Era preelectrónica
La necesidad de contar objetos en los humanos surgió en la prehistoria. La necesidad de contar obligó a las personas a utilizar estándares de conteo. El primer dispositivo informático fue el ábaco. Con la complicación de la actividad económica y las relaciones sociales, ya lo largo de los siglos, comenzaron a usar - ábaco.
Blaise Pascal (1623 - 1662)
Filósofo, escritor, matemático y físico religioso francés Blaise Pascal en 1642 diseñó la primera calculadora mecánica que permite sumar y restar números.
G.Leibniz
En 1673 un científico alemán G.Leibniz desarrolló un dispositivo de cálculo en el que utilizó un mecanismo conocido como la "rueda de Leibniz". Su máquina calculadora realizaba no solo sumas y restas, sino también multiplicaciones y divisiones.
Carl Thomas
En el siglo XIX, Karl Thomas inventó las primeras máquinas calculadoras: las máquinas sumadoras. Funciones: suma, cálculo, multiplicación, división, almacenamiento de resultados intermedios, impresión de resultados y mucho más.
Máquina analítica de Babbage (mediados del siglo XIX)
El motor analítico consta de 4.000 piezas de acero y pesa 3 toneladas. Los cálculos se realizaron de acuerdo con las instrucciones (programas) desarrollados por Lady Ada Lovelace (hija del poeta inglés Byron). A la condesa de Lovelace se le atribuye ser la primera programadora de computadoras y el lenguaje de programación ADA lleva su nombre.
La primera computadora del mundo.
En 1945, el ingeniero electrónico estadounidense J.P. Eckert y el físico J.W. Mauchly en la Universidad de Pensilvania diseñó, por orden del ejército de los EE. UU., la primera computadora electrónica: "Eniac" (Electronic Numerical Integrator and Computer)
Las primeras computadoras soviéticas
La primera computadora electrónica soviética (más tarde llamada MESM - pequeña máquina calculadora electrónica) se creó en 1949 en Kiev, y tres años más tarde, en 1952, se puso en funcionamiento la máquina BESM (máquina calculadora electrónica de alta velocidad) en Moscú. Ambas máquinas fueron creadas bajo la dirección del destacado científico soviético Sergei Alekseevich Lebedev (1902-1974), el fundador de la tecnología informática electrónica soviética.
MESM realizó operaciones aritméticas en números de 5-6 dígitos a una velocidad de 50 operaciones por segundo, tenía una memoria en tubos de vacío con un volumen de 100 celdas, ocupaba 50 metros cuadrados. m., consumido 25 kW/h.
BESM - programas ejecutados a una velocidad de aproximadamente 10.000 instrucciones por segundo. La memoria BESM constaba de 1024 celdas (39 bits cada una). Esta memoria fue construida sobre núcleos magnéticos. La memoria externa de la computadora se colocó en dos tambores magnéticos y una cinta magnética y contenía 100.000 palabras de 39 bits.
Computadoras de primera generación (1945 - 1957)
Todas las computadoras de la primera generación se hicieron sobre la base de tubos de vacío, lo que los hizo poco confiables: los tubos tenían que cambiarse con frecuencia. Estas computadoras eran máquinas enormes, engorrosas y caras que solo las grandes corporaciones y los gobiernos podían comprar. Las lámparas consumían una gran cantidad de electricidad y generaban mucho calor.
Computadoras de segunda generación (1958 - 1964)
En los años 60 del siglo XX se crearon las computadoras de segunda generación, en las que los transistores reemplazaron a los tubos de vacío. Tales computadoras se producían en lotes pequeños y se usaban en grandes centros de investigación e instituciones de educación superior líderes.
En la URSS, en 1967, se produjo la máquina informática de segunda generación más potente de Europa.
BESM-6 (Máquina de computación electrónica de alta velocidad 6), que podría realizar 1 millón de operaciones por segundo.
computadora de tercera generacion
Desde los años 70 del siglo pasado, las computadoras de tercera generación se han utilizado como elemento base de las computadoras de tercera generación. circuitos integrados . Las computadoras basadas en circuitos integrados se han vuelto más pequeñas, rápidas y baratas. Estas minicomputadoras se produjeron en grandes series y estuvieron disponibles para la mayoría de los institutos científicos e instituciones de educación superior.
