ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ 
ТЕХНИКА

Т.Л. Партыка, И.И. Попов

3-е издание, переработанное и дополненное

Рекомендовано Министерством образования и науки
Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов
учреждений среднего профессионального образования

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Москва                                        2020

ИНФРА-М

УДК  004(075.32) 
ББК  32.97я723 
 
П18

Партыка Т.Л.
П18  
Вычислительная техника : учебное пособие / Т.Л. Партыка, И.И. По-
пов. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва : ФОРУМ : ИНФРА-М, 
2020. — 445 с. — (Среднее профессиональное образование).

ISBN 978-5-00091-510-3 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-013559-5 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-104853-5 (ИНФРА-М, online)

Рассматриваются состав, характеристики, функции и структура тех-
нических средств обработки, хранения и передачи информации, в том 
числе виды информации и способы представления ее в ЭВМ; системы 
счисления, перевод чисел из одной системы счисления в другую; логи-
ческие основы ЭВМ; элементарные логические функции; персональные 
компьютеры (процессоры, системы памяти, интерфейсы); накопители ин-
формации (магнитные ленты, диски, оптические накопители — CD/DVD, 
магнитооптические, твердотельные и другие альтернативные технологии); 
интерактивные устройства (терминалы с мониторами на ЭЛТ и плоскопа-
нельными, манипуляторы, сенсорные экраны); мультимедийные системы 
(цифровое фото, видео, звук, мультимедийные проекторы); средства ор-
ганизации сетей и мобильных вычислений (сети, связь компьютеров, мо-
бильные компьютеры — процессоры и интерфейсы расширения).
Для бакалавров и учащихся колледжей, специализирующихся в области 
информатики и вычислительной техники.

УДК  004(075.32) 
ББК  32.97я723

Р е ц е н з е н т ы:
А.А. Емельянов — доктор экономических наук, профессор, заведу-
ющий кафедрой математических и инструментальных методов эконо-
мики Московской финансово-промышленной академии по IT-обра-
зованию;
А.И. Надточий — кандидат технических наук, доцент кафедры про-
ектирования автоматизированных информационных систем Россий-
ской экономической академии им. Г.В. Плеханова

ISBN 978-5-00091-510-3 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-013559-5 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-104853-5 (ИНФРА-М, online)

© Партыка Т.Л., Попов И.И., 2010
© Партыка Т.Л., Попов И.И., 2012, 
с изменениями
© ФОРУМ, 2012

Ââåäåíèå

Ñðåäñòâà â û ÷ è ñ ë è ò å ë ü í î é ò å õ í è ê è (ÑÂÒ) çà ïîñëåä-
íèå ïîëâåêà ïðåîáðàçèëè öèâèëèçàöèþ, âîâëåêàÿ ÷åëîâå÷åñòâî â
ïðîöåññ è í ô î ð ì à ò è ç à ö è è, êîòîðûé îõâàòûâàåò âñå ñôåðû,
âñå îòðàñëè îáùåñòâåííîé æèçíè, ïðî÷íî âõîäèò â æèçíü êàæäî-
ãî ÷åëîâåêà, âîçäåéñòâóåò íà åãî îáðàç ìûøëåíèÿ è ïîâåäåíèå*.
Âûñîêèé óðîâåíü çíàíèé è ïðàêòè÷åñêèõ ïðèìåíåíèé èíôîðìà-
öèè è à â ò î ì à ò è ç è ð î â à í í û õ è í ô î ð ì à ö è î í í û õ ò å õ -
í î ë î ã è é (ÀÈÒ) â ðàçëè÷íûõ ïðåäìåòíûõ îáëàñòÿõ è ñôåðàõ
äåÿòåëüíîñòè ñòèìóëèðîâàë ôîðìèðîâàíèå êîíöåïöèè ïåðåõîäà
ïðîìûøëåííî-ðàçâèòûõ ãîñóäàðñòâ â íîâóþ ôîðìó ñóùåñòâîâà-
íèÿ — è í ô î ð ì à ö è î í í î å î á ù å ñ ò â î, â êîòîðîì ðåøàþ-
ùóþ ðîëü èãðàþò ïðèîáðåòåíèå, õðàíåíèå, ðàñïðîñòðàíåíèå è
èñïîëüçîâàíèå çíàíèé ñ øèðîêèì èñïîëüçîâàíèåì äîñòèæåíèé
íàó÷íî-òåõíè÷åñêîãî ïðîãðåññà, ïîçâîëÿþùåãî ïîñòîÿííî ñîâåð-
øåíñòâîâàòü ãîñóäàðñòâåííûå, íàó÷íûå, îáùåñòâåííûå è ïåðñî-
íàëüíûå ñòðóêòóðû, ñèñòåìû è ò. ï.
Âñå áîëüøåå ÷èñëî ñòðàí îáúÿâëÿþò ãåíåðàëüíîé ëèíèåé
ñâîåãî ðàçâèòèÿ ïîñòðîåíèå èíôîðìàöèîííîãî îáùåñòâà. XXI â.
îáúÿâëåí âåêîì èíôîðìàòèçàöèè. Â Ðîññèè, êàê è â ðÿäå äðóãèõ
ñòðàí, èìååòñÿ «Êîíöåïöèÿ ôîðìèðîâàíèÿ èíôîðìàöèîííîãî
îáùåñòâà».  íåé îïðåäåëåíî, ÷òî â íàøåé ñòðàíå â ïåðâîé ÷åò-
âåðòè XXI â. äîëæíû áûòü ñîçäàíû îñíîâíûå ÷åðòû è ïðèçíàêè
èíôîðìàöèîííîãî îáùåñòâà. Ïðè ýòîì îòìå÷àåòñÿ, ÷òî ó Ðîññèè
ñâîè ïðåäïîñûëêè ïåðåõîäà è ñâîé ñïåöèôè÷íûé ïóòü, èáî îíà

