Ріжняк Ренат Ярославович

(декан фізико-математичного факультету,

професор кафедри математики)

Андронатій Павло Іванович

(викладач кафедри інформатики)

КДПУ ім. В. Винниченка

Музей Історії Техніки фізико-математичного факультету Кіровоградського державного педагогічного університету імені Володимира Винниченка

Музей Історії Техніки був відкритий 26 листопада 2015 року на фізико-математичному факультеті КДПУ ім. В. Винниченка. Розміщений Музей в комп’ютерних лабораторіях першого поверху навчального корпусу № 4. Саме в цей день відбулася урочиста презентація першого відділу Музею – відділу «Обчислювальна та комп’ютерна техніка. Присутніх та організаторів привітали ректор університету професор О.А. Семенюк, завідувач кафедри гуманітарних дисциплін та документознавства КНТУ професор В.М. Орлик, заступник директора з наукової роботи Кіровоградського обласного краєзнавчого музею С.Е. Колесник, представник народного депутата України О.В. Горбунова Ю. Токова.

Почесними гостями на презентації Музею були фахівці з Інформаційно-обчислювального центру КНТУ, Інституту післядипломної педагогічної освіти, комерційних ІТ-структур м. Кіровограда. Факт відкриття Музею викликав неабиякий інтерес з боку представників ректорату та деканатів університету, викладачів та співробітників факультетів історії та права, філології та журналістики, природничо-географічного, кафедр фізико-математичного факультету, просто любителів та цінителів музейної справи та колекціонерів техніки. Не обминули увагою відкриття Музею представники кіровоградських медіа – програми «День за днем» та «Ранкова кава» надіслали свої знімальні групи для фіксації події для ТРК «Кіровоград».

Присутнім на відкритті експозиції музею була представлена коротка доповідь декана фізико-математичного факультету професора Р.Я. Ріжняка, у якій лектор зупинився на двох основних проблемах: 1) еволюційному розвитку зразків обчислювальної техніки КДПУ та КНТУ з точки зору їх музейної цінності; 2) визначенню основних факторів розвитку апаратного забезпечення названих вишів протягом другої половини ХХ століття. Доповідач стисло охарактеризував основні зразки обчислювальної техніки, які експлуатувалися в КДПУ та КНТУ протягом зазначеного періоду.

Кульмінацією презентації Музею Історії Техніки стали перші екскурсії – з експозицією Музею відвідувачів знайомили викладачі кафедри інформатики: доцент О.Ф. Баранюк, старший викладач В.В. Котяк та викладач П.І. Андронатій.

  

Під час обміну думками щодо перспектив розвитку Музею Історії Техніки гості презентації висловили захоплення від побаченого. С.Е.Колесник завірила у підтримці та допомозі у функціонуванні Музею адміністрацією Кіровоградського обласного краєзнавчого музею. Професор В.М. Орлик відзначив ефективність дієвого співробітництва КНТУ та КДПУ ім. В. Винниченка в частині науково-практичних консультацій та обміну технічними пристроями. А проректор з наукової роботи КДПУ ім. В. Винниченка професор С.П. Михида висловив сподівання, що діяльність Музею Історії Науки стане рушійною силою сплеску наукової активності дослідників факультету, що займаються інформатикою та історією науки і техніки. Але, очевидно, головними героями свята були ті, хто приклав зусилля для створення цього Музею. Роботу з безпосереднього наповнення експонатами, створення їх описів, класифікацією об’єктів, аналізом походження, з’ясування технічних характеристик та часових рамок виконували П.І. Андронатій, О.Ф. Баранюк та В.В. Котяк. Оформленням описів, розміщенням експонатів займалися завідувачі лабораторіями кафедри інформатики Ірина Кадигроб, Ірина Кисла, Олена Семенова та Тетяна Чернишова. Загальне організаційне та науково-методичне керівництво здійснював декан факультету Р.Я. Ріжняк.

Експозиція відділу «Обчислювальна та комп’ютерна техніка» Музею Історії Техніки, яка на сьогодні налічує більше 100 експонатів, складається з таких основних стендів: «Домеханічні обчислювачі», «Механічні обчислювачі», «Калькулятори», «Мікро ЕОМ», «Носії даних», столів з представленими екземплярами діючої техніки та музейних вітрин, на яких представлені зразки процесорів, оперативної пам’яті, материнських плат, відеокарт, дисководів 5,25 та 3,5, zip-дисководів, CD-DVD, nout DVD, стримерів, карманів, вінчестерів, плат розширення, мережевих карт та інших пристроїв.

