ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ вычислительной техники
Д оэлектронная Э поха
Древний человек использовал для счета: пальцы , узелки на веревке, зарубки на палках.
Абаком называлась дощечка покрытая слоем пыли, на которой острой палочкой проводились линии, и в полученных колонках по позиционному принципу размещались какие-нибудь предметы.
В 1641 — 1642 гг. девятнадцатилетний Блез Паскаль , тогда еще мало кому известный французский ученый, создает действующую суммирующую машину .
В последующие четыре года им были созданы более совершенные образцы машины. Они были шести и восьми разрядными, строились на основе зубчатых колес, могли производить суммирование и вычитание десятичных чисел.
В 1673 г. немецкий ученый Вильгельм Готфрид Лейбниц (1646 — 1716), создает счетную машину для сложения и умножения двенадцатиразрядных десятичных чисел.
Английский математик Чарльз Беббидж , (1792-1871) выдвинул идею создания программно-управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, ввода и печати.
Программа выполнения вычислений, исходные данные и результаты вычислений записывалась на перфокартах (пробивками).
Программы вычислений на машине Беббиджа разрабатывала дочь английского поэта Джорджа Байрона Ада Лавлейс (1815 — 1852). Ее считают первым программистом мира, в ее честь назван язык программирования Ада.
Э лектронная Э поха
ЭВМ 1-ого поколения
Основа ЭВМ – электронные лампы
1944 г. — ученый Гарвардского университета Говард Айкен (1900 — 1973) создает первую в США релейно-механическую цифровую вычислительную машину МАРК-1.
1945 г. — Дж. Мочли и Преспер Эккерт
создали машину ENIAC ( Electronic Numerical Integrator and Computer ) – электронный числовой интегратор и калькулятор, производительность которого в 1000 раз превышала производительность МАРК‑1.
1948 г. – С. А. Лебедев (1990-1974) и Б. И. Рамеев создали МЭСМ (малую электронную счетную машину).
ЭВМ 2-ого поколения
Основа ЭВМ – транзисторы
С. А. Лебедев (1990-1974) и Б. И. Рамеев создали БЭСМ (быстродействующую электронную счетную машину).
ЭВМ 3-ого поколения
Основа ЭВМ – интегральные схемы
Примеры: БЭСМ-6, мини-компьютер PDP-8
Основа ЭВМ – большие интегральные схемы
Примеры: Apple II , IBM PC
История развития вычислительной техники
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.
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.
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 . Э ВМ 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.
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.
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.
40 — 50-е гг. Х Х в.
60-е гг. Х Х в.
Быстродейст-вие, операций в секунду
70-е гг. Х Х в.
Количество ЭВМ в мире, шт.
80-е гг. Х Х в. – настоящее время
Большая интегральная схема
Урок «Истрия развитии ЭВМ».
История развития ЭВМ (электронно-вычислительные машины).
познакомить учащихся с основными событиями, открытиями, изобретениями, связанными с развитием информатики; способствовать расширению кругозора учащихся, повышению их интеллекта; сформировать систему новых понятий, расширить знания учеников за счет включения новых определений, терминов, описаний.
ПК, проектор, носитель информации с презентацией.
Ход урока – лекции
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.).
Человек по мере своего развития овладевало не только веществом и энергией, но и информацией. С появлением и массовым распространение компьютеров человек получил мощное средство для эффективного использования информационных ресурсов, для усиления своей интеллектуальной деятельности. С этого момента (середина XX века) начался переход от индустриального общества к обществу информационному, в котором главным ресурсом становится информация.
Что такое ЭВМ?
Каждый из нас слышал такой термин, как ЭВМ. Однако что это такое, точно сказать может не каждый. Также не все представляют, какую историю прошла данная техника, чтобы стать привычной для сегодняшнего пользователя.
Итак, что такое ЭВМ? Электронная вычислительная машина — набор электронных устройств, выполняющий различного рода информационные операции. Человек, управляющий подомными машинами — оператор ЭВМ. Вообще, электронная вычислительная машина является одним из видов реализации компьютера. Сегодня практический каждый знает, что такое ЭВМ, но данная аббревиатура используется достаточно редко. В основном ее применяют в юридической документации и в обозначении компьютеров, которые разрабатывались в период с 1940 по 1980 год.
