Презентация на тему "История развития ЭВМ" 9 класс

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ эвм

• 
  Слайд 2
  

  содержание 1 Счет на пальцах СЧЕТ НА КАМНЯХ счет на абаке Логарифмическая линейка РАЗНОСТНАЯ МАШИНА БЕББИДЖА МАШИНА Г.ХОЛЛЕРИТА МАШИНА ЛЕЙБНИЦА I ПОКОЛЕНИЕ II поколение III ПОКОЛЕНИЕ IV ПОКОЛЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР

• 
  Слайд 3
  

  СЧЕТ НА ПАЛЬЦАХ Счет на пальцах, несомненно, самый древний и наиболее простой способ вычисления. Обнаруженная в раскопках так называемая “Вестоницкая кость” c зарубками, оставленная древнем человеком еще 30 тыс. лет до нашей эры, позволяет историкам предположить, что уже тогда предки современного человека были знакомы с зачатками счета. У многих народов пальцы рук остаются инструментом счета и на более высоких ступенях развития. К числу этих народов принадлежали и греки, сохранившие счет на пальцах в качестве практического средства очень долгие годы.

• 
  Слайд 4
  

  СЧЕТ НА КАМНЯХ Чтобы сделать процесс счета более удобным, первобытный человек начал использовать вместо пальцев небольшие камни. Он складывал из камней пирамиду и определял, сколько в ней камней, но если число велико, то подсчитать количество камней на глаз трудно. Поэтому он стал складывать из камней более мелкие пирамиды одинаковой величины, а из-за того что на руках десять пальцев, то пирамиду составляли именно десять камней. СЧЕТ НА КАМНЯХ

• 
  Слайд 5
  

  счет на абаке Следующим шагом было создание древнейших из известных счетов – “Саламинская доска” по имени острова Саламин в Эгейском море – которые у древних греков и в Западной Европе назывались “абак”. Вычисления на нем проводились путем перемещения счетных костей камешков (калькулей) в полосковых углублениях досок из бронзы, камня, слоновой кости, цветного стекла. Эти счеты сохранились до эпохи Возрождения, а в видоизмененном виде сначала как “дощатый щит” и как русские счеты до настоящего времени. В своей примитивной форме абак представлял собой дощечку (позднее он принял вид доски, разделенной на колонки перегородками). На ней проводились линии, разделявшие ее на колонки, а камешки раскладывались в эти колонки по тому же позиционному принципу, по которому кладется число на нащи счеты. Это нам известно от ряда греческих авторов.

• 
  Слайд 6
  

  Первым устройством для выполнения умножения был набор деревянных брусков, известных как палочки Непера. Они были изобретены шотландцем Джоном Непером(1550-1617гг.). На таком наборе из деревянных брусков была размещена таблица умножения. Кроме того, Джон Непер изобрел логарифмы.

• 
  Слайд 7
  

  Логарифмическая линейка В 1654 г.Роберт Биссакар, а в 1657 г. Независимо С.Патридж (Англия) разработали прямоугольную логарифмическую линейку – это счетный инструмент для упрощения вычислений, с помощью которого операции над числами заменяются операциями над логарифмами этих чисел. Конструкция линейки сохранилась в основном до наших дней. Вычисления с помощью логарифмической линейки производится просто, быстро, но приближенно. И, следовательно, она не годится для точных, например финансовых, расчетов.

• 
  Слайд 8
  

  Считается, что первую механическую машину, которая могла выполнять сложение и вычитание изобрел в 1646 г. Математик и физик Блез Паскаль. Она называется “Паскалина”. Формой своей машина напоминала длинный сундучок. Она была достаточно громоздка, имела несколько специальных рукояток, при помощи которых осуществлялось управление, имела ряд маленьких колес с зубьями. Первое колесо считало единицы, второе – десятки, третье – сотни и т.д. Сложение в машине Паскаля производится вращением колес вперед. Двигая их обратно, выполняется вычитание.

• 
  Слайд 9
  

  РАЗНОСТНАЯ МАШИНА ЧАРЛЬЗА БЕББИДЖА В 1822 г. англичанин Чарльз Бэббидж построил счетное устройство, которое назвал разностной машиной. В эту машину вводилась информация на картах. Для выполнения ряда математических операций в машине применялись цифровые колеса с зубьями. Десять лет спустя Бэббидж спроектировал другое счетное устройство , гораздо более совершенное, которое назвал аналитической машиной.

