Презентація Історія розвитку обчислювальної техніки. Історія обчислювальної техніки - презентація Презентація з інформатики Історія розвитку обчислювальної техніки
Тема урока: Історія розвитку обчислювальної технікиЦілі уроку:
- Ознайомитись з основними етапами розвитку обчислювальної техніки.
- Вивчити історію розвитку вітчизняної та зарубіжної обчислювальної техніки.
- Обчислення у доелектронну епоху.
- 2. ЕОМ першого покоління.
- 3. ЕОМ другого покоління.
- 4. ЕОМ третього покоління.
- 5. Персональні комп'ютери.
- 6. Сучасні супер-ЕОМ.
- Потреба рахунку предметів у людини виникла ще за доісторичних часів. Найдавніший спосіб рахунку предметів полягав у зіставленні предметів певної групи (наприклад, тварин) з пердметами іншої групи, що грає роль лічильного зразка. У більшості народів першим таким зразком були пальці (рахунок на пальцях).
- Розширюються потреби у рахунку змусили людей використовувати інші рахункові зразки (зарубки на паличці, вузли на мотузці і т.д.).
- Кожен школяр добре знайомий з рахунковими паличками, які використовувалися як лічильний зразок у першому класі.
- У стародавньому світі за рахунку великих кількостей предметів для позначення певної їх кількості (у більшості народів - десяти) почали застосовувати новий знак, наприклад, зарубку на іншій паличці. Першим обчислювальним пристроєм, у якому став застосовуватися цей метод, став абак.
- Давньогрецький абак був посипану морським піском дощечку. На піску проводилися борозенки, на яких каменями позначалися числа. Одна борозенка відповідала одиницям, інша - десяткам і т. д. Якщо в якійсь борозенці за рахунку набиралося понад 10 камінчиків, їх знімали та додавали один камінчик до наступного розряду. Римляни вдосконалили абак, перейшовши від піску та каменів до мармурових дошок з виточеними жолобками та мармуровими кульками.
- Абак
- У міру ускладнення господарської діяльності та соціальних відносин (грошових розрахунків, завдань вимірювань відстаней, часу, площ тощо) виникла потреба в арифметичних обчисленнях.
- Для виконання найпростіших арифметичних операцій (складання та віднімання) стали використовувати абак, а після століть - рахунки.
- У Росії рахунки з'явилися у XVI столітті
- Розвиток науки і техніки вимагало проведення більш складних математичних розрахунків, і в XIX столітті були винайдені механічні рахункові машини - арифмометри. Арифмометри могли не лише складати, віднімати, множити та ділити числа, а й запам'ятовувати проміжні результати, друкувати результати обчислень тощо.
- Арифмометр
- У середині XIX століття англійський математик Чарльз Беббідж висунув ідею створення програмно керованої лічильної машини, що має арифметичний пристрій, пристрій керування, а також пристрої введення та друку.
- Чарльз Беббідж
- 26.12.1791 - 18.10.1871
- Аналітичну машину Беббіджа (прообраз сучасних комп'ютерів) за описами і кресленнями, що збереглися, побудували ентузіасти з Лондонського музею науки. Аналітична машина складається з чотирьох тисяч сталевих деталей та важить три тонни.
- Аналітична машина Беббіджа
- Обчислення проводилися Аналітичною машиною відповідно до інструкцій (програм), які розробила леді Ада Лавлейс (дочка англійського поета Джорджа Байрона).
- Графіню Лавлейс вважають першим програмістом, і на її честь названо мову програмування АДА.
- Ада Лавлейс
- 10.12 1815 - 27.11.1852
- Програми записувалися на перфокарти шляхом пробивання в певному порядку отворів у щільних паперових картках. Потім перфокарти поміщалися в Аналітичну машину, яка зчитувала розташування отворів та виконувала обчислювальні операції відповідно до заданої програми.
- У 40-ті роки XX століття розпочалися роботи зі створення перших електронно-обчислювальних машин, у яких на зміну механічним деталям прийшли електронні лампи. ЕОМ першого покоління вимагали свого розміщення великих залів, оскільки у яких використовувалися десятки тисяч електронних ламп. Такі ЕОМ створювалися в поодиноких екземплярах, коштували дуже дорого і встановлювалися у найбільших науково-дослідних центрах.
- У 1945 році в США був побудований ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - електронний числовий інтегратор та калькулятор), а в 1950 році в СРСР була створена МЕСМ (Мала Електронна Рахункова Машина)
- ENIAC
- МЕСМ
- ЕОМ першого покоління могли виконувати обчислення зі швидкістю кілька тисяч операцій на секунду, послідовність виконання яких задавалася програмами. Програми писалися машинною мовою, алфавіт якого складався з двох знаків: 1 і 0. Програми вводилися в ЕОМ за допомогою перфокарт або перфострічок, причому наявність отвору на перфокарті відповідало знаку 1, а його відсутність - знаку 0.
- Результати обчислень виводилися за допомогою друкувальних пристроїв у формі довгих послідовностей нулів та одиниць. Писати програми машинною мовою і розшифровувати результати обчислень могли лише кваліфіковані програмісти, котрі розуміли мову перших ЕОМ.
- У 60-ті роки XX століття були створені ЕОМ другого покоління, засновані на новій елементній базі - транзисторах, які мають у десятки та сотні разів менші розміри та масу, більш високу надійність та споживає значно меншу електричну потужність, ніж електронні лампи. Такі ЕОМ проводилися малими серіями та встановлювалися у великих науково-дослідних центрах та провідних вищих навчальних закладах.
- У СРСР 1967 року почала працювати найпотужніша у Європі ЕОМ другого покоління БЭСМ-6 (Велика Електронна Рахункова Машина), яка могла виконувати 1 мільйон операцій на секунду.
- У БЭСМ-6 використовувалося 260 тисяч транзисторів, пристрої зовнішньої пам'яті на магнітних стрічках, а також алфавітно-цифрові пристрої друку для виведення результатів обчислень.
- p align="justify"> Робота програмістів з розробки програм істотно спростилася, так як стала проводитися з використанням мов програмування високого рівня (Алгол, Бейсік та ін.).
