ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

ТЕХНИКИ

Подготовила Цаценко Наталья

АБАК И СЧЕТЫАбак – первое счётное приспособление, которое стал применять человек. Первое упоминание о нём можно найти в трудах древнегреческого историка Геродота (484-425 гг.до н.э.) . Доска Абака была разделена линиями на полосы, счёт осуществлялся с помощью размещённых на полосках камней или других подобных предметов. В XII-XIII веках абак принимает форму счёт.

<< ПАСКАЛИНА>>Изобретена Блезом Паскалем в 1642 г. Она могла складывать и

вычитать, но не умела умножать и делить. “Калькулятор” имел числовые колеса, установленные на параллельных горизонтальных осях. Положение этих колес могли быть определены, а их суммы считывались через окна в кожухах. Числа вводились при помощи горизонтальных наборных колес, которые были связаны с числовыми колесами посредством штифтов. Большинство числовых колес работали в десятичной системе, каждое колесо было связано с колесом более высокого разряда при помощи храпового механизма переноса.

<<АНАЛИТИЧЕСКАЯ МАШИНА>>

В 1830 г. английский учёный Бэббидж предложил идею первой программируемой вычислительной машины. Должна была приводиться в действие силой пара, программы кодировались на перфокарты. Задумал создать механическое устройство, способное не просто считать, но и управлять ходом собственной работы в зависимости от . М собственной программы и результатов промежуточных вычислений. Реализовать эту идею не удалось, так как было не возможно сделать некоторые детали машины.

МАШИНА ХОЛЛЕРИТАПервый реализовал идею перфокарт Холлерит. Он изобрёл

машину для обработки результатов переписи населения. Впервые применялось электричество для расчётов. Первый табулятор был опробован в 1887 году. В процессе совершенствования Холлерит разработал удобный клавишный перфоратор, автоматизировал процедуры подачи и сортировки перфокарт.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретён в 1930 г. американским учёным Бушем. Широко применялся в различных областях – в том числе и военной. Анализатор приводился в действие электричеством, а для хранения информации в нём использовались электронные лампы. Машина, способная манипулировать 18 независимыми переменными, стала предвестником бурного развития электронных вычислительных машин.Однако, дифференциальный анализатор Буша имел существенный недостаток – он занимал целую комнату и имел значительный вес.

<<МАРК – 1>> Большой толчок в развитии вычислительной техники дала вторая мировая война. Военным понадобился компьютер, которым стал “Марк-1” - первый в мире цифровой компьютер, изобретённый в 1944 г. профессором Айкнем. В нём использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. Размеры: 15 X 2,5 метра, 750000 деталей. Могла перемножить два 23-х разрядных числа за 4 секунды.

<<ЭНИАК>> В 1946 г. группой инженеров по заказу военного ведомства США был создан первый электронный компьютер - “Эниак”.Архитектуру разработали Джон Преспер Экерт и Джон Уильям Молчи. В качестве компонентной базы применялись вакуумные лампы. Всего комплекс включал 17468 ламп, 7200 кремниевых диодов, 1500 реле, 70000 резисторов и 10000 конденсаторов. Потребляемая мощность – 150 кВт. Быстродействие: 5000 операций сложения и 300 операций умножения в секунду. Размеры: 30 метров в длину, объём- 85 кубических метров, вес - 30 тонн.

<<ЭДСАК >> И <<ЮНИВАК>> «Эдсак»-первая машина с хранимой программой.

Была создана в Кембриджском университете в 1949г. Имела запоминающее устройство на 512 ртутных линиях задержки. Тактовая частота порядка 500 кГц. Время выполнения сложения было 0,07 мс, умножения 8,5 мс. Ввод информации осуществлялся с перфоленты, а вывод на пишущую машинку.

В 1951 г. создали машину “Юнивак” - первый серийный компьютер с хранимой программой. В этой машине впервые была использована магнитная лента для записи и хранения информации. На каждом сантиметре ленты хранилась информация в количестве 40 десятичных разрядов.

КАЛЬКУЛЯТОРЫ1820 год-Франция- Карл Ксавье Томас де Колмер построил первый механический компьютер – калькулятор – арифмометр.1874 год в России Вильгорд Однер работал над созданием арифмометра, с 1890 года счётные машины стали производится на заводе.1878год –Германия- наладила производство арифмометров.1913 год–Швеция- производится MADAS.

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ

Первое поколение ЭВМ приходится на 1946-1960 года. Основным элементом является электронная лампа, быстродействие составляет порядка 20000 операций в секунду, для каждой машины существует свой язык программирования. (“БЭСМ”,”Стрела”). Носителем информации является Перфокарта и перфолента.

БЭСМ – 2 Использовала электронные лампы (4000 ламп), а также полупроводниковые диоды (5000 диодов). ОЗУ на ферритных сердечниках (200000 ферритных сердечников). Выполняло 20000 операций в секунду. Применялось ОЗУ на 4096 45- разрядных слов.

