Кто изобрел технику. Кто изобрел первый телевизор? Кулибин Иван Петрович
![Кто изобрел технику. Кто изобрел первый телевизор? Кулибин Иван Петрович](https://i1.wp.com/altpp.ru/images/izobreteniya/stiralnaya-mashina_2.jpg)
Утагава Куниеси. Женщина, стирающая в реке. Начало XIX в.
Мыло смесь жиров и щелочей было известно еще в Шумере и Вавилоне около 5 тыс. лет назад. Легенда гласит, что латинское слово sapo (мыло) произошло от названия горы Сапо в Древнем Риме , где совершались жертвоприношения богам. Животный жир, выделяющийся при сжигании жертвы, скапливался и смешивался с древесной золой костра. Получившуюся массу дожди смывали на глинистый берег реки Тибр, где жители стирали белье, которое благодаря этой смеси отстирывалось гораздо легче.
Но даже в горячей воде, которая справляется с грязью лучше холодной, с мылом и другими моющими средствами стирка оставалась тяжелым физическим трудом, и было бы странным, если б человек не попробовал облегчить его при помощи механизации. Первым примитивным прообразом стиральной машины была нехитрая технология моряков, которые привязывали намыленную одежду к канату и опускали за борт. Морские волны, помноженные на скорость корабля, вполне справлялись со стиркой. На суше прачки использовали тот же принцип, стирая в ручьях и реках с быстрым течением.
Всевозможных механических приспособлений, которые ворошили белье и тем самым помогали воде и мылу делать свою работу, история знает предостаточно. Еще в Вавилоне в огромных чанах для стирки устанавливали колеса с лопастями, которые при вращении перемешивали белье. Правда, вращать эти колеса приходилось сильным мужчинам, так что подобные агрегаты просто заменяли один вид мышечных усилий другим. В деревнях крестьяне выстругивали из дерева глубокие корыта, которые можно было качать на манер колыбели. С этим вполне справлялись и женщины, но качество стирки было невысоким. Еще одна старинная стиральная машина так называемая стиральная бочка, в которой мыльную воду вместе с бельем вращала насаженная на вертикальную ось крестовина.
Д. Тенирс-младший. Отбеливание ткани.
Стиральная доска неотъемлемый атрибут ручной стирки.
Первый патент на механическую стиральную машину 28 марта 1797 г. получил американец Натаниэль Бриггс из Нью-Гэмпшира. Эта машина напоминала древневавилонские, и для ее работы требовались изрядные усилия нескольких человек. Неудивительно, что большого распространения это изобретение не получило. В 1851 г. американец Джеймс Кинг запатентовал стиральную машину, очень похожую на современную. Она представляла собой кадку с дырчатым цилиндром, укрепленным на вращающейся оси. Внутрь кадки закладывалось белье и заливался мыльный раствор, правда, вращать барабан все равно нужно было вручную. Но именно это устройство стало прототипом барабанных стиральных машин.
Агрегат Кинга словно открыл некий пропускной шлюз: изобретения всевозможных механических стиральных приспособлений хлынули одно за другим мощной волной. Только в Америке в 1875 г. было получено около 2 тыс. патентов на подобные устройства. Впрочем, большинство из этих идей были нежизнеспособны и остались на бумаге, но встречались и по-настоящему удачные. Так, в начале 1850-х годов на золотых приисках Калифорнии открылись первые общественные платные прачечные. Они были оснащены стиральными машинами, которые приводились в действие мулами и могли за один раз отстирать большое количество белья. А в 1861 г. стиральные машины были дополнены механическим устройством, производящим отжим. Оно представляло собой два вращающихся валика, между которыми пропускали мокрое белье.
Деревянная стиральная машина с ручным приводом конструкции У. Селлерса. 1890 г.
И все же изобретателем стиральной машины обычно называют американца Уильяма Блэкстоуна. Он хоть и не был первооткрывателем в буквальном смысле этого слова, но модель, сконструированная им в 1874 г. в качестве подарка ко дню рождения жены, стала первой бытовой стиральной машиной, вышедшей в серийное производство. Основанная Блэкстоуном компания производит эту бытовую технику и по сей день. В Европе массовое производство механических «прачек» наладил производитель молочных сепараторов Карл Миле. В 1900 г. его фирма «Miele & Cie» приспособила для нужд стирки деревянную маслобойку с лопастями внутри корпуса.
Надо сказать, что машины, которые стирали «сами», появились намного раньше официально запатентованных, причем не в мастерских изобретателей, а в крупных фермерских хозяйствах Америки и Европы, хозяева которых использовали для сельских работ паровые двигатели. Вместо того чтобы крутить ручки стиральных машин или впрягать животных, фермеры задействовали ременную или зубчатую передачу. Использовать паровые двигатели в небольших частных домах и квартирах не представлялось возможным, поэтому в городах стиральные машины, работающие на пару, устанавливали в основном в общественных прачечных. Помимо паровых двигателей применялись также более экзотические газовые и даже гидроприводы, напоминающие небольшую водяную мельницу.
Первую стиральную машину с электрическим приводом запатентовал в 1908 г. американский изобретатель Алва Фишер. Спустя два года массовое производство этого агрегата, получившего название Thor, начала компания Hurley Machine Company. Машина была оснащена деревянным барабаном, который попеременно совершал вращения в одну и в другую сторону. В нижней части машины находился рычаг, с помощью которого осуществлялось сцепление механизма, вращающего барабан, с валом электродвигателя. Серьезным недостатком изобретения Фишера была небезопасность машины, поскольку все ее передаточные механизмы были открытыми.
