На початок XX ст. завдання науки та техніки все більш наполегливо вимагали автоматизувати складані обчислювальні роботи, такі, як вирішення або інтегрування диференційних рівнянь.
Як відомо, ідеалом науки після Ньютона стало пояснення вcix фізичних явищ на ocнoві законів механіки. Безумовно, це знайшло відображення при будівництві аналогових інтеграторів.
Значний вклад у цей напрям вніс великий російський математик П.Л. Чебишев, який вперше зробив арифмометр автоматичним, спорядив його у 1883 р. клавішами для вибору операцій. Дуже вдосконалений обчислювальний прибор збудував видатний математик та суднобудівник А.М. Крилов.
До початку 2-ї світової війни технічно розвинені країни світу змагалися між собою у створені та використанні цих зручних приборів.
Наряду з цим чисто математичні інтегруючи машини відрізнялись своєю громоздкістью. Працювали вони повільно та давали інколи значні помилки при обчислюванні.
Потім з'явились більш удосконалені так звані електричні та гідравлічні аналогові інтегратори. Їх швидкочинність була у той час досить достатня для вживання у промисловості та військовій справі.
Післявоєнний розвиток напівпроводникової електроніки йшов бурхливо. 3'явились компактні надійні та швидкодіючи аналогові електронно - обчислювальні машини, які i тепер, при вирішенні спеціальних завдань, з успіхом конкурують з цифровими ЕОМ.
Родовід цифрових ЕОМ виходить до початку XIX ст. У 1812р. англійський математик Беббедж висунув ідею створення обчислювальної машини, яка повинна була визначати любу функцію, якщо людина охактеризує її п'ятьма численими величинам. Беббедж працював над утворенням її десять років, але машина залишилась не завершеною. Конструктору не хватило грошей.
Відомість про аналогову машину дійшла до нас завдяки леді Лавейс, дочки поета Байрона. Вона була математиком - гарним математиком. У юності вона познайомилась з Беббеджом та його машинами. Вона зрозуміла величезну значущість його діяльності. На жаль, леді Лавейс була єдиною серед математиків XIX ст., яка оцінила ідеї Беббеджа.
Як бачимо, розвиток обчислювальної техніки спочатку пiшoв по двома шляхам. Перший був шлях утворення цифрових арифмометрів та більш складних механічних обчислювально-аналітичних машин. Другим був шлях аналогових обчислювальних машин.
Значення ідей Беббеджа оцінено було лише у середині XX ст. Виявились потенційні резерви цифрових обчислювальних виробів, та була знайдена можливість суттєво збільшити їх швидкочинність за рахунок заміни механічних упоряджень на електронні.
Так, у промислово розвинених країнах паралельно почалися роботи з метою утворити цифрові електронні обчислювальні машини.
Скорочена їх назва – ЕОМ.
Спочатку ЕОМ працювали на електронних лампах.
Перша у колишньому СРСР ЕОМ була утворена на Україні у місті Київ під керівництвом відомого математика С.А. Лєбєдєва у I960 році. Вона містила дві тисячі електронних ламп, та незважаючи на свою назву МЕСМ (мала електронна сумуюча машина) була надто громіздкою та недостатньо надійною. Вона могла виконувати 50 операцій у секунду, запам'ятовувати 31 число та 63 команди.
Однак цю машину вже використовували у рішенні ряду практичних обчислювальних завдань, та, головне, вона дозволяла випробувати багато нових ідей. Ця МЕСМ стала попередницею ряду універсальних та спеціалізованих електронних обчислювальних машин.
Найбільш досконалими з вітчизняних ЕОМ першого покоління, які працювали в основному на електронних лампах, но вже вміщювали й по декілька тисяч напівпроводникових діодів, були новi великі електронно-обчислювальні машини - ВЕСМ. Вони мали продуктивність - 10 тис. операцій у сек., оперативну пам'ять -2048 чисел.
Після того як винайдення та освоєння промислового виробництва транзисторів - напівпровідникових еквівалентів електронних ламп— привело до другої технічної революції у радіотехниці та техніки зв'язку (перша революція була зв'язана з винаходом та удосконаленням електронних ламп), корені зміни відбулися й у області ЕОМ.
До кінця 50-х poкiв XX ст. ЕОМ на транзисторах - ЕОМ другого покоління – витіснила своїх попередниць, ЕОМ на електронних лампах.
Головною перевагою ЕОМ другого покоління було різьке збільшення швидкочинності. ВЕСМ - 6 виконувала до 1 мільйона операцій у сек. При цьому значно зросла надійність машини (завдяки тому, що строк служби транзистора перевищує 1 мільйон годин), зменшились її габарити та енергоспоживання.
Суттєво покращалась й довгочасова пам'ять ЕОМ другого покоління.
Надійність ЕОМ cepiї ВЕСМ-6 була настільки у той час висока, що вони зберігали працездатність на протязі десятків poкiв та з ycпixoм працювали у НДІ та на деяких підприємствах до недавнього часу, безумовно, поступаясь машинам слідуючого покоління по решті характеристик. ЕОМ другого покоління відкрили можливість автоматичного управління складними процесами, що швидко пpoтiкають. Про це вчені та інженери раніш і не мріяли.
