Развитие вычислительной техники

История развития информатики и вычислительной техники

12345678910Следующая ⇒

ДОНБАССКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ И МЕНЕДЖМЕНТА

МЕЖДУНАРОДНОГО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ИНФОРМАТИКА И КОМПЬЮТЕРНАЯ ТЕХНИКА

Конспект лекций

1 семестр, 1кредит

УТВЕРЖДЕНО

на заседании методического совета ДИТМ МНТУ

Протокол N_______

от _____________ 2006г.

г. Краматорск, 2006г.

Методические указания по дисциплине «Информатика и компьютерная техника» (для студентов специальности 06.0804). Сост. Леонова Л.Н.

— Краматорск, ДИТМ МНТУ, 2006г.

Тема 1. Предмет и история информатики.

План

1. Предмет и содержание дисциплины.

2. История развития информатики и вычислительной техники.

3. Место информатики и компьютерной техники в современном обществе, в экономике и менеджменте.

Предмет и содержание дисциплины.

Вы приступаете к изучению информатики, и первый вопрос, который у вас возникает, — это вопрос о том, что представляет собой информатика? Наверняка, вы уже кое-что слышали об этой стремительно развивающейся дисциплине, вобравшей в себя элементы других классических наук и, в первую очередь, математики. В отечественной научной литературе пока ещё не сложилось окончательного определения этого понятия. Авторы дают различные формулировки. Необходимо указать на два важных момента, лежащих в основе этого понятия..

Во-первых, информатика, применяется для характеристики человеческой деятельности, которая охватывает процессы сбора, получения, хранения, поиска, переработки, передачи и использования информации. Информатика является самостоятельной отраслью народного хозяйства со своим производственным персоналом и производственными фондами, прежде всего – средствами вычислительной техники, необходимыми для обработки информации. Дальнейшее развитие информатики как отрасли во многом будет определяться совершенствованием элементной базы и программного обеспечения используемых технических средств.

Во–вторых, под термином «информатика» понимается фундаментальная дисциплина, которая призвана изучать структуру и свойства информации, а также закономерности её обработки. Предметом изучения науки информатики является процессы сбора, передачи, переработки, хранения и использования информации

Информатика — это науки, изучающая методы и способы получения, обработки, хранения, передачи и подачи информации.

Важно отметить, что:

  1. Информатика занимается изучением наиболее общих вопросов обработки информации, информации вообще, в то время, как другие науки занимаются обработкой информации, которая составляет содержание лишь данных наук;
  2. Информатика имеет дело лишь с машинной обработкой информации.

Говоря, об информатике мы сегодня, по словам академика Н.Н.Моисеева, имеем в виду «фундаментальную дисциплину, которая изучает информационные процессы, происходящие в системах различной природы», знаем, что в ее становление внесли вклад такие дисциплины как математика, лингвистика, семиотика, логика и др.

Информатика как отдельная наука оформилась только в середине 60-х годов 20 века. Она возникла в результате бурно развивавшихся новых областей знания: кибернетики, вычислительной техники, линий связи и др.

Основными понятиями информатики являются информация, информационный процесс, информационная модель, алгоритм и программа, компьютер как исполнитель алгоритма, информационная технология, информационная система.

В последние годы быстро увеличивается число ЭВМ и систем, возрастает их производительность и объём хранимой информации. В ряде наиболее развитых стран примерно половина рабочих мест приходится на эту сферу. Информатика ныне становится важнейшей основой жизнедеятельности современного общества. Она тесно связана с другими науками, техникой, экономикой, политикой и оказывает на их развитие непосредственное влияние.

История развития информатики и вычислительной техники.

Информатика — одна из самых молодых научных дисциплин, но корни ее уходят в далекое прошлое.

Создание электронно-вычислительных машин в середине XX в., по праву, относят к числу самых выдающихся достижений в истории человечества.

Первые вычислительные устройства были созданы еще в Древней Греции. В 1642г. французский математик Блез Паскаль(1623-1662) создал механический арифмометр, позволявший выполнять четыре арифметических действия. Немецкий философ Готфрид Вильгельм фон Лейбниц (1646-1716) изобрел механическую счетную машину, выполняющую сложение и умножение. Англичанин Чарльз Бэббидж (1792-1871) разработал концепцию вычислительной машины с гибкой схемой программирования и запоминающим устройством. Общим свойством машины Бэббидж, современного компьютера и человеческого мозга является способность обрабатывать числовую информацию. Программы вводились с помощью перфокарт.