* Óæå â 1980-å ãã. òåìïû ðàçâèòèÿ ÑÂÒ ïîòðÿñàëè ñîâðåìåííèêîâ.
Ãàçåòà Washington Post òîãî âðåìåíè: «Â 1953 ã. ÝÂÌ ñ ïàìÿòüþ
64 Êáàéò ñòîèëà 1 ìëí äîëë., ñåé÷àñ îíà ñòîèò ìåíåå 1 òûñ. äîëë. Åñëè
áû àâòîìîáèëè ðàçâèâàëèñü â òå÷åíèå ïîñëåäíèõ 20 ëåò òåìè æå òåìïà-
ìè, êàê êîìïüþòåðû, òî ñåãîäíÿ Ðîëëñ-Ðîéñ ñòîèë áû 3,0 äîëë., ïðîõî-
äèë ìèëëèîí ìèëü íà ãàëëîíå áåíçèíà, ðàçâèâàë ìîùíîñòü ëàéíåðà
Quåån Elisabeth, è äâà àâòîìîáèëÿ ïîìåùàëèñü áû íà êîí÷èêå ïåðà».

îáëàäàåò âåëèêèì êóëüòóðíûì íàñëåäèåì è ìíîãîíàöèîíàëüíîé
ñàìîáûòíîé êóëüòóðîé, ðàñïîëàãàåò îäíîé èç ëó÷øèõ ñèñòåì îá-
ðàçîâàíèÿ.
ÑÂÒ ÿâëÿþòñÿ âàæíåéøèì èç ô à ê ò î ð î â è í ô î ð ì à ò è -
ç à ö è è, êîòîðûå âêëþ÷àþò â ñåáÿ:
 ÑÂÒ (àïïàðàòóðíûé ôàêòîð);
 ïðîãðàììíûå ñðåäñòâà è ñèñòåìû (ïðîãðàììíûé ôàêòîð);
 èíôîðìàöèîííûé ôàêòîð — ñîáñòâåííî èíôîðìàöèÿ, ò. å.
ñèãíàëû, ñîîáùåíèÿ, ìàññèâû äàííûõ, ôàéëû è áàçû äàí-
íûõ (ÁÄ);
 èíòåëëåêòóàëüíûå óñèëèÿ è ÷åëîâå÷åñêèé òðóä (÷åëîâå÷å-
ñêèé, ãóìàíèòàðíûé ôàêòîð).
Ïåðå÷èñëåííûå ñîñòàâëÿþùèå ïîäîáíî êëàññè÷åñêèì ýêîíî-
ìè÷åñêèì ô à ê ò î ð à ì ï ð î è ç â î ä ñ ò â à (òðóä, êàïèòàë, çåìëÿ):
 âçàèìîçàìåíÿåìû (îäíà è òà æå ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ìîæåò
áûòü äîñòèãíóòà ïðè ðàçëè÷íûõ ñî÷åòàíèÿõ ôàêòîðîâ —
ìàòåìàòè÷åñêè ýòî îïèñûâàåòñÿ êðèâîé áåçðàçëè÷èÿ);
 ýôôåêòèâíîñòü ïðîèçâîäñòâà ïðè óâåëè÷åíèè îäíîãî èç
ôàêòîðîâ, íî ïðè ôèêñèðîâàííîì âêëàäå îñòàëüíûõ, óâå-
ëè÷èâàåòñÿ, íî âñå ìåäëåííåå è ìåäëåííåå (ìàòåìàòè÷å-
ñêè — çàêîí óáûâàþùåé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè), ÷òî òðåáóåò
ãàðìîíè÷íîãî ðàçâèòèÿ âñåõ ñîñòàâëÿþùèõ, è íå ïîñëåäíÿÿ
ðîëü çäåñü îòâîäèòñÿ ÷åëîâå÷åñêîìó ôàêòîðó.  ÷àñòíîñòè,
ïîëüçîâàòåëü äîëæåí ñîîòâåòñòâîâàòü óðîâíþ èíôîðìàöè-
îííûõ òåõíîëîãèé.
Ïåðå÷èñëåííûå ôàêòîðû ñîîòâåòñòâóþò òàêæå èñòîðè÷åñêèì
ýòàïàì ðàçâèòèÿ èíôîðìàòèçàöèè. Ìîæíî âûäåëèòü ñëåäóþùèå
ôàçû, íà êàæäîé èç êîòîðûõ äîìèíèðóåò êàêîé-ëèáî èç óïîìÿ-
íóòûõ ôàêòîðîâ:
 òåõíè÷åñêèé ïåðèîä, â òå÷åíèå êîòîðîãî ñëîæèëèñü îñíîâ-
íûå ïðåäñòàâëåíèÿ î ñòðóêòóðå óíèâåðñàëüíûõ ýëåêòðîí-
íûõ âû÷èñëèòåëüíûõ ìàøèí (ÝÂÌ), îïðåäåëèëèñü àðõè-
òåêòóðà è òèïû óñòðîéñòâ — ñ 1946 ïî 1964 ã. (ïðèáëèçè-
òåëüíî);
 ïðîãðàììíûé ïåðèîä — âûðàáîòàëàñü ñîâðåìåííàÿ êëàññè-
ôèêàöèÿ ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ, èõ ñòðóêòóð è âçàèìîñâÿ-
çåé,
ñëîæèëèñü
ÿçûêè
ïðîãðàììèðîâàíèÿ,
ðàçðàáîòàíû
êîìïèëÿòîðû è ïðèíöèïû ïðîöåäóðíîé îáðàáîòêè — ñ 1954
ïî 1970 ã.;
 èíôîðìàöèîííûé ïåðèîä — â öåíòðå âíèìàíèÿ èññëåäîâàòå-
ëåé è ðàçðàáîò÷èêîâ îêàçûâàþòñÿ ñòðóêòóðû äàííûõ, ÿçû-

