Доэлектронная эпоха
Потребность счета предметов у человека возникла в доисторические времена. Потребности счета заставили людей использовать счетные эталоны. Первое вычислительное устройство - абак. По мере усложнения хозяйственной деятельности и социальных отношений и по прошествии веков стали использовать – счеты.
Блез Паскаль (1623 – 1662 гг.)
Французский религиозный философ, писатель, математик и физик Блез Паскаль в 1642 г. сконструировал первый механический вычислитель, позволяющий складывать и вычитать числа.
Г. Лейбниц
В 1673 г. немецкий ученый Г. Лейбниц разработал счетное устройство, в котором использовал механизм, известный под названием «колеса Лейбница». Его счетная машина выполняла не только сложение и вычитание, но и умножение и деление.
Карл Томас
В XIX веке Карл Томас изобрел первые счетные машины – арифмометры. Функции: сложение, вычисление, умножение, деление, запоминание промежуточные результатов, печать результатов и многое другое.
Аналитическая машина Бэббиджа (середина XIX в.)
Аналитическая машина состоит из 4000 стальных деталей и весит 3 тонны. Вычисления производились в соответствии с инструкциями (программами), которые разработала леди Ада Лавлейс (дочь английского поэта Байрона). Графиню Лавлейс считают первым программистом и в ее честь назван язык программирования АДА.
Первая ЭВМ в мире
В 1945 г. американские инженер-электронщик Дж. П. Эккерт и физик Дж.У. Моучли в Пенсильванском университете сконструировали, по заказу военного ведомства США, первую электронно-вычислительную машину - “ Эниак ” (Electronic Numerical Integrator and Computer)
Первые советские ЭВМ
Первая советская электронная вычислительная машина (получившая в дальнейшим название МЭСМ – малая электронная счетная машина) была создана в 1949 г. в Киеве, а через три года, в 1952 г., в Москве вошла в строй машина БЭСМ (быстродействующая электронная счетная машина). Обе машины были созданы под руководством выдающегося советского ученого Сергея Алексеевича Лебедева (1902-1974), основоположника советской электронной вычислительной техники.
МЭСМ выполняла арифметические действия над 5-6-значными числами со скоростью 50 операций в секунду, имела память на электронных лампах объемом в 100 ячеек, занимала 50 кв. м., потребляла 25 кВ/ч.
БЭСМ - выполняла программы со скоростью примерно 10 000 команд в секунду. Память БЭСМ состояла из 1024 ячеек (по 39 разрядов). Эта память была построена на магнитных сердечниках. Внешняя память ЭВМ была размещена на двух магнитных барабанах и одной магнитной ленте и вмещала 100 000 39-битных слов.
ЭВМ первого поколения (1945 – 1957 гг.)
Все ЭВМ I-го поколения были сделаны на основе электронных ламп, что делало их ненадежными - лампы приходилось часто менять. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.
ЭВМ второго поколения (1958 – 1964 гг.)
В 60-е годы XX века были созданы ЭВМ второго поколения, в которых на смену электронным лампам пришли транзисторы. Такие ЭВМ производились малыми сериями и использовались в крупных научно-исследовательских центрах и ведущих высших учебных заведениях.
В СССР в 1967 году выпустилась наиболее мощная в Европе машина ЭВМ второго поколения
БЭСМ-6 (Быстродействующая Электронная Счетная Машина 6), которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду.
ЭВМ третьего поколения
С 70-х годов прошлого века в качестве элементной базы ЭВМ третьего поколения стали использовать интегральные схемы . ЭВМ на базе интегральных схем стали более компактными, быстродействующими и дешевыми. Такие мини-ЭВМ производились большими сериями и стали доступны для большинства научных институтов и высших учебных заведений.
Персональные компьютеры
Развитие высоких технологий привело к созданию больших интегральных схем – БИС, включающих десятки тысяч транзисторов. Это позволило приступать к выпуску компактных персональных компьютеров, доступных для массового использования.
