Подготовила Дорохина Алина Ученица 11 класса А

История компьютера тесным образом связана с попытками облегчить и автоматизировать большие объемы вычислений. Даже простые арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Поэтому уже в древности появилось простейшее счетное устройство -- абак. В семнадцатом веке была изобретена логарифмическая линейка, облегчающая сложные математические расчеты. В 1642 Блез Паскаль сконструировал восьмиразрядный суммирующий механизм. Два столетия спустя в 1820 француз Шарль де Кольмар создал арифмометр, способный производить умножение и деление. Этот прибор прочно занял свое место на бухгалтерских столах. Все основные идеи, которые лежат в основе работы компьютеров, были изложены еще в 1833 английским математиком Чарлзом Бэббиджем. Он разработал проект машины для выполнения научных и технических расчетов, где предугадал основные устройства современного компьютера, а также его задачи. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты -- листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. В то время перфокарты уже использовались в текстильной промышленности. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем.

В далёком феврале 1946 года мир узнал о том, что в Соединенных Штатах запущен первый в мире электронный компьютер ENIAC, строительство которого обошлось почти в полмиллиона долларов. Агрегат, оборудование для которого монтировалось в течение трех лет (с 1943 по 1945 годы), поражал воображение современников своими размерами. Electronic Numerical Integrator And Computer (ENIAC) – электронный цифровой интегратор и компьютер весил 28 тонн, потреблял 140 кВт энергии и охлаждался авиационными двигателями Chrysler. В этом году компьютер ENIAC отпраздновал своё шестидесятитрёхлетие. Все компьютеры, изобретённые до него, были лишь его вариантами и прототипами и рассматривались как экспериментальные. Да и сам ENIAC, равный по мощности тысячам арифмометров, назывался сначала «электронным вычислителем».

1-ое поколение: 1946 г. создание машины ЭНИАК на электронных лампах. 2-ое поколение: 60-е годы. ЭВМ построены на транзисторах. 3-ье поколение: 70-е годы. ЭВМ построены на интегральных микросхемах (ИС). 4-ое поколение: Начало создаваться с 1971 г. с изобретением микропроцессора (МП). Построены на основе больших интегральных схем (БИС) и сверх БИС (СБИС).

ПЕРВАЯ ЭВМ В 1946 году в США появилась первая электронная вычислительная машина, которая получила название ЭНИАК (ENIAC Electronic Numerical Integrator and Calculator, в переводе "электронный численный интегратор и калькулятор"). От нее начался отсчет пути, по которому пошло развитие электронно-вычислительных машин (ЭВМ). В ней было 20 тыс. электронных ламп, из которых ежемесячно заменялось За одну секунду машина выполняла 300 операций умножения или же 5000 сложений многоразрядных чисел СЕРЕДИНА 50-Х ГОДОВ ХХ в. Характерные черты ЭВМ первого поколения: Элементная база: электронно-вакуумные лампы, резисторы, конденсаторы. Соединение элементов навесной монтаж проводами. Быстродействие: 1020 тыс. оп/с. Габариты: ЭВМ выполнена в виде громоздких шкафов и занимает специальный машинный зал. Эксплуатация слишком сложна из-за частого выхода из строя. Существует опасность перегрева ЭВМ. Программирование: трудоемкий процесс в машинных кодах. При этом необходимо знать все команды машины, их двоичное представление, а также различные структуры ЭВМ. Этим в основном были заняты математики-программисты, которые непосредственно и работали на ее пульте управления. Общение с ЭВМ требовало от специалистов высокого профессионализма.

Второе поколение пришлось на период от конца 50-х до конца 60-х годов. Был изобретен транзистор, который пришел на смену электронным лампам. Это позволило изменить элементную базу ЭВМ на полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды), а также резисторы и конденсаторы более совершенной конструкции. Один транзистор заменял 40 электронных ламп, работал с большей скоростью, был дешевле и надежнее. Средний срок его службы в 1000 раз превосходил продолжительность работы электронных ламп. 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. Производительность: до 1 млн. оп/с. Эксплуатация: упростилась. Появились вычислительные центры с большим штатом обслуживающего персонала, где устанавливались обычно несколько ЭВМ. Программирование: существенно изменилось, т. к. велось преимущественно на алгоритмических языках. Программисты уже не работали в зале, а отдавали свои программы на перфокартах или магнитных лентах специально обученным операторам. Решение задач производилось в пакетном (мультипрограммном) режиме. Результаты решения распечатывались на специальной перфорированной по краям бумаге. Введен принцип разделения времени, который обеспечил совмещение во времени работы разных устройств, например одновременно с процессором работает устройство ввода-вывода с магнитной ленты.

Характерные черты ЭВМ третьего поколения. Элементная база интегральные схемы, которые вставляются в специальные гнезда на печатной плате. Габариты: для размещения также требуется машинный зал. Производительность: сотни тысяч миллионы операций в секунду. Эксплуатация: требуется штат высококвалифицированных специалистов. Незаменимую роль играет системный программист. Технология программирования: во многих вычислительных центрах появились дисплейные залы, где каждый программист в определенное время мог подсоединиться к ЭВМ в режиме разделения времени. Произошли изменения в структуре ЭВМ. Наряду с микропрограммным способом управления, используются принципы модульности и магистральности. Увеличились объемы памяти. Магнитный барабан постепенно вытесняется магнитными дисками. Появились дисплеи, графопостроители.

Новые технологии создания интегральных схем позволили разработать в конце 70-х начале 80-х годов ЭВМ четвертого поколения на больших интегральных схемах (БИС). Наиболее крупным сдвигом в электронно-вычислительной технике, связанным с применением БИС, стало создание микропроцессоров. Сейчас же этот период расценивается как революция в электронной промышленности. Ведь с появлением микропроцессора связано одно из важнейших событий в истории вычислительной техники это создание и применение персональных ЭВМ. ЭВМ этого поколения превосходят компьютеры предыдущих поколений компактностью, огромными возможностями и доступностью для разных категорий пользователей.

Что касается этих ЭВМ, то это машины недалекого будущего. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень. Машины пятого поколения - это реализованный искусственный интеллект. В них будет возможным ввод с голоса, голосовое общение, машинное "зрение", машинное "осязание". Идея же разработки машин пятого поколения была выдвинута уже в 1979 г. в Японии. И многое уже практически сделано в этом направлении. Компания Toyota выпустила робота, который может ходить и играть на трубе. Компания Sony выпустила SDR-4X, он обладает словарным запасом на 60 тыс. слов и может поддержать незамысловатый разговор, умеет танцевать и петь, распознает цвета, огибает препятствия по пути и даже поет. Благодаря камерам и микрофонам он может узнавать людей по лицам и голосам, правда, число знакомых ограничено 10 персонами. Собачка Aibo очень популярна в Японии.