4
Ââåäåíèå

êè îïèñàíèÿ (ßÎÄ) è ìàíèïóëèðîâàíèÿ (ßÌÄ) äàííûìè,
íåïðîöåäóðíûå ïîäõîäû ê ïîñòðîåíèþ ñèñòåì îáðàáîòêè
èíôîðìàöèè — ñ 1970 ã. ïî íàñòîÿùåå âðåìÿ;
 ãóìàíèòàðíûé ïåðèîä, ñâÿçàííûé ñ ðåçêèì âîçðàñòàíèåì
êðóãà ïîëüçîâàòåëåé ÀÈÒ è ïîâûøåíèåì ðîëè èíòåðôåéñ-
íûõ è íàâèãàöèîííûõ âîçìîæíîñòåé ñîîòâåòñòâóþùèõ ñèñ-
òåì (ñ íà÷àëà 90-õ ãã. ïðîøëîãî âåêà). Òðàäèöèîííûå ÀÈÒ
áûëè ïîä÷èíåíû ïðîèçâîäèòåëþ èíôîðìàöèè è äîâîäèëè
îäèíàêîâîå ñîäåðæàíèå äî âñåõ àäðåñàòîâ. Íîâûå ÀÈÒ íà-
ïðàâëåíû íà èíäèâèäóàëüíîãî ïîëüçîâàòåëÿ, ïðåäîñòàâëÿÿ
âîçìîæíîñòü ïîëó÷åíèÿ èíôîðìàöèè, íóæíîé èìåííî åìó.
Êîíå÷íî, äàííàÿ ïåðèîäèçàöèÿ óñëîâíà, è ãîâîðèòü îá îêîí-
÷àíèè òåõíè÷åñêîãî ïåðèîäà èëè èñ÷åðïàíèè ïðåäåëîâ ðàçâèòèÿ
íå ïðèõîäèòñÿ. Èìåííî ÑÂÒ ðàçâèâàþòñÿ íàèáîëåå âûñîêèìè
òåìïàìè, óâëåêàÿ çà ñîáîé îñòàëüíûå ôàêòîðû èíôîðìàòèçàöèè.
Íàñòîÿùåå ó÷åáíîå ïîñîáèå ïîñâÿùàåòñÿ äàííîé ïðîáëåìà-
òèêå.
 ïåðâîé ãëàâå ðàññìàòðèâàþòñÿ èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ âû÷èñëè-
òåëüíûõ óñòðîéñòâ è ïðèáîðîâ, âîïðîñû êîäèðîâàíèÿ èíôîðìà-
öèè, îáðàáîòêè â ÝÂÌ, ïåðåäà÷è ïî êàíàëàì ñâÿçè. Ðàññìîòðåíû
ýëåìåíòû ìàòëîãèêè è èõ ñâÿçü ñ êîìïîíåíòàìè è óçëàìè ÝÂÌ,
óçëû ÝÂÌ, òåõíîëîãèè ýëåêòðîííûõ ñõåì, îñíîâíûå ïîíÿòèÿ àë-
ãîðèòìîâ è ïðîãðàìì.
Âòîðàÿ ãëàâà ïîñâÿùàåòñÿ ïðîáëåìàòèêå àðõèòåêòóð è ñòðóê-
òóð ñðåäñòâ âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè, ðàññìàòðèâàþòñÿ êëàññû
âû÷èñëèòåëüíûõ ìàøèí è ñèñòåì, îñíîâíûå ïðåäñòàâëåíèÿ îá
àðõèòåêòóðå ÝÂÌ, âû÷èñëèòåëüíûõ ñèñòåì (ÂÑ). Çíà÷èòåëüíîå
âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ êëàññàì è ñòðóêòóðàì êîìïüþòåðíûõ ñåòåé
è òåëåêîììóíèêàöèîííûõ òåõíîëîãèé.
 ãëàâå 3 ðàññìàòðèâàþòñÿ òàêèå âàæíåéøèå êîìïîíåíòû âû-
÷èñëèòåëüíûõ ñðåäñòâ, êàê ïðîöåññîðû è îïåðàòèâíàÿ ïàìÿòü.
Îïèñûâàþòñÿ ñòðóêòóðû, êëàññû è àðõèòåêòóðû ïðîöåññîðîâ,
ýâîëþöèÿ ïðîöåññîðîâ Intel, AMD, Cyrix, à òàêæå ïðî÷èõ ïðèáî-
ðîâ, îáðàçóþùèõ ÏÊ (íàáîð ìèêðîñõåì ñèñòåìíîé ïëàòû — ÷èï-
ñåò). Äàëåå îïèñûâàþòñÿ èåðàðõèÿ îïåðàòèâíîé ïàìÿòè, êîíêðåò-
íûå ñèñòåìû è ðåàëèçàöèÿ ñèñòåì îñíîâíîé ïàìÿòè.
 ÷åòâåðòîé ãëàâå çíà÷èòåëüíîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ èíòåð-
ôåéñàì ÏÊ, â òîì ÷èñëå âíóòðåííèì èíòåðôåéñàì, èíòåðôåéñàì
ïåðèôåðèéíûõ óñòðîéñòâ, âíåøíèì èíòåðôåéñàì è èíòåðôåéñàì
öåíòðàëüíûõ ïðîöåññîðîâ. Ðàññìàòðèâàþòñÿ òàêæå ñèñòåìû ñâÿ-
çè è ìîáèëüíûõ âû÷èñëåíèé, â òîì ÷èñëå êàíàëû ïåðåäà÷è è òå-

