Эволюция компьютера и его профессий
Важнейшие этапы развития
компьютерных технологий
Компьютеры первого поколения (1950-1960)
Первые коммерчески доступные
компьютеры появились в начале 50-х годов прошлого века (до этого вычислительные
устройства имели скорее научное, нежели прикладное значение). Это были ЭВМ так
называемого первого поколения (сконструированные на лампах), но они уже могли
хранить программы и использовали трансляторы. Первыми такими компьютерами стали
UNIVAC I в Америке и «БЭСМ» в России, которые были ориентированы на решение
сложных задач науки и техники.
Что касается промышленного
использования компьютеров, то начало ему положили компании Remington
Rand и IBM. Ставшая впоследствии гигантом
компьютерной индустрии компания IBM выпустила в 1952-54 годах целую серию
электронных цифровых компьютеров IBM 701 и периферийных устройств. Первая из таких машин поехала в штаб-квартиру IBM в Нью-Йорке в
конце 1952-го, а уже в 1954 году 17 устройств были поставлены главному
заказчику — американскому правительству: три из них попали в атомные
лаборатории, восемь — в авиакомпании, три — в крупные корпорации, две — в
правительственные агентства и две — на флот, а последняя машина оказалась в
американском бюро погоды в начале 1955 года. При этом главным
достижением компании IBM в те годы было оснащение своих компьютеров
разнообразными периферийными устройствами. Так, например, уже в 1957 году
появился первый коммерческий дисковод с перемещением головок для чтения/записи
— IBM 305, ставший впоследствии прообразом современных жестких дисков.
До середины 50-х годов
программирование осуществлялось преимущественно на специализированных языках и
ассемблерах, и поэтому было доступно лишь узкому кругу специалистов. Но 1954
году появился первый универсальный алгоритмический язык FORTRAN, задавший точку
отсчета в эволюции универсальных языков программирования и сделавший само
программирование значительно более доступным.
К этому же периоду относится
появление первых успешно продаваемых цифровых игровых устройств: созданная в
1956 году приставка Geniac стала прототипом игровых
компьютеров и приставок. А чуть позже, в 1957-м, компания NCR выпустила первый
специализированный бизнес-компьютер NCR 304.
Однако еще долгое время как сами компьютеры, так и системы ввода-вывода
информации оставались весьма неудобными. И хотя уже в 1955 году делались первые
попытки использования мониторов с электронно-лучевой трубкой, но первое
надежное коммерческое использование их для компьютерного дисплея (VDT)
относится лишь к 1963 году, когда у первого мини-компьютера PDP-1 компании DEC
впервые появился дисплей. Но это уже были компьютеры следующего поколения.
Компьютеры второго поколения (1960-1965)
Несмотря на то
что в 1961 году в корпорации Fairchild появилась
первая коммерчески доступная интегральная схема, элементная база компьютеров
60-х годов только-только начала переходить от ламп к полупроводниковым
элементам. Однако размеры компьютеров значительно уменьшились, они стали
дешевле и доступнее, появилось много алгоритмических языков (как универсальных,
так и специализированных), начались серьезные исследования в области
искусственного интеллекта, а сферы применения компьютеров существенно
расширились.
В 1960 году Френк
Розенблат, работавший в Корнелльской
лаборатории аэронавтики, создал первую систему
распознавания изображений — перцептрон «Марк-1», а
Джозеф Уайзенбаум из компании «Дженерал
Электрик» разработал программу «Элиза», которая
поддерживала текстовый диалог с собеседником на любую заложенную в нее тему.
К этому же периоду следует
отнести и зарождение интерактивной компьютерной графики, определившей,
например, применение компьютеров в области автоматизированного проектирования и
управления производством.
Так, в 1963
году Айвен Сазерленд
разработал программу Sketchpad (блокнот), которую
можно считать первым коммерческим проектом в области интерактивной компьютерной
графики, в 1964 году Дугласом Энгельбартом было
изобретено первое ручное устройство ввода — манипулятор «мышь», а в 1965 году
компания IBM выпустила первый коммерческий графический терминал IBM 2250,
созданный специально для конструкторов автомобильной промышленности.
