Презентация „История на развитието на компютърните технологии. История на компютърните технологии - презентация Презентация по компютърни науки история на развитието на компютърните технологии
Тема на урока: История на развитието на компютърните технологииЦели на урока:
- Запознайте се с основните етапи от развитието на компютърните технологии.
- Проучете историята на развитието на местни и чуждестранни компютърни технологии.
- Компютри в пределектронната ера.
- 2. Първо поколение компютър.
- 3. Второ поколение компютър.
- 4. Трето поколение компютър.
- 5. Персонални компютри.
- 6. Съвременни суперкомпютри.
- Необходимостта от броене на предмети при хората възниква в праисторически времена. Най-старият метод за преброяване на обекти е сравняването на обекти от определена група (например животни) с обекти от друга група, играещи ролята на стандарт за броене. За повечето народи първият такъв стандарт са пръстите (броене на пръсти).
- Разширяващите се нужди от броене принудиха хората да използват други стандарти за броене (нарези на пръчка, възли на въже и др.).
- Всеки ученик е запознат с пръчките за броене, които са били използвани като стандарт за броене в първи клас.
- В древния свят при преброяване на големи количества предмети започва да се използва нов знак за обозначаване на определен брой от тях (за повечето народи - десет), например резба на друга пръчка. Първото изчислително устройство, което използва този метод, е сметалото.
- Древногръцкото сметало представлявало дъска, поръсена с морски пясък. В пясъка имаше вдлъбнатини, върху които с камъчета бяха отбелязани числа. Единият жлеб съответстваше на единици, другият на десетици и т.н. Ако при броенето в един жлеб бяха събрани повече от 10 камъчета, те се отстраняваха и едно камъче се добавяше към следващата цифра. Римляните подобряват сметалото, преминавайки от пясък и камъчета към мраморни дъски с изсечени жлебове и мраморни топки.
- Абак
- Тъй като икономическите дейности и социалните отношения стават по-сложни (парични плащания, проблеми с измерването на разстояния, време, площи и т.н.), възниква необходимостта от аритметични изчисления.
- За извършване на най-простите аритметични операции (събиране и изваждане) те започнали да използват сметалото, а след векове и сметалото.
- В Русия сметалото се появява през 16 век.
- Развитието на науката и технологиите изисква все по-сложни математически изчисления и през 19 век са изобретени механични сметачни машини - сумиращи машини. Аритмометрите могат не само да добавят, изваждат, умножават и делят числа, но и да запомнят междинни резултати, да отпечатват резултатите от изчисленията и т.н.
- Добавяща машина
- В средата на 19 век английският математик Чарлз Бабидж излага идеята за създаване на програмно управлявана изчислителна машина, която има аритметичен блок, контролен блок, както и входни и печатащи устройства.
- Чарлз Бабидж
- 26.12.1791 - 18.10.1871
- Аналитичната машина на Бабидж (прототипът на съвременните компютри) е създадена от ентусиасти от Лондонския научен музей въз основа на оцелели описания и чертежи. Аналитичната машина се състои от четири хиляди стоманени части и тежи три тона.
- Аналитичната машина на Бабидж
- Изчисленията са извършени от аналитичния двигател в съответствие с инструкциите (програмите), разработени от лейди Ада Лавлейс (дъщеря на английския поет Джордж Байрон).
- Графиня Лавлейс се счита за първия компютърен програмист, а езикът за програмиране ADA е кръстен на нея.
- Ада Лавлейс
- 10.12 1815 - 27.11.1852
- Програмите се записват на перфорирани карти чрез пробиване на дупки в дебели хартиени карти в определен ред. След това перфокартите бяха поставени в аналитичния двигател, който разчете местоположението на дупките и извърши изчислителни операции в съответствие с дадена програма.
- През 40-те години на 20 век започва работата по създаването на първите електронни компютри, в които вакуумните тръби заменят механичните части. Компютрите от първо поколение изискваха големи зали за разполагането им, тъй като използваха десетки хиляди вакуумни тръби. Такива компютри бяха създадени в единични екземпляри, бяха много скъпи и бяха инсталирани в най-големите изследователски центрове.
- През 1945 г. в САЩ е построен ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - електронен цифров интегратор и калкулатор), а през 1950 г. в СССР е създадена МЕСМ (Small Electronic Computing Machine).
- ENIAC
- МЕСМ
- Компютрите от първо поколение можеха да извършват изчисления със скорост от няколко хиляди операции в секунда, чиято последователност на изпълнение беше определена от програми. Програмите са написани на машинен език, чиято азбука се състои от два знака: 1 и 0. Програмите се въвеждат в компютъра с помощта на перфокарти или перфоленти, а наличието на дупка върху перфокартата съответства на знака 1 и липсата му – до знак 0.
- Резултатите от изчисленията се извеждат от печатащи устройства под формата на дълги поредици от нули и единици. Само квалифицирани програмисти, които разбираха езика на първите компютри, можеха да пишат програми на машинен език и да дешифрират резултатите от изчисленията.
- През 60-те години на 20 век се създават компютри от второ поколение на базата на нова елементна база - транзистори, които са десетки и стотици пъти по-малки по размери и тегло, по-висока надеждност и консумират значително по-малко електрическа енергия от вакуумните тръби. Такива компютри бяха произведени в малки серии и инсталирани в големи изследователски центрове и водещи висши учебни заведения.
- В СССР през 1967 г. влиза в експлоатация най-мощният в Европа компютър от второ поколение БЕСМ-6 (Голяма електронна изчислителна машина), който може да извършва 1 милион операции в секунда.
- BESM-6 използва 260 хиляди транзистора, устройства за външна памет на магнитна лента, както и буквено-цифрови печатащи устройства за извеждане на резултатите от изчисленията.
- Работата на програмистите при разработването на програми беше значително опростена, тъй като започна да се извършва с помощта на езици за програмиране на високо ниво (Algol, BASIC и др.).