Computadoras personales
El desarrollo de altas tecnologías ha llevado a la creación de grandes circuitos integrados - LSI, que incluyen decenas de miles de transistores. Esto hizo posible comenzar a producir computadoras personales compactas disponibles para uso masivo.
Primera computadora personal
La primera computadora personal fue creada en 1977 Manzana II , y en 1982, IBM comenzó a fabricar computadoras personales IBM PC.
Computadoras personales
A lo largo de treinta años de desarrollo, las computadoras personales se han convertido en poderosos dispositivos de alto rendimiento para procesar varios tipos de información, que han ampliado cualitativamente el alcance de las computadoras. Las computadoras personales se producen en versiones estacionarias (de escritorio) y portátiles.
Casi 200 millones de computadoras se producen anualmente en el mundo, asequibles para el consumidor masivo.
Generaciones de computadoras
Característica
años de uso
40 - 50 años siglo 20
elemento principal
generación
generación
años 60 siglo 20
Lámpara eléctrica
Velocidad, operaciones por segundo
Decenas de miles
Computadoras personales
años 70 siglo 20
Número de computadoras en el mundo, uds.
Transistor
generación
Cientos de miles
Circuito integrado
años 80 siglo 20 - tiempo presente
Gran circuito integrado
millones
Miles de millones
Cientos de miles
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Historia del desarrollo de la tecnología informática.
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La historia del desarrollo de la tecnología informática se suele dividir en prehistoria y 4 generaciones de desarrollo informático:
Fondo; - Primera generación; - Segunda generación; - Tercera generación; - Cuarta generación;
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Fondo. En 1941, el ingeniero alemán Zuse construyó una pequeña computadora basada en relés electromecánicos, pero debido a la guerra, su trabajo no fue publicado. En 1943, en los Estados Unidos, en una de las empresas de IBM, Aiken creó una computadora Mark-1 más poderosa, que se usó para cálculos militares. Pero los relés electromecánicos funcionaban de forma lenta y poco fiable. La primera generación de computadoras (1946 - mediados de los años 50) La generación de computadoras se entiende como todos los tipos y modelos de computadoras desarrolladas por varios equipos de diseño, pero construidas sobre los mismos principios científicos y técnicos. La aparición del tubo de vacío de electrones condujo a la creación de la primera computadora. En 1946, apareció en los EE. UU. una computadora para resolver problemas llamada ENIAC (ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator - "integrador numérico electrónico y calculadora"). Esta computadora trabajaba mil veces más rápido que la Mark-1. Pero la mayor parte del tiempo estaba ocioso, porque. tomó varias horas conectar correctamente los cables para completar el programa. El conjunto de elementos que componen una computadora se denomina elemento base. El elemento base de las computadoras de la primera generación son los tubos de vacío, las resistencias y los capacitores. Los elementos se conectaron mediante cables mediante montaje en superficie. La computadora era un montón de gabinetes voluminosos y ocupaba una sala de máquinas especial, pesaba cientos de toneladas y consumía cientos de kilovatios de electricidad. ENIAC tenía 20.000 tubos de vacío. durante 1 seg. La máquina realizó 300 operaciones de multiplicación o 5000 operaciones de suma de varios dígitos. En 1945, el famoso matemático estadounidense John von Neumann presentó un informe a la comunidad científica en general, en el que logró delinear la organización lógica formal de una computadora, haciendo abstracción de circuitos y tubos de radio.
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La historia del desarrollo de la tecnología informática. Principios clásicos de organización funcional y funcionamiento de una computadora:
1. Disponibilidad de los dispositivos principales: unidad de control (CU), lógica aritmética (ALU), dispositivo de almacenamiento (RAM), dispositivos de entrada y salida; 2. Almacenamiento de datos y comandos en memoria; 3. El principio de control del programa; 4. Ejecución secuencial de operaciones; 5. Codificación binaria de información (la primera computadora "Mark-1" realizó cálculos en el sistema numérico decimal, pero dicha codificación es técnicamente difícil de implementar y luego se abandonó); 6. Uso de elementos electrónicos y circuitos eléctricos para mayor confiabilidad (en lugar de relés electromecánicos).
