Презентация к уроку технологии "История развития вычислительной техники"

Абак – первый счетный прибор

Около 3000 лет назад (V век до нашей эры), в Египте для счета стали использовать первый счетный прибор — абак, с которого и началось развитие вычислительной техники.

В V веке до н.э абак получил широкое распространение в Греции и Египте.

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 единица, другая - десяткам и т.д. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешков, их снимали и добавляли один камешек в следующем разряде.

Римляне усовершенствовали абак, перейдя от деревянных досок, песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками.
В древнем Риме Абак назывался CALCULI, или ABACULI, и изготовлялся из бронзы, камня, слоновой кости или цветного стекла. Слово CALCULUS означает «галька», «голыш».
От этого слова произошло позднейшее латинское CALCULATORE (вычислять) и наше - «калькуляция».

Суан –Пан

Позже, в VI веке нашей эры, появились китайские счеты суан-пан – разновидность абака. Китайцы заменили камешки шариками, нанизанными на прутики, проволоки или веревки. Палочки соотносятся с колонками, а бусинки с числами. У китайцев в основе счета лежала не десятка, а пятерка.

Суан-пан перегорожена линейкой на две неравные части: в большом отделении («земля») на каждом ряду располагаются по 5 косточек, в меньшем («небо») - 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.

Соробан

Японский Абак - соробан - происходит от китайского суан-пана, который был завезен в Японию в Х\/ - Х\/I веках.
Соробан проще своего предшественника, у него на «небе» на один шарик меньше, чем у суан-пана.

Русские счеты

В Древней Руси при счёте применялось устройство, похожее на абак, называемое «русский шёт». В XVII веке этот прибор уже обрёл вид привычных русских счёт.
Русские счеты представляют собой раму, имеющую некоторое количество спиц; на них нанизаны костяшки, которых обычно по 10 штук.

Счёты являются одним из ранних вычислительных устройств и вплоть до конца XX века массово использовались в торговле и бухгалтерском деле, пока их не заменили калькуляторы.

Вычисляющие часы Шиккарда – первая механическая вычислительная машина

Изобретение, которое стало первой счетной машиной, было создано в 1623 году. Шиккард изобрел и разработал модель шестиразрядного механического вычислительного устройства, выполняющего простые математические функции.
Устройство было отнесено к часам, так как в его основе лежал схожий принцип работы: на шестеренках и звездочках.

Вычисляющие часы Шиккарда

Этот аппарат стал первым механическим калькулятором, который с легкостью мог производить четыре арифметические операции с числами с шестью разрядами и представляла собой три отдельных механизма: суммирующий, множительный и механизм для записи чисел.
Машина Шиккарда содержала суммирующее и множительное устройства, а также механизм для записи промежуточных результатов.

Вычисляющие часы Шиккарда

Костяшки Непера

Большой вклад внес шотландский математик и изобретатель - Джон Непер (1550-1617)

Непер придумал в 1617 г. способ перемножения и деления чисел, заменив их сложение и вычитание.

Его инструмент, получил название «костяшки Непера» (или «палочки Непера»). Манипуляции с блоками позволяют извлекать квадратные или кубические корни, умножать и делить большие числа.

Костяшки Непера

Машина Паскаля

В1642 г. 19-летний Блез Паскаль, тогда еще мало кому известный ученый, создает действующую суммирующую машину ("паскалину") - более компактное суммирующее устройство.
Паскалина позволяла суммировать десятичные числа.
Если счеты являются чисто запоминающим устройством и только хранят информацию, а все действия выполняет человек, то суммирующую машину Паскаля можно уже назвать механическим вычислителем, или механическим компьютером.

Она автоматически производила переносы единиц в следующий десятичный разряд, выполняя работу, которую мог раньше делать только человек.

Машина напоминала своей формой длинный сундучок. Она была достаточно громоздка, имела несколько специальных рукояток, при помощи которых осуществлялось управление, ряд маленьких колес с зубьями.

Паскалина

Паскалина

Калькулятор Лейбница

Первая счетная машина, позволявшая производить умножение и деление также легко, как сложение и вычитание, была изобретена в Германии в 1673 году Готфридом Вильгельмом Лейбницем (1646-1716), и называлась «Калькулятор Лейбница».