Возможность создания универсальной вычислительной машины обосновал английский математик Алан Матисон Тьюринг(1912-1954).

В 1943г. американец Говард Эйкен на основе уже созданных электромеханических реле сконструировал вычислительную машину, названную «Марк-1».

Группа специалистов под руководством Джона Мочли и Преспера Экерт в 1946г. создала вычислительную машину на основе электронных ламп, названная ENIAC (E/ectronic Numerical Integrator and Computer — электронный числовой интегратор и вычислитель) и предназначенная для баллистических расчетов. Для выполнения других вычислений требовалось практически заново перестраивать машину. В 1949г. был создан компьютер, в котором нашли воплощение принципы построения логической схемы вычислительной машины выдающегося математика Джона фон Неймана (1903 -1957). Эта машина использовала гибкую запоминаемую программу, которую можно было изменять, не перестраивая всей машины.

Компьютеры на электронных лампах были громоздкими и стоили очень дорого, поэтому были доступны только крупным компаниям и учреждениям. Первые ЭВМ были созданы в 40-е годы. Первая в мире ЭВМ была собрана в 1946г.

Изобретение в 1948г. транзисторов, заменивших в компьютерах электронные лампы, развитие технологии их массового производства способствовали во второй половине 1950‑х гг. существенному усовершенствованию, уменьшению размеров компьютеров и снижению их стоимости. Если компьютеры на электронных лампах занимали целые залы, то первый мини-компьютер, выпущенный фирмой Digital Equipment в 1965г., был размером всего лишь с холодильник. Первая украинская электронно-вычислительная машина МЭСМ была изготовлена в 1951г.

В 1959г. Роберт Нойс, в последствии основатель фирмы Intel, предложил создавать на одной пластине, как сами транзисторы, так и все соединения между ними, так называемые интегральные схемы, или чипы. Первый компьютер на интегральных схемах выпустила в 1968г. фирма Burroughs. В 1970г. конструкторы фирмы Intel создали интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большой ЭВМ. Первый микропроцессор был способен одновременно обрабатывать только 4 бита информации. Но уже в 1973 г. был выпущен 8-битовый микропроцессор Intel-8008, а в 1974г.

— Intel-8080. На базе Intel-8080 в 1975г. был создан первый коммерчески распространяемый компьютер «Альтаир 8800», еще не укомплектованный клавиатурой и монитором, с оперативной памятью 256 байт. Персональный компьютер «Альтаир» завоевал популярность благодаря тому, что Пол Аллен и Билл Гейтс (будущие основатели фирмы Microsoft) создали для него интерпретатор языка Basic, что позволило пользователям достаточно просто общаться с компьютером.

В 1979г. фирма IBM (International Business Machine Corporation), которая была создана в 1924 году,вышла на рынок персональных компьютеров. В качестве основного микропроцессора компьютера был выбран 16-разрядный микропроцессор Intel-8088 (1Мб памяти), использовались комплектующие различных фирм, а программное обеспечение было поручено разработать фирме Microsoft. Массовое производство персональных компьютеров началось в 80‑е годы ХХв. В августе 1981г. состоялась презентация нового компьютера под названием IBM PC, быстро занявшего ведущее место на рынке, став стандартом компьютера. Сейчас компьютеры, совместимые с IBM PC, составляют более 90 % всех производимых в мире персональных компьютеров. В настоящее время в мире ежегодно производится 200 млн. компьютеров и быстрее всего растёт длина линий связи.

Итак, история знает четыре поколения развития вычислительной техники:

В 40-50-е годы ХХ в. появились ЭВМ 1-го поколения.

В 50-60-е годы ХХ в. появились ЭВМ 2-го поколения.

В 60-70-е годы появились ЭВМ 3-го поколения

В 70-80-е годы ХХ в. появились ЭВМ 4-го поколения.

12345678910Следующая ⇒

Дата добавления: 2015-11-05; просмотров: 1734 | Нарушение авторских прав

Рекомендуемый контект:


Похожая информация:


Поиск на сайте:


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Российский государственный торгово-экономический университет

Уфимский институт (филиал)

Факультет юриспруденции и заочного обучения

Курс 1 (5,5 г.)

