Здавалка
Главная | Обратная связь

Рождение компьютера



Первоначально все счетные машины приводились в движение рукой.

В 1822 г. англичанин Гаральд Бэбидж (Babbage) (1791–1871) скон-струировал первую счетную машину, приводимую в движение с помощью парового двигателя. В 1834 г. он опубликовал ее описание, но дальше работу над нею прекратил[836].

Причина этого заключалась в том, что именно в 1834 г. он начал работу над созданием универсальной вычислительной машины с программным управлением, названной им аналитической – АВМ[837].

Характеризуя это изобретение, современные авторы пишут: «Бэбидж испытал бы полное удовлетворение, узнав, что структура вновь изобретен-ных почти через столетие универсальных цифровых вычислительных машин по существу повторяет структуру его машины»[838].

«Аналитическая машина имела следующие составные части:

1) «склад» для хранения чисел (по современной терминологии «накопитель» или «запоминающее устройство», «память»);

2) «мельницу» для производства арифметических действий («ариф-метическое устройство»);

3) устройство, управляющее в определенной последовательности операциями машины (сейчас «устройство управления»);

4) устройство ввода и вывода данных»[839].

Конструируя эту счетную машину, Д. Г. Бэбидж использовал меха-низм управления ткацкого станка с помощью перфокарт, который был создан инженером Ж. М. Жаккаром (Jacquard) (1752–1834)[840].

Однако завершить свою работу Д. Г. Бэбидж не сумел[841].

Следующий важный шаг на этом пути сделал американский изобретатель Герман Холлерит (Голлерит) (1860–1929). Он не только спроектировал, но и создал электромеханическую счетно-аналитическую машину, управление которой тоже осуществлялось с помощью перфокарт[842].

Перфокарта, на которой перфоратором пробивались отверстия, соответствующие определенным числовым показателям, использовалась в качестве носителя цифровых данных. Допустим, отверстия в первой колонке означают единицы, во второй – десятки, в третьей – сотни и т.д. Поэтому если в третьей колонке пробить одно отверстие, во втором два, а в третьем три, это будет означать 123.

Перфокарта вставлялась таким образом, что под ней вдоль каждой колонки шли оголенные контакты. Когда машина начинала работать, в действие приходила панель, размещенная над перфокартой. На панели были укреплены металлические стержни. Они тоже представляли собою контакты. Когда панель передвигалась вдоль перфокарты, стержни попадали в отверстия и замыкали электрическую цепь. Каждая электрическая цепь была выведена на счетчик в виде циферблата со стрелкой[843].

При замыкании цепи стрелка перемещалась на столько делений, сколько было пробито отверстий в соответствующем ряду на перфокарте. В результате один циферблат показывал единицы, другой десятки, третий сотни и т. д. Как и в счетной машине Б. Паскаля, при полном обороте стрелки на одном циферблате специальный механизм передвигал на одно деление стрелку на соседнем циферблате и т. д. В приведенном выше примере, пройдя вдоль всей перфокарты, панель в первой колонке замыкала цепь три раза, во второй – два, в третьем – один раз, и в итоге на трех циферблатах стрелка показывала 1, 2, 3.

Если теперь вводилась другая перфокарта, на которой таким же образом были пробиты два, три и четыре отверстия, т. е. было закодировано число 234, то, проделав такую же операцию, машина перемещала стрелки с 1 на 3, с 2 на 5 и с 3 на 7, получалось 357.

Свое изобретение Г. Холлерит запатентовал в 1884–1889 гг.[844].

В 1896 г. Г. Холлерит основал фирму «Computer Tabuiating Recording», которая позднее стала называться «International Business Machines» (IBN)»[845]. Впоследствии Г. Холлерит и другие изобретатели внесли в созданную им машину целый ряд усовершенствований.

В 1900 г. была создана автоматическая загрузка перфокарт[846]. Позднее удалось добиться, чтобы машина производила не только сложение, но и вычитание, а также деление и умножение[847]. В 1911 г. Г. Холлерит соединил счетное устройство с печатной машинкой[848], что позволило с ее помощью не только пробивать отверстия в перфокарте, но и сразу же отпечатывать на бумаге полученный результат.

