Основные этапы развития вычислительной техники

Вопросы : История развития вычислительной техники, основные этапы. Поколения ЭВМ: основные характеристики. РАЗРАБОТАЛ: НЕЛИПА А.А.

Ручной Ручной – с 50 –го тысячелетия до н.э. Этот период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации и базировался на использовании пальцев рук, камешков, палочек и т.п. Постепенно формировалась потребность в изобретении устройств, помогающих счёту. Одно из таких устройств известно под названием абак, вычисления здесь выполнялись перемещением костей или камешков. Подобные устройства использовались в Греции, Японии и Китае. Аналогом абака в древней Руси являлись дошедшие до наших дней счёты. Дж. Непер, Начало XVII века логарифмическую линейку Изобрёл логарифмическую линейку, которая успешно использовалась в нашей стране ещё лет назад для проведения несложных инженерных расчетов. Она, несомненно, является венцом вычислительных инструментов ручного периода автоматизации.

Механический Механический – с середины XVII века Развитие механики в XVII веке стало предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов, использующих механический способ вычислений. Блез Паскаль ( – 1662 гг..) 1642 год - Создал первую действующую модель счетной суммирующей машины, которая могла выполнять операции сложения и вычитания Готфрид фон Лейбниц ( ) арифмометра гг. - Сконструировал счётную машину, позволяющую выполнить все 4 арифметических операции. Счётная машина Лейбница послужила прообраза для создания арифмометра – механического устройства для практических вычислений. Позднее арифмометр многократно совершенствовался, в том числе русскими учёными – изобретателями П.Л. Чебышевым, В.Т.Однером. Арифмометр использовался вплоть до середины ХХ века и явился предшественником современного калькулятора. Чарльз Бэббидж ( – гг.) Выдвинул идею создания программно-управляемой счётной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, ввода и печати. Первая спроектированная Бэббиджеем машина была создана в 1822 г. и работала на паровом двигателе. 2-й проект Бэббиджа – аналитическая машина, использующая принцип программного управления и предназначавшаяся для вычисления любого алгоритма. Проект не был реализован, но получил широкую известность и высокую оценку учёных. Ада Лавлейс Работала с Чарльзом Бэббиджем. Она разработала первые программы для его машины, заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов программирования, сохранившихся до настоящего времени.

Электромеханический Электромеханический - с 90-х годов ХIХ века Г. Холлерит Создает в США первый счётно – аналитический комплекс, предназначенный для обработки результатов переписи населения в нескольких странах. Для проведения вычислений Холлерит впервые применяет электричество. Машина Холлерита содержала клавишный перфоратор, машину для сортировки и табулятор. Фирма Г. Холлерита стала одной из четырёх фирм, положивших начало известной корпорации IBM. А. Тьюринг, Э. Пост Огромное влияние на дальнейшее развитие вычислительной техники оказали работы математиков, которые доказали принципиальную возможность решения автоматами любой проблемы при условии, что её можно представить в виде алгоритма с учётом выполняемых машиной операции.

Электронный Электронный – с сороковых годов ХХ века Первые электронно – вычислительные машины (ЭВМ), способные автоматически по заданной программе обрабатывать большие объёмы информации, были построены в 1946 году в США (ЭНИАК) и в 1950 году в СССР (МЭСМ). Первые ЭВМ были ламповые(включали в себя десятки тысяч ламп), и очень дорогими и большими (занимали большие залы), поэтому их количество измерялось единицами. Они использовались для проведения громоздких и точных вычислений в научных исследованиях, при проектировании ядерных реакторов, расчётов траекторий баллистических ракет и т.д. Программы для первых ЭВМ, написанные на машинном языке, представляли собой очень длинные последовательности нулей и единиц, так что составление и отладка таких программ было чрезвычайно трудоёмким.

Электронный – с сороковых годов ХХ века В 1943 году американец Говард Эйкен на основе работ Ч. Бебиджа сконструировал на электронно – механическом реле вычислительную машину МАРК-1 В 1943 году группа специалистов под руководством Джона Мочли сконструировала машину на электронных лампах – ENIAK В 1945 году математик Джон Фон Нейман выделил 4 основных принципа программирования: 1. АЛУ – арифметико – логическое устройство. 2. ЗУ – запоминающее устройство. 3. УВВ – устройство ввода – вывода. 4. УУ – устройство управления В 1948 году изобрели транзистор. В 1959 году Роберт Найс изобрёл метод, позволивший на одной пластине создавать транзисторы и соединения между ними. Они получили название - интегральная схема (чип). В 1968 году был выпущен первый компьютер на интегральных схемах. В 1970 году был сконструирован первый микропроцессор Intel. Дальнейшее совершенствование ЭВМ определялось прогрессом в области электроники (т.е. развитием элементной базы). Было положено начало новому поколению ЭВМ. Под поколением ЭВМ принято понимать все типы и модели ЭВМ, построенные на одних и тех же научных и технологических принципах. Под поколением ЭВМ принято понимать все типы и модели ЭВМ, построенные на одних и тех же научных и технологических принципах. Под поколением ЭВМ принято понимать все типы и модели ЭВМ, построенные на одних и тех же научных и технологических принципах. Под поколением ЭВМ принято понимать все типы и модели ЭВМ, построенные на одних и тех же научных и технологических принципах. Каждое следующее поколение отличается от предыдущего принципиально другой технологией изготовления новых элементов.

Поколения ЭВМ I поколение (1946 –1958 г.г.), на радиолампах, производительность – несколько десятков тыс. операций в секунду. II поколение (1955 – 1970 г.г.), транцисторно- ферритовые, производительность – до 1 млн. операций в секунду. III поколение (1965 – 1980 г.г.), с применением интегральных схем (ИС), производительность – сотни млн. операций в секунду.

Поколения ЭВМ IV поколение (1975 –1990 г.г.), на больших (БИС) и сверхбольших интегральных схемах (СБИС), микропроцессорная техника, производительность – свыше 1 миллиарда операций в секунду; V поколение (c начала 90 - х), мультипроцессорная техника, с десятками параллельно работающих микропроцессоров; VI поколение (в стадии разработки), оптоэлектронные ЭВМ с распределенной сетью (десятки тысяч) несложных процессоров, моделирующих структуру нейронных биологических систем.

А вообще, мы только в начале пути!!!