Официальный сайт школы №5 г.Славянск

Французский изобретатель Жозеф Мари Жаккард (Joseph-Marie Jacquard, 1752-1834) придумал способ автоматического контроля за нитью при работе на ткацком станке. Способ заключался в использовании специальных карточек с просверленными в нужных местах (в зависимости от узора, который предполагалось нанести на ткань) отверстиями. Таким образом он сконструировал приспособление к ткацкому станку, работу которого можно было программировать с помощью специальных карт.

Ткацкий станок, управляемый с помощью карт

Жозеф Мари Жаккард

Работа станка программировалась при помощи целой колоды перфокарт, каждая из которых управляла одним ходом челнока. Переходя к новому рисунку, оператор просто заменял одну колоду перфокарт другой. Создание ткацкого станка, управляемого картами с пробитыми на них отверстиями и соединенные друг с другом в виде ленты, относится к одному из ключевых открытий, обусловивших дальнейшее развитие вычислительной техники.

Перфокарты Жаккарда

Перфокарта (от лат. perforo — пробиваю и лат. charta — лист из папируса; бумага) — носитель информации, предназначенный для использования в системах автоматической обработки данных. Сделанная из тонкого картона, перфокарта представляет информацию наличием или отсутствием отверстий в определённых позициях карты (Википедия, перфокарта).

Краткая история перфокарт

1804 год - Жаккард применил перфокарты  в своем ткацком станке для управления узорами на тканях. Перфокарты были соединены друг с другом и походили на широкую перфоленту больших размеров.

1832 год -  перфокарты впервые были применены в «интеллектуальных машинах» коллежского советника Семен Николаевич Корсакова (14(25).01.1787 - 01(13).12.1853), механических устройствах для информационного поиска и классификации записей.

Перфорационная таблица С.Н.Корсакова

Первый комплекс оборудования не имел специального перфоратора (устройства для подготовки информации на перфокартах), а использовал пробойник кондуктора в поездах. Карточки сортировались электрическим способом, но подача, выемка и перемещение в сортировочный ящик осуществлялись вручную. Применение данной системы резко ускорило процесс обработки статистики. Первая система Холлерита позволяла только подсчитывать количество карточек с определенными комбинациями пробивок. Сами карточки для каждого применения были различных размеров, зоны пробивок могли размещаться в различных частях карты.

Применение специального перфоратора-пантографа позволило улучшить процесс пробивки карт и повысить скорость работы примерно до 500 карт в день. Требование суммирования данных, пробитых на карточках, отразилось в новом интегрирующем (суммирующем) перфораторе Холлерита.

Перфокарта, 1895

Размер карт, расположение и размер круглых пробивок было приведено к одному стандарту, который оставался единым для большинства машин.

1906 год - Джеймс Пауэрс (James Powers) предложил механические перфораторы с электрическим мотором. Пауэрс также изобрел двухпериодный перфоратор: сначала набирается текст пробивок, а потом специальным рычагом он переносится на перфокарту. Это позволяло внести исправления, если ошибка найдена на первой фазе.

1928 год - фирма IBM ввела новую карту с прямоугольными пробивками, 12 строк и 80 колонок, размер карты 7⅜ × 3¾ дюйма (187,325 × 82,55 мм), толщина карты 0,007 дюйма (0,178 мм). Первоначально углы были острые.

Подготовка перфокарт на перфораторе

1964 год - появились перфокарты со скруглённые углами.

Для удобства работы с текстовыми данными появились перфораторы, печатающие на верхнем поле перфокарты текст, пробиваемый на карте. Это позволяло визуально контролировать информацию подготовленную на перфокарте.

В Советском союзе оставались перфокарты с острыми углами

1985 год - фирма IBM закрыла свою последнюю фабрику по выпуску перфокарт - этот носитель информации практически вышел из употребления.
 