Создание первой ЭВМ.
ЭВМ 3ENIAC была создана в конце 1945 г. в США. Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были сформулированы в 1946 г. американским математиком Джоном фон Нейманом. Они получили название архитектуры фон Неймана. В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой фон Неймана – английская машина EDSAC. А первая русская ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ — малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев.
Краткая биография создателей.
Джон фон Нейман разработал исчерпывающую логику функционирования вычислительной машины. Он принимал участие в одном из правительственных проектов в Лос-Аламосе («Манхэттенский проект»), в котором работал над созданием схемы и рабочего прототипа взрывной линзы. А в 1952 году стал почетным членом Лондонского математического общества.
Сергей Алексеевич Лебедев основоположник вычислительной техники в СССР, директор ИТМиВТ, Герой Социалистического Труда. Лауреат Сталинской премии третьей степени. В 1996 году посмертно награждён медалью «Пионер компьютерной техники» за разработку МЭСМ (Малой Электронной Счётной Машины), первой ЭВМ в СССР и континентальной Европе, а также за основание советской компьютерной промышленности.
Ламповые ЭВМ стали первыми вычислительными машинами, выпуск которых начался в начале 50-х годов прошлого столетия. Примерно в то время люди начале массово узнавать, что такое ЭВМ. В Советском Союзе представителем таких машин стал МЭСМ. Руководил разработкой данного компьютера Лебедев. Вскоре на его основе был разработан новый представитель того поколения ЭВМ — БЭСМ. Для серийного производства данная машина получила некоторые улучшения. Она была названа БЭСМ-2.
В Соединенных Штатах о том, что такое ЭВМ, знали также многие. Представителем первого поколения электронных вычислительных машин стал «Эдвак». Однако он значительно уступал по параметрам отечественному компьютеру. Связано это было с тем, что БЭСМ-2 применял новые принципы построения. Советская машина могла совершать около десяти тысяч операций в секунду. Структурно первое поколения ЭВМ было очень схожим с машиной фон Неймана. Конечно, параметры были во много раз хуже, чем у современных самых малофункциональных представителей компьютерной техники. Программы для ЭВМ первого поколения составлялись при помощи машинного кода. Представители таких машин отличались огромными габаритами и высоким потреблением энергии. Цена машины являлась неподъемной для простых пользователей. Кроме этого, управлять ими мог только специально обученный оператор ЭВМ, так как все программы были сложны для понимания. Поэтому использовались они лишь учеными для каких-либо научно-технических задач.
Вскоре появились первые языки программирования: символическое кодирование и автокоды.
Второе поколение ЭВМ.
В 1949 году был создан первый транзистор. Разработкой занимались физики Джон Бардин и Уильям Шокли, а также экспериментатор Уолтер Браттейн. Первые представители данного поколения ЭВМ, которые были созданы на основе транзисторов в конце 50-х годов, а к середине 60-х стали появляться компьютеры, имеющие значительно меньшие габариты. Главной отличительной чертой транзистора является то, что он способен работать как сорок ламп, но при этом скорость у него выше. Кроме того, эти устройства требовали гораздо меньше энергии и практически не грелись. Параллельно с этим увеличивался и объем памяти для хранения информации. Благодаря стараниям ученых компьютеры получили быстродействие, равное миллиону операций в секунду. Американским представителем является устройство ЭВМ «Атлас». Советский Союз может быть представлен машиной БЭСМ-6.
Однако по-прежнему машины страдали от нехватки памяти. Для экономии пространства стали разрабатывать операционные системы, которые позволяли более рационально распределять ресурсы.
Третье поколение ЭВМ.
Третье поколение ЭВМ начали производиться во второй половине 60-х годов. А создавалось оно на новой элементной базе — интегральных схемах (ИС). Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной машине.
