encyklopedie ani Google nejsou schopny odpovědět na otázky, které se zdají být tak jednoduché jako tato: kdo vynalezl první počítač? Pokud začneme kopat hlouběji, brzy najdeme mnoho různých odpovědí a většina z nich je správná. Hledání odpovědi nás zve k přezkoumání historie výpočetní techniky, ke splnění jejích průkopníků a ke zjištění, že stále není zcela jasné, co je počítač.
Charles Babbage a mechanický počítač
před Babbageem byly počítače lidmi. Bylo to jméno dané lidem, kteří se specializují na výrobu numerické výpočty —ti, kteří strávili dlouhé hodiny provádějící aritmetické operace, opakování procesů znovu a znovu a nechávat výsledky své písemné výpočty v tabulkách, které byly sestaveny v cenné knihy. Tyto tabulky usnadnily život ostatním odborníkům, jejichž úkolem bylo tyto výsledky využít k provádění nejrůznějších úkolů: z dělostřelecké důstojníky, kteří se rozhodli, jak na cíl děla, výběrčí daní, který počítá daně, aby vědci, kteří předpovídali, příliv či pohybu hvězd na nebi.
Proto na konci 17. století, Napoleon pověřil Gaspard de Prony (22. července 1755 – 29. července 1839) s revoluční úkol produkovat co nejvíce přesné logaritmické a trigonometrických tabulek (mezi 14 a 29 desetinných míst), někdy dělal, s cílem zpřesnit a usnadnit astronomické výpočty z Pařížské Observatoře, a být schopen sjednotit všechny měření provedené francouzské správy. Pro tento kolosální úkol měl de Prony skvělou myšlenku rozdělit nejsložitější výpočty na jednodušší matematické operace, které by mohly provádět méně kvalifikované lidské počítače. Tento způsob urychlení práce a vyhýbání se chybám byl jednou z věcí, které inspirovaly anglického polymath Charlese Babbage (26. prosince 1791-18. října 1871) k dalšímu kroku: nahrazení lidských počítačů stroji.
Babbage je mnohými považován za otce výpočetní techniky kvůli této vizi, která se jeho úsilím nikdy nenaplnila. Jeho první pokus byl Rozdíl Motor, který se začal stavět v roce 1822, založené na principu konečných rozdílů, aby se provádět složité matematické výpočty pomocí jednoduchých série sčítání a odčítání, vyhnout se násobení a dělení. Dokonce vytvořil malou kalkulačku, která dokázala, že jeho metoda funguje, ale nebyl schopen postavit diferenciální motor, který by vyplnil ty vyhledávané logaritmické a trigonometrické tabulky přesnými daty. Lady Byron, Ada Lovelace matka, tvrdil, že viděl funkční prototyp v roce 1833 —byť omezený v obou složitost a přesnost— ale do té doby Babbage byl již vyčerpány finanční prostředky poskytnuté Britskou vládou.
Zdaleka odradit tímto neúspěchem, matematik, filozof, inženýr a vynálezce Charles Babbage se zdvojnásobil. Soustředil veškerou svou energii na vývoj analytického motoru, který byl mnohem ambicióznější, protože by byl schopen provádět ještě složitější výpočty výpočtem násobení a dělení. Babbage se znovu nedostal přes fázi návrhu, ale právě ty návrhy, které začal v roce 1837, z něj udělaly, možná ne otce výpočetní techniky, ale rozhodně proroka toho, co má přijít.
Babbage tisíce stránek anotací a náčrtů o analytickém motoru obsahovaly komponenty a procesy, které jsou společné každému modernímu počítači: logické jednotce provádět aritmetické výpočty (ekvivalent procesor nebo CPU), řídící struktura s pokyny, smyčky a podmíněné větvení (jako programovací jazyk), a ukládání dat na děrných štítcích (rané verze paměti), nápad byl půjčil si od Žakárové stroje. Babbage dokonce přemýšlel o zaznamenávání výsledků výpočtů na papíře pomocí výstupního zařízení, které bylo předchůdcem dnešních tiskáren.
Thomson bratři a analogové počítače
V roce 1872, rok poté zemřel Charles Babbage, velký fyzik William Thomson (Lord Kelvin) vynalezl stroj, schopný provádět složité výpočty a předpovídání přílivů v daném místě. Je považován za první analogový počítač, sdílení úspěchy s diferenciální analyzátor postavený v roce 1876 jeho bratr James Thomson. Druhé zařízení bylo pokročilejší a úplnější verzí,která dokázala řešit diferenciální rovnice integrací pomocí mechanismů kol a disků.
trvalo však několik dalších desetiletí, dokud H.L. Hazen a Vannevar Bush zdokonalili myšlenku mechanického analogového počítače na MIT (Massachusetts Institute of Technology). Mezi lety 1928 a 1931, postavili diferenciální analyzátor, který byl opravdu praktické, protože to může být použit k řešení různých problémů, a jako takové, tyto uvedené kritérium, může být považován za první počítač.