Пионером серийного изготовления счетных машин стал эльзасец Шарль-Ксавье Тома де Кольмар (Charles-Xavier Thomas de Colmar, 1785–1870). Введя в модель Лейбница ряд эксплуатационных усовершенствований, он в 1821 году начинает выпускать в своей парижской мастерской 16-разрядные арифмометры, которые получают известность как «томас-машины». На первых порах они стоили недешево — 400 франков. И выпускались в не столь уж и больших количествах — до 100 экземпляров в год. Но к концу века появляются новые производители, возникает конкуренция, цены понижаются, а количество покупателей возрастает.

Бурное развитие механических калькуляторов привело к тому, что к 1890 году добавился ряд полезных функций: запоминание промежуточных результатов с использованием их в последующих операциях, печать результата и т.п.

Счетная машина Шарль-Ксавье Тома де Кольмара

Создание недорогих, надежных машин позволило использовать эти машины для коммерческих целей и научных расчетов.

Журнал "Подводная лодка" №2-1999 АРИФМОМЕТР КАРЛА ТОМАСА И ЕГО МОДИФИКАЦИИ

Первый электромагнитный телеграф изобрел великий физик Мари Ампер в 1820 году.  Идея Ампера состояла в том, чтобы вместо бумажек или бузиновых шариков, использовавшихся в качестве индикатора наличия напряжения на нужном проводе в «электростатических» конструкциях, применить магнитную стрелку, отклоняющуюся при прохождении по проволоке тока. Коммутация тока на передающей стороне у Ампера осуществлялась вполне современным способом - клавишами с написанными буквами. Но в действующую конструкцию эта идея так и не воплотилась.

Журнал "Домашний компьютер" №09-2002 МЫ ИСКУШАЕМ РАССТОЯНИЯ...  (Телеграф Павла Львовича Шиллинга, азбука Морзе, Сайрус Филд) 

Еженедельник "Computerworld" №11-2002 История сетей (От голубиной почты до Gigabith Ethernet) 

Английский математик Чарлз Бэббидж (Charles Babbage, 1792-1871) выдвинул идею создания программно-управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, ввода и печати. 
Первая спроектированная Бэббиджем машина, Разностная машина, работала на паровом двигателе. Она высчитывала таблицы логарифмов методом постоянной дифференциации и заносила результаты на металлическую пластину. Работающая модель, которую он создал в 1822 году, была шестицифровым калькулятором, способным производить вычисления и печатать цифровые таблицы.

Одновременно с английским ученым работала  леди Ада Лавлейс (Ada Byron, Countess of Lovelace, 1815-1852). Она разработала первые программы для машины, заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, сохранившихся до настоящего времени.

Часть Дифференциальной машины

Еженедельник "Computerworld" №17-2001 Чарльз Бэббидж – изобретатель и... политэконом

Журнал "Домашний компьютер" №10-2002 Пращур(Чарльз Бэббидж, Ада Августа Лавлейс)

Журнал "Подводная лодка" 
№1-1998 ЛЕДИ ЛАВЛЕЙС - ПЕРВАЯ ПРОГРАММИСТКА
№5-2002 АДА  ЛАВЛЕЙС: ПОЛЕТ НА КРЫЛЬЯХ МАТЕМАТИКИ
№7-1999 ИСТОРИЯ ЗАРОЖДЕНИЯ И СОЗДАНИЯ РАЗНОСТНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН

Газета "ИНФОРМАТИКА" Язык АДА 

Журнал КОМПЬЮТЕРРА
№ХХ-2003 Аналитическая машина Чарльза Бэббиджа (В истории вычислительной техники имя Чарльза Бэббиджа занимает особое место. Он создал первую программируемую вычислительную машину, сделав попытку реализовать многие идеи, которые в XX веке найдут свое применение в вычислительной технике)

Разностная машина, сконструированная по записям Бэббиджа через сто лет после его смерти.

Реконструированная Аналитическая машина

Аналитическую машину Бэббиджа построили энтузиасты из Лондонского музея науки. Она состоит из четырех тысяч железных, бронзовых и стальных деталей и весит три тонны. Правда, пользоваться ею очень тяжело - при каждом вычислении приходится несколько сотен (а то и тысяч) раз крутить ручку автомата.

Числа записываются (набираются) на дисках, расположенных по вертикали и установленных в положения от 0 до 9. Двигатель приводится в действие последовательностью перфокарт, содержащих инструкции (программу).