Компьютеры третьего поколения (1965-1975)
В компьютерах третьего поколения
уже использовались интегральные микросхемы, что привело к радикальному
уменьшению габаритов, а развитие сетевых технологий и реализация доступа с
удаленных терминалов сделали компьютеры еще более доступными.
Продолжились исследования и в
области искусственного интеллекта. В 1962 году созданная Артуром Сэмюэлем программа по игре в шашки смогла потягаться с
чемпионом-человеком.
В начале 60-х был изобретен
модем, который в 1967-м был существенно усовершенствован Джоном Ван Гином из Станфордского
научно-исследовательского института, а в 1970-м под руководством уже
упоминавшегося изобретателя мыши Энгельбарта была
отмечена первая крупномасштабная реализация электронной почты. Там же был создан
первый многооконный интерфейс пользователя, а в 1969-м Алан Кей
в лаборатории компании Xerox в Пало-Альто разработал
первый графический интерфейс.
Параллельно развивалась
компьютерная графика. В 1968 году на космическом аппарате «Маринер-6» была установлена
первая система растрового сканирования, данные с которой передавались на Землю,
обрабатывались компьютером IBM и выводились на экран графического монитора.
В мире наблюдался все больший
интерес к задачам искусственного интеллекта. В 1974 году состоялся
международный шахматный турнир машин, снабженных соответствующими программами.
Как известно, победу на этом турнире одержала советская машина с шахматной
программой «Каисса».
Начиная с 1976 года ученые вели
работы по созданию протокола TCP/IP, который со временем стал одним из наиболее
популярных протоколов сетевого взаимодействия и стандартом де
факто для реализации глобальных сетевых соединений благодаря открытости,
масштабируемости и предоставлению одинаковых
возможностей глобальным и локальным сетям. К концу 70-х годов архитектура и
протоколы TCP/IP практически приобрели современный вид.
В те же годы появились первые
суперкомпьютеры семейства CRAY, которые привлекли внимание многочисленных
американских исследователей, стремившихся получить удаленный доступ к мощным
вычислительным ресурсам этих компьютеров. Таким образом, на повестке дня встал
вопрос о необходимости организации сетевого доступа к суперкомпьютерным
центрам, положивший начало бурному развитию локальных и глобальных сетей.
Компьютеры четвертого поколения (1970-1985)
Начало 70-х ознаменовалось
поистине революционными преобразованиями в элементной базе компьютеров: в 1971
году по заказу производителя калькуляторов компании Busicom
корпорация Intel разработала первый коммерчески
доступный микропроцессор Intel 4004, открывший эру
микропроцессоров и микрокомпьютеров. Так в начале 70-х появились компьютеры
четвертого поколения, созданные на базе микропроцессоров, и, что особенно
важно, процесс их производства удалось настолько удешевить, что сами компьютеры
стали доступны рядовым пользователям, то есть стали персональными, и началось
их массовое производство и потребление. Появление первого цифрового
микрокомпьютера MITS 816, доступного для персонального использования, относят к
1972 году, но первый полнофункциональный персональный компьютер Alto, укомплектованный монитором и мышью, появился годом
позже, в уже упомянутой лаборатории компании Xerox в
Пало-Альто. А еще одним годом позже, в марте 1974-го, в журнале QST была
опубликована первая реклама персонального компьютера в прессе.
Однако первые персональные
компьютеры больше напоминали детские конструкторы — как первый выставленный на
продажу знаменитый комплект для сборки персонального компьютера Mark-8. И
только в 1975 году в продажу поступил первый персональный компьютер массового
производства Altair 8800, который имел все
необходимое и даже был оснащен интерпретатором с алгоритмического языка BASIC.
Как известно, этот интерпретатор написали Билл Гейтс и Поль Ален, так что 5
сентября 1975 года с тех пор считается официальным днем рождения компании Microsoft.
