Этапы развития ЭВМ с 1950 по наши дни

17

Институт экономики и культуры

Реферат

по дисциплине: Информатика.

на тему: Этапы развития ЭВМ с 1950-х по наши дни.

выполнила: студентка

факультет: юриспруденция

курс: 1-й курс

заочное отделение

Спицына Ирина Александровна

проверил:

Москва,2008

Содержание.

Введение……………………………………………………………………3

Компьютеры первого поколения…………………………………………3-4

Компьютеры второго поколения…………………………………………4

Компьютеры третьего поколения…………………………………………4-6

Компьютеры четвертого поколения………………………………………6-7

Компьютеры пятого поколения………………………………………….7-8

Поколение суперкомпьютеров…………………………………………...8-10

Современные компьютеры……………………………………………….10-11

Новые виды ПК……………………………………………………………11-12

Заключение………………………………………………………………..12-13

Литература. …………………………………………………………………14

Введение

Еще не так давно, всего несколько десятков лет назад, ЭВМ представляла собой целый комплекс огромных шкафов, занимавших несколько больших помещений. А всего и делала-то, что довольно быстро считала. Нужна была буйная фантазия журналистов, чтобы увидеть в этих гигантских арифмометрах «думающие агрегаты, и даже пугать людей тем, что ЭВМ вот-вот станут разумнее человека.

Тогдашняя переоценка возможностей человека объяснима.

ЭВМ прочно вошли в нашу производственную деятельность и в настоящее время нет необходимости доказывать целесообразность использования вычислительной техники в системах управления технологическими процессами, проектирования, научных исследований, административного управления, в учебном процессе, банковских расчетах, здравоохранении, сфере обслуживания и т.д.

При этом последние годы как за рубежом, так и в нашей стране характеризуются резким увеличением производства мини- и микро-ЭВМ (персональные ЭВМ)

На основе мини и персональных ЭВМ можно строить локальные сети ЭВМ, что позволяет решать сложные задачи по управлению производством.

Исследования показали, что из всей информации, образующейся в организации, 60-80% используется непосредственно в этой же организации, циркулируя между подразделениями и сотрудниками, и только оставшаяся часть в обобщенном виде поступает в министерства и ведомства. Это значит, что средства вычислительной техники, рассредоточенные по подразделениям и рабочим местам, должны функционировать в едином процессе, а сотрудникам организации должна быть поставлена возможность общения с помощью абонентских средств между собой, с единым или распределенным банком данных. Одновременно должна быть обеспечена высокая эффективность использования вычислительной техники.

Решению этой задачи в значительной степени способствовало появление микроэлектронных средств средней и большой степени интеграции, персональных ЭВМ, оборудования со встроенными микропроцессорами.

Компьютеры первого поколения.

Первое поколение.(1945-1954) - компьютеры на электронных лампах. Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко требовали для себя отдельных зданий, давно стали легендой.

Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон - создатель теории информации, Алан Тьюринг - математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, - кибернетика, наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер.

Компьютеры второго поколения.

Во втором поколении компьютеров (1955-1964) вместо электронных ламп использовались транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу.

Но главные достижения этой эпохи принадлежат к области программ. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Тогда же были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров; программирование, оставаясь наукой, приобретает черты ремесла.

Соответственно расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризовали свою бухгалтерию, предвосхищая моду на двадцать лет.

Компьютеры третьего поколения.

В третьем поколении ЭВМ (1965-1974) впервые стали использоваться интегральные схемы - целые устройства и узлы из десятков и сотен транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами). В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по всей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной. После появления транзисторов наиболее трудоемкой операцией при производстве компьютеров было соединение и спайка транзисторов для создания электронных схем. Но в 1959 г. Роберт Нойс (будущий основатель фирмы Intel) изобрел способ, позволяющий создавать на одной пластине кремния транзисторы и все необходимые соединения между ними. Полученные электронные схемы стали называться интегральными схемами, или чипами. В 1968 г. фирма Burroughs выпустила первый компьютер на интегральных схемах, а в 1970 г. фирма Intel начала продавать интегральные схемы памяти. В дальнейшем количество транзисторов, которое удавалось разместить на единицу площади интегральной схемы, увеличивалось приблизительно вдвое каждый год, что и обеспечивает постоянное уменьшение стоимости компьютеров и повышение быстродействия.

В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ - серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM, на основе которого в СССР была разработана серия ЕС ЭВМ.

Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры - небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Известное семейство миникомпьютеров PDP фирмы Digital Equipment послужило прототипом для советской серии машин СМ.

Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственной маленькой детальке большинство компонентов компьютера - что и сделала в 1971 г. фирма Intel, выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только-только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию - ведь микропроцессор является сердцем и душой нашего с вами персонального компьютера.