К началу 1920-х годов стиральные машины в США выпускали больше 1 000 компаний. Это были уже не промышленные агрегаты, а компактная бытовая техника, вполне вписывающаяся в интерьер даже малогабаритной квартиры. Впрочем, в Европе и США в многоквартирных домах стиральные машины общего пользования до сих пор иногда устанавливают в подвалах.
Прачечная. Нью-Гемпшир, США. 1931 г.
В конструкцию стиральных машин постоянно вносились усовершенствования. В начале 1920-х годов деревянные баки, обитые листовой медью, уступили место стальным эмалированным. Определились два основных типа стиральных машин. Первый активаторные с вертикальным баком и расположенным на дне активатором плоским кругом с выступающими радиальными лопастями, приводимым в действие электромотором, расположенным снаружи. Второй тип барабанные машины, более сложные и менее надежные, но все же получившие большее распространение в связи с простотой автоматизации, бережной стиркой, экономным расходом воды и моющих средств.
В 1924 г. появилась машина с барабаном, предназначенным как для стирки, так и для отжима белья. На рынок ее выпустила американская Savage Arms Company. В следующем десятилетии были разработаны машины со сливными насосами и механическими таймерами. И все же, несмотря на все эти усовершенствования, хозяйке по-прежнему приходилось неотлучно находиться рядом с машиной на протяжении всего процесса стирки: открывать и закрывать кран подачи воды, устанавливать переключатель таймера, запускать и отключать двигатель. Первая по-настоящему автоматизированная стиральная машина с барабаном появилась в США только в 1949 г., а в Европе два года спустя. Профессия прачки ушла в историю, поскольку от человека теперь требовалось только загрузить в машину грязное белье, заправить ее моющим средством, выбрать программу и нажать кнопку «пуск».
Женщина, развешивающая белье. Аризона, США. 1940 г.
В конце 1970-х годов программирование стиральных машин-автоматов стало осуществляться при помощи микропроцессоров. Появилась не слишком популярная из-за большого потребления электроэнергии функция сушки, а также возможность выбирать режим стирки в зависимости от типа ткани. Конструкторы разработали машины различных габаритов, что позволило встраивать агрегаты в кухонную мебель.
Настоящей революцией в производстве стиральных машин стала система управления Fuzzy Logic (дословно «размытая логика»), разработанная в середине 1990-х годов. С ее помощью можно осуществлять невероятное количество вариантов стирки. Кроме того, машина, оснащенная такой системой, сама контролирует температуру воды и ее жесткость, объем загруженного белья и концентрацию моющих средств. Микропроцессоры способны даже запомнить тип стирки, наиболее часто используемый хозяином машины, и выполнять эту функцию по умолчанию.
В недалекой перспективе стиральная машина станет неотъемлемой частью так называемого умного дома, полностью управляемого с помощью компьютерных систем. В настоящее время разрабатываются технологии, которые дадут машине возможность, к примеру, самостоятельно выбирать оптимальный режим стирки, используя сенсорные датчики типа и цвета ткани, а также выходить в Интернет и связываться в случае неисправности с сервисным центром.
Если в доме мало места
Самую маленькую автоматическую стиральную машину выпускает швейцарская компания Eurosoba. Вес машины всего 36 кг, она легко помещается под раковиной, а срок ее службы 15 лет.
Для обладателей не просто мало-, а микрогабаритных квартир с крошечными санузлами была разработана стиральная машина системы wash-up, суть которой в том, что машина располагается над унитазом, экономя место, а отработанная при стирке вода используется для смыва нечистот. Что делать, если туалетом пользуются чаще, чем стирают, создатели модели умалчивают.
Для стирки в стиральных машинах выпускается специальный порошок.
Пользуясь современными бытовыми приборами, мы не задумываемся о том, что они представляли собой на заре их появления. Порой не замечаем, что вставая утром, мы включаем какое либо из домашних устройств, без которых наша жизнь не представляется возможной, и если на мгновение представить, что нет телевизора, холодильника, микроволновой печи или утюга, невольно задумываешься о том, насколько современное человечество зависит от электронных устройств, облегчающие жизнь и экономящие кучу времени. Какие-то сто лет назад всего этого не было и что ждет нас через век сказать очень трудно, можно только предполагать. Итак, как появились и что представляют сегодня домашние бытовые приборы?
Телевизор
Идея передачи изображения на расстояния идет из глубокой древности, вспомните русскую сказку о «блюдце с наливным яблоком», которое тоже показывало изображение. Первое воплощение этой идеи началось в конце 19 века, и только в 1907 году изобретателем Максом Дикманном был продемонстрировано первое подобие телевизора механического типа, имеющего двадцати строчный экран 3 на 3 см и частоту 10 кадров\с. Принцип электронного телевещания в 1923 году запатентовал наш соотечественник Владимир Зворыкин, эмигрировавший в штаты.
