0

История развития вычислительной техники таблица по информатике

Ок. 30 000 до н. э. Первый документ, свидетельствующий о знакомстве людей со счётом, — так называемая «вестоницкая кость» с зарубками.

Ок. 4000 до н. э. В египетских экономических текстах стали использовать символы цифр.

Ок. 3000 до н. э. В Древней Месопотамии изобретён абак (простейшие счёты).

2112-1997 до н. э. В Древнем Шумере (Месопотамия) появилась позиционная шестидесятеричная система счисления.

III в. до н. э. В математике Месопотамии в состав цифр введён знак для нуля.

III в. н. э. Древнегреческий математик Диофант Александрийский разработал алгебраическую символику: символы для неизвестных в каждой степени, знаки равенства и вычитания.

V в. В Индии появилась десятичная позиционная система счисления с нулём, которая используется в настоящее время

XV — XVI вв. Итальянский учёный и художник Леонардо да Винчи создал эскиз 13-разрядного вычислительного устройства

1612 Шотландский математик Джон Непер (1550 — 1617) предложил разделять «десятичной запятой» целую и дробную части десятичных дробей и составил таблицы логарифмов

1622 Английский математик Уильям Оутред изобрёл счётную логарифмическую линейку

1623–1624 Немецкий математик Вильгельм Шиккард (1592–1636) построил машину, выполняющую арифметические действия

1642 Французский математик и физик Блез Паскаль (1623–1663) построил механическую счётную машину

1673 Немецкий учёный Готфрид Лейбниц (1646–1716) создал механическую счётную машину, работающую в десятичной системе

1801 Французский инженер Жозеф-Мари Жаккар (1752–1834) построил ткацкий («жаккардовый») станок с программным управлением. Для управления станком использовались специальные карточки с проделанными в нужных местах отверстиями (перфокарты)

1833 Английский математик Чарльз Бэббидж (1792–1871) разработал проект механической вычислительной машины с программным управлением (аналитическая машина). Такая машина по чертежам Бэббиджа была построена только в 1991 г. для лондонского Музея науки.

1835 Американец Джозеф Генри изобрёл электромеханическое реле

1842 Английский математик Ада Лавлейс (1815–1852) написала программу для аналитической машины Бэббиджа

1883 Американский изобретатель и предприниматель Томас Эдисон (1847–1931) изобрёл электронную лампу

1927 В Массачусетском технологическом институте (США) построен аналоговый компьютер.

1937 Американский инженер Джорж Стибити построил вычислительную машину на основе двоичной системы счисления.

1938 Немецкий инженер Конрад Цузе построил механическую вычислительную машину Z 1 на 16 машинных слов.

1941 Конрад Цузе построил первую в мире действующую вычислительную машину с программным управлением Z 3 (на электромеханических реле)

1945 Конрад Цузе построил вычислительную машин Z 4 для выполнения четырёх арифметических действий и извлечения квадратного корня, а также разработал алгоритмический язык программирования Планкалкюль ( Plankalkuel : plan calculus ). Американский математик Джон фон Нейман опубликовал предварительный доклад о машине EDVAC , в котором описал компоненты ЭВМ и логику её работы. Американские учёные Джон Мочли, Джордж Преспер Эккерт (Пен сильванский университет) создали компьютер ENIAC ( Electronic Numerical Integrator and Computer ).

1948 Английские инженеры Том Килбурн и Фредди Вильяме построили компьютер Малыш ( Baby ) — первую ЭВМ с хранимой программой. Корпорация IBM выпустила электронный калькулятор IBM 604. Американский математик Клод Элвуд Шеннон разработал теорию информации.

1954 Американский математик Джон Бэкус ввёл процедурное программирование с использованием языка высокого уровня для численных методов — FORTRAN . Компания IBM выпустила первый массовый компьютер IBM 650 и первый дисковод IBM 701.

1959 В СССР создана ЭВМ военного назначения (наведение истребителей-перехватчиков) СПЕКТР-4, а также мобильная полупроводниковая ЭВМ для обработки радиолокационной информации — КУРС. В США разработан язык программирования COBOL ( COmmon Business – Oriented Language ) — процедурный язык высокого уровня для решения экономических задач, а также выпущен первый полностью транзисторный компьютер IBM 1401.

1960 В СССР созданы полупроводниковая управляющая машина «Днепр» и первая система обработки информации в реальном времени на ЭВМ М-40 (для систем противоракетной обороны). В США общее число компьютеров достигло 2000.

