Основные вехи истории создания компьютера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский государственный институт психологии и социальной работы

Факультет Психолого-социальной работы

Реферат

По дисциплине Информатика

Основные вехи истории создания компьютера

Выполнил студент I г.о.

Очной формы обучения

Бельских Алексей Викторович

Проверил

Авдеев Алексей Борисович

Санкт-Петербург

2013 г.

Сейчас компьютер является неотъемлемой частью большинства жителей планеты. Он есть почти в каждом доме, почти у каждого человека. Устройство, способное взять на себя большую часть сложной, аналитической, расчётной информации, позволило человеку экономить время, деньги, усилия. Уже начиная с древних времён человек пытался упростить, универсализовать счёт. И трудно себе представить какой долгий путь, параллельно человеку, прошёл компьютер, прежде чем обрести привычный нам вид. Всё началось так.

Абак -- счётная доска, применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с V века до н. э. в Древней Греции, Древнем Риме, выглядел следущим образом. Доска абака была разделена линиями на полосы, счёт осуществлялся с помощью размещённых на полосах камней или других подобных предметов. Камешек для греческого абака назывался псифос; от этого слова было произведено название для счёта -- псифофория, раскладывание камешков».

Счёты

Счёты -- простое механическое устройство для произведения арифметических расчётов, усовершенствованный аналог римского абака, являются одним из первых вычислительных устройств. Счёты представляют собой раму с нанизанными на спицы костяшками, обычно по 10 штук.

Каждый ряд костяшек представляет собой числовой разряд, причём вверх от прута с четырьмя костяшками разряд возрастает от единиц до сотен тысяч, а вниз -- уменьшается от десятых до тысячных. Максимальное значение для каждого ряда -- десять, умноженное на вес разряда. «Набор» числа осуществляется сдвиганием костяшек из правого края прута в левый. Таким образом, максимальное число, которое можно набрать на счётах с семью рядами целых чисел, составляет 11`111`111,110.

Арифмометр -- настольная (или портативная) механическая вычислительная машина, предназначенная для точного умножения и деления, а также для сложения и вычитания. Первая модель арифмометра была сконструирована в 150--100 г. до н. э. -- в Греции, известная как антикитерский механизм. Механизм содержал 37 бронзовых шестерён в деревянном корпусе, на котором были размещены циферблаты со стрелками и, по реконструкции, использовался для расчёта движения небесных тел. Другие устройства подобной сложности неизвестны в эллинистической культуре. В нём используется дифференциальная передача, которая, как ранее считалось, изобретена не раньше XVI века, а уровень миниатюризации и сложность сопоставимы с механическими часами XVIII века.

Антикитерский механизм

Спустя несколько веков стали предприниматься попытки воссоздания и совершенствования подобного устройства. В 1623 г. -- Вильгельм Шиккард изобрёл «вычислительные часы»; В1642 г. -- Блез Паскаль изобрёл «паскалину»; В 1672 г. -- Создан Калькулятор Лейбница -- первый в мире арифмометр. В 1672 году появилась двухразрядная, а в 1694 году -- двенадцатиразрядная машина. Практического распространения этот арифмометр не получил, так как был слишком сложен и дорог для своего времени; 1674 г. -- создана машина Морленда; 1820 г. -- Тома де Кольмар начал серийный выпуск арифмометров. В 50-е гг. XIX в. -- П.Л. Чебышев создал первый в России арифмометр.

В 1836 году английский инженер Чарльз Бэббидж сконструировал свою «Аналитическую машину». В ходе работы у Бэббиджа возникла идея создания универсальной вычислительной машины, которую он назвал аналитической и которая стала прообразом современного цифрового компьютера. В единую логическую схему Бэббидж увязал арифметическое устройство (названное им «мельницей»), регистры памяти, объединённые в единое целое («склад»), и устройство ввода/вывода, реализованное с помощью перфокарт трёх типов. Перфокарты операций переключали машину между режимами сложения, вычитания, деления и умножения. Перфокарты переменных управляли передачей данных из памяти в арифметическое устройство и обратно. Числовые перфокарты могли быть использованы как для ввода данных в машину, так и для сохранения результатов вычислений, если памяти было недостаточно.

ЭНИАК (англ. ENIAC, сокр. от Electronic Numerical Integrator and Computer -- Электронный числовой интегратор и вычислитель) -- первый электронный цифровой компьютер общего назначения, который можно было перепрограммировать для решения широкого спектра задач. Архитектуру компьютера начали разрабатывать в 1943 году Джон Преспер Экерт и Джон Уильям Мокли, учёные из Пенсильванского университета по заказу Лаборатории баллистических исследований Армии США для расчётов таблиц стрельбы. В отличие от созданного в 1941 году немецким инженером Конрадом Цузе комплекса Z3, использовавшего механические реле, в ЭНИАКе в качестве основы компонентной базы применялись вакуумные лампы.