А в 1927 году США началось первое телевещание, затем в 1928 году Великобритания тоже начала трансляции, а следом Германия в 1929 году. УКВ диапазон для массового телевещания ввела Германия в 1935 году. С этого момента началось бурное развитие телевизоров, которые имелись у 180 тыс. американских семей в 1947 году и к 1953 году эта цифра выросла до 28 млн. Современный телевизор не изменил своего предназначения, только функциональные возможности и размеры экрана претерпели изменения, которые позволяют ощутить происходящее на экране в полную силу.
Холодильник
Хранить продукты с помощью холода умели жители умеренных и северных широт, в южных странах даже не представляли, что лед может быть полезен для бытовых нужд и только богатые южане могли заказать снег с горных вершин. Наши предки делали погреба. Которые не сильно отличаются от нынешних подземных холодильников, которыми до сих пор пользуются наши дедушки и бабушки. Первый искусственный лед получен в 1850 году Джоном Гори, который использовал копмрессионный цикл в своем устройстве, похожая конструкция используется и по сей день.
В 1879 году в компрессоре стали использовать аммиак и многие предприятия мясной промышленности и другие схожие стали закупать устройства для изготовления льда. Первый бытовой электрический холодильник был изготовлен в 1913 году и использовал в своей конструкции довольно токсичные вещества. В 1927 году General Electric выпускает в массовое производство холодильник Monitor-Top, который был очень популярным и продажи достигли 1 млн. штук. Фреон начали использовать в 1930 году, и используют сегодня. Современный холодильник – это атрибут каждой семьи, который имеет интеллектуальное управление, позволяющее сохранять продукты долгое время.
Микроволновая печь
Американский военный инженер Перси Спенсер, проводя опыты со сверхчастотным излучением, заметил свойство нагревать продукты и запатентовал в 1946 году свое изобретение. Первая в мире СВЧ была выпущена американской фирмой Raytheon в 1947 году и называлась Radarange. Поначалу она использовалась исключительно военными для размораживания продуктов в солдатских столовых и имела размеры с человеческий рост.
Первая бытовая микроволновая печь для дома была представлена Tappan Company в 1955 году. И только в 1962 году японская компания Sharp выпустил первую серийную модель на массовый рынок, которая на первых порах не пользовалась большим спросом. Современная СВЧ представляет собой устройство, которое включает в себя гриль, конвекцию, микроволны и имеет массу автоматические режимов для приготовления разнообразных блюд. Это устройство крепко вошло в нашу повседневность, благодаря
быстроте выполнения поставленных задач.
Стиральная машина
До 19 века вещи стирались вручную, и существовала такая профессия, как прачка, требующая тяжелого физического труда. Для облегчения стирки использовались примитивные орудия типа колотушек с зазубринами для лучшего стирания грязи. В 1874 году Уильямом Блэкстоуном была запущена в серийное производство первая стиральная машина с ручным механическим приводом, что значительно облегчило этот нелегкий труд.
Электрическая стиралка появилась в 1908 году, а полностью автоматическая в 1949 году в США. На современном этапе развития устройства могут стирать, полоскать и отжимать, а также делать это с заданным температурным режимом и интенсивностью, что позволяет отстирывать любые виды тканей и требуется только положить белье в агрегат и нажать кнопку.
Пылесос
Первым догадался всасывать пыль при уборке помещений Хьюбер Сесил Бут, британец по происхождению, который запатентовал свое изобретение в 1901 году. Изобретатель понял, что устройство будет пользоваться спросом, и конструирует Puffing Billy, громоздкий агрегат, перемещаемый на повозке и работавший сначала на топливе, а затем на электроэнергии. Устройство имело 30 метровый шланг и для уборки помещений подвозилось максимально близко к двери дома.
Первый бытовой электрический пылесос запатентовал П. А. Фискер в 1910 году, весил он более 17 килограмм и вполне мог использоваться одним человеком. В 1919 году создана Ассоциация производителей пылесосов. Первый безмешковый пылесос запатентовала компания Amway в 1959 году. Сейчас пылесосы имеют более мощные параметрами со специальными щетками и фильтрами очистки воздуха, а также легкий вес и компактные размеры.
Утюг
Данный бытовой прибор имеет очень древнюю историю, принцип горячего глажения использовался во времена древних греков, и имел вид железного прута в виде скалки, который нагревался на огне. В средние века использовали «гавки» металлические кружки, наполненные горячей водой. В 18 веке появился утюг с раскаленными углями внутри, но наиболее популярными были нагревательные утюги. Первый электрический утюг был создан Эрлом Ричардсоном в 1903 году. Последние модели утюгов имеют широкий диапазон температурных режимов, а также функцию пара, облегчающую глажку.
Как только человек открыл для себя понятие "количество", он сразу же принялся подбирать инструменты, оптимизирующие и облегчающие счёт. Сегодня сверхмощные компьютеры, основываясь на принципах математических вычислений, обрабатывают, хранят и передают информацию - важнейший ресурс и двигатель прогресса человечества. Нетрудно составить представление о том, как происходило развитие вычислительной техники, кратко рассмотрев основные этапы этого процесса.
Основные этапы развития вычислительной техники
Самая популярная классификация предлагает выделить основные этапы развития вычислительной техники по хронологическому принципу:
- Ручной этап. Он начался на заре человеческой эпохи и продолжался до середины XVII столетия. В этот период возникли основы счёта. Позднее, с формированием позиционных систем счисления, появились приспособления (счёты, абак, позднее - логарифмическая линейка), делающие возможными вычисления по разрядам.
