Презентация по информатике на тему "История развития вычислительной техники" (1 курс)

История развития вычислительной техники.

Вычислительная система, компьютер. «…Ибо это недостойно совершенства Человеческого- подобно рабам тратить часы на вычисления». Готфрид Вильгельм Лейбниц. Компьютер – это электронный прибор пред- автоматизации и обработки назначенный создания, транспортировки данных. для хранения,

Принцип действия компьютера. Анализируя раннюю историю вычис- лительной техники, некоторые зару- бежные исследователи нередко в качестве древнего предшественника компьютера называют механическое счётное устройство абак. Подход «от абака» свидетельствует о глубоком заблуждении, методическом посколь-ку обладает не абак свойством авто-матического выполнения вычислений, а для компьютера оно определяющее.

Абак – счётное механическое устройство. раскладывались Абак - наиболее раннее счётное механическое устройство, первоначально представлявшее собой глиняную пластину с желобами, в которых камни, представляю-щие числа. Появление абака относят к четвёртому тысячелетию до н. э. Местом появления считается Азия. В средние века в Европе абак сменился разграфлёнными таблицами. Вычисления с помощью них называли на линиях, а в России в XVI- XVII в., появились русские счёты.

V – IV вв. до н.э. Изобретение счётов (абака) - устройства, состоящего из набора нанизанных на костяшек, стержни.

Счёты •В китае  –  «суан­пан»; •В  японии –  «серобян», •В России –             «щоты».

В основе любого современного компью- тера, как и в электронных часах, лежит генератор, вырабатывающий равные интервалы времени электрические сигналы, используют действие устройств компьютерной системы. которые всех тактовый через

Механические первоисточники Первое в мире автоматическое устройство для выполнения операции сложения было создано на базе механических часов. В 1623 г. его разработал Вильгем Шикард. В 1642 г. Блез Паскаль разработал суммирующее устройство. В 1673 году немецкий математик и философ Г. В. Лейбниц создал механический калькулятор, который мог выполнять операции умножения и деления путём многократного повторения операций сложения и вычитания.

Конец XV - начало XVI века Леонардо да Винчи  создает 13­ разрядное  суммирующее  устройство

1642 г. Французский ученый Блез Паскаль приступил к созданию арифметической машины — механического устройства с шестернями, колёсами, зубчатыми рейками и т.п. Она умела "запоминать" числа и выполнять элементарные арифметические операции.

суммирующая машина  Блэз Паскаль

ХVII век Готфрид Вильгельм  Лейбниц ступенчатый вычислитель  (сложение, вычитание, умножение, деление,  извлечение корня, …) впервые использована двоичная система счисления

Двоичная система Лейбница к двоичной Возможность представления любых чисел двоичными цифрами впервые была предложена Готфридом Виль- гельмом Лейбницем в 1666 г. Он пришёл системе занимаясь исследова- счисления, ниями в виде непрерывного взаимо- действия двух начал и применить к его изучению методы «чистой» математики подтолкнули Лейбница к изучению свойств двоичного пред- ставления данных с помощью нулей и единиц.

Творчество Джорджа Буля. Говоря о творчестве Джорджа Буля, исследователи исто- рии вычислительной тех- ники непременно подчёр- кивают, что этот выдаю- щийся английский учёный первой половины XIX века был самоучкой. Возможно, именно благодаря отсутст- вию «классического» обра- зования, Джордж Буль внёс в науку, революционные изменения. логику, как

Математическая логика Джорджа Буля Занимаясь исследованием законов мыш- ления, он применил в логике систему формальных обозначений и правил, близкую к математической. Впос- ледствии эту систему назвали логи- ческой булевой алгеброй. алгеброй или Не вся система Джорджа Буля были ис- пользована при создании электронных вычислительных машин, но четыре основные операции: И (пересечение), ИЛИ (объединение), НЕ (обращение) и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ - лежат в основе работы всех видов процессов сов- ременных компьютеров.

Значение логической алгебры. Значение логической алгебры долгое время игнорировалось, поскольку её приёмы и методы не содержали практической пользы для науки и техники того времени. Однако, когда принципиальная появилась возможность средств вычислительной на электронной базе, операции, введённые Булем, оказались весьма полезны. создания техники

XVIII- эпоха Просвещения. На протяжении XVIII века, известного как эпоха Просвещения, появились новые, более совершенные модели, но принцип механического управления вычислитель- ными операциями оставался тем же. Идея программирования вычислительных опера- ций пришла из той же часовой про- мышленности. Старинные башенные часы были настроены так, чтобы в заданное время включать механизм, связанный с системой колоколов. Такое программи- рование было жёстким - одна и та же операция выполнялась в одно и то же время.

Идея гибкого программирования Идея гибкого программирования меха- нических устройств с помощью перфорированной бумажной ленты впервые была реализована в 1804 году в ткацком станке Жаккарда, после чего оставался только один шаг до программного управления вычислительными операциями. Этот шаг был сделан выдающимся анг- лийским математиком и изобрета- телем Чарльзом Беббиджем в его Атлантической машине, которая, к сожалению, так и не была до конца построена.

