最初の現代的なアナログコンピュータ
20世紀前半、科学計算のニーズの多くは、ますます洗練されたアナログコンピュータによって満たされていました。これらは、問題の直接的な機械的または電気的モデルを計算の基礎として使用していました。しかし、これらはプログラム可能ではなく、現代のデジタルコンピュータのような汎用性や精度は一般的に欠けていました。最初の現代的なアナログコンピュータは、1872年にウィリアム・トムソン卿によって発明された潮汐予測機でした。
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コンピュータの歴史
日曜日 1月 1、1888 へ 現在
England-Germany-U.S.
コンピュータとは、コンピュータプログラミングを通じて算術演算や論理演算のシーケンスを自動的に実行するように指示できる機械のことです。現代のコンピュータは、プログラムと呼ばれる汎用的な一連の操作に従う能力を持っています。これらのプログラムにより、コンピュータは非常に幅広いタスクを実行できます。ハードウェア、オペレーティングシステム（主要ソフトウェア）、および「完全な」動作に必要な周辺機器を含む「完全な」コンピュータは、コンピュータシステムと呼ばれます。この用語は、接続されて連携して動作するコンピュータのグループ、特にコンピュータネットワークやコンピュータクラスターに対しても使用される場合があります。
最初の計算装置
イギリスの機械工学者であり博学者でもあったチャールズ・バベッジは、プログラム可能なコンピュータの概念を考案しました。「コンピュータの父」と見なされる彼は、19世紀初頭に最初の機械式コンピュータを概念化し、発明しました。航法計算を支援するために設計された革新的な階差機関に取り組んだ後、1833年に彼は、より一般的な設計である解析機関が可能であることに気づきました。プログラムとデータの入力は、当時ジャカード織機などの機械式織機を制御するために使用されていたパンチカードを介して機械に提供されることになっていました。出力用として、機械にはプリンター、曲線プロッター、ベルが備えられる予定でした。また、この機械は後で読み取れるように数値をカードにパンチすることもできました。このエンジンには、算術論理演算装置、条件分岐やループの形式での制御フロー、統合メモリが組み込まれており、現代の用語で言えばチューリング完全と記述できる汎用コンピュータの最初の設計となりました。この機械は時代を約1世紀先取りしていました。機械のすべての部品は手作りでなければならず、数千の部品を持つ装置にとってこれは大きな問題でした。最終的に、イギリス政府が資金提供を打ち切る決定を下したことでプロジェクトは解散しました。バベッジが解析機関を完成させられなかった主な原因は、政治的および財政的な困難に加え、誰よりも早く、より洗練されたコンピュータを開発したいという彼の願望にありました。それにもかかわらず、息子のヘンリー・バベッジは、1888年に解析機関の計算ユニット（ミル）の簡略版を完成させました。彼は1906年に計算表の作成におけるその使用のデモンストレーションを成功させました。
機械式アナログ計算の芸術が頂点に達する
機械式アナログ計算の芸術は、1927年からMITでH. L. ヘイゼンとヴァネヴァー・ブッシュによって構築された微分解析機によって頂点に達しました。これは、ジェームズ・トムソンの機械式積分器とH. W. ニーマンが発明したトルク増幅器に基づいています。これらの装置は、時代遅れになることが明らかになる前に12台ほど製造されました。1950年代までには、デジタル電子コンピュータの成功により、ほとんどのアナログ計算機は終焉を迎えましたが、アナログコンピュータは1950年代を通じて、教育（制御システム）や航空機（計算尺）などの特定の専門的な用途で使用され続けました。
現代コンピュータの原理
現代のコンピュータの原理は、アラン・チューリングが1936年に発表した独創的な論文『計算可能数について』で提案されました。チューリングは「万能計算機」と呼ぶ単純な装置を提案し、現在では万能チューリングマシンとして知られています。彼は、そのような機械がテープに保存された命令（プログラム）を実行することで計算可能なあらゆるものを計算できることを証明し、機械をプログラム可能にしました。チューリングの設計の根本的な概念は、計算のためのすべての命令がメモリに保存される「プログラム内蔵方式」です。フォン・ノイマンは、現代のコンピュータの中心的な概念がこの論文によるものであることを認めています。
電気機械式リレーコンピュータの最も初期の例の一つ
初期のデジタルコンピュータは電気機械式であり、電気スイッチが機械式リレーを駆動して計算を行っていました。これらの装置は動作速度が遅く、最終的には真空管を最初に使用した、より高速な全電気式コンピュータに取って代わられました。1939年にドイツのエンジニア、コンラート・ツーゼによって作成されたZ2は、電気機械式リレーコンピュータの最も初期の例の一つです。
世界初の動作する電気機械式プログラム可能コンピュータ