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Primera generación de computadoras.
La primera computadora doméstica se creó en 1951 bajo el liderazgo de Academician S.A. Lebedev, y se llamó MESM (pequeña máquina calculadora electrónica). Más tarde, se creó BESM-2 (máquina calculadora electrónica grande). La computadora más poderosa de la primera generación en Europa fue la computadora soviética M-20 con una velocidad de 20,000 operaciones por segundo y 4,000 palabras de máquina de RAM. En promedio, la velocidad de las computadoras de primera generación es de 10-20 mil op / seg. El funcionamiento de las computadoras de primera generación es demasiado complicado debido a las fallas frecuentes: los tubos de vacío a menudo se quemaban y tenían que ser reemplazados manualmente. Todo un equipo de ingenieros se dedicaba al mantenimiento de tal computadora. Los programas para tales máquinas estaban escritos en códigos de máquina, era necesario conocer todos los comandos de la máquina y su representación binaria. Además, tales computadoras cuestan millones de dólares.
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La segunda generación de computadoras.
La invención del transistor en 1948 hizo posible cambiar el elemento base de la computadora a elementos semiconductores (transistores y diodos), así como resistencias y capacitores más avanzados. Un transistor reemplazó 40 tubos de vacío, funcionó más rápido, fue más barato y más confiable. La tecnología para conectar la base del elemento ha cambiado: aparecieron las primeras placas de circuito impreso: placas de material aislante en las que se colocaron transistores, diodos, resistencias y condensadores. Las placas de circuito impreso se conectaron mediante montaje en superficie. El consumo de electricidad se ha reducido y las dimensiones han disminuido cientos de veces. El rendimiento de tales computadoras es de hasta 1 millón de operaciones / seg. Cuando fallaban varios elementos, se reemplazaba todo el tablero, y no cada elemento individualmente. Después de la llegada de los transistores, la operación que consumía más tiempo en la fabricación de computadoras era la conexión y soldadura de transistores para crear circuitos electrónicos. La llegada de los lenguajes algorítmicos ha facilitado el proceso de programación. Se introdujo el principio del tiempo compartido: varios dispositivos informáticos comenzaron a funcionar simultáneamente. En 1965, Digital Equipment lanzó la primera minicomputadora, la PDP-8, del tamaño de un refrigerador y con un costo de solo $20,000.
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Tercera generación de computadoras.
En 1958, John Kilby creó el primer chip o circuito integrado experimental. El circuito integrado realizaba las mismas funciones que el electrónico en las computadoras de segunda generación. Era una oblea de silicio sobre la que se colocaban los transistores y todas las conexiones entre ellos. Elemento base - circuitos integrados. Rendimiento: cientos de miles - millones de operaciones por segundo. La primera computadora hecha en circuitos integrados fue la IBM-360 en 1968 por IBM, que marcó el comienzo de toda una serie (cuanto mayor sea el número, mayores serán las capacidades de la computadora). En 1970, Intel comenzó a vender circuitos integrados de memoria. Desde entonces, la cantidad de transistores por unidad de área de un circuito integrado se ha duplicado aproximadamente cada año. Esto proporcionó una reducción constante en el costo y un aumento en la velocidad de la computadora. La cantidad de memoria ha aumentado. Han aparecido pantallas y trazadores de gráficos, y se está desarrollando una variedad de lenguajes de programación. En nuestro país se produjeron dos familias de computadoras: grandes (por ejemplo, EC-1022, EC-1035) y pequeñas (por ejemplo, SM-2, SM-3). En ese momento, el centro de cómputo estaba equipado con uno o dos modelos de computadora ES y una clase de pantalla, donde cada programador podía conectarse a la computadora en un modo de tiempo compartido.
