История компьютера. Основные ученые и их идеи

Начать. Это бесплатно
или Регистрация c помощью Вашего email-адреса
Rocket clouds
История компьютера. Основные ученые и их идеи создатель Mind Map: История компьютера. Основные ученые и их идеи

1. Лейбниц, Готфрид Вильгельм (1 Июня 1646-14 Ноября 1716)

1.1. История

1.1.1. В 1673 году Лейбниц изготовил механический калькулятор, в частности, чтобы облегчить труд своего друга астронома Христиана Гюйгенса. В машине Лейбница использовался принцип связанных колец суммирующей машины Паскаля, но Лейбниц ввел в нее подвижный элемент (прообраз каретки настольного калькулятора), позволивший ускорить повторение операции сложения, необходимое при перемножении чисел. Вместо колесиков и приводов в машине Лейбница находились цилиндры с нанесенными на них цифрами. Каждый цилиндр имел девять рядов выступов или зубцов. При этом первый ряд содержал один выступ, второй ряд — два выступа и так вплоть до девятого ряда, который содержал соответственно девять выступов. Цилиндры с выступами были подвижными и приводились в определенные положения оператором.

1.2. Идеи

1.2.1. *Лейбниц, независимо от Ньютона, создал математический анализ — дифференциальное и интегральное исчисления основанные на бесконечно малых. *Лейбниц создал комбинаторику как науку. *Он заложил основы математической логики. *Описал двоичную систему счисления с цифрами 0 и 1. *В механике ввёл понятие «живой силы» (прообраз современного понятия кинетической энергии) и сформулировал закон сохранения энергии. *В психологии выдвинул понятие бессознательно «малых перцепций» и развил учение о бессознательной психической жизни.

2. Буль Джордж (2 ноября 1815-8 декабря 1864)

2.1. История

2.1.1. Начиная с 1839 года, Буль стал посылать свои работы в кембриджский математический журнал. Его первая работа «Исследования по теории аналитических преобразований» касалась дифференциальных уравнений, алгебраических проблем линейной трансформации и концепции инвариантности. В своем исследовании 1844 года, опубликованном в «Философских трудах Королевского общества», он коснулся проблемы взаимодействия алгебры и исчисления. В том же году молодой ученый был награжден медалью Королевского общества за вклад в математический анализ. Вскоре после того, как Буль убедился, что его алгебра вполне применима к логике, в 1847 году он опубликовал памфлет «Математический анализ логики», в котором высказал идею, что логика более близка к математике, чем к философии. Эта работа была высоко оценена английским математиком Августом де Морганом. Благодаря этой работе Буль в 1849 году получил пост профессора математики Куинз-колледжа в графстве Корк, несмотря на то, что он даже не имел университетского образования.

2.2. Идеи

2.2.1. 1854 году он опубликовал работу "Исследование законов мышления, базирующихся на математической логике и теории вероятностей". Работы 1847 и 1854 годов дали рождение алгебре логики, или булевой алгебре. Буль первым показал, что существует аналогия между алгебраическими и логическими действиями, так как и те, и другие предполагают лишь два варианта ответов - истина или ложь, нуль или единица. Он придумал систему обозначений и правил, пользуясь которыми можно было закодировать любые высказывания, а затем манипулировать ими как обычными числами. Булева алгебра располагала тремя основными операциями - И, ИЛИ, НЕ, которые позволяли производить сложение, вычитание, умножение, деление и сравнение символов и чисел. Таким образом, Булю удалось подробно описать двоичную систему счисления. В своей работе "Законы мышления" (1854) Буль окончательно сформулировал основы математической логики.

3. Пирс Чарлз Сандерс (10 сентября-19 апреля 1914)

3.1. История

3.1.1. беждения или верования (beliefs) — это фактически правила для действия. Для выявления смысла любого утверждения достаточно определить способ вызываемого им поведения. Иными словами, прагматическая максима утверждает, что наша идея вещи есть идея ее чувственных последствий. Соответственно, понятие обо всех практических следствиях, которые могут быть произведены объектом, будет полным понятием этого объекта.