- БЕСМ - 6
- От 70-те години на миналия век интегралните схеми започват да се използват като елементна база на компютри от трето поколение. Една интегрална схема (малка полупроводникова пластина) може да има хиляди транзистори, опаковани плътно един до друг, всеки с размерите на човешки косъм.
- Компютрите, базирани на интегрални схеми, станаха много по-компактни, бързи и по-евтини. Такива мини-компютри бяха произведени в големи серии и бяха достъпни за повечето научни институти и висши учебни заведения.
- Първият миникомпютър
- Развитието на високите технологии доведе до създаването на големи интегрални схеми - LSI, включващи десетки хиляди транзистори. Това направи възможно да започне производството на компактни персонални компютри, достъпни за масите.
- Първият персонален компютър беше Apple II („дядото“ на съвременните компютри Macintosh), създаден през 1977 г. През 1982 г. IBM започва да произвежда персонални компютри IBM PC („прародителите“ на съвременните IBM-съвместими компютри).
- Apple II
- Съвременните персонални компютри са компактни и имат хиляди пъти по-висока скорост в сравнение с първите персонални компютри (те могат да извършват няколко милиарда операции в секунда). Всяка година по света се произвеждат почти 200 милиона компютъра, достъпни за масовия потребител.
- Персоналните компютри могат да бъдат с различни конструкции: настолни, преносими (лаптопи) и джобни (длани).
- Съвременни компютри
- Това са многопроцесорни системи, които постигат много висока производителност и могат да се използват за изчисления в реално време в метеорологията, военното дело, науката и др.
Броене на пръсти Броенето на пръсти датира от древни времена и се среща под една или друга форма сред всички народи дори и днес. Известни средновековни математици препоръчват броенето на пръсти като спомагателен инструмент, позволяващ доста ефективни системи за броене.
Броене с предмети Например, народите от предколумбова Америка са имали силно развито броене на възли. Освен това системата от нодули служи и като вид хроники и летописи, имащи доста сложна структура. Използването му обаче изисква добро обучение на паметта. За да направи процеса на броене по-удобен, първобитният човек започна да използва други устройства вместо пръсти. Резултатите от броенето бяха записани по различни начини: нарязване, броене на пръчки, възли и др.
Сметало и сметало Броенето с помощта на групиране и пренареждане на предмети е предшественик на броенето на абака - най-развитото устройство за броене от древността, което е оцеляло до наши дни под формата на различни видове сметала. Абакът беше първото разработено изчислително устройство в историята на човечеството, чиято основна разлика от предишните методи на изчисление беше извършването на изчисления чрез цифри. Добре пригодено за извършване на операции събиране и изваждане, сметалото се оказва недостатъчно ефективно устройство за извършване на операции умножение и деление.
Логаритмите, въведени през 1614 г. от Дж. Напиер, имаха революционно въздействие върху цялото последващо развитие на изчислението, което беше значително улеснено от появата на редица логаритмични таблици, изчислени както от самия Напиер, така и от редица други калкулатори, известни по това време . Впоследствие се появиха редица модификации на логаритмични таблици. Въпреки това, в практическата работа използването на логаритмични таблици има редица неудобства, така че J. Napier, като алтернативен метод, предложи специални пръчки за броене (по-късно наречени пръчки на Napier), които направиха възможно извършването на операции за умножение и деление директно върху оригиналните номера. Napier базира този метод на метода на решетъчно умножение. Заедно с пръчките, Напиер предлага табло за броене за извършване на операциите умножение, деление, повдигане на квадрат и квадратен корен в двоични s.s., като по този начин предвижда предимствата на такава бройна система за автоматизиране на изчисленията. Логаритмите послужиха като основа за създаването на прекрасен изчислителен инструмент - плъзгача, който служи на инженери и техници по света повече от 360 години. Напиер пръчки и логаритмична линейка
През 1623 г. немският учен Вилхелм Шикард предлага своето решение, базирано на шестцифрен десетичен калкулатор, който също се състои от зъбни колела, предназначени да извършват събиране, изваждане, както и таблично умножение и деление. Първият действително внедрен и добре познат механичен цифровото изчислително устройство беше " Паскал ", създадено от френския учен Блез Паскал. Това беше устройство с шест или осем цифри, способно да събира и изважда десетични числа. Машина Chiccard и Pascal
1673 г. Тридесет години след Паскалина се появява „аритметичният инструмент“ на Готфрид Вилхелм Лайбниц – дванадесетразрядно десетично устройство за извършване на аритметични операции, включително умножение и деление. Краят на 18 век. Джоузеф Жакард създава програмно контролиран стан за тъкане с помощта на перфокарти. Гаспар дьо Прони разработва нова изчислителна технология на три етапа: разработване на числен метод, съставяне на програма за последователност от аритметични операции и извършване на изчисления чрез аритметични операции върху числа в съответствие с лявата програма.
Брилянтната идея на Бабидж е реализирана от Хауърд Айкен, американски учен, който създава първия релейно-механичен компютър в САЩ през 1944 г. Основните му блокове - аритметика и памет - бяха изпълнени на зъбни колела. Чарлз Бабидж разработва проект за аналитична машина, механичен универсален цифров компютър с програмно управление. Бяха създадени отделни машинни компоненти. Не беше възможно да се създаде цялата машина поради нейната обемистост. Аналитичната машина на Бабидж
В края на 19в. Създадени са по-сложни механични устройства. Най-важното от тях беше устройство, разработено от американеца Херман Холерит. Неговата уникалност се крие във факта, че той е първият, който използва идеята за перфокарти и изчисленията се извършват с помощта на електрически ток. През 1897 г. Холерит организира компания, която по-късно става известна като IBM. Машината на Херман Холерит Най-големите проекти по същото време са реализирани в Германия (К. Цузе) и САЩ (Д. Атанасов, Г. Айкен и Д. Щиблиц). Тези проекти могат да се считат за преки предшественици на мейнфрейм компютрите.