Павел Львович Шиллинг (Пауль Шиллинг фон Конштадт) родился 5 (16) апреля 1786 г. в Ревеле (Таллинне) в семье барона Л.Ф.Шиллинга – командира пехотного полка. В 1802 г. закончил Первый кадетский корпус в Санкт-Петербурге и год служил в Генштабе русской армии. В 1810-1812 гг. работал переводчиком в русском посольстве в Мюнхене (Германия), где познакомился с изобретателем электролитического телеграфа С.Т.Земмерингом.

В 1828 г., после пятилетних занятий электротелеграфией, П.Л.Шиллинг разработал первый в мире электромагнитный телеграф с одной магнитной стрелкой, снабженной черно-белым кружком и приводимой во вращение последовательно передаваемыми электрическими сигналами, комбинации которых составляли нужный знак. Однако до публичной демонстрации прибора дело не дошло.

Позже он создает электромагнитный телеграф с шестистрелочным приемником. Для его работы ученый разработал первый телеграфный код, положивший начало двоичной системе кодирования, при котором роль единиц и нулей выполняли черные и белые кружки с магнитными стрелками, поворачивающимися в магнитном поле шести катушек. Впервые демонстрация работы устройства состоялась 9 (21) октября 1832 г. на квартире ученого на Марсовом поле в Санкт-Петербурге. Текст первой памятной телеграммы на французском языке составил и передал сам российский император Николай I. По-русски это звучало так: «Я очень рад был посетить господина Шиллинга». Первые линии телеграфной связи в 1832-1837 гг. сначала соединили между собой помещения Зимнего дворца, затем Зимний дворец с Адмиралтейством, а Петергоф – с Кронштадтом. С этого момента началась эпоха электрической связи.

Телеграф Шиллинга, 1828

П.Л.Шиллинг не запатентовал свою разработку. В 1835 году П.Л.Шиллинг сделал доклад об изобретении на конференции в Бонне. Сведения об этом распространились по Европе, и в 1837-1838 гг. англичанин У. Кук совместно с известным физиком Ч. Уитстоном («мостик Уитстона») получил два патента на конструкцию, аналогичную шиллинговской, и даже построил действующую линию вдоль одной из английских железных дорог.

Журнал "Домашний компьютер" №09-2002 МЫ ИСКУШАЕМ РАССТОЯНИЯ... 

Еженедельник "Computerworld" №11-2002 История сетей  

Газета "ИНФОРМАТИКА"
Павел Львович Шиллинг и электрический телеграф
На пути к телеграфу

Павел Львович Шиллинг

Джозеф Генри

Джозеф Генри (Joseph Henry, 17.12.1797 - 13.05.1878) американский физик, первый секретарь Смитсоновского института изобрел электромеханическое реле.. Генри считался одним из величайших американских учёных со времён Бенджамина Франклина.

Первый электрический телеграф создали в 1937 году английские изобретатели Уильям Кук (William Fothergill Cooke, 1806-1879) и Чарлз Уитстон (Charles Wheatstone, 1802-1875). Электрический ток по проводам посылался на приемник. Сигналы приводили в действие стрелки на приемнике, которые указывали на разные буквы и таким образом передавали сообщения. Первое сообщение было отправлено посредством телеграфа 25 июля 1837 года Чарльзом Уитстоном с железнодорожной станции Эустон (Euston). Получил это послание Уильям Фосергил Кук, находившийся в лондонском районе Камден.

Модель телеграфа Кука и Уитстона

Восстановленная счетная машина Томаса Фоулера

В мае 1840 года Томас Фоулер (Thomas Fowler) представил свое детище в Королевский колледж в Лондоне, в сопроводительной записке значилось: «Машина построена мною, собственными руками, из дерева, она имеет шесть футов в длину, один в глубину и три в высоту. Если бы ее можно было изготовить из металла, то она оказалась бы не больше компактной пишущей машины». Далее Фоулер написал: «Основная особенность машины заключается в том, что вместо обычной десятичной системы счисления используется запись триадами (имеется в виду троичная система счисления). Так, 1 и 2 представляются как обычно, 1 и 2, а 3 записывается как 10, для 4 служит запись 11, 5 — 12 и т.д.».