- Механический этап. Начался в середине XVII и длился почти до конца XIX столетия. Уровень развития науки в этот период сделал возможным создание механических устройств, выполняющих основные арифметические действия и автоматически запоминающих старшие разряды.
- Электромеханический этап - самый короткий из всех, какие объединяет история развития вычислительной техники. Он длился всего около 60 лет. Это промежуток между изобретением в 1887 году первого табулятора до 1946 года, когда возникла самая первая ЭВМ (ENIAC). Новые машины, действие которых основывалось на электроприводе и электрическом реле, позволяли производить вычисления со значительно большей скоростью и точностью, однако процессом счёта по-прежнему должен был управлять человек.
- Электронный этап начался во второй половине прошлого столетия и продолжается в наши дни. Это история шести поколений электронно-вычислительных машин - от самых первых гигантских агрегатов, в основе которых лежали электронные лампы, и до сверхмощных современных суперкомпьютеров с огромным числом параллельно работающих процессоров, способных одновременно выполнить множество команд.
Этапы развития вычислительной техники разделены по хронологическому принципу достаточно условно. В то время, когда использовались одни типы ЭВМ, активно создавались предпосылки для появления следующих.
Самые первые приспособления для счёта
Наиболее ранний инструмент для счёта, который знает история развития вычислительной техники, - десять пальцев на руках человека. Результаты счёта первоначально фиксировались при помощи пальцев, зарубок на дереве и камне, специальных палочек, узелков.
С возникновением письменности появлялись и развивались различные способы записи чисел, были изобретены позиционные системы счисления (десятичная - в Индии, шестидесятиричная - в Вавилоне).
Примерно с IV века до нашей эры древние греки стали вести счёт при помощи абака. Первоначально это была глиняная плоская дощечка с нанесёнными на неё острым предметом полосками. Счёт осуществлялся путём размещения на этих полосах в определённом порядке мелких камней или других небольших предметов.
В Китае в IV столетии нашей эры появились семикосточковые счёты - суанпан (суаньпань). На прямоугольную деревянную раму натягивались проволочки или верёвки - от девяти и более. Ещё одна проволочка (верёвка), натянутая перпендикулярно остальным, разделяла суанпан на две неравные части. В большем отделении, именуемом "землёй", на проволочки было нанизано по пять косточек, в меньшем - "небе" - их было по две. Каждая из проволочек соответствовала десятичному разряду.
Традиционные счёты соробан стали популярными в Японии с XVI века, попав туда из Китая. В это же время счёты появились и в России.
В XVII столетии на основании логарифмов, открытых шотландским математиком Джоном Непером, англичанин Эдмонд Гантер изобрёл логарифмическую линейку. Это устройство постоянно совершенствовалось и дожило до наших дней. Оно позволяет умножать и делить числа, возводить в степень, определять логарифмы и тригонометрические функции.
Логарифмическая линейка стала прибором, завершающим развитие средств вычислительной техники на ручном (домеханическом) этапе.
Первые механические счётные устройства
В 1623 году немецким учёным Вильгельмом Шиккардом был создан первый механический "калькулятор", который он назвал считающими часами. Механизм этого прибора напоминал обычный часовой, состоящий из шестерёнок и звёздочек. Однако известно об этом изобретении стало только в середине прошлого столетия.
Качественным скачком в области технологии вычислительной техники стало изобретение суммирующей машины "Паскалины" в 1642 году. Её создатель, французский математик Блез Паскаль, начал работу над этим устройством, когда ему не было и 20 лет. "Паскалина" представляла собой механический прибор в виде ящичка с большим количеством взаимосвязанных шестерёнок. Числа, которые требовалось сложить, вводились в машину поворотами специальных колёсиков.
В 1673 году саксонский математик и философ Готфрид фон Лейбниц изобрёл машину, выполнявшую четыре основных математических действия и умевшую извлекать квадратный корень. Принцип её работы был основан на двоичной системе счисления, специально придуманной учёным.
В 1818 году француз Шарль (Карл) Ксавье Тома де Кольмар, взяв за основу идеи Лейбница, изобрёл арифмометр, умеющий умножать и делить. А ещё спустя два года англичанин Чарльз Бэббидж приступил к конструированию машины, которая способна была бы производить вычисления с точностью до 20 знаков после запятой. Этот проект так и остался неоконченным, однако в 1830 году его автор разработал другой - аналитическую машину для выполнения точных научных и технических расчётов. Управлять машиной предполагалось программным путём, а для ввода и вывода информации должны были использоваться перфорированные карты с разным расположением отверстий. Проект Бэббиджа предугадал развитие электронно-вычислительной техники и задачи, которые смогут быть решены с её помощью.
Примечательно, что слава первого в мире программиста принадлежит женщине - леди Аде Лавлейс (в девичестве Байрон). Именно она создала первые программы для вычислительной машины Бэббиджа. Её именем впоследствии был назван один из компьютерных языков.
Разработка первых аналогов компьютера
В 1887 году история развития вычислительной техники вышла на новый этап. Американскому инженеру Герману Голлериту (Холлериту) удалось сконструировать первую электромеханическую вычислительную машину - табулятор. В её механизме имелось реле, а также счётчики и особый сортировочный ящик. Прибор считывал и сортировал статистические записи, сделанные на перфокартах. В дальнейшем компания, основанная Голлеритом, стала костяком всемирно известного компьютерного гиганта IBM.
