Рекомендации к подготовке а изучите по конспекту тему «История развития вычислительной техники». и подготовьте по этой теме (стр. 1 из 2)
РЕКОМЕНДАЦИИ К ПОДГОТОВКЕ РЕФЕРАТА
Изучите по конспекту тему «История развития вычислительной техники».
и подготовьте по этой теме реферат:
Требования к содержанию и оформлению реферата:
- реферат пишется от руки либо предоставляется в печатном варианте на листах формата А4;
- реферат должен содержать: титульный лист, лист содержания, лист с анатациями, отдельно на последнем листе указать список литературных или электронных источников.
- количество страниц – не менее пяти (не считая титульного листа, содержания и литературных источников).
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ 
Первые вычислительные устройства
Компьютеры первого поколения
Компьютеры второго поколения
Компьютеры третьего поколения
Компьютеры четвёртого поколения
Компьютеры пятого поколения
 |
Вопросы для самоконтроля
Литература
Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. С развитием цивилизации появлялись новые направления деятельности человека, связанные с обработкой больших объёмов информации.
Первые вычислительные устройства
Ещё более 1000 лет назад для облегчения вычислений стали использовать счёты.
В 1642 году Блез Паскаль изобрёл устройство, механически выполняющее сложение чисел.
В 1694 году немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц сконструировал арифмометр, позволяющий выполнять над числами четыре арифметических действия – сложение, вычитание, умножение и деление.
Из всех изобретателей прошлых столетий, внесших вклад в развитие вычислительной техники, наиболее близко к созданию компьютера в современном представлении подошёл англичанин Чарльз Бэббидж. В 1822 году он построил пробную модель вычислительного устройства, назвав её «Разностной машиной». Работа модели основывалась на принципе, известном в математике как «метод конечных разностей». Данный метод позволяет вычислять значения числовых выражений, употребляя только операцию сложения, и не выполнять умножение и деление, которые значительно труднее поддаются автоматизации. При этом предусматривалось применение десятичной системы счисления (а не двоичной, как в современных компьютерах). В 1834 году Бэббидж пришёл к идее создания более совершенного устройства – Аналитической машины, имеющей удивительно много общего с современными компьютерами. Предполагалось, что это будет вычислительная машина для решения широкого круга задач, способная выполнять основные операции: сложение, вычитание, умножение и деление. Предусматривалось наличие в машине «склада» и «мельницы» (в современных компьютерах им соответствуют память и процессор). Причём планировалось, что работать она будет по программе, задаваемой с помощью перфокарт, а результаты можно будет выдавать на печать и даже представлять их в графическом виде. Но Бэббидж не смог довести до конца работу по созданию Аналитической машины – она оказалась слишком сложной для техники того времени.
Чарльз Бэббидж Блез Паскаль
Первая счётная машина, использующая электрические реле, была сконструирована в 1888 году американцем Германом Холлеритом и уже в 1890 году применялась при переписи населения. В качестве носителя информации применялись перфокарты. Они были настолько удачными, что без изменений просуществовали до наших дней.
Компьютеры первого поколения (1945 – 1954 гг.)
Компьютеры первого поколения работали на электронных лампах.
Основоположниками компьютерной науки считаются Клод Шеннон – создатель теории информации, Алан Тьюринг – математик, разработавший теорию программ и алгоритмов и Джон фон Нейман – автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла ещё одна новая наука, связанная с информатикой – кибернетика – наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер.
В 40-х годах ХХ века несколько групп исследователей повторили попытку Бэббиджа на основе техники ХХ века – электромеханических реле.
Клод Шеннон Норберт Винер
В 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе построил небольшой компьютер на основе нескольких электромеханических реле. Но из-за войны его работы не были опубликованы.
В США в 1943 году на одном из предприятий фирмы IBM Говард Эйкен создал более мощный компьютер под названием Марк-1. Он позволял производить вычисления гораздо быстрее и реально использовался для военных расчётов.
Однако электромеханические реле работают весьма медленно и недостаточно надёжно. Поэтому, начиная с 1943 года, в США группа специалистов Пенсильванского университета под руководством Джона Моучли и Преспера Экерта начала конструировать компьютер ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) на основе электронных ламп. ENIAC принято считать первой электронной вычислительной машиной. Он содержал 17000 электронных ламп, 7200 кристаллических диодов, 4100 магнитных элементов и занимал площадь 300 квадратных метров. Он был построен в 1945 году и в тысячи раз превосходил по быстродействию релейные вычислительные машины. У созданной машины также как и у других первых ЭВМ, был серьёзный недостаток – исполняемая программа хранилась не в памяти машины, а набиралась сложным образом с помощью внешних перемычек. Чтобы ускорить процесс задания программ, Моучли и Экерт стали конструировать новый компьютер, который мог бы хранить программу в памяти.В 1945 году к этой работе был привлечён знаменитый математик Джон фон Нейман. Он сформулировал общие принципы функционирования компьютеров, в соответствии с которыми работают и современные компьютеры. Согласно этим принципам компьютер должен иметь:
- арифметико-логическое устройство, выполняющее математические и логические операции;
- устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;
- запоминающее устройство (память) для хранения программ и данных;
- внешние устройства для ввода и вывода информации.
В основе работы компьютера лежат следующие принципы:
- Принцип двоичного кодирования. Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов.
- Принцип программного управления. Из этого следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определённой последовательности.
- Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти – число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
- Принцип адресности. Структурно основанная память состоит из пронумерованных ячеек; Процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
Машины, построенные на этих принципах, называются Фон-Неймановскими.
Компьютеры второго поколения (1955 – 1964 гг.)
В компьютерах второго поколения вместо электронных ламп использовались транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны – далёкие предки современных жёстких дисков. Всё это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу.
Главные достижения этой эпохи принадлежат к области программ. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Тогда же были разработаны первые языки высокого уровня – Фортран, Алгол, Кобол. Программирование, оставаясь наукой, приобретает черты ремесла.