누가 컴퓨터를 발명 했습니까? 컴퓨터는 언제 처음 발명되었고 어떻게 발명 되었습니까? 컴퓨터의 역사

컴퓨터는 우리가 원할 때마다 처리하는 정보를 저장하고 반환 할 수있는 장치입니다. 오늘날의 컴퓨터는 프로그램이라고하는 일반화 된 프로세스 집합을 추적 할 수 있습니다. 이러한 프로그램을 통해 컴퓨터는 다양한 작업을 수행 할 수 있습니다. 하드웨어, 운영 체제 (주 소프트웨어) 및 "전체"작동에 필요하고 사용되는 주변 장치를 포함하는 완전한 컴퓨터를 컴퓨터 시스템이라고 할 수 있습니다. 이 용어는 연결되어 함께 작동하는 컴퓨터 그룹, 특히 컴퓨터 네트워크 또는 컴퓨터 클러스터에도 사용할 수 있습니다. 최초의 전기 컴퓨터는 ENIAC입니다.

컴퓨터는 역사를 통틀어 다양한 형태로 등장했습니다. 20세기 중반 최초의 컴퓨터는 큰 방만한 크기였으며 오늘날의 컴퓨터보다 수백 배 더 많은 전력을 소비했습니다. 21세기 초에는 컴퓨터가 손목시계에 들어갈 수 있고 작은 배터리로 작동할 수 있습니다. 그들이 그렇게 작게 제조될 수 있는 주된 이유는 1969년에 매우 작은 공간에 포장될 수 있는 회로가 반도체로 만들어질 수 있었기 때문입니다. 오늘날 우리가 사용하는 컴퓨터는 컴퓨터의 첫 번째 프로세서 타이틀인 Intel의 4004 이후 추진력을 얻었습니다. 우리 사회는 개인용 컴퓨터와 그에 상응하는 휴대용 노트북 컴퓨터를 정보화 시대의 상징으로 인식하고 컴퓨터라는 개념과 동일시했다. 그들은 오늘날 널리 사용됩니다. 컴퓨터의 기본 작동 원리는 이진수 시스템, 즉 0과 1로만 구성된 인코딩입니다.

원하는 소프트웨어를 저장하고 언제든지 실행할 수있는 기능은 컴퓨터를 다용도로 만들고 계산기와 구별하는 주요 기능입니다. Church-Turing 논문은 이러한 다양성을 수학적으로 표현한 것이며 모든 컴퓨터가 다른 컴퓨터의 작업을 수행 할 수 있음을 강조합니다. 따라서 포켓 컴퓨터에서 슈퍼 컴퓨터에 이르기까지 복잡성에 관계없이 메모리와 시간 제한없이 모두 동일한 작업을 수행 할 수 있습니다.

컴퓨터의 역사

과거에 "컴퓨터"로 알려진 많은 장치는 오늘날의 기준으로 이러한 정의를받을 자격이 없습니다. 시작시 컴퓨터 sözcü그것은 계산 과정을 용이하게하는 객체에 주어진 이름이었습니다. 이 초기 기간의 컴퓨터 예로는 숫자 구슬 (abacus)과 Antikitera Machine (BC 150 ~ BC 100)이 있습니다. 수세기 후 중세 말의 새로운 과학적 발견에 비추어 볼 때 유럽 엔지니어가 개발 한 일련의 기계 컴퓨팅 장치 중 첫 번째 장치는 Wilhelm Schickard (1623)에 속합니다.

그러나 이러한 장치는 소프트웨어 (또는 설치 가능)가 아니기 때문에 오늘날의 컴퓨터 정의를 충족하지 않습니다. 1801 년 Joseph Marie Jacquard가 직조기의 프로세스를 자동화하기 위해 제작 한 천공 카드는 제한적이지만 컴퓨터 개발 과정에서 소프트웨어 (설치)의 첫 번째 흔적 중 하나로 간주됩니다. 사용자가 제공 한 이러한 카드 덕분에 직기는 카드의 구멍으로 설명 된 그림에 맞게 작동을 조정할 수 있습니다.

1837 년 Charles Babbage는 최초의 완전한 소프트웨어 지원 기계 컴퓨터를 개념화하고 설계했으며,이를 분석 엔진 (분석 엔진)이라고합니다. 그러나 그는 재정적 이유와 작업을 완료 할 수 없기 때문에이 기계를 개발할 수 없었습니다.