1961 В США появился первый миникомпьютер PDP -1. В СССР (Киев) создана полупроводниковая универсальная ЭВМ «Днепр».

1963 В СССР разработана первая шахматная программа КАИССА-1. В США Дуглас Энджелбарт изобрёл манипулятор для компьютеров — «мышь».

1964 В Ливерморской лаборатории (США) разработана первая локальная сеть ЭВМ. Джон Кемени и Томас Курц из Дартмутского колледжа (США) разработали один из самых популярных языков программирования — Бейсик ( Basic — Beginner ‘ s All – purpose Symbolic Instruction Code ).

1966 В США появился полупроводниковый ручной калькулятор.

1967 В корпорации IBM разработан флоппи-диск (дискета).

1968 Роберт Нойс и Гордон Мур основали корпорацию Intel (США). Произведена первая серийная «мышь». В США Дуглас Энджелбарт высказал идею графического интерфейса.

1969 Кен Томпсон (США) разработал операционную систему UNIX . Агентством по перспективным исследованиям министерства обороны США ( ARPA ) закончены разработка и внедрение глобальной военной компьютерной сети APRANET , которая в дальнейшем развилась в сеть Internet .

1970 Дуглас Энджелбарт (США) разработал многооконный интерфейс пользователя. Впервые в большом масштабе реализована электронная почта.

1971 Американские математики Боб Нойс, Гордон Мур и Энди Гроув создали первый коммерческий мик ропроцессор — 4-разрядный Intel 4004. Корпорации IBM (США) начала серийный выпуск 8-дюймовых дискет. Никлаус Вирт (Цюрих, Швейцария) разработал язык программирования PASCAL .

1972 В США корпорация Intel разработала 8-разрядный процессор 8008; создан жёсткий диск IBM 3340 — «винчестер».

1974 Компания Hewlett Packard (США) выпустила программируемый карманный калькулятор. В прессе впервые появилась реклама персонального компьютера.

1975 Американские инженеры Эдвард Роберте, Уильям Ятес, Джим Байби создали персональный микрокомпьютер Altair 8800. Дуглас Энгельбарт впервые осуществил реализацию гипертекста, связей и узлов ветвления. Билл Гейтс основал компанию Microsoft . В США создан переносной компьютер IBM 5100 с 5-дюймовым экраном.

1977 В США Стив Джобс, Стив Возняк разработали компьютер Apple II , который был укомплектован телевизионным тюнером и цветным монитором. В США (компания Xerox ) начат серийный выпуск лазерных принтеров. Фирма Intel выпустила первый 16-разрядный микропроцессор 8086.

1978 Компания Motorola выпустила 32-разрядный процессор 68000 (база для компьютеров семейства Macintosh ). Англичанин Клайв Синклер создал первый «домашний» компьютер ZX 80.

1982 Компания Intel (США) выпустила 16-разрядный процессор 80286. Компания Microsoft начала работу над графической оболочкой для DOS , названной Interface Manager (эта оболочка послужила основой для разработки Windows ). Гордон Белл и Дэн Додж (Канада) создали операционную систему реального времени для персональных компьютеров.

1983 Американский математик Бьёрн Страуструп разработал язык программирования высокого уровня C++. Корпорация IBM выпустила компьютер PC XT на процессоре Intel 8088. Компания Philips выпустила первые CD – ROM для компьютеров. В США построен 64-процессорный компьютер « Cosmic Cule ».

1984 Фирма Apple выпустила персональный компьютер Macintosh с графическим интерфейсом и накопителями на 3,5-дюймовых дискетах. Фирма IBM выпустила персональный компьютер PC / AT ( Advanced Technology ).

1985 Фирма Microsoft выпустила первую версию графической операционной среды Windows . Фирма Intel выпустила 32-разрядный микропроцессор 80386.

1988 Компания Philips (США) разработала интерактивный компакт-диск ( Compact Disk Interactive — CDI или CD – I ) для хранения на лазерном диске интегрированных данных — «движущихся» видео-аудио изображений. Американец Роберт Моррис создал компьютерный вирус («червь»), который вызвал первую крупную эпидемию, поразившую сотни ЭВМ, подключённых к сети Internet .

1990 Корпорация Microsoft (США) создала операционную систему Windows 3.0.