- БЕСМ - 6
- Починаючи з 70-х років минулого століття, як елементну базу ЕОМ третього покоління стали використовувати інтегральні схеми. В інтегральній схемі (маленькій напівпровідниковій пластині) можуть бути щільно упаковані тисячі транзисторів, кожен з яких має розміри, які можна порівняти з товщиною людського волосся.
- ЕОМ на основі інтегральних схем стали набагато компактнішими, швидкодіючими і дешевими. Такі міні-ЕОМ проводилися великими серіями та були доступними більшості наукових інститутів та вищих навчальних закладів.
- Перша міні-ЕОМ
- Розвиток високих технологій призвів до створення великих інтегральних схем - ВІС, що включають десятки тисяч транзисторів. Це дозволило розпочати випуск компактних персональних комп'ютерів, доступних для масового користувача.
- Першим персональним комп'ютером був Аррле II («дідусь» сучасних комп'ютерів Macintosh), створений у 1977 році. У 1982 році фірма IBM приступила до виготовлення персональних комп'ютерів IВМ РС («дідусів» сучасних IВМ-сумісних комп'ютерів).
- Apple II
- Сучасні персональні комп'ютери компактні і мають у тисячі разів більшу швидкодію в порівнянні з першими персональними комп'ютерами (можуть виконувати кілька мільярдів операцій на секунду). Щорічно у світі виробляється майже 200 мільйонів комп'ютерів, доступних за ціною масового споживача.
- Персональні комп'ютери можуть бути різного конструктивного виконання: настільні, портативні (ноутбуки) та кишенькові (надолонники).
- Сучасні ПК
- Це багатопроцесорні комплекси, які дозволяють досягти дуже високої продуктивності та можуть застосовуватися для розрахунків у реальному часі у метеорології, військовій справі, науці тощо.
Рахунок на пальцях Пальцевий рахунок сягає корінням у давнину, зустрічаючись у тому чи іншому вигляді у всіх народів і в наші дні. Відомі середньовічні математики рекомендували як допоміжний засіб саме пальцевий рахунок, що допускає досить ефективні системи рахунку.
Рахунок за допомогою предметів Наприклад, у народів доколумбової Америки був дуже розвинений вузликовий рахунок. Більше того, система вузликів виконувала також роль свого роду хронік та літописів, маючи досить складну структуру. Однак використання її вимагало хорошого тренування пам'яті. Щоб зробити процес рахунку зручнішим, первісна людина почала використовувати замість пальців інші пристосування. Фіксація результатів рахунку проводилася різними способами: нанесення насічок, лічильні палички, вузлики та ін.
Абак і рахунки Рахунок за допомогою угруповання та перекладання предметів став попередником рахунку на абаку - найбільш розвиненому рахунковому приладі давнини, що зберігся донині у вигляді різного типу рахунків. Абак став першим розвиненим рахунковим приладом історія людства, основною відмінністю якого від попередніх способів обчислень було виконання обчислень за розрядами. Добре пристосований до виконання операцій складання та віднімання, абак виявився недостатньо ефективним приладом для виконання операцій множення та поділу.
Введені в 1614 р. Дж. Непером логарифми справили революціонізуючий впливом геть подальше розвиток рахунки, чому значною мірою сприяла поява цілого ряду логарифмічних таблиць, обчислених як самим Непером, і низкою інших відомих тоді обчислювачів. Згодом з'являється низка модифікацій логарифмічних таблиць. Однак, у практичній роботі використання логарифмічних таблиць має ряд незручностей, тому Дж. Непер як альтернативний метод запропонував спеціальні рахункові палички (названі згодом паличками Непера), що дозволяли робити операції множення та поділу безпосередньо над вихідними числами. В основу даного методу Непер поклав спосіб множення ґратами. Поряд з паличками Непер запропонував лічильну дошку для виконання операцій множення, розподілу, зведення в квадрат і вилучення квадратного кореня в двійковій с.с., передбачивши цим переваги такої системи числення для автоматизації обчислень. Логарифми послужили основою створення чудового обчислювального інструменту - логарифмічної лінійки, що понад 360 років служить інженерно-технічним працівникам усього світу. Палички Непера та логарифмічна лінійка
У 1623 р. німецький вчений Вільгельм Шиккард запропонував своє рішення на базі шестирозрядного десяткового обчислювача, що складався також із зубчастих коліс, розрахованого на виконання додавання, віднімання, а також табличного множення і поділу м. Першим реально здійсненим і відомим механічним цифровим обчислювальним пристроєм стала " Паскаля", створена французьким вченим Блезом Паскалем. Це був шести- або восьмирозрядний пристрій на зубчастих колесах, здатний підсумовувати та віднімати десяткові числа. Машина Шиккарда та Паскаля
1673 р. Через 30 років після "Паскаліни" з'явився "арифметичний прилад" Готфріда Вільгельма Лейбніца - дванадцятирозрядний десятковий пристрій для виконання арифметичних операцій, включаючи множення та поділ. Кінець XVIII ст. Жозеф Жаккард створює ткацький верстат із програмним керуванням за допомогою перфокарт. Гаспар де Проні розробляє нову технологію обчислень три етапи: розробка чисельного методу, складання програми послідовності арифметичних дій, проведення обчислень шляхом арифметичних операцій над числами відповідно до залишеної програмою.
Геніальну ідею Беббіджа здійснив Говард Айкен, американський вчений, який у 1944 р. створив першу в США релейно-механічну обчислювальну машину. Її основні блоки - арифметики та пам'яті були виконані на зубчастих колесах мм. Чарльз Беббідж розробляє проект Аналітичної машини – механічної універсальної цифрової обчислювальної машини з програмним керуванням. Було створено окремі вузли машини. Усю машину через її громіздкість створити не вдалося. Аналітична машина Беббіджа
Наприкінці ХІХ ст. Були створені складніші механічні пристрої. Найважливішим із них був пристрій, розроблений американцем Германом Холлерітом. Винятковість його полягала в тому, що в ньому вперше було вжито ідею перфокарт і розрахунки велися за допомогою електричного струму. У 1897 р. Холлерит організував фірму, яка надалі стала називатися IBM. Машина Германа Холлерита Найбільші проекти в цей же час були виконані в Німеччині (К. Цузе) та США (Д. Атанасов, Г. Айкен та Д. Стибліц). Дані проекти можна як прямих попередників універсальних ЕОМ.
