Самое интересное, что все эти курьезы имели весьма солидное статистическое обоснование. Да, перфокарты розового цвета действительно проходили в машину значительно лучше, чем голубого. Да, при появлении Мэри в машинном зале сбои ЭВМ... простите, компьютера, значительно учащались. Да, в понедельник с утра к большой ЭВМ нашего учебного вычислительного центра лучше было не подходить – все равно она начинала работать не раньше второй половины дня...
Тут впору было стать мистиком и поверить в существование машинных «душ». Тем более что примерно в это же время весьма модными стали всевозможные кибернетические «зверушки», которые самостоятельно отыскивали выходы из лабиринта, двигались кратчайшим путем к источнику света... Словом, как утверждали их создатели, обладали зачатками разума.
Но люди в конце концов разобрались, почему происходят всяческие чудеса в машинных залах. Машина отдает предпочтение розовым карточкам? Да потому, что они изготовлены из более плотного и тонкого картона, чем голубые. Машина не выспалась? Чепуха! Просто в институте на выходной снижали температуру – экономили топливо. И в понедельник, пока помещение не прогреется до нормальной температуры, в ЭВМ, конечно, будут сбои. Что же касается Мэри, то, конечно, она – девушка привлекательная. Только для компьютера важно, не какая она, а что, извините, на ней надето. В то время как раз входил в моду нейлон, капрон и прочая синтетика, которая, как известно, великолепно электризуется. Сыплющиеся с Мэри электростатические искры и заставляли машину ошибаться.
Фотографии, вклеенные в паспорт, показывают, как может измениться за годы один и тот же человек. Развитие ЭВМ тоже привело к значительному изменению ее «портрета».
Принято считать, что с начала 40–х годов XX века, когда на планете начали разрабатывать первые ЭВМ, они в своем развитии до настоящего времени прошли шесть этапов или поколений.
Основными компонентами машин первого поколения были электронные лампы. Десятки тысяч ламп потребляли много электроэнергии, выделяли большое количество тепла и занимали немало места. Для размещения таких машин приходилось отводить целые залы, а об их надежности говорит хотя бы такой факт. Тот же «ЭНИАК» работал непрерывно в среднем... 6 минут. После этого какая–нибудь из 18 тыс. радиоламп перегорала. Не лучше выглядели и первые ЭВМ отечественного производства.
В начале 60–х годов XX века на смену лампам пришли транзисторы. Новая элементная база послужила основой для создания второго поколения ЭВМ, имевших меньшие габариты, гораздо большую надежность и экономичность. Быстродействие стало уже измеряться сотнями тысяч операций в секунду. Появилась возможность общаться с машиной в режиме разделения времени, удалось совместить по времени выполнение отдельных операций, таких, например, как работа центрального процессора и устройства ввода–вывода информации. Произошел переход от написания программ на машинном языке к написанию их на алгоритмических языках.
В конце тех же 60–х годов промышленность стала переходить от изготовления отдельных транзисторов к созданию на одном полупроводниковом кристалле интегральных схем, каждая из которых при сохранении малых размеров (порядка 1 см2) вмещала сразу до нескольких тысяч элементов. Как именно делаются интегральные схемы, мы с вами подробно поговорим в следующей главе. Здесь же укажем, что использование интегральных схем не только существенно уменьшило габариты ЭВМ – та машина, что раньше занимала целый зал, теперь стала умещаться в тумбе письменного стола.
В машинах третьего поколения резко увеличилось быстродействие – они стали выполнять миллионы операций в секунду. Общение с ЭВМ теперь можно было осуществлять сразу
с нескольких выносных пультов–терминалов. Пользователь получил возможность при общении с машиной использовать как цифровую, так и графическую информацию. Еще одна особенность машин третьего поколения – все они как бы представители одной семьи. В нашей стране их так и называли – ЕС ЭВМ – Единая система электронных вычислительных машин. Несмотря на то что в проектировании этих машин принимали участие специалисты разных стран – Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши и Чехословакии, – компьютеры понимали друг друга буквально с полуслова. Это стало возможно потому, что все машины ЕС ЭВМ работали на одном машинном языке.
