Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Развитие электронно-вычислительной машины.

Вариант 1

Тема: «История развития вычислительной техники»

1. 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, играющий роль счетного эталона. У большинства народов первым таким эталоном были пальцы (счет на пальцах).

Но этого стало не достаточно, и люди стали использовать другие счетные эталоны (зарубки на палочке, узлы на веревке и так далее).

Первые счетные эталоны

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 использоваться этот метод, был абак.

Древнегреческий абак представлял собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проводились бороздки, на которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам, другая – десяткам и так далее. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешек, их снимали и добавляли один камешек в следующем разряде. Римляне усовершенствовали абак, перейдя от песка и камешков к мраморным доскам и выточенными желобками и мраморными шариками.

По мере усложнения денежных расчетов, измерений расстояний, площадей и т.д., возникла потребность в арифметических вычислениях. Для выполнения простейших арифметических операций (сложение и вычитание) стали использовать абак, а по прошествии веков – счеты.

Развитие науки и техники требовало проведение все более сложных математических расчетов, и в XIX веке были изобретены механические счетные машины – арифмометры. Арифмометры могли не только складывать, вычитать,

умножать и делить, но и запоминать промежуточные результаты, печатать результаты вычислений и так далее.

Арифмометр середины XX века

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. Эта машина состоит из 4000 стальных деталей и весит 3 тонны.

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 и операции в соответствии с заданной программой.

Развитие электронно-вычислительной машины.

ЭВМ первого поколения (1950-1960). В 50-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, т.к. в них использовались десятки тысяч электронных ламп. Такие ЭВМ создавались в единичных экземплярах, стоили очень дорого и устанавливались в крупных научно-исследовательских центрах.

Программы вводились в ЭВМ с помощью перфокарт или перфолент, причем наличие отверстия на перфокарте соответствовало знаку «1», а его отсутствие – знаку «0».

В 1946 году в США была построена машина ENIAC (Эниак) – электронный числовой интегратор и калькулятор, а в 1951 году в СССР была создана МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина). После Малой Электронной Машины была создана и первая Большая – БЭСМ.

1951 год – была создана в СССР МЭСМ (Малая электронно-счетная машина).

1952 год – БЭСМ (Большая электронно-счетная машина). Ведущий разработчик машин – академик Лебедев. Первая была разработана в Киеве, вторая в Москве.

ЭВМ второго поколения (1955-1965). Элементная база – устройства на основе транзисторов. Это изобретение позволило разработать машины значительно меньших габаритов и энергопотребления и гораздо более высокой производительности и надежности при меньшей стоимости.

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.

Второй этап развития вычислительной техники конца 50-х–начала 60-х годов характеризуется созданием развитых языков программирования (Алгол, Фортран, Кобол и другие языки программирования высокого уровня) и освоением процесса автоматизации управления потоком задач с помощью самой ЭВМ, то есть разработкой операционных систем.

В СССР в 1967 году появилась наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения БЭСМ-6 (Быстродействующая Электронная Счетная Машина 6), которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду.

Работа программистов по разработке программ упростилась, т.к. стала проводиться при помощи языков программирования высокого уровня (Алгол, Бейсик и др.).

ЭВМ третьего поколения. Начиная с 70-х годов 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.

Четвертое поколение ЭВМ. Элементная база – большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС). Начало – 80-е годы. Слайд 15.

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) был создан в 1977 году.

Современные персональные компьютеры компактны и обладают в тысячи раз большим быстродействием по сравнению с первыми персональными компьютерами (могут выполнять несколько миллиардов операции в секунду). Ежегодно в мире производится почти 200 миллионов компьютеров, доступных по цене для массового пользователя.

Компьютеры С.А. Лебедева