Если сравнивать «архитектуру» машины Фоулера с другими, то по своему замыслу деревянная машина заметно превосходила не только механические аналоги, но и первую электронную машину ENIAC Эккерта-Мочли. Компьютер ENIAC был на самом деле электронной версией «Паскалины», созданной на 300 лет раньше, в нем компоненты, собранные из вакуумных ламп, заменили шестеренчатые конструкции Блеза Паскаля. И уж, конечно, машина Фоулера была намного проще машин Бэббиджа. 

Еженедельник "Computerworld" №42-2002 Троичная машина в XIX веке 

Продолжая работы П.Л.Шиллинга в период 1839 -1845гг. Борис Семенович (Мориц Герман фон) Якоби  (Moritz Hermann von Jacobi, 21.09.1801 - 27.11.1874) - выдающийся российский электротехник, академик, конструирует несколько типов телеграфных аппаратов (изобретатель буквопечатающего телеграфного аппарата).

В 1842-1845 году Б.С.Якоби построил телеграф с подземными проводами между Санкт-Петербургом и Царским Селом.

Только в 1844 г оду появилась телеграфная связь между Вашингтоном и Балтимором на аппаратах С. Морзе.

Газета "ИНФОРМАТИКА" Борис Семенович Якоби 

Якоби Борис Семенович

Морзе Самуэль Финли Бриз

Американский художник Морзе Самуэль Финли Бриз (Samuel Finley Breese Morse, 27.04.1791 - 02.04.1872) изобрел новый телеграфный код, заменивший код Кука и Уитстона. Он разработал для каждой буквы знаки из точек и тире.
Морзе устроил демонстрацию своего кода, проложив телеграфный провод длиной 6 км от Балтимора до Вашингтона и передавая по нему новости о президентских выборах. Уже в 1844 году Сэмюил Морзе передал из Балтимора в Вашингтон закодированную фразу "Чудны дела твои, Господи".

Журнал "Домашний компьютер" №09-2002 МЫ ИСКУШАЕМ РАССТОЯНИЯ... 

Еженедельник "Computerworld" №11-2002 История сетей  

Позднее (в 1858 году) Чарлз Уитстон создал систему, в которой оператор с помощью кода Морзе набивал сообщения на длинной бумажной ленте, поступавшей в телеграфный аппарат. На другом конце провода самописец набивал принятое сообщение на другую бумажную ленту. Производительность телеграфистов повышается в десять раз - теперь сообщения пересылаются со скоростью сто слов в минуту.

Счислитель Куммера

В 1846 году появился счислитель Куммера, который серийно выпускался более 100 лет - до семидесятых годов двадцатого века.

Калькуляторы сейчас стали неотъемлемым атрибутом современной жизни. А вот когда не было калькуляторов, в ходу был счислитель Куммера, по прихоти конструкторов превращавшийся потом в "Аддиатор", "Продукс", "Арифметическую линейку" или "Прогресс". Этот чудесный прибор, созданный в середине 19-го века, по замыслу его изготовителя мог быть изготовлен размером с игральную карту, а потому легко умещался в кармане. Прибор Куммера, петербургского учителя музыки, выделялся среди ранее изобретенных своей портативностью, которая стала его важнейшим преимуществом. Изобретение Куммера имело вид прямоугольной доски с фигурными рейками. Сложение и вычитание производилось посредством простейшего передвижения реек. Интересно, что счислитель Куммера, представленный в 1946 году Петербургской академии наук, был ориентирован на денежные подсчеты.

В России кроме прибора Слонимского и модификаций счислителя Куммера были достаточно популярны так называемые счетные бруски, изобретенные в 1881 году ученым Иоффе.

Вычислитель Слонимского

Английский математик Джордж Буль (George Boole, 02.11.1815-08.12.1864) опубликовал работу "Математический анализ логики". Так появился новый раздел математики. Его назвали Булева алгебра. Каждая величина в ней может принимать только одно из двух значений: истина или ложь, 1 или 0. Эта алгебра очень пригодилась создателям современных компьютеров. Ведь компьютер понимает только два символа: 0 и 1. Его считают основоположником современной математической логики.