А это давало определенные преимущества в работе. Не по силам задача одной машине, скажем ЕС–1010, ей на помощь могла прийти другая, более мощная – ЕС–1022 или ЕС–1050. И для этого вовсе не обязательно было переходить с колодой перфокарт от одной машины к другой. Как уже было сказано, все машины системы могли связываться между собой с помощью специальных кабелей или даже обычной телефонной сети.
Базой следующего, четвертого, по счету поколения ЭВМ стали большие интегральные схемы (БИСы) и сверхбольшие интегральные схемы (СБИСы). Несмотря на такие названия, сами элементы не стали больше по своим размерам. Просто теперь технологи, специалисты по созданию микросхем, сумели разместить на той же площади десятки и сотни тысяч электронных компонентов. И вот начиная с 70–х годов промышленность стала выпускать ЭВМ, быстродействие которых измеряется уже десятками миллионов операций в секунду.
Еще одна новинка: более совершенная технология позволила разместить центральный процессор всего в одной интегральной схеме. Такие микропроцессоры, с одной стороны, привели к созданию микрокомпьютеров и персональных ЭВМ – некоторые из них действительно вполне можно носить с собой в небольшом чемоданчике. С другой стороны, создание микропроцессоров стало предпосылкой для конструирования суперЭВМ – вычислительных машин рекордной производительности.
Все это позволило начать всеобщую компьютеризацию человечества. Услугами ЭВМ стали пользоваться люди, которые раньше и не помышляли об этом. Персональные ЭВМ в наши дни используют даже журналисты и писатели. А в научной сфере, например, персональные компьютеры применяются для оперативного анализа результатов эксперимента, для ведения типовых расчетов и т. д. Инженеры используют такие машины не только как калькуляторы, но и как удобные справочники, а также как АРМы – автоматизированные рабочие места. Специалист, имеющий такое место, выполняет всю возлагаемую на него работу – ведет деловую переписку, исполняет чертежи, делает расчеты узлов новых машин – в несколько раз быстрее.
Последние годы мини–компьютеры все шире стали использоваться в образовании и в быту. Многие школьники уже имеют возможность познакомиться с основами программирования в компьютерных классах своих школ. Внедрение же персональных компьютеров в быт позволит еще шире использовать для досуга электронные игры. Микрокомпьютеры уже входят в состав таких обыденных бытовых приборов, как кухонные плиты, стиральные и швейные машины. И привычные вещи приобретают новые, невиданные ранее качества и самостоятельность. Например, в компьютеризованной плите нет риска сжечь пирог или жаркое – автоматика вовремя отключит нагрев. А швейная машина может, например, самостоятельно обметывать петли.
С другой стороны, большие суперкомпьютеры позволили более точно решать такие сложные проблемы, как, скажем, прогнозирование изменения свойств материалов в реакторах АЭС, изучение свойств элементарных частиц, определения залежей полезных ископаемых на основе добытых геологами разрозненных данных...
Казалось бы, на этом можно остановиться. Но, как вы знаете, прогресс не ведает предела. И компьютерщики пошли на штурм миллиардного «барьера», приступив к созданию ЭВМ, которые могли бы выполнять миллиарды операций в секунду.
Для этого им опять–таки понадобилась более совершенная элементная база. И в настоящее время появились полупроводниковые кристаллы, которые всего лишь в объеме наперстка вмещают целую ЭВМ первого, а то и второго поколения.
Составленные из таких микрочипов–процессоров компьютеры пятого поколения обладают уже элементами подлинной сообразительности. Могут узнавать хозяина по внешнему облику и голосу, выполняют приказы, отданныб по телефону или просто вслух, понимают иностранные языки и т. д. Именно одна из таких машин обыграла в шахматы несколько лет назад тогдашнего чемпиона мира Гарри Каспарова.