Первый персональный компьютер
IBM (IBM Portable Computer)
появился тогда же, но был очень дорогим и неудобным в использовании, поэтому
широкого распространения не получил. Это был портативный компьютер с ленточным
устройством ввода-вывода и крошечным дисплеем. А вот первым полнофункциональным
и в высшей степени успешно продаваемым персональным компьютером стал Apple II, созданный Стивом Джобсом и Стивом Возняком годом
позже. Его разработка производилась в гараже двух друзей-изобретателей с
1974-го по 1976 год, но затем была выполнена на коммерческой основе, став
чрезвычайно популярной после выпуска. Именно этот компьютер положил начало
тенденции всеобщей компьютеризации и сделал возможным применение компьютеров
буквально во всех областях человеческой деятельности.
Первый успешно продаваемый персональный
компьютер IBM PC появился лишь пятью годами позже — в 1981-м, но именно
компания IBM революционизировала компьютерную индустрию «персоналок», показав
пример расширяемой архитектуры, называемой также «открытой», которая обеспечила
пользователям возможность добавлять все новые и новые компоненты к их
компьютерам без замены целого устройства.
Именно благодаря возможной
расширяемости и открытости архитектуры сторонние изготовители быстро наладили
производство различной периферии (в том числе и жестких дисков), которая добавила IBM PC новые возможности. А появление
текстовых процессоров и электронных таблиц заложило основу для офисного и
домашнего использования компьютера.
Компьютеры этой серии стали
настолько популярны, что многие изготовители начали копировать проект IBM,
ставший промышленным стандартом, а с выпуском нового компьютера IBM XT
произошел настоящий взрыв в индустрии персональных компьютеров.
К 1981 году относится и
появление первых успешно продаваемых переносных микрокомпьютеров с экраном,
дисководами и сумкой для переноса (то есть прообразов современных ноутбуков).
Первым был Osborne 1 корпорации Osborne
Computer Corp, а за ним
последовала модель IBM 5155 (Personal Portable Computer).
При этом персональные компьютеры
инициировали и взрывное развитие коммуникаций, и появление настольных устройств
с потенциальной возможностью коммуникаций при помощи модемного подключения дало
мощный толчок развитию сетевых технологий и модемной связи.
Наряду с созданием дешевых ПК в
это время совершенствовались мощные многопроцессорные системы
и продолжала развиваться компьютерная графика (в созданном в 1977 году
кинофильме Джорджа Лукаса «Звездные войны» было
использовано 90 секунд компьютерной графики).
В 1976 году начались разработки
по реализации цветной растровой графики, появились первые интегрированные текстово-графические дисплеи. Продолжались работы в области
искусственного интеллекта. В 1976 году группа из Иллинойсского
университета создала экспертную систему (программа AQ11 могла ставить диагноз
на основе распознавания признаков болезни).
Компьютеры пятого поколения (1985 — и по сей день)
Компьютеры нынешнего поколения
отличаются от предыдущих главным образом широкими коммуникационными
возможностями и повышением степени интеграции полупроводников элементной базы
(сверхвысокая интеграция). В 1986 году магистральная сеть NSFNET объединила пять
суперкомпьютерных центров, открыв широкому кругу исследователей доступ к мощным
вычислительным ресурсам. Прежде, из-за бюрократических проблем, эта задача не
могла быть решена, что и привело к появлению NSFNET. Большое число
университетов и исследовательских центров, в том числе за пределами США,
выразили желание подключиться к этой сети. Для сокращения платы за
использование междугородних линий связи было решено развивать систему
региональных сетей, объединяющих компьютеры внутри какого-то региона и имеющих
выходы на подобные сети в соседних областях. При такой конфигурации все
компьютеры являются равноправными и имеют связь по цепочке через соседние
компьютеры как друг с другом, так и с суперкомпьютерами. Таким образом, начиная
с 1986 года можно говорить о становлении Глобальной компьютерной сети Интернет.