Специальность 080507.65 «Менеджмент организации»

Кафедра «Управление внутренней

и международной торговлей»

Журавлев Сергей Владимирович

История развития вычислительной техники. Краткая историческая справка. Поколения ЭВМ. Перспективы развития вычислительной техники.

Контрольная работа

по дисциплине: «Информатика»

К защите допускаю:

Руководитель: Закирьянов Ф.К._____________

(подпись)

(дата)

Оценка при защите

Дата_________Подпись__________

Уфа-2011

Введение ……………………………………………………………………… стр. 3

Начальный этап развития вычислительной техники………….. стр. 4

Начало современной истории электронной

вычислительной техники………………………………………. стр. 7

Поколения ЭВМ…………………………………………………………….. стр. 9

Персональные компьютеры…………………………………………….. стр. 13

Что впереди? …………………………………………………………………. стр. 16

Заключение……………………………………………………… стр. 18

Список литературы …………………………………………………….. стр. 20

Введение

Слово «компьютер» означает «вычислитель», т.е. устройство для

вычислений. Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Более 1500 лет тому назад для счета использовались счетные палочки, камешки и т.д.

В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно

обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике. Однако в 1971 году произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том, вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем – персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до ученых и инженеров.

В конце XX века невозможно представить себе жизнь без персонального компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений.

В данном реферате мы рассмотрим историю развития вычислительной техники, а также краткий обзор о возможностях применения современных вычислительных систем и дальнейшие тенденции развития персональных компьютеров.

Начальный этап развития вычислительной техники.

Все началось с идеи научить машину считать или хотя бы складывать многоразрядные целые числа. Еще около 1500 г. великий деятель эпохи Просвещения Леонардо да Винчи разработал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства, что явилось первой дошедшей до нас попыткой решить указанную задачу. Первую же действующую суммирующую машину построил в 1642 г. Блез Паскаль – знаменитый французский физик, математик, инженер. Его 8-разрядная машина сохранилась до наших дней.

Рис.1. Блез Паскаль (1623 – 1662) и его счетная машина

От замечательного курьеза, каким восприняли современники машину Паскаля, до создания практически полезного и широко используемого агрегата – арифмометра (механического вычислительного устройства, способного выполнять 4 арифметических действия) – прошло почти 250 лет. Уже в начале XIX века уровень развития ряда наук и областей практической деятельности (математики, механики, астрономии, инженерных наук, навигации и др.) был столь высок, что они настоятельнейшим образом требовали выполнения огромного объема вычислений, выходящих за пределы возможностей человека, не вооруженного соответствующей техникой. Над ее созданием и совершенствованием работали как выдающиеся ученые с мировой известностью, так и сотни людей, имена многих из которых до нас не дошли, посвятивших свою жизнь конструированию механических вычислительных устройств.

Еще в 70-х годах нашего века на полках магазинов стояли механические арифмометры и их “ближайшие родственники”, снабженные электрическим приводом – электромеханические клавишные вычислительные машины. Как это часто бывает, они довольно долго удивительным образом соседствовали с техникой совершенно иного уровня – автоматическими цифровыми вычислительными машинами (АЦВМ), которые в просторечии чаще называют ЭВМ (хотя, строго говоря, эти понятия не совсем совпадают). История АЦВМ восходит еще к первой половине прошлого века и связана с именем замечательного английского математика и инженера Чарльза Бэббиджа. Им в 1822 г. была спроектирована и почти 30 лет строилась и совершенствовалась машина, названная вначале “разностной”, а затем, после многочисленных усовершенствований проекта, “аналитической”. В “аналитическую” машину были заложены принципы, ставшие фундаментальными для вычислительной техники.

1. Автоматическое выполнение операций.

Для выполнения расчетов большого объема существенно не только то, как-быстро выполняется отдельная арифметическая операция, но и то, чтобы между операциями не было “зазоров”, требующих непосредственного человеческого вмешательства. Например, большинство современных калькуляторов не удовлетворяют этому требованию, хотя каждое доступное им действие выполняют очень быстро. Необходимо, чтобы операции следовали одна за другой безостановочно.