최초의 대규모 펀치 카드 사용은 1890 년 Herman Hollerith가 회계 거래에 사용하기 위해 설계 한 계산기였습니다. 당시 Hollerith가 제휴 한 비즈니스는 IBM이었으며, IBM은 다음 해에 글로벌 컴퓨터 거물로 변모 할 것입니다. 19 세기 말에는 펀치 카드, 부울 대수, 우주관 및 텔레타이프 장치와 같은 컴퓨팅 하드웨어 및 이론의 발전에 크게 기여할 응용 프로그램 (기술)이 등장하기 시작했습니다.

20 세기 초반에는 점점 더 복잡 해지는 아날로그 컴퓨터로 많은 과학적 요구 사항이 충족되었습니다. 그러나 그들은 여전히 ​​오늘날 컴퓨터의 무오성 수준과는 거리가 멀었습니다.

컴퓨팅 애플리케이션은 1930 년대와 1940 년대에 걸쳐 계속해서 향상되었으며, 디지털 전자 컴퓨터의 출현은 전자 회로가 발명 된 이후 (1937 년)에만 발생했습니다. 이 기간의 중요한 작품은 다음과 같습니다.

• Konrad Zuse의 "Z 머신". Z3 (1941)은 이진수로 작동하고 실수로 작동 할 수있는 최초의 기계입니다. 1998 년에 Z3는 Turing과 호환되는 것으로 판명되어 최초의 컴퓨터라는 타이틀을 획득했습니다.
• Atanasoff-Berry Computer (1941)는 스페이서 튜브를 기반으로하며 이진수 기반과 커패시터 기반 메모리 하드웨어를 사용했습니다.
• 영국 제 Colossus 컴퓨터 (1944)는 제한된 펌웨어 (설치 가능성)에도 불구하고 수천 개의 튜브 사용이 충분히 신뢰할 수 있음을 보여주었습니다. II. 그것은 제 XNUMX 차 세계 대전에서 독일군의 비밀 통신을 분석하기 위해 사용되었습니다.
• 구성 가능성이 제한된 컴퓨터 인 Harvard Mark I (1944).
• 미 육군에 의해 개발 된 ENIAC (1946)는 소수 자릿수를 기반으로하며 최초의 범용 전자 컴퓨터라는 제목을 가지고 있습니다.

ENIAC의 단점을 파악한 개발자는 더 유연하고 우아한 솔루션을 개발하고 현재 숨겨진 소프트웨어 아키텍처 또는 더 일반적으로 폰 노이만 아키텍처로 알려진 것을 제안했습니다. John von Neumann (1945)의 출판물에서이 디자인을 처음 언급 한 후이 아키텍처를 기반으로 개발 된 최초의 컴퓨터가 영국 (SSEM)에서 완성되었습니다. XNUMX 년 후 동일한 아키텍처를 인수 한 ENIAC는 EDVAC로 명명되었습니다.

이 아키텍처와 호환되는 오늘날의 거의 모든 컴퓨터에서 컴퓨터는 sözcü하루의 정의로도 사용됩니다. 따라서이 정의에 따르면 과거의 장치는 컴퓨터로 간주되지 않지만 역사적 맥락에서는 여전히 장치라고합니다. 컴퓨터 구현은 1940 년대 이후 근본적인 변화를 겪었지만 대부분은 폰 노이만 아키텍처에 충실했습니다.

1950년대 내내 우주관 기반 컴퓨터가 사용된 후 1960년대에는 더 빠르고 저렴한 트랜지스터 기반 컴퓨터가 보편화되었습니다. 이러한 요인의 결과로 컴퓨터는 전례 없는 수준으로 대량 생산에 투입되었습니다. 1970년대에는 집적 회로의 구현과 인텔 4004와 같은 마이크로프로세서의 개발 덕분에 비용 절감뿐만 아니라 성능과 안정성이 다시 한 번 크게 향상되었습니다. 1980년대에 컴퓨터는 세탁기와 같은 일상 생활의 많은 기계 장치의 제어 장비에 자리를 잡기 시작했습니다. 같은 기간에 개인용 컴퓨터가 인기를 얻고 있었습니다. 마지막으로 1990년대 인터넷의 발달로 컴퓨터는 텔레비전, 전화기와 같은 일상적인 장치가 되었습니다.

폰 노이만 아키텍처에 따르면 컴퓨터는 네 가지 주요 구성 요소로 구성되며 컴퓨터에는 산술 논리가 있습니다.