Первый персональный компьютер
В 1977 году был создан первый персональный компьютер Apple II , а в 1982 году фирма IBM приступила к изготовлению персональных компьютеров IBM PC.
Персональные компьютеры
За тридцать лет развития персональные компьютеры превратились в мощные высокопроизводительные устройства по обработке самых различных видов информации, которые качественно расширили сферу применения вычислительных машин. Персональные компьютеры выпускают в стационарном (настольном) и в портативном исполнении.
Ежегодно в мире производится почти 200 миллионов компьютеров, доступных по цене для массового потребителя.
Поколения ЭВМ
Характерис-тика
Годы использования
40 - 50-е гг. ХХ в.
Основной элемент
поколение
поколение
60-е гг. ХХ в.
Электронная лампа
Быстродейст-вие, операций в секунду
Десятки тысяч
Персональ-ные компьютеры
70-е гг. ХХ в.
Количество ЭВМ в мире, шт.
Транзистор
поколение
Сотни тысяч
Интегральная схема
80-е гг. ХХ в. – настоящее время
Большая интегральная схема
Миллионы
Миллиарды
Сотни тысяч
Слайд 1
История развития компьютерной техники
Слайд 2
Историю развития вычислительной техники принято делить на предысторию и 4 поколения развития ЭВМ:
Предыстория; - Первое поколение; - Второе поколение; - Третье поколение; - Четвёртое поколение;
Слайд 3
Предыстория. В1941 году немецкий инженер Цузе построил небольшой компьютер на основе электромеханических реле, но из-за войны его труды не были опубликованы. В 1943 году в США на одном из предприятий фирмы IBM Эйкен создал более мощный компьютер "Марк-1", который использовался для военных расчетов. Но электромеханические реле работали медленно и ненадежно. Первое поколение ЭВМ (1946 - середина 50-х годов) Под поколением ЭВМ понимают все типы и модели ЭВМ, разработанные различными конструкторскими коллективами, но построенными на одних и тех же научных и технических принципах. Появление электронно-вакуумной лампы привело к созданию первой вычислительной машины. В 1946 году в США появилась вычислительная машина для решения задач под названием ЭНИАК (ENIAC -Electronic Numerical Integrator and Calculator - "электронный численный интегратор и калькулятор"). Этот компьютер работал в тысячу раз быстрее, чем "Марк-1". Но большую часть времени он простаивал, т.к. для выполнения программы надо было несколько часов нужным образом подсоединять провода. Совокупность элементов, из которых состоит компьютер, называется элементной базой. Элементной базой компьютеров I поколения служат электронно-вакуумные лампы, резисторы и конденсаторы. Элементы соединялись проводами с помощью навесного монтажа. ЭВМ представляла собой множество громоздких шкафов и занимала специальный машинный зал, весила сотни тонн и расхо-довала сотни киловатт электроэнергии. ЭНИАК имел 20 тыс. электронных ламп. За 1 сек. Машина выполняла 300 операций умножения или 5000 операций сложения многоразрядных чисел. В 1945 году известный американский математик Джон фон Нейман представил широкой научной общественности доклад, в котором сумел обрисовать формальную логическую организацию компьютера, отвлекшись от схем и радиоламп.
Слайд 4
История развития компьютерной техники. Классические принципы функциональной организации и работы компьютера:
1. Наличие основных устройств: устройство управления (УУ), арифметико-логическое (АЛУ), запоми-нающее устройство(ОЗУ), устройства ввода-вывода; 2. Хранение данных и команд в памяти; 3. Принцип программного управления; 4. Последовательное выполнение операций; 5. Двоичное кодирование информации (первый компьютер "Марк-1" производил вычисления в десятичной системе счисления, но такую кодировку трудно реализовать технически, и позднее от нее отказались); 6. Использование для большей надежности электронных элементов и электрических схем (вместо элек-тромеханических реле).
