Презентация на тему Об истории развития вычислительной техники

первых электронных вычислительных машин. В это время создавались различные

устройства и методы, облегчавшие счет, вычисления.
Началом второго этапа явилось создание в середине XX в. первой цифровой вычислительной машины, работавшей на основе тех же принципов, что и современные компьютеры. Вычислительная техника на этом этапе еще не стала массовой.
Третий этап, начавшийся в 1980-х годах с создания персонального компьютера, продолжается в настоящее время. Вычислительная техника получила массовое распространение. Так же, как в прошлом цивилизованный человек был обязан уметь читать и писать, современный человек обязан владеть навыками использования вычислительной техники.

В истории вычислительной техники можно выделить три не равные по длительности этапа.

назад. Наиболее востребованной оказалась необходимость определять количество предметов, используемых

в меновой торговле. Эту функцию с успехом выполняло устройство абак (счёты).

Изобретение счётов (абака) - устройства, состоящего из набора костяшек,

нанизанных на стержни.

Предыстория

России –
«щоты».

Предыстория

Леонардо да Винчи создает 13- разрядное суммирующее устройство
Предыстория

«Считающие часы» — первый механический калькулятор, умевший выполнять четыре арифметических

действия. Считающими часами устройство было названо потому, что как и в настоящих часах работа механизма была основана на использовании звёздочек и шестерёнок.

«Считающие часы» Вильгельма Шикарда

приступил к созданию арифметической машины — механического устройства с

шестернями, колёсами, зубчатыми рейками и т.п. Она умела "запоминать" числа и выполнять элементарные арифметические операции.

Предыстория

разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор определялся перфокартами.

Предыстория

Перфокарточная система музыкального автомата

работать над так называемой разностной машиной, которая должна была

вычислять любые функции, в том числе и тригонометрические, а также составлять таблицы. Свою первую разностную машину Бэббидж построил в 1822 году и рассчитывал на ней таблицу квадратов, таблицу значений функции y=x2+x+41 и ряд других таблиц. Однако из-за нехватки средств эта машина не была закончена. Но эта неудача не остановила Бэббиджа, и в 1834 году он приступил к новому проекту – созданию Аналитической машины, которая должна была выполнять вычисления без участия человека

Воссозданная в 1991 году в Лондоне аналитическая машина Чарлза Бэббиджа

составил проект "аналитической" машины, в которую входили: устройства ввода

и вывода информации, запоминающее устройство для хранения чисел, устройство, способное выполнять арифметические операции, и устройство, управляющее последовательностью действий машины. Команды вводились с помощью перфокарт. Проект не был реализован.

Предыстория

от разработки Разностной машины к проектированию более сложной аналитической

машины, принципы программирования которой напрямую восходят к перфокартам Жаккара.

Предыстория

Часть Разностной машины Бэббиджа, собранная после его смерти сыном из частей, найденных в лаборатории

механические калькуляторы, кассовые аппараты и счётные машины были перепроектированы

с использованием электрических двигателей с представлением положения переменной как позиции шестерни. Первым полностью электронным настольным калькулятором был британский ANITA Мк. VII, который использовал дисплей на трубках «Nixie» и 177 миниатюрных тиратроновых трубок.

В Советском Союзе в то время самым известным и распространённым калькулятором был механический арифмометр «Феликс», выпускавшийся с 1929 по 1978 год

Музее техники, Берлин
В 1936 году, работая в изоляции в

нацистской Германии, Конрад Цузе начал работу над своим первым вычислителем серии Z, имеющим память и возможность программирования. Модели Z1 и Z2 были неудачными. Однако Z3 удалась и была завершена в 1941 году. Она была построена на телефонных реле . Тем самым, Z3 стала первым работающим компьютером, управляемым программой. Замена сложной в реализации десятичной системы на двоичную, сделала машины Цузе более простыми.

Джон Атанасофф создал прототип вычислительной машины на базе двоичных

элементов.

в США группа специалистов под руководством Джона Мочли и

Преспера Экерта начала конструировать компьютер ЕNIАС на основе электронных ламп. Этот монстр содержал десятки тысяч электронных ламп и релейных переключателей. Созданный ими компьютер работал в тысячу раз быстрее, чем Марк-1. Однако обнаружилось, что большую часть времени этот компьютер простаивал — ведь для задания метода расчетов (программы) в этом компьютере приходилось в течение нескольких часов или даже нескольких дней подсоединять нужным образом провода. А сам расчет после этого мог занять всего лишь несколько минут или даже секунд.