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cuarta generacion de computadoras
En 1970, Marshian Edward Hoff de Intel diseñó un circuito integrado de función similar a la unidad central de procesamiento de una computadora grande. Así apareció el primer microprocesador Intel-4004, que salió a la venta en 1971. Este microprocesador, de menos de 3 cm de tamaño, era más productivo que una máquina gigante. Fue posible colocar 2250 transistores en un cristal de silicio. Es cierto que funcionaba mucho más lento y podía procesar solo 4 bits de información al mismo tiempo (en lugar de los 16-32 bits de las computadoras grandes), pero también costaba decenas de miles de veces más barato (alrededor de $ 500). Pronto comenzó un rápido aumento en el rendimiento de los microprocesadores. Al principio, los microprocesadores se usaban en varios dispositivos informáticos (por ejemplo, en calculadoras). En 1974, varias empresas anunciaron la creación de una computadora personal basada en el microprocesador Intel-8008, es decir, dispositivo para un usuario.
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Una amplia venta en el mercado de computadoras personales (PC) está asociada con los nombres de los jóvenes estadounidenses S. Jobs y W. Wozniak, los fundadores de Apple Computer, que desde 1977 lanzó la producción de computadoras personales Apple. Numerosos programas diseñados para aplicaciones comerciales (edición de texto, hojas de cálculo para cálculos contables) contribuyeron al crecimiento de las ventas.
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A fines de la década de 1970, el auge de la PC provocó una disminución en la demanda de computadoras grandes. Esto preocupó al liderazgo de IBM, una empresa líder en la producción de computadoras grandes, y decidieron probar suerte en el mercado de las PC como un experimento. Para no gastar mucho dinero en este experimento, al departamento responsable de este proyecto se le permitió no diseñar una PC desde cero, sino usar bloques hechos por otras compañías. Por lo tanto, se eligió el microprocesador Intel-8088 de 16 bits más reciente en ese momento como el microprocesador principal. El software se encargó de desarrollar una pequeña empresa de Microsoft. En agosto de 1981, la nueva PC de IBM estaba lista y se hizo muy popular entre los usuarios. IBM no hizo de su computadora un dispositivo de una sola pieza y no protegió su diseño con patentes. Por el contrario, ensambló la computadora a partir de piezas fabricadas de forma independiente y no mantuvo en secreto los métodos para conectar estas piezas; Los diseños de PC de IBM estaban disponibles para todos. Esto permitió que otras empresas desarrollaran tanto hardware como software. Muy pronto, estas empresas ya no estaban satisfechas con el papel de fabricantes de componentes para IBM PC y comenzaron a construir ellas mismas PC compatibles con IBM PC. La competencia entre fabricantes ha llevado a computadoras más baratas. Dado que estas empresas no tenían que incurrir en grandes costos de investigación, podían vender sus computadoras por mucho menos que las computadoras comparables de IBM. Las computadoras compatibles con IBM PC se denominaron "clones" (gemelos). Una característica común de la familia de PC de IBM y las computadoras compatibles es la compatibilidad del software y el principio de arquitectura abierta, es decir, la capacidad de agregar y reemplazar hardware existente con otros más modernos sin reemplazar toda la computadora. Una de las ideas más importantes de las computadoras de cuarta generación es que se utilizan varios procesadores simultáneamente para procesar la información (procesamiento multiprocesador).
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Un servidor es una computadora poderosa en redes informáticas que brinda servicios a las computadoras conectadas a él y acceso a otras redes. Las supercomputadoras han existido desde la década de 1970. A diferencia de las computadoras Neumann, utilizan un método de procesamiento multiprocesador. Con este método, el problema a resolver se divide en varias partes, cada una de las cuales se resuelve en paralelo en su propio procesador. Esto aumenta drásticamente el rendimiento. Su velocidad es de miles de millones de operaciones por segundo. Pero estas computadoras cuestan millones de dólares. Las computadoras personales (PC) se usan en todas partes y tienen un precio asequible. Para ellos se han desarrollado una gran cantidad de herramientas software para diversos campos de aplicación que ayudan a una persona a procesar la información. Ahora la PC se ha vuelto multimedia, es decir, procesa no solo información numérica y textual, sino que también trabaja eficazmente con sonido e imágenes. Computadoras portátiles (la palabra latina "porto" significa "llevar") - computadoras portátiles. El más común de ellos portátil ("cuaderno de notas") - computadora personal de bloc de notas. Las computadoras industriales están diseñadas para su uso en entornos industriales (por ejemplo, para controlar máquinas herramienta, aviones y trenes). Están sujetos a mayores requisitos en cuanto a la fiabilidad de un funcionamiento sin problemas, la resistencia a los cambios de temperatura, las vibraciones, etc. Por lo tanto, las computadoras personales comunes no pueden usarse como computadoras industriales.