Gg. В Англия с участието на Алън Тюринг е създаден компютърът Colossus. Вече имаше 2000 вакуумни тръби. Машината е предназначена за дешифриране на радиограми на германския Вермахт Под ръководството на американеца Хауърд Ейкен, по поръчка и с подкрепата на IBM, е създаден Mark-1 - първият програмно управляван компютър. Изграден е на електромеханични релета, а програмата за обработка на данни се въвежда от перфолента. Колос и Марк-1
Първо поколение компютри 1946 – 1958 г Основният елемент е електронна тръба. Поради факта, че височината на стъклената лампа е 7 см, машините бяха огромни. На всеки 7-8 мин. една от лампите отказваше и тъй като имаше хиляди в компютъра, отне много време да се намери и смени повредена лампа. Въвеждането на числа в машините се извършваше с помощта на перфокарти, а софтуерният контрол се извършваше, например в ENIAC, с помощта на щепсели и въведени полета. След като всички лампи работят, инженерният персонал може да конфигурира ENIAC да направи нещо чрез ръчна промяна на кабелните връзки.
Машини от първо поколение Машини от това поколение: “BESM”, “ENIAC”, “MESM”, “IBM-701”, “Strela”, “M-2”, “M-3”, “Ural”, “Ural” -2”, “Минск-1”, “Минск-12”, “М-20”. Тези машини заемаха голяма площ и използваха много електричество. Производителността им не надвишава 23 хиляди операции в секунда, а RAM паметта им не надвишава 2 KB.
Второ поколение компютри 1959 – 1967 г Основният елемент са полупроводникови транзистори. Първият транзистор успя да замени ~40 вакуумни тръби и работи с висока скорост. Като носители на информация се използват магнитни ленти и магнитни ядра; появяват се високопроизводителни устройства за работа с магнитни ленти, магнитни барабани и първите магнитни дискове. Започва да се обръща голямо внимание на създаването на системен софтуер, компилатори и инструменти за въвеждане-изход.
Машини от второ поколение В СССР през 1967 г. влиза в експлоатация най-мощният компютър от второ поколение в Европа БЕСМ-6 (Високоскоростна електронна изчислителна машина 6). Също по същото време са създадени компютрите Минск-2 и Урал-14. Появата на полупроводникови елементи в електронните схеми значително увеличи капацитета на RAM, надеждността и скоростта на компютрите. Размерите, теглото и консумацията на енергия са намалели. Машините са били предназначени за решаване на различни трудоемки научни и технически проблеми, както и за управление на технологични процеси в производството.
Компютри от трето поколение 1968–1974 Основният елемент е интегрална схема. През 1958 г. Робърт Нойс изобретява малка силиконова интегрална схема, която може да побере десетки транзистори в малка площ. Една IC може да замени десетки хиляди транзистори. Един кристал върши същата работа като 30-тонен Ениак. И компютър, използващ IC, постига производителност в операции в секунда. В края на 60-те години се появи полупроводникова памет, която все още се използва в персоналните компютри като оперативна памет. През 1964 г. IBM обяви създаването на шест модела от семейството IBM 360 (System360), които станаха първите компютри от трето поколение.
Автомобили трето поколение. Машините от трето поколение имат усъвършенствани операционни системи. Имат възможности за мултипрограмиране, т.е. едновременно изпълнение на няколко програми. Много задачи по управление на паметта, устройствата и ресурсите започнаха да се поемат от операционната система или самата машина. Примери за машини от трето поколение са семействата IBM-360, IBM-370, ES EVM (Unified Computer System), SM EVM (Family of Small Computers) и др. Скоростта на машините в семейството варира от няколко десетки хиляди до милиони операции в секунда. Капацитетът на RAM достига няколкостотин хиляди думи.
Четвърто поколение компютър 1975 г. – до днес Основният елемент е голяма интегрална схема. От началото на 80-те години, благодарение на появата на персоналните компютри, компютърната технология стана широко разпространена и достъпна за обществеността. От структурна гледна точка машините от това поколение са многопроцесорни и многомашинни комплекси, работещи с обща памет и общо поле от външни устройства. Капацитетът на RAM е около 1 – 64 MB. "Елбрус" "Мак"
Персонални компютри Съвременните персонални компютри са компактни и имат хиляди пъти по-висока скорост в сравнение с първите персонални компютри (те могат да извършват няколко милиарда операции в секунда). Всяка година по света се произвеждат почти 200 милиона компютъра, достъпни за масовия потребител. Големите компютри и суперкомпютрите продължават да се развиват. Но сега те вече не са доминиращи, както бяха преди.
Перспективи за развитие на компютърните технологии. Молекулярните компютри, квантовите компютри, биокомпютрите и оптичните компютри трябва да се появят след около година. Компютърът на бъдещето ще направи живота на хората по-лесен и десетократно. Според учени и изследователи персоналните компютри ще се променят драстично в близко бъдеще, тъй като се разработват нови технологии, които никога не са били използвани досега.
Принципи на фон Нойман 1. Аритметично-логическа единица (извършва всички аритметични и логически операции); 2. Устройство за управление (което организира процеса на изпълнение на програми); 3. Запаметяващо устройство (памет за съхраняване на информация); 4.Входни и изходни устройства (позволява ви да въвеждате и извеждате информация).