Слайд 5
Первое поколение ЭВМ
Первая отечественная ЭВМ была создана в 1951 году под руководством академика С.А. Лебедева, и называлась она МЭСМ (малая электронная счетная машина). Позднее была создана БЭСМ-2 (большая электронная счетная машина). Самой мощной ЭВМ первого поколения в Европе была советская ЭВМ М-20 с быстродействием 20 тыс. оп/сек., объем оперативной памяти - 4000 машинных слов. В среднем быстродействие ЭВМ первого поколения 10-20 тыс. оп/сек. Эксплуатация ЭВМ первого поколения слишком сложна из-за частого выхода из строя: электронные лампы часто перегорали и заменять их нужно было вручную. Обслуживанием такой ЭВМ занимался целый штат инженеров. Программы для таких машин писали в машинных кодах, надо было знать все команды машины и их двоичное представление. Кроме того стоили такие компьютеры миллионы долларов.
Слайд 6
Второе поколение ЭВМ
Изобретение транзистора в 1948 г. позволило изменить элементную базу ЭВМ на полупроводниковые элементы (транзисторы и диоды), а также более совершенные резисторы и конденсаторы. Один транзистор заменял 40 электронных ламп, работал быстрее, был дешевле и надежнее. Измени-лась технология соединения элементной базы: появились первые печатные платы - пластины из изоляционного материала, на которых размещались транзисторы, диоды резисторы и конденсаторы. Печатные платы соединялись с помощью навесного монтажа. Сократилось потребление электроэнергии, и уменьшились в сотни раз размеры. Производительность таких ЭВМ до 1 млн. оп./сек. При выходе из строя нескольких элементов производилась замена всей платы, а не каждого элемента в отдельности. После появления транзисторов самой трудоемкой операцией при производстве компьютеров стало соединение и спайка транзисторов для создания электронных схем. Появление алгоритмических языков облегчило процесс составления программ. Введен принцип разделения времени - различные устройства ЭВМ стали работать одновременно. В 1965 г. фирма Digital Equipment выпустила первый мини-компьютер PDP-8 размером с холодильник и стоимостью всего 20 тысяч долларов.
Слайд 7
Третье поколение ЭВМ
В 1958 году Джон Килби впервые создал опытную интегральную схему или чип. Интегральная схема выполняла те же функции, что и электронная в ЭВМ второго поколения. Она представляла собой пластину кремния, на которой были размещены транзисторы и все соединения между ними. Элементная база - интегральные схемы. Производительность: сотни тысяч - миллионы операций в секунду. Первой ЭВМ, выполненной на интегральных схемах, была IBM-360 в 1968 году фирмы IBM, которая положила начало целой серии (чем больше номер, тем больше возможности компьютера). В 1970 году фирма Intel начала продавать интегральные схемы памяти. В дальнейшем, количество транзисторов на единицу площади интегральной схемы увеличивалось ежегодно примерно вдвое. Это обеспечивало постоянное уменьшение стоимости и рост быстродействия компьютера. Увеличился объем памяти. Появились дисплеи и графопостроители, происходит дальнейшее развитие разнообразных языков программирования. В нашей стране выпускались два семейства ЭВМ: большие (например, ЕС-1022, ЕС-1035) и малые (например, СМ-2, СМ-3). В то время вычислительный центр оснащался одной - двумя моделями ЕС-ЭВМ и дисплейным классом, где каждый программист мог подсоединиться к ЭВМ в режиме разделения времени.
Слайд 8
Чётвёртое поколение ЭВМ
В 1970 году Маршиан Эдвард Хофф из фирмы Intel сконструировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большого компьютера. Так появился первый микропроцессор Intel-4004, который был выпущен в продажу в 1971 г. Этот микропроцессор размером менее 3 см был производительнее гигантской машины. На одном кристалле кремния удалось разместить 2250 транзисторов. Правда работал он гораздо мед-леннее и мог обрабатывать одновременно только 4 бита информации (вместо 16-32 бит у больших компьютеров), но и стоил он в десятки тысяч раз дешевле (около 500 долларов). Вскоре начался быстрый рост производительности микропроцессоров. Сначала микропроцессоры использовались в различных вычислительных устройствах (например, в калькуляторах). В 1974 году несколько фирм объявили о создании на основе микропроцессора Intel-8008 персонального компьютера, т.е. устройства, рассчитанного на одного пользователя.