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Período mecánico Aritmómetro: una máquina calculadora que realiza las 4 operaciones aritméticas (1874, Odner) Máquina analítica: la primera computadora que ejecuta ciertos programas (1833, C. Babbage) Cap. Babbage Aplicado hasta ser. Siglo XX El proyecto no se realizó debido al desarrollo insuficiente de los medios técnicos, pero las ideas de Babbage fueron utilizadas por muchos inventores.
Charles Babbage (g.) es el inventor de la computadora. Ada Lovelace fue la primera programadora de computadoras. espalda
Período mecánico Tabulador: una máquina que utiliza tarjetas perforadas, de las cuales se leía la información mediante corriente eléctrica (1888, G. Hollerith) Esta máquina se utilizó en el censo de EE. UU. (1890), lo que permitió procesar los resultados del censo para 3 años. Hollerith fundó IBM en 1924 para producir tabuladores en masa.
La primera generación de computadoras. ENIAC (1946 D. Eckert, D. Mouchli) Dimensiones: 30 m de largo, peso 30 toneladas. consistía en e. lámparas Realizó 300 multiplicaciones y 5000 sumas de números de varios dígitos por segundo EDSAC (1949) - la primera máquina con un programa almacenado (Inglaterra). Esta computadora fue creada de acuerdo con los principios de von Neumann. MESM (1951) - la primera computadora doméstica, desarrollada por Academician S.A. Lebedev. UNIVAC (1951) - por primera vez se utilizaron cintas magnéticas para registrar y almacenar información (Inglaterra). BESM-2 (1952) es una computadora doméstica.
Rasgos característicos de las computadoras de primera generación: elemento base: tubos de vacío electrónicos; dimensiones: hecho en forma de enormes armarios y ocupa una habitación especial; velocidad: mil operaciones por segundo; soporte de información: tarjeta perforada, cinta perforada; los programas se componen de códigos de máquina; El número de coches en el mundo es de decenas.
La segunda generación de computadoras (). El transistor semiconductor (reemplazó 40 tubos de vacío) BESM-6 (máquina calculadora electrónica grande) es el mejor del mundo. MINSK-2 URAL-14
Rasgos característicos de las computadoras de la segunda generación: elemento base: transistores; dimensiones: hecho en forma de bastidores, un poco más alto que la altura humana, ocupa una habitación especial; rendimiento: hasta 1 millón de operaciones por segundo; soporte de información: cintas magnéticas; los programas están escritos en lenguajes algorítmicos; Hay miles de coches en el mundo.
La tercera generación de computadoras (). Circuito integrado (microcircuito) 1964 - creación de seis modelos de computadoras IBM-360 IBM-370 SM (familia de computadoras pequeñas) Todas las máquinas de la 3ra generación son compatibles con el software y tienen un sistema operativo desarrollado.
Rasgos característicos de las computadoras de tercera generación: elemento base: IC; dimensiones: hecho en forma de bastidores, ligeramente más alto que la altura humana, no requiere una habitación especial (minicomputadora); velocidad: hasta millones de operaciones por segundo; soporte de información: discos magnéticos; los programas están escritos en lenguajes de programación; El número de automóviles en el mundo es de cientos de miles.
La cuarta generación de computadoras (desde 1971 hasta la actualidad). El surgimiento de LSI y VLSI: un LSI en términos de potencia corresponde a 1000 IC 1971 - la creación del primer microprocesador por Intel 1971 - la creación de la primera computadora personal por MITS 1981 - la creación de la PC de IBM por IBM.
Rasgos característicos de las computadoras de cuarta generación: elemento base: LSI y VLSI; dimensiones: microordenador; velocidad: hasta miles de millones de operaciones por segundo; soporte de información: disquetes y discos láser; los programas están escritos en lenguajes de programación; Hay millones de coches en el mundo.
Herramientas de cálculo antes del advenimiento de las computadoras Siglo V - VI aC Ábaco griego antiguo La historia de la computación está profundamente arraigada en el pasado lejano, al igual que el desarrollo de la humanidad. Uno de los primeros dispositivos (siglos VVI aC) que facilitan los cálculos puede considerarse un tablero especial para cálculos, llamado "ábaco".