Turing a univerzální výpočetní stroj
v tomto okamžiku, tyto analogové stroje již mohli nahradit lidskou počítače v některé úkoly a byl výpočet rychlejší a rychlejší, a to zejména, když jejich kola začal být nahrazeny elektronickými komponenty. Ale stále měli jednu vážnou nevýhodu. Byly navrženy tak, aby prováděly jeden typ výpočtu, a pokud by měly být použity pro jiný, jejich ozubená kola nebo obvody musely být vyměněny.
v případě, Že byl až do roku 1936, kdy mladý anglický student, Alan Turing, že počítač, který bude řešit jakýkoliv problém, který by mohl být přeložen do matematické termíny a pak se sníží k řetězci logické operace s binárními čísly, v nichž pouze dvě rozhodnutí, by mohlo být: true nebo false. Záměrem bylo snížit vše (čísla, písmena, obrázky, zvuky) na řetězce jedniček a nul a pomocí receptu (programu) vyřešit problémy ve velmi jednoduchých krocích. Digitální počítač se narodil, ale prozatím to byl jen imaginární stroj.
Babbage analytický stroj by pravděpodobně setkal (téměř o sto let dříve) podmínky, za to, že univerzální Turingův stroj… pokud to nebyl nikdy postaven. Na konci Druhé Světové Války, během níž pomohl rozluštit kód Enigma Nacistické kódované zprávy— Turing vytvořil jeden z prvních počítačů podobné moderní ty, Automatic Computing Engine, který kromě toho, že byl digitální programovatelné; jinými slovy, to by mohl být použit pro mnoho věcí, pouhou změnou programu.
Zuse a digitální počítač
ačkoli Turing stanovil, jak by měl počítač teoreticky vypadat, nebyl první, kdo jej uvedl do praxe. Tato čest patří inženýrovi, který pomalu získal uznání, částečně proto, že jeho práce byla financována nacistickým režimem uprostřed globální války. Dne 12. Května 1941, Konrad Zuse dokončil Z3 v Berlíně, což byl první plně funkční (programovatelný a automatický) digitální počítač. Stejně jako průkopníci Silicon Valley později, Zuse úspěšně postavil Z3 ve své domácí dílně, podařilo se to bez elektronických součástek, ale pomocí telefonních relé. První digitální počítač byl proto elektromechanický a nebyl vyroben v elektronické verzi, protože německá vláda vyloučila jeho financování, protože za války nebyl považován za „strategicky důležitý“.
na druhé straně války přikládaly spojenecké mocnosti důležitost budování elektronických počítačů pomocí tisíců vakuových trubic. První byl ABC (Atanasoff-Berry Computer), vytvořené v roce 1942 ve Spojených Státech, John Vincent Atanasoff a Clifford E. Berry, který však nebyl ani programovatelné ani „Turing-complete“. Mezitím, ve Velké Británii, dva Alan Turing kolegové —Tommy Květiny a Max Newman, kteří také pracovali v Bletchley Parku rozluštění Nacistické kódy— vytvořil Kolos, první elektronické, digitální a programovatelný počítač. Ale Colossus, stejně jako ABC, také postrádal poslední detail: nebyl to „Turing-kompletní“.
první počítač, který byl Turing-kompletní, a že měl tyto čtyři základní funkce našich současných počítačů byl ENIAC (Electronic Numerická Integrátor a Počítač), tajně vyvinut americkou armádou a první dát se do práce na University of Pennsylvania dne 10. prosince 1945 za účelem studie proveditelnosti vodíkové bomby. Aby bylo možné provést další výpočty, musel být jeho“ program “ změněn, to znamená, že množství kabelů a přepínačů muselo být ručně přemístěno. ENIAC, navrhl John Mauchly a J. Presper Eckert, obsadil 167 m2, vážil 30 tun, spotřebováno 150 kw elektrické energie a obsahoval některé 20.000 elektronky.
ENIAC byl brzy překonán jinými počítači, které ukládaly své programy do elektronických pamětí. Elektronky byly nahrazeny nejprve tranzistory a nakonec mikročipy, s nimiž začal závod počítačové miniaturizace. Ale ten obří stroj, postavený velkým vítězem druhé světové války, zahájil náš digitální věk. V dnešní době by bylo jednomyslně považováno za první skutečný počítač v historii, kdyby to nebylo pro Konrada Zuse (1910-1995), který se v roce 1961 rozhodl rekonstruovat svůj Z3, který byl zničen bombardováním v roce 1943. Replika byla vystavena v Deutsches Museum v Mnichově, kde se dnes nachází. Několik desetiletí přejde, až v roce 1998, Mexická počítačový vědec, Raúl Rojas, dělal úsilí, aby studovat Z3 do hloubky a podařilo se mu dokázat, že by to mohlo být „Turing-complete“, něco, co není vůbec jeho pak zesnulého tvůrce měl zvážit.
zaměřil se na to, aby to fungovalo, Zuse si nikdy neuvědomil, že má ve svých rukou první univerzální výpočetní stroj. Ve skutečnosti, on nikdy dělal jeho vynález práce tímto způsobem… takže, je Charles Babbage, Konrad Zuse nebo Alan Turing vynálezce počítače? Byl Z3, Colossus nebo ENIAC prvním moderním počítačem? To záleží. Otázka zůstává dnes stejně otevřená jako tato: co dělá stroj počítačem?