И этр. еще не конец эволюции. В настоящее время ведутся работы над созданием первых ЭВМ шестого поколения, которые смогут не только выполнять триллионы операций в секунду, но и обладать элементами искусственного интеллекта. То есть, говоря попросту, начнут соображать, как люди...
Но тут уж, вероятно, понадобятся микрочипы, которые будут работать на молекулярном уровне.
Раньше ведь как случалось? Решают математики задачу на одной машине. Вдруг выясняется, что задачка эта данной ЭВМ «не по зубам». Слишком крепкий «орешек». Делать нечего – несут задачу другой машине, более мощной и совершенной. Принесли, а она ее не принимает. Не хочет работать по уже составленной программе.
В чем дело? Оказывается, программа хоть и написана на машинном языке, но данная машина его не понимает. Она понимает, скажем, «ФОРТРАН», а программа составлена на «АЛГОЛе». Хочешь не хочешь, переводи, программист, задачу с одного машинного языка на другой, составляй новую программу.
Когда же догадались формализовать машинные языки, составить специальные программы–переводчики с одного языка на другой, жизнь у программистов сразу полегчала.
Причем вовсе не обязательно было переходить с колодой перфокарт от одной машины к другой. В случае нужды ЭВМ Единой системы – не зря же они носили такое название – могли объединиться в комплекс, состоящий из нескольких машин сразу. Причем для объединения использовали как специальные линии связи, так и обычную телефонную сеть.
Такие сообщества ЭВМ потом стали называть вычислительными сетями. Сначала в единую сеть объединили ЭВМ одного вычислительного центра или учреждения. Получилась локальная сеть. Потом одного города – такая сеть называется местной. Затем – всей области; получилась региональная сеть.
Национальная сеть – понятное дело – объединяет ЭВМ одного государства. Транснациональная – компьютеры сразу нескольких стран. А ныне уж дело дошло и до создания общепланетарной, всемирной сети – Интернета.
Впрочем, о системах и сетях мы еще поговорим подробно в отдельной главе. А пока лишь скажем, что подобные объединения – не единственное удобство, которое появилось во времена ЕС ЭВМ.
Например, стало совершенно не обязательно, для того чтобы дать машине задание, идти в машинный зал. С ЭВМ можно было связаться из другого помещения, здания или даже города с помощью специального абонентского пульта или рабочей станции, подключающихся к телефонной сети с помощью специальных приставок – модемов.
А для удобства показа полученных результатов придумали дисплей. Название этого устройства происходит от английского слова «display» – «показ», «объяснение». По внешнему виду дисплей похож на телевизор, к которому добавили клавиатуру от пишущей машинки.
Нередко к клавиатуре добавляют еще и джойстик или компьютерную «мышку». ДжохЧстик – это специальный рычажок с кнопкой, с его помощью очень удобно управлять компьютерными играми–стрелялками. Поворачиваешь рычаг, поворачивают на экране дисплея и самолет, автомобиль, ракета, которыми ты управляешь. Нажал кнопку – раздался выстрел...
Ну а как появилась компьютерная «мышь», мы поговорим в следующей главе, специально посвященной персональному компьютеру.
Иногда мне кажется, что он существовал всегда, мой персональный компьютер. И как–то уж с трудом вспоминаются времена, когда приходилось со стуком и грохотом печатать тексты на пишущей машинке. Между тем, оказывается, персональному компьютеру лишь недавно стукнуло 25 лет.
Ныне ходят легенды, что персональный компьютер – ЭВМ, созданная специально для того, чтобы на ней работал один человек в конторе или дома, родился в 1976 году в гараже, где два школьных приятеля, Стивен Джобс и Стивен Возняк, смастерили некую машинку для развлечений и бытовых расчетов. Подсчитав свои доходы и расходы, затем можно было заставить на телеэкране нарисованную кошку погоняться за нарисованной мышкой.