Експозиція починається з найпростіших пристосувань для лічби – абаків. З чотирьох відомих – власне абаку (вірогідно, з’явився у Древньому Вавилоні близько ІІІ тисячоліття до н.е.), китайського суань-пань, японського соробан та звичайної рахівниці – в музеї представлені два останні пристрої. До речі, в Японії до цього часу в молодшій школі навчають дітей рахувати з допомогою соробана, оскільки цей підхід має ряд незаперечних педагогічних переваг порівняно з навчанням рахунку на папері і, тим більше, на калькуляторі.

Представлені в експозиції і логарифмічні лінійки. Ідею наближену до конструкції логарифмічної лінійки, висловив на початку XVII століття англійський астроном Едмунд Гюнтер. Він запропонував нанести на лінійку логарифмічну шкалу і з допомогою двох циркулів виконувати операції з логарифмами. В 1620-і роки англійський математик Едмунд Уінгейт вдосконалив «шкалу Гюнтера», ввівши дві додаткові шкали. Одночасно (1622 рік) свій варіант лінійки, який мало чим відрізнявся від сучасного, опублікував в трактаті «Круги пропорцій» Уільям Отред, якого і вважають автором першої логарифмічної лінійки. Спочатку лінійка Отреда була круговою, але в 1633 році було опубліковано, з посиланням на Отреда, і опис прямокутної лінійки. Подальші вдосконалення зводились до появи рухомої лінійки-«движка» (Роберт Біссакер, 1654 і Сет Патрідж, 1657), розмітці обох сторін лінійки (теж Біссакер), додавання двох «шкал Уінгейта», відмітці на шкалах часто використовуваних цифр (Томас Еверард, 1683). Бігунок з’явився в кінці XVIII століття.

Особливе місце в експозиції Музею займають таблиці Брадіса – це збірник математичних таблиць, які містять значення квадратів, кубів, обернених величин, тригонометричних функцій, логарифмів десяткових і натуральних, площів круга та інших найбільш необхідних для інженерних розрахунків функцій. Вперше видані у 1921 році під назвою «Таблиці чотиризначних логарифмів і натуральних тригонометричних величин», пізніше видавалися під назвою «Чотиризначні математичні таблиці».

Наступний стенд ілюструє історію розвитку механічних обчислювачів. Тут представлений один з найпростіших обчислювальних пристроїв для додавання і віднімання – «Record», який випускався в 50-х – 60-х роках. Цей калькулятор продавався в усіх канцелярських магазинах НДР за ціною 17,40 марок. Він складався з серії металевих стрижнів, які можуть бути зміщені з допомогою стилуса. Кожен стовпчик з правого боку має ряд зубів, якими можна його рухати. Калькулятор поділений на дві частини. Верхня частина калькулятора призначена для віднімання, нижня – для додавання. Існує також варіант калькулятору з механізмом складання, в якому можна перемикати між додаванням і відніманням. Більшість пристроїв виконані з металу, але існували і простіші варіанти з картону.

Арифмометри «Фелікс» та «Фелікс-М» – найпоширеніші в СРСР арифмометри. Випускалися, з урахуванням численних модифікацій, з 1929 по 1978 рік на заводах обчислювальних машин в Курську, в Пензі і в Москві. Ця обчислювальна машина відноситься до важільних арифмометрів Однера. Так названий арифмометр Однера має просту і надійну конструкцію, настільки досконалу, що за весь час існування вона не потерпіла значних змін. Крім того, він має зручну форму та невеликі розміри, що значно спрощує роботу при підрахунках.

Перша партія арифмометра BК-1 була створена заводом «Счетмаш» в 1953-му році. Вважався надійнішим за Фелікс.

Арифмометр «TRIUMPHATOR» – настільна механічна обчислювальна машина, є модифікацією арифмометра системи В.Т. Однера. Виробництво арифмометрів «Триумфатор» розпочалося на початку 1910 року в місті Лейпциг, Німеччина.