2. Работа по вводимой “на ходу” программе.

Для автоматического выполнения операций программа должна вводиться в исполнительное устройство со скоростью, соизмеримой со скоростью выполнения операций. Бэббидж предложил использовать для предварительной записи программ и ввода их в машину перфокарты, которые к тому времени применялись для управления ткацкими станками.

3. Необходимость специального устройства – памяти – для хранения данных (Бэббидж назвал его “складом”).

Рис. 2. Чарльз Бэббидж (1792 – 1871) и его “аналитическая машина”

Эти революционные идеи натолкнулись на невозможность их реализации на основе механической техники, ведь до появления первого электромотора оставалось почти полвека, а первой электронной радиолампы – почти век! Они настолько опередили свое время, что были в значительной мере забыты и переоткрыты в следующем столетии.

Впервые автоматически действующие вычислительные устройства появились в середине XX века. Это стало возможным благодаря использованию наряду с механическими конструкциями электромеханических реле. Работы над релейными машинами начались в 30-е годы и продолжались с переменным успехом до тех пор, пока в 1944 г. под руководством Говарда Айкена – американского математика и физика – на фирме IBM (International Business Machines) не была запущена машина “Марк-1”, впервые реализовавшая идеи Бэббиджа (хотя разработчики, по-видимому, не были с ними знакомы). Для представления чисел в ней были использованы механические элементы (счетные колеса), для управления – электромеханические. Одна из самых мощных релейных машин РВМ-1 была в начале 50-х годов построена в СССР под руководством Н.И.Бессонова; она выполняла до 20 умножений в секунду с достаточно длинными двоичными числами.

Однако, появление релейных машин безнадежно запоздало и они были очень быстро вытеснены электронными, гораздо более производительными и надежными.

Начало современной истории электронной вычислительной техники

Подлинная революция в вычислительной технике произошла в связи с применением электронных устройств. Работа над ними началась в конце 30-х годов одновременно в США, Германии, Великобритании и СССР. К этому времени электронные лампы, ставшие технической основой устройств обработки и хранения цифровой информации, уже широчайшим образом применялись в радиотехнических устройствах.

Первой действующей ЭВМ стал ENIAC (США, 1945 – 1946 гг.). Его название по первым буквам соответствующих английских слов означает “электронно-числовой интегратор и вычислитель”. Руководили ее созданием Джон Моучли и Преспер Эккерт, продолжившие начатую в конце 30-х годов работу Джорджа Атанасова. Машина содержала порядка 18 тысяч электронных ламп, множество электромеханических элементов. Ее энергопотребление равнялось 150 кВт, что вполне достаточно для обеспечения небольшого завода.

Практически одновременно велись работы над созданием ЭВМ в Великобритании. С ними связано прежде всего имя Аллана Тьюринга – математика, внесшего также большой вклад в теорию алгоритмов и теорию кодирования. В 1944 г. в Великобритании была запущена машина “Колосс”.

Эти и ряд других первых ЭВМ не имели важнейшего с точки зрения конструкторов последующих компьютеров качества – программа не хранилась в памяти машины, а набиралась достаточно сложным образом с помощью внешних коммутирующих устройств.

Огромный вклад в теорию и практику создания электронной вычислительной техники на начальном этапе ее развития внес один из крупнейших американских математиков Джон фон Нейман. В историю науки навсегда вошли “принципы фон Неймана”. Совокупность этих принципов породила классическую (фон-неймановскую) архитектуру ЭВМ. Один из важнейших принципов – принцип хранимой программы – требует, чтобы программа закладывалась в память машины так же, как в нее закладывается исходная информация. Первая ЭВМ с хранимой программой (EDSAC) была построена в Великобритании в 1949 г.

Рис. 3. Джон фон Нейман (1903-1957) Рис. 4. Сергей Александрович Лебедев (1902-1974)

В нашей стране вплоть до 70-х годов создание ЭВМ велось почти полностью самостоятельно и независимо от внешнего мира (да и сам этот “мир” был почти полностью зависим от США). Дело в том, что электронная вычислительная техника с самого момента своего первоначального создания рассматривалась как сверхсекретный стратегический продукт, и СССР приходилось разрабатывать и производить ее самостоятельно. Постепенно режим секретности смягчался, но и в конце 80-х годов наша страна могла покупать за рубежом лишь устаревшие модели ЭВМ (а самые современные и мощные компьютеры ведущие производители – США и Япония – и сегодня разрабатывают и производят в режиме секретности).

