История развития вычислительной техники

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Березниковский филиал пермского государственного торгово-технологического колледжа

История развития вычислительной техники

г. Березники

2007 год

Содержание

автоматизация программирование вычислительный

Введение

1. История развития вычислительной техники

1.1 Простейшие счетные приспособления

1.2 Механические счетные приспособления

1.3 Первое вычислительное устройство

1.4 Возникновение программирования

2. Поколения ЭВМ

2.1 I поколение ЭВМ

2.2 II поколение ЭВМ

2.3 III поколение ЭВМ

2.4 IV поколение ЭВМ

Заключение

Список литературы

Введение

Слово «компьютер» означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Более 1500 лет тому назад для счета использовались счетные палочки, камешки и т.д.

В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике. Однако в 1971 году произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том, вне всякого сомнения, знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (штат Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем - персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до ученых и инженеров.

В конце XX века невозможно представить себе жизнь без персонального компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений.

1. История развития вычислительной техники

1.1 Простейшие счетные приспособления

В результате эволюции человека люди всегда пытались механизировать свой труд, но эта механика касалась в первую очередь физического труда. Были изобретены рычаг, колесо, различные механизмы. Однако развитие общества требовало механизировать и умственный труд.

Люди учились считать, используя собственные пальцы. Когда этого оказалось недостаточно, возникли простейшие счетные приспособления. Особое место среди них занял АБАК, получивший в древнем мире широкое распространение.

Сделать абак совсем несложно, достаточно разлиновать столбцами дощечку или просто нарисовать столбцы на песке. Каждому из столбцов присваивалось значение разряда чисел: разряд единиц, десятков, сотен, тысяч. Числа обозначались набором камешков, ракушек, веточек и т.п., раскладываемых по различным столбцам - разрядам. Добавляя или убирая из соответствующих столбцов то или иное количество камешков, можно было производить сложение или вычитание, и даже умножение и деление как многократное сложение и вычитание соответственно.

Очень похожи на абак по принципу действия русские счеты. В них вместо столбцов - горизонтальные направляющие с косточками. На Руси счетами пользовались просто виртуозно. Они были незаменимым инструментом торговцев, приказчиков, чиновников. Из России этот простой и полезный прибор проник и в Европу.

1.2 Механические счетные приспособления

Первым механическим счетным устройством была счетная машина, построенная в 1642 году выдающимся французским ученым Блезом Паскалем. Механический «компьютер» Паскаля мог складывать и вычитать. «Паскалина» - так называли машину - состояла из набора вертикально установленных колес с нанесенными на них цифрами от 0 до 9. При полном обороте колеса оно сцеплялось с соседним колесом и поворачивало его на одно деление. Число колес определяло число разрядов - так, два колеса позволяли считать до 99, три - уже до 999, а пять колес делали машину «знающей» даже такие большие числа как 99999. Считать на «Паскалине» было очень просто.

В 1673 году немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц создал механическое счетное устройство, которое не только складывало и вычитало, но и умножало и делило. Машина Лейбница была сложнее «Паскалины». Числовые колеса, теперь уже зубчатые, имели зубцы девяти различных длин, и вычисления производились за счет сцепления колес. Быстродействие этого устройства в том, что 2 числа умножалось за 16 секунд. Именно несколько видоизмененные колеса Лейбница стали основой массовых счетных приборов - арифмометров, которыми широко пользовались не только в ХIХ веке, но и сравнительно недавно наши дедушки и бабушки.

Следующий всплеск вычислительного устройства был в XIX веке - Томас изобрел арифмометр, Однер - колею с зубчаткой с переменным колебанием зубьев. Однерово колесо заложено в эл/счетчике, спидометре и т.д.

1.3 Первое вычислительное устройство

Бурное развитие электроники, автоматики, математической логики к 30-40 гг. XX века привело к созданию больших вычислительных машин, но принципы этих машин были сформулированы за долго до того, а именно английским ученым Чарльзом Беббиджем.