• 
  Слайд 10
  

  МАШИНА ГЕРМАНА ХОЛЛЕРИТА В конце XIX в. Были созданы более сложные механические устройства. Самым важным из них было устройство, разработанное американцем Германом Холлеритом. Исключительность его заключалась в том, что в нем впервые была употреблена идея перфокарт и расчеты велись с помощью электрического тока.

• 
  Слайд 11
  

  МАШИНА ГОТФРИДА ЛЕЙБНИЦА Следующим шагом было изобретение машины, которая могла выполнять умножение и деление. Такую машину изобрел в 1671 г. Немец Готфрид Лейбниц. Хоть машина Лейбница и была похожа на “Паскалину”, она имела движущуюся часть и ручку, с помощью которойможно было крутить специальное колесо или цилиндры, расположенные внутри аппарата. Такой механизм позволил ускорить повторяющиеся операции сложения, необходимые для умножения. Само повторение тоже осуществлялось автоматически.

• 
  Слайд 12
  

  ПЕРВЫЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ КОМПЬЮТЕРЫ 1943 г. COLOSSUS-1Первым электронным компьютером стал английский COLOSSUS-1, использующийся для расшифровки секретного кода, который применяла Германия для передачи сообщений особой важности. 1942 г. ABC(Atanasoff-Berry Computer)Это одна (более мощная) из двух машин, созданных в 1937-1942 гг. профессором Атанасовым Джоном Винсентом и его аспирантом Клиффордом Эдвардом Берри. Оригинальной особенностью ABC было разделение обрабатывающих и запоминающих устройств. Блок памяти состоял из набора конденсаторов с автоматическим восстановлением заряда. Информация вводилась с перфокарт. При вычислении использовалось двоичное представление чисел. Блок управления был собран на электронных лампах и позволял осуществлять многократное поразрядное сложение и вычитание чисел.

• 
  Слайд 13
  

  1944 г. МАРК-1 Большой толчок в развитии вычислительной техники дала Вторая мировая вона: американским военным понадобился компьютер, которым стал “Марк-1”. В нем использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. Программа обработки данных вводилась с перфоленты. Размеры: 15 Х 2,5 м., 750000 деталей. “Марк-1” мог перемножить два 23-х разрядных числа за 4 с.

• 
  Слайд 14
  

  I ПОКОЛЕНИЕ Все ЭВМ 1-го поколения были сделаны на основе электронных ламп, что делало их ненадежными – лампы приходилось часто менять. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами. Лампы потребляли огромное количество электроэнергией и выделяли много тепла. Притом для каждой машины использовался свой язык программирования. Набор команд был небольшой, схема арифметико- логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатные устройства, оперативные запоминающие устройства были реализованы на основе ртутных линий задержки электроннолучевых трубок.

• 
  Слайд 15
  

  В 1946 г. американские инженер-электронщик Дж.П.Эккерт и физик Дж.У.Моучли в Пенсильванском университете сконструировали , по заказу военного ведомства США, первую электронно-вычислительную машину – “Эниак”, которая предназначалась для решения задач баллистики. Она работала в 1000 раз быстрее, чем “Марк-1”, выполняя за одну секунду 300 умножений или 5000 сложений многоразрядных чисел. Размеры: 30 м. в длину, объем – 85 м3., вес – 30 т. Использовалось около 20000 электронных ламп и 1500 реле. Мощность ее была до 150 кВт. 1946 г. ЭНИАК ОСНОВНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ

• 
  Слайд 16
  

  1949 г. EDVAC В 1949 году Морис Уилком (Англия) создает первый компьютер EDVACЭто универсальная ЭВМ с хранимыми в памяти программами. 1951 г. МЭСМ В 1948 г. академик Сергей Алексеевич Лебедев предложил проект первой на континенте Европы ЭВМ – Малой электронной счетно-решающей машины (МЭСМ). В 1951 г. МЭСМ официально вводится в эксплуатацию, на ней регулярно решаются вычислительные задачи. Машина оперировала с 20-разрядными двоичными кодами с быстродействием 50 операций в секунду, имела оперативную память в 100 ячеек на электронных лампах.