РР. В Англії за участю Алана Т'юрінга була створена обчислювальна машина "Colossus". У ній було вже 2000 електронних ламп. Машина призначалася для розшифровки радіограм німецького Вермахту м. Під керівництвом американця Говарда Айкена, на замовлення та за підтримки фірми IBM створено Mark-1 - перший програмно-керований комп'ютер. Він був побудований на електромеханічних реле, а програма обробки даних вводилася з перфострічки. Colossus та Mark-1
ЕОМ першого покоління 1946 - 1958 р.р. Основний елемент – електронна лампа. Через те, що висота скляної лампи - 7см, машини були величезних розмірів. Кожні 7-8 хв. одна з ламп виходила з ладу, а так як у комп'ютері їх було тисяч, то для пошуку та заміни пошкодженої лампи потрібно дуже багато часу. Введення чисел у машини проводилося за допомогою перфокарт, а програмне управління здійснювалося, наприклад, в ENIAC, за допомогою штекерів та набірних полів. Коли всі лампи працювали, інженерний персонал міг налаштувати ENIAC на якесь завдання, змінивши вручну підключення проводів.
Машини першого покоління Машини цього покоління: "БЕСМ", "ENIAC", "МЕСМ", "IBM-701", "Стріла", "М-2", "М-3", "Урал", "Урал-2" , "Мінськ-1", "Мінськ-12", "М-20". Ці машини займали велику площу та використовували багато електроенергії. Їхня швидкодія не перевищувала 23 тис. операцій на секунду, оперативна пам'ять не перевищувала 2 Кб.
ЕОМ другого покоління 1959 - 1967 р.р. Основний елемент – напівпровідникові транзистори. Перший транзистор був здатний замінити ~ 40 електронних ламп і працює з великою швидкістю. Як носії інформації використовувалися магнітні стрічки та магнітні сердечники, з'явилися високопродуктивні пристрої для роботи з магнітними стрічками, магнітні барабани та перші магнітні диски. Велику увагу почали приділяти створенню системного програмного забезпечення, компіляторів та засобів введення-виводу.
Машини другого покоління У СРСР 1967 року почала працювати найпотужніша у Європі ЕОМ другого покоління БЭСМ-6 (Быстродействующая Електронна Рахункова Машина 6). Також у той же час були створені ЕОМ Мінськ-2, Урал-14. Поява напівпровідникових елементів в електронних схемах суттєво збільшила ємність оперативної пам'яті, надійність та швидкодію ЕОМ. Зменшилися розміри, маса та споживана потужність. Машини призначалися на вирішення різних трудомістких науково- технічних завдань, і навіть управління технологічними процесами у виробництві.
ЕОМ третього покоління 1968-1974 р.р. Основний елемент – інтегральна схема. В 1958 Роберт Нойс винайшов малу кремнієву інтегральну схему, в якій на невеликій площі можна було розміщувати десятки транзисторів. Одна ІВ здатна замінити десятки тисяч транзисторів. Один кристал виконує таку ж роботу, як і 30-ти тонний Еніак. А комп'ютер з використанням ІС досягає продуктивності операцій в секунд. Наприкінці 60-х років з'являється напівпровідникова пам'ять, яка і до цього дня використовується в персональних комп'ютерах як оперативна У 1964 р., фірма IBM оголосила про створення шести моделей сімейства IBM 360 (System360), що стали першими комп'ютерами третього покоління.
Машини третього покоління. Машини третього покоління мають найрозвиненіші операційні системи. Вони мають можливості мультипрограмування, тобто. одночасного виконання кількох програм. Багато завдань управління пам'яттю, пристроями та ресурсами стала брати на себе операційна система або безпосередньо сама машина. Приклади машин третього покоління - сімейства IBM-360, IBM-370, ЄС ЕОМ (Єдина система ЕОМ), СМ ЕОМ (Сімейство малих ЕОМ) та ін Швидкодія машин всередині сімейства змінюється від кількох десятків тисяч до мільйонів операцій на секунду. Місткість оперативної пам'яті досягає кількох сотень тисяч слів.
ЕОМ четвертого покоління 1975 – нині Основний елемент – велика інтегральна схема. З початку 80-х, завдяки появі персональних комп'ютерів, обчислювальна техніка стає масовою та загальнодоступною. З погляду структури машини цього покоління є багатопроцесорні і багатомашинні комплекси, що працюють на загальну пам'ять і загальне поле зовнішніх пристроїв. Місткість оперативної пам'яті порядку 1 - 64 Мбайт. «Ельбрус» «Макінтош»
Персональні комп'ютери Сучасні персональні комп'ютери компактні і мають у тисячі разів більшу швидкодію в порівнянні з першими персональними комп'ютерами (можуть виконувати кілька мільярдів операцій на секунду). Щорічно у світі виробляється майже 200 мільйонів комп'ютерів, доступних за ціною масового споживача. Великі комп'ютери та суперкомп'ютери продовжують розвиватися. Але тепер вони не домінують, як було раніше.
Перспективи розвитку комп'ютерної техніки. Приблизно у роки мають з'явитися молекулярні комп'ютери, квантові комп'ютери, біокомп'ютери та оптичні комп'ютери. Комп'ютер майбутнього полегшить та спростить життя людини ще в десятки разів. За словами вчених та дослідників, у найближчому майбутньому персональні комп'ютери кардинально зміняться, оскільки вже сьогодні ведуться розробки новітніх технологій, які раніше ніколи не застосовувалися.
Принципи фон Неймана 1.Арифметико-логічний пристрій (виконує всі арифметичні та логічні операції); 2.Пристрій управління (що організує процес виконання програм); 3.Запам'ятовуючий пристрій (пам'ять для зберігання інформації); 4.Пристрої введення та виведення (дозволяє вводити та виводити інформацію).