1.Устройство за въвеждане на информация чрез натискане на бутони. 2. Устройство, с което можете да се свържете с интернет. 3. Устройство, което извежда информация от компютър на хартия. 4.Устройство за въвеждане на информация. 5. Устройство за извеждане на информация на екрана. 6.Устройство, което копира всякаква информация на компютър от хартия. КРЪСТОСЛОВИЦА
Източници на информация. 1.N.D. Угринович Информатика и ИКТ: учебник за 11. клас. – М.: БИНОМ. Лаборатория за знания, Виртуален музей на компютърните науки Виртуален музей на компютърните науки Уикипедия - виртуална енциклопедия
Хората се научиха да броят със собствените си пръсти. Когато това не беше достатъчно, се появиха най-простите устройства за броене. Особено място сред тях заема АБАК, получил широко разпространение в древния свят. Хората се научиха да броят със собствените си пръсти. Когато това не беше достатъчно, се появиха най-простите устройства за броене. Особено място сред тях заема АБАК, получил широко разпространение в древния свят. Изработването на сметало не е никак трудно, просто подредете дъска в колони или просто начертайте колони върху пясъка. На всяка колона беше присвоена стойност на числова цифра: единици, десетки, стотици, хиляди. Числата се обозначавали с набор от камъчета, черупки, клонки и др., подредени в различни колони - редици. Чрез добавяне или премахване на този или онзи брой камъчета от съответните колони беше възможно да се извърши събиране или изваждане и дори умножение и деление като повтарящо се събиране и изваждане, съответно. Изработването на сметало не е никак трудно, просто подредете дъска в колони или просто нарисувайте колони върху пясъка. На всяка колона беше присвоена стойност на числова цифра: единици, десетки, стотици, хиляди. Числата се обозначавали с набор от камъчета, черупки, клонки и др., подредени в различни колони - редици. Чрез добавяне или премахване на този или онзи брой камъчета от съответните колони беше възможно да се извърши събиране или изваждане и дори умножение и деление като повтарящо се събиране и изваждане, съответно.
Руското сметало е много подобно на принципа на сметалото. Вместо колони те имат хоризонтални водачи с кости. В Русия сметалото се използваше просто майсторски. Те са били незаменим инструмент за търговци, чиновници и чиновници. От Русия това просто и полезно устройство проникна в Европа. Руското сметало е много подобно на принципа на сметалото. Вместо колони те имат хоризонтални водачи с кости. В Русия сметалото се използваше просто майсторски. Те са били незаменим инструмент за търговци, чиновници и чиновници. От Русия това просто и полезно устройство проникна в Европа.
Първото механично изчислително устройство е изчислителна машина, построена през 1642 г. от изключителния френски учен Блез Паскал. Първото механично изчислително устройство е изчислителна машина, построена през 1642 г. от изключителния френски учен Блез Паскал. Механичният „компютър“ на Паскал можеше да събира и изважда. „Паскалина“, както се наричаше колата, се състоеше от комплект вертикално монтирани колела с отпечатани върху тях числа от 0 до 9. Когато колелото се завъртеше напълно, то се зацепи със съседното колело и го завъртя с едно деление. Броят на колелата определя броя на цифрите - например две колела позволяват да се брои до 99, три - до 999, а пет колела правят колата "познаваема" дори такива големи числа, като Броенето на Pascaline беше много просто . Механичният „компютър“ на Паскал можеше да събира и изважда. „Паскалина“, както се наричаше колата, се състоеше от комплект вертикално монтирани колела с отпечатани върху тях числа от 0 до 9. Когато колелото се завъртеше напълно, то се зацепи със съседното колело и го завъртя с едно деление. Броят на колелата определя броя на цифрите - например две колела позволяват да се брои до 99, три - до 999, а пет колела правят колата "познаваема" дори такива големи числа, като Броенето на Pascaline беше много просто .
През 1673 г. немският математик и философ Готфрид Вилхелм Лайбниц създава механично устройство за събиране, което не само събира и изважда, но също така умножава и дели. Машината на Лайбниц беше по-сложна от Паскалина. През 1673 г. немският математик и философ Готфрид Вилхелм Лайбниц създава механично устройство за събиране, което не само събира и изважда, но също така умножава и дели. Машината на Лайбниц беше по-сложна от Паскалина.
Колелата с цифри, сега задвижвани, имаха зъбци с девет различни дължини и изчисленията се правеха от съединителя на колелата. Леко модифицираните колела на Лайбниц станаха основата за масови изчислителни инструменти - аритмометри, които бяха широко използвани не само през 19 век, но и сравнително наскоро от нашите баби и дядовци. Колелата с цифри, сега задвижвани, имаха зъбци с девет различни дължини и изчисленията се правеха от съединителя на колелата. Леко модифицираните колела на Лайбниц станаха основата за масови изчислителни инструменти - аритмометри, които бяха широко използвани не само през 19 век, но и сравнително наскоро от нашите баби и дядовци. В историята на информатиката има учени, чиито имена, свързани с най-значимите открития в тази област, днес са известни дори на неспециалисти. Сред тях е английският математик от 19-ти век Чарлз Бабидж, който често е наричан „бащата на съвременните компютри“. През 1823 г. Бабидж започва да работи върху своя компютър, който се състои от две части: изчислителна и печатаща. Машината е предназначена да помогне на британския морски департамент да състави различни морски таблици. В историята на компютърната техника има учени, чиито имена, свързани с най-значимите открития в тази област, днес са известни дори на неспециалисти. Сред тях е английският математик от 19-ти век Чарлз Бабидж, който често е наричан „бащата на съвременните компютри“. През 1823 г. Бабидж започва да работи върху своя компютър, който се състои от две части: изчислителна и печатаща. Машината е предназначена да помогне на британския морски департамент да състави различни морски таблици.