1941年、ツーゼは以前の機械に続いて、世界初の動作する電気機械式プログラム可能で全自動のデジタルコンピュータであるZ3を開発しました。Z3は2000個のリレーで構築され、約5〜10Hzのクロック周波数で動作する22ビットのワード長を実装していました。プログラムコードはパンチフィルムで供給され、データは64ワードのメモリに保存されるか、キーボードから供給されました。
最初の「自動電子デジタルコンピュータ」
米国では、アイオワ州立大学のジョン・ヴィンセント・アタナソフとクリフォード・E・ベリーが、1942年に最初の「自動電子デジタルコンピュータ」であるアタナソフ-ベリー・コンピュータ（ABC）を開発し、テストしました。この設計も全電子式で、約300本の真空管を使用し、メモリには機械的に回転するドラムに固定されたコンデンサが使用されていました。
世界初の電子デジタルプログラム可能コンピュータ
第二次世界大戦中、ブレッチリー・パークのイギリス軍は、ドイツ軍の暗号化された通信を解読する上で数々の成功を収めました。ドイツの暗号機「エニグマ」は、主に女性たちが操作した電気機械式の「ボンブ」の助けを借りて最初に攻撃されました。陸軍の高度な通信に使用されていた、より洗練されたドイツのローレンツSZ 40/42機を解読するため、マックス・ニューマンとその同僚たちはフラワーズに「コロッサス」の製作を依頼しました。彼は1943年2月初旬から11ヶ月をかけて、最初のコロッサスを設計・製作しました。1943年12月に機能テストを行った後、コロッサスはブレッチリー・パークへ送られ、1944年1月18日に納入されました。コロッサスは世界初の電子式デジタル・プログラム可能コンピュータでした。
コロッサスの最初の攻撃
コロッサスは1944年2月5日に最初のメッセージを解読しました。
米国で製作された初の電子式プログラム可能コンピュータ
ENIAC（電子数値積分計算機）は、米国で製作された初の電子式プログラム可能コンピュータでした。ENIACはコロッサスと似ていましたが、はるかに高速で柔軟性が高く、チューリング完全でした。電子機器の高速性と、多くの複雑な問題に対応できるプログラム機能を兼ね備えていました。1秒間に5000回の加減算が可能で、他のどの機械よりも1000倍高速でした。また、乗算、除算、平方根を計算するモジュールも備えていました。高速メモリは20ワード（約80バイト）に制限されていました。ペンシルベニア大学でジョン・モークリーとJ・プレスパー・エッカートの指揮の下で製作されたENIACは、1943年から開発・建設が始まり、1945年末に本格稼働しました。この機械は巨大で、重量は30トン、消費電力は200キロワットに達し、18,000本以上の真空管、1,500個のリレー、そして数十万個の抵抗器、コンデンサ、インダクタが含まれていました。
バイポーラトランジスタの発明
ベル研究所のウィリアム・ショックレー、ジョン・バーディーン、ウォルター・ブラッテンは、1947年に最初の実用的なトランジスタである点接触型トランジスタを発明しました。
世界初のプログラム内蔵方式コンピュータ
マンチェスター・ベイビーは、世界初のプログラム内蔵方式コンピュータでした。フレデリック・C・ウィリアムズ、トム・キルバーン、ジェフ・トゥーティルによってマンチェスター大学（ビクトリア大学マンチェスター）で製作され、1948年6月21日に最初のプログラムを実行しました。これは、最初のランダムアクセスメモリであるウィリアムズ管のテストベッドとして設計されました。当時の基準では「小型で原始的」と見なされていましたが、現代の電子コンピュータに不可欠なすべての要素を備えた最初の動作する機械でした。
集積回路の最初の公的説明
コンピューティング能力における次の大きな進歩は、集積回路の出現によってもたらされました。集積回路のアイデアは、国防省の王立レーダー研究所に勤務していたレーダー科学者、ジェフリー・W・A・ダマーによって最初に考案されました。ダマーは1952年5月7日、ワシントンD.C.で開催された「高品質電子部品の進歩に関するシンポジウム」で、集積回路の最初の公的説明を行いました。
初の完全トランジスタ化コンピュータ
初の完全トランジスタ化コンピュータは、1955年のハーウェルCADETであり、ハーウェルの原子力研究機関の電子部門によって製作されました。
最初の動作する集積回路の例
最初の実用的なICは、テキサス・インスツルメンツのジャック・キルビーとフェアチャイルドセミコンダクターのロバート・ノイスによって発明されました。キルビーは1958年7月に集積回路に関する初期のアイデアを記録し、1958年9月12日に最初の動作する集積回路の例を実証することに成功しました。
キルビーの特許出願
1959年2月6日のキルビーの特許出願において、キルビーは自身の新しいデバイスを「電子回路のすべての構成要素が完全に統合された半導体材料の本体」と説明しました。
初のシングルチップ・マイクロプロセッサ
初のシングルチップ・マイクロプロセッサはIntel 4004で、インテルのテッド・ホフ、フェデリコ・ファジン、スタンレー・メイザーによって設計・実現されました。
グリッド・コンパス
最初のモバイルコンピュータは重量があり、主電源で動作していました。グリッド・コンパスのような最初のラップトップは、バッテリーを組み込むことでこの要件を排除しました。これは、コンピューティングリソースの継続的な小型化とポータブルバッテリー寿命の向上によるものです。