В 1930 г. Ванневар Буш (1890–1974) создал устройство, получившее название дифференциальный анализатор. Это была счетная машина, кото-рая могла не только складывать и отнимать, не только умножать и делить, но и решать дифференциальные уравнения. Как считают специалисты, «с появления этого вычислительного устройства началась современная компьютерная эра»[849].

Можно встретить мнение, будто следующий шаг вперед сделал американский изобретатель Говард Эйкен (Aiken), который в 1939–1944 гг. создал АВМ «Марк-1». Это было громоздкое сооружение: оно имело 2,5 м в высоту и 17 м в длину, весило 5 т и состояло из 750 тыс. деталей, зато производило сложения за 0,3 с, а умножение – за 5,7 с[850]. «Марк-1» был релейной счетной машиной, в которой использовались десятичная система счисления и механический сумматор[851], состоявший из знакомых нам еще по машине Б. Паскаля зубчатых колес[852].

Поэтому, по всей видимости, правы те авторы, которые считают, что «Марк-1» еще не успел появиться на свет, как устарел. Дело в том, что на несколько лет раньше этого немецкий изобретатель Конрад Цузе (Zuse) (1910–1995) создал более совершенное счетное устройство [853].

В 1933–1936 гг. К. Цузе сконструировал счетную машину, имевшую обозначение Z-1. В 1939 г. появилась новая модель – Z-2, в 1941 – Z-3, а в 1945 – Z-4[854].

И хотя скорость выполнения основных операций (сложение – 0,3 с, умножение 4,5 с) у Z-3 почти не отличалась от скорости работы АВМ «Марк-1», это была совершенно другая счетная машина.

Все предшественники К. Цузе использовали для счета десятеричную систему счисления. Он решил использовать только два знака: «0» и «1», с помощью которых можно закодировать любую цифру и любую букву[855].

«В настоящее время для обозначения двоичных цифр применяется термин «бит» (bit), произошедший от сокращения английского словосочетания «двойная цифра» (binary digit). Количество информации удобнее измерять в байтах (byte) – восьмибитовых кодах. 256 восьмибитовых чисел достаточно для кодирования национальных алфавитов, всех цифровых систем, знаков препинания и служебных кодов. Байтом можно представить букву алфавита или две десятичные цифры.

В свою очередь килобайт (кбайт) = 210 байт = 1024 битов, мегабайт (1 Мбайт) = 1024 кбайт = 1048576 байт, гигабайт (1 Гбайт) = 1024 Мбайт = =1073741824 байт»[856].

Кто желает получить более детальное представление о двоичной системе счета, может обратиться к книге Ч. Н. Ролича «От 2 до 16»[857].

Для электромеханических счетных устройств двоичная система счисления имела особое значение, так как с помощью только двух операций – замыкания и размыкания цепи (как с помощью азбуки Морзе) можно закодировать любое число, а затем производить подсчет не зубьев счетных колес, не градусов их поворота, а количества замыканий и размыканий электрической цепи и их комбинации или же подобным же образом производить подсчет электрических колебаний.

Есть мнение, будто бы К. Цузе до всего додумался сам.

Однако на возможность использования двоичной системы обратил внимание еще Г. В. Лейбниц[858]. В 1931 г. французский изобретатель Р. Вальта запатентовал «цифровые шестеренки» и 1936 г. продемонстриро-вал возможность производить вычисления с помощью только двух цифр[859]. Тогда же появилась идея считать не количество зубцов на счетном колесике, а электрические импульсы[860].

Эта идея сразу же привлекла к себе внимание. И накануне Второй мировой войны начались поиски путей ее реализации. К. Цузе стал первым, кому удалось найти приемлемое практическое решение этой проблемы.

Характеризуя заслуги К. Цузе, Р. С. Гуттер и Ю. Л. Полунов пишут: «К. Цузе создал модель механической вычислительной машины, в которой использовалась двоичная система счисления, форма представления чисел с плавающей запятой, трехадресная система программирования и перфоратор»[861]. Это была «первая в мире действующая машина с программным управлением», «релейная двоичная машина, имеющая память на 6422-разрядных числа с плавающей запятой»[862].

Ввод данных производился с помощью клавиатуры, результаты расчетов выводились на световое табло.

