– А вот и Тимроб, – услышав звонок в дверь, обрадовался Перчел. – Видишь, сколько у меня компьютеров, и во многих из них уже есть ты, – проявил гостеприимство ученый и сразу обозначил тему для разговора. – История компьютеров невероятно захватывающая.
А если смотреть на хронологию событий, компьютер был создан значительно раньше смартфона. Оказывается, его происхождение уводит нас в далекое прошлое. Правда, прапрародители этого устройства выглядели весьма необычно. И до сих пор нет однозначного ответа, можно ли их отнести к категории компьютера. Ну что? Интересно?
Перчел посмотрел на Тимроба. Тот выглядел как ученик профессора, смущенный и шумный. Ученый улыбнулся, ему понравилась реакция робота.
– Когда древние люди начали торговать, возникла необходимость правильно считать деньги. Поначалу они пользовались пальцами. Этот метод имел очевидное ограничение – количество пальцев не подходило для подсчета больших чисел. Поэтому торговцы стали делать насечки на деревянных, каменных и костяных табличках.
Считается, что в третьем тысячелетии до нашей эры в Древнем Вавилоне (ныне руины в 90 км от Багдада – столицы Ирана) – политическом, экономическом и культурном центре того времени придумали механическое устройство для выполнения простых арифметических действий – сложения и вычитания.
На древнегреческом изобретение называли «абак», на латинском – «абакус» или просто счетная доска. Она представляла собой набор костяшек, перемещающихся в полозковых углублениях абака – пластина из бронзы, слоновой кости или камня. Это был некий прообраз счетов, которые появились через тысячи лет! В течение XX века их использовали продавцы в магазинах или бухгалтеры при расчете зарплаты. Индейцы Южной Америки для учета расходов и доходов пользовались сложными веревочными сплетениями и узелками. Их изготавливали из шерсти ламы (разновидность верблюда, только без горба и меньше ростом) или хлопка, которые обматывали вокруг палочек. Такое счетное устройство называлось юпаной. Фактически это была разновидность абака.
Тимроб слушал Перчела завороженно, но все-таки решил его перебить:
– Получается, что какая-то доска, называемая абаком, была моим прапрародителем? До чего смешно и верится с трудом, – сказал Тимроб с удивлением и грустью.
Перчел снисходительно посмотрел на робота:
– А ты думал, большие открытия происходят сразу? Нет, друг, нам все доставалось с трудом и не сразу. Да и мозг наш тоже учился работать постепенно.
Человек всегда стремился сделать свою жизнь удобной. И не только в обустройстве жилья, приготовлении пищи, одежде и передвижении по земле. Знаешь, человек ведь по своей природе ленив. Ему лень было считать в уме, ведь это так утомительно, да и не каждый мог считать. Поэтому он постоянно искал способы упростить повседневные занятия. Хотя затишье между изобретениями иногда исчислялось столетиями.
В Китае в 500-х годах до новой эры появился более «современный» вариант абака с косточками на соломинках. С тех пор прошло еще более двух тысяч лет, прежде чем были созданы реальные конструкции, упрощающие выполнение арифметических действий. Только в 1623 году немецкий ученый Вильгельм Шиккард разрабатывает устройство на основе шестеренок для сложения и вычитания больших чисел. Кто изобрел шестеренку – доподлинно неизвестно, но это наверняка был один из Перчелов. Кстати, широко ее использовали для орошения земель в Древнем Египте. Устройство состояло из деревянного зубчатого колеса с большим числом ковшей и приводилось в движение быками. Историки определили, что шестеренка была известна уже Архимеду[2] в IV веке до н. э.