기억

컴퓨터의 메모리는 숫자를 포함하는 일련의 셀로 생각할 수 있습니다. 각 셀에 쓸 수 있으며 내용을 읽을 수 있습니다. 각 셀에는 고유 한 주소가 있습니다. 예를 들어 한 명령은 셀 번호 34를 가진 셀 번호 5.689의 내용을 추가하고 셀 78에 배치하는 것입니다. 포함 된 숫자는 무엇이든, 숫자, 명령, 주소, 문자 등이 될 수 있습니다. 이를 사용하는 소프트웨어 만이 콘텐츠의 특성을 결정합니다. 오늘날 대부분의 컴퓨터는 이진수를 사용하여 데이터를 저장하고 각 셀에는 8 비트 (예 : XNUMX 바이트)가 포함될 수 있습니다.

따라서 바이트는 255 개의 서로 다른 숫자를 나타낼 수 있지만 0에서 255까지 또는 -128에서 +127까지만 가능합니다. 나란히 배열 된 여러 바이트 (일반적으로 2, 4 또는 8)를 사용하면 훨씬 더 큰 숫자를 기록 할 수 있습니다. 현대 컴퓨터의 메모리에는 수십억 바이트가 포함됩니다.

컴퓨터에는 세 가지 유형의 메모리가 있습니다. 프로세서의 레지스터는 매우 빠르지 만 용량이 매우 제한적입니다. 훨씬 느린 주 메모리에 액세스해야하는 프로세서의 요구를 충족시키는 데 사용됩니다. 메인 메모리는 랜덤 액세스 메모리 (REB 또는 RAM, 랜덤 액세스 메모리)와 읽기 전용 메모리 (SOB 또는 ROM, 읽기 전용 메모리)로 나뉩니다. 언제든지 RAM에 쓸 수 있으며 내용은 전원이 유지되는 동안에 만 보존됩니다. ROM에서만 읽고 미리로드 할 수있는 정보를 포함합니다. 강도에 관계없이이 내용을 보존합니다. 예를 들어 데이터 나 명령은 RAM에 있지만 컴퓨터 하드웨어를 규제하는 BIOS ROM에 있습니다.

메모리의 마지막 하위 유형은 캐시 메모리입니다. 프로세서에 있으며 주 메모리보다 빠르며 레지스터보다 용량이 더 큽니다.

입력 / 출력은 컴퓨터가 외부 세계에서 데이터를 교환하는 데 사용하는 도구입니다. 일반적으로 사용되는 입력 장치에는 키보드와 마우스가 있으며 출력에는 화면 (또는 뷰어, 모니터), 스피커 및 프린터가 있습니다. 반면 고정 디스크와 광 디스크는 두 가지 작업을 모두 수행합니다.

컴퓨터 네트워크

컴퓨터는 1950년대부터 여러 환경에서 정보를 조정하는 데 사용되었습니다. 미군의 (SAGE) 시스템은 그러한 시스템의 첫 번째 포괄적인 예였으며 (Sabre)와 같은 많은 특수 목적 상용 시스템을 개척했습니다. 1970년대에 미국 엔지니어들은 군대 내에서 수행된 프로젝트의 틀 내에서 컴퓨터를 서로 연결(ARPANET)하여 현재 컴퓨터 네트워크로 알려진 것의 토대를 마련했습니다. 시간이 지남에 따라 이 컴퓨터 네트워크는 군대와 학계에 국한되지 않고 확장되어 오늘날 Bilgisunar(인터넷 또는 일반 네트워크) 내부에 수백만 대의 컴퓨터가 생성되었습니다. 1990년대에는 스위스의 CERN 연구 센터에서 개발한 글로벌 네트워크(World Wide Web, WWW)라는 프로토콜, 이메일과 같은 응용 프로그램, 이더넷과 같은 저렴한 하드웨어 솔루션으로 컴퓨터 네트워크가 널리 보급되었습니다.

하드웨어

하드웨어의 개념은 컴퓨터의 모든 촉각 구성 요소를 포함합니다.

하드웨어 예

주변 장치 (입구 / 출구)	얘들	마우스, 키보드, 조이스틱, 브라우저
	출구	모니터, 프린터, 스피커
	둘 다	플로피 드라이브, 하드 디스크, 광디스크
링크 단위	짦은 거리	RS-232, SCSI, PCI, USB
	장거리 (컴퓨터 네트워크)	이더넷, ATM, FDDI

입력 / 출력 유닛

입력 / 출력은 데이터 처리 시스템의 서로 다른 기능 단위 (서브 시스템) 간의 통신을 가능하게하거나 이러한 인터페이스에 직접 정보 신호를 보낼 수 있습니다.