1991 Финский студент-математик Линус Торнальд разработал операционную систему Linux ( UNIX для PC -компьютеров), которая позднее получила широкое распространение в компьютерной сети Internet . Тим Бернерс-Ли (Женева, Швейцария) создал гипермедийную систему для компьютерной сети — World Wide Web .

1995 Корпорация Microsoft (США) разработала операционную систему Windows 95 и браузер Internet Explorer , что привело к началу конкуренции браузеров.

1996 В США разработаны квантовый алгоритм поиска в неотсортированной базе данных и технология перезаписываемых CD – RW .

1997 В компании Intel разработаны процессор Pentium ММХ и Pentium П.

1999 Компания Microsoft разработала операционную систему Windows 2000. В мире широко распространилась компьютерная сеть. Число пользователей Internet в России за 2000 г. удвоилось и составило 11,4 млн.

Читайте также:  Зеркальная камера для видеосъемки

2000 В производстве микропроцессоров используется 0,13 мкм-технология

Этапы развития вычислительной техники и признаки, отличающие одно поколение от другого, приведены в табл. 6.1.

Этапы развития вычислительной техники

Этапы развития вычислительной техники:

Признаки, отличающие одно поколение от другого:

Ручной с 50-го тыс.до н.э.

Механический с середины 17 века

Электромеханический с 90-х годов 19 века

Электронный с 30-х годов 20 века

объем оперативной памяти,

Краткая характеристика этапов развития ЭВМ приведена в табл. 6.2. и 6.3.

Характеристика этапов развития ЭВМ 6

Быстродействие (операций в секунду)

Первое поколение, после 1946 года

Электронные лампы, реле

Пульт управления, перфокарта

ENIAC, MARK-3, SWAC, IAS, BINAC, UNIVAC, MANIAC,WhirlWind-1,ORDVAC, IBM 701 (США)

LEO, DEDUCE (Англия)

МЭСМ, БЭСМ, Минск-1, Урал-2, М-20 (СССР)

Второе поколение, после 1955 года

Перфокарты, перфоленты, АЦПУ, магнитный барабан

Алгоритмические языки, диспетчерские системы, пакетный режим

IBM 701, RCA-501, IBM 7090, LARC, Stretch (США)

Продолжение табл. 6.2.

ATLAS (Англия) Раздан, Наири, Минск, МИР, Урал, Днепр, М-400, БЭСМ-6, БЭСМ-4, Минск-22, Минск-32 (СССР)

Третье поколение, после 1964 года

Интегральные схемы (ИС)

Операционные системы, режим разделения времени

PDP-8,PDP-11,B3500, IBM 360 (США) ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ (СССР)

Четвертое поколение, после 1975 года

Большие интегральные схемы (БИС) и сверхбольшие интегральные схемы (СБИС)

Цветной графический дисплей, мышь

Базы и банки данных

ILLIAS 4, Cray-серией, Burroghs (США)

ЕС 1191, ЕС 1766, Эльбрус (СССР)

Пятое поколение, после 1982 года

Оптические, лазерные устройства, устройство голосовой связи

Другая классификация поколений ЭВМ приведена в табл. 6.3 7 .

ИС Интегральная схема

БИС Большая интегральная схема

СБИС Сверхбольшая интегральная схема

После создания в 1946 г. в США модели ENIAC (рис. 6.41) был дан мощный импульс развитию универсальных ЭВМ, стимулировавший появление в ряде стран моделей ЭВМ, составивших первое поколение. На протяжении более 60 лет развития вычислительной техники появилось, сменяя друг друга, несколько поколений ЭВМ.

ЭВМ первого поколения в качестве элементной базы использовали электронные лампы и реле; оперативная память выполнялась на триггерах, позднее на ферритовых сердечниках; быстродействие было, как правило, в пределах 5—30 тыс. арифметических оп/с. Компьютеры отличались невысокой надежностью, требовали систем охлаждения и имели значительные габариты. Процесс программирования требовал значительного искусства, хорошего знания архитектуры ЭВМ и ее программных возможностей. На первых порах данного этапа использовалось программирование в кодах ЭВМ (машинный код), затем появились автокоды и ассемблеры. Как правило, ЭВМ первого поколения использовались для научно-технических расчетов, а сам процесс программирования больше напоминал искусство, которым занимался весьма узкий круг математиков, инженеров-электриков и физиков.