Расчеты таблиц стрельбы в то время проводились вручную на настольных арифмометрах. Эту работу в Лаборатории выполняли особые клерки -- «компьютеры» -- в основном женщины. Таблицы стрельбы рассчитывались для каждого отдельного типа снаряда и орудия перед отправкой на фронт, и при различных комбинациях множества параметров. Расчет каждой траектории требовал примерно 750 операций. Один вычислитель был способен выполнить это расчет за 12 дней, а на вычисление всей таблицы потребовалось бы 4 года. Без этих таблиц артиллеристам просто невозможно было точно попасть в цель. 9 апреля 1943 года проект был представлен Баллистической Лаборатории на заседании Комиссии по науке. Проект обещал, что построенный компьютер будет вычислять одну траекторию за 5 минут. В середине июля 1944 года Мокли и Эккерт собрали два первых «аккумулятора» -- модули, которые использовались для сложения чисел. Соединив их вместе, они перемножили два числа 5 и 1000 и получили верный результат. Этот результат был продемонстрирован руководству Института и Баллистической Лаборатории и доказал всем скептикам, что электронный компьютер действительно может быть построен.

ЭНИАК

МЭСМ (Малая электронная счётная машина) -- первая в СССР и континентальной Европе электронно-вычислительная машина. При этом необходимо учитывать, что первые вычислительные машины, которые можно назвать компьютерами, в континентальной Европе появились в Германии. Но, так как они были релейными, то они, скорее, электротехнические вычислительные машины, чем электронные. Разрабатывалась лабораторией С. А. Лебедева (на базе киевского Института электротехники АН УССР) с конца 1948 года. Быстродействие более 100 операций в секунду. Первоначально машина была 16-разрядной, но затем разрядность была увеличена до 20.

БЭСМ-1

Разработка завершена осенью 1952 года. Известна также как БЭСМ Академии Наук (БЭСМ АН). Построена на электронных лампах (5000 ламп). Опытная эксплуатация -- с 1952 года. Быстродействие -- 8--10 тыс. оп./с. На 1953 год (октябрь -- международная конференция в Дармштадте) -- оказалась самой быстродействующей в Европе, но уступала по быстродействию и объёму памяти коммерческой американской IBM 701, поставки которой начались в декабре 1952 г.

БЭСМ-2

Усовершенствованный вариант БЭСМ-1, подготовленный для производства. Основные технические характеристики аналогичны характеристикам БЭСМ-1. 20 тысяч операций в секунду, ОЗУ на 2048 39-разрядных слов на ферритных сердечниках (200 000 ферритных сердечников). В машине содержалось 4 тыс. электронных ламп и 5 тыс. полупроводниковых диодов. Машина разработана и внедрена коллективами ИТМ и ВТ АН СССР и завода им. Володарского (г. Ульяновск). На одной из БЭСМ-2, в частности, был произведён расчёт траектории ракеты, доставившей вымпел СССР на Луну.

МЭСМ

IBM PC или IBM 5160 -- семейство персональных компьютеров корпорации IBM, второе поколение IBM PC. Представлено в марте 1983 на базе шестнадцатибитного (с восьмибитной шиной данных) процессора Intel 8088. Выпуск продолжался до 1986 года. В отличие от оригинального IBM PC включает установленный в системный блок MFM-жёсткий дискс интерфейсом ST-412, объёмом 10 Мбайт, ОЗУ ёмкостью 128 или 256 Кбайт с недокументированной возможностью расширения до 640 Кбайт, заменой микросхем памяти на материнской плате или расширения при помощи карт памяти, устанавливаемых в один из восьми (вместо пяти у модели 5150) разъемов шины ISA. Дисководы для гибких дисков стали двухсторонними, и их ёмкость удвоилась по сравнению с предыдущей моделью. Базовая конфигурация оснащалась монохромным (чёрно-белый) MDA или 16-цветным (с практической возможностью одновременно отображать лишь 4 разных цвета) CGA видеоадаптером. В более поздних модификациях использовался уже видеоадаптер EGA. В качестве базовой ОС использовалась PC-DOS 2.0.

Заключение

антикитерский электронный вычислительный компьютер

Компьютер, такой каким мы его привыкли видеть прошёл долгий путь от деревянных и костяных счёт до сложных аналитических машин, способных выполнять великое множество операция и умещаться в портфеле рядового школьника. «Всё течёт, всё изменяется». И компьютерные технологии совершенствовались и будут совершенствоваться, в угоду потребностям и желаниям человека.

Литература

1. Вычислительные машины, В.Н. Рязанкин, Г.П. Евстигнеев, Н.Н. Тресвятский. Часть 1.

2. Депман И.Я. История арифметики. М.: Просвещение, 1965, с. 79-88.

3. Каталог центрального бюро технической информации приборостроения и средств автоматизации; 1958.

4. Малиновский Б.Н. «История вычислительной техники в лицах» -- Киев: фирма «КИТ», ПТОО «А. С. К.», 1995. -- 384 с.

5. МЭСМ // Энциклопедия кибернетики. -- Киев: Наукова думка, 1974. -- Т. 2. -- С. 36. -- 623 с.

6. Организация и техника механизации учёта; Б. Дроздов, Г. Евстигнеев, В. Исаков; 1952.

7. Спасский И.Г. Происхождение и история русских счётов // Историко-математические исследования. -- М.: ГИТТЛ, 1952. -- № 5. -- С. 269-420.

8. Счётные машины; И.С. Евдокимов, Г.П. Евстигнеев, В.Н. Криушин; 1955.

Размещено на Allbest.ru