Първата, изчислителната част на машината е почти завършена до 1833 г., а втората, печатната, е почти наполовина завършена, когато разходите надхвърлят лири стерлинги (около долара). Нямаше повече пари и работата трябваше да бъде затворена. Първата, изчислителната част на машината е почти завършена до 1833 г., а втората, печатната, е почти наполовина завършена, когато разходите надхвърлят лири стерлинги (около долара). Нямаше повече пари и работата трябваше да бъде затворена. Въпреки че машината на Бабидж не е завършена, нейният създател излага идеи, които са в основата на дизайна на всички съвременни компютри. Бабидж стига до извода, че една изчислителна машина трябва да има устройство за съхраняване на числа, предназначени за изчисления, както и инструкции (команди) за машината какво да прави с тези числа. Следващите една след друга команди се наричат „програма“ на компютъра, а устройството за съхраняване на информация се нарича „памет“ на машината. Въпреки това, съхраняването на числа дори с програма е само половината от битката. Основното е, че машината трябва да изпълнява операциите, посочени в програмата с тези числа. Бабидж разбра, че за това машината трябва да има специална изчислителна единица - процесор. На този принцип са проектирани съвременните компютри. Въпреки че машината на Бабидж не е завършена, нейният създател излага идеи, които са в основата на дизайна на всички съвременни компютри. Бабидж стига до извода, че една изчислителна машина трябва да има устройство за съхраняване на числа, предназначени за изчисления, както и инструкции (команди) за машината какво да прави с тези числа. Следващите една след друга команди се наричат „програма“ на компютъра, а устройството за съхраняване на информация се нарича „памет“ на машината. Въпреки това, съхраняването на числа дори с програма е само половината от битката. Основното е, че машината трябва да изпълнява операциите, посочени в програмата с тези числа. Бабидж разбра, че за това машината трябва да има специална изчислителна единица - процесор. На този принцип са проектирани съвременните компютри. Научните идеи на Бабидж плениха дъщерята на известния английски поет лорд Бабидж Научните идеи на Бабидж завладяха дъщерята на известния английски поет лорд Джордж Байрон - графиня Ада Августа Лъвлейс. По това време не е имало такива понятия като компютърно програмиране, но въпреки това Ада Ловлейс с право се счита за първия програмист в света - така сега се наричат хората, способни на Джордж Байрон - графиня Ада Августа Ловлейс. По това време не е имало такива понятия като компютърно програмиране, но въпреки това Ada Lovelace с право се счита за първия програмист в света - така сега се наричат хората, които могат да „обяснят“ задачите си на език, разбираем за машината. Факт е, че Бабидж не е оставил нито едно пълно описание на изобретената от него машина. Това направи един от неговите ученици в статия на френски език. Ада Лавлейс го превежда на английски, като добавя свои собствени програми, които машината може да използва за извършване на сложни математически изчисления. В резултат първоначалният обем на статията се утроява и Бабидж има възможността да демонстрира силата на своята машина. Много от понятията, въведени от Ada Lovelace в описанията на първите в света програми, се използват широко от съвременните програмисти. Един от най-модерните и модерни езици за компютърно програмиране - ADA - е кръстен на първия програмист в света. „обяснява“ своите задачи на машинно разбираем език. Факт е, че Бабидж не е оставил нито едно пълно описание на изобретената от него машина. Това направи един от неговите ученици в статия на френски език. Ада Лавлейс го превежда на английски, като добавя свои собствени програми, които машината може да използва за извършване на сложни математически изчисления. В резултат първоначалният обем на статията се утроява и Бабидж има възможността да демонстрира силата на своята машина. Много от понятията, въведени от Ada Lovelace в описанията на първите в света програми, се използват широко от съвременните програмисти. Един от най-модерните и модерни езици за компютърно програмиране - ADA - е кръстен на първия програмист в света.
Новите технологии на ХХ век се оказаха неразривно свързани с електричеството. Скоро след появата на вакуумните тръби, през 1918 г., съветският учен М. А. Бонч-Бруевич изобретява тръбен тригер - електронно устройство, способно да съхранява електрически сигнали. Новите технологии на ХХ век се оказаха неразривно свързани с електричеството. Скоро след появата на вакуумните тръби, през 1918 г., съветският учен М. А. Бонч-Бруевич изобретява тръбен тригер - електронно устройство, способно да съхранява електрически сигнали. Принципът на работа на спусъка е подобен на люлка с ключалки, монтирани в горните точки на люлката. Когато люлеенето достигне една горна точка, ключалката ще работи, люлеенето ще спре и те могат да останат в това стабилно състояние толкова дълго, колкото желаят. Резето ще се отвори - люлеенето ще се възобнови до друга горна точка, резето също ще работи тук, ще спре отново и така нататък - колкото пъти искате.
Смята се, че първите компютри са хиляди пъти по-бързи от механичните изчислителни машини, но са били много обемисти. Компютърът заемал помещение с размери 9 х 15 м, тежал около 30 тона и консумирал 150 киловата на час. Този компютър съдържаше около 18 хиляди вакуумни тръби. Смята се, че първите компютри са хиляди пъти по-бързи от механичните изчислителни машини, но са били много обемисти. Компютърът заемал помещение с размери 9 х 15 м, тежал около 30 тона и консумирал 150 киловата на час. Този компютър съдържаше около 18 хиляди вакуумни тръби.
Второто поколение електронни компютри дължи появата си на най-важното изобретение на електрониката на ХХ век - транзистора. Миниатюрното полупроводниково устройство направи възможно драстично намаляване на размера на компютрите и намаляване на консумацията на енергия. Скоростта на компютрите се е увеличила до милион операции в секунда. Второто поколение електронни компютри дължи появата си на най-важното изобретение на електрониката на ХХ век - транзистора. Миниатюрното полупроводниково устройство направи възможно драстично намаляване на размера на компютрите и намаляване на консумацията на енергия. Скоростта на компютрите се е увеличила до милион операции в секунда. Изобретяването през 1950 г. на интегрални схеми - полупроводникови кристали, съдържащи голям брой взаимосвързани транзистори и други елементи - направи възможно намаляването на броя на електронните елементи в компютъра стотици пъти. Компютрите от трето поколение, базирани на интегрални схеми, се появяват през 1964 г. Изобретяването през 1950 г. на интегрални схеми - полупроводникови кристали, съдържащи голям брой взаимосвързани транзистори и други елементи - направи възможно намаляването на броя на електронните елементи в компютъра стотици пъти. Компютрите от трето поколение, базирани на интегрални схеми, се появяват през 1964 г.
През юни 1971 г. за първи път е разработена много сложна универсална интегрална схема, наречена микропроцесор - най-важният елемент на компютрите от четвърто поколение. През юни 1971 г. за първи път е разработена много сложна универсална интегрална схема, наречена микропроцесор - най-важният елемент на компютрите от четвърто поколение.