1.Пристрій для введення інформації за допомогою натискання кнопок. 2.Пристрій, за допомогою якого можна підключитися до Інтернету. 3.Пристрій, що виводить інформацію з комп'ютера на папір. 4.Пристрій для введення інформації. 5. Пристрій виведення інформації на екран. 6.Пристрій, що копіює будь-яку інформацію в комп'ютер з паперу. КРОЗВОРД
Джерела інформації. 1.Н.Д. Угрінович Інформатика та ІКТ: підручник для 11 класів. - М.: БІНОМ. Лабораторія знань Віртуальний музей обчислювальної техніки Віртуальний музей інформатики Вікіпедія - віртуальна енциклопедія
Люди вчилися рахувати, використовуючи власні пальці. Коли цього виявилося недостатньо, виникли найпростіші лічильні пристрої. Особливе місце серед них зайняв АБАК, який у стародавньому світі стала вельми поширеною. Люди вчилися рахувати, використовуючи власні пальці. Коли цього виявилося замало, виникли найпростіші лічильні пристрої. Особливе місце у тому числі зайняв АБАК, який у стародавньому світі стала вельми поширеною. Зробити абак зовсім нескладно, достатньо розливати стовпцями дощечку або просто намалювати стовпці на піску. Кожному зі стовпців присвоювалося значення розряду чисел: розряд одиниць, десятків, сотень, тисяч. Числа позначалися набором камінчиків, черепашок, гілочок тощо, що розкладаються за різними стовпцями – розрядами. Додаючи або прибираючи з відповідних стовпців ту чи іншу кількість камінців, можна було робити додавання або віднімання і навіть множення і поділ як багаторазове додавання і віднімання відповідно. Зробити абак зовсім нескладно, достатньо розливати стовпцями дощечку або просто намалювати стовпці на піску. Кожному зі стовпців присвоювалося значення розряду чисел: розряд одиниць, десятків, сотень, тисяч. Числа позначалися набором камінчиків, черепашок, гілочок тощо, що розкладаються за різними стовпцями – розрядами. Додаючи або прибираючи з відповідних стовпців ту чи іншу кількість камінців, можна було робити додавання або віднімання і навіть множення і поділ як багаторазове додавання і віднімання відповідно.
Дуже схожі на абак за принципом дії російських рахунків. Вони замість стовпців – горизонтальні напрямні з кісточками. На Русі рахунками користувалися просто віртуозно. Вони були незамінним інструментом торговців, прикажчиків, чиновників. З Росії цей простий і корисний прилад проник і до Європи. Дуже схожі на абак за принципом дії російських рахунків. Вони замість стовпців – горизонтальні напрямні з кісточками. На Русі рахунками користувалися просто віртуозно. Вони були незамінним інструментом торговців, прикажчиків, чиновників. З Росії цей простий і корисний прилад проник і до Європи.
Першим механічним лічильним пристроєм була лічильна машина, побудована в 1642 видатним французьким вченим Блезом Паскалем. Першим механічним лічильним пристроєм була лічильна машина, побудована в 1642 видатним французьким вченим Блезом Паскалем. Механічний «комп'ютер» Паскаля міг складати та віднімати. "Паскаліна" - так називали машину - складалася з набору вертикально встановлених коліс з нанесеними на них цифрами від 0 до 9. При повному обороті колеса воно зчіплялося з сусіднім колесом і повертало його на один поділ. Число коліс визначало число розрядів - так, два колеса дозволяли рахувати до 99, три - вже до 999, а п'ять коліс робили машину "знає" навіть такі великі числа як Вважати на "Паскаліні" було дуже просто. Механічний «комп'ютер» Паскаля міг складати та віднімати. "Паскаліна" - так називали машину - складалася з набору вертикально встановлених коліс з нанесеними на них цифрами від 0 до 9. При повному обороті колеса воно зчіплялося з сусіднім колесом і повертало його на один поділ. Число коліс визначало число розрядів - так, два колеса дозволяли рахувати до 99, три - вже до 999, а п'ять коліс робили машину "знає" навіть такі великі числа як Вважати на "Паскаліні" було дуже просто.
У 1673 році німецький математик і філософ Готфрід Вільгельм Лейбніц створив механічний лічильний пристрій, який не тільки складав і віднімав, а й множив і ділив. Машина Лейбниця була складнішою за «Паскаліну». У 1673 році німецький математик і філософ Готфрід Вільгельм Лейбніц створив механічний лічильний пристрій, який не тільки складав і віднімав, а й множив і ділив. Машина Лейбниця була складнішою за «Паскаліну».
Числові колеса, тепер зубчасті, мали зубці дев'яти різних довжин, і обчислення проводилися за рахунок зчеплення коліс. Саме кілька видозмінені колеса Лейбниця стали основою масових лічильних приладів – арифмометрів, якими широко користувалися не лише у ХIХ столітті, а й порівняно нещодавно наші дідусі та бабусі. Числові колеса, тепер зубчасті, мали зубці дев'яти різних довжин, і обчислення проводилися за рахунок зчеплення коліс. Саме кілька видозмінені колеса Лейбниця стали основою масових лічильних приладів – арифмометрів, якими широко користувалися не лише у ХIХ столітті, а й порівняно нещодавно наші дідусі та бабусі. Є в історії обчислювальної техніки вчені, чиї імена, пов'язані з найбільшими відкриттями в цій галузі, відомі сьогодні навіть нефахівцям. Серед них англійський математик ХІХ століття Чарльз Бебідж, якого часто називають «батьком сучасної обчислювальної техніки». У 1823 році Беббідж почав працювати над своєю обчислювальною машиною, що складалася з двох частин: обчислювальної та друкуючої. Машина призначалася на допомогу британському морському відомству для складання різних морехідних таблиць. Є в історії обчислювальної техніки вчені, чиї імена, пов'язані з найбільшими відкриттями в цій галузі, відомі сьогодні навіть нефахівцям. Серед них англійський математик ХІХ століття Чарльз Бебідж, якого часто називають «батьком сучасної обчислювальної техніки». У 1823 році Беббідж почав працювати над своєю обчислювальною машиною, що складалася з двох частин: обчислювальної та друкуючої. Машина призначалася на допомогу британському морському відомству для складання різних морехідних таблиць.
