Тема урока: История развития вычислительной техники 11 класс

Цели урока: 1. Познакомиться с основными этапами развития вычислительной техники. 2. Изучить историю развития отечественной и зарубежной вычислительной техники.

Основные этапы развития вычислительной техники 1. Вычисления в доэлектронную эпоху. 2. ЭВМ первого поколения. 3. ЭВМ второго поколения. 4. ЭВМ третьего поколения. 5. Персональные компьютеры. 6. Современные супер-ЭВМ.

Вычисления в доэлектронную эпоху Потребность счета предметов у человека возникла еще в доисторические времена. Древнейший метод счета предметов заключался в сопоставлении предметов некоторой группы (например, животных) с предметами другой группы, играющей роль счетного эталона. У большинства народов первым таким эталоном были пальцы (счет на пальцах). Расширяющиеся потребности в счете заставили людей употреблять другие счетные эталоны (зарубки на палочке, узлы на веревке и т.д.).

Вычисления в доэлектронную эпоху Каждый школьник хорошо знаком со счетными палочками, которые использовались в качестве счетного эталона в первом классе. В древнем мире при счете больших количеств предметов для обозначения определенного их количества (у большинства народов десяти) стали применять новый знак, например зарубку на другой палочке. Первым вычислительным устройством, в котором стал применяться этот метод, стал абак.

Вычисления в доэлектронную эпоху Древнегреческий абак представлял собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проводились бороздки, на которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам, другая десяткам и т. д. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешков, их снимали и добавляли один камешек в следующий разряд. Римляне усовершенствовали абак, перейдя от песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками. Абак

По мере усложнения хозяйственной деятельности и социальных отношений (денежных расчетов, задач измерений расстояний, времени, площадей и т. д.) возникла потребность в арифметических вычислениях. Вычисления в доэлектронную эпоху Для выполнения простейших арифметических операций (сложения и вычитания) стали использовать абак, а по прошествии веков счеты. В России счеты появились в XVI веке

Развитие науки и техники требовало проведения все более сложных математических расчетов, и в XIX веке были изобретены механические счетные машины арифмометры. Арифмометры могли не только складывать, вычитать, умножать и делить числа, но и запоминать промежуточные результаты, печатать результаты вычислений и т. д. Вычисления в доэлектронную эпоху Арифмометр

Вычисления в доэлектронную эпоху В середине XIX века английский математик Чарльз Бэббидж выдвинул идею создания программно управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, а также устройства ввода и печати. Чарльз Бэббидж

Вычисления в доэлектронную эпоху Аналитическую машину Бэббиджа (прообраз современных компьютеров) по сохранившимся описаниям и чертежам построили энтузиасты из Лондонского музея науки. Аналитическая машина состоит из четырех тысяч стальных деталей и весит три тонны. Аналитическая машина Бэббиджа

Вычисления в доэлектронную эпоху Вычисления производились Аналитической машиной в соответствии с инструкциями (программами), которые разработала леди Ада Лавлейс (дочь английского поэта Джорджа Байрона). Графиню Лавлейс считают первым программистом, и в ее честь назван язык программирования АДА. Ада Лавлейс

Вычисления в доэлектронную эпоху Программы записывались на перфокарты путем пробития в определенном порядке отверстий в плотных бумажных карточках. Затем перфокарты помещались в Аналитическую машину, которая считывала расположение отверстий и выполняла вычислительные операции в соответствии с заданной программой.

ЭВМ первого поколения В 40-е годы XX века начались работы по созданию первых электронно- вычислительных машин, в которых на смену механическим деталям пришли электронные лампы. ЭВМ первого поколения требовали для своего размещения больших залов, так как в них использовались десятки тысяч электронных ламп. Такие ЭВМ создавались в единичных экземплярах, стоили очень дорого и устанавливались в крупнейших научно- исследовательских центрах.

ЭВМ первого поколения В 1945 году в США был построен ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - электронный числовой интегратор и калькулятор), а в 1950 году в СССР была создана МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) ENIAC МЭСМ

ЭВМ первого поколения ЭВМ первого поколения могли выполнять вычисления со скоростью несколько тысяч операций в секунду, последовательность выполнения которых задавалась программами. Программы писались на машинном языке, алфавит которого состоял из двух знаков: 1 и 0. Программы вводились в ЭВМ с помощью перфокарт или перфолент, причем наличие отверстия на перфокарте соответствовало знаку 1, а его отсутствие – знаку 0. Результаты вычислений выводились с помощью печатающих устройств в форме длинных последовательностей нулей и единиц. Писать программы на машинном языке и расшифровывать результаты вычислений могли только квалифицированные программисты, понимавшие язык первых ЭВМ.

ЭВМ второго поколения В 60-е годы XX века были созданы ЭВМ второго поколения, основанные на новой элементной базе транзисторах, которые имеют в десятки и сотни раз меньшие размеры и массу, более высокую надежность и потребляет значительно меньшую электрическую мощность, чем электронные лампы. Такие ЭВМ производились малыми сериями и устанавливались в крупных научно-исследовательских центрах и ведущих высших учебных заведениях.

ЭВМ второго поколения В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения БЭСМ-6 (Большая Электронная Счетная Машина), которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду. В БЭСМ-6 использовалось 260 тысяч транзисторов, устройства внешней памяти на магнитных лентах, а также алфавитно- цифровые печатающие устройства для вывода результатов вычислений. Работа программистов по разработке программ существенно упростилась, так как стала проводиться с использованием языков программирования высокого уровня (Алгол, Бейсик и др.). БЭСМ - 6

ЭВМ третьего поколения Начиная с 70-х годов прошлого века, в качестве элементной базы ЭВМ третьего поколения стали использовать интегральные схемы. В интегральной схеме (маленькой полупроводниковой пластине) могут быть плотно упакованы тысячи транзисторов, каждый из которых имеет размеры, сравнимые с толщиной человеческого волоса.

ЭВМ третьего поколения ЭВМ на базе интегральных схем стали гораздо более компактными, быстродействующими и дешевыми. Такие мини-ЭВМ производились большими сериями и были доступными для большинства научных институтов и высших учебных заведений. Первая мини-ЭВМ

Персональные компьютеры Развитие высоких технологий привело к созданию больших интегральных схем БИС, включающих десятки тысяч транзисторов. Это позволило приступить к выпуску компактных персональныех компьютеров, доступных для массового пользователя. Первым персональныем компьютером был Аррle II («дедушка» современных компьютеров Маcintosh), созданный в 1977 году. В 1982 году фирма IBM приступила к изготовлению персональныех компьютеров IВМ РС («дедушек» современных IВМ-совместимых компьютеров). БИС Apple II

Персональные компьютеры Современные персональныее компьютеры компактны и обладают в тысячи раз большим быстродействием по сравнению с первыми персональныеми компьютерами (могут выполнять несколько миллиардов операций в секунду). Ежегодно в мире производится почти 200 миллионов компьютеров, доступных по цене для массового потребителя. Персональные компьютеры могут быть различного конструктивного исполнения: настольные, портативные (ноутбуки) и карманные (наладонники). Современные ПК

Современные супер-ЭВМ Это многопроцессорные комплексы, которые позволяют добиться очень высокой производительности и могут применяться для расчетов в реальном времени в метеорологии, военном деле, науке и т. д.

Используя текст и таблицу, ответьте на вопросы 1. Почему современные персональные компьютеры в сотни раз меньше, но при этом в сотни тысяч раз быстрее ЭВМ первого поколения? Характерис -тика Поколения Первое Второе Третье ПК Годы использования гг. ХХ в.60-е гг. ХХ в.70-е гг. ХХ в.80-е гг. ХХ в. - настоящее время Основной элемент Электронная лампа Транзистор Интегральная схема СБИС (процессор) Операций в секунду Десятки тысяч Сотни тысяч МиллионыМиллиарды Кол-во ЭВМ в мире, шт. Сотни ТысячиСотни тысяч Около миллиарда

Ответьте на вопрос: 2. Почему современные персональныее компьютеры доступны для массового потребителя?

Используемая литература Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 11 класса / Н.Д.Угринович. – 4-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, Картинки взяты с сайтов: Nepozitsionnye-sistemy-schislenija.html Nepozitsionnye-sistemy-schislenija.html rantis.ru/catalog/other_products/school_supplies/counting_ sticks_20_pieces/ rantis.ru/catalog/other_products/school_supplies/counting_ sticks_20_pieces/ /10/ /10/ galerie html galerie html n n etzove_E_2011/I_pokolenie.htm etzove_E_2011/I_pokolenie.htm htm 0%BB:Intel_Pentium.jpg 0%BB:Intel_Pentium.jpg ng=1 ng= shtml =196 =196