Історія обчислювальної техніки

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Інформатизація суспільства.

Потреба в автоматизації обробки даних, в тому числі обчислень, виникла дуже давно. З розвитком цивілізації з'являлися нові напрямки діяльності людини, пов'язані з обробкою великих обсягів інформації.

Перші комп'ютери використовувалися в основному у військово-промисловому комплексі, але з часом область їх застосування поступово розширювалася і тепер в кожному третьому будинку є комп'ютер. Сучасна людина вже не може існувати без обчислювальної техніки: комп'ютери управляють виробництвом і розподілом електроенергії, проводять розрахунки в банках, забезпечують безпечний рух залізничного і повітряного транспорту, складають прогнози погоди.

Історія розвитку обчислювальної техніки.

Ще 1500 років тому для полегшення обчислень стали використовувати рахунки. У 1642 р. Блез Паскаль винайшов пристрій, механічно виконує складання чисел, а в 1694 р. Готфрід Лейбніц сконструював арифмометр, що дозволяє механічно робити чотири арифметичних дії.

Перша рахункова машина, що використовує електричне реле, була сконструйована в 1888 р. американцем німецького походження Германом Холлеритом і вже в 1890 р. застосовувалася при перепису населення. В якості носія інформації застосовувалися перфокарти. Вони були настільки вдалими, що без змін проіснувала до наших днів.

Першою електронною обчислювальною машиною прийнято вважати машину ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - електронний числовий інтегратор і обчислювач), розроблену під керівництвом Джона Моучлі і Джона Екера в Пенсильванському університеті в США. ENIAC містив 17000 електронних ламп, 7200 кристалічних діодів, 4100 магнітних елементів і займав площу в 300 кв. метром. Він в 1000 разів перевершував за швидкодією релейні обчислювальні машини і був побудований в 1945 р.

Першої вітчизняної ЕОМ була МЕСМ (мала електронна рахункова машина), випущена в 1951 р. під керівництвом Сергія Олександровича Лебедєва. Її номінальна швидкодія-50 операцій в секунду.

Комп'ютери 40-х і 50-х років були доступні тільки великим компаніям і установам, так як вони коштували дуже дорого і займали кілька великих залів. Перший крок до зменшення розмірів і ціни комп'ютерів стало можливим з винаходом у 1948 р. транзисторів. Через 10 років, в 1958 р. Джек Кілбі придумав, як на одній пластині напівпровідника отримати кілька транзисторів. У 1959 р. Роберт Нойс (майбутній засновник фірми Intel) винайшов більш досконалий метод, що дозволив створити на одній платівці і транзистори, і всі необхідні з'єднання між ними. Отримані електронні схеми почали називатися інтегральними схемами, або чіпами. У 1968 р. фірма Burroughs випустила перший комп'ютер на інтегральних схемах, а в 1970 р. фірма Intel почала продавати інтегральні схеми пам'яті.

У 1971 р. було зроблено ще один важливий крок на шляху до персонального комп'ютера-фірма Intel випустила інтегральну схему, аналогічну за своїми функціями процесору великої ЕОМ. Так з'явився перший мікропроцесор Intel-4004. Вже через рік був випущений процесор Intel-8008, який працював в два рази швидше за свого попередника.

Спочатку ці мікропроцесори використовувалися тільки електронникам-аматорами і в різних спеціалізованих пристроях. Перший комерційно розповсюджуваний персональний комп'ютер Altair був зроблений на базі процесора Intel-8080, випущеного в 1974 р. Розробник Altair-крихітна компанія MIPS з Альбукерка (шт. Нью-Мексико)-продавала машину у вигляді комплекту деталей за 397 дол, а повністю зібраної -за 498 дол У комп'ютера була пам'ять об'ємом 256 байт, клавіатура і дисплей були відсутні. Можна було тільки клацати перемикачами і дивитися, як блимають лампочки. Незабаром у Altair з'явилися і дисплей, і клавіатура, і додаткова оперативна пам'ять, і пристрій довготривалого зберігання інформації (спочатку на паперовій стрічці, а потім на гнучких дисках).

А в 1976 р. був випущений перший комп'ютер фірми Apple, який представляв собою дерев'яний ящик з електронними компонентами. Якщо порівняти його з випускається зараз iMac, то стає ясним, що з часом змінювалася не тільки продуктивність, але і поліпшувався дизайн ПК.

Незабаром до виробництва ПК приєдналася і фірма IBM. У 1981 р. вона випустила перший комп'ютер IBM PC. Завдяки принципу відкритої архітектури цей комп'ютер можна було самостійно модернізувати і додавати в нього додаткові пристрої, розроблені незалежними виробниками. За якихось півроку IBM продала 50 тис. машин, а через два роки обігнала Apple за обсягом продажів.