Счетная машина К. Цузе была вершиной того, что удалось достигнуть на пути совершенствования электромеханической обработки информации. Однако, несмотря на это, она имела, по крайней мере, три недостатка: а) ограниченная скорость вращения отдельных ее деталей, б) непропор-ционально большой расход энергии, в) значительные затраты времени для перехода от одной операции к другой[863].

В 1942 г. профессор электротехнической школы Мура Пенсивальван-ского университета Дж. В. Маучли представил меморандум «Использова-ние быстродействующих электронных устройств для вычислений», в кото-ром изложил свои предложения по созданию электронной вычислительной машины ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)[864].

Почти год проект пролежал без движения. Несмотря на его заманчивость, он требовал больших расходов. Дело сдвинулось с мертвой точки только тогда, когда к проекту проявила интерес лаборатория баллистики Пентагона[865]. Она занималась испытанием артиллерийских орудий. Для определения траектории полета снаряда требовалось до 750 вычислений. А поскольку шла Вторая мировая война и количество испытываемых орудий и снарядов исчислялось сотнями, необходимо было производить сотни тысяч расчетов [866].

Это и обусловило интерес военного ведомства к проекту Д. Маучли. В 1943 г. под его руководством и при участии его ученика Д. П. Эккерта началась работа по созданию электронной вычислительной машины – ЭВМ[867].

То новое, что отличало ЭВМ от ее предшественниц, прежде всего, заключалось в использовании триода.

Как мы уже знаем, триод – это «трехэлектродная лампа с управляющим электродом (сеткой), в которой величину тока, проходящего через вакуум между двумя другими электродами (анодом и катодом), можно изменять при ничтожной затрате энергии путем изменения напряжения на сетке»[868].

Основным элементом этой машины стали «триггерные ячейки», изобретенные М. А. Бонч-Бруевичем еще в 1918 г.[869].

«Триггер – это электрическая схема с двумя устойчивыми электричес-кими состояниями, в которой под действием внешнего электрического сигнала быстро меняются токи и напряжения на ее элементах (электронная лампа, полупроводник, конденсатор, сопротивление) – происходит переход из одного электрического состояния в другое»[870].

Одно из этих состояний можно обозначить знаком «0», другое знаком «1» и таким образом, по предложенной В. Лейбницем методике, комбинировать такие сочетания, с помощью которых можно обозначать любые цифры.

В создаваемой машине 10 триггеров были соединены в кольцо, которое играло такую же роль, которую играло счетное колесо в механической счетной машине Б. Паскаля. 10 таких колец с двумя триггерами для указания знака числа составляли «запоминающий регистр». Всего в машине было 20 регистров и 2400 триггеров[871].

К началу 1946 г. работа была завершена. 15 февраля состоялась демонстрация ЭНИАКа[872]. Он имел 18 тысяч электронных ламп, 1,5 тыс. реле, его мощность составляла 150 кВт, машина занимал 135 кв. м (9´15) и весил 30 т[873]. По своим габаритам ЭНИАК почти не отличался от «Марка-1», но если «Марк-1» производил сложение за 0,3 с, а умножение – за 5,7 с, то ЭНИАК выполнял эти операции соответственно за 0,2 мс и 2,8 мс[874]. Миллисекунда – это 1/1000 секунды. Следовательно, ENIAC мог за секунду производить 5000 операций сложения и 350 операций умножения.

Долгое время считалось, что ENIAC был первой ЭВМ. Между тем в 1975 г. Великобритания рассекретила материалы, из которых явствует, что она имела ЭВМ под названием «Колосс» уже в декабре 1943 г. Правда, использовалась она только в шифровальном деле[875].

Однако идея создания электронной вычислительной машины появилась еще раньше. «Через 30 лет после начала работы над ЭНИАКом, – пишут Р. С. Гуттер и Ю. Л. Полунов, – федеральный окружной суд в американском городе Миннеаполисе в ходе 135-дневного заседания установил: «Эккерт и Моучли не изобрели первую автоматическую электронную цифровую вычислительную машину, а извлекли сущность концепции из изобретения доктора Джона Винсента Атанасова»[876].

Оказывается, американский инженер болгарского происхождения Джон Винсент Атанасов[877] выдвинул идею создания электронной вычислительной машины еще до начала Второй мировой войны и в 1939 г. приступил к ее сооружению. К весне 1942 г. работа была в основном закончена. Но именно в этот момент из-за начавшейся войны (США вступили в войну в декабре 1941 г.) финансирование работы было прекращено, а машина демонтирована[878].