Над компьютерщиками продолжали посмеиваться: чтобы сложить, скажем, два числа, требовалось написать программу из многих машинных команд. Например, такую: "Ввести в машину первое слагаемое; ввести второе; переслать из памяти первое слагаемое в арифметическое устройство; переслать в арифметическое устройство второе слагаемое и вычислить сумму; переслать результат в память; вывести это число из памяти машины и напечатать его". Каждую команду и оба слагаемых "набивали" на перфокарты и только потом вводили колоду перфокарт в компьютер и ждали, когда протарахтит печатающее устройство и на выползающей из него бумажной ленте будет виден результат – искомая сумма.

Создание в США 1 июля 1948 г. первого транзистора (рис. 6.48) не предвещало нового этапа в развитии вычислительной техники и ассоциировалось, прежде всего, с радиотехникой. Так, сообщение об изобретении транзистора было помещено в "Нью-Йорк таймс" в конце малозаметного раздела "новости радио" рядом с программой передачи "В ритме вальса". На первых порах, это был скорее опытный образец нового электронного прибора, требующий серьезного исследования и доработки. Уже в 1951 г. Уильям Шокли продемонстрировал первый надежный транзистор. Однако стоимость их была достаточно велика (до 8 долларов за штуку), и только после разработки кремниевой технологии цена их резко снизилась, способствовав ускорению процесса минитюаризации в электронике, захватившего и вычислительную технику.

Еще в 1955 г. была создана бортовая транзисторная ЭВМ для межконтинентальной баллистической ракеты ATLAS и первый полупроводниковый компьютер TRAGIC для ВВС США (рис 6.63). Новая элементная технология позволила резко повысить надежность вычслительной техники, снизить ее габариты и потребляемую мощность, а также значительно повысить производительность. Это позволило создавать ЭВМ с большими логическими возможностями и производительностью, что способствовало распространению сферы применения ЭВМ на решение задач планово-экономических, управления производственными процессами и др. В рамках второго поколения все более четко проявляется дифференциация ЭВМ на малые, средние и большие.

Конец 50-х годов характеризуется началом этапа автоматизации программирования, приведшим к появлению языков программирования Fortran, Algol-60 и др. Программа, написанная на известном машине языке, переводилась на язык команд автоматически, с помощью программы-переводчика – транслятора.

Третье поколение связывется с появлением ЭВМ с элементной базой на интегральных схемах . В январе 1959 г. Джеком Килби была создана первая интегральная схема (рис. 6.71), представляющая собой тонкую германиевую пластинку длиной в 1 см. Для демонстрации возможностей интегральной технологии фирма Texas Instruments создала для ВВС США бортовой компьютер, содержащий 587 интегральных схем, и объемом (40см3) в 150 раз меньшим, чем у аналогичной ЭВМ старого образца. Но у интегральных схем Килби был ряд существенных недостатков, которые были устранены с появлением в том же году, планарных интегральных схем Роберт Нойса.

Значительно более мощным становится программное обеспечение, обеспечивающее функционирование ЭВМ в различных режимах эксплуатации. Появляются развитые системы управления базами данных (СУБД), системы автоматизирования проектных работ (САПРы); большое внимание уделяется созданию пакетов прикладных программ (ППП) различного назначения. По-прежнему появляются новые и развиваются существующие языки и системы программирования.

Конструктивно-технологической основой вычислительной техники 4-го поколения становятся большие (БИС) и сверхбольшие (СБИС) интегральные схемы (рис. 6.102), созданные соответственно в 70—80-х гг. Такие интегральные схемы содержат уже тысячи, десятки и сотни тысяч транзисторов на одном кристалле (чипе). При этом БИС – технология частично использовалась уже и в проектах предыдущего поколения (IВМ/360, ЕС ЭВМ ряд-2 и др.).

Наиболее важный в концептуальном плане критерий, по которому ЭВМ 4-го поколения можно отделить от ЭВМ 3-го поколения, состоит в том, что первые проектировались уже в расчете на эффективное использование современных языков высокого уровня и упрощения процесса программирования для проблемного программиста. В аппаратном отношении для них характерно широкое использование ИС-технологии и быстродействующих запоминающих устройств. Наиболее известной серией ЭВМ четвертого поколения можно считать IВМ/370 (рис. 6.103), которая в отличие от не менее известной серии IВМ/360 3-го поколения, располагает более развитой системой команд и более широким использованием микропрограммирования. В старших моделях 370-й серии был реализован аппарат виртуальной памяти, позволяющий создавать для пользователя видимость неограниченных ресурсов оперативной памяти.

