Типы и категории

В этом подразделе мы собрали краткое описание вычислительной техники, ее категорий и разделения.

Кратко:

1. Домеханические устройства - счеты, линейки, палочки, круги.
2. Механические устройства - арифмометры.
3. Электромеханические устройства - арифмометры с электрическим приводом, табуляторы.
4. ЭВМ:
   • арифметические калькуляторы;
   • инженерные калькуляторы;
   • бухгалтерские калькуляторы;
   • финансовые калькуляторы;
   • программируемые калькуляторы и компьютеры.

А ниже - объяснение, почему я выбрал такую классификацию.

Прежде всего, “глобально” я придерживаюсь классификации, предложенной И.А.Апокиным и Л.Е.Майстровым в их книгах “Развитие вычислительных машин” (1974) и “История вычислительной техники” (1990).

Во второй части введения “Развития” авторы выделяют (смысловые акценты расставлены автором онлайн-статьи):

…следующие три основных этапа развития доэлектронных цифровых устройств.

1. Домеханический (этап абака). Характерное свойство счетных приспособлений состоит в том, что отсутствует механическая передача чисел из низшего разряда в высший (передача десятков). Числа фиксируются количеством различных предметов, а разряды - их положением. Производство действий состоит в перекладывании предметов по определенным правилам. К устройствам этого периода относятся различные счетные доски и счеты - все, что понимается под словом “абак”. <…>
2. Механический этап. Наиболее типичными машинами являются арифмометры различного вида. <…> Основной особенностью арифмометров является автоматическая передача десятков при помощи различных механических приспособлений. Движущей силой, которая приводила в движение механизм, была рука вычислителя. <…>
3. Электромеханический (электрический) этап развития характеризуется созданием счетно-аналитических машин (табуляторов) и так называемых настольных счетных машин с электроприводом. Основной особенностью всех этих машин было то, что движущей силой стала электроэнергия, а счетчики продолжали оставаться механическими <…>.

В контекста классификации и категоризации вычислительной техники связь каждого периода с математическими знаниями не имеет значительного смысла, поэтому эти части в цитировании пропущены.

Прежде всего, уточним, что речь здесь идет именно о доэлектронных цифровых устройствах. Таким образом, эта классификация охватывает все то, что было до ЭВМ как таковых, и не учитывает аналоговые устройства вроде логарифмических линеек. Вместе с тем, аналоговые приборы в определенном смысле также укладываются в эту систему, поэтому их мы будем разграничивать так же.

Сами ЭВМ, вернее, ЦВМ (цифровые вычислительные машины), авторы “разграничивают” на основании того, какие в них применяются элементы, в первую очередь в логических схемах как оказывающих наибольшее влияние на вычислительные возможности:

1. ЦВМ на электровакуумных приборах <…>
2. ЦВМ на дискретных полупроводниковых и магнитных элементах <…>
3. Машины на интегральных схемах (гибридных, пленочных, полупроводниковых и магнитных). В настоящее время [1974 г.; хотя актуально и полвека лет спустя] этот период продолжается.

На самом деле, большая часть электронной вычислительной техники, с которой имеют дело исследователи, коллекционеры и всевозможные энтузиасты, относятся к машинам на интегральных схемах, крайне редко - к ЦВМ на дискретных элементах, и практически никогда - к “ламповым” ЭВМ. Во-первых, хронологически к нашей эпохе, что логично, ближе “интегральные” машины. Во-вторых, их было больше, они стали первыми не просто серийными, но массовыми. Наконец, такая техника намного меньше, дешевле, надежнее и проще в обслуживании. Поэтому в нашем ключе такое деление полезно исключительно с исторической точки зрения, но не в целях систематизации.

Вместо внутреннего строения, возможно, стоит обратиться к функционалу и разделить ЭВМ на несколько крупных категорий:

1. Арифметические (простые) калькуляторы. Такие калькуляторы способны выполнять, как правило, четыре арифметических действия (сложение, вычитание, умножение, деление).
2. Инженерные (научные) калькуляторы. Они могут вычислять, помимо четырех арифметических действий, как минимум степени чисел, логарифмы, тригонометрические и обратные им функции. Количество возможных функций не ограничивается.
3. Бухгалтерские калькуляторы. Они предназначены для бухгалтерских расчетов и поддерживают вычисления НДС, общего итога, автоматического округления и др. Простые бухгалтерские калькуляторы близки к арифметическим (пример - МК 44).
4. Финансовые калькуляторы - помимо 4-х арифметических действий, способны рассчитывать аннуитет, перпетуитет, дисконты, сложные проценты и др. По сложности (и зачастую внешнему виду) близки к инженерным.
5. Программируемые - как правило, по функциональным возможностям близки к инженерным (хотя не всегда, известны программируемые арифметические) калькуляторам, но поддерживают как минимум возможность повторения ввода пользователя и/или расчета по формуле. Многие также поддерживают операции ветвления, циклов и т.д.

Некоторые авторы выделяют также графические калькуляторы (способны выводить изображения), а также отдельно компьютеры, но мы так не делаем. Причина проста: грань очень сильно размыта.

Так, уже в журнале “Вычислительная техника и ее применение” №4/1988 в статье Б.А.Тарасенко “Алгоритмический букварь и карманная ЭВМ”, приводится сравнение:

Среди программируемых калькуляторов, которые правильнее называть карманными ЭВМ, или микро-ЭВМ, поскольку они по вычислительным характеристикам и организации вычислительного процесса практически эквивалентны ЭВМ первого поколения, есть две отечественные подгруппы <…>

Речь здесь идет о “семействе Б3-21” и “семействе Б3-34”, уже на тот момент далеко не передовых советских программируемых калькуляторах: уже выпускался МК 85 с 16-битным процессором, совместимым по системе команд с ЭВМ PDP-11. Спереди на МК 85 было написано “Микрокомпьютер”, а сзади - “Микрокалькулятор”.

В 1990 г. язык программирования CHIP-8 (фактически - виртуальная машина для микрокомпьютеров COSMAC VIP и Telmac 1800 середины 1970-х) был адаптирован для калькуляторов HP-48.

На современные калькуляторы вроде HP Prime G2 можно установить операционную систему Linux, что, на мой взгляд, окончательно смывает границу.