ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
совокупность
технич. и матем. средств, методов и приёмов, используемых для облегчения
и ускорения решения трудоёмких задач, связанных с обработкой информации,
в частности числовой, путём частичной или полной автоматизации вычислит,
процесса; отрасль техники, занимающаяся разработкой, изготовлением и эксплуатацией
вычислительных
машин.
Задачи, связанные с исчислением времени,
определением площадей зем. участков, торговыми расчётами и др., относятся
к древнейшим периодам человеческой культуры. Первые примитивные устройства
для механизации вычислений абак, кит. счёты и матем. правила решения
простейших вычислит, задач появились за сотни лет до н. э. Вычислит, устройства,
такие, напр., как шкала Непера, логарифмическая линейка, арифметич.
машина франц. учёного Б. Паскаля - предшественница арифмометра, были
известны уже в 17 в. Пром. революция 18-19 вв., характеризующаяся бурным
для того времени ростом средств произ-ва и его механизацией, дала толчок
и развитию В. т. Это обусловливалось прежде всего необходимостью выполнения
сложных расчётов при проектировании и строительстве кораблей, сооружении
мостов, топографич. работах, усложнением финанс. операций и т. п. При этом
сложность и количество задач возросли настолько, что решение их в необходимые
сроки без механизации самого вычислит, процесса часто оказывалось невозможным.
Тогда на смену примитивным счётным устройствам пришли планиметры Дж.
Германа и Дж. Амслера, арифмометр В. Т. Однера и др.
В 1833 англ, учёный Ч. Беббидж разработал
проект "аналитической машины"- гигантского арифмометра с программным управлением,
арифметич. и запоминающим устройствами. Однако полностью осуществить свой
проект ему не удалось, гл. обр. из-за недостаточного развития техники в
то время; материалы об этой машине были опубликованы лишь в 1888, уже после
смерти автора. Исследования Беббиджа лишь спустя 100 лет привлекли внимание
инженеров, но математики отметили их сразу. В 1842 итал. математик Менабреа
опубликовал записи лекций Беббиджа, прочитанных в Турине и посвящённых
"аналитической машине".
Практическое развитие В. т. в 19 и в нач.
20 вв. связано гл. обр. с постройкой аналоговых машин (см. Аналоговая
вычислительная машина), в частности первой машины для решения дифференциальных
уравнений акад. А. Н. Крылова (1904). В 1944 в США была построена ЦВМ с
программным управлением "МАРК-1" на электромагнитных реле; её изготовление
стало возможным благодаря накопленному опыту эксплуатации телефонной аппаратуры,
счётноаналитических и счётно-перфорационных машин.
Резкий скачок в развитии В. т.- создание
в середине 40-х гг. 20 в. электронных цифровых вычислительных магиин
(ЭЦВМ)
с программным управлением. Применение электронных ЦВМ существенно расширило
круг задач; возможными стали такие вычисления, к-рые ранее были невыполнимы,
т. к. требуемое для этого время превышало продолжительность человеческой
жизни. Произ-во электронных ЦВМ росло чрезвычайно быстро: первая (и единственная)
машина "ЭНИАК" была создана в США в 1946, а уже к 1965 мировой парк насчитывал
свыше 50 тыс. ЦВМ различного назначения. Столь же быстро совершенствовались
технич. параметры электронных ЦВМ; в сотни и тысячи раз возросли их быстродействие
и объёмы памяти.
Первая советская электронная ЦВМ "МЭСМ"
(малая электронная счётная машина) была построена в АН УССР в 1950 под
рук. акад. С. А. Лебедева. В 1953 в Ин-те точной механики и вычислит, техники
также под рук. Лебедева была создана БЭСМ, ставшая предшественницей
серии отечеств, электронных ЦВМ ("Минск", "Урал", "Днепр", "Мир" и др.).