Сложение чисел выполнялось в десятичной системе счисления при помощи связанных друг с другом колёс, так же как на вычислительной машине другого выдающегося учёного-изобретателя Блеза Паскаля — «Паскалине». Добавленная в конструкцию движущаяся часть и специальная рукоятка, позволявшая крутить ступенчатое колесо (в последующих вариантах машины — цилиндры), позволяли ускорить повторяющиеся операции сложения, при помощи которых выполнялось деление и перемножение чисел. Необходимое число повторных сложений выполнялось автоматически.

Калькулятор Лейбница

Машина Бэббиджа

Однако истинным предком современного компьютера следует, пожалуй, считать такое вычислительное устройство, которое само может переходить к следующей операции после выполнения предыдущей, т. е. способно выполнять последовательность операций. Разностная машина Бэббиджа
В 1822 г. английский математик Чарлз Бэббидж (1792-1871) создал работающую модель, способную производить вычисления и печатать цифровые таблицы. Эта машина работала на паровом двигателе и была названа им "Аналитической".
Арифметические операции выполнялись в соответствии с программой, записанной на жаккардовых перфокартах (как в ткацком станке Жаккарда узор ткани задавался с помощью дырочек в картонных картах - перфокартах).

«Аналитическая Машина»
Бэббиджа

С машиной Бэббиджа связано появление профессии программиста. Первым программистом мира стала дочь поэта Дж. Байрона Ада Лавлейс, которая разрабатывала первые программы для машины Бэббиджа, заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, сохранившихся до нашего времени. В честь первого в мире программиста назван один из самых совершенных и современных языков компьютерного программирования – Ada.

Появление профессии
программиста

Арифмометр Однера

Арифмометр Однера — успешная разновидность арифмометров, разработанная российским механиком шведского происхождения В. Т. Однером.
Промышленное производство арифмометра впервые было налажено в Санкт-Петербурге в 1890 году. Уже с 1892 года начали появляться клоны арифмометра, выпускавшиеся вплоть до второй половины 20 века.

Компьютер Атанасова - Берри

Компьютер Атанасова — Берри (Atanasoff-Berry Computer, ABC) — первое цифровое вычислительное устройство, а также первая вычислительная машина без движущихся частей.

Компьютер
Атанасова - Берри

От ЭВМ к компьютерам

Появление настоящих компьютеров стало возможным благодаря развитию электротехники и электроники. В конце 30-х годов XX в. американцы Джон Атанасов (болгарин по происхождению) и Клиффорд Берри построили ЭВМ на вакуумных лампах, включавшую в себя электронную память и электронное устройство сложения и вычитания.
В 1942 г. американский физик Джон Моучли представил собственный проект вычислительной машины.
В 1946 г. американцами Дж. Моучли и Дж. Эккертом была построена вычислительная машина ENIAС (электронный числовой интегратор и калькулятор) на вакуумных лампах, занимавшая площадь в 300 кв. метров.

ЭНИАК (Электронный числовой интегратор и вычислитель — англ. ENIAC, сокр. от Electronic Numerical Integrator and Computer) — первый электронный цифровой вычислитель общего назначения, который можно было перепрограммировать для решения широкого спектра задач.

ENIAС

ENIAС

4 декабря 1948 года — Государственный комитет Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство зарегистрировал за номером 10475 изобретение И. С. Бруком и Б. И. Рамеевым цифровой электронной вычислительной машины.
1950 год — группой Лебедева в Киеве создана первая советская электронная вычислительная машина.
1957 год — американской фирмой NCR создан первый компьютер на транзисторах.
1958 год — Н. П. Брусенцов с группой единомышленников построил первую троичную ЭВМ с позиционной симметричной троичной системой счисления «Сетунь».

«Сетунь»

1956-1980 годы: системы обработки данных 2-5 поколений

В эти годы были разработаны языки программирования более высокого уровня, а также принципы работы виртуальной памяти, появились первые совместимые компьютеры, базы данных и многопроцессорные системы. Первый в мире свободно программируемый настольный компьютер был создан компанией Olivetti.