Последната стъпка в еволюцията на цифровите изчислителни устройства (механичен тип) е направена от английския учен Чарлз Бабидж. Аналитичната машина, чийто проект той разработва през 1836-1848 г., е механичен прототип на компютри, появили се век по-късно. Трябваше да има същите пет основни устройства като в компютъра: аритметика, памет, управление, вход, изход. За аритметичното устройство C. Babbage използва зъбни колела, подобни на тези, използвани по-рано. Използвайки ги, C. Babbage възнамерява да изгради запаметяващо устройство от 1000 50-битови регистъра (50 колела във всеки!). Програмата за извършване на изчисления е написана на перфорирани карти (перфорирани), а върху тях са записани и оригиналните данни и резултатите от изчисленията. Броят на операциите, в допълнение към четири аритметични, включва операция за условен скок и операции с кодове на инструкции. Автоматичното изпълнение на изчислителната програма беше осигурено от управляващото устройство. Времето за събиране на две 50-битови десетични числа според изчисленията на учения е 1 s, а за умножение - 1 минута.
Аналитична машина (реконструкция)
Чарлз Бабидж нямаше време да завърши проекта, оставяйки след себе си модел и подробни чертежи.
Изчислителните програми за машината Babbage, съставени от дъщерята на Байрон Ада Августа Лавлейс, са поразително подобни на програмите, компилирани впоследствие за първите компютри. Неслучайно една прекрасна жена беше наречена първият програмист в света.
Ключови дати Около 3000 г. пр.н.е. - сметало в Китай. 1642 г - Първата механична сумираща машина на Паскал. 1694 г - Първата машина на Лайбниц. 1830 г – C. Babbage разработва първия програмируем компютър. 1867 г - Пишещата машина е изобретена. 1890 г – Изчислителна и аналитична машина на Холерит. 1930 г - Първият аналогов компютър на Буш. 1944 г - Първият цифров компютър на Aiken (MARK 1). 1946 г - Първият напълно електронен цифров компютър от Mauchli и Eckert (ENIAC). 1948 г - Транзисторът е изобретен. 1949 г - Завършена работа по първия компютър със запаметена програма.
Ключови дати 1951 г - Първият сериен компютър (UNIVAC). 1964 г - Появата на интегралните схеми. 1965 г - Първият мини-компютър - Създаване на големи интегрални схеми. 1977 г - Първият микрокомпютър на Возняк и Джобс, пуснат от APPLE през 1980 г. - Създаден е централен процесор на един силиконов чип - Появяват се свръхголеми интегрални схеми.
30 хиляди години пр.н.е При разкопки е открита така наречената „кост от Вестоница” с нарези. Позволява на историците да предполагат, че още тогава нашите предци са били запознати с основите на броенето.
VI-V век пр.н.е Историята на цифровите устройства трябва да започне със сметалото. Подобен инструмент е бил известен сред всички народи. Древногръцкото сметало (дъска или „саламинска дъска“, кръстена на остров Саламин в Егейско море) представлява дъска, поръсена с морски пясък. В пясъка имаше вдлъбнатини, върху които с камъчета бяха отбелязани числа. Единият жлеб отговаряше на единици, другият на десетици и т.н. Ако повече от 10 камъчета бяха събрани във всеки жлеб при броенето, те се отстраняваха и едно камъче се добавяше в следващия ред. Римляните подобряват сметалото, преминавайки от дървени дъски, пясък и камъчета към мраморни дъски с изсечени жлебове и мраморни топки.
Китайското сметало суан пан се състоеше от дървена рамка, разделена на горна и долна част. Пръчиците отговарят на колоните, а мънистата - на числата. За китайците броенето се основаваше не на десет, а на пет. Разделен е на две части: в долната част има по 5 семена на всеки ред, в горната част са по две. Така, за да поставят числото 6 на тези сметала, те първо поставят костта, съответстваща на петицата, и след това добавят единица към цифрата на единиците. Японците наричат същото устройство за броене на serobyan.
В Русия дълго време са броили по кости, поставени на купчини. Около 15-ти век „сметката от дъски“ става широко разпространена, очевидно внесена от западни търговци заедно с текстил. „Дъсковото сметало“ почти не се различаваше от обикновеното сметало и се състоеше от рамка с подсилени хоризонтални въжета, върху които бяха нанизани пробити костилки от слива или череша.
9 век от н.е Индийските учени направиха едно от най-важните открития в математиката. Те изобретиха позиционната бройна система, която сега използва целият свят. Когато пишат число, в което липсва каквато и да е цифра (например 101 или 1204), индийците казват думата „празно“ вместо името на числото. При запис на мястото на „празната“ цифра се поставя точка, а по-късно се начертава кръг. Арабските математици преведоха значението на думата „празно“ на собствения си език - казаха „sifr“ (цифра). Съвременната дума „нула“ се роди сравнително наскоро - по-късно от „цифра“. Произлиза от латинската дума "nihil" - "не".
Около 850 г. сл. Хр. Арабският учен и математик Мохамед бин Муса ал-Хорезми (от град Хорезъм на река Амударя) написа книга за общите правила за решаване на аритметични задачи с помощта на уравнения. Появата на термина „алгоритъм“ дължим на Мохамед бин Муса ал-Хорезми.
40-те години на 17 век. Блез Паскал (), най-великият учен в историята на човечеството - математик, физик, философ и теолог, създава през 1642г. първото механично устройство - събирателна машина, което позволява събиране и изваждане на числа в десетичната бройна система. Това беше система от взаимодействащи колела, всяко от които съответстваше на един знак от десетично число и съдържаше числата от 0 до 9. Когато колелото направи пълен оборот, следващото се измести с една цифра (това е подобно на принципа на ръчно сметало). Машината на Паскал можеше само да събира и изважда.
Краят на 17 век Механично устройство (1694 г.), което позволява не само добавяне на числа, но и тяхното умножаване, е изобретено от друг велик математик и философ - Готфрид Вилхелм Лайбниц. Изчислителната машина имаше големи възможности - извършваше всички аритметични действия. Той обаче беше твърде обемист и работеше бавно.
