Скачать презентацию История развития вычислительной техники Первыми приспособлениями Скачать презентацию История развития вычислительной техники Первыми приспособлениями

Лекция_4 История развития вычислительной техники.ppt

  • Количество слайдов: 29

История развития вычислительной техники История развития вычислительной техники

 Первыми приспособлениями для вычислений были, вероятно, всем известные счётные палочки, которые и сегодня Первыми приспособлениями для вычислений были, вероятно, всем известные счётные палочки, которые и сегодня используются в начальных классах многих школ для обучения счёту.

Когда людям надоело вести счёт при помощи загибания пальцев и перекладывания палочек, они изобрели Когда людям надоело вести счёт при помощи загибания пальцев и перекладывания палочек, они изобрели абак (счёты). V – VI век до нашей эры Количество подсчитываемых предметов соответствовало числу передвинутых костяшек этого инструмента.

XV век нашей эры Русский абак В Древней Руси при счёте применялось устройство, похожее XV век нашей эры Русский абак В Древней Руси при счёте применялось устройство, похожее на абак, называемое «русский шот» . В XVII веке этот прибор уже обрёл вид привычных русских счёт. Счеты, которые появились в XV в. в. состоят на особом месте, т. к. используют десятичную, а не пятеричную систему счисления, как все остальные абаки. Основная заслуга изобретателей абака – создание позиционной системы представления чисел.

XVII век Блез ПАСКАЛЬ Blasé Paskal (19. 06. 1623 – 19. 08. 1662) В XVII век Блез ПАСКАЛЬ Blasé Paskal (19. 06. 1623 – 19. 08. 1662) 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

Паскалина Паскалина

XVII век Готфрид Вильгельм ЛЕЙБНИЦ Gottfried Wilhelm Leibnitz (1. 07. 1646 – 14. 11. XVII век Готфрид Вильгельм ЛЕЙБНИЦ Gottfried Wilhelm Leibnitz (1. 07. 1646 – 14. 11. 1716) Первую арифметическую машину, выполняющую все четыре арифметических действия, создал в 1673 году немецкий математик Лейбниц – механический арифмометр. Механический арифмометр Лейбница (1673 г. )

Примерно в 1820 году был создан первый удачный, серийно выпускаемый механический калькулятор — Арифмометр Примерно в 1820 году был создан первый удачный, серийно выпускаемый механический калькулятор — Арифмометр Томаса, который мог складывать, вычитать, умножать и делить. В основном, он был основан на работе Лейбница. Механические калькуляторы, считающие десятичные числа, использовались до 1970 -х.

 В 1948 году появился Curta — небольшой механический калькулятор, который можно было держать В 1948 году появился Curta — небольшой механический калькулятор, который можно было держать в одной руке.

 Механический арифмометр Механический арифмометр "Феликс -М"

 К 1900 -у году ранние механические калькуляторы, кассовые аппараты и счётные машины были К 1900 -у году ранние механические калькуляторы, кассовые аппараты и счётные машины были перепроектированы с использованием электрических двигателей с представлением положения переменной как позиции шестерни. С 1930 -х такие компании как Friden, Marchant и Monro начали выпускать настольные механические калькуляторы, которые могли складывать, вычитать, умножать и делить. Словом «computer» (буквально — «вычислитель» ) называлась должность — это были люди, которые использовали калькуляторы для выполнения математических вычислений.

 В 1801 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор В 1801 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор определялся перфокартами. Серия карт могла быть заменена, и смена узора не требовала изменений в механике станка. Это было важной вехой в истории программирования.

XIX век Чарльз БЭББИДЖ (26. 12. 1791 – 18. 10. 1871) В 1812 году XIX век Чарльз БЭББИДЖ (26. 12. 1791 – 18. 10. 1871) 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). Картонные перфокарты Аналитическая машина Бэббиджа

Собранная часть Разностной машины (январь 1832) Собранная часть Разностной машины (январь 1832)

 В 1838 году Чарльз Бэббидж перешёл от разработки Разностной машины к проектированию более В 1838 году Чарльз Бэббидж перешёл от разработки Разностной машины к проектированию более сложной аналитической машины, принципы программирования которой напрямую восходят к перфокартам Жаккара.