Ââåäåíèå
5

ëåêîììóíèêàöèÿ, öèôðîâûå è ìîáèëüíûå ñèñòåìû ñâÿçè, êîì-
ïüþòåðíûå ñåòè (ëîêàëüíûå, ãëîáàëüíûå, áåñïðîâîäíûå).
 ãëàâå 5 îñóùåñòâëÿåòñÿ ðàññìîòðåíèå ïåðèôåðèéíûõ óñò-
ðîéñòâ. Ýòî — íàêîïèòåëè ìàññèâîâ èíôîðìàöèè (âíåøíèå ÇÓ),
â òîì ÷èñëå íà ìàãíèòíûõ ëåíòàõ, ìàãíèòíûõ äèñêàõ, ñìåííûõ
íîñèòåëÿõ, DVD. Ðàññìàòðèâàþòñÿ óñòðîéñòâà ìàññîâîãî ââî-
äà-âûâîäà òåêñòîâîé è ãðàôè÷åñêîé èíôîðìàöèè — ïðèíòåðû,
ñêàíåðû, ïëîòòåðû, äèãèòàéçåðû, — à òàêæå ñðåäñòâà èíòåðàêòèâ-
íîãî âçàèìîäåéñòâèÿ, â òîì ÷èñëå ìîíèòîðû íà îñíîâå ÝËÒ,
ïëîñêîïàíåëüíûå ìîíèòîðû, ñåíñîðíûå ìîíèòîðû è ìàíèïóëÿ-
òîðû. Çíà÷èòåëüíîå âíèìàíèå óäåëåíî âîïðîñàì îáðàáîòêè è
ïðåäñòàâëåíèÿ ìóëüòèìåäèéíîé èíôîðìàöèè.
Íàñòîÿùåå
ó÷åáíîå
ïîñîáèå
áàçèðóåòñÿ
íà
ìàòåðèàëàõ,
íàêîïëåííûõ àâòîðàìè â ïðîöåññå ïðàêòè÷åñêîé, èññëåäîâàòåëü-
ñêîé, à òàêæå ïðåïîäàâàòåëüñêîé (ÌÈÔÈ, ÌÈÑÈ, ÐÃÃÓ, ÐÝÀ
èì. Ã.Â. Ïëåõàíîâà, ÌÔÏÀ) äåÿòåëüíîñòè. Àâòîðû âûðàæàþò áëà-
ãîäàðíîñòü ðåöåíçåíòàì, à òàêæå êîëëåãàì, ïðèíÿâøèì ó÷àñòèå â
îáñóæäåíèè ìàòåðèàëà, — À.Ã. Ðîìàíåíêî (ÐÃÃÓ), Ê.È. Êóðáàêîâó
(ÐÝÀ èì. Ã.Â. Ïëåõàíîâà), Ï.Á. Õðàìöîâó (ÐÍÈÖ «Êóð÷àòîâñêèé
èíñòèòóò»), à òàêæå ñòóäåíòàì ÐÃÃÓ, ÌÔÏÀ, ÐÝÀ èì. Ã.Â. Ïëåõà-
íîâà çà ïðåäîñòàâëåííûå èëëþñòðàòèâíûå ìàòåðèàëû.

6
Ââåäåíèå

Ãëàâà 1
ÂÛ×ÈÑËÈÒÅËÜÍÛÅ ÏÐÈÁÎÐÛ
È ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ. ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÏÐÈÍÖÈÏÛ

Âïëîòü äî XVII â. äåÿòåëüíîñòü îáùåñòâà â öåëîì è êàæäîãî
÷åëîâåêà â îòäåëüíîñòè áûëà íàïðàâëåíà íà îâëàäåíèå âåùåñò-
âîì, ò. å. åñòü ïîçíàíèå ñâîéñòâ âåùåñòâà è èçãîòîâëåíèå ñíà÷àëà
ïðèìèòèâíûõ, à ïîòîì âñå áîëåå ñëîæíûõ îðóäèé òðóäà, âïëîòü
äî ìåõàíèçìîâ è ìàøèí, ïîçâîëÿþùèõ èçãîòîâëÿòü ïîòðåáèòåëü-
ñêèå öåííîñòè.
Çàòåì â ïðîöåññå ñòàíîâëåíèÿ èíäóñòðèàëüíîãî îáùåñòâà íà
ïåðâûé ïëàí âûøëà ïðîáëåìà îâëàäåíèÿ ýíåðãèåé — ñíà÷àëà òåï-
ëîâîé, çàòåì ýëåêòðè÷åñêîé, íàêîíåö, àòîìíîé. Îâëàäåíèå ýíåð-
ãèåé ïîçâîëèëî îñâîèòü ìàññîâîå ïðîèçâîäñòâî ïîòðåáèòåëüñêèõ
öåííîñòåé è, êàê ñëåäñòâèå, ïîâûñèòü óðîâåíü æèçíè ëþäåé è èç-
ìåíèòü õàðàêòåð èõ òðóäà.
 òî æå âðåìÿ ÷åëîâå÷åñòâó ñâîéñòâåííà ïîòðåáíîñòü âûðà-
çèòü è çàïîìíèòü èíôîðìàöèþ îá îêðóæàþùåì ìèðå — òàê ïî-
ÿâèëèñü ïèñüìåííîñòü, êíèãîïå÷àòàíèå, æèâîïèñü, ôîòîãðàôèÿ,
ðàäèî, òåëåâèäåíèå. Â èñòîðèè ðàçâèòèÿ öèâèëèçàöèè ìîæíî
âûäåëèòü íåñêîëüêî èíôîðìàöèîííûõ ðåâîëþöèé — ïðåîáðàçî-
âàíèå îáùåñòâåííûõ îòíîøåíèé èç-çà êàðäèíàëüíûõ èçìåíåíèé
â ñôåðå îáðàáîòêè èíôîðìàöèè, èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé.
Ñëåäñòâèåì ïîäîáíûõ ïðåîáðàçîâàíèé ÿâèëîñü ïðèîáðåòåíèå
÷åëîâå÷åñêèì îáùåñòâîì íîâîãî êà÷åñòâà.
Èíôîðìàòèêà ìåíÿåò âñþ ñèñòåìó îáùåñòâåííîãî ïðîèçâîä-
ñòâà è âçàèìîäåéñòâèÿ êóëüòóð. Ñ íàñòóïëåíèåì èíôîðìàöèîí-
íîãî îáùåñòâà íà÷èíàåòñÿ íîâûé ýòàï íå òîëüêî íàó÷íî-òåõ-
íè÷åñêîé, íî ñîöèàëüíîé ðåâîëþöèè. Ìåíÿåòñÿ âñÿ ñèñòåìà
èíôîðìàöèîííûõ êîììóíèêàöèé. Ðàçðóøåíèå ñòàðûõ èíôîðìà-
öèîííûõ ñâÿçåé ìåæäó îòðàñëÿìè ýêîíîìèêè, íàïðàâëåíèÿìè

íàó÷íîé äåÿòåëüíîñòè, ðåãèîíàìè, ñòðàíàìè óñèëèëî ýêîíîìè-
÷åñêèé êðèçèñ êîíöà âåêà â ñòðàíàõ, êîòîðûå óäåëÿëè ðàçâèòèþ
èíôîðìàòèçàöèè íåäîñòàòî÷íîå âíèìàíèå. Âàæíåéøàÿ çàäà÷à
îáùåñòâà — âîññòàíîâèòü êàíàëû êîììóíèêàöèè â íîâûõ ýêîíî-
ìè÷åñêèõ è òåõíîëîãè÷åñêèõ óñëîâèÿõ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ÷åòêîãî
âçàèìîäåéñòâèÿ âñåõ íàïðàâëåíèé ýêîíîìè÷åñêîãî, íàó÷íîãî è
ñîöèàëüíîãî ðàçâèòèÿ êàê îòäåëüíûõ ñòðàí, òàê è â ãëîáàëüíîì
ìàñøòàáå.
Ñîâðåìåííûé êîìïüþòåð — ýòî óíèâåðñàëüíîå, ìíîãîôóíê-
öèîíàëüíîå ýëåêòðîííîå àâòîìàòè÷åñêîå óñòðîéñòâî äëÿ ðàáîòû
ñ èíôîðìàöèåé. Êîìïüþòåðû â ñîâðåìåííîì îáùåñòâå âçÿëè íà
ñåáÿ çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü ðàáîò, ñâÿçàííûõ ñ èíôîðìàöèåé. Ïî
èñòîðè÷åñêèì ìåðêàì êîìïüþòåðíûå òåõíîëîãèè îáðàáîòêè èí-
ôîðìàöèè åùå î÷åíü ìîëîäû è íàõîäÿòñÿ â ñàìîì íà÷àëå ñâîåãî
ðàçâèòèÿ. Êîìïüþòåðíûå òåõíîëîãèè ñåãîäíÿ ïðåîáðàçóþò èëè
âûòåñíÿþò ñòàðûå òåõíîëîãèè îáðàáîòêè èíôîðìàöèè.

1.1. Âû÷èñëèòåëüíûå óñòðîéñòâà è ïðèáîðû,
èñòîðèÿ âîïðîñà

Ðàññìîòðèì âíà÷àëå òàáë. 1.1, â êîòîðîé ïðèâåäåíû êðàòêèå
ñâåäåíèÿ îá èñòîðèè ðàçâèòèÿ âû÷èñëèòåëüíûõ ñðåäñòâ è ìåòî-
äîâ â ëèöàõ, ñîáûòèÿõ è îáúåêòàõ.