Первая отечественная ЭВМ – МЭСМ (“малая электронно-счетная машина”) -была создана в 1951 г. под руководством Сергея Александровича Лебедева, крупнейшего советского конструктора вычислительной техники, впоследствии академика, лауреата государственных премий, руководившего созданием многих отечественных ЭВМ. Рекордной среди них и одной из лучших в мире для своею времени была БЭСМ-6 (“большая электронно-счетная машина, 6-я модель”), созданная в середине 60-х годов и долгое время бывшая базовой машиной в обороне, космических исследованиях, научно-технических исследованиях в СССР. Кроме машин серии БЭСМ выпускались и ЭВМ других серий – “Минск”, “Урал”, М-20, “Мир” и другие, созданные под руководством И.С.Брука и М.А.Карцева, Б.И.Рамеева, В.М.Глушкова, Ю.А.Базилевского и других отечественных конструкторов и теоретиков информатики.

С началом серийного выпуска ЭВМ начали условно делить по поколениям; соответствующая классификация изложена ниже.

Рис. 5. Первая в мире ЭВМ ENIAC

Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации: Первые инструменты для счетаЧеловечество научилось пользоваться простейшими счётными приспособлениями тысячи лет назад. В любой деятельности человек всегда придумывал и создавал самые разнообразные средства, приспособления и орудия труда с целью расширения своих возможностей и облегчения труда. История счётных устройств насчитывает много веков. Древнейшим счетным инструментом, который сама природа предоставила в распоряжение человека, была его собственная рука. Для облегчения счета люди стали использовать пальцы сначала одной руки, затем обеих, а в некоторых племенах и пальцы ног. В XVI веке приемы счета на пальцах описывались в учебниках. Следующим шагом в развитии счета стало использование камешков или других предметов, а для запоминания чисел — зарубок на костях животных, узелков на веревках. Ранние приспособления и устройства для счёта В Греции абак существовал уже в V веке до н. э. К V веку до н.э. абак получил широкое распространение в Египте, Греции, Риме. Он представлял собой доску с желобками, в которых по позиционному принципу размещали какие-нибудь предметы — камешки, косточки. Подобный счетам инструмент был известен у всех народов. Древнегреческий абак (доска или «саламинская доска» по имени острова Саламин в Эгейском море) представлял собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проходились бороздки, на которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам, другая — десяткам и т.дРимляне усовершенствовали абак, перейдя от деревянных досок, песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками.Абак и его виды
СчетыПозднее,Около 500 г. н.э., абак был усовершенствован и на свет появились счёты— устройства, состоящего из набора костяшек, нанизанных на стержни.
Русские счетыНа Руси долгое время считали по косточкам, раскладываемым в кучки. Примерно с XV века получил распространение «дощаный счет», который почти не отличался от обычных счетов и представлял собой рамку с укрепленными горизонтальными веревочками, на которые были нанизаны просверленные сливовые или вишневые косточки.
Китайские счетыКитайские счеты суан-пан состояли из деревянной рамки, разделенной на верхние и нижние секции. Палочки соотносятся с колонками, а бусинки с числами. У китайцев в основе счета лежала не десятка, а пятерка.Она разделена на две части: в нижней части на каждом ряду располагаются по 5 косточек, в верхней части — по две. Таким образом, для того чтобы выставить на этих счетах число 6, ставили сначала косточку, соответствующую пятерке, и затем прибавляли одну в разряд единиц
Японский абакСоробан – это японский абак, происходит от китайского суаньпаня, который был завезен в Японию в XV- XVI веках. Соробан проще своего предшественника, у него на «небе» на один шарик меньше, чем у суаньпаня
В 30-е годы XX столетия в нашей стране был разработан более совершенный арифмометр — «Феликс». Это счетное устройство использовалось несколько десятилетий, став основным техническим средством, облегчающим труд людей, связанных с обработкой больших массивов числовой информации. Арифмометр Феликс

Добавить комментарий

Закрыть меню