В края на 15-ти – началото на 16-ти век Леонардо да Винчи () създава 13-битово устройство за добавяне с пръстени с десет зъба. През 1969 г., използвайки чертежите на Леонардо да Винчи, американската компания за производство на компютри IBM създава работеща машина за рекламни цели.
Основата на машината, според описанието, се състои от пръти, на които са закрепени две зъбни колела, по-голямото от едната страна на пръта и по-малкото от другата. Тези пръти трябваше да бъдат разположени така, че по-малкото колело на единия прът да се зацепи с по-голямото колело на другия прът. В този случай по-малкото колело на втория прът се захваща с по-голямото колело на третия и т.н. Десет оборота на първото колело, според плана на автора, трябваше да доведат до един пълен оборот на второто, а десет оборота на второто - един оборот на третото и т.н. Цялата система, състояща се от 13 пръта със зъбни колела, трябваше да се задвижва от набор от тежести.
Чертежи и описания на такова устройство бяха открити сред двутомна колекция от ръкописи, известна като Codex Madrid по механика. Подобни рисунки са открити и в ръкописите на Codex Atlanticus.
Машината на Бабидж беше чисто механична и изискваше производството на голям брой високопрецизни части. Обектът остана незавършен поради липса на средства. След смъртта на Бабидж някои от неговите идеи са използвани за създаването на първите електромеханични изчислителни машини. До средата на 20 век. На такива машини правеха сложни счетоводни изчисления и обработваха статистически данни. Английският математик и изобретател Чарлз Бабидж работи повече от 40 години върху проекта за програмируем компютър, който той нарече аналитичен. Babbage притежаваше самата идея за програмиране на изчисления, както и метода за нейното изпълнение: въвеждане на програми в машината с помощта на перфокарти. Той беше първият, който въведе памет за междинни изчисления и също така предложи използването на двоичната бройна система в машината.
ноември 1991 г През ноември 1991 г. диференциалната машина на Чарлз Бабидж прави изчисления за първи път: тя е сглобена от служители на Музея на науката в Лондон. Машината се състои от 4000 части (без да броим механизма за отпечатване на резултата), направени от бронз и стомана, като цялата е била около 3 тона. Неговите размери са 2,1 x 3,4 x 0,5 m. Машината за разлики, която използва десетична бройна система, а не двоична, както в съвременните компютри, може да изчислява разлики от 7-ми ред и работи с помощта на дръжка, като е активен експонат в London Science. Музей.
Ада Августа Байрон, графиня на Ловлейс Ада Августа Байрон е родена на 10 декември 1815 г. (). Баща й, известният английски поет Джордж Гордън Байрон, посвети няколко трогателни реда на дъщеря си в „Поклонението на Чайлд Харолд“. Майка й Анабел Минбанк е наричана „принцесата на успоредниците“ заради страстта си към точните науки.
Първият компютър с общо предназначение през 1946 г., САЩ - ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) съдържаше вакуумни тръби и извършваше 5000 операции на събиране в секунда. (Броят на извършените операции за секунда - производителност).
Революция в света на компютрите През януари 1944 г. един от създателите на ENIAC, Джон Екерт, излага идеята за запаметена програма. Същността на тази революционна идея за компютърните технологии е, че „компютърните програми трябва да се съхраняват във вътрешната му памет заедно с изходните данни и междинните резултати от изчисленията“.
Личност в историята Американският математик и физик Джон фон Нойман () е родом от Будапеща. Този човек започва да се откроява с необичайните си способности много рано: на шестгодишна възраст той говори древногръцки, а на осем усвоява основите на висшата математика. Работи в Германия, но в началото на 30-те години решава да се установи в САЩ. Продължава на следващия слайд...
Личността в историята През 1945 г. е публикуван докладът на фон Нойман, в който той очертава основните принципи на конструкцията и компонентите на съвременния компютър. Именно благодарение на този доклад около година по-късно се появи статия, в която авторът, абстрахирайки се от вакуумни тръби и електрически вериги, успя да очертае, така да се каже, формалната организация на компютъра. Архитектурните принципи на компютърната организация, определени от фон Нойман, остават непроменени до края на 70-те години.
Струва си да се има предвид, че всички разработки на местни компютърни технологии са извършени по време на Студената война и са класифицирани като „секретни“. И така, класическата компютърна архитектура, сега наричана архитектура на фон Нойман, е разработена от S.A. Лебедев, както и И.С. Брук и Н.Я. Матюхин напълно независимо, включително един от друг.
Първият домашен компютър от 1951 г., СССР - МЕСМ (малка електронна изчислителна машина) съдържаше 6000 електронни тръби и извършваше 5000 операции на добавяне в секунда. Тази машина е разработена в Киев от група учени, ръководени от академик С. А. Лебедев. С. А. Лебедева. Един от първите компютри в света и първият в Европа с програма, съхранена в паметта.
BESM През 1952 г. (според някои източници през 1953 г.) в Москва - BESM (High-Speed Electronic Calculating Machine) - най-бързият компютър в Европа. "BESM" е семейство цифрови компютри с общо предназначение, насочени към решаване на сложни проблеми в науката и технологиите. Разработено в Института по прецизна механика и компютърни науки на Академията на науките на СССР.
Личността в историята Сергей Александрович Лебедев () е роден на 2 ноември 1902 г. В Нижни Новгород. Изключителен дизайнер, академик, създател на първия домашен електронен цифров компютър, както и на редица други компютри. От 1950г – Директор на Института по прецизна механика и компютърни науки.