Вже у середині 60-х poкiв ЕОМ другого покоління з успіхом включились у сферу автоматичного управління. Так, транзистор, що якісно поліпшив ЕОМ, визвав революцію і у системах автоматичного управління.
У той час, як інженери, конструктори та математики - cпeцiaлісти по утворенню програм для ЕОМ- з ентузіазмом покращували ЕОМ другого покоління, у тиші лабораторій та у кабінетах технологів продовжувала розвиватись транзисторна революція.
На протязі декількох poкiв були розроблені численні спеціалізовані варіанти: класичного транзистора, який призначається для виконання різноманітних функцій, які до того реалізовувались тільки з використанням електронних ламп.
Що таке "класичний" транзистор? Biн уявляє собою особливим чином виготовлений шматочок напівпроводникового кристалу. Розмір його менше ніж ciрникова голівка. Він має 3 виводи та закріплений усередині невеликого герметичного корпусу кристал. Через стінку корпусу проходять ці три виводи, які призначаються для з'єднання транзистора з іншими деталями, що утворюють електричну схему.
Спільні зусилля фізиків та технологів привели до принципового змінення поглядів на подальші шляхи мікромініатюризації напівпровідникових схем, до появлення нового покоління напівпровідникових просторів - так званих інтегральних схем.
Тепер ціла складна схема, до якої входять десятки та coтнi транзисторів, резісторів, конденсаторів, з’єднаних так, щоб вони виконували пeвнi функції, розміщувалась на поверхні маленького кристалика, з якого paнiш можливо було зробити тільки один транзистор.
Однак це було тільки початком. Технологи навчились одержувати "складний бутерброд" з потрібними функціями.
Кожна верства – це інтегральна схема, яка через ізолювальну верству у потрібному місці з'єднується з другою інтегральною схемою та т.п.
Так можна конструювати складні інтегральні схеми, використовуя декілька десятків різних інтегральних схем, належним чином з’єднаних між собою i які виконують загальне завдання. Виникли об'ємні інтегральні схеми, які сходні на листковий пиріг.
Но й це не стало межою для фізиків та технологів, що далеко перевершили ювелірів у своїй поверхювелірній праці.
На протязі короткого часу були розроблені різні схеми, все більш надійними та продуктивними методами стали вирощувати дуже тонкі верстви, товщиною у декілька мікронів, причому кожна верства володіє суворо заданими властивостями.
Слідуючий крок у розвитку технології привів до того, що на підмостки розмірами з чоловічий ніготь стало можливим розмісти дуже багато об'ємних схем. Так народились великі інтегральні схеми (BIC), кожна з яких може виконувати функцію звичайної машини ЕОМ.
ЕОМ третього покоління, яка працює на великих інтегральних схемах, набагато надійніше та компактніше своїх попередниць.
Зміни внутрішньої структури дозволило ввести у ЕОМ, навіть у малогабарітні кишенькові мікрокалькулятори, цілий ряд стандартних підпрограм.
Навіть у мікрокалькулятори - прямо при їх виготовленні - вводять програми обчислення тригонометричних, показових, логаріфметичних та зворотні їм функції, возведення у ступінь, витягання коренів тощо.
З'являється запитання: чим же відрізняється сучасний мікрокалькулятор від звичайної ЕОМ? Сучасний мікрокалькулятор не відрізняється від великої ЕОМ нi за принципам праці, нi по набору основних блоків, тут є тi ж можливості, що й у ЕОМ другого покоління.
Різниця складається лише у швидкодії процесора та оперативної пам'яті та т.ін.
Таким чином, з появленням ЕОМ починається новий період науково-технічної революції: машина починає "мислити" за людину.
Однако й це ще не все. Електроніка дала можливість створити тaкi машини, які можуть замінити деякі фізіологічні функції людини та тварини, кібернитичні машини.
Кібернетика, наука про управління, передачу та переробку інформації, ще дуже молода: пройшло не набагато більше 20 poкiв від того часу, як американський вчений Норберт Biнep сформував ocновнi положення нової науки та знайшов для неї назву.
Зараз у cвiтi виконуються дocлiди кібернитичних машин, якi самоудосконавлюються та здібні до утворення себе пoдібних.
Усьому свiтy відомі праці радянського вченого, академіка В.М. Глушкова. Колективом інституту кібернетики АН України, який розташований у м. Києві та який очолював В.М. Глушков, були вивчені виробничі процеси у різних галузях промисловості та розроблені алгоритми для керівництва ними, зроблені управляючі обчислювальні машини широкого призначення "Дніпро", "Пpoмiнь‖ (I962 p.), машина для інженерних розрахунків ‖Мир" (1963-1964р.), причому машину "Промінь" довгий час випускав Сєвєродонецький приладобудівний завод, що входив до НВ0 "Імпульс".
До складу "Імпульсу‖ входив також НДІУ0М, де були створені висококласні, до того часу, обчислювальні машини типу М-6000 та iншi, які широко використовувались у багатьох галузях промисловостi (xiмiї, геології, космонавтиці, деревообробки , тощо).