СКЛАД (ПАМЯТЬ) МЕЛЬНИЦА (ариф. устройство) КОНТОРА (устр. управления) БЛОК ВВОДА БЛОК ПЕЧАТИ РЕЗУЛЬТАТА Аналитическая СКЛАД (ПАМЯТЬ) МЕЛЬНИЦА (ариф. устройство) КОНТОРА (устр. управления) БЛОК ВВОДА БЛОК ПЕЧАТИ РЕЗУЛЬТАТА Аналитическая машина Бэббиджа

 В 1890 году Бюро Переписи США использовало перфокарты и механизмы сортировки, разработанные Германом В 1890 году Бюро Переписи США использовало перфокарты и механизмы сортировки, разработанные Германом Холлеритом, чтобы обработать поток данных десятилетней переписи. Компания Холлерита в конечном счёте стала ядром IBM. Эта корпорация развила технологию перфокарт в мощный инструмент для деловой обработки данных и выпустила обширную линию специализированного оборудования для их записи. К 1950 году технология IBM стала вездесущей в промышленности и правительстве.

Часть Аналитической машины – “мельница” и печатающее устройство Часть Аналитической машины – “мельница” и печатающее устройство

XX век Джон (Янош) фон НЕЙМАН (28. 12. 1903 – 8. 02. 1957) Первая XX век Джон (Янош) фон НЕЙМАН (28. 12. 1903 – 8. 02. 1957) Первая ЭВМ «ЭНИАК» (цифровой интегратор и вычислитель, ламповая) была создана в США после второй мировой войны в 1946 году. В группу создателей этой ЭВМ входил один из самых выдающихся ученых XX в. Джон фон Нейман. Согласно принципам Неймана построение и функционирование универсальных программируемых вычислительных машин ЭВМ образует три главных компонента: арифметическое устройство, устройство ввода-вывода, память для хранения данных и программ.

ПРОЦЕССОР УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ОПЕРАТИВНО – ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО АРИФМЕТИКОЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙТВО УСТРОЙСТВО ВВОДА - ВЫВОДА Архитектура ПРОЦЕССОР УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ОПЕРАТИВНО – ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО АРИФМЕТИКОЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙТВО УСТРОЙСТВО ВВОДА - ВЫВОДА Архитектура ЭВМ Дж. фон Неймана

ПРИЗНАКИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ Это, прежде всего: элементная база, т. е из каких в ПРИЗНАКИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ Это, прежде всего: элементная база, т. е из каких в основном элементов они построены, важнейшие характеристики: быстродействие, объем оперативной памяти, программное обеспечение, устройства ввода-вывода. Деление ЭВМ на поколения условное. Существует немало моделей, которые по одним признакам относятся к одному, а по другим – к другому поколению.

ЭВМ первого поколения 1948 - 1958 года n n n Элементная база – электронно-вакуумные ЭВМ первого поколения 1948 - 1958 года n n n Элементная база – электронно-вакуумные лампы. Габариты – в виде шкафов и занимали машинные залы. Быстродействие – 100 тыс. оп. /с. Эксплуатация – очень сложна. Программирование – трудоемкий процесс. Структура ЭВМ – по жесткому принципу.

 «ЭНИАК» «ЭНИАК»

ЭВМ второго поколения 1959 - 1967 г. г. n n n Элементная база – ЭВМ второго поколения 1959 - 1967 г. г. n n n Элементная база – полупроводниковые 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.

ЭВМ третьего поколения 1968 - 1973 г. г. n n n n Элементная база ЭВМ третьего поколения 1968 - 1973 г. г. n n n n 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.

ЭВМ четвертого поколения 1974 – 1990 г. г. n n n Элементная база – ЭВМ четвертого поколения 1974 – 1990 г. г. n n n Элементная база – сверхбольшие интегральные схемы (СБИС). Создание многопроцессорных вычислительных систем. Создание дешевых и компактных микро. ЭВМ 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

ЭВМ пятого поколения настоящее время Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием ЭВМ пятого поколения настоящее время Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). n компьютеры с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; n компьютеры на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных инструкций программы; n В компьютерах пятого поколения произойдет качественный переход от обработки данных к обработке знаний, создание экспертных систем. n

ЭВМ шестого поколения и последующие оптоэлектронные компьютеры с массовым параллелизмом и нейронной структурой, с ЭВМ шестого поколения и последующие оптоэлектронные компьютеры с массовым параллелизмом и нейронной структурой, с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем. n

Поколения ЭВМ Поколения ЭВМ