Знал ли об этой работе Д. Моучли? Как выяснилось на суде, знал.

Во-первых, о работе Ж. Атанасова сообщалось в печати, во-вторых, с декабря 1940 г. Д. Моучли был знаком с Д. Атанасовым, находился с ним в переписке, интересовался его работой и несколько раз был у него на объекте[879].

 

Пять поколений

 

В развитии ЭВМ или компьютера можно выделить пять этапов.

Первое поколение. После того, как была создана первая ЭВМ, началось ее совершенствование. Особое значение в этом отношении имело создание памяти ЭВМ и введение в нее программы.

Одни авторы считают, что впервые эту идею выдвинули и обоснова-ли Д. фон Нейман, Г. Голдстайн и А. Беркс в статье «Предварительное рас-смотрение логической конструкции электронно-вычислительного устрой-ства», опубликованной в 1946 г.[880] Другие авторы утверждают, что за два года до них, еще в январе 1944 г., задачу создания памяти ЭВМ для сохранения программы сформулировал Проспер Эккерт[881].

Однако над решением этой проблемы работал уже Д. В. Атанасов, сконструировавший запоминающее устройство из конденсаторов[882]. Позднее для этой цели пытались использовать магнитный барабан и магнитную ленту[883], ртутные линии[884] и электронно-лучевую трубку[885]. Но найти практическое решение этой проблемы удалось только тогда, когда в 1952 г. Дж. Феррестор создал «магнитное запоминающее устройство на ферритовых сердечниках, которое получило впоследствии повсеместное применение в качестве быстродействующего оперативного запоминающего устройства»[886].

В чем заключалось значение этого изобретения?

Появилась возможность не только хранить в памяти ЭВМ информацию, что делало ненужным тратить время для ее введение всякий раз, как только в ней возникает потребность, но и – что еще более важно – использовать сохраняемые в памяти программы, чтобы с их помощью направлять работу ЭВМ.

По существу это был первый шаг на пути создания искусственного интеллекта. Поэтому некоторые считают, что подобное изобретение было равнозначно второй промышленной революции [887].

В связи с этим особое значение имело появление в 1951 г. ЭВМ ЮНИВАК, которая представляла собой первую попытку создания электронного устройства, способного обрабатывать не только цифровую, но и алфавитную информацию, которую тоже можно кодировать с помощью двух знаков: «0» и «1»[888].

Так был сделан первый шаг на пути превращения ЭВМ в компьютер.

Однако на этом пути предстояло решить еще много проблем.

Прежде всего, первые ЭВМ были невероятно громоздкими, требовали много электроэнергии и стоили очень дорого.

Второе поколение.Прошло немного времени, и некоторые из этих недостатков удалось устранить. Огромную роль здесь сыграло изобретение транзистора. Транзистор – это полупроводниковый триод, используемый для усиления, преобразования и генерирования электрических колебаний[889]. Обычно его создание датируется 1948 г. Однако полупровод-ники, под которыми понимаются вещества, способные при одних условиях быть проводниками, при других – изоляторами, были открыты еще в XIX веке[890].

Поэтому, когда в 1948 г. американские физики У. Шокли (р. 1910), У. Браттейн (р. 1902), Д. Ж. Бардин (р. 1908) создали транзистор, они опирались на достижения своих предшественников[891].

О том, что дал переход от электронных ламп к транзисторам, свидетельствуют данные о плотности монтажа основных элементов ЭВМ.

Если в ламповых схемах этот показатель составлял 0,001…0,1 элемента на квадратный сантиметр, то в транзисторных – 0,1…0,5[892].

Это означало, что использование транзисторов открыло возможность сократить размеры и вес ЭВМ в несколько раз.

Если для обычной ЭВМ первого поколения требовались помещения от 150 до 200 кв. м (рекорд в этом отношении принадлежит американской ЭВМ БИЗМАК, которая занимала помещение в 1600 кв. м[893]), то для ЭМВ второго поколения было достаточно одной комнаты в 20–30 кв. м.

Сейчас это может вызвать улыбку, но для того времени это был большой успех.

ЭВМ второго поколения имела еще одну важную особенность.

