История развития вычислительной техники ВЫЧИСЛЕНИЯ В ДОЭЛЕКТРОННУЮ

История развития вычислительной техники

ВЫЧИСЛЕНИЯ В ДОЭЛЕКТРОННУЮ ЭПОХУ

Человек догадался: для счета можно использовать все, что попадется под руку – камешки, палочки, косточки. . . Потом стали узелки на веревке завязывать, делать 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. приблизительно с IV века до н. э. в Древней Греции, Древнем Риме.

Счеты Русские счеты Абак Китайский суан-пан

Механический этап (с середины XVII века)

Блез Паскаль (1623 - 1662) В 1641 - 1642 гг. девятнадцатилетний Блез Паскаль (1623 - 1662), 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.

Англичане Роберт Биссакар, а в 1657 году - независимо от него - С. Патридж разработали прямоугольную логарифмическую линейку.

Вильгельм Готфрид Лейбниц (1646 - 1716), Создал счетную машину для сложения и умножения двенадцатиразрядных десятичных чисел. К зубчатым колесам он добавил ступенчатый валик, позволяющий осуществлять умножение и деление. В цифровых электронных вычислительных машинах (ЭВМ), появившихся более двух веков спустя, устройство, выполняющее арифметические операции (те же самые, что и"арифметический прибор" Лейбница), получило название арифметического . Позднее, по мере добавления ряда логических действий, его стали называть арифметикологическим. Оно стало основным устройством современных компьютеров.

Арифмометры Арифмометр (от греч. — число) — настольная вычислительная машина ручным приводом для выполнения арифметических действий сложения, вычитания, умножения и деления. Главным достижением Однера стал арифмометр. Однако они отличались ненадежностью, большими габаритами и неудобством в работе. Над арифмометром Однер начал работать в 1874 году, а в 1890 году налаживает их массовый выпуск. Их модификация "Феликс" выпускалась до 50 -х годов. Главная особенность детища Однера заключается в применении зубчатых колес с переменным числом зубцов.

Арифмометры Первый арифмометр Арифмометр «Феликс» (русская конструкция) Арифмометр Resulta

Разностная машина Бэббиджа Английский математик Чарльз Беббидж, (1792 -1871) выдвинул идею создания программно-управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, ввода и печати. Время сложения двух пятидесятиразрядных Аналитическая машина десятичных чисел составляло, по расчетам (так назвал ее Беббидж), проект которой он ученого, 1 сек, умножения - 1 мин. разработал в 1836 - 1848 годах, явилась Механический принцип построения устройств, механическим прототипом появившихся использование десятичной системы спустя столетие ЭВМ. В ней предполагалось счисления, затрудняющей создание простой иметь те же, что и в ЭВМ пять основных элементной базы, не позволили Ч. Беббиджу устройств: арифметическое, памяти, полностью реализовать свой далеко идущий управления, ввода, вывода. замысел, пришлось ограничиться скромными макетами. Программа выполнения вычислений записывалась на перфокартах (пробивками), Иначе, по размерам машина сравнялась бы с на них же записывались исходные данные и локомотивом, и чтобы привести в движение ее устройства результаты вычислений. понадобился бы паровой двигатель.

Джорж Буль Джордж Буль (1815 - 1864). Разработанная им алгебра логики (алгебра Буля) нашла применение лишь в следующем веке, когда понадобился математический аппарат для проектирования схем ЭВМ, использующих двоичную систему счисления.

Электромеханический этап (с 90 -х годов XIX века)

Конрад Цузе Через 63 года после смерти Ч. Беббиджа нашелся "некто" взявший на себя задачу создать машину, подобную - по принципу действия, той, которой отдал жизнь Ч. Беббидж. Им оказался немецкий студент Конрад Цузе (1910 - 1985). Работу по созданию машины он начал в 1934 г. , за год до получения инженерного диплома. В 1937 г. машина Z 1 (что означало Цузе 1) была готова и заработала! Машина занимала всего два квадратных метра на столе в квартире изобретателя!

Говард Айкен 1944 г. ученый Гарвардского университета Говард Айкен (1900 -1973) создает первую в США (тогда считалось первую в мире!) релейно-механическую цифровую вычислительную машину МАРК-1. По своим характеристикам (производительность, объем памяти) она была близка к Z 3, но существенно отличалась размерами (длина 17 м, высота 2, 5 м, вес 5 тонн, 500 тысяч механических деталей). Г. Айкен не скрывал, что многое в конструкции машины он заимствовал у Ч. Беббиджа.

Компьютерная Эпоха Дж. Мочли и талантливый инженерэлектронщик Преспер Эккерт (1919 - 1995) в конце 1945 года создали машину ЭНИАК – Electronic Numerical Integrator and Computer – электронный числовой интегратор и калькулятор. В начале 1946 г. машина начала считать реальные задачи. По размерам она была более впечатляющей, чем МАРК-1: 26 м в длину, 6 м в высоту, вес 35 тонн. Но поражали не размеры, а производительность - она в 1000 раз превышала производительность МАРК‑ 1! Таков был результат использования электронных ламп! В остальном ЭНИАК мало чем отличался от МАРК-1. В нем использовалась десятичная система счисления.