В 1823 году Бэббидж начал работать над своей вычислительной машиной, состоявшей из двух частей: вычисляющей и печатающей. Машина предназначалась в помощь британскому морскому ведомству для составления различных мореходных таблиц. Первая, вычисляющая, часть машины была почти закончена к 1833 году, а вторую, печатающую, удалось довести почти до половины, когда расходы превысили 17000 фунтов стерлингов (около 30000 долларов). Больше денег не было, и работы пришлось закрыть.

Хотя машина Бэббиджа и не была закончена, ее создатель выдвинул идеи, которые и легли в основу устройства всех современных компьютеров. Бэббидж пришел к выводу - вычислительная машина должна иметь устройство для хранения чисел, предназначенных для вычислений, а также указаний (команд) машине о том, что с этими числами делать. Следующие одна за другой команды получили название «программы» работы компьютера, а устройство для хранения информации назвали «памятью» машины. Однако хранение чисел даже вместе с программой - только полдела. Главное - машина должна производить с этими числами указанные в программе операции. Бэббидж понял, что для этого в машине должен быть специальный вычислительный блок - процессор. Именно по такому принципу и устроены современные компьютеры.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.4 Возникновение программирования

Научные идеи Бэббиджа увлекли дочь знаменитого английского поэта лорда Джорджа Байрона - графиню Аду Августу Лавлейс. В то время еще не было таких понятий, как программирование для ЭВМ, но, тем не менее, Аду Лавлейс по праву считают первым в мире программистом - так сейчас называют людей, способных «объяснить» на понятном машине языке ее задачи. Дело в том, что Бэббидж не оставил ни одного полного описания изобретенной им машины. Это сделал один из его учеников в статье на французском языке. Ада Лавлейс перевела ее на английский, добавив собственные программы, по которым машина могла бы производить сложные математические расчеты. В результате первоначальный объем статьи вырос втрое, а Бэббидж получил возможность продемонстрировать мощь своей машины. Многими понятиями, введенными Адой Лавлейс в описаниях тех первых в мире программ, широко пользуются современные программисты. В честь первого в мире программиста назван один из самых современных и совершенных языков компьютерного программирования - АДА.

2. Поколения ЭВМ

2.1 I поколение ЭВМ

5 июля 1943 года ученые Пенсильванского университета (конструкторы Моучли, Эккер) в США подписывают контракт, по которому они создают первый в мире электронный компьютер, известный под названием ЭНИАК. Ничего не значащее на русском языке название произошло от сокращения довольно длинного английского наименования Electronic Numeral Integrator And Computer - «электронный цифровой компьютер». 15 февраля 1946 года ЭНИАК официально ввели в строй.

Первые компьютеры считали в тысячи раз быстрее механических счетных машин (скорость счета до 20 000 операций в секунду), но были очень громоздкими. ЭВМ занимала помещение размером 9х15 м, весила около 30 тонн и потребляла 150 киловатт в час. В такой ЭВМ было около 18 тысяч электронных ламп.

Почти одновременно, в 1943 году, американец Говард Эйкен с помощью работ Бэббиджа на основе техники XX века - электромеханических реле - смог построить на одном из предприятий фирмы IBM легендарный гарвардский «Марк - 1» (а позднее еще и «Марк 2»). «Марк-1» имел в длину 15 метров и в высоту 2,5 метра, содержал 800 тысяч деталей, располагал 60 регистрами для констант, 72 запоминающими регистрами для сложения, центральным блоком умножения и деления, мог вычислять элементарные трансцендентные функции. Машина работала с 23-значными десятичными числами и выполняла операции сложения за 0,3 секунды, а умножения - за 3 секунды.