Siglo XVII Blaise Pascal Blasé Paskal (–) A principios del siglo XVII, cuando las matemáticas comenzaban a tener un papel fundamental en la ciencia, el matemático y físico francés Blaise Pascal creó una máquina de “suma” llamada Pascalina, que además de sumar , también realizó la resta. Máquina Aritmética Pascal
Siglo XVII Gottfried Wilhelm Leibnitz Gottfried Wilhelm Leibnitz (-) La primera máquina aritmética que realiza las cuatro operaciones aritméticas fue creada en 1673 por el matemático alemán Leibniz: una máquina sumadora mecánica. Máquina sumadora mecánica de Leibniz (1673)
Siglo XIX Charles BABBAGE (-) En 1812, el matemático y economista inglés Charles Babbage comenzó a trabajar en la creación de una máquina de "diferencias", que no solo debía realizar operaciones aritméticas, sino también realizar cálculos de acuerdo con un programa que especifica una función específica. Para el control del programa, se utilizaron tarjetas perforadas: tarjetas de cartón con agujeros perforados (perforación). El motor analítico de Babbage
Computadoras de la primera generación del año Elemento base - tubos de vacío. Dimensiones: en forma de gabinetes y salas de máquinas ocupadas. Rendimiento - 10 - 100 mil op./s. La operación es muy difícil. La programación es un proceso laborioso. La estructura de la computadora - según un principio rígido.
Años Computadoras de la segunda generación del año Base de elementos: elementos activos y pasivos. Dimensiones: el mismo tipo de bastidor, que requiere una sala de máquinas. Rendimiento - cientos de miles - 1 millón op./s. La operación se simplifica. Programación - Aparecieron los lenguajes algorítmicos. La estructura de la computadora es un método de microprograma de control.
Años Computadoras de la tercera generación del año Elemento base - circuitos integrados, grandes circuitos integrados (IC, LSI). Dimensiones: el mismo tipo de bastidor, que requiere una sala de máquinas. Rendimiento - cientos de miles - millones de op./s. Operación - las reparaciones se llevan a cabo con prontitud. Programación - similar a la II generación. La estructura de la computadora: el principio de modularidad y baúl. Había pantallas, discos magnéticos.
De 197 a 1990 Computadoras de cuarta generación de 197 a 1990 Base de elementos: circuitos integrados muy grandes (VLSI). Creación de sistemas informáticos multiprocesador. Creación de microordenadores y ordenadores personales baratos y compactos y redes informáticas basadas en ellos. En 1971, Intel (EE. UU.) creó el primer microprocesador, un dispositivo lógico programable fabricado con tecnología VLSI.
1983 Apple Computers construye la computadora personal Lisa, la primera computadora de oficina controlada por mouse.
De 1990 a la actualidad Computadoras de quinta generación de 1990 a la actualidad El paso a las computadoras de quinta generación significó una transición hacia nuevas arquitecturas enfocadas a la creación de inteligencia artificial. Se creía que la arquitectura de las computadoras de quinta generación contendría dos bloques principales. Uno de ellos es el propio ordenador, en el que la comunicación con el usuario se realiza mediante una unidad denominada “interfaz inteligente”. La tarea de la interfaz es comprender el texto escrito en lenguaje natural o hablado, y traducir la condición de la tarea establecida de esta manera en un programa de trabajo. Requisitos básicos para computadoras de 5ª generación: Creación de una interfaz hombre-máquina desarrollada (reconocimiento de voz, imágenes); Desarrollo de programación lógica para crear bases de conocimiento y sistemas de inteligencia artificial; Creación de nuevas tecnologías en la producción de tecnología informática; Creación de nuevas arquitecturas de ordenadores y sistemas informáticos. Se suponía que las nuevas capacidades técnicas de la tecnología informática ampliarían la gama de tareas a resolver y permitirían pasar a las tareas de creación de inteligencia artificial. Como uno de los componentes necesarios para la creación de la inteligencia artificial se encuentran las bases de conocimiento (bases de datos) en diversas áreas de la ciencia y la tecnología. La creación y uso de bases de datos requiere un sistema informático de alta velocidad y una gran cantidad de memoria. Las computadoras centrales son capaces de realizar cálculos de alta velocidad, pero no son adecuadas para la comparación y clasificación de alta velocidad de grandes cantidades de registros, generalmente almacenados en discos magnéticos. Para crear programas que proporcionen llenar, actualizar bases de datos y trabajar con ellas, se crearon lenguajes de programación lógicos y orientados a objetos especiales que brindan las mayores oportunidades en comparación con los lenguajes de procedimiento convencionales. La estructura de estos lenguajes requiere una transición de la arquitectura informática tradicional de von Neumann a arquitecturas que tengan en cuenta los requisitos de las tareas de creación de inteligencia artificial.