Газета "ИНФОРМАТИКА" Аристотель, Лейбниц, Буль

Георг Шутц (Per Georg Scheutz, 23.09.1785-22.05.1873) - шведский юрист, переводчик и изобретатель, наиболее известен по его новаторским работам в компьютерных технологиях. Самое известная работа -   это машина вычислений Шутца, изобретенная в 1837 г. и собранная в 1843 г. Машина, которую он сделал со своим сыном Эдвардом Шутцом, была основана на разностной машине Чарльза Бэббиджа. Улучшенная модель, примерно в размер фортепьяно, была создана в 1853 г. и впоследствии демонстрировалась на Всемирной выставке в Париже в 1855 г. В 1859 г. машина была продана британскому правительству. Шутц создал еще одну машину в 1860 г. и продал ее Соединенным Штатам. Машина предназначалась для создания логарифмических таблиц.

Машина Шутца

Георг Шутц

В 1854 г. французский механик Ш.Бурсель высказал предложение об использовании электрического тока для передачи звуковых сигналов. Через несколько лет эту идею реализовал для передачи музыкальных сигналов немецкий изобретатель Ф. Рейс («музыкальный телефон»).

В 1855 г. английский изобретатель Д.-Э. Юз (1831-1900) построил первый применимый на практике буквопечатающий телеграфный аппарат для передачи со скоростью 40 слов в минуту.

В том же году итальянский физик Джованни Казелли предложил конструкцию фототелеграфа для передачи на расстояние изображений, основанный на электрохимической записи при приёме. Телеграф передавал изображение текста, чертежа или рисунка, нарисованного на свинцовой фольге специальным изолирующим лаком. Контактный штифт скользил по этой совокпуности перемежающихся участков с большой и малой электропроводностью, «считывая» элементы изображения. Передаваемый электрический сигнал записывался на приёмной стороне электрохимическим способом на увлажнённой бумаге, пропитанной раствором железосинеродистого калия (феррицианида калия).

Фототелеграф Дж.Козелли, 1855 г.

Телеграфный аппарат Юза
Завод «Сименс и Гальске»

В 1857 году американец Томас Хилл создал первую многоразрядную машину. Машина Хилла была двухразрядной и в каждом разряде имела по девять расположенных вертикальными колонками клавиш и по храповому колесу. Машина Хилла была выставлена в Национальном музее в Вашингтоне, но конструктивные недостатки и малая разрядность помешали ее дальнейшему распространению.

Машина Хилла

Сайрус Филд

Инициатором прокладки телеграфной линии между Старым и Новым Светом был предприниматель Сайрус Уэст Филд (Cyrus West Field). Первая прокладка трансатлантического телеграфного кабеля началась 6 августа 1857 года из бухты в юго-западной части Ирландии. Но только пятая экспедиция, начавшаяся 13 июля 1866 года, оказалась успешной. Через две недели, 27 июля, “Грейт Истерн” подошел к Ньюфаундленду и бросил якорь. Этот день и считают днем начала постоянной электрической связи между Европой и Америкой.

Газета ИНФОРМАТИКА № 2001 (Лето) Первый транс-атлантический 

Журнал "Домашний компьютер" №09-2002 МЫ ИСКУШАЕМ РАССТОЯНИЯ... 

Виктор Яковлевич Буняковский

Виктор Яковлевич Буняковский (1804-1889) изобрел самосчеты, которые базировались на принципе связанных цифровых колес (шестерни Паскаля).

В этом устройстве нельзя было вводить числа, превышающие 14 (!). Прибор получил широкую известность благодаря авторитету его изобретателя - академика В.Я. Буняковского.
Усовершенствованные самосчеты Буняковского предназначены для сложения большого числа двузначных слагаемых, но на них можно (хотя менее удобно) производить вычитание. Прибор состоит из вращающегося латунного диска, укрепленного на деревянной доске, и неподвижного металлического кольца с нанесенными числами ( от 1 до 99 ).