Быстрое совершенствование В. т. неразрывно
связано с интенсивным развитием электронной техники: первые ЭВМ были ламповыми,
однако уже через неск. лет достижения в технике полупроводников позволили
полностью перейти на полупроводниковое исполнение, а с нач. 60-х гг. 20
в. приступить к микроминиатюризации схем и элементов ЭВМ, что существенно
повышает их быстродействие и надёжность, уменьшает габариты и потребляемую
мощность, удешевляет произ-во.
Наиболее существенно применение средств
В. т. в системах автоматич. управления при сборе, обработке и использовании
информации с целью учёта, планирования, прогнозирования и экономич. оценки
для принятия научно обоснованных решений. Подобные системы управления могут
быть как большими системами, охватывающими всю страну, район, к.-л.
отрасль пром-сти в целом или группу специализированных предприятий, так
и локальными, действующими в пределах одного завода или цеха.
В. т. широко используется в совр. системах
обработки информации, для быстрого и точного определения координат кораблей,
подводных лодок, самолётов, космич. объектов и т. п. Особой областью применения
В. т. являются информац. поисковые системы, обеспечивающие механизацию
библиотечных и библиографич. работ и способствующие ликвидации огромных
справочных картотек. Быстро расширяющейся сферой применения В. т. является
также работа банков, сберегательных касс и др. финанс. учреждений, где
использование ЦВМ позволяет централизованно выполнять все расчётные операции.
Возрастающее значение В. т. для нужд нар.
х-ва и приближение её к потребителям, к-рые не являются специалистами в
области В. т., предъявляют всё более высокие требования к программам ЭВМ.
Разработка программ и программирование становится существ, фактором,
определяющим возможности дальнейшего расширения сферы применения В. т.
Уже в кон. 60-х гг. стоимость математического обеспечения ЦВМ превысила
стоимость материальной части и имеется тенденция дальнейшего его увеличения.
Для выполнения простых вычислит, операций используют ЦВМ с жёсткой программой
(напр., электронные арифмометры, выполняющие арифметич. действия и вычисление
простейших функций) и средства малой механизации счётных работ (кассовые
аппараты, счётноаналитич. машины и т. п.).
Уже первые электронные ЦВМ показали принципиальную
возможность производить вычисления с такой скоростью, к-рая превышает скорость
рассчитываемого физ. процесса. Это позволяет не только предсказывать возможные
отклонения в процессе, но и своевременно корректировать их, вмешиваться
в ход процесса, т. е. управлять им (см. Автоматизация производства).
Совр. науч.-технич. прогресс характеризуется
прежде всего не только высокой производительностью и научной орг-цией труда,
но и широкой механизацией и автоматизацией умственной деятельности человека.
Алгоритмизация умственной деятельности человека потребовала интенсивной
разработки новых разделов математики, особенно матем. моделирования,
логики,
лингвистики и психологии, создания спец. матем. методов анализа, физ.,
биол. и социальных процессов, матем. исследование к-рых было ранее невозможно.
ЭВМ - наиболее мощное средство В. т., появившееся
в результате всё увеличивающейся осознанной обществ, потребности в повышении
эффективности человеческого труда, стало основной, важнейшей технич. базой
кибернетики.
Электронные вычислит, и управляющие машины открывают широчайшие возможности
в области переработки громадных объёмов информации в кратчайшие сроки.
Лит.: Лебедев С.А., Электронные
вычислительные машины, М., 1956; Бут Э. и Бут К., Автоматические цифровые
машины, пер. с англ.. М., 1959; Китов А. И. иКриницкий Н. А., Электронные
вычислительные
машины, 2 изд., М., 1965; Л е д л и Р. С., Программирование и использование
цифровых вычислительных машин, пер. с англ., М., 1966; Информация. [Сб.
ст.], пер. с англ., под ред. А. В. Шилейко, М., 1968; К о р н Г., Корн
Т., Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины, пер.
с англ., ч. 1-2, М., 1967-68; Morrison Ph. and Моггisоn E. [ed.], Charles
Babbage and his calculating engines, N. Y., [1961]; Sackman H., Computers,
system science and evolving society, N. Y., [1967]. Д.Ю.Панов.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я