Отсюда, кстати, вероятно, и пошло название известного всем устройства – компьютерной «мышки». Тем более что и сама эта штучка с длинным хвостиком–проводом и впрямь напоминает белую лабораторную мышь.
Однако более тщательное расследование показало, что еще в начале 70–х годов XX века безвестные энтузиасты создавали прообразы подобных .устройств, которые расходились десятками среди их знакомых и приятелей. Наиболее известен среди них «Альтаир 8–800», сконструированный Эдом Робертсоном. Ныне создатель этой машины работает провинциальным врачом где–то в штате Джорджия и, возможно, даже не задумывается над тем, что его детище некогда послужило основой для разработки Стива Возняка и Стива Джобса.
Другие, впрочем, указывают, что детище Робертсона трудно назвать персоналкой в привычном смысле этого слова, поскольку та машина не имела ни клавиатуры, ни дисплея, ни компьютерной «мышки». А прообразом разработки приятелей послужила конструкция, созданная молодыми сотрудниками компании «Ксерокс». Однако руководство фирмы не оценило энтузиазм своих сотрудников, их прозорливость, и обиженные таким невниманием, они продемонстрировали свою разработку Стиву Джобсу.
В ней, кстати, впервые в мире был применен метод управления вычислительным процессом с помощью «иконок» – картинок, которые высвечивались на телеэкране и на которые можно было воздействовать с помощью «мышки». Ну а саму «мышку» придумал еще один энтузиаст–компьютерщик, сотрудник Стэнфордского исследовательского института Даглас Стингл–Барт.
Рассмотрев хорошенько все это, Джобс, вернувшись домой, рассказал об увиденном приятелю, и сообща они принялись за работу. Таким образом, получается, что два Стива ничего сами не придумали: идею позаимствовали от предшественников, экран взяли от телевизора, клавиатуру – от пишущей машинки... Так что единственное, что в их устройстве было оригинального – эмблема на передней стенке процессорного блока. В качестве символа для своей «гаражной фирмы» приятели выбрали изображение надкушенного зеленого яблока. И первый персональный компьютер так и назывался: «Эппл» (Apple) – «Яблоко»!
По сравнению с существовавшими тогда большими ЭВМ возможности первого компактного компьютера были крайне примитивными. Например, долговременной дисковой памяти еще не существовало, поэтому все время приходилось менять дискеты емкостью по 180 килобайт, которые вставлялись в специальное гнездо на передней стенке процессорного блока.
Но и на та&ом компьютере уже можно было редактировать тексты и создавать несложные таблицы. А главное, эта машина сравнительно немного стоила (всего–навсего 3 тыс. долларов!) и помещалась на рабочем столе. Чтобы понять радость первых потребителей, следует учесть, что самая маленькая ЭВМ того времени стоила 18 тыс. долларов!), весила 120 кг и размещалась в стойке размерами с этажерку.
Впрочем, если вы думаете, что первый компьютер «Эппл» сразу стал и самым массовым, то глубоко ошибаетесь. Редко бывает так, чтобы у изобретателя были одновременно и коммерческая, предпринимательская жилки. Джобс с Возняком, запатентовав свою конструкцию, неукоснительно следили за тем, чтобы их авторские права соблюдались как можно строже. В особенности это касалось тех программ, которые они использовали в своей машине.
Между тем поняв, какие огромные возможности таит в себе маленький компьютер, совершенствованием персоналок занялись и многие другие конструкторы и программисты. И они общими усилиями без особого труда обошли и превзошли создателей «Эппла».
В особенности в этом преуспели специалисты всемирно известной фирмы «ИБМ», сделавшие себе капитал и приобретшие известность на производстве больших ЭВМ. Впрочем, здесь поначалу проект создания малого компьютера тоже не был ключевым – персоналками занимались 12 сотрудников, а всего в «ИБМ» работало более 300 тыс. человек.