Самосчеты Буняковского

До нашего времени дошло два экземпляра этих усовершенствованных самосчетов, один из которых хранится в Петрозаводском краеведческом музее, а другой – в Политехническом музее.

Литература: Майстров Л. Е., Петренко О. Л. Приборы и инструменты исторического значения: вычислительные машины. М.: Наука, 1981 – с.54-55.

В 1867 году американский издатель и политик Кристофер Шоулз (Christopher Sholes, 1819-1890) вместе со своим другом Карлом Глидденом изобрели аппарат для последовательной нумерации книжных страниц. Этот простой прибор послужил прототипом пишущей машинки. Шоулз запатентовал свое устройство в 1867 году. 

Через шесть лет пишущую машинку Шоулза и Глиддена стала производить солидная оружейная фирма, которая в 1951 году начала выпускать первый серийный компьютер UNIVAC.

Шоулз создал около 30 машинок и разработал клавиатуру, аналогичную современной (с раскладкой QWERTY). Кстати, клавишу Shift добавили только в 1878 году, до того заглавные буквы располагались на клавиатуре отдельно.

В 1936 году Август Дворак, неудовлетворенный QWERTY, придумывает собственную, более эргономичную раскладку, но популярность детища Кристофера Шоулза оказалась к тому времени уже столь велика, что несмотря на достоинства раскладка Дворака не получает распространения.

В 1870 г. (за год до смерти Беббиджа) английский математик Джевонс сконструировал (вероятно, первую в мире) "логическую машину", позволяющую механизировать простейшие логические выводы. 

В 1870 -х гг. французский инженер-механик Ж. Бодо изобрел телеграфные аппараты, которые позволяли по одному и тому же кабелю передавать одновременно несколько сообщений.

Счетное устройство Франка Болдуина, 1875

Изобретатель Франк Болдуин (Frank Baldwin) предложил использовать для счетного устройства колесо с переменным числом зубцов. Позже Ф.Болдуин получил  в Вашингтоне патент на свое изобретение.

Александр Грэхэм Белл (1847-1922), шотландец из Бостона (штат Массачусетс, США), совместно с Томасом Уитсоном (1854-1934) сконструировали прибор, состоявший из передатчика (микрофона) и приемника (динамика). Микрофон превращал звуки голоса в переменный ток. Ток по проводам поступал в динамик другого аппарата, где сигналы вновь превращались в звуки голоса. 

14 февраля 1876 год а Александер Грейам Белл подал заявку на свое изобретение — “Телеграф, при помощи которого можно передавать человеческую речь” (телефон).

Набросок устройства телефонного аппарата, сделанный Беллом (предположительно 1876 год)

Так появился телефон. За несколько десятилетий этот вид связи обретает неслыханную популярность и становится в один ряд со своими старшими братьями - почтой и телеграфом.

Приемник телеграфа печатал точки и тире

Томас Эдисон

Английский ученый Джозеф Сван (1828-1914) изобрел электрическую лампочку. Это была стеклянная колба, внутри которой находилась угольная нить накаливания. Чтобы нить не перегорала, Сван удалил из колбы воздух.
В следующем году американский изобретатель Томас Эдисон (Thomas Alva Edison, 1847-1931) также изобрел лампочку. В 1880 году Эдисон начал выпуск безопасных лампочек, продавая их по 2,5 доллара. Впоследствии Эдисон и Сван создали совместную компанию "Эдисон энд Сван Юнайтед Электрик Лайт компани".

В 1883 году, экспериментируя с лампой, Эдисон вводит в вакуумный баллон платиновый электрод, подает напряжение и, к своему удивлению, обнаруживает, что между электродом и угольной нитью протекает ток. Поскольку в тот момент главной целью Эдисона было продление срока службы лампы накаливания, этот результат его заинтересовал мало, но патент предприимчивый американец все-таки получил. Явление, известное нам как термоэлектронная эмиссия, тогда получило название "эффект Эдисона" и на какое-то время забылось.

Лампочки Дж.Свана (1878) и Т.Эдисона (1879)