ENIAC – второй в мире электронный калькулятор – работал в Пенсильвании в 1943 – 1946 годах.

шифров в ходе Второй мировой войны
«Колосс» стал первым полностью

электронным вычислительным устройством. В нём использовалось большое количество электровакуумных ламп, ввод информации выполнялся с перфоленты. «Колосс» можно было настроить на выполнение различных операций булевой логики, но он не являлся тьюринг-полной машиной. Помимо Colossus Mk I, было собрано ещё девять моделей Mk II. Информация о существовании этой машины держалась в секрете до 1970-х гг.

и Экерт стали конструировать новый компьютер, который мог бы

хранить программу в своей памяти. В 1945 г. к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этом компьютере. Доклад был разослан многим ученым и получил широкую известность, поскольку в нем фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования компьютеров, т. е. универсальных вычислительных устройств. И до сих пор подавляющее большинство компьютеров сделано в соответствии с теми принципами, которые изложил в своем докладе в 1945 г. Джон фон Нейман Первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана, был построен в 1949 г. английским исследователем Морисом Уилксом.

JOHNNIAC был достойным продолжателем своих предшественников, MANIACa и ILLIACa.

ферритовых сердечниках. Каждый сердечник — один бит
Переработав идеи Эккерта и

Мочли, а также, оценив ограничения «ЭНИАК», Джон фон Нейман написал широко цитируемый отчёт, описывающий проект компьютера (EDVAC), в котором и программа, и данные хранятся в единой универсальной памяти. Принципы построения этой машины стали известны под названием «архитектура фон Неймана» и послужили основой для разработки первых по-настоящему гибких, универсальных цифровых компьютеров.

Первой работающей машиной с архитектурой фон Неймана стал манчестерский «Baby» — Small-Scale Experimental Machine (Малая экспериментальная машина), созданный в Манчестерском университете в 1948 году

лампах

1944 год - Mark 1
1945 год - ENIAC

лампах

в Москве построен компьютер БЭСМ-1 (большая электронная счетная машина)

— на то время самая производительная машина в Европе и одна из лучших в мире.

- научно-технические расчеты.
Режим работы компьютера – однопрограммный.
Интеграция данных –

низкая.
Основные средства наложения информации - перфокарты, перфоленты, магнитные ленты.
Ключевые решения в обработке информации - английский язык программирования.
Тип пользователя - инженеры-программисты.
Расположение пользователя - машинный зал.

физики Уильям Шокли, Уолтер Браттейн и Джон Бардин создали

транзистор. За это достижение им была присуждена Нобелевская премия.
1957г. Американской фирмой NCR создан первый компьютер на транзисторах.

в 1950—60 гг. В качестве основного элемента были использованы

уже не электронные лампы, а полупроводниковые диоды и транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Второе отличие этих машин — это то, что появилась возможность программирования на алгоритмических языках. Были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров. Программирование, оставаясь наукой, приобретает черты ремесла. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу.
Машины этого поколения: «РАЗДАН-2», «IВМ-7090», «Минск-22,-32», «Урал- 14,-16», «БЭСМ-3,-4,-6», «М-220, -222» и др.

РАЗДАН-2

- технические и экономические расчеты.
Режим работы компьютера – пакетная

обработка.
Интеграция данных – средняя.
Основные средства наложения информации - перфокарты, перфоленты, магнитные ленты, магнитные диски.
Ключевые решения в обработке информации – ОС, оптимизированные трансляторы.
Тип пользователя – профессиональные программисты.
Расположение пользователя – отдельное помещение.

Texas Instruments создал первую интегральную схему.
Бурный рост использования

компьютеров начался с т. н. «3-им поколением» вычислительных машин. Начало этому положило изобретение интегральных схем, которые независимо друг от друга изобрели лауреат Нобелевской премии Джек Килби и Роберт Нойс.

миллионов транзисторов
19 марта 1964 года руководство фирмы IBM приняло

решение о разработке и запуске в производство семейства ЭВМ IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.

