| расчётами и др., относятся к древнейшим периодам человеческой культуры. Первые примитивные устройства для механизации вычислений абак, кит. счёты и матем. правила решения простейших вычислит, задач появились за сотни лет до н. э. Вычислит, устройства, такие, напр., как шкала Непера, логарифмическая линейка, арифметич. машина франц. учёного Б. Паскаля - предшественница арифмометра, были известны уже в 17 в. Пром. революция 18-19 вв., характеризующаяся бурным для того времени ростом средств произ-ва и его механизацией, дала толчок и развитию В. т. Это обусловливалось прежде всего необходимостью выполнения сложных расчётов при проектировании и строительстве кораблей, сооружении мостов, топографич. работах, усложнением финанс. операций и т. п. При этом сложность и количество задач возросли настолько, что решение их в необходимые сроки без механизации самого вычислит, процесса часто оказывалось невозможным. Тогда на смену примитивным счётным устройствам пришли планиметры Дж. Германа и Дж. Амслера, арифмометр В. Т. Однера и др.
В 1833 англ, учёный Ч. Беббидж разработал проект "аналитической машины"- гигантского арифмометра с программным управлением, арифметич. и запоминающим устройствами. Однако полностью осуществить свой проект ему не удалось, гл. обр. из-за недостаточного развития техники в то время; материалы об этой машине были опубликованы лишь в 1888, уже после смерти автора. Исследования Беббиджа лишь спустя 100 лет привлекли внимание инженеров, но математики отметили их сразу. В 1842 итал. математик Менабреа опубликовал записи лекций Беббиджа, прочитанных в Турине и посвящённых "аналитической машине".
Практическое развитие В. т. в 19 и в нач. 20 вв. связано гл. обр. с постройкой аналоговых машин (см. Аналоговая вычислительная машина), в частности первой машины для решения дифференциальных уравнений акад. А. Н. Крылова (1904). В 1944 в США была построена ЦВМ с программным управлением "МАРК-1" на электромагнитных реле; её изготовление стало возможным благодаря накопленному опыту эксплуатации телефонной аппаратуры, счётноаналитических и счётно-перфорационных машин.
Резкий скачок в развитии В. т.- создание в середине 40-х гг. 20 в. электронных цифровых вычислительных магиин (ЭЦВМ) с программным управлением. Применение электронных ЦВМ существенно расширило круг задач; возможными стали такие вычисления, к-рые ранее были невыполнимы, т. к. требуемое для этого время превышало продолжительность человеческой жизни. Произ-во электронных ЦВМ росло чрезвычайно быстро: первая (и единственная) машина "ЭНИАК" была создана в США в 1946, а уже к 1965 мировой парк насчитывал свыше 50 тыс. ЦВМ различного назначения. Столь же быстро совершенствовались технич. параметры электронных ЦВМ; в сотни и тысячи раз возросли их быстродействие и объёмы памяти.
Первая советская электронная ЦВМ "МЭСМ" (малая электронная счётная машина) была построена в АН УССР в 1950 под рук. акад. С. А. Лебедева. В 1953 в Ин-те точной механики и вычислит, техники также под рук. Лебедева была создана БЭСМ, ставшая предшественницей серии отечеств, электронных ЦВМ ("Минск", "Урал", "Днепр", "Мир" и др.).
Быстрое совершенствование В. т. неразрывно связано с интенсивным развитием электронной техники: первые ЭВМ были ламповыми, однако уже через неск. лет достижения в технике полупроводников позволили полностью перейти на полупроводниковое исполнение, а с нач. 60-х гг. 20 в. приступить к микроминиатюризации схем и элементов ЭВМ, что существенно повышает их быстродействие и надёжность, уменьшает габариты и потребляемую мощность, удешевляет произ-во.
Наиболее существенно применение средств В. т. в системах автоматич. управления при сборе, обработке и использовании информации с целью учёта, планирования, прогнозирования и экономич. оценки для принятия научно обоснованных решений. Подобные системы управления могут быть как большими системами, охватывающими всю страну, район, к.-л. отрасль пром-сти в целом или группу специализированных предприятий, так и локальными, действующими в пределах одного завода или цеха.
В. т. широко используется в совр. системах обработки информации, для быстрого и точного определения координат кораблей, подводных лодок, самолётов, космич. объектов и т. п. Особой областью применения В. т. являются информац. поисковые системы, обеспечивающие механизацию библиотечных и библиографич. работ и способствующие ликвидации огромных справочных картотек. Быстро расширяющейся сферой применения В. т. является также работа банков, сберегательных касс и др. финанс. учреждений, где использование ЦВМ позволяет централизованно выполнять все расчётные операции.