Но и это еще не все - поистине, рубеж 60-х и 70-х годов был судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть - зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 г. одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С ("Си"), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение.

Компьютеры четвертого поколения.

К сожалению, дальше стройная картина смены поколений нарушается. Обычно считается, что период с 1975 по 1985 гг. принадлежит компьютерам четвертого поколения. Однако есть и другое мнение - многие полагают, что достижения этого периода не настолько велики, чтобы считать его равноправным поколением. Сторонники такой точки зрения называют это десятилетие принадлежащим "третьему-с половиной" поколению компьютеров, и только с 1985 г., по их мнению, следует отсчитывать годы жизни собственно четвертого поколения, здравствующего и по сей день.

Так или иначе, очевидно, что начиная с середины 70-х все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, - прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров.

И, конечно же, самое главное - что с начала 80-х, благодаря появлению персональных компьютеров, вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Складывается парадоксальная ситуация: несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры по-прежнему во всех отношениях отстают от больших машин, львиная доля новшеств последнего десятилетия - графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети - обязаны своим появлением и развитием именно этой "несерьезной" технике. Большие компьютеры и суперкомпьютеры, конечно же, отнюдь не вымерли и продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют на компьютерной арене, как было раньше.

Компьютеры пятого поколения.

Основные требования к компьютерам 5-го поколения: Создание развитого человеко-машинного интерфейса (распознавание речи, образов); Развитие логического программирования для создания баз знаний и систем искусственного интеллекта; Создание новых технологий в производстве вычислительной техники; Создание новых архитектур компьютеров и вычислительных комплексов.

Новые технические возможности вычислительной техники должны были расширить круг решаемых задач и позволить перейти к задачам создания искусственного интеллекта. В качестве одной из необходимых для создания искусственного интеллекта составляющих являются базы знаний (базы данных) по различным направлениям науки и техники. Для создания и использования баз данных требуется высокое быстродействие вычислительной системы и большой объем памяти. Универсальные компьютеры способны производить высокоскоростные вычисления, но не пригодны для выполнения с высокой скоростью операций сравнения и сортировки больших объемов записей, хранящихся обычно на магнитных дисках. Для создания программ, обеспечивающих заполнение, обновление баз данных и работу с ними, были созданы специальные объектно ориентированные и логические языки программирования, обеспечивающие наибольшие возможности по сравнению с обычными процедурными языками. Структура этих языков требует перехода от традиционной фон-неймановской архитектуры компьютера к архитектурам, учитывающим требования задач создания искусственного интеллекта.

Поколения суперкомпьютеров.

К классу суперкомпьютеров относят компьютеры, которые имеют максимальную на время их выпуска производительность, или так называемые компьютеры 5-го поколения.

Первые суперкомпьютеры появились уже среди компьютеров второго поколения (1955 - 1964, см. компьютеры второго поколения), они были предназначены для решения сложных задач, требовавших высокой скорости вычислений. Это LARC фирмы UNIVAC, Stretch фирмы IBM и "CDC-6600" (семейство CYBER) фирмы Control Data Corporation, в них были применены методы параллельной обработки (увеличивающие число операций, выполняемых в единицу времени), конвейеризация команд (когда во время выполнения одной команды вторая считывается из памяти и готовится к выполнению) и параллельная обработка при помощи процессора сложной структуры, состоящего из матрицы процессоров обработки данных и специального управляющего процессора, который распределяет задачи и управляет потоком данных в системе. Компьютеры, выполняющие параллельно несколько программ при помощи нескольких микропроцессоров, получили название мультипроцессорных систем.

Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами - векторами и матрицами. В них встроены векторные регистры и параллельный конвейерный механизм обработки. Если на обычном процессоре программист выполняет операции над каждым компонентом вектора по очереди, то на векторном - выдаёт сразу векторные команды

До середины 80-х годов в списке крупнейших производителей суперкомпьютеров в мире были фирмы Sperry Univac и Burroughs. Первая известна, в частности, своими мэйнфреймами UNIVAC-1108 и UNIVAC-1110, которые широко использовались в университетах и государственных организациях.

После слияния Sperry Univac и Burroughs объединенная фирма UNISYS продолжала поддерживать обе линии мэйнфреймов с сохранением совместимости снизу вверх в каждой. Это является ярким свидетельством непреложного правила, поддерживавшего развитие мэйнфреймов - сохранение работоспособности ранее разработанного программного обеспечения.

В мире суперкомпьютеров известна и компания Intel. Многопроцессорные компьютеры Paragon фирмы Intel в семействе многопроцессорных структур с распределенной памятью стали такой же классикой, как компьютеры фирмы Cray Research в области векторно-конвейерных суперкомпьютеров.