Электронный этап с 40 -х годов XX века

Дж. Мочли и Преспер Эккерт Дж. Мочли и талантливый инженерэлектронщик Преспер Эккерт (1919 - 1995) в конце 1945 года создали машину ЭНИАК – Electronic Numerical Integrator and Computer – электронный числовой интегратор и калькулятор. В начале 1946 г. машина начала считать реальные задачи. По размерам она была более впечатляющей, чем МАРК-1: 26 м в длину, 6 м в высоту, вес 35 тонн. Но поражали не размеры, а производительность - она в 1000 раз превышала производительность МАРК‑ 1! Таков был результат использования электронных ламп! В остальном ЭНИАК мало чем отличался от МАРК-1. В нем использовалась десятичная система счисления.

Джон фон Нейман В 1946 году Джон фон Нейман на основе критического анализа конструкции ENIAC предложил ряд новых идей организации ЭВМ, в том числе концепцию хранимой программы, т. е. хранения программы в запоминающем устройстве. В результате реализации идей фон Неймана была создана архитектура ЭВМ, во многих чертах сохранившаяся до настоящего времени

Первое поколение ЭВМ 1945— 1955 гг. Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы – диоды и триоды. Машины предназначались для решения сравнительно несложных научно-технических задач. К этому поколению ЭВМ можно отнести: МЭСМ, БЭСМ-1, “Урал 1”, “Урал-2”, “Урал-3”, M-20, "Сетунь", БЭСМ-2, "Раздан". Они были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. Быстродействие их не превышало 2— 3 тысяч операций в секунду, емкость оперативной памяти— 2 КВ. Электронные лампа

Первое поколение ЭВМ 1945 — 1955 гг. МЭСМ-1 БЭСМ-2

Перфокарта

Второе поколение ЭВМ 1955 — 1965 гг. Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы- транзисторы Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Появились также специализированные машины, например ЭВМ для решения экономических задач, для управления производственными процессами, системами передачи информации и т. д. Именно в этот период возникла профессия специалиста по информатике, и многие университеты стали предоставлять возможность получения образования в этой области. Транзисторы

Второе поколение ЭВМ 1955 — 1965 гг. БЭСМ-6 Минск

Перфолента

Третье поколение ЭВМ 1965 — 1980 гг. Элементная база ЭВМ - малые интегральные схемы (МИС). Машины предназначались для широкого использования в различных областях науки и техники (проведение расчетов, управление производством, подвижными объектами и др. ). Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем оперативной памяти, увеличилось быстродействие, повысилась надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились.

Третье поколение ЭВМ 1965 — 1970 гг. Единая система ЭВМ (ЕС ЭВМ) IBM-360

Магнитная лента

Четвертое поколение ЭВМ 1970 — 1974 гг. Элементная база ЭВМ - большие интегральные схемы (БИС). Машины предназначались для резкого повышения производительности труда в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту. Высокая степень интеграции способствует увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что ведет к увеличению быстродействия ЭВМ и снижению ее стоимости.

ЕС ЭВМ Процессор Дисковод Пульт управления Накопитель

Дискеты 5, 25 дюймов 8 дюймов

Пятое поколение ЭВМ 1974 - …гг. В 1974 году несколько фирм объявила о создании на основе микропроцессора Intel-8008 компьютера, т. е. устройства выполняющего те же функции, что и большая ЭВМ. В начале 1975 года появился первый коммерчески распространенный компьютер, построенный на основе микропроцессора Intel - 8080. Альтаир 8800 Apple 1 - один из первых персональных компьютеров (1976)

Первые комплектные компьютеры Apple 2 Apple 3

Портативные персональные компьютеры (переносные компьютеры) — компьютеры, имеющие небольшие габаритные размеры и вес, совмещающие в себе как внутренние элементы системного блока, так и устройства ввода-вывода. Первым портативным персональным компьютером называют Osborne-1 (1981). Его процессор Zi. LOG Z 80 A, 64 Кбайт оперативной памяти, клавиатура, модем, два дисковода 5, 25 -дюйма помещались в складном чемоданчике. Все это весило свыше 10 кг.

IBM PC В 1980 году руководство IBM приняло решение о создании персонального компьютера. При его конструировании был применен принцип открытой архитектуры: составные части были универсальными, что позволяло модернизировать компьютер по частям. Появление IBM PC в 1981 году породило лавинообразный спрос на персональные компьютеры, которые стали теперь орудием труда людей самых разных профессий. Наряду с этим возник гигантский спрос на программное обеспечение и компьютерную периферию. На этой волне возникли сотни новых фирм, занявших свои ниши компьютерного рынка.

Современные ПК НЕТБУК ПЛАНШЕТНЫЙ НОУТБУК Основатель фирмы Apple Стив Джобс КПК НОУТБУК

Современные носители информации Дискета 3, 5 дюйма Жесткий диск Flash-диск CD- и DVD-диски