При помощи ИС удалось добиться еще большего быстродействия, уменьшить размер, увеличить надежность, а также сократить стоимость устройства. Вскоре начали появляться первые так называемые мини-ЭВМ. Это были простые, небольшие, надежные и недорогие машинки. Первоначально они предназначались для создания контроллеров, но вскоре потребители поняли, что их можно использовать как обычные вычислительные машины. Благодаря низкой цене и простоте мини-ЭВМ появлялись практически у каждой компании разработчиков, исследователей, инженеров и так далее.
Значительные успехи в разработках ЭВМ привели к появлению больших интегральных схем (БИС). Представляли они собой кристалл, который включал в себя тысячи электронных элементов. Существенным отличием микро ЭВМ от своих предшественников являются их малые габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна. Это первый тип компьютеров, который появился в розничной продаже.
Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные компьютеры (ПК). Появление и распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания. Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым явлением. С развитием этого типа машин появилось понятие «информационные технологии», без которых уже становится невозможным обойтись в большинстве областей человеческой деятельности.
Благодаря низкой стоимости и неплохим параметрам ЭВМ на БИС получили огромную популярность. В апреле 1976 года два друга разработали первый в мире персональный компьютер. Известные многим Стив Джобс и Стив Возняк трудились вечерами в гараже над созданием ПК, который впоследствии получил название Apple и обрел огромную популярность. Уже через год была создана одноименная компания, которая занялась выпуском персональных компьютеров.
Пятое поколение ЭВМ.
Переход к пятому поколению ЭВМ произошел в конце 80-х годов с появлением микропроцессоров. Именно тогда состоялся переход к работе в оболочках и программных средах. Производительность машин выросла до 10 операций в секунду. Разрабатывались ЭВМ, направленные на языки высокого уровня. Благодаря операционным системам, которые обеспечили простое управление устройством, компьютер стал незаменим практически для каждой сферы человеческой жизни.
Переход к компьютерам пятого поколения предполагал переход к новым архитектурам, ориентированным на создание искусственного интеллекта
Но так же компьютеры пятого поколения и четвертого имеют столько общих признаков, что многие специалисты объединяют их в одно поколение.
Для такого огромного прорыва в области ЭВМ потребовался столь малый отрезок времени. Сегодня уже мало кто помнит те громоздкие машины, которые занимали целые комнаты, но при этом не могли похвастаться производительностью. Применение их ограничивалось определенными сферами. Сегодня же компьютер — незаменимое устройство в жизни каждого человека. При этом нынешние ПК очень маленькие и мощные.
Разработки в области вычислительной техники продолжаются. Технологии развивались, в течение пяти поколений, они изменялись, и то что имеем мы — это заслуга великих людей.
Современные супер-ЭВМ. Это многопроцессорные комплексы, которые позволяют добиться очень высокой производительности и могут применяться для расчетов в реальном времени в метеорологии, военном деле, науке и т. д.
Используя лекцию и таблицу, ответьте на вопросы:
Задание на дом.
Подобрать интересные сообщения из истории развития ЭВМ в нашей стране.
Тема: «История вычислительной техники»
знакомство учащихся с историей вычислительной техники докомпьютерной эпохи, различными счетными устройствами, их конструктивными особенностями и влиянием на дальнейшее развитие техники;
технология развития критического мышления
Время и место проведения:
урок-лекция, урок — виртуальная экскурсия.
урок получения новых знаний
Место и время проведения: ГОУ №333 Невского района
Ребята, сегодня мы с вами побываем на виртуальной экскурсии в Музее компьютерной техники. Мы в течение нескольких уроков изучали компьютер, его устройство и возможности использования. А сегодня выясним, как человечество считало до появления компьютеров. Итак, начинаем:
Абак – первое счетное приспособление, которое стал применять человек. Идея его устройства заключается в наличии специального вычислительного поля, на котором по определенным правилам перемещают счетные элементы, сгруппированные по разрядам.
Первое письменное упоминание об абаке появилось в V веке до н.э. у древнегреческого историка Геродота. Первоначально роль абака выполняла покрытая пылью или песком доска, на которой можно было чертить линии и перекладывать камешки. Затем появились усовершенствованные варианты. В римском абаке камешки перекладывали на глиняной доске; китайский суан-пан представлял собой раму с нанизанными косточками: в одной части пять косточек (единицы), в другой – две косточки (пятерки); японский соробан содержал соответственно одну и четыре косточки; в русских счетах использовалось десять костяшек.