В 1954 г. Э. Мастерсон и Дж. Эккерт изготовили первый принтер[894]. В связи с этим появилась возможность распечатывать полученные резуль-таты расчетов на бумаге.

Первая ЭВМ, в которой вместо электронных ламп использовались кремниевые транзисторы, была создана в Массачусетском университете в 1955 г.[895] В 1960 г. началось их производство[896], после чего выпуск машин первого поколения прекратился[897]. Таким образом, первая половина 60-х годов стала временем перехода от ЭВМ первого поколения к ЭВМ второго поколения.

Третье поколение.Еще в 1911 г. нидерландский физик Хейке Камерлинг-Оннес (1856–1923) обнаружил явление, которое получило название сверхпроводимости[898].

«Сверхпроводимость – это явление практически полного исчезнове-ния электрического сопротивления металла при его охлаждении ниже определенной температуры, так называемой критической температуры». Сейчас известны десятки таких металлов: алюминий, ванадий, титан, цинк и т. д.[899]

Согласно закону Г. С. Ома, сила тока находится в прямой пропорци-ональной зависимости от напряжения и обратной пропорциональной зависимости от сопротивления[900], поэтому снижение сопротивление почти до нуля имеет своим следствием резкое возрастание силы тока.

Изучение сверхпроводимости позволило англичанину Джефри Даммеру выдвинуть в 1952 г. идею создания на транзисторной основе интегральных схем – ИС[901].

«Интегральная микросхема – это законченный функциональный узел радиоэлектронной аппаратуры, все детали которого изготавливаются одновременно на одной пластинке кремния без каких-либо внешних цепей соединения между отдельными элементами». ИС может быть использована как усилитель, генератор, устройство памяти и т.д.[902]

Первую интегральную схему создал в 1958 г. американский инженер Дж. Килби. После того как в следующем году Роберт Найс усовершен-ствовал ее, началось их производство: сначала опытное, а с 1962 г. промышленное. На основании этого в 1964 г. были изготовлены первые шесть ЭВМ третьего поколения[903].

Как уже отмечалось, транзисторные схемы позволили увеличить число размещаемых элементов с 0,001–0,1 до 0,1–0,5, на один квадратный сантиметр, в микромодулях это показатель увеличился до 0,5–2,0 элементов, в гибридных схемах до 50–100, в интегральных до 100–300 элементов[904].

Создание микросхем позволило на несколько порядков сократить размеры отдельных элементов ЭВМ (транзисторов, диодов, резисторов, конденсаторов), а следовательно, размеры и вес самой ЭВМ.

Если в ЭВМ второго поколения для накопителей использовалась магнитная лента, то в ЭВМ третьего поколения начали использовать магнитные диски[905]. Именно в это время составным элементом ЭВМ стал дисплей, или монитор[906]. Было усовершенствовано устройство вво-да/вывода информации[907].

ЭВМ третьего поколения имели еще одно очень важное достоинство. К середине 60-х годов удалось добиться того, чтобы они могли оперировать не только цифровой, но и алфавитной информацией[908].

Это означало, что ЭВМ превратилась в компьютер.

Важная особенность ЭВМ третьего поколения заключалась также в том, что они могли получать информацию по каналам телефонной, телеграфной и радиосвязи. Это означало, что открылась возможность обмениваться информацией между ЭВМ, находящимися в разных уголках планеты[909].

Первая сеть ЭВМ была создана в 1962 г. на предприятиях Lockheed Missiles and Space». В 1969 г. в США существовала сеть Cyber net, объединившая ЭВМ в 25 городах. Она обслуживала военно-промышленные фирмы, горнодобывающую промышленность, банки, научно-исследова-тельские институты[910].

Если до этого производство компьютеров имело штучный характер, теперь их стали выпускать «семействами». Иначе говоря, был сделан первый шаг на пути к серийному производству ЭВМ.

В 1966 г. в капиталистическом мире насчитывалось уже более 40 тыс. ЭВМ, в 1970 г. – более 130 тыс., причем каждый второй компьютер приходился на США[911]

Четвертое поколение. В 1962 г.явление сверхпроводимостипривлекло к себе внимание выпускника Кембриджского университета английского ученого Б. Д. Джозефсона (р. 1940), ставшего в 1973 г. лауреатом Нобелевской премии[912].