Математические первоисточники Если мы задумаемся над тем, с какими объектами работали первые механи- ческие предшественники современного электронного компьютера, то должны признать, что числа представлялись либо в виде линейных перемещений цепных и реечных механизмов, либо в виде угловых перемещений зубчатых и рычажных механизмов. И в том и в другом случае это были перемещения, что не могло не сказаться на габаритах устройств и на скорости их работы. Только регистрации перемещений к регистрации сигналов позволил значительно снизить габариты и повысить быстродействие. переход от

1834 г. Английский ученый Чарльз Бэббидж составил проект "аналитиче- ской" машины, в которую входили: устройства ввода и вывода информации, запоминающее устройство для хранения чисел, устройство, способное выполнять и арифметические устройство, управляющее последовательностью дейс-твий машины. Команды вводились с помощью перфокарт. Проект не был реализован. операции,

Чарльз  Бэббидж аналитическая машина

ХIХ век Первая программируемая машина

перфокарты Ада Лавлейс первая программистка

1876 г. Английский инженер Александер Белл Изобрёл Первый телефон.

1897 г. Английский физик Дж. Томсон сконструировал электронно-лучевую трубку.

ХIХ век арифмометр

Механические устройства. В о регистрации электрических В механических устройствах зубчатые колёса могут иметь достаточно много фиксированных и, главное, различимых между собой положений. Количество таких положений, равно числу зубьев шестерни. и электронных устройствах речь идёт не о регистрации положений элементов конструкции, а элементов устройства. Таких устойчивых и различимых состояний всего два: включён - выключен; открыт - закрыт; заряжен - разряжен и т. п. Поэтому традиционная десятичная система, использованная в механических калькуляторах, неудобна для электронных вычислительных устройств. состояний

Хронологический справочник. 1623 г. Первая «считающая машина», созданная Уильямом Шиккардом. Этот довольно громоздкий аппарат мог применять простые арифметические действия с 6- значными числами. 1663 г. Суммирующая машина изобретена маркизом Вус- терским. 1667 г. Вычислитель сэра Сэмюэля Морланда, предназ- начавшийся для финансовых операций. Также им создано простейшее суммирующее устройство. 1673 г. Под руководством Вильгельма Годфрида фон Лейбница была произведена 12-разрядная машина. 1708 г. Профессор Р. Вагнер и мастер Левин создали 16- разрядную машину.

Вычислительная система, компьютер. Автоматизация работ с данными свои особенности и имеет отличия от автоматизации дру- гих типов работ. Для этого класса задач используют осо- бые виды устройств, боль- шинство из которых являются электронными приборами. Со- вокупность устройств, предназ- наченных для автоматической или автоматизированной обра- ботки данных, называют вычи- слительной техникой.

ХХ век ЭЛЕКТРОННО – ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Первые вычислительные машины 1939 г. Американец болгар- ского происхождения Джон Атанасофф создал прото-тип вычислительной маши-ны на базе двоичных эле-ментов.

ЭВМ первого поколения 40 - 50 годы В США на электронных лампах 1944 год ­ Mark 1  1945 год ­ ENIAC

1950 год - МЭСМ В СССР на электронных лампах

ЭВМ первого поколения 1952 в г. Под руко- водством С.А. Лебе- дева Москве построен компьютер БЭСМ-1 (большая электронная счетная машина) — на то время самая произ- водительная машина в Европе и одна из лучших в мире.

ЭВМ второго поколения  1948 г. В американской фирме Bell Laboratories физики Уильям Шокли, Уолтер Браттейн и Джон Бардин создали транзистор. За это достижение им была присуждена Нобелевская премия.  1957 г. Американской фирмой NCR создан первый компьютер на транзисторах.

ЭВМ второго поколения 60–е годы БЭСМ  на транзисторах

Третье поколение ЭВМ 1958 г. Джек Килби из фирмы Texas Instruments создал первую интегральную схему.

ЭВМ третьего поколения 70–е годы на интегральных схемах

Четвертое поколение ЭВМ 1971 г. Фирма Intel разработала микро- процессор 4004, состоящий из 2250 транзисторов, размещённых в кристалле размером не больше шляпки гвоздя. 1973 г. Фирма IBM (International Business Machines Corporation) сконструировала первый жёсткий диск типа "винчестер".

Четвертое поколение ЭВМ 1976 г. Студенты Стив Возняк и Стив Джобс, устроив мастерскую в гараже, реализовали компьютер Apple-1, положив начало корпо- рации Apple.

ЭВМ четвертого поколения 1977 г. первый персональны й компьютер Apple II   на больших интегральных  схемах

ЭВМ четвертого поколения 1982 г.  фирма IBM приступила к выпуску персональных компьютеров IBM PC  на больших интегральных  схемах

Четвертое поколение ЭВМ 1981 г. Фирма IBM выпустила первый персональный компьютер IBM 8088. PC на базе микропроцессора