Феномен персонального компьютера (ПК) восходит к созданию в 1965 г, первой мини-ЭВМ PDP-8. Машина быстро завоевала популярность и стала первым массовым компьютером этого класса. В начале 70-х годов число машин превысило 100 тысяч шт. Дальнейшим важным шагом был переход от мини – к микро-ЭВМ; этот новый структурный уровень ВТ начал формироваться на рубеже 70-х годов, когда появление БИС дало возможность создать универсальный процессор на одном кристалле. Первый микропроцессор Intel-4004 (рис. 6.102) был создан в 1971 г. и содержал 2250 элементов, а первый универсальный микропроцессор Intel-8080 (рис. 6.108), явившийся стандартом микрокомпьютерной технологии и созданный в 1974 г., содержал уже 4500 элементов и послужил основой для создания первых ПК. В 1979 г. выпускается один из самых мощных и универсальных 16-битный микропроцессор Motorolla-68000 с 70 000 элементами, а в 1981 г. — первый 32-битный микропроцессор Hewlett Packard с 450 тыс. элементами.

Читайте также:  Беспроводные наушники с поддержкой ldac

Первым ПК можно считать Altair-8800 (рис. 6.109), созданный на базе микропроцессора Intel-8080 в 1974 г. Эдвардом Робертсом. Для Altair-8800 Пол Аллен и Бил Гейтс (рис.6.112) создали транслятор с популярного языка Basic, существенно увеличив интеллектуальность первого ПК (впоследствии они основали знаменитую теперь компанию Microsoft Inc). Через год после появления первого ПК Altair-8800 их в производство ПК включилось более 20 различных компаний и фирм; начала формироваться ПК-индустрия (собственно производство ПК, их сбыт, периодические и непериодические издания, выставки, конференции и т.д.).

В 1981 г. фирма IBM, во избежание потери массового рынка, начинает выпуск своих ныне широко известных серий ПК IBM PC/XT/AT (6.141) и PS/2, открывших новую эпоху персональной вычислительной техники. Выход на арену ПК-индустрии гиганта IBM ставит производство ПК на промышленную основу, что позволяет решить целый ряд важных для пользователя вопросов (стандартизация, унификация, развитое программное обеспечение и др.). Можно с полным основанием полагать, что за короткий период времени, прошедший с дебюта Altair-8800 до IBM PC, к вычислительной технике приобщилось больше людей, чем за весь долгий период — от аналитической машины Бэбиджа до изобретения первых ИС.

Первой ЭВМ, открывающей собственно класс супер-ЭВМ, можно считать модель Amdahl 470V16, созданную в 1975 г. и совместимую с IBM-серией. В настоящее время к классу супер-ЭВМ относят модели, имеющие среднее быстродействие не менее 20 мегафлопсов (1 мегафлопс = 1 млн операций в с плавающей точкой в секунду). Первой моделью с такой производительностью явилась во многом уникальная ЭВМ ILLIAC-IV, созданная в 1975 г. в США и имеющая максимальное быстродействие порядка 50 мегафлопсов. Яркая страница в истории супер-ЭВМ связана с Cray-серией С. Крея, первая модель Cray-1 (рис. 6.116) которой была создана в 1976 г. и имела пиковое быстродействие в 130 мегафлопсов. Архитектура модели базировалась на конвейерном принципе векторной и скалярной обработки данных с элементной базой на СБИС. Именно данная модель положила начало классу современных супер-ЭВМ. Следует отметить, что, не смотря на ряд интересных архитектурных решений, успех модели был достигнут, в основном, за счет удачных технологических решений. Последующие модели Cray-2, Cray Х-МР , Cray-3, Cray-4 довели производительность серии до порядка 10 тыс. мегафлопсов, а модель Cray МР, использующая новую архитектуру на 64 процессорах и элементную базу на новых кремниевых микросхемах, обладает пиковой производительностью порядка 50 гигафлопсов. В настоящее время фирма Cray Research является мировым лидером производства современных супер-ЭВМ и сопутствующих средств.