Слайд 9
Широкая продажа на рынке персональных компьютеров (ПК) связана с именами молодых американцев С. Джобса и В. Возняка, основателей фирмы Apple Computer, которая с 1977 г. наладила выпуск персональных компьютеров "Apple". Росту объема продаж способствовали многочисленные программы, разработанные для деловых применений (редактирование текстов, электронные таблицы для бухгалтерских расчетов).
Слайд 10
В конце 70-х годов распространение ПК привело к снижению спроса на большие компьютеры. Это обеспокоило руководство фирмы IBM - ведущей компании по производству больших компьютеров, и оно решило попробовать в качестве эксперимента свои силы на рынке ПК. Чтобы не тратить на этот эксперимент много средств, подразделе-нию, ответственному за этот проект было разрешено не конструировать ПК с нуля, а использовать блоки, изготовлен-ные другими фирмами. Так, в качестве основного микропроцессора был выбран новейший в то время 16-разрядный микропроцессор Intel-8088. Программное обеспечение было поручено разработать небольшой фирме Microsoft. В августе 1981 г. новый компьютер IBM PC был готов и приобрел большую популярность среди пользователей. Фирма IBM не сделала свой компьютер единым неразъемным устройством и не стала защищать его конструкцию патентами. Наоборот, она собрала компьютер из независимо изготовленных частей и не стала держать способы соединения этих частей в секрете; конструкции IBM PC были доступны всем желающим. Это позволило другим фирмам разрабаты-вать как аппаратное, так и программное обеспечение. Очень скоро эти фирмы перестали довольствоваться ролью производителей комплектующих для IBM PC и начали сами собирать ПК, совместимые с IBM PC. Конкуренция между производителями привела к удешевлению компьютеров. Поскольку этим фирмам не требовалось нести огромные издержки на исследования, они могли продавать свои компьютеры намного дешевле аналогичных компьютеров фирмы IBM. Совместимые с IBM PC компьютеры называли "клонами" (двойниками). Общее свойство семейства IBM PC и совместимых с ним компьютеров - это совместимость программного обеспечения и принцип открытой архитектуры, т.е. возможность дополнения и замены имеющихся аппаратных средств на более современные без замены всего компьютера. Одна из самых важных идей компьютеров четвертого поколения: для обработки информации используется одновременно несколько процессоров (мультипроцессорная обработка).
Слайд 11
Сервер - мощный компьютер в вычислительных сетях, который обеспечивает обслуживание подключенных к нему компьютеров и выход в другие сети. Суперкомпьютеры появились еще в 70-е годы. В отличие от компьютеров неймановской структуры в них используется многопроцессорный способ обработки. При таком способе решаемая задача разбивается на несколько частей, каждая из которых решается параллельно на своем процессоре. Это резко увеличивает производительность. Быстродействие их миллиарды операций в секунду. Но стоят такие компьютеры миллионы долларов. Персональные компьютеры (ПК) используются повсеместно, имеют доступную цену. Для них разработано большое кол-во программных средств для различных областей применения, которые помогают человеку обрабатывать информацию. Сейчас ПК стал мультимедийным, т.е. обрабатывает не только числовую и текстовую информацию, но эффективно работает со звуком и изображением. Портативные компьютеры (латинское слово "porto " означает "ношу") - переносные компьютеры. Самый распространенный из них ноутбук ("note book") - блокнотный персональный компьютер. Промышленные компьютеры предназначены для использования в производственных условиях (например, для управления станками, самолетами и поездами). К ним предъявляются повышенные требования по надежности безотказной работы, устойчивости к перепадам температуры, к вибрации и т.п. Поэтому обычные персональные компьютеры не могут использоваться как промышленные.
Слайд 12
Спасибо за внимание!!!
