Тема урока: «История развития компьютерной техники»

Содержание: 1.Счётно-решающие средства до появления ЭВМ Счётно-решающие средства до появления ЭВМ Слайд 4 Счётно-решающие средства до появления ЭВМ Слайд 4 2. Первое поколение ЭВМ Первое поколение ЭВМПервое поколение ЭВМ 3. Второе поколение ЭВМ Второе поколение ЭВМВторое поколение ЭВМ 4. Третье поколение ЭВМ Третье поколение ЭВМТретье поколение ЭВМ 5.Четвёртое поколение ЭВМ Четвёртое поколение ЭВМЧетвёртое поколение ЭВМ 6. Перспективы пятого поколения ЭВМ Перспективы пятого поколения ЭВМ Перспективы пятого поколения ЭВМ

Счётно-решающие средства до появления ЭВМ Содержание: Содержание: История счётных устройств насчитывает много веков. Для подсчётов люди использовали собственные пальцы, камешки, палочки, узелки и пр. Одним из первых устройств (V-IV веке до н. э.), облегчавших вычисления, можно считать специальное приспособление, названное впоследствии абаком. Абак В древней Руси при счёте применялось устройство, похожее на абак, и называлось оно «русский щит». В XVII веке этот прибор уже имел вид привычных русских счетов, которые можно встретить и в наши дни. В 1642 г. французский математик Блез Паскаль (Blaise Pascal, ) сконструировал счетное устройство. Это устройство позволяло суммировать десятичные числа. Внешне оно представляло собой ящик с многочисленными шестеренками. Блез Паскаль В 1673 г.Немецкий философ, математик, физик Готфрид Вильгельм Лейбниц(Gottfried Wilhelm Leibniz, ) создал "ступенчатый вычислитель" - счетную машину, позволяющую складывать, вычитать, умножать, делить, извлекать квадратные корни, при этом использовалась двоичная система счисления. машина Лейбниц Горфрид Лейбниц В 1878 году русский учёный П. Чебышев сконструировал счётную машину, выполнявшую сложение и вычитание многозначных чисел. В 30-е годы XXстолетия в нашей стране был разработан более совершенный арифмометр – «Феликс». Эти счётные устройства применялись несколько десятилетий и были основным техническим средством. В 1822 г. английский математик Чарлз Бэббидж(Charles Babbage, ) выдвинул идею создания программно-управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, ввода и печати.

Леди Ада Лавлейс(Ada Byron, Countess of Lovelace, ). Она разработала первые программы для машины, заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, сохранившихся до настоящего времени. Ада Лавлейс В 1884 г.Американский инженер Герман Холлерит (Herman Hillerith, ) взял патент "на машину для переписи населения"(статистический табулятор). Изобретение включало перфокарту и сортировальную машину. Перфокарта Холлерита оказалась настолько удачной, что без малейших изменений просуществовала до наших дней. Табулятор

Первое поколение ЭВМ Содержание:Содержание: В 1942 году американский физик Джон Моучли (John Mauchly) ( ), представил собственный проект вычислительной машины. В работе над проектом ЭВМ ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - электронный числовой интегратор и калькулятор) под руководством Джона Моучли и Джона Эккерта (John Presper Eckert) участвовало 200 человек. Весной 1945 года ЭВМ была построена, а в феврале 1946 года рассекречена. ENIAC, содержащий электронных ламп шести различных типов, 7200 кристаллических диодов, 4100 магнитных элементов, занимавший площадь в 300 кв.метра, в 1000 раз превосходил по быстродействию релейные вычислительные машины.Компьютер проживет девять лет и последний раз будет включен в 1955 году. Поколение ЭВМ – это все типы и модели электронно-вычислительных машин, разработанные различными конструкторскими коллективами. Характерные черты ЭВМ первого поколения: Элементная база: электронно-вакуумные лампы, резисторы, конденсаторы. Соединение элементов: навесной монтаж проводами; Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов и занимает специальный машинный зал; Быстродействие: тысяч оп/с.; Эксплуатация слишком сложна из-за частого выхода из строя электронно- вакуумных ламп. Существует опасность перегрева ЭВМ; Программирование: трудоёмкий процесс в машинных кодах. Инженер подключает кабели, при помощи которых осуществлялось программирование машины ENIAC.