Исследования Б. Д. Джозефсона открыли возможность создания более совершенных интегральных схем, получивших название больших интегральных схем – БИС. В 1970 г. Эдвард Хофф разместил несколько интегральных микросхем на одном кремниевом кристалле и создал первый микропроцессор[913]. БИС позволили сократить расход и стоимость энергии, потребляемой компьютером, в тысячи раз[914].

В 1967 г. был сделан еще один важный шаг – создана новая система записи и хранения информации. Если до этого использовалась магнитная лента и магнитный диск, теперь стали использовать лазер и полиэфирную ленту с непрозрачным покрытием, в результате этого плотность записи информации увеличилась в несколько тысяч раз[915]. Но дело заключалось не только в этом. Новый способ записи информации открыл совершенно новые возможности ее поиска[916].

Так было положено начало созданию компьютеров четвертого поколения.

Производство первых компьютеров с БИС относится к 1975 г. С этого года начинается микропроцессорная или компьютерная революция[917].

Размеры и вес компьютера с тех пор уменьшились. Компьютер четвертого поколения уже можно было поставить на стол или же без всяких механических приспособлений перенести с места на место.

Именно в это время, в середине 70-х гг. появились персональные компьютеры. По некоторым данным, первый персональный компьютер сконструировали в 1973 г. С. Джобс и С. Возняк (США). В 1977–1978 гг. началось серийное производство персональных компьютеров[918]. Но стоили они первоначально очень дорого, поэтому были доступны немногим.

Пятое поколение. Буквально на следующий год после того, как началось производство компьютеров четвертого поколения, в 1976 г., удалось создать сверхбольшие интегральные схемы (СБИС)[919].

«Качественное представление о плотности монтажа элементов в схемах различных типов дают следующие цифры: число элементов на 1 см2 – ламповые 0,001...0,1, транзисторные – 0,1...0,5, микромодули – 0,5...2,0, гибридные – 50...100, интегральные – 100...300, функциональные – 10000»[920].

«Сегодня, – пишет японский исследователь М. Моритани, – мы располагаем возможностью микроминиатюризировать мозг компьютера – центральный процессор – и выгравировать его на кремневой пластинке, каждая из сторон которой измеряется миллиметрами… Серьезное внимание привлекают и сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) – полупровод-никовые устройства, объединяющие на простой кремниевой пластине ни много ни мало миллион транзисторов»[921].

В результате этого открылась возможность миниатюризировать размеры компьютера. Это привело к созданию переносных персональных компьютеров, получивших название ноутбука.

Важным событием в развитии компьютерной техники стало изобрете-ние устройства, способного копировать, запоминать и воспроизводить в электронном виде как изображения, так и текстовый материал. За это устройство, получившее название сканер, Дж. Н. Хаундсфилд, в 1979 г. был удостоен Нобелевской премии[922].

Сканирование открыло совершенно новые возможности для тиражирования информации.

Если для передачи информации огромное значение имело открытие сверхпроводимости, то для записи и хранения информации такое же значение имело открытие в 1988 г. гигантского магнитосопротивления, за что в 2007 г. Альер Фер (Fert) и Петер Грюнберг были удостоены Нобелевской премии. Именно это открытие позволило перейти к записи и хранению информации на жестких дисках.

В 80-е годы пользование компьютерами перестало быть привилегией профессионалов[923]. В 2000 г. имелось 600 млн персональных компьютеров[924], один компьютер приходился примерно на 40% семей. Через несколько лет количество компьютеров перевалило за 1 млрд и их владельцами стало более половины всего населения планеты[925].

Это означает, что в начале XXI века компьютерная революция в основном победила.

Всемирная паутина

Как вспоминал американский писатель Стивен Кинг, 4 октября 1957 г. он, тогда десятилетний мальчик, был в кино, смотрел боевик о летающих тарелках. Во время сеанса в зале неожиданно вспыхнул свет, и директор кинотеатра объявил только что полученную новость: Советский Союз вывел на орбиту космический спутник Земли. У многих это вызвало шок[926].

В 1958 г. Министерство обороны США приступило к разработке системы противоракетной обороны – NORAD. В связи с этим было решено соединить все локационные станции с центром управления, чтобы получаемая ими информация сразу же автоматически передавалась туда. К 1964 г. такая система, основанная на использовании ЭВМ, была создана. Ее центр разместился в горном районе Шайенн Маунтин. В 1965 г. к этой системе подключили авиационные и метеорологические службы[927].