Механический период Арифмометр – счетная машина, выполняющая все 4 арифметических действия (1874 год, Однер) Аналитическая машина - первая вычислительная машина, выполняющая определенные программы (1833 год, Ч. Беббидж)Ч. Беббидж Применялись вплоть до сер. 20 века Проект не был реализован из-за недостаточного развития технических средств, но идеи Беббиджа использовались многими изобретателями
Чарльз Беббидж (г.) – изобретатель компьютера. Ада Лавлейс – первый программист компьютера. назад
Механический период Табулятор - машина, использующая перфокарты, с которых информация считывалась с помощью электрического тока (1888 год, Г. Холлерит) Данная машина была использована при переписи населения, проводимой в США (1890 год), что позволило обработать результаты переписи за 3 года. В 1924 году Холлерит основал фирму IBM для серийного выпуска табуляторов.
Первое поколение ЭВМ. ЭНИАК (1946 год Д. Эккерт, Д. Моучли) Размеры: 30 м. в длину, вес 30 тонн. Состояла из эл. ламп. Выполняла 300 операций умножения и 5000 сложений многоразрядных чисел в секунду ЭДСАК (1949 год) – первая машина с хранимой программой (Англия). Данная ЭВМ была создана в соответствии с принципами фон Неймана. МЭСМ (1951 год) – первая отечественная ЭВМ, разработана академиком С.А. Лебедевым. ЮНИВАК (1951год) – впервые использовались магнитные ленты для записи и хранения информации (Англия). БЭСМ-2 (1952 год) – отечественная ЭВМ.
Характерные черты ЭВМ первого поколения: элементная база: электронно-вакуумные лампы; габариты: выполнена в виде громадных шкафов и занимает специальный зал; быстродействие: тыс. операций в секунду; носитель информации: перфокарта, перфолента; программы состоят из машинных кодов; количество машин в мире – десятки.
Второе поколение ЭВМ (). Полупроводниковый транзистор (заменял 40 электронных ламп) БЭСМ-6 (большая электронная счетная машина) – лучшая в мире. МИНСК-2 УРАЛ-14
Характерные черты ЭВМ второго поколения: элементная база: транзисторы; габариты: выполнена в виде стоек, чуть выше человеческого роста, занимает специальный зал; быстродействие: до 1 млн. операций в секунду; носитель информации: магнитные ленты; программы пишутся на алгоритмических языках; количество машин в мире – тысячи.
Третье поколение ЭВМ (). Интегральная схема (микросхема) 1964 год - создание шести моделей IBM-360 IBM-370 СМ ЭВМ (семейство малых ЭВМ) Все машины 3-го поколения программно совместимы и имеют развитую операционную систему.
Характерные черты ЭВМ третьего поколения: элементная база: ИС; габариты: выполнена в виде стоек, чуть выше человеческого роста, не требует специального зала (мини ЭВМ); быстродействие: до миллионов операций в секунду; носитель информации: магнитные диски; программы пишутся на языках программирования; количество машин в мире – сотни тысяч.
Четвертое поколение ЭВМ (с 1971 г.- по настоящее время). Возникновение БИС и СБИС: одна БИС по мощности соответствует 1000 ИС 1971 год – создание первого микропроцессора фирмой Intel год - создание первого персонального компьютера фирмой MITS год – массовое производство ПК фирмой «Apple» 1981 год – создание ПК IBM PC фирмы «IBM».
Характерные черты ЭВМ четвертого поколения: элементная база: БИС и СБИС; габариты: микро ЭВМ; быстродействие: до тысяч миллионов операций в секунду; носитель информации: гибкие и лазерные диски; программы пишутся на языках программирования; количество машин в мире – миллионы.
Счетно-решающие средства до появления ЭВМ V – VI век до нашей эры Древнегреческий абак История вычислений уходит глубокими корнями в даль веков так же, как и развитие человечества. Одним из первых устройств (VVI вв. до н. э.), облегчающих вычисления, можно считать специальную доску для вычислений, названную «абак».