Òàáëèöà 1.1. Îñíîâíûå ñîáûòèÿ â èñòîðèè ðàçâèòèÿ âû÷èñëèòåëüíûõ ìåòîäîâ,
ïðèáîðîâ, àâòîìàòîâ è ìàøèí

Ëèöà, îðãàíèçàöèè, èçäåëèÿ
Õðîíîëîãèÿ è ïîäðîáíîñòè

Äæîí Íåïåð
(1550—1617)

Øîòëàíäåö Äæîí Íåïåð â 1614 ã. îïóáëèêîâàë «Îïèñàíèå óäèâè-
òåëüíûõ òàáëèö ëîãàðèôìîâ». Îí îáíàðóæèë, ÷òî ñóììà ëîãàðèôìà ÷è-
ñåë a è b ðàâíà ëîãàðèôìó ïðîèçâåäåíèÿ ýòèõ ÷èñåë. Ïîýòîìó äåéñò-
âèå óìíîæåíèÿ ñâîäèëîñü ê ïðîñòîé îïåðàöèè ñëîæåíèÿ. Òàêæå èì
ðàçðàáîòàí èíñòðóìåíò ïåðåìíîæåíèÿ ÷èñåë — ê î ñ ò ÿ ø ê è Í å ï å -
ð à. Îí ñîñòîÿë èç íàáîðà ñåãìåíòèðîâàííûõ ñòåðæåíüêîâ, êîòîðûå
ìîæíî áûëî ðàñïîëàãàòü òàêèì îáðàçîì, ÷òî, ñêëàäûâàÿ ÷èñëà, â ïðè-
ëåãàþùèõ äðóã ê äðóãó ïî ãîðèçîíòàëè ñåãìåíòàõ ïîëó÷àëè ðåçóëüòàò
èõ óìíîæåíèÿ. Òàáëèöû Íåïåðà áûëè ïîçæå «âñòðîåíû» â óäîáíîå óñò-
ðîéñòâî, óñêîðÿþùåå ïðîöåññ âû÷èñëåíèÿ, — ë î ã à ð è ô ì è ÷ å -
ñ ê ó þ ë è í å é ê ó (Ð. Áèññàêàð, êîíåö 1620 ã.)

8
Ãëàâà 1. Âû÷èñëèòåëüíûå ïðèáîðû è óñòðîéñòâà...

Ëèöà, îðãàíèçàöèè, èçäåëèÿ
Õðîíîëîãèÿ è ïîäðîáíîñòè

Âèëüãåëüì Øèêêàðä
(1592—1636)

Ñ÷èòàëîñü, ÷òî ïåðâóþ ìåõàíè÷åñêóþ ñ÷åòíóþ ìàøèíó èçîáðåë
âåëèêèé ôðàíöóçñêèé ìàòåìàòèê è ôèçèê Á. Ïàñêàëü â 1642 ã. Îäíàêî
â 1957 ã. Ô. Ãàììåð (ÔÐÃ, äèðåêòîð Êåïëåðîâñêîãî íàó÷íîãî öåíòðà)
îáíàðóæèë äîêàçàòåëüñòâà ñîçäàíèÿ Âèëüãåëüìîì Øèêêàðäîì ìåõàíè-
÷åñêîé âû÷èñëèòåëüíîé ìàøèíû ïðèáëèçèòåëüíî çà äâà äåñÿòèëåòèÿ
äî èçîáðåòåíèÿ Ïàñêàëÿ. Îí íàçâàë åå ÷ à ñ û ä ë ÿ ñ ÷ å ò à. Ìàøèíà
ïðåäíàçíà÷àëàñü äëÿ âûïîëíåíèÿ ÷åòûðåõ àðèôìåòè÷åñêèõ äåéñòâèé è
ñîñòîÿëà èç ñëåäóþùèõ ÷àñòåé: ñóììèðóþùåãî óñòðîéñòâà; ìíîæè-
òåëüíîãî óñòðîéñòâà; ìåõàíèçìà äëÿ ïðîìåæóòî÷íûõ ðåçóëüòàòîâ.
Ñóììèðóþùåå óñòðîéñòâî ñîñòîÿëî èç çóá÷àòûõ ïåðåäà÷ è ïðåäñòàâ-
ëÿëî ïðîñòåéøóþ ôîðìó àðèôìîìåòðà.
Îäíàêî ýòó ïðîñòóþ è ýôôåêòèâíóþ ñõåìó ïðèøëîñü èçîáðåòàòü
çàíîâî, òàê êàê ñâåäåíèÿ î ìàøèíå Øèêêàðäà íå ñòàëè âñåîáùèì äî-
ñòîÿíèåì

Áëýç Ïàñêàëü
(1623 —1662)