Три стенди присвячені історії розвитку калькуляторів та мікро ЕОМ. Перші радянські настільні калькулятори, які з’явилися в 1971 році, швидко завоювали популярність – вони працювали тихо, споживали мало енергії, обчислювали швидко і безпомилково. Собівартість мікросхем швидко знижувалася, і можна було думати про створення МК кишенькового розміру, ціна якого була б доступна широкому споживачеві.

Калькулятор Б3-04. В серпні 1973 року електронна промисловість нашої країни поставила завдання за один рік створити електронний кишеньковий обчислювач на мікропроцесорній великій інтегральній схемі і з рідкокристалічним індикатором. Над цією складним завданням працювала група з 27 чоловік. Була проведена величезна робота: виготовлені креслення, схеми і. шаблони, що складалися з 144 тис. точок, розміщений мікропроцесор з 3 400 елементами в кристалі розміром 5х5 мм. Через п’ять місяців роботи були готові перші зразки МК, а через дев’ять місяців, за три місяці до встановленого терміну, електронний кишеньковий обчислювач під назвою «Електроніка Б3-04» був зданий державній комісії. Вже в початку 1974 року електронний гном надійшов у продаж.

Наступним величезним кроком в історії розвитку мікрокалькуляторів стала поява першого радянського інженерного мікрокалькулятора. В кінці 1975 року в Радянському Союзі був створений перший інженерний мікрокалькулятор Б3-18. Як писав з цього приводу журнал «Наука і Життя» 10, 1976 у статті «Фантастична електроніка»: «… цей калькулятор перейшов Рубікон арифметики, його математична освіта зробила крок в тригонометрію і алгебру». Електроніка Б3-18 «вміє миттєво зводити в квадрат і добувати квадратний корінь, в два прийоми підносити до будь-якого степеня у межах восьми розрядів, обчислювати логарифми і антилогарифми, тригонометричні функції».

1977 року була розроблена мікросхема К145ІП11, яка породила цілу серію калькуляторів. Найпершим з них був дуже відомий калькулятор Б3-26. Як і з калькуляторами Б3-09М, Б3-14 і Б3-14М, а також з Б3-18А і Б3-25А, з ним вчинили також – видалили деякі функції.

На основі калькулятора Б3-26 були створені калькулятори Б3-23 з відсотками, Б3-23А з квадратним коренем, Б3-24Г з пам’яттю. До речі, калькулятор Б3-23А згодом став найдешевшим радянським калькулятором з ціною всього в 18 рублів. Б3-26 незабаром став називатися МК-26 і з’явився його зведений брат МК-57 і МК-57А з аналогічними функціями.

Ще одним напрямком у розвитку мікрокалькуляторів стали інженерні Б3-35 (МК-35) і Б3-36 (МК-36). Ці мікрокалькулятори вміли переводити градуси в радіани і навпаки, множити і ділити числа в пам’яті.

Дуже цікаво ці калькулятори обчислювали факторіал – простим перебором. На обчислення максимального значення факторіала числа 69 на мікрокалькуляторі Б3-35 витрачалося більше п’яти секунд.

Калькулятор МКШ-2 – єдиний «шкільний» калькулятор випускався нашою промисловістю за винятком великих демонстраційних, про які буде сказано нижче. Цей калькулятор, як і калькулятор Б3-32, умів обчислювати корені квадратного рівняння і знаходити корені системи рівнянь з двома невідомими.

 Наприкінці 1977 був розроблений, і в початку 1978 надійшов у продаж перший радянський програмований мікрокалькулятор Б3-21. Це був ще один великий крок вперед. До цього доводилося по багато разів повторювати обчислення, в калькуляторах було максимум три регістра пам’яті. Тепер же з’явилася можливість самому писати програми і зберігати кілька чисел у пам’яті. Термін «програмований калькулятор» викликав благоговіння і деяку тремтіння в голосі. Це був дуже дорогий калькулятор – він коштував цілих 350 рублів! Незабаром мікрокалькулятор було нагороджено знаком якості.

         Перші моделі мікролькулятора Б3-21 випускалися з індикатором на червоних світлодіодах. Кома займала окремий розряд. Потім індикатор поміняли на зелений катодо-люмінісцентний, через що він став працювати на 20% повільніше.