3.2. Идеи

3.2.1. Основные работы Пирса, связанные с ранним периодом развития прагматизма, следующие: «Вопросы относительно некоторых способностей, приписываемых человеку», 1868; «Некоторые последствия четырех неспособностей», тогда же; «Основания надежности», тогда же; «Закрепление верования», 1878; «Как сделать наши идеи ясными», тогда же. По мнению Пирса, мы действуем, веря в то, что наши действия приведут к желаемому результату. Когда результат не достигается, мы начинаем сомневаться в тех идеях, которые лежали в основании наших действий. Действия, направленные на преодоление сомнения, Пирс называет исследованием. Цель исследования -- достижение устойчивого верования, разделяемого каким-либо коллективом. То, что называют истиной, является общезначимым принудительным верованием, к которому пришло бы беспредельное сообщество исследователей данного сомнения, если бы этот процесс продолжался бесконечно. Так как бесконечный процесс не может быть завершен по определению, то, согласно Пирсу, арсенал истин, которыми располагает человечество, не что иное, как совокупность социально закрепленных верований, т. е. идей, успешно служащих нашим действиям. Существует, по Пирсу, четыре основных метода закрепления верований: упорства, авторитета, априорный метод и метод науки. Метод упорства, применяемый упрямцами, закрывающими глаза на очевидное, не может сделать их идеи социально значимыми. Сторонники метода авторитета эксплуатируют невежество, применяют насилие. Неэффективность такого метода видна из того, что ни одна из религий не устояла перед критикой. Сторонники априорного метода апеллируют к согласию с всеобщим разумом. На деле же оказывается, что это особенный разум того или иного философа. И только научный метод оказывается пригодным для того, чтобы закреплять наши верования.

4. Шеннон Клод (16 апреля 1916-24 февраля 2001)

4.1. История

4.1.1. С началом войны с Японией, в 1941 пришел в Bell Telephone Laboratories, где работал над шифровальными кодами, участвовал в создании систем противовоздушной обороны. В Bell трудился до 1972 и разрабатывал новые принципы функционирования телефонных станций. В 1948 опубликовал свой главый труд «Математическая теория связи», в которой представил свою унифицированную теорию передачи и обработки информации. Информация в этом контексте включала все виды сообщений, включая те, что передаются по нервным волокнам в живых организмах. Шеннон предложил измерять информацию в математическом смысле, сводя ее к выбору между двумя значениями, или двоичными разрядами, — «да» или «нет», заложив таким образом фундамент современной теории связи. Во всех коммуникационных линиях используется введенное Шенноном понятие «емкость канала». В 1956 он стал членом ученого совета Массачусетского технологического института. На досуге Шеннон увлекался созданием головоломок, именно он первым составил алгоритм решения головоломки «кубик Рубика».

4.2. Идеи

4.2.1. Достижения Клода Шеннона определили будущее информационного пространства. Он разработал фундаментальные законы передачи информации и теорию информации, которая складывалась с 6 концептуальных теорем: Теорема количественной оценки информации. Теорема рациональной упаковки символов при первичном кодировании. Теорема согласования потока информации с пропускной способностью канала связи без помех. Теорема согласования потока информации с пропускной способностью двоичного канала связи с помехами. Теорема оценки пропускной способности непрерывного канала связи. Теорема безошибочного восстановления непрерывного сигнал. Кроме этого, ученый создал в 1950 году мышку робота с зачатками искусственного интеллекта. Она могла ходить в лабиринте и находить выход.

5. Тьюринг Алан (23 июня 1912-7 июня 1954)