Со временем быстро росла потребность в сложных расчётах. Значительная часть трудностей была связана с умножением и делением многозначных чисел. В XVI веке в ходе тригонометрических расчётов шотландскому математику Джону Неперу пришла в голову идея: заменить трудоёмкое умножение простым сложением. Тогда и деление автоматически заменяется на неизмеримо более простое и надёжное вычитание.
Аналоговое вычислительное устройство, позволяющее выполнять несколько математических операций, в том числе умножение и деление чисел, возведение в степень, вычисление квадратных и кубических корней, вычисление логарифмов и тригонометрических функций, назвали логарифмической линейкой. Первый вариант линейки разработал английский математик-любитель Уильям Отред в 1622 году.
Следующий этап в развитии счетных устройств связан с именем известного ученого Блеза Паскаля. Отцу юного Паскаля по долгу службы приходилось контролировать сбор налогов целой провинции во Франции. Желая помочь отцу в сложных расчетах, Паскаль в 1642-43 гг. разработал арифметическую машину, позволяющую складывать числа в десятичной системе счисления.
Механический сумматор осуществлял сложение чисел на дисках-колесиках. Десятичные цифры пятизначного числа задавались поворотами дисков, на которых были нанесены цифровые деления. Результат читался в окошках. Диски имели один удлиненный зуб, что позволяло учесть при сложении перенос единицы в следующий разряд. В первом калькуляторе Паскаля было 5 цифр, затем он увеличил их до 8. 22 мая 1649 г. Паскаль получил королевскую привилегию (прообраз современного патента) на арифметическую машину, но коммерческого успеха не получилось. Всего было разработано около 50 экземпляров машин, и только несколько штук он смог продать. Да и покупали устройство не для работы, а скорее как интересную игрушку.
Немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц сначала хотел всего лишь улучшить машину Паскаля. Но в итоге в 1673 году изобрел собственное устройство, которое не только складывало, но и умножало числа. Машина Лейбница выполняла сложение практически тем же способом, что и суммирующая машина Паскаля, но в её конструкцию были включены подвижная каретка и ручка, с помощью которой крутилось специальное колесо или (в более поздних вариантах) барабаны, расположенные внутри аппарата.
В машине каждый разряд имел собственный механизм, связанный с механизмами соседних разрядов. Лейбниц использовал шаговые барабаны – цилиндры с девятью зубцами разной длины (длина зубца увеличивалась по возрастающей). Когда барабан поворачивался, связанное с ним передаточное колесо с 10 зубцами поворачивалось от 0 до 9 в зависимости от его позиции по отношению к барабану (колесо могло перемещаться по оси вдоль шагового барабана). Так Лейбниц использовал операцию «сдвига» для поразрядного умножения чисел. Данный метод лег в основу всех механических калькуляторов последующих веков.
Несмотря на прогрессивность изобретения, счетная машина не получила широкого распространения, потому что в XVII- начале XVIII века отсутствовал спрос на такую сложную и дорогостоящую технику.
Следующее изобретение на первый взгляд не имеет никакого отношения к счетным устройствам. В 1801 году во Франции сын лионского ткача Жозеф Мари Жаккард создал автоматический ткацкий станок, управляемый перфокартами. Наличие или отсутствие отверстий в карте заставляло нить подниматься и опускаться при каждом ходе челнока. Таким образом, поперечная нить могла обходить продольную с той или иной стороны в зависимости от программы на перфокарте. Этот станок был первым массовым промышленным устройством, работающим по заданной программе.
Идея перфокарт произвела переворот не только в ткацком деле, но и в дальнейшей разработке счетных машин.
Следующая страница в истории вычислительных машин связана с именем человека, о котором основоположник кибернетики Норберт Винер писал: «он имел удивительно современные представления о вычислительных машинах, однако имевшиеся в его распоряжении технические средства намного отставали от его представлений».
