектив успешно осигурява функционирането на човешкия мозък.

В оптоелектронните компютри носителят на информация е светлинният поток. Електрическите сигнали се преобразуват в оптични и обратно. Оптичното излъчване като носител на информация има редица потенциални предимства в сравнение с електрическите сигнали:

• Светлинните потоци, за разлика от електрическите, могат да се пресичат един с друг;
• Светлинните потоци могат да бъдат локализирани в напречна посока на нанометрови размери и предавани през свободното пространство;
• Взаимодействието на светлинните потоци с нелинейните медии се разпределя в цялата среда, което дава нови степени на свобода при организиране на комуникация и създаване на паралелни архитектури.

В момента се извършват разработки за създаване на компютри, състоящи се изцяло от оптични устройства за обработка на информация. Днес тази посока е най-интересна.

Оптичният компютър има безпрецедентна производителност и е напълно различен от електронен компютър, архитектура: в 1 тактов цикъл с продължителност по-малка от 1 наносекунда (това съответства на тактова честота над 1000 MHz), оптичен компютър може да обработи масив от данни от около 1 мегабайт или повече. Към днешна дата вече са създадени и оптимизирани отделни компоненти на оптичните компютри.

Оптичен компютър с размерите на лаптоп може да даде на потребителя възможност да постави почти цялата информация за света в него, докато компютърът ще може да решава проблеми с всякаква сложност.

Биологичните компютри са обикновени компютри, базирани само на ДНК изчисления. Има толкова малко наистина демонстративни работи в тази област, че не е необходимо да се говори за значителни резултати.

Молекулярните компютри са компютри, чийто принцип на работа се основава на използването на промени в свойствата на молекулите по време на процеса на фотосинтеза. По време на процеса на фотосинтеза, молекулата приема различни състояния, така че учените могат да присвоят само определени логически стойности на всяко състояние, тоест „0“ или „1“. Използвайки определени молекули, учените са установили, че техният фотоцикъл се състои само от две състояния, които могат да бъдат „превключени“ чрез промяна на киселинно-алкалния баланс на околната среда. Последното е много лесно да се направи с помощта на електрически сигнал. Съвременните технологии вече позволяват създаването на цели вериги от молекули, организирани по този начин. Следователно е много възможно молекулярните компютри да ни очакват „точно зад ъгъла“.

Историята на развитието на компютрите все още не е приключила, в допълнение към подобряването на старите, се разработват напълно нови технологии. Пример за това са квантовите компютри – устройства, които работят на базата квантова механика. Пълномащабният квантов компютър е хипотетично устройство, чиято възможност за изграждане е свързана със сериозно развитие квантова теорияв областта на много частици и сложни експерименти; тази работа е на върха на съвременната физика. Вече съществуват експериментални квантови компютри; елементи на квантовите компютри могат да се използват за повишаване на ефективността на изчисленията на съществуващите инструменти.