W roku 1927 z pomocą dwóch kolegów z Instytutu Technologii w Massachusetts amerykański naukowiec, inżynier i polityk, Vannevar Bush, zaprojektował komputer analogowy, który mógł rozwiązywać proste równania. Urządzenie to, które Bush ochrzcił jako Product Intergraph, zostało później zbudowane przez jednego z jego studentów.
Bush kontynuował rozwijanie swoich pomysłów i w roku 1930 zbudował większą wersję, którą nazwał Analizatorem Różniczkowym. Urządzenie to oparte zostało na użyciu mechanicznych integratorów, które można było łączyć ze sobą w dowolny sposób.
| Chociaż pierwszy Analizator Różniczkowy Busha był napędzany za pomocą elektrycznych silników, jego wewnętrzne działanie opierało się na czystej mechanice. W roku 1935 Bush opracował drugą wersję, w której przekładnie zębate były zmieniane elektro-mechanicznie i która stosowała taśmy papierowe zawierające instrukcje do ustawiania tych przekładni. |
Chociaż pierwszy Analizator Różniczkowy Busha był napędzany za pomocą elektrycznych silników, jego wewnętrzne działanie opierało się na czystej mechanice. W roku 1935 Bush opracował drugą wersję, w której przekładnie zębate były zmieniane elektro-mechanicznie i która stosowała taśmy papierowe zawierające instrukcje do ustawiania tych przekładni.
W naszym wieku, gdy komputery można budować o wielkościach znaczków pocztowych, trudno nam sobie wyobrazić skalę problemów, z którymi musieli się zmagać ci pierwsi pionierzy. Blade pojęcie o nich da nam informacja, iż drugi Analizator Różniczkowy Busha ważył całe 100 ton! Oprócz wszystkich swoich elementów mechanicznych maszyna ta zawierała ponad to 2000 lamp próżniowych, tysiące przekaźników elektrycznych, 150 silników oraz około 200 mil przewodów. |
W celu uzyskania wzmocnienia, Bush wykorzystał wzmacniacze krążkowe, których zasada działania była identyczna jak w kabestanie na statkach. Ostateczne urządzenie używało integratorów, wzmacniaczy krążkowych, pasów napędowych, wałków oraz przekładni zębatych do mierzenia ruchów i odległości (w założeniach całkiem podobnie do automatycznego suwaka logarytmicznego) |
Analizator Różniczkowy był olbrzymim osiągnięciem w swojej własnej dziedzinie, lecz oprócz tego jest on również istotny, ponieważ spowodował duże zainteresowanie technikami obliczeń analogowych, a przez to odciągnął naukowców przez dość długi okres czasu od badań i rozwoju technik cyfrowych.
1937 rok- Alan Turing wynajduje Maszynę Turinga
Wielu ludzi, którzy projektowali pierwsze komputery, było zarówno geniuszami jak i dziwakami pierwszej wody, a angielski matematyk Alan Turing był największym z nich wszystkich.
W roku 1937, będąc na ostatnim roku studiów, Turing napisał swoją przełomową pracę "O Liczbach Obliczalnych z Zastosowaniem do Problemu Wyboru". Jedną z przesłanek pracy Turinga było to, iż niektóre klasy matematycznych problemów nie nadają się do algorytmicznych reprezentacji i nie są podatne na rozwiązanie przy pomocy automatycznych maszyn liczących.
Ponieważ Turing nie miał dostępu do rzeczywistego komputera (gdyż oczywiście jeszcze takowych nie było w tym czasie), wynalazł własny jako abstrakcyjne "ćwiczenie na papierze". Ten model teoretyczny, który stał się znany jako Maszyna Turinga, był zarówno prosty jak i elegancki, a w późniejszym okresie stał się on inspiracją dla wielu "eksperymentów myślowych". W kilka lat później Turing stał się kluczową postacią w projektowaniu i tworzeniu COLOSSUSA, który był jednym z pierwszych na świecie działających, elektronicznych komputerów cyfrowych.
 |
| Colossus |
1939- 1944 rok Harvard Mark 1 Howarda Aikena (IBM ASCC) Wielu uważa, iż era współczesnych komputerów rozpoczęła się z pierwszym dużym, automatycznym komputerem cyfrowym, który został opracowany w okresie pomiędzy rokiem 1939 a 1944.