В 1930 году американец Ванновар Буш создал дифференциальный анализатор. В действие его приводило электричество, а для хранения данных использовались электронные лампы. Эта машина способна была быстро находить решения сложных математических задач.
Ещё через шесть лет английским учёным Аланом Тьюрингом была разработана концепция машины, ставшая теоретической основой для нынешних компьютеров. Она обладала всеми главными свойствами современного средства вычислительной техники: могла пошагово выполнять операции, которые были запрограммированы во внутренней памяти.
Спустя год после этого Джордж Стибиц, учёный из США, изобрёл первое в стране электромеханическое устройство, способное выполнять двоичное сложение. Его действия основывались на булевой алгебре - математической логике, созданной в середине XIX века Джорджем Булем: использовании логических операторов И, ИЛИ и НЕ. Позднее двоичный сумматор станет неотъемлемой частью цифровой ЭВМ.
В 1938 году сотрудник университета в Массачусетсе Клод Шеннон изложил принципы логического устройства вычислительной машины, применяющей электрические схемы для решения задач булевой алгебры.
Начало компьютерной эры
Правительства стран, участвующих во Второй мировой войне, осознавали стратегическую роль вычислительных машин в ведении военных действий. Это послужило толчком к разработкам и параллельному возникновению в этих странах первого поколения компьютеров.
Пионером в области компьютеростроения стал Конрад Цузе - немецкий инженер. В 1941 году им был создан первый вычислительный автомат, управляемый при помощи программы. Машина, названная Z3, была построена на телефонных реле, программы для неё кодировались на перфорированной ленте. Этот аппарат умел работать в двоичной системе, а также оперировать числами с плавающей запятой.
Первым действительно работающим программируемым компьютером официально признана следующая модель машины Цузе - Z4. Он также вошёл в историю как создатель первого высокоуровневого языка программирования, получившего название "Планкалкюль".
В 1942 году американские исследователи Джон Атанасов (Атанасофф) и Клиффорд Берри создали вычислительное устройство, работавшее на вакуумных трубках. Машина также использовла двоичный код, могла выполнять ряд логических операций.
В 1943 году в английской правительственной лаборатории, в обстановке секретности, была построена первая ЭВМ, получившая название "Колосс". В ней вместо электромеханических реле использовалось 2 тыс. электронных ламп для хранения и обработки информации. Она предназначалась для взлома и расшифровки кода секретных сообщений, передаваемых немецкой шифровальной машиной "Энигма", которая широко применялась вермахтом. Существование этого аппарата ещё долгое время держалось в строжайшей тайне. После окончания войны приказ о его уничтожении был подписан лично Уинстоном Черчиллем.
Разработка архитектуры
В 1945 году американским математиком венгерско-немецкого происхождения Джоном (Яношем Лайошем) фон Нейманом был создан прообраз архитектуры современных компьютеров. Он предложил записывать программу в виде кода непосредственно в память машины, подразумевая совместное хранение в памяти компьютера программ и данных.
Архитектура фон Неймана легла в основу создаваемого в то время в Соединённых Штатах первого универсального электронного компьютера - ENIAC. Этот гигант весил около 30 тонн и располагался на 170 квадратных метрах площади. В работе машины были задействованы 18 тыс. ламп. Этот компьютер мог произвести 300 операций умножения или 5 тыс. сложения за одну секунду.
Первая в Европе универсальная программируемая ЭВМ была создана в 1950 году в Советском Союзе (Украина). Группа киевских учёных, возглавляемая Сергеем Алексеевичем Лебедевым, сконструировала малую электронную счётную машину (МЭСМ). Её быстродействие составляло 50 операций в секунду, она содержала около 6 тыс. электровакуумных ламп.
В 1952 году отечественная вычислительная техника пополнилась БЭСМ - большой электронной счётной машиной, также разработанной под руководством Лебедева. Эта ЭВМ, выполнявшая в секунду до 10 тыс. операций, была на тот момент самой быстродействующей в Европе. Ввод информации в память машины происходил при помощи перфоленты, выводились данные посредством фотопечати.
В этот же период в СССР выпускалась серия больших ЭВМ под общим названием "Стрела" (автор разработки - Юрий Яковлевич Базилевский). С 1954 года в Пензе началось серийное производство универсальной ЭВМ "Урал" под руководством Башира Рамеева. Последние модели были аппаратно и программно совместимы друг с другом, имелся широкий выбор периферических устройств, позволяющий собирать машины различной комплектации.
Транзисторы. Выпуск первых серийных компьютеров
Однако лампы очень быстро выходили из строя, весьма затрудняя работу с машиной. Транзистор, изобретённый в 1947 году, сумел решить эту проблему. Используя электрические свойства полупроводников, он выполнял те же задачи, что и электронные лампы, однако занимал значительно меньший объём и расходовал не так много энергии. Наряду с появлением ферритовых сердечников для организации памяти компьютеров, использование транзисторов дало возможность заметно уменьшить размеры машин, сделать их ещё надёжнее и быстрее.
В 1954 году американская фирма "Техас Инструментс" начала серийно производить транзисторы, а два года спустя в Массачусетсе появился первый построенный на транзисторах компьютер второго поколения - ТХ-О.
