Разработка устройств ввода-вывода данных - это практическая область, тесно связанная с вычислительной теорией и техникой. Своими историческими корнями она уходит еще глубже, чем компьютеры, а ее развитием занимались лучшие умы компьютерной эры. Найденные учеными и инженерами эффективные решения двух главных вопросов - как вводить данные и инструкции в компьютер и как извлекать из него обработанную информацию в наиболее удобной форме - воплотились в создании разнообразных аппаратных и программных средств. Эти изобретения позволили расширить сферу применения компьютеров почти до пределов человеческого воображения - от детального конструирования искусственной кости до исполнения музыкальных произведений или управления «неуправляемым» самолетом.

Благодаря многолетнему труду инженеров и программистов появилась возможность вводить информацию в машину самыми разнообразными способами: при помощи ручных переключателей, печатая на алфавитно-цифровой или цифровой клавиатуре рисуя ручкой по электронному планшету, говоря в микрофон или прикасаясь кончиком пальца к экрану дисплея. Во многих случаях компьютеры способны принимать информацию от других машин без вмешательства человека. Так, метеорологические спутники передают информацию непосредственно наземным компьютерам, которые преобразуют ее в красивые цветные карты погоды.

Устройства вывода данных также удивительно многообразны. В ряде компьютеров первого поколения результаты в закодированном виде высвечивались лампочками. Для расшифровки здесь требовались немалые навыки, и вскоре на смену этим системам пришли более понятные и удобные в пользовании. Некоторые устройства вывода, например дисплеи на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) лучше всего подходят для представления временных, т. е. быстро меняющихся данных. Они предпочтительны, скажем, для показа текста в процессе набора или редактирования. Когда же документ готов, в ход идут уже печатающие устройства, или принтеры, управляемые компьютером, которые создают «твердую копию» - отпечатанный на бумаге текст. С помощью громкоговорителей компьютеры могут выводить информацию и в звуковой форме - искусственной речи и других звуковых сигналов. В тех случаях, когда у компьютера нет непосредственной связи с пользователем, он может передавать информацию другой машине в виде электрических сигналов.

В последние годы технология устройств ввода-вывода, кажется, начинает опережать собственно вычислительную технику. Периферийные устройства ныне отличаются большим разнообразием, зачастую они даже дороже и занимают больше места, чем сам компьютер. Современные устройства ввода-вывода передают данные почти с такой же молниеносной быстротой, как компьютер производит расчеты. Однако так было не всегда.

Многие из устройств, которые впервые использовались для ввода и вывода данных, были изобретены еще до появления компьютеров, Э потом их просто при способ или к компьютерам. В результате подобной «подгонки» обычно получались системы, с одной стороны, неудобные для пользователя, а с другой - не позволяющие полностью раскрыть возможности компьютера. В эпоху, предшествовало стандартизации, устройство каждого типа требовало собственной системы кодирования информации, а также специальной разработки аппаратной части и программного обеспечения, которые позволили бы передавать закодированные данные в компьютер и получать от него результаты их обработки. Однако главным недостатком этих приспособлений было слишком низкое быстродействие. Что толку оттого, что компьютер выполняет тысячи операций в секунду, если на ввод и вывод данных требуются минуты, часы и даже дни?

Перфолента (вверху), двоичные числа (справа) и дискретная графика, плавно сливающиеся в единую поверхность листа Мёбиуса, - три из многих форм, В которые облекается информация при вводе ее в компьютер и выводе из него.