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Computación en la era preelectrónica Computadoras de primera generación Computadoras de segunda generación Computadoras de tercera generación Computadoras personales Supercomputadoras modernas
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La informática en la era preelectrónica
La necesidad de contar objetos en los humanos surgió en la prehistoria. El método más antiguo de contar objetos consistía en comparar objetos de un determinado grupo (por ejemplo, animales) con objetos de otro grupo, que desempeña el papel de un patrón de conteo. Para la mayoría de los pueblos, el primer estándar de este tipo fueron los dedos (contar con los dedos). Las crecientes necesidades de contar obligaron a las personas a utilizar otros estándares de conteo (muescas en un palo, nudos en una cuerda, etc.).
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Cada estudiante está bien familiarizado con los palos de contar, que se utilizaron como estándar de conteo en el primer grado. En el mundo antiguo, al contar grandes cantidades de objetos, se comenzó a usar un nuevo signo para designar un cierto número de ellos (para la mayoría de las personas, diez), por ejemplo, una muesca en otro palo. El primer dispositivo informático que utilizó este método fue el ábaco.
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El antiguo ábaco griego era una tabla rociada con arena de mar. Se hicieron surcos en la arena, en los que se indicaron los números con guijarros. Un surco correspondía a unidades, el otro a decenas, etc. Si se recogían más de 10 guijarros en un surco durante el conteo, se retiraban y se añadía un guijarro a la siguiente descarga. Los romanos perfeccionaron el ábaco, pasando de la arena y los guijarros a las losas de mármol con ranuras cinceladas y bolas de mármol.
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A medida que la complejidad de la actividad económica y las relaciones sociales (cálculos monetarios, problemas de medición de distancias, tiempo, áreas, etc.) se hizo más compleja, surgió la necesidad de los cálculos aritméticos. Para realizar las operaciones aritméticas más sencillas (sumas y restas), se empezó a utilizar el ábaco, y con el paso de los siglos, el ábaco.
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El desarrollo de la ciencia y la tecnología requirió cálculos matemáticos cada vez más complejos, y en el siglo XIX se inventaron las máquinas calculadoras mecánicas, los aritmómetros. Los aritmómetros no solo podían sumar, restar, multiplicar y dividir números, sino también memorizar resultados intermedios, imprimir resultados de cálculos, etc.
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A mediados del siglo XIX, el matemático inglés Charles Babbage propuso la idea de crear una máquina calculadora controlada por programa con un dispositivo aritmético, un dispositivo de control, así como dispositivos de entrada e impresión.
Diapositiva 9
El motor analítico de Babbage (un prototipo de las computadoras modernas) fue construido por entusiastas del Museo de Ciencias de Londres de acuerdo con las descripciones y dibujos sobrevivientes. La Máquina Analítica consta de cuatro mil piezas de acero y pesa tres toneladas.
Diapositiva 10
Los cálculos fueron realizados por el Motor Analítico de acuerdo con las instrucciones (programas) desarrollados por Lady Ada Lovelace (hija del poeta inglés George Byron). A la condesa de Lovelace se le atribuye ser la primera programadora de computadoras, y el lenguaje de programación ADA lleva su nombre.
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Los programas se grabaron en tarjetas perforadas haciendo agujeros en tarjetas de papel grueso en un orden determinado. Luego, las tarjetas perforadas se colocaron en la máquina analítica, que leyó la ubicación de los agujeros y realizó operaciones computacionales de acuerdo con el programa dado.