         Перший програмований калькулятор відразу став дуже популярний в країні. Тепер користувач міг не тільки писати складні програми, але навіть грати в ігри з калькулятором. Це було нечуване нововведення! Почала випускатися література з техніки програмування на програмованому мікрокалькуляторі. Поява програмованого мікрокалькулятора Б3-21 дозволило навіть організувати управління виробничим процесом. Були випущені настільні варіанти цього калькулятора – МК-46 і МК-64. МК-64 відрізняється від МК-46 наявністю вбудованого цифро-аналогового перетворювача. Багато мікрокалькуляторів МК-64 були встановлені в кабінетах фізики спеціальних фізико-математичних шкіл, так як вони могли, скажімо, виміряти напругу від батарейки.

         Перші програмовані калькулятори Б3-21, МК-46 і МК-64, хоч і працювали по програмі, але мали всього два операційних регістра X і Y, а робота з кільцевих стеком була дуже незручною. І ось, в 1980 році на зміну мікрокалькулятора Б3-21 прийшов програмований мікрокалькулятор Б3-34 в ціною 85 рублів. Це був ще один крок вперед! У нього був стек, що складається з чотирьох регістрів, 98 кроків програмної пам’яті, 14 регістрів пам’яті замість семи у Б3-21, а найголовніше – можливість організації циклів і робота з індексними регістрами. З калькулятором стало працювати – одне задоволення. Незабаром з’явилися аналоги Б3-34 – МК-54, зроблений в більш красивому дизайні, і коштував на 20 рублів дешевше за рахунок використання джерел живлення іншого типу. Був також розроблений настільний варіант – МК-56.

         Микрокалькулятор Б3-34 і його аналог МК-54 і МК-56 стали настільки популярними, що розробники з Київського заводу “Кристал” вирішили продовжити цю лінію калькуляторів і в 1985 році випустили нові моделі МК-61 і МК-52. У них доданий один регістр пам’яті, стало 105 кроків програмної пам’яті та додано ще десяток функцій. Мікрокалькулятор МК-52, крім того, мав пам’ять на 512 осередків, що не стиралася при виключенні живлення, і в яку можна було записати як програму, так і дані. У мікрокалькулятор МК-52 був також спеціальний роз’єм для підключення вже готових модулів з програмами, що випускалися під загальною назвою БРП (блок розширення пам’яті). При розробці блоків БРП розробники знову вбили відразу двох зайців, запаявши в блок матрицю з двома наборами програм. Встановивши перемичку, скажімо, в положення 1, отримуємо блок БРП-3 з математичним набором програм, а перепаяти перемичку на положення 2 – блок БРП стає астронавігаційним БРП-2.

         До речі, мікрокалькулятор МК-52 літав у космос на кораблі “Союз ТМ-7”, де його передбачалося використовувати для розрахунку траєкторії посадки у випадку, якщо зіпсується бортовий комп’ютер.

         На стенді «Носії даних» представлені різноманітні носії інформації. Перфокарта – носій інформації, призначений для використання в ранніх (до початку 1980-х років) системах автоматизованої обробки даних. Виготовлялась з цупкого паперу, має товщину біля 0.178 мм. Формат перфокарти:  розмір карти становить 187,325 × 82,55 мм, на ній інформація розташовується в 8 рядків і 80 стовпців. У сучасних термінах, одна перфокарта зберігала 80 байт інформації.

         8-дюймова дискета – у 1967 році в компанії IBМ з’явилася необхідність розсилати клієнтам оновлення софта, і команда інженерів під керівництвом Алана Шугарта запропонувала ідею компактного і швидкого гнучкого диска. Через кілька років у стінах IBM була створена 8-дюймова дискета об’ємом 80 Кбайт з можливістю одноразового запису. Представлена на експозиції дискета вироблена фірмою «ІЗОТ» у Болгарії в місті Пловдиві. Такі дискети були представлені в 1971 році. Абревіатура «SS/DS» означає «односторонню дискету/тип щільності – одинарна».

         За своєю конструкцією 5,25-дюймові дискети лише трохи відрізнялися від 8-дюймових побратимів. Зокрема змінилося розташування отворів на дискеті, а футляр став міцніший. Краї приводних отворів були захищені пластиковим або металевим кільцем. Спочатку об’єм таких дискет становив 110 Кбайт, проте до 1984 року він був збільшений до 1,2 Мбайт. Саме з 5,25-дюймових рішень почалося повсюдне поширення дискет. Цьому сприяла більш низька порівняно з 8-дюймовими девайсами ціна. Для безпечного транспортування та зберігання дискет використовувались паперові кейси – вони прикривали отвір до магнітного диску.