입력은 다른 장치의 신호입니다. 출력은 이러한 장치로 전송되는 신호입니다. I / O 장치는 사용자 (또는 다른 시스템)가 컴퓨터에 연결하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 키보드와 마우스는 컴퓨터 입력 장치입니다. 화면, 스피커 및 프린터는 컴퓨터의 출력 장치입니다. 다른 장치는 입력 및 출력 신호를 사용하여 컴퓨터에 연결합니다. 모뎀 및 연결 카드가 예일 수 있습니다.

키보드와 마우스는 사용자의 물리적 움직임을 입력으로 받아들이고 이러한 물리적 움직임을 컴퓨터가 이해할 수있는 수준으로 가져옵니다. 출력 장치 (예 : 프린터, 스피커, 화면)는 컴퓨터에서 생성 된 출력 신호를 입력 신호로 받아 사용자가보고 읽을 수있는 출력으로 변환합니다.

컴퓨터 아키텍처에서 중앙 처리 장치 (CPU)와 주 메모리는 컴퓨터의 핵심을 형성합니다. 메모리는 자체 명령으로 중앙 처리 장치의 데이터를 직접 읽고 중앙 처리 장치에 직접 데이터를 쓸 수 있기 때문입니다. 예를 들어 플로피 드라이브는 I / O 신호를 고려합니다. 중앙 처리 장치의 I / O 방법 제공은 저수준 컴퓨터 프로그래밍에서 장치 드라이버를 완성하는 데 도움이됩니다.

높은 수준의 운영 체제와 높은 수준의 프로그래밍을 통해 이상적인 I / O 개념과 기본 요소를 구분하여 운영 할 수 있습니다. 예를 들어, C 프로그래밍 언어에는 소프트웨어의 I / O를 구성하는 기능이 포함되어 있습니다. 이러한 함수를 사용하면 파일에서 데이터를 읽고 이러한 파일에 데이터를 쓸 수 있습니다.

소프트웨어

소프트웨어의 개념은 컴퓨터의 모든 비 물질 구성 요소를 설명합니다. 소프트웨어, 프로토콜 및 데이터는 모두 소프트웨어입니다.

소프트웨어

OS	유닉스 / BSD	UNIX V, AIX, HP-UX, Solaris (SunOS), FreeBSD, NetBSD, IRIX
	GNU / 리눅스	Linux 배포
	마이크로 소프트 윈도우	Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows CE, Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8 Windows 8.1 Windows 10
	DOS	DOS / 360, QDOS, DRDOS, PC-DOS, MS-DOS, FreeDOS
	맥 OS	맥 OS X
	임베디드 및 실시간 운영 체제	임베디드 운영 체제
도서관	멀티미디어	DirectX, OpenGL, OpenAL
	소프트웨어 라이브러리	C 라이브러리
데이터	커뮤니케이션 규칙	TCP / IP, Kermit, FTP, HTTP, SMTP, NNTP
	문서 형식	HTML, XML, JPEG, MPEG, PNG
사용자 인터페이스	그래픽 사용자 인터페이스 (WIMP)	Microsoft Windows, GNOME, KDE, QNX Photon, CDE, GEM
	텍스트 사용자 인터페이스	명령 줄, 셸
	Diğer
신청	사무실	워드 프로세서, 전자 출판, 프레젠테이션 소프트웨어, 데이터베이스 관리 시스템, 스프레드 시트, 회계 소프트웨어
	컴퓨터 액세스	스캐너, 이메일 클라이언트, 글로벌 웹 서버, 인스턴트 메시징 소프트웨어
	디자인	컴퓨터 지원 설계, 컴퓨터 지원 생산
	차트	셀룰러 그래픽 편집기, 방향성 그래픽 편집기, 3D 모델러, 애니메이션 편집기, 3D 컴퓨터 그래픽, 비디오 편집, 이미지 처리
	숫자 소리	디지털 사운드 편집기, 오디오 플레이어
	소프트웨어 공학	컴파일러, 번역기, 통역사, 디버거, 텍스트 편집기, 통합 개발 환경, 성능 검토, 변경 제어, 소프트웨어 구성 관리
	계략	전략, 어드벤처, 퍼즐, 시뮬레이션, 롤 플레잉, 쌍방향 소설
	Ek	인공 +, 바이러스 백신 소프트웨어, 문서 관리자