Чуть позже Вильгельма Шиккарда француз Блез Паскаль создает механическую суммирующую машину, наполненную связанными друг с другом многочисленными шестеренками. С ее помощью можно было складывать числа, вращая колесики с делениями от нуля до девяти. Они были соединены друг с другом таким образом, что избыток над девяткой переносился на следующее колесико, продвигая его на единицу вперед. Были отдельные колесики для единиц, десятков, сотен. Машина не могла выполнять никаких других арифметических действий, кроме сложения. Вычитать, умножать или делить на ней можно было лишь путем многократного сложения или вычитания. Этот принцип связанных колес, изобретенный Блезом Паскалем, стал основой для вычислительных устройств следующих трех столетий. В 1673 году немецкий математик Готфрид Лейбниц построил счетное устройство – арифмометр, способный выполнять не только операции сложения, вычитания, но и деления и умножения чисел. Кто бы мог подумать, что шестеренки будут применяться для расчетов.
Арифмометр, конечно, совершенствовался. В 1878 году русский математик Пафнутий Львович Чебышёв создает первый арифметический аппарат непрерывного действия. Эта вычислительная машина выполняла сложение и вычитание многозначных чисел. Чуть позже появляется удобная для счета разновидность арифмометра, разработанная русским механиком шведского происхождения Вильгодтом Однером. На его основе в СССР создали арифмометр «Феликс», которым пользовались практически до конца XX века.
Первые компьютеры также назывались большими калькуляторами. Они уже были способны обрабатывать не только большие многозначные числа, но и другие данные, например, буквы и звуки. Однако эти данные все равно преобразовывались в числа и уже потом обрабатывались. Поэтому даже сегодня компьютер остается вычислительной машиной.
На этих словах Тимроб заерзал, показывая, что пора дать ему слово. Он догадывался, о чем будет говорить Перчел. Но ученый жестом призвал робота к молчанию и продолжил рассказ:
– Перелом в создании компьютера наступил в 1890 году, когда американский инженер Герман Холлерит изобрел электромеханическую машину для автоматической обработки числовой и буквенной информации, записанной на перфокартах. Эта карта представляет собой тонкий прямоугольный лист из картона, в котором хранится информация в виде кодового расположения круглых отверстий. Позже для удобства отверстия в перфокартах стали делать прямоугольной формы. Необходимые буквы и цифры в карточках пробивались с помощью пантографа – устройства, созданного для пробивания отверстий в определенных местах. Таким образом, в каждой карточке была зашифрована конкретная информация. Пачка карт вставлялась в лоток машины, происходила их сортировка, считывание информации, и велся подсчет количества перфокарт, имеющих заданную комбинацию признаков. Интересный факт: машину Германа Холлерита применили во время переписи населения в США в 1890 году. Тимроб, представляешь, ручная обработка информации переписи 1880 года длилась восемь лет, а благодаря устройству Холлерита предварительные результаты были получены всего за шесть недель. В Российской империи в 1897 году первая всеобщая перепись населения также была проведена с помощью этой машины.
А знаешь, Тимроб, где еще до компьютеров применили перфокарты? Не поверишь, в ткацком деле. Впервые перфорированная лента бумаги была задействована в ткацком станке, созданном в далеком 1725 году французом Базилем Бушоном. Спустя всего три года, в 1728 году, Жан Филип Фалькон вместо ленты начал применять перфокарты, как и французский изобретатель Жозеф Жаккар, который в 1804 году создал механический станок, работавший от тех же перфокарт. Система крючков и иголок позволяла создавать индивидуальную нитяную основу, а картонные карточки с отверстиями – «запоминать» узор. На машине Жозефа Жаккара можно было создавать замысловатые тканые узоры, почти невозможные при ручной работе.
Ну что, Тимроб, ты, наверное, уже догадался, технология Жаккара помогла будущему изобретению компьютера. Никогда не знаешь, что может стать основой изобретения. Человеческий мозг – загадка даже сейчас. Как будет работать мысль ученого? На какие достижения науки он будет опираться? Предсказать невозможно. Тем более в то время еще не было Интернета, и об изобретении в одной стране становилось известно в другой спустя месяцы, а то и годы. Я вижу, что ты весь извелся, потерпи еще чуть-чуть, и будет твоя очередь.