В наше время, время всеобщей компьютеризации, во всем мире неуклонно происходит увеличение доли людей, работающих в информационной сфере в сравнении с производственной. Так, например, в США сто лет назад, в информационной сфере было занято 5% работающих и в производственной - 95%, а на сегодняшний день это соотношение приближается к 50 на 50, причем подобное перераспределение людей продолжается. Автоматизация и компьютеризация информационной сферы, в общем отстает от автоматизации производственной сферы. Теперь для человека уже недостаточно того, что ЭВМ быстро и точно решает самые сложные расчетные задачи, сегодня человеку становится необходимой помощь ЭВМ для быстрой интерпретации, семантического анализа огромного объема информации. Эти задачи мог бы решить так называемый “искусственный интеллект”. Вопрос о создании искусственного интеллекта возник почти одновременно с началом компьютерной революции. Но на пути его создания встает много вопросов: принципиальная возможность создания искусственного интеллекта на основе компьютерных систем; будет ли искусственный интеллект ЭВМ, если его удастся создать, подобен человеческому по форме восприятия и осмысления реального мира или это будет интеллект совершенно иного качества; возможность представления знаний в компьютерных системах и много других. Многие проблемы не решены, и среди этих проблем не последнее место принадлежит проблемам, которые могла бы помочь разрешить философия.

Современные компьютеры.

Consumer PC (массовый ПК).«Массовый (или домашний) компьютер» - на сегодняшний день понятие очень широкое. Согласно спецификации PC99 большинство персональных компьютеров в настоящее время попадают в эту категорию. В первую очередь потребителями данного класса компьютеров являются дети и молодежь. Они используют его в основном для игр, работы с развлекательными и обучающими программами, обработки и последующей записи фото-, видео- и аудиоматериалов на внешние носители, поиска информации в Интернете, подготовки документов в приложениях типа Microsoft Office, обмена данными по электронной почте.

Поскольку последние версии игр, а также существующие обучающие программы (в том числе очень популярная в последнее время «Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия») требуют достаточно много ресурсов, требования к домашним компьютерам предъявляются очень высокие. Издательством «РС Magazine» лучшими в России в 2003 году были признаны следующие модели домашних компьютеров: GEG Popular PIV2.6HT компании Kraftway (Россия), Proxima MC510WH компании R-Style и KIT MAX 2800+ одноименной компании (№ 4 2004 года, с.101). Все они, безусловно, соответствуют требованиям, однако ввиду высокой стоимости (к указанным 900-1050 долларам следует еще прибавить стоимость монитора, а возможно принтера и сканера) для многих потребителей России они еще малодоступны. Поэтому в действительности большинство домашних ПК обладают более низкими производительными характеристиками. А вышеуказанные модели по показателям можно отнести к развлекательным ПК: их можно использовать как основу для домашнего кинотеатра или мощной графической станции

Office PC (деловой ПК)

Деловой (или корпоративный) компьютер по своим характеристикам очень похож домашний. Однако имеются и отличия. Исходя из названия это компьютер для работы в офисе. Соответственно появляется потребность в том, чтобы компьютер мог работать в локальной сети организации, то есть у него должна быть системная плата. С другой стороны деловые компьютеры не предназначены для активной работы с «тяжелыми» мультимедийными приложениями, поэтому требования, предъявляемые к их видеосистеме, несколько ниже, чем в предыдущем случае. В соответствии с рейтингом «РС Magazine» лучшими среди корпоративных компьютеров в 2003 году признаны Aquarius Elt DF240, Depo Myst 250, Kraftway GEG Prestige 41240A (№ 4 2004 года, с.100).

Интересно, что в последние годы производители персональных компьютеров, как и других составляющих электронного офиса, учитывают не только производительность техники, но и ее безопасность. Одна из главных задач в этом ряду - снижение шума, издаваемого устройствами при работе. Среди таких «малошумных» ПК называют модель Scenic W600 компании Fujitsu-Siemens Computers. Уровень шума у этого компьютера менее 28дБ, что на 50% ниже, чем у других ПК с такой же производительностью.

Mobile PC (портативный ПК)

Портативные ПК (ноутбуки), как правило, также используется в бизнесе, особенно в тех видах деятельности, которые требуют частых переездов (компьютер «для тех, кто в пути»). В данном случае не требуется сверхвысокой вычислительной мощности и развитых сетевых возможностей, зато очень важны низкий вес и возможность длительной работы от батарей. Обязательным является наличие средств для создания соединений удаленного доступа (средств компьютерной связи). Производительность же данных компьютеров может сильно отличаться: процессоры от 1,4 до 3,06 ГГц, ОЗУ от 256 до 512 Мбайт.