5.1. История

5.1.1. Сын колониального чиновника, служившего в Индии, Алан обучался в Шерборнской школе и в Кингс-колледже в Кембридже. Многие математики начала века были озабочены идеей исключения всех возможных математических ошибок путем создания алгоритма для установления истины. Однако математик Курт Гедель (1906-1978) затруднил эти попытки, доказав теоремы о неполноте (теоремы Геделя), из которых, в частности, следует, что не существует полной формальной теории, где были бы доказуемы все истинные теоремы математики. Он показал, что любая математическая теория является неполной, поскольку должны существовать теоремы, истинность которых не может быть доказана в пределах данной теории. Под воздействием идей Геделя Тьюринг начал разрабатывать алгоритмический метод, способный определить, является ли данная задача не имеющей решения с целью исключить такие задачи из математики. Однако вместо этого в своей работе «О вычислимых числах» (1936) он доказал, что не существует такого универсального метода для определения вычислимости, и, следовательно, в математике всегда будут задачи, не имеющие решения (в отличие от пока неразрешимых). Работа Тьюринга опровергла мнение Дэвида Хилберта и его школы о том, что любая математическая теория может быть выражена через набор аксиом и теорем.

5.2. Идеи

5.2.1. Он в сентябре 1948 года переводится в Манчестерский университет на номинальную должность заместителя директора лаборатории вычислительных машин. Но по факту Тьюринг был в математическом отделе английского математика Ньюмана и отвечал за программирование. Его звездный час настал в 1935–1936 годах, когда Тьюринг создал знаменитую на весь мир теорию «логических вычисляющих машин», которая вошла во все учебники по теории вычислений, основаниям математики и логике. В качестве подтверждения своей теории Алан продемонстрировал легендарную «машину Тьюринга» — это было простое устройство с программным управлением, пошаговыми действиями и памятью. Современные информационные системы, между прочим, используют данный алгоритм, как у машины Тьюринга.

6. Фон Нейман (3 декабря 1903- 8 февраля 1957)

6.1. История

6.1.1. Джон родился еврейской семье, его настоящее имя Янош Лайош Нойман (Janos Lajos Neumann). В 1913 году его отец добавил к фамилии аристократическую приставку фон. Янош изучал химию в Берлинском университете, в 1926 году получил диплом химика в Высшей технической школе в Цюрихе. В том же году в Будапештском университете он стал доктором философии, защитив диссертацию по теории множеств. В 1926-1929 годах состоял приват-доцентом Берлинского, а в 1929-1930 — Гамбургского университетов. Его основные работы того времени связаны с квантовой физикой и теорией операторов. Благодаря этим работам квантовая физика и теория операторов стали считаться двумя аспектами одного предмета.

6.2. Идеи

6.2.1. Принцип однородности памяти Команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы. Распознать их можно только по способу использования; то есть одно и то же значение в ячейке памяти может использоваться и как данные, и как команда, и как адрес в зависимости лишь от способа обращения к нему. Это позволяет производить над командами те же операции, что и над числами, и, соответственно, открывает ряд возможностей. Так, циклически изменяя адресную часть команды, можно обеспечить обращение к последовательным элементам массива данных. Такой прием носит название модификации команд и с позиций современного программирования не приветствуется. Более полезным является другое следствие принципа однородности, когда команды одной программы могут быть получены как результат исполнения другой программы. Эта возможность лежит в основе трансляции — перевода текста программы с языка высокого уровня на язык конкретной вычислительной машины. Принцип адресности Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причём процессору в произвольный момент доступна любая ячейка. Двоичные коды команд и данных разделяются на единицы информации, называемые словами, и хранятся в ячейках памяти, а для доступа к ним используются номера соответствующих ячеек — адреса. Принцип программного управления Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов — команд. Каждая команда предписывает некоторую операцию из набора операций, реализуемых вычислительной машиной. Команды программы хранятся в последовательных ячейках памяти вычислительной машины и выполняются в естественной последовательности, то есть в порядке их положения в программе. При необходимости, с помощью специальных команд, эта последовательность может быть изменена. Решение об изменении порядка выполнения команд программы принимается либо на основании анализа результатов предшествующих вычислений, либо безусловно. Принцип двоичного кодирования Согласно этому принципу, вся информация, как данные, так и команды, кодируются двоичными цифрами 0 и 1. Каждый тип информации представляется двоичной последовательностью и имеет свой формат. Последовательность битов в формате, имеющая определённый смысл, называется полем. В числовой информации обычно выделяют поле знака и поле значащих разрядов. В формате команды в простейшем случае можно выделить два поля: поле кода операции и поле адресов.