Urządzenie to, dzieło umysłu absolwenta Harvardu o nazwisku Howard H. Aiken, było oficjalnie znane jako Automatyczny, Sterowany Sekwencyjnie Kalkulator IBM (the IBM automatic sequence controlled calculator - ASCC), lecz częściej spotyka się określenie Harvard Mark 1.
Mark I został zbudowany z przełączników, przekaźników, obracających się wałków i sprzęgieł, a opisano go, iż wydaje dźwięki jak "cały pokój szydełkujących kobiet". Maszyna zawierała ponad 750000 elementów, miała długość 50 stóp, była wysoka na 8 stóp i ważyła w przybliżeniu 5 ton!
Mark I jest uważany za pierwszy cyfrowy komputer, jednakże jego architektura różni się nieco od nowoczesnych maszyn. Urządzenie składało się z wielu kalkulatorów pracujących nad fragmentami tego samego problemu pod kierunkiem pojedynczej jednostki sterującej. Instrukcje były wczytywane z taśmy papierowej, dane dostarczano na kartach perforowanych, a urządzenie to mogło wykonywać operacje jedynie w takiej kolejności, w jakiej były pobierane.
Maszyna ta była oparta na liczbach o długości 23 cyfr - kalkulator mógł dodać lub odjąć dwie takie liczby w ciągu trzech dziesiątych sekundy, pomnożyć je w ciągu czterech sekund i podzielić w dziesięć sekund.
1941 rok Konrad Zuse i jego Z3 oraz Z4 Po zakończeniu II Wojny Światowej odkryto, iż w hitlerowskich Niemczech w roku 1941 ukończono budowę kalkulatora sterowanego programem o nazwie Z3, co oznacza, iż Z3 datuje się przed kalkulatorem Harvard Mark I Howarda Aikena.
Projektantem Z3 był niemiecki inżynier o nazwisku Konrad Zuse, który opracował swoją pierwszą maszynę, Z1 w pokoju gościnnym swoich rodziców w Berlinie w roku 1938. Pomimo oparcia kalkulatora Z3 na przekaźnikach, Z3 był bardzo wyrafinowany jak na swój okres, na przykład używał on do obliczeń systemu dwójkowego i mógł liczyć na liczbach zmiennoprzecinkowych. (Zuse rozważał użycie lamp elektronowych, lecz zdecydował się na zastosowanie przekaźników, ponieważ były one ogólnie dostępne, natomiast Zuse obawiał się, iż lampy mogą być nieco zawodne).
Bezspornym jest obecnie fakt, iż Z3 był pierwszym na świecie, niezawodnym w działaniu, swobodnie programowalnym i co ważne, działającym komputerem pracującym z dwójkową logiką i arytmetyką zmiennoprzecinkową. W 1941 Z3 posiadał prawie wszystkie cechy nowoczesnego komputera zdefiniowane dopiero w roku 1946 przez Johna von Neumanna i jego kolegów. Jedynym wyjątkiem był brak możliwości przechowywania programu wraz z danymi w pamięci. Konrad Zuse nie zaimplementował tej cechy w Z3, ponieważ jego 64-słowowa pamięć była zbyt mała na obsługę takiego trybu działania. Z uwagi na fakt, iż chciał on wykonywać obliczenia na tysiącach operacji ułożonych w sensownej kolejności, używał pamięci jedynie do przechowywania liczb.