Завершая экскурс в историю современной ВТ с той или иной детализацией отдельных ее этапов, следует сделать несколько существенных замечаний. Прежде всего, имеет место все более гладкий переход одного поколения ЭВМ к другому, когда идеи нового поколения в той или иной мере созревают и даже реализуются в предыдущем поколении. Особенно это заметно при переходе на ИС-технологию производства вычислительной техники, когда определяющий акцент поколений все больше смещается с элементной базы на другие показатели: логическая архитектура, программное обеспечение, интерфейс с пользователем, сферы приложений и др. Появляется самая разнообразная вычислительная техника, характеристики которой не укладываются в традиционные классификационные рамки; складывается впечатление, что мы находимся в начале своего рода универсализации вычислительной техники, когда все ее классы стремятся к нивелированию своих вычислительных возможностей. Многие элементы пятого поколения в той или иной мере характерны и в наши дни.

Идёт приём заявок

Подать заявку

Для учеников 1-11 классов и дошкольников

Дисциплина «Информатика и ИКТ» Преподаватель – Терехова У.И.

Этапы развития технических средств и информационных ресурсов.

Этапы развития технических средств и информационных ресурсов:

1. Этапы развития технических средств и информационных ресурсов.

Всю историю вычислительной техники принято делить на три основных этапа:

Заполните таблицу по ходу объяснения нового материала:

Устройство для счета

(или годы использования)

Домеханический период

Рис. 1 Китайский счет

Первым инструментом для счета были пальцы рук . Все арифметические операции выполнялись при помощи десяти пальцев рук. В Западной Европе существовала целая система позволяющая представлять на пальцах числа до 9999.

Пример, китайский счет на пальцах от 1 до 10 (рис.1)

Счет на пальцах, конечно, удобен, только с ним достаточно тяжело хранить информацию.

Рис. 2 Кости с зарубками

и узелки на веревках

С возникновением у древних людей способности счета появилась необходимость в использовании приспособлений, которые смогли бы облегчить эту работу. Одно из таких орудий труда наших предков было обнаружено при раскопках поселения Дольни Вестоници на юго-востоке Чехии в Моравии. Обыкновенная кость с зарубками (рис.2), получившая название “вестоницкая кость”, использовалась ими для ведения счета предположительно за 30 тыс. лет до н. э.

Примерно к VIII веку до н. э. древними индейскими цивилизациями был придуман другой способ для записи чисел. Для этих целей они использовали узелковое письмо (рис.2), в котором знаками служили камни и разноцветные ракушки, сплетенные вместе веревками.

Развитие государств Европы и Азии, а также усиление торговых отношений между ними привело к созданию совершенно нового инструмента, известного практически у всех народов. Впервые его начали применять в Вавилоне, а вскоре новое изобретение попало в Грецию, где получило свое дальнейшее развитие. Это приспособление представляло собой деревянную дощечку с бороздками (желобками), посыпанную морским песком. Размещенные в этих бороздках камешки обозначали цифры. При этом количество камешков в первой бороздке соответствовало единицам, во второй — десяткам, в третьей — сотням и т. д. Если в одной из бороздок набиралось десять камешков, то их снимали и добавляли один камешек в следующую бороздку.

Ученые назвали этот способ записи чисел единичной ("палочной") системой счисления. В ней для записи чисел применялся только один вид знаков – "палочка". В наше время счётные палочки используются для обучения первоклассников.

Немного позже вместо деревянных дощечек стали использовать каменные плиты с выточенными в них желобками.

В Древнем Риме в V в н. э. появилась «счетная доска» и называлась она calculi или abakuli. Для изготовления римского абака (рис.3), помимо каменных плит, стали использовать бронзу, слоновую кость и даже цветное стекло. В вертикальных желобках, разделенных на два поля, также помещались камешки или мраморные шарики, при этом желобки нижнего поля служили для счета от единицы до пяти. Если в этом желобке набиралось пять шариков, то в верхнее отделение добавлялся один шарик, а из нижнего поля все шарики снимали.

Суан-пан (рис.4) — китайская разновидность абака — появилась в VI веке н. э. Также как и римский абак, суан-пан разделен на два поля, имеющих свои названия. Большее поле называется “Земля”, а меньшее — “Небо”. В большем поле на каждой веревке нанизано по пять шариков, а в меньшем всего по два. При подсчете шарики уже не снимаются с поля, они лишь передвигаются в сторону соседнего поля. Каждый шарик большего поля соответствует единице, а каждый шарик меньшего поля — пяти.

Японской разновидностью абака является соробан (рис.5).