Първият мини-компютър През 1965 г. е пуснат масово произвежданият мини-компютър PDP-8. До края на 60-те години са разработени PDP-10 и първият 16-битов миникомпютър PDP-11/20. IBM започва производството на първия компютър от фамилията System 370 През 1970 г. Intel пуска първия наличен в търговската мрежа чип с динамична памет. 1969 г. донесе особено важни резултати: тази година служителят на Intel Тед Хоф изобрети микропроцесора. През 1970 г. друг служител на Intel, Фредерико Феджин, започва работа по проектирането на микропроцесор. Година по-късно се появи първият в света четирибитов микропроцесор Intel 4004, съдържащ 2300 транзистора на чип, неговата тактова честота беше 108 kHz. Година по-късно Intel разработи осем-битов процесор 8008 за Computer Terminal Corp (тактова честота 108 kHz, 3500 транзистора, адресно пространство 16 KB).
Първият микропроцесор На 15 ноември 1971 г. мартианецът Едуард Хоф, работещ в Intel, построи интегрална схема, подобна по своите функции на централния процесор на голям компютър: появи се първият микропроцесор, по-късно наречен Intel 4004.Intel 4004.
Първият микропроцесор Intel 4004 имаше фантастични характеристики за времето си: 2300 транзистора на чип, 4-битова архитектура, 60 хиляди операции в секунда. Тактовата честота на процесора е 108 KHz. Вярно е, че самият термин "микропроцесор" започва да се използва едва през 1972 г.
Стъпка в развитието... Началото на 1980-те, Адам Осборн (GY, Англия) - първият "комерсиално успешен" преносим компютър.
Персонален компютър IBM През 1981 г. IBM представи персонален компютър на международния пазар, който завладя целия свят. Той въплъщава принципа на „отворената“ архитектура, което означава, че с подобряването на характеристиките на отделните компютърни устройства е възможно лесно да се заменят остарелите устройства с по-модерни. RAM – 640 KB Тип компютър – IBM PC/XT Процесор – Intel 8086 Тактова честота – 10 MHz
Личност в историята Гил Амдал (G) е главният дизайнер на легендарни машини като IBM 704, 709, 7090 и архитектът на третото поколение компютърна фамилия IBM 360.
Стъпка към развитието на третото поколение компютри В началото на 60-те години на миналия век беше очертана обща посока за развитие на компютърната елементна база, а именно тенденция към намаляване на размера, теглото, консумацията на енергия и повишаване на надеждността, което послужи за стимул за разработване и прилагане на така наречените „методи“ в производството на компютърни системи интегрирана технология“, което направи възможно преминаването от отделни диоди и транзистори към интегрални схеми и от второ поколение компютри към трето.
Първите представители на компютрите от трето поколение Първите представители на компютрите от трето поколение обикновено се считат за модели от семейството IBM 360 (System 360), чиято поява беше обявена от ръководството на IBM Corporation през 1964 г. Машините от това семейство можеха да се използват в много области; те бяха универсални компютри. В допълнение, различните модели бяха до голяма степен съвместими и тук вече трябва да говорим за преносимост на софтуера: програма, написана за един модел от семейството на IBM 360, трябваше да бъде подходяща за всеки друг негов модел почти без модификация. Продължава на следващия слайд...
Първите представители на компютри от трето поколение Разбира се, времето за изпълнение на програмата се промени, можеха да възникнат трудности поради липса на място в паметта, но имаше надежда, че при преминаване към нова машина няма да се наложи съществуващата програма. бъде изцяло преработен. Като цяло семейството IBM 360 оказа силно влияние върху целия ход на развитието на компютърните технологии.
Личността в историята Питър Нортън (роден на 14 ноември 1943 г.) е журналист, компютърен експерт и автор на редица книги за компютри. Създател на пакета помощни програми Norton Utilities и обвивката Norton Commander (влиза на пазара през 1986 г.). През 1982 г. Питър Нортън случайно изтрива файл от твърдия диск на своя компютър. Възстановяването на файла се оказа трудна и старателна задача. Сегашната ситуация обаче доведе до създаването на Norton програма, която е прототипът на днешните помощни програми.
Mulaslator FORmula TRANslator През ноември 1954 г. IBM публикува първия доклад, свързан със създаването на езика Fortran (FORmula TRANslator - преводач на формули и преводач). Ръководителят на екипа за разработка беше Джон Бекъс. В онези години компютърните науки се развиваха доста спонтанно и беше трудно да се планира нещо, така че създателите на Fortran нямаха представа колко широко признание ще получи създаденият от тях език.
Личност в историята Бил ГЕЙТС (роден през 1955 г.), американски предприемач и изобретател в областта на електронните компютри, председател и главен изпълнителен директор на водещата световна софтуерна компания Microsoft. През 1975 г., след като напуска Харвардския университет, където се подготвя да стане адвокат като баща си, Гейтс основава Microsoft със своя приятел от гимназията Пол Алън. Първата задача на новата компания беше да адаптира езика BASIC за използване в един от първите търговски микрокомпютри, Altair на Едуард Робъртс. През 1980 г. Microsoft разработи операционната система MS-DOS (Microsoft Disk Operation System) за първия IBM PC, който до средата на 80-те години се превърна в основната операционна система на американския пазар на микрокомпютри. След това Гейтс започва да разработва приложения за електронни таблици на Excel и Word, а до края на 80-те години Microsoft се превръща в лидер и в тази област.
Личност в историята През 1986 г., пускайки акциите на компанията за свободна продажба, Гейтс става милиардер на 31-годишна възраст. През 1990 г. компанията представи Windows 3.0, който замени вербалните команди с икони, избираеми с мишката, което направи компютъра много по-лесен за използване. В началото на 90-те Windows продаваше 1 милион копия на месец. До края на 90-те години около 90% от всички персонални компютри в света са оборудвани със софтуер на Microsoft. Работоспособността на Бил Гейтс, както и уникалната му способност да се включва ефективно в работата на всеки етап, са легендарни. Разбира се, Гейтс принадлежи към кохортата на най-необикновените бизнесмени от новото поколение. През 1995 г. той публикува книгата „Пътят към бъдещето“, която се превърна в бестселър. През 1997 г. той оглавява списъка на най-богатите хора в света.