Возрастающее значение В. т. для нужд нар. х-ва и приближение её к потребителям, к-рые не являются специалистами в области В. т., предъявляют всё более высокие требования к программам ЭВМ. Разработка программ и программирование становится существ, фактором, определяющим возможности дальнейшего расширения сферы применения В. т. Уже в кон. 60-х гг. стоимость математического обеспечения ЦВМ превысила стоимость материальной части и имеется тенденция дальнейшего его увеличения. Для выполнения простых вычислит, операций используют ЦВМ с жёсткой программой (напр., электронные арифмометры, выполняющие арифметич. действия и вычисление простейших функций) и средства малой механизации счётных работ (кассовые аппараты, счётноаналитич. машины и т. п.).
Уже первые электронные ЦВМ показали принципиальную возможность производить вычисления с такой скоростью, к-рая превышает скорость рассчитываемого физ. процесса. Это позволяет не только предсказывать возможные отклонения в процессе, но и своевременно корректировать их, вмешиваться в ход процесса, т. е. управлять им (см. Автоматизация производства).
Совр. науч.-технич. прогресс характеризуется прежде всего не только высокой производительностью и научной орг-цией труда, но и широкой механизацией и автоматизацией умственной деятельности человека. Алгоритмизация умственной деятельности человека потребовала интенсивной разработки новых разделов математики, особенно матем. моделирования, логики, лингвистики и психологии, создания спец. матем. методов анализа, физ., биол. и социальных процессов, матем. исследование к-рых было ранее невозможно.
ЭВМ - наиболее мощное средство В. т., появившееся в результате всё увеличивающейся осознанной обществ, потребности в повышении эффективности человеческого труда, стало основной, важнейшей технич. базой кибернетики. Электронные вычислит, и управляющие машины открывают широчайшие возможности в области переработки громадных объёмов информации в кратчайшие сроки.
Лит.: Лебедев С.А., Электронные вычислительные машины, М., 1956; Бут Э. и Бут К., Автоматические цифровые машины, пер. с англ.. М., 1959; Китов А. И. иКриницкий Н. А., Электронные вычислительные машины, 2 изд., М., 1965; Л е д л и Р. С., Программирование и использование цифровых вычислительных машин, пер. с англ., М., 1966; Информация. [Сб. ст.], пер. с англ., под ред. А. В. Шилейко, М., 1968; К о р н Г., Корн Т., Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины, пер. с англ., ч. 1-2, М., 1967-68; Morrison Ph. and Моггisоn E. [ed.], Charles Babbage and his calculating engines, N. Y., [1961]; Sackman H., Computers, system science and evolving society, N. Y., [1967]. Д.Ю.Панов.
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, счётно-решающее устройство, автоматически выполняет одну к.-л. матем. операцию или последовательность их с целью решения одной задачи или класса однотипных задач. В. у. могут быть автономными или входить в состав сложных систем. Автономные В. у., как правило, используются в качестве вспомогат. средств при выполнении вычислит., конструкторских и др. работ (напр., логарифмическая линейка, курвиметр, планиметр и др.). В составе сложных систем В. у. выполняют определённые функции (напр., интерполятор в системе управления станком). Различают В. у. аналоговые (непрерывного действия) и цифровые (дискретного действия). Особый класс аналоговых В. у. составляют модели, примером может служить расчётный стол переменного тока - макет энергетич. системы, выполненной в определённом масштабе. Реже встречаются комбинированные аналого-цифровые В. у. См. также Вычислительная машина.
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР (ВЦ), предприятие, предназначенное для выполнения сложных и трудоёмких вычислит, работ с помощью ЭВМ. Различают ВЦ общего назначения, ВЦ для обработки экономич. информации и ВЦ для управления технологич. процессами.
ВЦ общего назначения выполняет матем., науч.-технич. и экономич. расчёты, а также работы по программированию задач; оказывает помощь в постановке и подготовке задач; проводит консультации по вопросам организации собств. вычислит, центров или лабораторий у заказчиков. ВЦ общего назначения ведёт также науч.-исследоват. работу в области автоматизации программирования, численных методов матем. и технич. эксплуатации ЦВМ.
ВЦ для обработки экономич. информации являются, как правило, центр, звеньями автоматизированных систем управления предприятиями или отраслями нар. х-ва и административно подчиняются соответствующим органам управления (министерству, главку, дирекции завода и т. д.). Эти ВЦ выполняют заранее регламентированные работы по плановым расчётам, обработке отчётности, финансово-бухгалтерским расчётам, а также разовые расчёты техникоэкономического характера. Для выполнения этих работ указанные ВЦ хранят у себя постоянно большие объёмы нормативных и справочных данных (в виде машинных архивов). Отчётная и др. информация от предприятий поступает либо в виде обычных документов, либо на перфорированных картах и лентах, либо на магнитных лентах, а также по каналам связи с непосредственным вводом в ЭВМ (для срочной оперативной информации). Для ввода экономич. информации в ЭВМ широко используются устройства автоматич. чтения специально подготовленных печатных текстов (написанных магнитными или графитовыми отметками).
ВЦ для управления технологич. процессами работают в реальном масштабе времени, автоматически получая исходные данные от большого количества датчиков параметров процессов и вырабатывая команды управления (в течение жёстко заданного цикла) исполнительным органам (двигат., нагреват. и т. п. установкам). К этим ВЦ предъявляются особые требования в части надёжности и быстродействия работы.