В середине прошлого столетия значительная часть государственных организаций и крупных компаний использовала компьютеры для научных, финансовых, инженерных расчётов, работы с большими массивами данных. Постепенно ЭВМ приобретали знакомые нам сегодня черты. В этот период появились графопостроители, принтеры, носители информации на магнитных дисках и ленте.
Активное использование вычислительной техники привело к расширению областей её применения и потребовало создания новых программных технологий. Появились языки программирования высокого уровня, позволяющие переносить программы с одной машины на другую и упрощающие процесс написания кода ("Фортран", "Кобол" и другие). Появились особые программы-трансляторы, преобразовывающие код с этих языков в команды, прямо воспринимаемые машиной.
Появление интегральных микросхем
В 1958-1960 годах, благодаря инженерам из Соединённых Штатов Роберту Нойсу и Джеку Килби, мир узнал о существовании интегральных микросхем. На основе из кремниевого или германиевого кристалла монтировались миниатюрные транзисторы и другие компоненты, порой до сотни и тысячи. Микросхемы размером чуть более сантиметра работали гораздо быстрее, чем транзисторы, и потребляли намного меньше энергии. С их появлением история развития вычислительной техники связывает возникновение третьего поколения ЭВМ.
В 1964 году фирмой IBM был выпущен первый компьютер семейства SYSTEM 360, в основу которого легли интегральные микросхемы. С этого времени можно вести отсчёт массового выпуска ЭВМ. Всего было произведено более 20 тыс. экземпляров данного компьютера.
В 1972 году в СССР была разработана ЕС (единая серия) ЭВМ. Это были стандартизированные комплексы для работы вычислительных центров, имевшие общую систему команд. За основу была взята американская система IBM 360.
В следующем году компания DEC выпустила мини-компьютер PDP-8, ставший первым коммерческим проектом в этой области. Относительно низкая стоимость мини-компьютеров дала возможность использовать их и небольшим организациям.
В этот же период постоянно совершенствовалось программное обеспечение. Разрабатывались операционные системы, ориентированные на то, чтобы поддерживать максимальное количество внешних устройств, появлялись новые программы. В 1964 году разработали Бейсик - язык, предназначенный специально для подготовки начинающих программистов. Через пять лет после этого возник Паскаль, оказавшийся очень удобным для решения множества прикладных задач.
Персональные компьютеры
После 1970 года начался выпуск четвёртого поколения ЭВМ. Развитие вычислительной техники в это время характеризуется внедрением в производство компьютеров больших интегральных схем. Такие машины теперь могли совершать за одну секунду тысячи миллионов вычислительных операций, а ёмкость их ОЗУ увеличилась до 500 миллионов двоичных разрядов. Существенное снижение себестоимости микрокомпьютеров привело к тому, что возможность их купить постепенно появилась у обычного человека.
Одним из первых производителей персональных компьютеров стала компания Apple. Создавшие её Стив Джобс и Стив Возняк сконструировали первую модель ПК в 1976 году, дав ей название Apple I. Стоимость его составила всего 500 долларов. Через год была представлена следующая модель этой компании - Apple II.
Компьютер этого времени впервые стал похожим на бытовой прибор: помимо компактного размера, он имел изящный дизайн и интерфейс, удобный для пользователя. Распространение персональных компьютеров в конце 1970 годов привело к тому, что спрос на большие ЭВМ заметно упал. Этот факт всерьёз обеспокоил их производителя - компанию IBM, и в 1979 году она выпустила на рынок свой первый ПК.
Два года спустя появился первый микрокомпьютер этой фирмы с открытой архитектурой, основанный на 16-разрядном микропроцессоре 8088, производимом компанией "Интел". Компьютер комплектовался монохромным дисплеем, двумя дисководами для пятидюймовых дискет, оперативной памятью объемом 64 килобайта. По поручению компании-создателя фирма "Майкрософт" специально разработала операционную систему для этой машины. На рынке появились многочисленные клоны IBM PC, что подтолкнуло рост промышленного производства персональных ЭВМ.
В 1984 году компанией Apple был разработан и выпущен новый компьютер - Macintosh. Его операционная система была исключительно удобной для пользователя: представляла команды в виде графических изображений и позволяла вводить их с помощью манипулятора - мыши. Это сделало компьютер ещё более доступным, поскольку теперь от пользователя не требовалось никаких специальных навыков.
ЭВМ пятого поколения вычислительной техники некоторые источники датируют 1992-2013 годами. Вкратце их основная концепция формулируется так: это компьютеры, созданные на основе сверхсложных микропроцессоров, имеющие параллельно-векторную структуру, которая делает возможным одновременное выполнение десятков последовательных команд, заложенных в программу. Машины с несколькими сотнями процессоров, работающих параллельно, позволяют ещё более точно и быстро обрабатывать данные, а также создавать эффективно работающие сети.
Развитие современной вычислительной техники уже позволяет говорить и о компьютерах шестого поколения. Это электронные и оптоэлектронные ЭВМ, работающие на десятках тысяч микропроцессоров, характеризующиеся массовым параллелизмом и моделирующие архитектуру нейронных биологических систем, что позволяет им успешно распознавать сложные образы.
Последовательно рассмотрев все этапы развития вычислительной техники, следует отметить интересный факт: изобретения, хорошо зарекомендовавшие себя на каждом из них, сохранились до наших дней и с успехом продолжают использоваться.
Классы вычислительной техники
Существуют различные варианты классификации ЭВМ.