Продуктивність сучасних ПК більше, ніж у суперкомп'ютерів, зроблених десять років тому. Тому через кілька років звичайні персоналки будуть працювати зі швидкістю, якою володіють сучасні суперЕОМ. До речі, в січні 1999 р. найшвидшим був комп'ютер SGI ASCI Blue Mountain. За результатами тестів Linpack parallel його швидкодію дорівнювало 1,6 TFLOPS (трильйонів операцій з плаваючою крапкою в секунду).

Ідеї ​​Беббіджа.

З усіх винахідників минулих століть, які зробили внесок у розвиток обчислювальної техніки, найближче до створення комп'ютера в сучасному поданні підійшов англієць Чарльз Беббідж.

Бажання механізувати обчислення виникло у Беббіджа у зв'язку з невдоволенням, яке він відчував, стикаючись з помилками в математичних таблицях, що використовуються в самих різних областях.

У 1822 р. Беббідж побудував пробну модель обчислювального пристрою, назвавши її "різницевої машиною": робота моделі грунтувалася на принципі, відомому у математиці як "метод кінцевих різниць". Даний метод дозволяє обчислювати значення многочленів, вживаючи тільки операцію складання і не виконувати множення і ділення, які значно важче піддаються автоматизації. При цьому передбачалося застосування десяткової системи числення (а не двійковій, як у сучасних комп'ютерах).

Проте "Різницева машина" мала досить обмежені можливості. Репутація Беббіджа як першовідкривача в області автоматичних обчислень завойована в основному завдяки іншому, більш досконалого пристрою-Аналітичної машині (до ідеї створення якої він прийшов у 1834 р.), що має дивно багато спільного з сучасними комп'ютерами.

Передбачалося, що це буде обчислювальна машина для вирішення широкого кола завдань, здатна виконувати основні операції: додавання, віднімання, множення, ділення. Передбачалося наявність в машині "складу" і "млини" (у сучасних комп'ютерах їм відповідають пам'ять і процесор). Причому планувалося, що працювати вона буде за програмою, що задається за допомогою перфокарт, а результати можна буде видавати на друк (і навіть представляти їх у графічному вигляді) або на перфокарти. Але Беббідж не зміг довести до кінця роботу по створенню Аналітичної машини-вона виявилася занадто складною для техніки того часу.

Машини Фон-неймановского типу.

В основу побудови переважної більшості ЕОМ покладені такі загальні принципи, сформульовані в 1945 році американським вченим угорського походження Джоном фон Нейманом.

Перш за все, комп'ютер повинен мати наступні пристрої:

* Арифметическо-логічне пристрій, що виконують арифметичні та логічні операції;

* Пристрій управління, яке організовує процес виконання програм;

* Оперативна пам'ять, або пам'ять для зберігання програм і даних;

* Зовнішні пристрої для введення-виведення інформації.

В основі роботи комп'ютера лежать наступні принципи:

* Принцип двійкового кодування. Згідно з цим принципом, вся інформація, що надходить в ЕОМ, кодується за допомогою двійкових сигналів.

* Принцип програмного керування. З нього випливає, що програма складається з набору команд, які виконуються процесором автоматично один за одним у певній послідовності.

* Принцип однорідності пам'яті. Програми та дані зберігаються в одній і тій же пам'яті. Тому ЕОМ не розрізняє, що зберігається в даній комірці пам'яті - число, текст або команда. Над командами можна виконувати такі ж дії, як і над даними.

* Принцип адресності. Структурно основна пам'ять складається з пронумерованих осередків; процесору в довільний момент часу доступна будь-яка клітинка.

Машини, побудовані на цих принципах, називаються Фон-неймановскую.

Список літератури

1. В. Е. Фігурне «IBM PC для користувачів» - М.: ИНФРА-М, 1996.

2. М. Д. Аксьонова «Енциклопедія для дітей. Математика »- М.: Аванта +, 1998.

3. А. П. Савін «Енциклопедичний словник юного математика» - М.: Педагогіка, 1985.

4. Музей Intel: http://www.intel.ru/museum.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Історія та історичні особистості | Реферат
18.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Історія обчислювальної техніки 2
Історія обчислювальної техніки 4
Історія розвитку обчислювальної техніки
Історія розвитку обчислювальної техніки
Історія розвитку обчислювальної техніки 2
Історія створення і розвитку обчислювальної техніки
Історія обчислювальної техніки учениці класу школи
Історія обчислювальної техніки до процесора Intel 80486
Розробка інформаційного ресурсу Історія кафедри інформатики та обчислювальної техніки
© Усі права захищені
написати до нас