Cтраница 2
Вопрос об использовании двойных чисел с плавающей точкой серьезно обсуждался в 1944 - 1946 гг. группой исследователей из института Мура в связи с планами создания первой электронной вычислительной машины, но оказалось, что выполнить схему с плавающей точкой на лампах гораздо труднее, чем на реле. Эти исследователи поняли, что масштабирование - это целая проблема в программировании, но они чувствовали, что это только очень небольшая часть общей программистской работы, обычно окупающая время и хлопоты, которых она требует, так как при этом программист получает представление о точности проводимых им вычислений. Далее они пришли к выводу, что при представлении чисел с плавающей точкой занимается ценное место в памяти, так как нужно хранить показатели, а также что трудно приспособить плавающую арифметику к вычислениям с многократной точностью. Конечно же, в это время они создавали машину, которая была первой машиной с хранимой в памяти программой и второй электронной машиной, и должны были выбрать либо представление с фиксированной точкой, либо представление с плавающей точкой, но не оба сразу. Они предвосхитили составление программ двоичной плавающей арифметики, и фактически команды сдвиг влево и сдвиг вправо были введены в их машины главным образом с целью повышения эффективности таких программ. Первой машиной, имевшей в своей схеме оба сорта арифметики, была, по-видимому, ЭВМ, разработанная фирмой Дженерал Электрик [ см. Ргос. [16]
Типичная ЭВМ состоит из центрального процессора, памяти и устройств ввода-вывода. Со времени появления в 40 - х годах первых электронных вычислительных машин технология производства каждой из этих трех подсистем была значительно усовершенствована. За последнее десятилетие благодаря развитию интегральной технологии особенно существенно были улучшены характеристики центральных процессоров и запоминающих устройств ( памяти); кроме того, была снижена их стоимость. В настоящее время по цене, не превышающей стоимости качественной стереофонической системы, можно приобрести в личное пользование достаточно мощную ЭВМ, за которую в 70 - х годах потребовалось бы заплатить больше, чем за дом с четырьмя спальнями. [17]
Новый этап в развитии вычислительной техники начался в середине нашего века, когда были созданы первые электронные вычислительные машины В ЭВМ механическое движение деталей сведено к минимуму, оно заменено передачей электрических сигналов, вследствие чего существенно повысилась скорость вычислений. [18]
А это означает приемлемые финансовые расходы, малые затраты энергии и материалов, необходимые надежность и быстроту. Разница между принципиально возможным и осуществимым практически заслуживает более внимательного рассмотрения, так как имеет решающее значение для объяснения бурного развития микроэлектроники. В 1945 г. была построена одна из первых электронных вычислительных машин - ЭНИАК. [19]
Затем Бэббидж начал работать над аналитической машиной, которая должна была автоматически проводить серию арифметических действий в определенной последовательности. Неудачи были вызваны не ошибками в конструкции, а несоответствием возможностей техники того времени замыслам Бэб-биджа. Основные элементы, предложенные Бэббиджем, такие, как данные и команды, вводимые в машину на перфокартах, условная передача управления, основанная на полученных результатах, модификация команд самой машиной, были настолько хорошо разработаны, что когда была сконструирована первая электронная вычислительная машина, эти элементы были почти теми же, что и в аналитической машине, сконструированной Бэббиджем более ста лет тому назад. [20]
Первые электронные вычислительные машины появились после второй мировой войны, и они были так же далеки от современных компьютеров, как абак от механических часов. Его назначение было сугубо утилитарным - расчет артиллерийских таблиц. Параметры орудия, свойства заряда и масса снаряда, условия погоды, высота над уровнем моря, расстояние до цели и угол возвышения ствола - все влияет на точность попадания. Для каждого типа орудий и снарядов необходимы были огромные объемы вычислений. Первые электронные вычислительные машины позволили упростить труд тысяч вычислителей, годами без устали крутивших ручки арифмометров, а развитие ракетной техники в 50 - е годы добавило еще больше вычислительных задач первым компьютерам. [21]