2.2 II поколение ЭВМ

Второе поколение электронных компьютеров обязано своим появлением важнейшему изобретению электроники ХХ века - транзистору. Миниатюрный полупроводниковый прибор позволил резко уменьшить габариты компьютеров и снизить потребляемую мощность. Быстродействие таких машин от 10 до 100 тысяч операций в секунду. Объем памяти увеличился в сотни раз по сравнению с машинами I поколения. Большое развитие получили устройства внешней памяти: магнитные барабаны, накопители на магнитных лентах. Во времена II поколения стали активно развиваться языки программирования высокого уровня: фортан, алгол, кобол.

2.3 III поколение ЭВМ

В сотни раз сократить число электронных элементов в компьютере позволило изобретение в 1950 году интегральных микросхем - полупроводниковых кристаллов, содержащих большое количество соединенных между собой транзисторов и других элементов. ЭВМ третьего поколения на интегральных микросхемах появились в 1964 году. В Советском Союзе начался выпуск машин ЕС ЭВМ (единая система ЭВМ).

2.4 IV поколение ЭВМ

В июне 1971 года была впервые разработана очень сложная универсальная интегральная микросхема, названная микропроцессором - важнейшим элементом компьютеров четвертого поколения. При соединении микропроцессора с устройствами ввода и вывода, внешней памятью получили новый тип компьютера - микроЭВМ, который отличался малогабаритностью. Появление ПК (персонального компьютера) связано с 2 американскими специалистами: Стива Джобса и Стива Возняка. В 1976 году появляется их первый серийный персональный компьютер - APPLE-1, в 1977г. - APPLE-2.

Персональный компьютер - это микроЭВМ с «дружественным» пользователю аппаратным и программным обеспечениями.

С 1980 года «законодателем моды» на рынке ПК становится американская фирма IBM. Машины этой серии получили название IBM PC. В конце 80 начале 90 г.г. популярность приобрели машины марки МАКИНТОШ.

Супер ЭВМ - от 100 млн до 100 млрд операций в секунду:

ILLAC

CRAY

CYBER

ЭЛЬБРУС - (отечественный многопроцессорный вычислительный комплекс).

Заключение

Современные персональные IВМ РС - совместимые компьютеры являются наиболее широко используемым видом компьютеров, их мощность постоянно увеличивается, а область применения расширяется. Эти компьютеры могут объединяться в сети, что позволяет десяткам и сотням пользователей легко обмениваться информацией и одновременно получать доступ к общим базам данных. Средства электронной почты позволяют пользователям компьютеров с помощью обычной телефонной сети посылать текстовые и факсимильные сообщения в другие города и страны и получать информацию из крупных банков данных. Глобальная система электронной связи Intеrnеt обеспечивает за крайне низкую цену возможность оперативного получения информации из всех уголков земного шара, предоставляет возможности голосовой и факсимильной связи, облегчает создание внутрикорпоративных сетей передачи информации для фирм, имеющих отделения в разных городах и странах.

Однако возможности IВМ РС - совместимых персональных компьютеров, по обработке информации все же ограничены, и не во всех ситуациях их применение оправдано.

Для понимания истории компьютерной техники рассмотренный реферат имеет, по крайней мере, два аспекта: первый - вся деятельность, связанная с автоматическими вычислениями, до создания компьютера ENIAC рассматривалась как предыстория; второй - развитие компьютерной техники определяется только в терминах технологии аппаратуры и схем микропроцессора.

Список литературы

1. Фигурнов В.Э., IBM PC для пользователя, М., «Инфра-М», 2000 г.

2. Фигурнов В.Э., IBM PC для пользователя. Краткий курс, М., «Инфра-М», 2001 г.

3. Гук М., Аппаратные средства IBM PC, С-Пб., «Питер», 2000 г.

4. Мир ПК, «ПК завтрашнего дня», № 3, 1996 г.

5. Домашний компьютер, «Краткий курс истории процессора Intel» № 6, 1996 г.

6. Computerworld Россия, «Транзистору - 50», № 46, 47, 48, 1997 г.

7. Компьютерра, «Кто был первым», № 46, 1996 г.

Размещено на Allbest.ru