Чарльз Бэббидж, английский математик и изобретатель в 1823 году начал разработку Разностной машины. Машина должна была автоматизировать процесс составления таблиц разностей многочленов. В машине имелось суммирующее устройство и устройство, выводящее результаты вычислений на печать параллельно с проведением вычислений. В 1833 году правительство Великобритании прекратило финансирование этого проекта, т.к. его бюджет был превышен в пять раз. В 1843 году незавершенную машину со всеми чертежами поместили на хранение в музей Королевского колледжа в Лондоне. Именно из частей этой машины была построена действующая модель, находящаяся сейчас в Кембридже.
В 1833 году Бэббидж задумал создать принципиально новую машину, способную выполнять различные действия в соответствии с предварительно составленным планом работ – программой. Аналитическая машина задумывалась как чисто механическое устройство, однако ученый хотел выполнять расчеты не вручную, а с применением внешнего источника энергии, в частности парового двигателя. В 1849 году Бэббидж представил схему аналитической машины, она состояла из трех блоков:- склад – память для хранения чисел на регистрах, состоящих из механических колес,- фабрика – блок для выполнения арифметических операций,- устройство для управления процессом вычислений, осуществления выборки чисел из памяти, выполнения вычислений и вывода результатов.
Чарльз Бэббидж работал над своей машиной до последних дней жизни. Сын Бэббиджа Генри закончил работу над машиной в 1896 году. Машина оказалась работоспособной и была первым действующим образцом, способным печатать результаты вычислений.
По сути, Бэббидж описал архитектуру машины, практически соответствующую архитектуре современных ЭВМ. Команды, которые выполняла аналитическая машина, в основном включают все команды современных процессоров, в том числе и изменение порядка выполнения программы, условный переход, цикл.
Августа Ада Лавлейс (дочь поэта лорда Джорджа Байрона) – соратница Чарльза Бэббиджа по разработке Аналитической машины. Ада Лавлейс – первый в истории программист – составляла программы на перфокартах. Предложила способ возврата одной или нескольких «отработанных» перфокарт из ящика-приёмника обратно в ящик-источник для последующего считывания и выполнения действий. Таким образом, стало возможно многократно повторять целые участки программ, т.е. организовывать программные циклы. В честь Ады Лавлейс был назван один из языков программирования – язык Ада.
Следующий этап в развитии вычислительной техники связан с обработкой статистических данных. В XIX веке в США перепись населения проходила каждые десять лет. Подсчеты и обработка результатов переписи затягивались на долгие годы, и потребовались новые методы организации работы. В 1887 году инженер Герман Холлерит опробовал первый табулятор в статистическом бюро Балтимора. А в 1890 году прошла первая перепись населения с применением машин. Обработка её результатов, занесённых на 62 млн карточек, заняла менее двух лет, а экономия составила 5 млн долларов. Система Холлерита не только обеспечивала высокую скорость, но и позволяла сравнивать статистические данные по самым разным параметрам.
Машина Холлерита включала:- клавишный перфоратор, позволяющий пробивать (перфорировать) около 100 отверстий в минуту одновременно на нескольких картах,- машину для сортировки, которая представляла собой набор ящиков с крышками (карты продвигались по своеобразному конвейеру; с одной стороны карты находились считывающие штыри на пружинах, с другой – резервуар со ртутью; когда штырь попадал в отверстие на перфокарте, то благодаря пружине слегка касался ртути, находившейся на другой стороне, и замыкал электрическую цепь, открывая крышку соответствующего ящика, куда и попадала перфокарта)- табулятор, который работал аналогично сортировке, только замыкание электрической цепи приводило к увеличению показаний соответствующего счетчика на единицу.
Перфокарты были размером с долларовую бумажку и имели 12 рядов по 20 позиций для перфорации.
В 1896 году Герман Холлерит основал фирму по производству табуляторов, которая позже после слияния с другой фирмой стала называться IBM и сегодня является одним из наиболее успешных предприятий в области компьютерной техники.
А теперь я предлагаю вам самостоятельно осмотреть экспонаты, участвовавшие в нашей виртуальной экскурсии.