Так, по назначению компьютеры делятся:
- на универсальные - те, которые способны решать самые различные математические, экономические, инженерно-технические, научные и другие задачи;
- проблемно-ориентированные - решающие задачи более узкого направления, связанные, как правило, с управлением определёнными процессами (регистрация данных, накопление и обработка небольших объёмов информации, выполнение расчётов в соответствии с несложными алгоритмами). Они обладают более ограниченными программными и аппаратными ресурсами, чем первая группа компьютеров;
- специализированные компьютеры решают, как правило, строго определённые задачи. Они имеют узкоспециализированную структуру и при относительно низкой сложности устройства и управления достаточно надёжны и производительны в своей сфере. Это, к примеру, контроллеры или адаптеры, управляющие рядом устройств, а также программируемые микропроцессоры.
По размерам и производительной мощности современная электронно-вычислительная техника делится:
- на сверхбольшие (суперкомпьютеры);
- большие компьютеры;
- малые компьютеры;
- сверхмалые (микрокомпьютеры).
Таким образом, мы увидели, что устройства, сначала изобретённые человеком для учёта ресурсов и ценностей, а затем - быстрого и точного проведения сложных расчётов и вычислительных операций, постоянно развивались и совершенствовались.
«У меня зазвонил телефон…» Уверена, что никто из нас сегодня не представляет жизни без коммуникаций. Мы забываем телефон дома и мчимся за ним обратно, не можем найти в сумке или портфеле и обязательно расстраиваемся. Кто принёс в нашу жизнь уникальную технику, помогающую связывать людей на расстоянии?
План урока:
Можно ли общаться без телефона?
Конечно, можно! Жили же раньше люди, и не было у них никаких новомодных телефонных моделей, а вот информацию друг от друга передавали далеко за пределы своего места проживания. Потребность в общении заставляла людей выдумывать разные способы, чтобы «вызвать на разговор» и рассказать новости товарищам, находящимся за несколько километров. Как это было?
![](https://i2.wp.com/shkolala.ru/wp-content/uploads/2016/10/koster_751x338.jpg)
К тому времени уже делались первые попытки создать телеграф, способный передавать сигналы на большие расстояния с помощью электричества. Основами электротехники занимались учёные Гальвани и Вольт, свой вклад внесли российские Шиллинг и Якоби, придумавшие коды передачи и аппарат, преобразующий сигналы в текст.
Чуть позже, в 1837 году благодаря изобретателю из Америки Морзе появились электрический телеграф и специальная система кодов из точек и тире, широко известная всем под названием «азбука Морзе».
Но и этого учёным тех веков было мало. Они грезили о том, чтобы было возможно не только получать сухой текст по проводам, но и говорить по ним!
Это интересно! Археологи обнаружили в районе Перу две тыквы, соединённые верёвкой между собой и сделали вывод, что эта конструкция – тысячелетний предок телефона. И вправду, очень похоже на соединённые нитью два коробка от спичек, по которым мы в детстве пытались «звонить».
Кто изобрёл первым?
Историю появления телефона связывают с Александром Беллом из Америки. Но он был не единственным из тех, кто активно занимался конструкторской идеей передачи человеческого голоса на расстоянии. Давайте кратко пройдёмся по страницам истории и проследим, какой путь преодолело изобретение на первых этапах своего рождения.
Итальянец Антонио Меуччи
В 1860 году выходец из Италии Антонио Меуччи показал американцам устройство, умеющее передавать звук по проводу, однако заявку на патент он подал лишь в 1871, и на все его вопросы о судьбе документов компания, забравшая их, отвечала, что они утеряны.
Немец Филипп Рейс
Немецкий физик Филипп Рейс в 1861 году представил публике электрический аппарат, способный передавать звук. От него, кстати, и прозвучало его название «телефон», которое мы сегодня привыкли слышать, что с греческого переводится как «звук издалека».
Его передатчик был сделан в виде полого ящика с отверстиями: звуковым – спереди и покрытым перепонкой – сверху. Но качество передачи звука в телефоне Рейса было столь низким, что разобрать ничего было нельзя, поэтому его изобретение не было принято окружающими.
Американцы Грей и Белл
Лишь спустя 15 лет два американских конструктора Грей и Белл, совсем независимо друг от друга, смогли обнаружить, как металлическая мембрана с помощью магнита, подобно барабанной перепонке нашего уха, может превращать звук и передавать его через электросигнал.
Почему же все лавры известности достались Беллу? Всё просто! Он 14 февраля 1876 года подал свою заявку запатентовать открытое им изобретение – «говорящий телеграф» — на пару часов раньше, чем это сделал Грей.
Представляю, как расстроился Грей.
Телефонный аппарат Белл представил на технической выставке в Филадельфии.
У новой техники не было звонка, абонент вызывался прилагающимся свистком, а единственная трубка и принимала, и передавала речь одновременно. Первые телефоны вынуждены были вырабатывать электричество сами, поэтому телефонная линия работала лишь на расстоянии до 500 метров.
Это интересно! В 2002 году американский Конгресс принял решение, которое перевернуло телефонный мир: он признал истинным изобретателем телефона итальянца Меуччи.
Эволюция телефона
С тех пор, как первый телефонный аппарат был представлен на суд публике, изобретателями и конструкторами было приложено немало сил, чтобы из примитивного устройства сделать современное средство связи.