С середины 80-х начало
значительно расти количество программ для домашнего применения. Появились
различного рода развивающие и обучающие программы, а
сеть Интернет, перекинувшись из США в Европу, начала быстро распространяться по
всему миру. В 1988 Интернет стал международной сетью — к нему присоединились
Канада, Дания, Финляндия, Франция, Норвегия, Швеция и т.д. Появились новые
службы Глобальной сети.
К началу 90-х сеть Интернет
объединяла уже сотни отдельных сетей в США и Европе. К Интернету помимо научных
институтов стали подключаться различные компании нефтяной, автомобильной и
электронной индустрии, а также телефонные компании.
В 1990 году была разработана
система Интернет-чата IRC (Internet
RelayChat), а в середине 90-х стали доступными
настольные видеоконференции.
В том же году был
разработан язык HTML, давший начало развитию WWW. В 1991 году Брюстер Кале предложил технологию и программное обеспечение
для поиска информации в Интернете WAIS — Wide Area Information Servers (до 1994 года был наиболее мощным инструментом
поиска благодаря возможности находить слова в текстах документов). В этом же
году Пауль Линднер и Марк Мак-Кахил разработали поисковую систему Gopher,
а в 1992 году появился графический браузер Mosaic от
компании NCSA, который вдохнул новую жизнь в WWW, обеспечив стремительный рост
популярности Интернета. В апреле 1994 года была образована корпорация Mosaic Communications, изменившая
в ноябре того же года свое название на Netscape Communications, Inc. В том же
году эта компания выпустила версию популярного Web-браузера Netscape
Navigator (в нем, в частности, появился механизм cookies, позволяющий отслеживать действия клиентов в
Интернете). За пять лет, с 1994-го по декабрь 1999 года, появилось примерно 10
млн. сайтов и сотни тысяч людей освоили новую специальность — Web-дизайнер.
Динамика роста
Web-сайтов в сети Интернет
Тем временем компьютеры постепенно
становились все более компактными, а на рынке появились карманные варианты —
PDA (Personal Digital Assistant).
Начиная с 1994
года в Интернете стали
появляться торговые центры; для бизнеса открылся первый виртуальный кибербанк. Однако это не мешало развитию изначальных
функций Сети, направленных на осуществление связей между научными
центрами. Так, в 1994 году была создана Трансевропейская
научно-исследовательская и образовательная ассоциация TERENA, образованная
представителями 38 стран для «участия в распространении и получении
высококачественной международной информации и развития телекоммуникационной
инфраструктуры в целях развития науки и образования».
В середине 90-х Интернет и
бизнес в Сети попадают в центр внимания всей компьютерной индустрии, а
регистрация доменных имен перестает быть бесплатной процедурой. Сеть стала
использоваться в секторе финансовых услуг в качестве средства связи — для
быстрого приема большого количества заказов. Возникли системы электронной
торговли с возможностью фактически прямого доступа к участию в торгах.
Параллельно развивался Интернет-банкинг. В 1999 году
появился первый полностью сетевой банк, осуществляющий всю полноту сервиса в
Сети, — First Internet Bank of Indiana.
С помощью этих систем клиент, не покидая дома, офиса или любого другого места,
мог распоряжаться своими средствами, находящимися в банке. В Интернете стали
возникать различные платежные системы. Началось все с обычных карточных
моделей, а со временем появились и различные системы электронных денег.
Мультимедийные компьютеры стали стандартом де факто, а искусственный интеллект достиг такого уровня
развития, что компьютер IBM Deep Blue обыграл чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова.
С 1999 года в ряде стран
появляются так называемые Интернет-дома — пилотные проекты, в которых всеми электронными устройствами
можно управлять дистанционно из любой точки в мире, где есть доступ в
Интернет.
Параллельно с развитием
Интернета в конце столетия шло развитие суперкомпьютерной техники, позволяющей
решить глобальные задачи. Так, например, в 2000 году была решена «задача века»
— расшифрован геном человека. Этой теме посвящена
отдельная статья данного спецвыпуска.