Между тем к тому времени СССР уже располагал такими возможностями, которые в случае войны позволяли стереть Шайенн Маунтин с лица земли и тем самым парализовать функционирование NORAD. В таких условиях перед Пентагоном возникла задача создания новой, более совершенной системы управления противоракетной обороной[928].

В связи с этим в 1962 г. Управление перспективных исследований (Advanced Research Project Agency, ARPA или АРПА) США[929] начало новую исследовательскую программу в области компьютерной технологии. Возглавил ее профессор Массачусетского технологического института Джон Ликлайдер[930].

Д. Ликлайдер получил это назначение неслучайно. К этому времени он уже имел известность как автор статьи «Галактическая сеть», в которой высказал возможность создания глобальной компьютерной сети[931].

В том же 1962 г. ВВС США поручило сотруднику агентства РЭНД корпорейшн Полю Бэрену подготовить предложения о том, как военному командованию США сохранить контроль над разбросанными по стране базами в случае возникновения ядерной войны[932].

Исходя из того, что при возникновении неработоспособности отдель-ных участков человеческого мозга для передачи нервных импульсов используются обходные маршруты, П. Бэрен предложил систему связи не с централизованной и децентрализованной, а с распределенной архи-тектурой, в которой каждый узел соединяется с несколькими соседними подобно атомам кристаллической решетки.

«Таким образом, каждый узел имеет несколько маршрутов для передачи данных, что позволяет сохранить работоспособность сети в случае разрушения большей ее части ее элементов». Результаты своих исследований П. Бэрен опубликовал в 1964 г. в 11-томном труде «On Distributed Communicftion»[933].

Одновременно П. Бэрен предложил технологию пакетной ком-мутации[934].

Как выяснилось позднее, он не был оригинален. Над этой же идеей уже трудился молодой ученый Леонард Клейнрок, который защитил докторскую диссертацию в Массачусетском технологическом институте, а затем работал в Лос-Анжелесе. В 1961 г. он опубликовал статью «Информационный поток в больших коммуникативных системах», в которой рассматривал вопрос о пакетной передачи информации в компьютерной сети[935].

В 1961–1965 гг. под руководством Д. Ликлайдера была разработана концепция «галактической сети», позволявшей получать доступ к компьютерной сети из любой точки пространства[936].

Если первоначально все компьютеры замыкались на центральный пункт, теперь все они получили возможность замыкаться, если так можно сказать, каждый с каждым. Однако поскольку самих компьютеров было немного, был невелика и соединяющая их сеть. Поэтому ее нетрудно было парализовать или уничтожить. В связи с этим возникла идея подключить компьютеры к более разветвленной сети. Самой разветвленной и самой совершенной в этом отношении является современная телефонная сеть, которая позволяет вести между собою разговор на территории государства двум любым абонентам, где бы они ни находились.

В 1965 г. была сделана первая попытка соединить через телефонную сеть два компьютера в Беркли и Массачусетском технологическом институте. Эксперимент оказался не совсем удачным[937]. Работа в этом направлении была продолжена под руководством профессора Лоуренса Робертса. Весной 1967 г. ведущие участники этого проекта собрались в Мичиганском университете и одобрили представленный проект создания компьютерной сети, получивший название ARPANET (АРПАНЕТ)[938].

Еще в 1963 г. под руководством Д. Енгельбарта был создан «Центр по исследованию возможностей, позволяющих улучшить человеческий интеллект»[939].

Именно в этом центре был разработан проект создания комби-нированного информационного пространства, получившего название гиперсреды – NLS (onLine System). Важнейшим элементом NLS должен был стать гипертекст, т. е. некий электронный информационный массив, в который заложены и «автоматически поддерживаются ассоциативные и смысловые связи между выделенными элементами, понятиями и терминами». Главное назначение гипертекста заключалось в том, чтобы облегчить хранение, поиск и извлечения информации[940].

Для взаимодействия человека с компьютером «Центр» Д. Енгельбарта сконструировал специальное устройство, получившее название «мышь». Правда, широкое распространение она получила лишь 20 лет спустя, когда началось производство и совершенствование персональных ком-пьютеров[941].