XVII век Блез ПАСКАЛЬ Blasé Paskal (–) В начале XVII столетия, когда математика стала играть ключевую роль в науке, французский математик и физик Блез Паскаль создал «суммирующую» машину, названной Паскалиной, которая кроме сложения выполняла и вычитание. Арифметическая машина Паскаля
XVII век Готфрид Вильгельм ЛЕЙБНИЦ Gottfried Wilhelm Leibnitz (–) Первую арифметическую машину, выполняющую все четыре арифметических действия, создал в 1673 году немецкий математик Лейбниц – механический арифмометр. Механический арифмометр Лейбница (1673г.)
XIX век Чарльз БЭББИДЖ (–) В 1812 году английский математик и экономист Чарльз Бэббидж начал работу над созданием «разностной» машины, которая должна была не просто выполнять арифметический действия, а проводить вычисления по программе, задающей определённую функцию. Для программного управления использовались перфокарты – картонные карточки с пробитыми в них отверстиями (перфорацией). Аналитическая машина Бэббиджа
ЭВМ первого поколения года Элементная база – электронно-вакуумные лампы. Габариты – в виде шкафов и занимали машинные залы. Быстродействие – 10 – 100 тыс. оп./с. Эксплуатация – очень сложна. Программирование – трудоемкий процесс. Структура ЭВМ – по жесткому принципу.
Года ЭВМ второго поколения года Элементная база – активные и пассивные элементы. Габариты – однотипные стойки, требующие машинный зал. Быстродействие – сотни тысяч – 1 млн. оп./с. Эксплуатация – упростилась. Программирование – появились алгоритмические языки. Структура ЭВМ – микропрограммный способ управления.
Года ЭВМ третьего поколения года Элементная база – интегральные схемы, большие интегральные схемы (ИС, БИС). Габариты – однотипные стойки, требующие машинный зал. Быстродействие – сотни тысяч – миллионы оп./с. Эксплуатация – оперативно производится ремонт. Программирование – подобен II поколению. Структура ЭВМ – принцип модульности и магистральности. Появились дисплеи, магнитные диски.
С 197года до 1990 года ЭВМ четвертого поколения с 197года до 1990 года Элементная база – сверхбольшие интегральные схемы (СБИС). Создание многопроцессорных вычислительных систем. Создание дешевых и компактных микроЭВМ и персональных ЭВМ и на их базе вычислительных сетей. В 1971 году фирмой Intel (США) создан первый микропроцессор – программируемое логическое устройство, изготовленное по технологии СБИС
1983 г. Корпорация Apple Computers построила персо- нальный компьютер Lisa первый офисный компьютер, управляемый манипулятором мышь г. Корпорация Apple Computer выпустила компьютер Macintosh на 32- разрядном процессоре Motorola 68000
С 1990 года до наших дней ЭВМ пятого поколения с 1990 года до наших дней Переход к компьютерам пятого поколения предполагал переход к новым архитектурам, ориентированным на создание искусственного интеллекта. Считалось, что архитектура компьютеров пятого поколения будет содержать два основных блока. Один из них собственно компьютер, в котором связь с пользователем осуществляет блок, называемый «интеллектуальным интерфейсом». Задача интерфейса понять текст, написанный на естественном языке или речь, и изложенное таким образом условие задачи перевести в работающую программу. Основные требования к компьютерам 5-го поколения: Создание развитого человеко-машинного интерфейса (распознавание речи, образов); Развитие логического программирования для создания баз знаний и систем искусственного интеллекта; Создание новых технологий в производстве вычислительной техники; Создание новых архитектур компьютеров и вычислительных комплексов. Новые технические возможности вычислительной техники должны были расширить круг решаемых задач и позволить перейти к задачам создания искусственного интеллекта. В качестве одной из необходимых для создания искусственного интеллекта составляющих являются базы знаний (базы данных) по различным направлениям науки и техники. Для создания и использования баз данных требуется высокое быстродействие вычислительной системы и большой объем памяти. Универсальные компьютеры способны производить высокоскоростные вычисления, но не пригодны для выполнения с высокой скоростью операций сравнения и сортировки больших объемов записей, хранящихся обычно на магнитных дисках. Для создания программ, обеспечивающих заполнение, обновление баз данных и работу с ними, были созданы специальные объектно ориентированные и логические языки программирования, обеспечивающие наибольшие возможности по сравнению с обычными процедурными языками. Структура этих языков требует перехода от традиционной фон-неймановской архитектуры компьютера к архитектурам, учитывающим требования задач создания искусственного интеллекта.