В 1658 году впервые упоминается слово “счеты” (рис. 6). А в начале XVIII века счеты приняли свой привычный вид. В них осталось лишь одно счетное поле, на спицах которого размещалось по десять косточек.

Первые идеи механизации вычислительного процесса появились в конце 15 века. Эскиз суммирующего устройства был разработан не безызвестным Леонардо да Винчи.

Рис. 7 Первая механическая счетная машина

1642 год, французский физик Блез Паскаль создал первую механическую счетную машину (рис.7). Она представляла собой шкатулку, на крышке которой, как на часах, были расположены циферблаты. На них устанавливали числа. Для цифр разных разрядов были отведены различные зубчатые колеса. Каждое предыдущее колесо соединялось с последующим с помощью одного зубца. Этот зубец вступал в сцепление с очередным колесом только после того, как были пройдены все девять цифр данного разряда.

Читайте также:  Использовать этот диск для архивации что это

1671 год, немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц сконструировал свою счетную машину, известную как «счетное колесо» Лейбница (рис.8), позволяющую не только складывать и вычитать, но также умножать многозначные числа. Вместо колец использовались цилиндры, на которые были нанесены цифры. Каждый цилиндр имел девять рядов выступов: один выступ на первом ряду, два на втором и так далее. Эти цилиндры были подвижны и устанавливались в определенном положении. Такой механизм позволил ускорить повторяющиеся операции сложения, необходимые для умножения. Само повторение тоже осуществлялось автоматически.

Рис.9 Аналитическая машина

1830 год, английский математик Чарльз Бэббидж попытался построить универсальное вычислительное устройство, т.е. компьютер. Бэббидж называл его аналитической машиной (рис.9). Именно Бэббидж додумался до того, что компьютер должен содержать память и управляться с помощью программы. Бэббидж хотел построить свой компьютер как механическое устройство, а программой собирался управлять посредством перфокарт – карт из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий (в то время они активно использовались на ткацких станках).

Дочь лорда Байрона, великого английского поэта, Аду Августу Лавлейс (рис.10) чрезвычайно заинтересовала аналитическая машина, изобретенная Бэббиджем. Она перевела и прокомментировала замечания о его машине, написала несколько программ для нее, разработала начала теории программирования. Лишь благодаря ей, мы знаем все подробности о труде Бэббиджа, который сам не удосужился описать свое детище, ограничившись подробными чертежами.

Таким образом, Ада стала первой в истории программисткой. Не удивительно, что один из современных языков программирования носит ее имя ADA .

Рис. 11. Перфокарта

Первым кому удалось реализовать идеею Чарльза Бэббиджа использования перфокарт (рис.11) для программирования, был Герман Холлерит, разработавший машину ля обработки результатов переписи населения. Впервые использовалась в 1890 году и сократила период обработки результатов с восьми лет до трех. Американский инженер Г. Холлерит сконструировал электромеханическое вычислительное устройство – табулятор (рис.12). Табулятор в несколько раз превосходил арифмометр по скорости вычислений, имел память на перфокартах – картонных картах, на которых пробивались (перфорировались) специальные отверстия. Определенная система отверстий изображала число. Табуляторы нашли широкое применение и были предшественниками вычислительных машин нашего времени, они использовались для учета, статистических разработок, планово-экономических и частично инженерно-технических и других расчетов в различных областях народного хозяйства СССР.

1941 год, немецкий инженер Конрад Цузе построил небольшой компьютер на основе электромеханического реле. Но из-за войны его работы не были опубликованы.

1943 год, в США на одном из предприятий фирмы IBM Говард Эйкен создал более мощный компьютер под названием «Марк-1», который реально использовался для военных расчетов. В нем использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. Программа обработки данных вводилась с перфоленты. Размеры: 15 Х 2,5 м., 750000 деталей. “Марк-1” мог перемножить два 23-х разрядных числа за 4 с.

Первая ЭВМ «ЭНИАК» (цифровой интегратор и вычислитель) была создана в США после второй мировой войны в 1946 году.

Всю электронно-вычислительную технику принято делить на поколения. Смена поколений зависит от элементной базы ЭВМ, т.е. технической основы. От элементной базы зависит мощность ЭВМ, что в свою очередь приводит к изменениям в архитектуре ЭВМ, расширению круга ее задач, к изменению способа взаимодействия пользователя и компьютера.