W roku 1943 Zuse rozpoczął pracę nad komputerem ogólnego przeznaczenia z przekaźników o nazwie Z4. Niestety, w trakcie nalotu bombowego w 1944 oryginalny Z3 został zniszczony i dlatego nie przetrwał wojny (chociaż po wojnie w latach 1960 zrekonstruowano Z3 dla Deutsches Museum). Natomiast Z4 przetrwał okres wojny (w pewnej jaskini w Alpach Bawarskich) i do roku 1950 działał bezbłędnie w jednym z banków w Zurychu.
Polski akcent- Odra 1003
Pierwszy mały komputer produkowany do 1965 roku przez Wrocławskie Zakłady Elektroniczne MERA ELWRO; komputer był przeznaczony do obliczeń naukowotechnicznych i sterowania procesami technologicznymi. Konstrukcja Odry oparta była na technice tranzystorowej; w skład zestawu wchodziły: pamięć bębnowa, arytmometr, układ sterowania, urządzenia wejściowo-wyjściowe (czytniki i dziurkarki taśmy dziurkowanej, dalekopis oraz wejście specjalistyczne dla rejestracji danych). Szybkość działania Odry przy operacji dodawania wynosiła 1 ms.

ZAM 41 - pierwszy polski komputer do przetwarzania danych zaprojektowany w Instytucie Maszyn Matematycznych w Warszawie, a produkowane przez Zakład Doświadczalny Instytutu. Był jedynym produkowanym seryjnie modelem rodziny komputerów do przetwarzania danych opracowanym przez IMM na polecenie rządu z roku 1961. Prace nad pozostałymi: minikomputerem ZAM-11 i największym ZAM-51 nie zostały ukończone. Wykonano jedynie 2 lub 3 maszyny prototypowe ZAM-21. Komputer często umieszczano w dwóch albo trzech pomieszczeniach rozdzielonych przeszklonymi ściankami. Wydzielano pomieszczenie dla wymagających stałej temperatury i wyższej czystości pamięci taśmowych. W oddzielnym pomieszczeniu umieszczona była bardzo hałaśliwa drukarka wierszowa.
Trzecia generacja komputerów.
Trzecią generację maszyn informatycznych (1964-1971) cechuje pojawienie się układów scalonych, które z czasem stały się podstawowymi podzespołami służącymi do budowy komputerów.
Jack Kilby (inżynier pracujący w Texas Instruments)wpadł na pomysł, że wszystkie elementy układu elektronicznego, a nie tylko tranzystory, mogą być wykonane z półprzewodnika (pracował na germanie). 12 września 1958 Kilby miał już działający prototyp (składający się z 1 tranzystora, 3 rezystorów i 1 kondensatora), a 6 lutego 1959 Texas Instrument złożył wniosek patentowy (patent został przyznany dopiero 23 czerwca 1964 r.). Pierwszy "solid circuit" zademonstrowano publicznie w marcu 1959. Zaś w 1962 roku w Texas Instruments powstaje pierwszy komputer wykonany w technologii scalonej cienkowarstwowej, były to komputery Air Force sterujące rakietami Minuteman, a w kilka lat później (1967) skonstruują pierwszy przenośny kalkulator elektroniczny.
Układ scalony składał się z germanowego tranzystora, kondensatorów i oporników. Zmiany technologiczne wywołane przez układy scalone (układy elektroniczne składające się z setek mikroskopijnych tranzystorów, diod i rezystorów wytworzonych na powierzchni małego kryształu półprzewodnika) doprowadzają do miniaturyzacji urządzeń, wywołując prawdziwą rewolucję w tej dziedzinie techniki.
Szybkość działania komputerów osiąga miliony operacji na sekundę, ich rozmiary stają się tak małe, że można je umieścić na niewielkiej powierzchni biurka, ich moc pozwala sterować skomplikowanymi | procesami produkcyjnymi. Charakterystyczną cechą komputerów trzeciej generacji jest istnienie systemu operacyjnego sterującego pracą programów użytkowych. |