Второе поколение ЭВМ Содержание:Содержание: Второе поколение приходится на период от конца 50-х до конца 60-х годов. К этому времени был изобретён транзистор, который пришёл на смену электронным лампам. Во времена второго поколения активно стали развиваться языки программирования. Высокого уровня. Первыми из них были: ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ. Составление программы перестало зависеть от модели машины, сделалось проще, понятнее, доступнее. Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться в системе высшего образования. Характерные черты ЭВМ второго поколения: Элементная база: полупроводниковые элементы. Соединение элементов: печатные платы и навесной монтаж; Габариты: ЭВМ выполнены в виде однотипных стоек, чуть выше человеческого роста. Для их размещения требуется специально оборудованный машинный зал; Производительность: от сотен тысяч до 1 млн. оп/с.; Эксплуатация: упростилась. Появились вычислительные центры с большим штатом обслуживающего персонала, где устанавливалось обычно несколько ЭВМ; Программирование: существенно изменилось, так как стало выполняться преимущественно на алгоритмических языках; Произошли изменения как в структуре ЭВМ, так и в принципе её организации. Жёсткий принцип управления заменился микропрограммным.

Третье поколение ЭВМ Содержание:Содержание: Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе – интегральных схемах. Первые интегральные схемы (ИС) содержали в себе десятки, затем сотни элементов (транзисторов, сопротивлений и др.). ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов прошлого века. Американская фирма IBM приступила к выпуску системы машины IBM Это были машины на ИС. Позднее стали выпускаться машины серии IBM-370, построенные на БИС. Переход к третьему поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ. Появилась возможность выполнять одновременно несколько программа на одной машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным) режимом. Характерные черты ЭВМ третьего поколения: Элементная база: интегральные схемы, которые вставляются в специальные гнёзда на печатной плате; Габариты: внешнее оформление ЕС ЭВМ схоже с ЭВМ второго поколения; Производительность: от сотен тысяч до миллионов операций в секунду; Эксплуатация: несколько изменилась. Более оперативно производится ремонт обычных неисправностей, но из-за большой сложности системной организации требуется штат высококвалифицированных специалистов. Большую роль играет системный программист; Технология программирования и решения задач: такая же, как на предыдущем этапе, хотя несколько изменился характер взаимодействия с ЭВМ; Произошли изменения в структуре ЭВМ. Принцип модульности и магистральности. Принцип модульности проявляется в построении компьютера на основе набора модулей – конструктивно и функционально законченных электронных блоков в стандартном исполнении. Под магистраль настю понимается способ связи между модулями компьютера, то есть все входные и выходные устройства соединённые одними и теми же проводами (шинами); Увеличились объёмы памяти. Магнитный барабан постепенно вытесняется магнитными дисками, выполненными в виде автономных пакетов. Появились дисплеи, графопостроители.

Четвёртое поколение ЭВМ Содержание:Содержание: Этот период оказался самым длительным – от конца 70-х годов по настоящее время. Он характеризуется всевозможными новациями, приводящими к существенным изменениям. Следует отметить одну из самых значительных идей, воплощённых в компьютере на данном этапе: использование для вычислений одновременно нескольких процессов (мультипроцессорная обработка). Претерпела изменение и структура компьютера. Новые технологии создания интегральных схем позволили разработать в конце 70-х – начале 80-х годов ЭВМ четвёртого поколения на больших интегральных схемах (БИС). Наиболее крупным сдвигом в электронно- вычислительной технике, связанным с применением БИС, стало создание микропроцессоров. Первый микропроцессор был создан фирмой Intel в 1971 году. На одном кристалле удалось сформировать минимальный по составу аппаратуры процессор, содержащий 2250 транзисторов. С появление микропроцессора связано одно из важнейших событий в истории вычислительной техники – создание и применение персональных ЭВМ. Персональный компьютер Персональный компьютер – это микро ЭВМ с дружественным к пользователю аппаратным и программным обеспечением. Начало широкой продажи персональных ЭВМ связано с именами С. Джобса и В. Возняка, основателей фирмы «Эпл компьютер» (Apple Computer), которая с 1977 года наладила выпуск персональных компьютеров. В 1984 году фирмой IBM был разработан персональный компьютер на базе микропроцессора фирмы Intel с шиной архитектуры промышленного стандарта – ISA (Industry Standart Architecture). Современные ЭВМ превосходят компьютеры предыдущих поколений компактностью, огромными возможностями и доступностью для разных категорий пользователей.

Перспективы пятого поколения ЭВМ Содержание:Содержание: ЭВМ пятого поколения – это машины недалёкого будущего. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень. Машины пятого поколения – это реализованный искусственный интеллект. В них будет возможен ввод с голоса, голосовое общение, машинное «зрение», машинное «осязание». Многое уже практически сделано в этом направлении.