Издательством «РС Magazine» среди лучших ноутбуков в 2003 г. названы A2500H компании ASUS (хорошие возможности связи с внешним миром - пять гнезд USB, инфракрасный, FireWire и параллельный порты, встроенный накопитель для флэшкарт SD, ММС, Memory Stick и Memory Stick Pro); Nautilus B570W компании RoverBook (сочетание высокого быстродействия и длительного времени автономной работы, наличие модуля беспроводной связи Wi-Fi 802.11b); iRU Brava 2717 (одна из наиболее «навороченных» моделей - 17-дюймовый дисплей, процессор Pentium4 c частотой 3,06 ГГц и поддержкой технологии Hyper-Threading) и Samsung X10 - лучший в номинации «Тонкие и легкие» (№ 4 2004 года, с.105-109).

Новые виды ПК

В последние два года широкое распространение получили карманные персональные компьютеры (КПК). Новинкой 2003 г. стали планшетные ПК. Эти компьютеры вышли из категории ноутбуков и постепенно начинают вытеснять их.

КПК представляют собой небольшие устройства (действительно помещаемые в кармане, если не рубашки, то куртки), работающие под управлением специальной операционной системы, позволяющей не только пересылать данные между ним и настольным ПК, т.е. синхронизировать их, но и устанавливать на него дополнительные программы. Наиболее известной в настоящее время является Windows CE фирмы Microsoft. Ее последняя модификация имеет интерфейс, подобный Windows 98, и требует использования процессоров Intel StrongArm и совместимых с ними PXA250, 255 и последующих. Такой тандем называется платформой Pocket PC 2002, а КПК, его использующие, - Pocket PC 2002.

Карманные персональные компьютеры ввиду высокой цены пока еще не получили широкого распространения. Однако со снижением себестоимости они станут так же необходимы каждому человеку, как мобильные телефоны, и станут так же массово использоваться.

Заключение.

ЭВМ- электронно-вычислительные машины. Компьютер рассчитывает конструкцию космического корабля, управляет его полетом. Компьютер предсказывает погоду. Для этого ему приходится обрабатывать массу информации, получаемой как на Земле, так и из космоса- с искусственных спутников Земли. Компьютер помогает проектировать новые автомобили, самолеты, заводы. Компьютер на животноводческой ферме помогает выбрать наилучший состав корма и определить его порции, управляет температурой, влажностью и освещением теплиц. Компьютер рассчитывает заработную плату, которую получают родители. Компьютер используется даже в кино. С его помощью можно нарисовать что угодно, потом заснять, и зритель никогда не догадается о том, что этого на самом деле нет.

Конечно, возможности компьютера не безграничны. Больше того, он делает только то, чему его научил человек. А научен компьютер уже многому. Во всяком случае человек, вооруженный компьютером, может творить такие чудеса, которые и не снились Аладдину с его волшебной лампой или старику Хоттабычу с его чудесной бородой. С компьютером можно просто поиграть. Он заменяет целый зал игровых автоматов, так как позволяет играть не в одну, а во множество разных игр. Компьютер помогает историкам восстанавливать и расшифровывать древние рукописи, написанные на пергаменте, бересте или глиняных табличках.

Но он умеет не только считать.

Компьютеры продают авиационные и железнодорожные билеты, мгновенно сообщая кассирам в разных частях города и даже в разных городах, на какой самолёт или поезд есть свободные места.

Компьютеру нашлось место и в школе. Он может заменить химическую лабораторию, наглядно показав на экране, что будет, если соединить какие-нибудь вещества. С его помощью легко продемонстрировать, как работает паровой двигатель или как взлетает ракета. Он облегчит изучение иностранного языка. Компьютер поможет составить список всех книг в библиотеке (такой список называется каталогом) и мгновенно отыскать в нём все книги любого автора или на любую тему.

Использование ЭВМ позволило в последние годы создать новый метод получения изображения внутренних частей непрозрачных тел. Этот метод называется томографией. Он позволяет получать изображение гораздо лучшего качества, чем рентгеноскопия. Поручая компьютерам механическую, рутинную работу, мы освобождаем человека для творческой деятельности. Для того чтобы ЭВМ могли решать нужные задачи, люди должны постоянно передавать компьютерам свои знания в виде точной информации, строгих правил, безошибочных алгоритмов и эффективных программ. Вот почему знание основ информатики и вычислительной техники, понимание их роли в жизни общества, деятельности людей становятся элементом человеческой культуры, составной частью общего образования, учебным предметом.

Литература

Баулин, Александр. Бои карманного значения// Мир ПК. 2003. 6. С.12-25.

Гейтс, Билл. Дорога в будущее/Пер. с англ. М.: Русская редакция, 1996. 312 с.

Дмитриев, Александр. Домашние ПК для школьника и студента. Взгляд производителя// Мир ПК. 2003.9. С.24-30.

Дмитриев, Александр. Scenic полезен для здоровья// Мир ПК. 2003.6. С.40.

Информатика для юристов и экономистов/ Под ред. Симановича. СПб., 2001.