Громоздкое сооружение, занимающее сотни квадратных метров, потреблявшее сотни киловатт электроэнергии и содержащие в себе тысячи ламп

20 тысяч операций в секунду

Несколько тысяч и команд программы

Перфоленты и перфокарты

Программы составлялись на языке машинных команд, поэтому программирование было доступно не всем. Существовали библиотеки стандартных программ.

Инженерные и научные расчеты, не связанные с переработкой больших объемов данных.

Mark 1, ENIAC, БЭСМ, Урал

ЭВМ стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими

Десятки и сотни тысяч операций в секунду

Увеличился в сотни раз

Внешняя память на магнитных барабанах и лентах

Стали развиваться языки программирования высокого уровня ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ. Программы стали проще, понятнее, доступнее и программирование стало широко распространяться среди людей с высшим образованием

Создание информационно – справочных и информационных систем

М-220, Мир,БЭСМ-4,Урал-11, IBM -7094

ЭВМ делятся на большие, средние, мини и микро

До 30 миллионов операций в секунду. При проектировании процессора стали использовать технику микропрограммирования – конструирование сложных команд процессора из простых

До 16 Мбайт. Появляется ПЗУ

Внешняя память на магнитных дисках, дисплеи, графопостроители

Появились операционные системы и множество прикладных программ. Новые алгоритмические языки высокого уровня. Многопрограммный режим работы – возможность выполнять несколько программ одновременно

Базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования и управления

PDP -11, IBM /360, CDC 6600, БЭСМ-6, Минск-32

Микро ЭВМ – малые габариты, сравнимые с размерами бытовых телевизоров; супер компьютеры, состоящие из отдельных блоков и центральный процессор которых занимает отдельное помещение

2,5 МГц у первых моделей и до 109 операций в секунду

От 16 Мбайт и более 107 Кбайт

Цветной графический дисплей, манипуляторы типа «мышь», «джойстик», клавиатура, магнитные и оптические диски, принтеры, сканеры и т.д.

Пакеты прикладного программного обеспечения, сетевое ПО, мультимедиа и т.д.

Все сферы научной, производственной, учебной деятельности, отдых и развлечение, Интернет

IBM PC, Macintosh, Cray, ЭЛЬБРУС

?, возможно карманные и меньше

1012 операций в секунду

Ввод с голоса, голосовое сообщение, машинное «зрение» и «осязание» и др.

Интеллектуальные программные системы

В творческой деятельности человека, искусственный интеллект

ЭВМ пятого поколения – это машины недалекого будущего. Основным их качеством быть высокий интеллектуальный уровень. Карманный компьютер сможет проинформировать владельца о последних новостях, позвонить, заказать билеты, уплатить налоги и т.д.

Вопросы для контроля:

Сколько этапов развития технических средств и информационных ресурсов существует?

К какому поколению ЭВМ относится карманный компьютер?

Домашнее задание : прочитать записи в тетради, ответить на вопросы индивидуальных карт (упражнение 3), ответить на вопрос «Зачем нужно переходить к цифровому хранению информации?»

Как переводится с греческого языка слово «абак»?

Где использовали абак в Древней Греции и Риме?

В какой системе счисления велся счет с помощью устройства абак?

Какие арифметические операции могли выполнять с помощью абака?

Как назывался абак в Древнем Риме?

В каком году появились русские счеты?

Где и когда родился Блез Паскаль?

Кем был Б.Паскаль (профессия, род занятий)?

Каким образом осуществлялось сложение чисел в машине Паскаля?

Как связано его имя с информатикой?

Кем была написана первая программа для аналитической машины Ч. Беббиджа?

III «Готфрид Вильгельм Лейбниц».

Где и когда родился Лейбниц?

В развитие, каких наук внес свой вклад Лейбниц.

Какое устройство было изобретено Лейбницем?

Какие арифметические операции мог выполнять арифмометр?

Где и когда родился Чарльз Беббидж?

Кем по профессии был Ч.Беббидж?

В каком году у Чарльза Беббиджа возникла мысль о создании аналитической машины?

Какова была идея аналитической машины?

Была ли простроена аналитическая машина? Если да, то когда и кем?

Где и когда родился Герман Холлерит?

Какое устройство было изобретено Г. Холлеритом? В каком году?

Для чего в США в 1890 году был использован табулятор?

Сколько времени заняло это событие, и сколько долларов было сэкономлено?

Что представляет собой перфокарта и где они применялись?

admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *