История развития вычислительной техники
Домеханические приборы Счётные эталоны Счёт на пальцах Зарубки на палочке Узлы на верёвке Абак ( Древняя Греция, Рим ) Счёты
Механические счётные устройства Часы с боем, шарманка, музыкальная шкатулка. Все эти предметы объединяет одно они работают по программе ! Это особенно удивительно, если вспомнить, что во время их создания о программировании никто еще не догадывался. В часах с боем « программа » представляет собой специальное колесо, запускающее в определенное время ударный механизм, отбивающий число часов. В шарманке и музыкальных шкатулках « программа » записана в виде штырьков, расположенных на валу. При вращении вала штырьки задевают пластинки, звучание которых сливается в стройную мелодию Вал и диск – на них « программы » для музыкальных шкатулок Жаккардов ткацкий станок. В 1801 г. французский изобретатель Жозеф Мари Жаккард создал машину для выработки крупноузорчатых тканей. Для управления нитями в ней применялись специальные карты с отверстиями.
Блез Паскаль Первую механическую счетную машину придумал выдающийся французкий ученый Блез Паскаль в 1642 г. Эта машина умела выполнять сложение. Паскалина
Готфрид Вильгельм Лейбниц В 1692 г. замечательный немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц изобрел механическую счетную машину, которая умела не только складывать, но и умножать.
Логарифмическая линейка В XVII в Джон Непер ( шотландский математик ) изобрёл логарифмы, опубликовал таблицы логарифмов. Затем в течение двух веков развивались вычислительные инструменты, основанные на использовании этой математической функции В результате появилась логарифмическая линейка. Если счёты удобны для сложения и вычитания, то логарифмическая линейка долгие годы была незаменима для выполнения умножения, деления, возведения в степень, извлечения корней.
Чарльз Бэббидж 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. Аналитическую машину Бэббиджа ( прообраз современных компьютеров ) по сохранившимся описаниям и чертежам построили энтузиасты из Лондонского музея науки. Аналитическая машина состоит из 4000 стальных деталей и весит 3 тонны.
Августа Ада Лавлейс Вычисления производились Аналитической машиной в соответствии с инструкциями ( программами ), которые разработала леди Ада Лавлейс. Графиню Лавлейс считают первым программистом и в ее честь назван язык программирования АДА. Первыми носителями информации, которые использовались для хранения программ, были перфокарты. 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.
Арифмометры Самым популярным механическим вычислителем являлся арифмометр системы Однера « Феликс ». Он позволял выполнять четыре арифметических действия : сложение, вычитание, умножение и деление. В более поздних моделях, например, « Феликс М », появились указатели положения запятой и модернизированный рычажок для сдвига каретки. Для производства вычислений следовало крутить ручку – один раз для сложения или вычитания, и несколько раз для умножения или деления.
Электронный период Прежде чем появился компьютер в том виде, который нам знаком пошло не так уж много времени. Но это время было очень насыщенным в плане технических открытий. Многие учёные работали и работают до сих пор, совершенствуя, то что уже стало нам привычным. Так как же развивался компьютер ?
I поколение компьютеров гг ЭВМ первого поколения. В 40- е годы XX века начались работы по созданию первых электронно - вычислительных машин, в которых механические детали заменили 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. В 1945 году в США была построена машина ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer электронный числовой интегратор и калькулятор ), а в 1950 году в СССР была создана МЭСМ ( Малая Электронная Счетная Машина ). ЭВМ первого поколения могли выполнять вычисления со скоростью нескольких десятков тысяч операций в секунду, последовательность выполнения задавалась программами. Программы писались на машинном языке, алфавит которого состоял из двух знаков «1» и «0».
I поколение компьютеров гг ENIAC- работал в Пенсильвании в МЭСМ – первая малая счётная машина в СССР 1950 г АВС – первая в мире электронная вычислительная машина 1942 США
II поколение компьютеров ( годы) В 60- е годы XX века были созданы ЭВМ второго поколения, в которых на смену электронным лампам пришли транзисторы, которые имеют в десятки и сотни раз меньшие размеры и массу, более высокую надежность и потребляют значительно меньшую электрическую мощность. Такие ЭВМ производились малыми сериями и устанавливались в крупных научно - исследовательских центрах и ведущих высших учебных заведениях. В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения БЭСМ -6 ( Быстродействующая Электронная Счетная Машина 6), которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду. В БЭСМ -6 использовалось 260 тысяч транзисторов, устройства внешней памяти на магнитных лентах для хранения программ и данных, а также алфавитно - цифровые печатающие устройства для вывода результатов вычислений. Работа программистов по разработке программ существен но упростилась, так как стала проводиться при помощи языков программирования высокого уровня ( Алгол, Бейсик и другие ).
II поколение компьютеров ( годы) БЭСМ-6 (Быстродействующая Электронная Счетная Машина 6)
III поколение компьютеров ( годы) 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 ) могли быть плотно упакованы тысячи транзисторов, каждый из которых имел размеры, сравнимые с толщиной человеческого волоса. ЭВМ на базе интегральных схем стали гораздо более компактными, быстродействующими и дешевыми. Такие мини - ЭВМ производились большими сериями и стали доступны для большинства научных институтов и высших учебных заведений.
III поколение компьютеров ( годы) Первая « мышка » г IBM 360 Эту модель (Homemade 8080 computer), собранную Бобом Бельвилем, можно было лицезреть в х годах в клубе Homebrew Computer Club (« компьютеры домашней выделки »), объединявшем первых энтузиастов. Его членами были и Билл Гейтс, и Стивен Джобе, основавшие впоследствии Microsoft и Apple. Корпуса самого 8080 и его клавиатуры были сделаны из натурального дерева, комплект дополнял динамик, что было по тем временам невероятным шиком
IV поколение компьютеров гг Персональные компьютеры. Развитие высоких технологий привело к созданию больших интегральных схем БИС, включающих десятки тысяч транзисторов. Это позволило приступить к выпуску компактных персональных компьютеров, доступных для массового пользователя. Первый персональный компьютер Apple II (« дедушка » современных компьютеров Macintosh) был создан в 1977 году. В 1982 году фирма IBM приступила к изготовлению персональных компьютеров IBM PC (« дедушки » современных IBM- совместимых компьютеров ). Современные персональные компьютеры компактны и обладают в тысячи раз большим быстродействием по сравнению с первыми персональными компьютерами ( могут выполнять несколько миллиардов операций в секунду ). Ежегодно в мире производится почти 200 миллионов компьютеров, доступных по цене для массового потребителя.
IV поколение компьютеров (с 1971 года и по настоящее время) NEC Earth Simulator – самый мощный на сегодняшний день компьютер – занимает отдельное помещение 65 метров в длину, 50 – в ширину и 17 в высоту. На каждой из 320 стоек смонтировано 16 процессоров и 32 гигабайта оперативной памяти. Общая оперативная память системы составляет 10 Терабайт. Для хранения предусмотрены 150 стоек с дисковыми накопителями общей ёмкостью 700 Тб.
Годы использования Габариты Основной элемент Надежность Производительность Носители информации Кол-во ЭВМ в мире Пользуясь учебником, заполните таблицу