Слайд 2
Вычисления в доэлектронную эпоху ЭВМ первого поколения ЭВМ второго поколения ЭВМ третьего поколения Персональные компьютеры Современные супер-ЭВМ
Слайд 3
Вычисления в доэлектронную эпоху
Потребность счета предметов у человека возникла еще в доисторические времена. Древнейший метод счета предметов заключался в 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). Расширяющиеся потребности в счете заставили людей употреблять другие счетные эталоны (зарубки на палочке, узлы на веревке и т. д.).
Слайд 4
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.
Слайд 5
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 какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешков, их снимали и добавляли один камешек в следующий разряд. Римляне усовершенствовали абак, перейдя от песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками
Слайд 6
По мере усложнения хозяйственной деятельности и социальных отношений (денежных расчетов, задач измерений расстояний, времени, площадей и т. д.) возникла потребность в арифметических вычислениях. Для выполнения простейших арифметических операций (сложения и вычитания) стали использовать абак, а по прошествии веков - счеты.
Слайд 7
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.
Слайд 8
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.
Слайд 9
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.
Слайд 10
Вычисления производились Аналитической машиной в соответствии с инструкциями (программами), которые разработала леди Ада Лавлейс (дочь английского поэта Джорджа Байрона). Графиню Лавлейс считают первым программистом, и в ее честь назван язык программирования АДА.
Слайд 11
Программы записывались на перфокарты путем пробития в определенном порядке отверстий в плотных бумажных карточках. Затем перфокарты помещались в Аналитическую машину, которая считывала расположение отверстий и выполняла вычислительные операции в соответствии с заданной программой.
Слайд 12
Развитие электронно-вычислительной техникиЭВМ первого поколения
В 40-е годы XX века начались работы по созданию первых электронно-вычислительных 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.
Слайд 13
ЭВМ первого поколения
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)
Слайд 14
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 наличиеотверстия на перфокарте соответствовало знаку 1, а его отсутствие – знаку 0. Результаты вычислений выводились с помощью печатающих устройств в форме длинных последовательностей нулей и единиц. Писать программы на машинном языке и расшифровывать результаты вычислений могли только квалифицированные программисты, понимавшие язык первых ЭВМ.
Слайд 15
ЭВМ второго поколения
В 60-е 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 меньшую электрическую мощность, чем электронные лампы. Такие ЭВМ производились малыми сериями и устанавливались в крупных научно-исследовательских центрах и ведущих высших учебных заведениях.
Слайд 16
В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения БЭСМ-6 (Большая Электронная Счетная Машина), которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду.
Слайд 17
В БЭСМ-6 использовалось 260 тысяч транзисторов, устройства внешней памяти на магнитных лентах для хранения программ и данных, а также алфавитно-цифровые печатающие устройства для вывода результатов вычислений. Работа программистов по разработке программ существенно упростилась, так как стала проводиться с использованием языков программирования высокого уровня (Алгол, Бейсик и др.).
Слайд 18
ЭВМ третьего поколения
Начиная с 70-х годов прошлого века, 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.
Слайд 19
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.
Слайд 20
Персональные компьютеры
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.
Слайд 21
Первым персональным компьютером был АррleII («дедушка» современных компьютеров Маcintosh), созданный в 1977 году. В 1982 году фирма IBM приступила к изготовлению персональных компьютеров IВМ РС («дедушек» современных IВМ-совместимых компьютеров).
Слайд 22
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 могут быть различного конструктивного исполнения: настольные, портативные (ноутбуки) и карманные (наладонники).
Слайд 24
Используемая литература и ссылки изображений
Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 11 класса/ Н.Д. Угринович. – 3-е изд. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. http://www.radikal.ru/users/al-tam/istorija-razvitija-vychtehniki
Посмотреть все слайды