1956 г. - разработана электронная вычислительная машина общего назначения БЭСМ-2.

БЭСМ-2 предназначена для численного решения широкого круга математических задач в вычислительных центрах и научно-исследовательских организациях.

Элементная база: двухламповые ячейки, на которых смонтированы различные схемы (триггеры, вентили, усилители и т. д.). ЭВМ БЭСМ-2 имела около 4 тыс. электронных ламп. Конструкция: ЭВМ БЭСМ-2 была собрана на трех основных стойках. Кроме того, имелись: стойка магнитного оперативного запоминающего устройства (МОЗУ), пульт управления, служащий для пуска и остановки машины, а также для контроля за ее работой.

Быстродействие: от 8 до 10 тысяч операций в секунду.

БЭСМ-2 оперировала с двоичными числами  с плавающей запятой, количество разрядов - 39, из них: цифровая часть числа - 32 разряда; знак числа - 1 разряд; порядок числа - 5 разрядов; знак порядка - 1 разряд. Диапазон чисел, с которыми оперирует машина, от 10-9 -10+9. Точность вычислений при вычислении с обычной точностью - 9 десятичных знаков, возможны вычисления с удвоенной точностью. Система команд - трехадресная.

Вид оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) -  на ферритовых сердечниках. Емкость ОЗУ - 2047 39-разрядных чисел. Время выборки одного числа из ОЗУ составляет 10 мкс. Внешние запоминающие устройства - магнитные барабаны и сменные магнитные ленты. Емкость запоминающего устройства на одном барабане не менее 5120 кодов. Скорость считывания или записи - 880 чисел в секунду.

Число лент - четыре. Емкость ленты не менее 40 000 кодов. Скорость считывания или запись с лент - 400 чисел в секунду. Магнитные ленты имеют как прямой, так и обратный ход. Рабочим является только прямой ход.

Ввод программы и исходных данных производится с перфоленты со скоростью 20 кодов в секунду. Печать  результатов на бумагу выполняется со скоростью до 20 чисел в секунду.

ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМВторое поколение ЭВМ приходится на 1959-1967 года. В 1960 г. в ЭВМ

были применены транзисторы, изобретённые в 1948 году, они были более надёжны, долговечны. Один транзистор способен заменить порядка 40 электронных ламп и работает с большей скоростью. В качестве носителей информации использовались магнитные ленты. (“Минск-2”, “Урал-14”).

ЦВМ <<РАЗДАН>> И РУТА 110

ЦВМ «Раздан», 1961 год

РУТА-110, 1967 год

<<ВЕСНА>>Создана в 1964 году. Быстродействие процессора составляет в среднем около 250000 операций в 1 секунду. Машинная память подразделяется на малую оперативную память на 32 триггерных регистра, основную оперативную память с временем обращения 1 мксек на ферритовых сердечниках, состоящую из 2 блоков ёмкостью по 1024 слова, и большую оперативную память, в состав которой входят 4 блока ёмкостью по 16384 слова. В качестве накопителей предусмотрено до 8 накопителей на магнитных барабанах (65000 слов на каждой) и до 32 накопителей на магнитной ленте (0,5-1 млн. слов на каждой). Ввод осуществляется с перфокарт, перфолент.

ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ

Первое поколение ЭВМ приходится на 1968-1980 года. Основным элементом являются интегральные схемы, которые получили широкое распространение. Одна интегральная схема способна заменить 1000 транзисторов. Появилась возможность обрабатывать параллельно несколько программ.

процессор 2436 накопитель

ЕС5612М

ЧЕТВЁРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ

Четвертое поколение ЭВМ приходится на 1980-1990 года. Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров. Центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма. (“Иллиак”,”Эльбрус”).

Пятое поколение создано на основе сверхбольших интегральных схем (СБИС), которые отличаются колоссальной плотностью размещения логических элементов на кристалле. Предполагается, что в будущем широко распространится ввод информации в ЭВМ с голоса, общения с машиной на естественном языке, машинное зрение, машинное осязание, создание интеллектуальных роботов и робототехнических устройств.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. На какое время приходятся первые попытки создания АВМ?

2. На базе каких элементов были построены первые ЭВМ?

3. В чём заключались недостатки первых ЭВМ?

4. Какое важное изобретение повлияло на последующее развитие ЭВМ?

5. Что из себя представляли первые персональные компьютеры?

6. Каково состояние рынка ПК и программного обеспечения на данный момент?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2001.Леонтьев В.П.-М.:ОЛМА-ПРЕСС,2001г.

2. Книга для чтения по информатике.- М., 2001г.

3. Журналы мир ПК за 2001-2004 года.

4. Острейковский В.А. «Информатика», Москва 2000.

5. Решетников В.Н., Сотников А.Н. «Информатика – что это», Москва 1989.

6. http://ru.wikipedia.org/wiki/Вычислительная_техника