Так, инженеры смогли заменить свисток для вызова абонента электрическим звонком. В 1876 году изобрели коммутатор, который мог объединить не только два, а уже несколько телефонов между собой.
Через год изобретатель Эдисон привносит свой вклад в развитие телефонного аппарата – его индукционная катушка увеличивает расстояние передачи звука, а угольный микрофон, повышающий качество связи, использовали вплоть до конца XX века. Тогда же, в 1877 в Америке появилась первая телефонная станция, посредством которой желающих позвонить кому-нибудь связывали с нужным номером телефонистки через штекеры.
Благодаря вкладу изобретателя из России Голубицкого, станции с питанием от центрального источника смогли обслуживать десятки тысяч абонентов. Что примечательно, первый телефонный разговор в России состоялся через три года после появления телефона, а в 1898 году была построена первая междугородняя линия между Москвой и Петербургом.
Это интересно! Первые телефоны не отличались удобством. В них было плохо слышно, поэтому придумывали специальные трубки разных размеров и форм, в которые только что не нос приходилось засовывать, чтобы абонент смог понять, о чём идёт разговор. Их сначала делали раздельными: одну – чтобы говорить в неё, вторую – чтобы из неё слушать. Потом они стали соединяться ручкой, наподобие современной телефонной трубки. Телефонные аппараты делали и из слоновой кости, и из красного дерева, и литыми из металла. Чашечки звонков хромировали до блеска. Но одно оставалось неизменным: корпус, трубка и рычаг, на который ее вешали после разговора.
Семимильными шагами к современности
Изобретательский мир не остановился на достигнутом. Получив в домашнее распоряжение телефон, люди захотели пользоваться современным средством связи уже и на улице, в транспорте, общаться по пути на работу или домой.
Такая непривязанная к помещению связь была доступна изначально лишь спецслужбам – рации под прозвищем «уоки-токи», или «гуляй – болтай», стали заманчивой идеей для обычных пользователей. Зная секреты устройства, умельцы пытались соединить аппараты с линией при помощи такой радиосвязи. Так в 80-х годах появились радиотелефоны, работающие на расстоянии до 300 метров.
Но главным достоинством последних лет стала, несомненно, сотовая связь, работающая от сигнала, передвигающегося от одной станции к другой.
Появилась современная «сота» в 1973 году в компании «Моторола». Их первенец работал без подзарядки не более 20 минут и размером был похож на кирпич, а весил аж 794 грамма!
Это сейчас наши современные «мобильники» маленькие и компактные, умеющие фотографировать, отсылать почту и сообщения, проигрывать музыку да даже думать за своего хозяина! Они стали настоящими помощниками для детей и их родителей – всегда можно позвонить и узнать, как дела!
Это интересно! Быстрее всех писать смс-ки умеет житель Сингапура Эн Ян – ему нужно чуть больше 40 секунд, чтобы появилось сообщение в 160 знаков!
Интересные факты про мобильники
На этом видео еще 23 интересных факта про наши телефончики. Ими можно дополнить ваш проект, так что смотрите внимательно.
Вот теперь вы знаете всё про появление телефона. Сделайте доклад и расскажите своим друзьям, им будет интересно! А я с вами прощаюсь, но не забывайте заглядывать в новые проекты и будьте на связи!
Успехов в учебе!
Евгения Климкович.
Современный человек решает свои бытовые проблемы исключительно с помощью технических приспособлений и уже не представляет, как можно без них обходиться. Реальностью нашей жизни стали бесшумные пылесосы парогенераторы вместо утюгов холодильники с встроенными телевизорами и микроволновые печи. Эти предметы техники больше не являются мечтой или фантастикой они окружают каждого человека. В данной статье будет предложено окунуться в прошлое и узнать когда появились эти изобретения и как они выглядели раньше.
1. Самый первый венчик, снабженный механизмом, появился в 1870 году. Примерно пятьдесят лет понадобилось, что это изобретение трансформировалось в миксер, и он поступил в широкую продажу, это произошло в 1910 году в Америке. Но, как и любая техническая новинка, миксер стоил очень дорого около 3000 долларов, поэтому он не пользовался широким спросом. К тому же и весил он прилично примерно 30 килограмм.
2. Такое чудо техники, как блендер был изобретен в 1922 году. Самый первый вариант этого устройства был нацелен на соединения сиропа и воды с углекислотными кристаллами. Через 13 лет в 1935 году в продажу уже поступили блендеры, способные измельчать и пюрировать, а также шинковать.
3. В 1806 году была придумана кофеварка, оснащенная фильтром. Работало устройство по следующему принципу: некоторое количество молотого кофе располагалось на металлическом сите, и на него наливалась кипящая вода.
4. Всеми любимую микроволновку придумал Перси Спенсер. Он вел свою деятельность в лаборатории и стал обращать внимание на интересную деталь. Когда кто-то из сотрудников приближался к магнетрону, то металлические предметы на одежде нагревались, а если в кармане оказывалась шоколадка, то она таяла. После многочисленных сложных экспериментов получился металлический короб внутри, которого монтировался магнетрон. Эта коробка уже тогда была направлена на нагревание пищи. Перси получил патент на изобретение в 1945 году. А уже 1947 году потребители увидели первые модели этого устройства. К тому времени весила микроволновка 340 кг, а ее высота составляла 175 см.