В зависимости от объёма работ ВЦ всех трёх типов могут иметь разный состав оборудования и отличаться производительностью. Различают 3 категории ВЦ. К первой категории относятся ВЦ, имеющие 6-8 больших цифровых ЭВМ с быстродействием 20-50 тыс. операций в сек (типа"Минск-32", М-220, "БЭСМ-4" и т. п.) либо 2-3 ЭВМ с быстродействием 600-800 тыс. операций в сек (типа "БЭСМ-6"). Кроме того, в состав указанных ВЦ входят 6-8 комплектов счётноперфорационных машин,клавишные вычислительные машины, аппаратура размножения документов, средства связи. В составе ВЦ первой категории-50-100 научных работников, 100-200 инженеров и 200-300 техников, лаборантов и вспомогат. рабочих. ВЦ второй категории имеет примерно половину, а ВЦ третьей категории - одну треть оборудования и численности персонала по сравнению с ВЦ первой категории. В отд. случаях в состав оборудования ВЦ включаются аналоговые машины, предназначенные в основном для решения задач моделирования динамич. процессов (полёт ракет, работа энергосистем и т. п.).
Указанные ВЦ различаются по структуре. ВЦ общего назначения имеют следующие 3 осн. подразделения: сектор матем. подготовки задач и программирования, сектор технич. эксплуатации ЭВМ и сектор вспомогат. работ (перфорирование, размножение, электропитание, хозяйств, обеспечение). ВЦ для обработки экономич. информации имеет в своём составе специализированные подразделения по типам экономич. задач (планирование произ-ва, материально-технич. снабжение, финанс.-бухгалтерская служба и т. д.), а также подразделения по приёму всей входной информации и оформлению результатов. Кроме того, в этих ВЦ, как правило, имеются спец. подразделения классификаторов продукции, по ведению нормативного х-ва, сбору и обработке оперативной информации, поступающей по каналам связи (т. н. автоматизированный информационнодиспетчерский пункт).
ВЦ для управления технологическими процессами не имеют больших подразделений программистов или экономистов, т. к. составы задач и программ этих ВЦ определяют заранее и не меняют в процессе работы. Здесь осн. часть работников - инженеры и техники по обслуживанию ЭВМ и аппаратуры автоматич. связи с объектами управления.
Широкое применение получают мощные вычислит, системы, включающие ряд совместно работающих машин с т. н. многопрограммным управлением. Такие системы могут решать одновременно неск. задач, получать и выдавать данные по каналам связи многим абонентам (заказчикам), удалённым на большие расстояния от ВЦ. При использовании в ВЦ указанных вычислит, систем они приобретают многоцелевой характер, т. е. могут выполнять с одинаковой эффективностью работы ВЦ всех трёх типов. Большое значение при этом имеют системы автоматизации программирования, позволяющие резко сократить сроки и трудоёмкость подготовки задач, и т. н. операционные системы - спец. программы, управляющие порядком работы вычислит, систем в процессе решения многих задач. Это важно потому, что ручное программирование и ручное управление работой вычислит, систем приводят к снижению их эффективности. Эффективное использование ВЦ, оснащённых мощными вычислит, системами, возможно в условиях создания единой гос. сети ВЦ, каждый из к-рых обслуживает достаточно большую группу предприятий определённого района или отрасли. Исходными данными для проектирования ВЦ служат характеристики задач и потоков информации, типовые составы оборудования и технологич. системы работы вычислит, комплекса.
В процессе проектирования ВЦ определяются его конкретные характеристики, этапы создания и ввода в эксплуатацию, капитальные затраты и экономич. эффективность .
Лит.: Китов А. И., Криницкий Н. А., Электронные цифровые машины и программирование, 2 изд., М., 1961; Рапопорт Е. Н., Организация вычислительного центра на машиностроительном предприятии , М. - Л.,1964;Лоскутов В. И., Вычислительные центры, М., 1966; Типовой состав технического задания на проектирование вычислительных центров и методические указания по составлению технических заданий, М., 1967. А. И. Китов.
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР Академии наук СССР (ВЦ АН СССР), научно-исследовательское учреждение, занимающееся разработкой вычислит, методов и матем. обеспечения электронных вычислит, машин. Образован в 1955 в Москве, входит в состав Отделения математики АН СССР. В составе В. ц. (1971) имеется 12 науч. лабораторий, занимающихся разработкой численных методов решения задач аэро-и гидродинамики, оптимального управления, теорией больших систем, исследованием операций, матем. обеспечением электронных вычислит, машин, алгоритмич. языками и языками для описания вычислит, машин и систем, технич. кибернетикой; издаются сб. "Алгоритмы и алгоритмические языки" (с 1967) и отд. выпуски трудов В. ц. п. П. Корявое.
ВЫЧИТАНИЕ, действие, обратное сложению; задачей В. является определение одного из двух слагаемых, когда даны сумма и другое слагаемое. Данная сумма наз. ум |