Ìàøèíà Á. Ïàñêàëÿ

 1642 ã., êîãäà Ïàñêàëþ áûëî 19 ëåò, áûëà èçãîòîâëåíà ïåðâàÿ
äåéñòâóþùàÿ ìîäåëü ñóììèðóþùåé ìàøèíû. ×åðåç íåñêîëüêî ëåò
Áëýç Ïàñêàëü ñîçäàë ìåõàíè÷åñêóþ ñóììèðóþùóþ ìàøèíó («ïàñêàëè-
íà»), êîòîðàÿ ïîçâîëÿëà ñêëàäûâàòü ÷èñëà â äåñÿòè÷íîé ñèñòåìå ñ÷èñ-
ëåíèÿ.  ýòîé ìàøèíå öèôðû øåñòèçíà÷íîãî ÷èñëà çàäàâàëèñü ïóòåì
ñîîòâåòñòâóþùèõ ïîâîðîòîâ äèñêîâ (êîëåñèêîâ) ñ öèôðîâûìè äåëå-
íèÿìè, ðåçóëüòàò îïåðàöèè ìîæíî áûëî ïðî÷èòàòü â øåñòè îêîøêàõ —
ïî îäíîìó íà êàæäóþ öèôðó. Äèñê åäèíèö áûë ñâÿçàí ñ äèñêîì äåñÿò-
êîâ, äèñê äåñÿòêîâ — ñ äèñêîì ñîòåí è ò. ä. Äðóãèå îïåðàöèè âûïîëíÿ-
ëèñü ñ ïîìîùüþ äîâîëüíî íåóäîáíîé ïðîöåäóðû ïîâòîðíûõ ñëîæåíèé,
è â ýòîì çàêëþ÷àëñÿ îñíîâíîé íåäîñòàòîê «ïàñêàëèíû». Èçîáðåòåííûé
Ïàñêàëåì ïðèíöèï ñâÿçàííûõ êîëåñ ÿâèëñÿ îñíîâîé, íà êîòîðîé ñòðîè-
ëîñü áîëüøèíñòâî ìåõàíè÷åñêèõ âû÷èñëèòåëüíûõ óñòðîéñòâ

Ãîòôðèä Âèëüãåëüì Ëåéáíèö
(1646—1716)

 1672 ã., íàõîäÿñü â Ïàðèæå, Ëåéáíèö ïîçíàêîìèëñÿ ñ ãîëëàíä-
ñêèì ìàòåìàòèêîì è àñòðîíîìîì Õðèñòèàíîì Ãþéãåíñîì. Âèäÿ, êàê
ìíîãî âû÷èñëåíèé ïðèõîäèòñÿ äåëàòü àñòðîíîìó, Ëåéáíèö ðåøèë èçî-
áðåñòè ìåõàíè÷åñêîå óñòðîéñòâî äëÿ ðàñ÷åòîâ.  1673 ã. îí çàâåðøèë
ñîçäàíèå ìåõàíè÷åñêîãî êàëüêóëÿòîðà. Ðàçâèâ èäåè Ïàñêàëÿ, Ëåéáíèö
èñïîëüçîâàë îïåðàöèþ ñäâèãà äëÿ ïîðàçðÿäíîãî óìíîæåíèÿ ÷èñåë.
Ñëîæåíèå ïðîèçâîäèëîñü íà íåì ïî ñóùåñòâó òàê æå, êàê è íà «ïàñêà-
ëèíå», îäíàêî Ëåéáíèö âêëþ÷èë â êîíñòðóêöèþ äâèæóùóþñÿ ÷àñòü
(ïðîîáðàç ïîäâèæíîé êàðåòêè áóäóùèõ íàñòîëüíûõ êàëüêóëÿòîðîâ) è
ðó÷êó, ñ ïîìîùüþ êîòîðîé ìîæíî áûëî êðóòèòü ñòóïåí÷àòîå êîëåñî
èëè — â ïîñëåäóþùèõ âàðèàíòàõ ìàøèíû — öèëèíäðû, ðàñïîëîæåííûå
âíóòðè àïïàðàòà

1.1. Âû÷èñëèòåëüíûå óñòðîéñòâà è ïðèáîðû, èñòîðèÿ âîïðîñà
9

Ïðîäîëæåíèå òàáë. 1.1

Ëèöà, îðãàíèçàöèè, èçäåëèÿ
Õðîíîëîãèÿ è ïîäðîáíîñòè

Æîçåô-Ìàðè Æàêêàð
(1775—1834)

Ðàçâèòèå âû÷èñëèòåëüíûõ óñòðîéñòâ ñâÿçàíî ñ ïîÿâëåíèåì ï å ð -
ô î ð à ö è î í í û õ ê à ð ò è èõ ïðèìåíåíèåì. Ïîÿâëåíèå æå ïåðôî-
êàðò ñâÿçàíî ñ òêàöêèì ïðîèçâîäñòâîì. Â 1804 ã. èíæåíåð Æîçåô-Ìà-
ðè Æàêêàð (Æàêêàðä) ïîñòðîèë ïîëíîñòüþ àâòîìàòèçèðîâàííûé ñòàíîê
(ñòàíîê Æàêêàðà), ñïîñîáíûé âîñïðîèçâîäèòü ñëîæíåéøèå óçîðû òêà-
íåé. Ðàáîòà ñòàíêà ïðîãðàììèðîâàëàñü ñ ïîìîùüþ êîëîäû ïåðôîêàðò,
êàæäàÿ èç êîòîðûõ óïðàâëÿëà îäíèì õîäîì ÷åëíîêà. Ïåðåõîä ê íîâîìó
ðèñóíêó ïðîèñõîäèë çàìåíîé êîëîäû ïåðôîêàðò

×àðëüç Áýááèäæ
(1791—1871)