На этом мы завершаем нашу экскурсию. Как вы могли сегодня убедиться, в истории существовало немало любопытных счетных устройств. Какие-то из них быстро были преданы забвению, какими-то люди пользовались не одно столетие. Но каждое из этих устройств было по-своему важно для дальнейшего развития вычислительной техники и способствовало появлению персонального компьютера.
Эра электронных вычислительных машин началась в 30-х гг. 20 в из-за потребности в автоматизации сложных вычислений. Ведь они оказались нужны и при проектировании самолетов, и в атомной физике, а с началом Второй мировой войны — для многих военных целей: расчетах при артиллерийских стрельбах, расшифровки кодов разведки противника, разработки атомной бомбы и т.д. Идеи создания ЭВМ возникли независимо друг от друга в четырех промышленно развитых странах: США, Великобритании, Германии и СССР. Найдите на сайте
материал об А. Тьюринге, Э. Посте, К. Цузе, Д. Атанасове.
Сейчас насчитывается уже несколько поколений ЭВМ. К одному поколению относят все типы и модели машин, сконструированные на одних научно-технических принципах. Смена поколений происходит с появлением новых элементов, изготовленных по принципиально иным технологиям.
Первое поколение (1946-середина 50-х годов)Электронно-вакуумные лампы, резисторы и конденсаторы. Громадные шкафы, которые занимали целые машинные залы. 10-20 тыс. операций в секунду. частая замена ламп, перегрев машины. в машинных кодах.
Второе поколение (конец 50-х – конец 60-х годов): стойки чуть выше роста человека. Устанавливались в специальных залах. до 1 млн. операций в секунду. стала проще. Появился штат обслуживающего персонала. появились первые алгоритмические языки.
Третье поколение (конец 60-х – конец 70-х годов):Схожи с ЭВМ второго поколения, не нуждались в специальном помещении . до нескольких млн. операций в секунду. требуется большой штат сотрудников: операторов, электронщиков. Большую роль тграет системный программист. примерно такие же, как и на предыдущем этапе. Больше алгоритмических языков.
Четвертое поколение ( от конца 70-х по 1982 год): большие интегральные схемы. Персональный компьютер, занимающий часть письменного стола. до млрд. операций в секунду. удобная работа пользователя, дружественный интерфейс, компактность оборудования, возможность подключения дополнительных устройств. новые языки и среды программирования. Развитие операционных систем, а также широкого класса программ прикладного характера.
3. Закрепление пройденного материала: Тест:
4. Подведение итогов урока.
История развития вычислительной техники
Вычисления в доэлектронную эпоху
Вычисления в доэлектронную эпоху. Арифмометры
Развитие электронно-вычислительной техники. Э ВМ первого поколения
Развитие электронно-вычислительной техники. Э ВМ второго поколения
Развитие электронно-вычислительной техники. Э ВМ третьего поколения
Развитие электронно-вычислительной техники. Персональные компьютеры
Практическая работа 1.1. Виртуальные компьютерные музеи
Вычисления в доэлектронную эпохуАрифмометры
Рис. 1.3. Арифмометр середины XX века
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.
Аналитическую машину Бэббиджа (прообраз современных компьютеров) по сохранившимся описаниям и чертежам построили энтузиасты из Лондонского музея науки (рис. 1.4). Аналитическая машина состоит из четырех тысяч стальных деталей и весит три тонны.
Рис. 1.4. Аналитическая машина Бэббиджа (реконструкция)
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.
Первыми носителями информации, которые использовались для хранения программ, были перфокарты (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Перфокарты к Аналитической машине
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.
Cкачать материалы урока
Развитие электронно-вычислительной техникиПерсональные компьютеры
Первым персональным компьютером был Apple II (рис. 1.10) («дедушка» современных компьютеров Macintosh), созданный в 1977 году.
Рис.1.10. Первый персональный компьютер Apple II
В 1982 году фирма IBM приступила к изготовлению персональных компьютеров IBM PC («дедушек» современных IBM-совместимых 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 могут быть различного конструктивного исполнения: настольные, портативные (ноутбуки) и карманные (наладонники) (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Современные персональные компьютеры
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 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 (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Древнеримский абак
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 (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Счеты