управление и экономические расчеты.
Режим работы компьютера – разделение времени.
Интеграция

данных – высокая.
Основные средства наложения информации - перфокарты, перфоленты, магнитные ленты, магнитные диски.
Ключевые решения в обработке информации – интерактивные ОС, структурированные ЯП, компьютерные сети.
Тип пользователя – программисты.
Расположение пользователя – терминальный зал.

состоящий из 2250 транзисторов, размещённых в кристалле размером не

больше шляпки гвоздя.
1973г. Фирма IBM (International Business Machines Corporation) сконструировала первый жёсткий диск типа "винчестер".

Стив Джобс, устроив мастерскую в гараже, реализовали компьютер Apple-1,

положив начало корпорации Apple.

в 1975 году как портативный компьютер по цене $14000.

Хотя и персональные компьютеры относятся к ЭВМ 4-го поколения, все же возможность их широкого распространения, несмотря на достижения технологии СБИС, оставалась бы весьма небольшой. Если бы в 1970 г. не был сделан еще один важный шаг на пути к персональному компьютеру — Маршиан Эдвард Хофф из фирмы Intеl скон­струировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центрально­му процессору большого компьютера. Так появился первый микропроцессор Iпtеl-4004, кото­рый был выпущен в продажу в 1971 г.

выпустила первый персональный компьютер IBM PC на базе микропроцессора

8088.

управление, предоставление информации.
Режим работы компьютера – персональная работа.
Интеграция данных

– очень высокая.
Основные средства наложения информации – оптические, гибкие, жесткие диски.
Ключевые решения в обработке информации – технология автоматизации профессиональных знаний.
Тип пользователя – пользователи с общей компьютерной подготовкой.
Расположение пользователя – рабочий стол.

компьютера – телеком- муникации, информационное обслуживание.
Режим работы компьютера – сетевая

обработка.
Интеграция данных – сверхвысокая.
Основные средства наложения информации – оптические, гибкие, жесткие диски.
Ключевые решения в обработке информации – коллективный доступ к информационным ресурсам, информационная безопасность.
Тип пользователя – мало обученные пользователи.
Расположение пользователя – произвольное, мобильное.

Основное назначение:
предназначена для высоко- скоростного выполнения при- кладных процессов.



Основные технические данные:
Имеет скалярные и векторные процессоры.
Совместная работа процессоров основывается
на различных архитектурах.

подключение до нескольких сот терминалов (наличие наращиваемых запоминающих устройств).

Основное назначение:
Обработка больших объемов данных крупных предприятий.


Основные технические данные:
Мультипроцессорная архитектура, позволяющая подключение нескольких сот рабочих мест.

разветвленная система
периферийных устройств (ограниченные возможности,

обработка слов меньшей длины и т.д.)

проектирования, системы авто- матизации эксперимента, индустриальные процессы и др.

Основные технические данные:
Высокое быстродействие процессора, большая емкость оперативного запоминающего устройства, специализированная система периферийных устройств.

Основное назначение:
Индивидуальное обслуживание
пользователей.

Основные технические данные:
Центральный блок с одним или несколькими процессорами, монитор, акустическая система, клавиатура, электронное перо с планшетом, устройство ввода информации, принтеры, жесткие диски, гибкие диски, магнитные ленты, оптические диски и пр.

Основное назначение:
Индивидуальное обслуживание пользователей.


Основные технические данные:
Малогабаритный

книжного размера портативный вариант стационарного персонального компьютера.

Основное назначение:
Индивидуальное обслуживание пользователей.


По назначению можно ввести

такую классификацию :
ноутбук для интернета, почты, поездок, создания документов (чаще всего, для этих целей подходят нетбуки);
ноутбук для бизнеса (это, обычно, ноутбуки средней и низкой производительности со встроенной в чипсет видеокартой);
ноутбук для дома (как правило, это универсальные ноутбуки с отдельной видеокартой среднего уровня);
ноутбук для игр (мощный процессор и видеокарта, увеличенный размер экрана);
крутой ноутбук (высокопроизводительные процессор, одна или две видеокарты, качественный звук, матрица с улучшенными параметрами).

Основное назначение:
Индивидуальное обслуживание пользователей.
Основные технические данные:
Оперативная память выполняет функцию долговремен-ной памяти. Жесткий диск отсутствует. Работает под управлением Windows CE, имеет интерфейс с другими компьютерами, встроенные интегрированные системы, жидкокристаллический дисплей.