         У 1981 році дискета знайшла звичний для нас формат – 3,5 дюйма,  запропонований компанію Sony. Спочатку об’єм дискети складав 720 Кбайт, але через пару років він був збільшений удвічі. Трохи пізніше з’явилися і більш місткі рішення ємністю 2,88 Мбайт. Багато великих компаній підтримали зменшений стандарт. Особливістю дискет була функція захисту від запису, яка дозволяла відкрити дискету тільки в режимі читання.

         Бобіни почали використовуватися в комп’ютерах починаючи з 70 років і закінчуючи 90-ми, оскільки дозволяли зберігати великий обсяг інформації у відносно маленькому носії, єдиний їхній мінус – це швидкість доступу до даних, щоб отримати дані, які записані в кінці бобіни, потрібно повністю її перечитати. Котушка бобіни має розмір 5 сантиметрів. Стрічка котушки ORWO довжиною 525 метрів. об’єм інформації 25 Мб, діаметр бобіни – 26 см.

Накопичувач виробника «Ізот» – це прототип сучасних жорстких дисків. Цей магнітний диск від раніше відомої болгарської фірми «Ізот» застосовувався в комп’ютерах третього покоління. Випущений приблизно в 1988 році. Жорсткий диск складається з п’яти дисків, радіусом 19 сантиметрів. Об’єм однієї сторони пластини жорсткого диска становить 2.5 мегабайта. Обсяг всього диска становить 25 мегабайт. Щільність записів 30-45 біт/мм. Щільність доріжок 4 мм, швидкість 2400 об/хв.

Особливе місце в експозиції займає аналогова обчислювальна машина МН-7М (50-ті роки ХХ століття), яка люб’язно була передана нашими колегами з Кіровоградського Національного технічного університету. Вона призначена для дослідження перехідних процесів і вибору параметрів у системах автоматичного регулювання, що описуються звичайними нелінійними диференціальними рівняннями до 6 порядку включно. Зазначимо, що вага такої машини складає майже 150 кг. Саме на такій обчислювальній машині довелося у свій час працювати професору фізико-математичного факультету З.Ю.Філеру, коли він ще був старшим викладачем у Донецькому політехнічному інституті.

З ряду зразків електронно-обчислювальної та комп’ютерної техніки особливо виділяється моноблок iMac G3 1998 року випуску, який зібраний в корпусі з катодно-променевою трубкою CRT діагоналлю 15’. Його випуск та наступний успіх пов’язані із поверненням легендарного Стіва Джобса до компанії Apple.

В експозиції, крім того, представлені інтелектуальний термінал ТС-7063 (був складовою частиною алфавітно-цифрового дисплейного комплексу ЕС-7970, випускався заводом «Магніт» у м. Канів Черкаської області), персональний комп’ютер «Практик» того ж заводу, побутовий комп’ютер БK 0010 (розроблений у НВО «Науковий Центр», м. Зеленоград), який використовувався і як робоча станція учня в комп’ютерних класах багатьох шкіл. Особливий інтерес з точки зору оригінальності виготовлення представляють демонстраційний калькулятор «Програміст» (створювався на базі плати звичайного програмованого калькулятора Електроніка МК-61 з підключенням великих кнопок та пристрою виведення – вакуумно-люмінесцентного дисплея) та демонстраційний варіант персонального комп’ютера (зручний для перегляду скляний апаратний блок з «розкритими» для спостереження основними периферійними пристроями, сигнал з якого подається на мультимедійний проектор 90-х років ХХ століття американського виробництва).

Окреме місце в колекції належить експозиції Hardware. Всі складові апаратної частини комп’ютерів різних років випуску та різних виробників згруповані в окремих вітринах з огляду на особливості їх еволюційного розвитку: процесори, оперативна пам’ять, материнські плати, відеокарти, звукові плати, різного роду накопичувачі, мережеві карти, модеми, комунікаційне обладнання.

 А 18 грудня 2015 року був запущений перший панорамний огляд експозиції нашого Музею. Так що тепер загальне враження про деякі експонати Музею можна отримати й вдома чи там, де ви перебуваєте зі своїм смартфоном.

          Тож запрошуємо переглянути експозицію Музею історії техніки КДПУ ім. В. Винниченка, або ж панорамний огляд нашої експозиції