Перша, що обчислює частина машини, була майже закінчена до 1833 року, а другу, що друкує, вдалося довести майже до половини, коли витрати перевищили фунтів стерлінгів (близько доларів). Більше грошей не було і роботи довелося закрити. Перша, що обчислює частина машини, була майже закінчена до 1833 року, а другу, що друкує, вдалося довести майже до половини, коли витрати перевищили фунтів стерлінгів (близько доларів). Більше грошей не було і роботи довелося закрити. Хоча машина Беббіджа і не була закінчена, її автор висунув ідеї, які лягли в основу пристрою всіх сучасних комп'ютерів. Беббідж дійшов висновку – обчислювальна машина повинна мати пристрій для зберігання чисел, призначених для обчислень, а також вказівок (команд) машині про те, що робити з цими числами. Наступні одна за одною команди отримали назву "програми" роботи комп'ютера, а пристрій для зберігання інформації назвали "пам'яттю" машини. Проте зберігання чисел навіть разом із програмою – лише півсправи. Головне – машина повинна робити з цими числами вказані у програмі операції. Беббідж зрозумів, що для цього в машині має бути спеціальний обчислювальний блок – процесор. Саме за таким принципом і влаштовано сучасні комп'ютери. Хоча машина Беббіджа і не була закінчена, її автор висунув ідеї, які лягли в основу пристрою всіх сучасних комп'ютерів. Беббідж дійшов висновку – обчислювальна машина повинна мати пристрій для зберігання чисел, призначених для обчислень, а також вказівок (команд) машині про те, що робити з цими числами. Наступні одна за одною команди отримали назву "програми" роботи комп'ютера, а пристрій для зберігання інформації назвали "пам'яттю" машини. Проте зберігання чисел навіть разом із програмою – лише півсправи. Головне – машина повинна робити з цими числами вказані у програмі операції. Беббідж зрозумів, що для цього в машині має бути спеціальний обчислювальний блок – процесор. Саме за таким принципом і влаштовано сучасні комп'ютери. Наукові ідеї Беббіджа захопили дочку знаменитого англійського поета лорда Наукові ідеї Беббіджа захопили дочку знаменитого англійського поета лорда Джорджа Байрона - графиню Аду Август Лавлейс. У той час ще не було таких понять, як програмування для ЕОМ, проте Аду Лавлейс по праву вважають першим у світі програмістом - так зараз називають людей, здатних Джорджа Байрона - графиню Аду Августу Лавлейс. У той час ще не було таких понять, як програмування для ЕОМ, проте Аду Лавлейс по праву вважають першим у світі програмістом – так зараз називають людей, здатних «пояснити» зрозумілою машиною мовою її завдання. Справа в тому, що Беббідж не залишив жодного повного опису винайденої ним машини. Це зробив один із його учнів у статті французькою мовою. Ада Лавлейс переклала її англійською, додавши власні програми, за якими машина могла б проводити складні математичні розрахунки. В результаті початковий обсяг статті зріс утричі, а Беббідж отримав можливість продемонструвати міць своєї машини. Багато понять, введених Адою Лавлейс в описах тих перших у світі програм, широко користуються сучасні програмісти. На честь першого у світі програміста названо одну з найсучасніших та найдосконаліших мов комп'ютерного програмування – АДА. «пояснити» зрозумілою машиною мовою її завдання. Справа в тому, що Беббідж не залишив жодного повного опису винайденої ним машини. Це зробив один із його учнів у статті французькою мовою. Ада Лавлейс переклала її англійською, додавши власні програми, за якими машина могла б проводити складні математичні розрахунки. В результаті початковий обсяг статті зріс утричі, а Беббідж отримав можливість продемонструвати міць своєї машини. Багато понять, введених Адою Лавлейс в описах тих перших у світі програм, широко користуються сучасні програмісти. На честь першого у світі програміста названо одну з найсучасніших та найдосконаліших мов комп'ютерного програмування – АДА.
Новинки техніки ХХ століття виявилися нерозривно пов'язаними з електрикою. Незабаром після появи електронних ламп, 1918 року радянський учений М.А.Бонч-Бруєвич винайшов ламповий тригер – електронний пристрій, здатний запам'ятовувати електричні сигнали. Новинки техніки ХХ століття виявилися нерозривно пов'язаними з електрикою. Незабаром після появи електронних ламп, 1918 року радянський учений М.А.Бонч-Бруєвич винайшов ламповий тригер – електронний пристрій, здатний запам'ятовувати електричні сигнали. За принципом дії тригер схожий на гойдалку з клямками, встановленими у верхніх точках гойдання. Досягнуто гойдалки однієї верхньої точки - спрацює клямка, гойдання зупиниться, і в цьому стійкому стані вони можуть бути як завгодно довго. Відкриється клямка - гойдання відновиться до іншої верхньої точки, тут також спрацює клямка, знову зупинка, і так - скільки завгодно разів.
Перші комп'ютери вважали в тисячі разів швидше за механічні рахункові машини, але були дуже громіздкими. ЕОМ займала приміщення розміром 9 х 15 м, важила близько 30 тонн і споживала 150 кіловат на годину. У такій ЕОМ було близько 18 тисяч електронних ламп. Перші комп'ютери вважали в тисячі разів швидше за механічні рахункові машини, але були дуже громіздкими. ЕОМ займала приміщення розміром 9 х 15 м, важила близько 30 тонн і споживала 150 кіловат на годину. У такій ЕОМ було близько 18 тисяч електронних ламп.
Друге покоління електронних комп'ютерів завдячує своєю появою найважливішому винаходу електроніки ХХ століття – транзистору. Мініатюрний напівпровідниковий прилад дозволив різко зменшити габарити комп'ютерів та знизити споживану потужність. Швидкість комп'ютерів зросла до мільйона операцій на секунду. Друге покоління електронних комп'ютерів завдячує своєю появою найважливішому винаходу електроніки ХХ століття – транзистору. Мініатюрний напівпровідниковий прилад дозволив різко зменшити габарити комп'ютерів та знизити споживану потужність. Швидкість комп'ютерів зросла до мільйона операцій на секунду. У сотні разів скоротити кількість електронних елементів у комп'ютері дозволило винахід у 1950 році інтегральних мікросхем – напівпровідникових кристалів, що містять велику кількість з'єднаних між собою транзисторів та інших елементів. ЕОМ третього покоління на інтегральних мікросхемах з'явилися 1964 року. У сотні разів скоротити кількість електронних елементів у комп'ютері дозволило винахід у 1950 році інтегральних мікросхем – напівпровідникових кристалів, що містять велику кількість з'єднаних між собою транзисторів та інших елементів. ЕОМ третього покоління на інтегральних мікросхемах з'явилися 1964 року.
У червні 1971 року вперше розроблено дуже складну універсальну інтегральну мікросхему, названу мікропроцесором – найважливішим елементом комп'ютерів четвертого покоління. У червні 1971 року вперше розроблено дуже складну універсальну інтегральну мікросхему, названу мікропроцесором – найважливішим елементом комп'ютерів четвертого покоління.