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El desarrollo de la tecnología informática electrónica. Las computadoras de la primera generación.
En los años 40 del siglo XX se comenzó a trabajar en la creación de las primeras computadoras electrónicas, en las que los tubos electrónicos reemplazaron a las partes mecánicas. Las computadoras de la primera generación requerían grandes salas para su colocación, ya que utilizaban decenas de miles de tubos de vacío. Tales computadoras se crearon en copias individuales, eran muy costosas y se instalaron en los centros de investigación más grandes.
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computadoras de primera generacion
En 1945, se construyó ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) en los EE. UU., y en 1950, se creó MESM (Small Electronic Computing Machine) en la URSS.
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Las computadoras de la primera generación podían realizar cálculos a una velocidad de varios miles de operaciones por segundo, cuya secuencia se establecía mediante programas. Los programas se escribieron en lenguaje de máquina, cuyo alfabeto constaba de dos caracteres: 1 y 0. Los programas se ingresaron en la computadora mediante tarjetas perforadas o cintas perforadas, y la presencia de un agujero en la tarjeta perforada correspondía al carácter 1 , y su ausencia correspondía al carácter 0. Los resultados de los cálculos se emitían mediante impresoras en forma de largas secuencias de ceros y unos. Solo los programadores calificados que entendían el lenguaje de las primeras computadoras podían escribir programas en lenguaje máquina y descifrar los resultados de los cálculos.
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computadora de segunda generacion
En los años 60 del siglo XX, se crearon computadoras de segunda generación basadas en una nueva base de elementos: los transistores, que son decenas y cientos de veces más pequeños en tamaño y peso, mayor confiabilidad y consumen mucha menos energía eléctrica que los tubos de vacío. Tales computadoras se produjeron en lotes pequeños y se instalaron en grandes centros de investigación e instituciones de educación superior líderes.
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En la URSS en 1967 se puso en funcionamiento el ordenador de segunda generación más potente de Europa, BESM-6 (Large Electronic Computing Machine), que podía realizar 1 millón de operaciones por segundo.
Diapositiva 17
BESM-6 utilizó 260 mil transistores, dispositivos de memoria externa en cintas magnéticas para almacenar programas y datos, así como impresoras alfanuméricas para generar resultados de cálculo. El trabajo de los programadores en el desarrollo de programas se ha vuelto mucho más sencillo, ya que comenzó a realizarse utilizando lenguajes de programación de alto nivel (Algol, BASIC, etc.).
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computadora de tercera generacion
Desde los años 70 del siglo pasado, los circuitos integrados se han utilizado como elemento base de las computadoras de tercera generación. En un circuito integrado (una pequeña oblea de semiconductores) se pueden empaquetar densamente miles de transistores, cada uno de los cuales tiene aproximadamente el tamaño de un cabello humano.
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Las computadoras de circuito integrado se han vuelto mucho más pequeñas, rápidas y baratas. Tales minicomputadoras se producían en grandes series y estaban disponibles para la mayoría de los institutos científicos e instituciones de educación superior.
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Computadoras personales
El desarrollo de altas tecnologías ha llevado a la creación de grandes circuitos integrados - LSI, que incluyen decenas de miles de transistores. Esto hizo posible comenzar a producir computadoras personales compactas al alcance del usuario masivo.
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La primera computadora personal fue la Apple II (el "abuelo" de las computadoras Macintosh modernas), creada en 1977. En 1982, IBM comenzó a fabricar computadoras personales, IBM PC (los "abuelos" de las computadoras compatibles con IBM actuales).
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Las computadoras personales modernas son compactas y tienen una velocidad miles de veces mayor que las primeras computadoras personales (pueden realizar varios miles de millones de operaciones por segundo). Casi 200 millones de computadoras se producen anualmente en el mundo, asequibles para el consumidor masivo. Las computadoras personales pueden ser de varios diseños: de escritorio, portátiles (laptops) y de bolsillo (handhelds).
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Literatura utilizada y referencias de imágenes
Informática y TIC. Nivel básico: libro de texto para el grado 11 / N.D. Ugrinovich. - 3ra ed. – M. : BINOM. Laboratorio de conocimientos, 2009. http://www.radikal.ru/users/al-tam/istorija-razvitija-vychtehniki
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