Programma 101

1970-1974: Компьютерная революция

Микропроцессоры стали дешевле, и в течение этого периода времени на рынок было выпущено достаточно много компьютерной техники. Ведущую роль здесь сыграли, прежде всего, компании Intel и Fairchild. В эти годы Intel создал, первый микрокомпьютер: 15 ноября 1971 года был представлен 4-битный процессор Intel 4004. В 1973 году вышел Xerox Alto — первый компьютер с графическим пользовательским интерфейсом (монитором), мышью и встроенной картой Ethernet.

Xerox Alto

1976-1979 годы: микрокомпьютеры

Микрокомпьютеры стали популярны, появились новые операционные системы, а также флоппи-дисководы. Компания Microsoft зарекомендовала себя на рынке. Появились первые компьютерные игры и стандартные названия программ. В 1978 году на рынок вышел первый 32-разрядный компьютер от DEC.

DEC

1980-1984: первый «настоящий» ПК

В 80-е годы наступило время «домашних компьютеров», таких как Commodore VC20, Atari XL или компьютеров компании Amiga. IBM оказала большое влияние на будущие поколения ПК, представив в 1981 году IBM PC. Обозначенный IBM класс оборудования действителен и сегодня: процессоры x86 основаны на последующих разработках оригинального дизайна IBM.

В конце 1970-х годов существовало множество технических устройств и производителей, но IBM стала доминирующим поставщиком компьютерной техники. В 1980 году компания выпустила первый «настоящий» компьютер — он задал направление развития компьютерных технологий по настоящее время. В 1982 году IBM также вывела на рынок Word, NetWare и другие знакомые нам и по сей день приложения.

В 1983 появился первый Apple Macintosh, сделав ставку на удобство пользователя. В 1984 начали серийный выпуск ПК в СССР. Первый отечественный компьютер, ставший на поток, назывался «АГАТ».

«Агат»

1985/1986: дальнейшее развитие компьютерных технологий

В 1985 году вышел 520ST. Это был чрезвычайно мощный для того времени компьютер Atari. В эти же годы был выпущен первый миникомпьютер MicroVAX II. В 1986 году IBM вывела на рынок новую операционную систему (OS/2).

1990: Появление Windows

22 мая 1990 года появилась Windows 3.0, что стало большим прорывом для Microsoft в те годы. Только за первые шесть месяцев было продано около трех миллионов копий операционной системы. Интернет начал рассматривался как глобальный способ коммуникации.

1991-1995: Windows и Linux

В результате прогресса изначально очень дорогие компьютеры стали более доступными. Приложения Word, Excel и PowerPoint наконец объединили в пакет Office. В 1991 году финский разработчик Линус Торвальдс начал работу над Linux.

Во многих компаниях Ethernet стал стандартом передачи данных. Благодаря возможности подключения компьютеров друг к другу, становилась все популярнее модель клиент-сервер, позволявшая работать в сети.

1996-2000: Интернет приобретает все большее значение

В эти годы ученый-программист Тим Бернерс Ли разработал язык разметки HTML, протокол передачи HTTP и URL-адрес — унифицированный указатель ресурсов, чтобы дать каждому сайту имя и передать контент с веб-сервера в браузер. Начиная с 1995 года было доступно множество веб-редакторов, что позволило многим людям создавать свои собственные сайты.

XXI век: дальнейшее развитие

В 2003 году Apple выпустила PowerMac G5. Это был первый компьютер с 64-битным процессором. В 2005 году Intel создала первые двухъядерные процессоры.

В последующие годы основной курс развития стал направлен на разработку многоядерных процессоров, расчеты на графических чипах и также планшетных компьютерах. С 2005 года начали учитывать экологические аспекты при дальнейшей разработке компьютерной техники.

Новейшие технологии: квантовый компьютер

Сегодня ученые работают над квантовыми компьютерами - вычислительными устройствами, которые использует явления квантовой механики для передачи и обработки данных. Квантовый компьютер оперирует не битами, а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1.

Использованные ресурсы:

http://tpt.tom.ru/umk/informat/uchebnik/history.htm
https://ru.wikibooks.org/wiki/%D0%98%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%8F_%D0%AD%D0%92%D0%9C
https://informatika.edusite.ru/lezione8_06a.htm
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80
https://ichip.ru/tekhnologii/istoriya-kompyutera-ot-kalkulyatora-do-kubitov-245122


СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!