Прзентация "История вычислительной техники"

 Вычисления в доэлектронную эпоху  ЭВМ первого поколения   ЭВМ второго поколения  ЭВМ третьего поколения  Персональные компьютеры   Современные супер­ЭВМ

Потребность  счета  предметов  у  человека  возникла  еще  в  доисторические  времена.  Древнейший  метод  счета  предметов  сопоставлении  предметов  некоторой  группы  (например,  животных)  с  предметами  другой  группы,  играющей  роль  счетного  эталона.  У  большинства  народов  первым  таким  эталоном  были  пальцы (счет на пальцах). заключался  в  счете  Расширяющиеся  потребности  в  заставили  людей  употреблять  другие  счетные  эталоны  (зарубки  на  палочке,  узлы на веревке и т. д.).

Каждый школьник хорошо знаком  со счетными палочками, которые  использовались в качестве  счетного эталона в первом  классе. 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 применяться этот метод, стал 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 т. д. Если в какой­то  бороздке  при  счете  набиралось  более  10  камешков,  их  снимали  и  добавляли  в  следующий  Римляне  усовершенствовали абак, перейдя от  песка  и  камешков  к  мраморным  доскам с выточенными желобками и  мраморными шариками камешек  один  разряд.

расчетов,    По  мере  усложнения    хозяйственной  деятельности  и  отношений  социальных  (денежных  задач  измерений  расстояний,  времени,  площадей  и  т.  д.)  возникла  в  арифметических вычислениях.         Для  выполнения  простейших  арифметических  операций  (сложения  и  вычитания)  стали  использовать  по  прошествии веков — счеты. потребность  абак,  а          В  России  счеты  появились  в  XVI веке

Абак (V-IV век до н.э.) Китайские счеты суан-пан Японские счеты соробан Русские счеты

Развитие науки и техники  требовало проведения все  более сложных  математических расчетов, и  в XIX веке были изобретены  механические счетные  машины — арифмометры.  Арифмометры могли не  только складывать,  вычитать, умножать и делить  числа, но и запоминать  промежуточные результаты,  печатать результаты  вычислений и т. д.

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. Чарльз Бэббидж. Charles Babbage. (26.12.1791 - 18.10.1871)

Аналитическую машину  Бэббиджа (прообраз  современных компьютеров)  по сохранившимся  описаниям и чертежам  построили энтузиасты из  Лондонского музея науки.  Аналитическая машина  состоит из четырех тысяч  стальных деталей и весит  три тонны.

Разностная машина Чарльза Бэббиджа

в  определенном          Программы  записывались  на  перфокарты  путем  пробития    в  порядке  отверстий  плотных  бумажных  карточках.  Затем  перфокарты  помещались  в  Аналитическую  машину,  считывала  которая  расположение  отверстий  и  выполняла  вычислительные  операции  в  соответствии  с  заданной программой.

«Вычислительные» машины 19 столетия (использование перфокарт)

В 40­е годы XX века начались работы по созданию  первых электронно­вычислительных машин, в  которых на смену механическим деталям пришли  электронные лампы. ЭВМ первого поколения  требовали для своего размещения больших залов,  так как в них использовались десятки тысяч  электронных ламп. Такие ЭВМ создавались в  единичных экземплярах, стоили очень дорого и  устанавливались в крупнейших научно­ исследовательских центрах.

В 1945 году в США был построен ENIAC (Electronic Numerical  Integrator and Computer ­ электронный числовой интегратор и  калькулятор), а в 1950 году в СССР была создана МЭСМ  (Малая Электронная Счетная Машина)

Компьютер «ЭНИАК»

соответствовало       ЭВМ первого поколения могли выполнять вычисления  со  скоростью  несколько  тысяч  операций  в  секунду,  последовательность  выполнения  которых  задавалась  программами.  Программы  писались  на  машинном  языке, алфавит которого состоял из двух знаков: 1 и  0.                                                                                                         Программы вводились в ЭВМ  с помощью перфокарт  или  перфолент,  причем  наличие  отверстия  на  перфокарте  его  отсутствие – знаку 0.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Результаты  вычислений  выводились  с  помощью  печатающих  длинных  последовательностей  нулей  и  единиц.  Писать  программы  на  машинном  языке  и  расшифровывать  результаты  только  квалифицированные  понимавшие  язык первых ЭВМ. программисты,  знаку  1,  а  устройств  в  форме  вычислений  могли

В 60­е годы XX века были созданы ЭВМ второго  поколения, основанные на новой элементной базе  —  транзисторах,  которые  имеют  в  десятки  и  сотни  раз  меньшие  размеры  и  массу,  более  высокую  надежность  и  потребляет  значительно  чем  меньшую  электронные  лампы.  Такие  ЭВМ  производились  малыми  сериями  и  устанавливались  в  крупных  научно­исследовательских  центрах  и  ведущих  высших учебных заведениях. электрическую  мощность,

В  СССР  в  1967  году  вступила  в  строй  наиболее  мощная  в  Европе  ЭВМ  второго  поколения  БЭСМ­6  (Большая  Электронная  Счетная  Машина),  которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду.

В  БЭСМ­6  использовалось  260  тысяч  транзисторов,  устройства  внешней  памяти  на  магнитных  лентах для хранения программ и  данных,  а  также  алфавитно­ печатающие  цифровые  устройства  вывода  результатов вычислений. по  Работа  разработке  программ  существенно  упростилась,  так  как  с  языков  использованием  программирования  высокого  уровня (Алгол, Бейсик и др.). программистов  для  стала  проводиться

Транзисторы

Начиная с 70­х годов, в  качестве элементной базы  ЭВМ третьего поколения стали  использовать интегральные  схемы. В интегральной схеме  (маленькой  полупроводниковой пластине)  могут быть плотно упакованы  тысячи транзисторов, каждый  из которых имеет 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 были  доступными для  большинства научных  институтов и высших  учебных заведений.

Apple II (1978 год) TRS-80 (1977 год) ЭВМ третьего поколения

 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.

Первым персональным  компьютером был Аррle II  («дедушка» современных  компьютеров Маcintosh),  созданный в 1977 году. В  1982 году фирма IBM  приступила к  изготовлению  персональных  компьютеров IВМ РС  («дедушек» современных  IВМ­совместимых  компьютеров).

Современные    персональные    компьютеры  компактны  и  обладают  в  тысячи    раз    большим    быстродействием  по  сравнению  с  первыми  персональными      компьютерами      (могут      выполнять  несколько  миллиардов  операций  в  секунду).  Ежегодно  в  мире  производится    почти  200  миллионов  компьютеров,  доступных  по  цене  для  массового потребителя.   Персональные  компьютеры  быть  различного  конструктивного  исполнения:  настольные,  портативные  (ноутбуки)  и  карманные (наладонники). могут