Завершальний крок у еволюції цифрових обчислювальних пристроїв (механічного типу) зробив англійський вчений Чарльз Беббідж. Аналітична машина, проект якої він розробив у 1836-1848 роках, стала механічним прототипом ЕОМ, що з'явилися через століття. У ній передбачалося мати самі, що у ЕОМ, п'ять основних пристроїв: арифметичне, пам'яті, управління, введення, вывода. Для арифметичного пристрою Ч. Беббідж використовував зубчасті колеса, подібні до тих, що використовувалися раніше. На них Ч. Беббідж мав намір побудувати пристрій пам'яті з 1000 50-розрядних регістрів (по 50 коліс у кожному!). Програма виконання обчислень записувалася на перфокартах (пробивками), на них записувалися вихідні дані та результати обчислень. До операцій, крім чотирьох арифметичних, була включена операція умовного переходу та операції з кодами команд. Автоматичне виконання програми обчислень забезпечувалося пристроєм керування. Час складання двох 50-розрядних десяткових чисел становив, за розрахунками вченого, 1 с., множення – 1 хв.
Аналітична машина (реконструкція)
Чарльз Беббідж не встиг здійснити проект, залишивши макет та докладні креслення.
Програми обчислень на машині Беббіджа, складені дочкою Байрона Адою Августою Лавлейс, напрочуд схожі з програмами, складеними згодом для перших ЕОМ. Невипадково чудову жінку назвали першим програмістом світу.
Основні дати Близько 3000 років до нашої ери – рахунки в Китаї. 1642р. - Перша механічна підсумовуюча машина Паскаля. 1694р. - Перша машина Лейбниця. 1830р. – Ч. Беббіджем розроблено перший програмований комп'ютер. 1867р. - Винайдено друкарську машину. 1890р. - Рахунково-аналітична машина Холлеріта. 1930р. - перший аналоговий комп'ютер Буша. 1944р. – Перший цифровий комп'ютер Айкена (МАРК 1). 1946р. - Перший повністю електронний цифровий комп'ютер Моушлі та Еккерта (ЕНІАК). 1948р. - Винайдено транзистор. 1949р. - Завершено роботу над першим комп'ютером із програмою, що зберігається.
Основні дати 1951р. - Перша серійна ЕОМ (ЮНІВАК). 1964р. - поява інтегральних схем. 1965р. - Перший міні-комп'ютер е р. - Створення великих інтегральних схем. 1977р. - Перший мікрокомп'ютер Возняка та Джобса, випущений фірмою APPLE 1980р. - Створено центральний процесор на одному кремнієвому кристалі е р. - З'явилися надвеликі інтегральні схеми.
30 тис. років до н. Виявлено в розкопках так звану "вестоницьку кістку" із зарубками. Дозволяє історикам припустити, що вже тоді наші предки були знайомі із зачатками рахунку.
VI-V століття до н. Історію цифрових пристроїв розпочати слід з рахунків. Подібний інструмент був відомий у всіх народів. Давньогрецький абак (дошка або "саламінська дошка" на ім'я острова Саламін в Егейському морі) був посипаною морським піском дощечку. На піску проходили борозенки, на яких каменями позначалися числа. Одна борозенка відповідала одиницям, інша – десяткам тощо. Якщо в якійсь борозенці за рахунку набиралося понад 10 камінчиків, їх знімали та додавали один камінчик у наступному розряді. Римляни вдосконалили абак, перейшовши від дерев'яних дощок, піску та каменів до мармурових дощок з виточеними жолобками та мармуровими кульками.
Китайські рахунки суан-пан складалися з дерев'яної рамки, розділеної на верхні та нижні секції. Палички співвідносяться з колонками, а намистинки з числами. У китайців в основі рахунку лежала не десятка, а п'ятірка. Вона розділена на дві частини: у нижній частині кожному ряду розташовуються по 5 кісточок, у верхній частині - по дві. Таким чином, для того щоб виставити на цих рахунках число 6, спочатку ставили кісточку, відповідну п'ятірці, і потім додавали одну в розряд одиниць. У японців цей пристрій для рахунку носив назву сережан.
На Русі довгий час вважали за кісточками, які розкладаються в купки. Приблизно з XV століття набув поширення "дощаний рахунок", завезений, мабуть, західними купцями разом із текстилем. "Дощаний рахунок" майже не відрізнявся від звичайних рахунків і був рамкою з укріпленими горизонтальними мотузочками, на які були нанизані просвердлені сливові або вишневі кісточки.
ІХ століття н.е. Індійські вчені зробили одне з найважливіших у математиці відкриттів. Вони винайшли позиційну систему числення, якою тепер користується весь світ. При записі числа, в якому немає будь-якого розряду (наприклад, 101 або 1204), індійці замість назви цифри говорили слово "порожньо". Під час запису дома " порожнього " розряду ставили крапку, а пізніше малювали гурток. Арабські математики переклали слово "порожньо" за змістом своєю мовою - вони говорили "сифр" (цифра). Сучасне слово " нуль " народилося порівняно недавно - пізніше, ніж " цифра " . Воно походить від латинського слова "nihil" - "ніяка".
Приблизно 850 року н.е. арабський вчений математик Мухаммед бен Муса аль-Хорезмі (з міста Хорезма на річці Аму-Дар'я) написав книгу про загальні правила вирішення арифметичних завдань за допомогою рівнянь. Мухаммеду бен Муса аль-Хорезмі ми зобов'язані появі терміна "алгоритм".
40-ті роки XVII ст. Блез Паскаль (), найбільший вчений історія людства – математик, фізик, філософ і богослов, створив 1642г. перший механічний пристрій - підсумовує машину, яка дозволяла складати і віднімати числа в десятковій системі числення. Вона являла собою систему взаємодіючих коліщаток, кожне з яких відповідало одному розряду десяткового числа і містило цифри від 0 до 9. Коли коліщатко здійснювало повний оборот, наступне зрушувалося на одну цифру (це схоже на принцип ручних рахунків). Машина Паскаля вміла лише складати та віднімати.