Ôðàãìåíò ðàçíîñòíîé ìàøèíû
×. Áýááèäæà

Îí îáíàðóæèë ïîãðåøíîñòè â òàáëèöàõ ëîãàðèôìîâ Íåïåðà, êîòî-
ðûìè øèðîêî ïîëüçîâàëèñü ïðè âû÷èñëåíèÿõ àñòðîíîìû, ìàòåìàòèêè,
øòóðìàíû äàëüíåãî ïëàâàíèÿ. Â 1821 ã. ïðèñòóïèë ê ðàçðàáîòêå ñâîåé
âû÷èñëèòåëüíîé ìàøèíû, êîòîðàÿ ïîìîãëà áû âûïîëíèòü áîëåå òî÷-
íûå âû÷èñëåíèÿ.  1822 ã. áûëà ïîñòðîåíà ð à ç í î ñ ò í à ÿ ì à ø è -
í à (ïðîáíàÿ ìîäåëü), ñïîñîáíàÿ ðàññ÷èòûâàòü è ïå÷àòàòü áîëüøèå
ìàòåìàòè÷åñêèå òàáëèöû. Ýòî áûëî î÷åíü ñëîæíîå, áîëüøîå óñòðîéñò-
âî, ïðåäíàçíà÷åííîå äëÿ àâòîìàòè÷åñêîãî âû÷èñëåíèÿ ëîãàðèôìîâ.
Ðàáîòà ìîäåëè îñíîâûâàëàñü íà ïðèíöèïå, èçâåñòíîì â ìàòåìàòèêå
êàê «ìåòîä êîíå÷íûõ ðàçíîñòåé»: ïðè âû÷èñëåíèè ìíîãî÷ëåíîâ èñ-
ïîëüçóåòñÿ òîëüêî îïåðàöèÿ ñëîæåíèÿ è íå âûïîëíÿåòñÿ óìíîæåíèå è
äåëåíèå, êîòîðûå çíà÷èòåëüíî òðóäíåå ïîääàþòñÿ àâòîìàòèçàöèè. Îí
ïîñòðîèë ìèíèàòþðíûé âàðèàíò, à áîëüøàÿ ìàøèíà, êîòîðàÿ ðèñîâà-
ëàñü åãî âîîáðàæåíèþ, òàê è íå áûëà çàâåðøåíà. ×àñòè åå, âðîäå òîé,
÷òî èçîáðàæåíà çäåñü, õðàíÿòñÿ â íàó÷íîì ìóçåå (Þæíûé Êåíñèíãòîí).
 ïîñëåäóþùåì îí ïðèøåë ê èäåå ñîçäàíèÿ áîëåå ìîùíîé ìàøè-
íû — à í à ë è ò è ÷ å ñ ê î é. Îíà íå ïðîñòî äîëæíà áûëà ðåøàòü ìàòå-
ìàòè÷åñêèå çàäà÷è îïðåäåëåííîãî òèïà, à âûïîëíÿòü ðàçíîîáðàçíûå
âû÷èñëèòåëüíûå îïåðàöèè â ñîîòâåòñòâèè ñ èíñòðóêöèÿìè, çàäàâàå-
ìûìè îïåðàòîðîì. Ïî çàìûñëó ýòî íå ÷òî èíîå, êàê ïåðâûé óíèâåð-
ñàëüíûé ïðîãðàììèðóåìûé êîìïüþòåð. Àíàëèòè÷åñêàÿ ìàøèíà â ñâî-
åì ñîñòàâå äîëæíà áûëà èìåòü òàêèå êîìïîíåíòû, êàê «ìåëüíèöà»
(àðèôìåòè÷åñêîå óñòðîéñòâî ïî ñîâðåìåííîé òåðìèíîëîãèè) è «ñêëàä»
(ïàìÿòü). Èíñòðóêöèè (êîìàíäû) ââîäèëèñü â àíàëèòè÷åñêóþ ìàøèíó ñ
ïîìîùüþ ïåðôîêàðò (èñïîëüçîâàëàñü èäåÿ ïðîãðàììíîãî óïðàâëåíèÿ
Æàêêàðà ñ ïîìîùüþ ïåðôîêàðò). Øâåäñêèé èçäàòåëü, èçîáðåòàòåëü è
ïåðåâîä÷èê Ïåð Ãåîðã Øîéö, âîñïîëüçîâàâøèñü ñîâåòàìè Áýááåäæà,
ïîñòðîèë âèäîèçìåíåííûé âàðèàíò ýòîé ìàøèíû. 1855 ã. — ìàøèíà
Øîéöà áûëà óäîñòîåíà çîëîòîé ìåäàëè íà Âñåìèðíîé âûñòàâêå â Ïà-
ðèæå. Â äàëüíåéøåì îäèí èç ïðèíöèïîâ, ëåæàùèõ â îñíîâå èäåè àíà-
ëèòè÷åñêîé ìàøèíû, — èñïîëüçîâàíèå ïåðôîêàðò, — íàøåë âîïëîùå-
íèå â ñòàòèñòè÷åñêîì òàáóëÿòîðå, ïîñòðîåííîì àìåðèêàíöåì Ãåðìà-
íîì Õîëëåðèòîì (äëÿ óñêîðåíèÿ îáðàáîòêè ðåçóëüòàòîâ ïåðåïèñè
íàñåëåíèÿ â ÑØÀ â 1890 ã.)

10
Ãëàâà 1. Âû÷èñëèòåëüíûå ïðèáîðû è óñòðîéñòâà...

Ïðîäîëæåíèå òàáë. 1.1