После того как в 1968 г. гиперсреда NLS была продемонстрирована на проходившей в 1968 г. в Сан-Франциско научной конференции, АРПА начал финансировать дальнейшую работу в этом направлении[942].

29 октября 1969 г. снова было произведено соединение двух компьютеров через телефонную сеть, на этот раз в университетах Калифорнии (Лос-Анжелес, UCLA) и Стэндфорда. Во время эксперимента один из компьютеров «завис» и только через час все завершилось благополучно[943]. Так было заложено основание компьютерной сети, получившей название ARPAnet[944].

В декабре того же года через телефонную сеть были соединены уже 4 компьютера[945]. В 1971 г. ARPANET насчитывал 15 компьютерных узлов[946].

В 1972 г. на Международной конференции по компьютерной сети была проведена первая публичная демонстрация ARPANET. В том же году для облегчения связи между его пользователями была создана электронная почта[947]. Ее создателем стал Рей Томпликсон, составивший первую программу, с помощью которой пользователи сети получили возможность обмениваться сообщениями[948].

В 1973 г. компьютерная сеть вышла за пределы США и приобрела международный характер. Ее пользователями стали граждане Великобритании и Норвегии[949].

«Изначально АРПАНЕТ объединяла компьютеры разных моделей, которые соединялись при помощи разных программ – «протоколов» и каждый раз безо всяких гарантий, что связь не оборвется, как и было при первом сеансе. В 1973 г. группа специалистов под руководством Винтона Серфа и Боба Кана из ДАРПА начала работу над единой программой, позволяющей без проблем соединять разные компьютеры – TCP/IP»[950].

В 1974 г. такая программа была готова[951]. Однако переход к ее использованию завершился только к 1983 г. [952].

Первоначально пользователями АРПАНЕТ были правительственные, научные и учебные заведения[953]. В 1974–1979 гг. к этой сети получили доступ отдельные лица, хотя круг их первоначально был невелик[954].

В 1984 г. – количество компьютерных узлов превысило 1000. В 1987 г. их было уже более 10 тыс., в 1989 г. – более 100 тыс.[955]. Сейчас насчитывается более миллиона[956].

В связи с этим в 1983 г. военное министерство решило создать свою собственную, закрытую компьютерную сеть – MILNET[957]. В 1986 г. Национальный научный фонд США (NSF) создал свою компьютерную сеть – NSFNET[958].

В связи с этим в 1989 г. ARPANET прекратил свое существование[959], а объединившиеся между собой локальные сети, не вошедшие в MILNET и NSFNET, объединились в компьютерную систему, получившую название InterNet и со временем приобретшую глобальный характер[960].

В 1989 г. сотрудник европейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN) в Швейцарии, программист из Англии Тим Бернерс-Ли выступил с идей создания World Wide Web, WWW. В декабре 1990 г. его проект получил практическое применение в CERN, летом следующего года появился в интернете[961].

Т. Бернерс-Ли создал такую программу, которая до минимума упро-стила общение между компьютерами. Она позволила пользователю выбирать с помощью «мыши» на экране интересующие их вопросы и при наличии в компьютерной сети соответствующей информации сразу получать необходимый ответ[962].

Развитие цифровой революции привело к тому, что в 1991 г. появились веб-технологии, которые открыли возможность передавать с помощью интернета не только текстовую, но и графическую, видео и звуковую информацию[963]. Важной вехой в этом отношении стала разработка одной из версий графического браузера, получившего название Mosaic[964].

Процесс распространения WWW стал приобретать ускоренные темпы после того, как в 1994 г. появились компьютерные технологии операци-онных систем Windows и Macintosh[965].

В 2000 г. имелось 600 млн персональных компьютеров и 330 млн пользователей интернета[966]. В 2001 г. количество пользователей интернета превысило 500 млн и составило около трети всех семей. По отдельным регионам планеты в 2001 г. они распределялись следующим образом: Северная Америка – 180,7 млн, Европа – 154,6 млн, Азиатско-Тихоокеанский регион – 144,0 млн, Латинская Америка – 25,3 млн, Ближний Восток – 4,5 млн, Африка – 4,2 млн[967].

В 2002 г. численность пользователей интернета приблизилось к миллиарду[968]. Это означает, что в начале текущего столетия к интернету подключилось более половины всех семей.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.