Кінець XVII ст. Механічне пристрій (1694г.), що дозволяє як складати числа, а й множити їх, було винайдено іншим великим математиком і філософом – Готфридом Вільгельмом Лейбніцем. Рахункова машина мала великі можливості - виконувала всі арифметичні операції. Однак вона була надто громіздкою, а працювала повільно.
Кінець XV - початок XVI століття Леонардо да Вінчі () створив 13-розрядний підсумовуючий пристрій з десятизубними кільцями. У 1969 році за кресленнями Леонардо да Вінчі американська фірма IBM з виробництва комп'ютерів з метою реклами збудувала працездатну машину.
Основу машини за описом складають стрижні, на які кріпиться два зубчасті колеса, більше з одного боку стрижня, а менше - з іншого. Ці стрижні мали розташовуватися таким чином, щоб менше колесо на одному стрижні входило в зачеплення з великим колесом на іншому стрижні. У цьому менше колесо другого стрижня зчіплялося з великим колесом третього, тощо. Десять обертів першого колеса, за задумом автора, мали призводити одного повного оберту другого, а десять обертів другого - один оберт третього тощо. Вся система, що складалася з 13 стрижнів із зубчастими колесами, повинна була приводитися в рух набором вантажів.
Серед двотомних зборів рукописів, відомих як "Codex Madrid", присвячених механіці, були виявлені креслення та опис такого пристрою. Схожі малюнки також було знайдено і в рукописах Codex Atlanticus.
Машина Беббіджа була чисто механічною та вимагала виготовлення великої кількості високоточних деталей. Проект залишився незавершеним через брак фінансових коштів. Вже після смерті Беббіджа деякі його ідеї були використані під час створення перших електромеханічних лічильних машин. До середини XX ст. на таких машинах робили складні бухгалтерські розрахунки та обробляли статистичні дані. Англійський математик та винахідник Чарльз Беббідж понад 40 років працював над проектом програмованої обчислювальної машини, яку назвав аналітичною. Бэббиджу належала сама ідея програмування обчислень, і навіть спосіб її реалізації: введення програм у машину з допомогою перфокарт. Він вперше ввів пам'ять для проміжних обчислень, він запропонував використовувати в машині двійкову систему числення.
Листопад 1991р. У листопаді 1991 року різницева машина Чарльза Беббіджа вперше здійснила обчислення: вона була зібрана співробітниками Музею науки в Лондоні. Машина складається з 4000 деталей (не рахуючи механізму друку результату), виконана з бронзи та сталі, а весь склав близько 3-х тонн. Її габарити 2,1 х 3,4 х 0,5 м. Різнисна машина, в якій передбачено використання десяткової системи числення, а не двійкової, як у сучасних комп'ютерах, може обчислювати різниці 7-го порядку та працює за допомогою рукоятки, що є чинним експонатом лондонського Музею науки.
Ада Августа Байрон, графиня Лавлейс Ада Августа Байрон народилася 10 грудня 1815 (). Її батько, прославлений англійський поет Джордж Гордон Байрон, присвятив дочці кілька зворушливих рядків у «Паломництві Чайльда Гарольда». Її мати Аннабелль Мінбенк за захопленість точними науками називали «принцесою паралелограмів».
Перша універсальна ЕОМ 1946 р. США – ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) містила електронних ламп і виконувала 5000 операцій складання в секунду. (Кількість операцій, що виконуються в секунду - швидкодія).
Революція у світі комп'ютерів У січні 1944 року один із творців ENIACа Джон Еккерт висунув ідею програми, що зберігається. Суть цієї революційної для комп'ютерної техніки ідеї у цьому, що «програми ЕОМ мають зберігатися у її внутрішньої пам'яті поруч із вихідними даними та проміжними результатами обчислень».
Особистість в історії Американський математик і фізик Джон фон Нейман був родом з Будапешта. Своїми незвичайними здібностями ця людина стала виділятися дуже рано: у шість років він розмовляв давньогрецькою мовою, а у вісім освоїв основи вищої математики. Працював він у Німеччині, але на початку 1930-х років ухвалив рішення влаштуватися в США. Продовження на наступному слайді.
Особистість в історії У 1945 році була опублікована доповідь фон Неймана, в якій він намітив основні принципи побудови та компоненти сучасного комп'ютера. Саме завдяки цій доповіді, приблизно через рік, з'явилася стаття, де автор, відвернувшись від електронних ламп та електричних схем, зумів описати, так би мовити, формальну організацію комп'ютера. Архітектурні принципи організації ЕОМ, задані фон Нейманом, залишалися постійними до кінця 1970-х років.
Варто мати на увазі, що всі розробки вітчизняної обчислювальної техніки велися в період холодної війни та були закриті «секретно» грифом. Отже, класична архітектура комп'ютера, звана зараз архітектурою фон Неймана, була розроблена С.А. Лебедєвим, і навіть І.С. Бруком і Н.Я.Матюхиным абсолютно самостійно, зокрема і друг від друга.
Перша вітчизняна ЕОМ 1951 р., СРСР - МЕСМ (Мала Електронна Рахункова Машина) містила 6000 електронних ламп і виконувала 5000 операцій складання на секунду. Ця машина була розроблена у Києві групою вчених під керівництвом академіка С.А.Лебедєва. С.А.Лебедєва. Одна з перших у світі і перша в Європі ЕОМ із програмою, що зберігається в пам'яті.
БЭСМ У 1952 р. (за деякими даними 1953 р.) у Москві – БЭСМ (Швидкодіюча Електронна Рахункова Машина) – найшвидше діюча ЕОМ у Європі. "БЭСМ" - сімейство цифрових обчислювальних машин загального призначення, орієнтованих вирішення складних завдань науки і техніки. Розроблено в Інституті точної механіки та обчислювальної техніки АН СРСР.
Особистість історія Сергій Олександрович Лебедєв () народився 2 листопада 1902г. в Нижньому новгороді. Видатний конструктор, академік, творець першої вітчизняної електронної цифрової обчислювальної машини, а також низку інших ЕОМ. З 1950р. – директор Інституту точної механіки та обчислювальної техніки.
Перший міні-комп'ютер У 1965 був випущений масовий міні-комп'ютер PDP-8. До кінця 60-х були розроблені моделі PDP-10 та першого 16-розрядного міні-комп'ютера PDP-11/20. IBM починає випуск першого комп'ютера із сімейства System 370. У 1970-му Intel випустила першу доступну на ринку мікросхему динамічної пам'яті. Особливо важливі результати приніс 1969-й: цього року співробітник Intel Тед Хофф винайшов мікропроцесор. У 1970 році інший співробітник Intel Фредеріко Фагін розпочав роботи з проектування мікропроцесора. А через рік з'явився перший у світі чотирирозрядний процесор Intel 4004, що містить 2300 транзисторів на кристалі, його тактова частота становила 108 кГц. Ще через рік Intel розробила восьмирозрядний процесор 8008 для компанії Computer Terminal Corp (тактова частота 108 кГц, 3500 транзисторів, адресний простір 16 Кбайт).
Перший мікропроцесор 15 листопада 1971 року Маршіан Едвард Хофф, що працює у фірмі Intel, побудував інтегральну схему, аналогічну за своїми функціями центральному процесору великий ЕОМ: з'явився перший мікропроцесор, який пізніше отримав назву Intel 4004. Intel 4004.
Перший мікропроцесор Intel 4004 для свого часу мав фантастичні характеристики: 2300 транзисторів у кристалі, 4-бітна архітектура, 60 тис. операцій на секунду. Тактова частота процесора – 108 КГц. Щоправда, сам термін «мікропроцесор» став застосовуватися лише з 1972 року.
Крок у розвитку… Початок 1980-х років, Адам Осборн (р.р., Англія) – перший «успішний у комерційному відношенні» портативний комп'ютер.
Персональний комп'ютер IBM У 1981 році фірма IBM виставила на міжнародний ринок персональний комп'ютер, який завоював увесь світ. У ньому було втілено принцип " відкритої " архітектури, що означає, що з поліпшення показників окремих пристроїв ЕОМ можлива легка заміна застарілих пристроїв більш досконалі. Оперативна пам'ять – 640 Кбайт Тип комп'ютера – IBM PC/XT Процесор – Intel 8086 Тактова частота – 10 МГц
Особистість в історії Джил Амдал (р.) – головний конструктор легендарних машин, таких як IBM 704, 709, 7090 та архітектор комп'ютерного сімейства третього покоління IBM 360.
Крок до розвитку третього покоління ЕОМ На початку 1960-х років намітився загальний напрямок розвитку елементної бази комп'ютерів, а саме – тенденція зменшення розмірів, маси, споживаної потужності, підвищення надійності, що послужило стимулом до розробки та впровадження у виробництво комп'ютерних систем методів так званої « інтегральної технології», що дозволили перейти від окремих діодів та транзисторів до інтегральних схем та від другого покоління ЕОМ до третього.
Перші представники комп'ютерів ІІІ покоління Першими представниками комп'ютерів третього покоління зазвичай вважають моделі сімейства IBM 360 (System 360), про появу якого було оголошено керівництвом корпорації IBM у 1964 році. Машини цього сімейства могли застосовуватися у багатьох областях, вони були універсальними комп'ютерами. Крім того, різні моделі були значно сумісними, і тут слід було вже говорити про мобільність програмного забезпечення: програма, написана для однієї моделі сімейства IBM 360, повинна була майже без змін підходити для будь-якої іншої моделі. Продовження на наступному слайді.
Перші представники комп'ютерів III покоління Змінювалося, звичайно, час виконання програми, могли виникнути складності через брак місця в пам'яті, проте з'явилася надія, що при переході на нову машину програму, що вже є, не доведеться повністю переробляти. Загалом сімейство IBM 360 досить сильно вплинуло весь перебіг розвитку комп'ютерної техніки.
Особистість історія Пітер Нортон (народився 14 листопада 1943г.) –журналіст, комп'ютерний експерт, автор цілої низки книг про ПК. Автор набору сервісних програм Norton Utilities і оболонки Norton Commander (вийшла ринку в 1986г.). У 1982 році Пітер Нортон випадково стер потрібний файл із жорсткого диска свого ПК. Відновлення файлу виявилося складною і кропіткою справою. Однак ситуація, що склалася, призвела до того, що Нортон створив програму, яка є прообразом сьогоднішніх утиліт.
Mulaslator FORmula TRANslator У листопаді 1954 року компанія IBM випустила перший звіт, пов'язаний зі створенням мови Фортран (FORmula TRANslator – транслятор та перекладач формул). Керівником групи розробників був Джон Бекус. У ті роки інформатика розвивалася досить стихійно, і було щось планувати, отже творці Фортрана не підозрювали, яке широке визнання отримає створений ними мову.
Особистість історія Білл ГЕЙТС (народився 1955 р.), американський підприємець і винахідник у сфері електронно-обчислювальної техніки, голова і CEO провідної компанії у світі програмного забезпечення Microsoft. У 1975 році, покинувши Гарвардський університет, де він готувався стати правознавцем, як його батько, Гейтс спільно зі своїм шкільним товаришем Полом Алленом заснував компанію Microsoft. Першим завданням нової фірми стала адаптація мови Бейсік для використання в одному з перших комерційних мікрокомп'ютерів Альтаїрі Едварда Робертса. У 1980 році Microsoft розробила операційну систему MS-DOS (Microsoft Disk Operation System) для першого IBM PC, що стала до середини 1980-х основною операційною системою на американському ринку мікрокомп'ютерів. Потім Гейтс приступив до розробки прикладних програм електронних таблиць Excel і текстового редактора Word, і до кінця 1980-х Microsoft стала лідером у цій галузі.
Особистість в історії 1986 року, випустивши акції компанії у вільний продаж, Гейтс у віці 31 року став мільярдером. У 1990 році компанія представила оболонку Windows 3.0, в якій вербальні команди були замінені на піктограми, які обираються за допомогою «миші», що значно полегшило користування комп'ютером. На початку 1990-х років «Вікна» продавалися у кількості 1 мільйон копій на місяць. До кінця 1990-х років близько 90% всіх персональних комп'ютерів у світі були оснащені програмним забезпеченням Microsoft. Про працездатність Білла Гейтса, а також його унікальну якість ефективно включитися в роботу на будь-якому її етапі ходять легенди. Безумовно, Гейтс належить до когорти неабияких бізнесменів нової генерації. 1995 року він випустив книгу «Дорога в майбутнє», яка стала бестселером. У 1997 очолив список найбагатших людей у світі.