• 
  Слайд 17
  

  1951 г. UNIVAC-1 В 1951 г. была создана машина “Юнивак” – первый серийный компьютер с хранимой программой. В этой машине впервые была использована магнитная лента для записи и хранения информации. 1952-1953 г. БЭСМ-2 Вводится в эксплуатацию БЭСМ-2 с быстродействием около 10 тыс. операций в секунду над 39-разрядными двоичными числами. Оперативная память на электронно-акустических линиях задержки – 1024 слова, затем на электронно-лучевых трубках и позже на ферритовых сердечниках. ВЗУ состояло из двух магнитных барабанов и магнитной ленты емкостью свыше 100 тыс. слов.

• 
  Слайд 18
  

  II поколение В 1958 г. в ЭВМ были применены полупроводниковые транзисторы, изобретенные в 1948 г. Уильямом Шокли, они были более надежны, долговечны, малы, могли выполнять значительно более сложные вычисления, обладали большой оперативной памятью. Первый транзистор способен был заменить ~ 40 электронных ламп и работает с большой скоростью. Во втором поколении компьютеров дискретные транзисторные логические элементы вытеснили электронные лампы. В качестве носителей информации использовались магнитные ленты(“БЭСМ-6”, “Минск-2”, “Урал-14”) и магнитные сердечники, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски. (1958-1964) БЭСМ-6 Урал-14 Минск-2

• 
  Слайд 19
  

  В качестве программного обеспечения стали использовать языки программирования высокого уровня, были написаны специальные трансляторы с этих языков на язык машинных команд. Для ускорения вычислений в этих машинах было реализовано некоторое перекрытие команд: последующая команда начинала выполняться до окончания предыдущей. Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнению программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы. Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-ых годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.

• 
  Слайд 20
  

  III ПОКОЛЕНИЕ В 1960 г. появились первые интегральные схемы (ИС), которые получили широкое распространение в связи с малыми размерами, но громадными возможностями. ИС – кремниевый кристалл, площадь которого примерно 10 мм2. 1 ИС способна заменить десятки тысяч транзисторов. Один кристалл выполняет такую же работу, как и 30-ти тонный “Эниак”. А компьютер с использованием ИС достигает производительности в 10 000 000 операций в секунду. В 1964 г., фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System360), ставших первыми компьютерами третьего поколения. (1964-1972) Машины третьего поколения – это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.

• 
  Слайд 21
  

  Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина. Примеры машин третьего поколения – семейства IBM-360, IBM-370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др. Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Емкость оперативной памяти достигаетнескольких сотен тысяч слов. СМ ЭВМ IBM 370 ЕС ЭВМ

• 
  Слайд 22
  

  IV ПОКОЛЕНИЕ Четвертое поколение – это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года. Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали 1 000 ИС. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров. В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью ¼ дюйма. БИСы применялись уже в таких компьютерах, как “Иллиак”, “Эльбрус”, “Макинтош”. Быстродействие таких машин составляет тысячи миллионов операций в секунду. Емкость ОЗУ возросла до 500 млн. двоичных разрядов. Что в таких машинах одновременно выполняется несколько команд над несколькими наборами операндов. «Эльбрус» «Макинтош» (С 1970 Г. ПО НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ)

• 
  Слайд 23
  

  С точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Емкость оперативной памяти порядка 1 – 64 Мбайт. Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ. Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IBM (International Business Machines Corporation) – ведущей компании по производству больших ЭВМ, и в 1979 г. Фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров, создав первые персональные компьютеры – IBM PC.

• 
  Слайд 24
  

  ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР Персональный Компьютер, компьютер, специально созданный для работы в однопользовательном режиме. Появление персонального компьютера прямо связано с рождением микрокомпьютера. Очень часто термины “персональный компьютер” и “микрокомпьютер” используются как синонимы. ПК – настольный или портативный компьютер, который использует микропроцессор в качестве единственного центрального процессора, выполняющего все логические и арифметические операции. Эти компьютеры относят к вычислительным машинам четвертого и пятого поколения. Помимо ноутбуков, к персональным микрокомпьютерам относят и карманные компьютеры – палмтопы. Основными признаками ПК являются шинная организация системы, высокая стандартизация аппаратных и программных средств, ориентация на широкий круг потребителей.

• 
  Слайд 25
  

  АНАТОМИЯ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА С развитием полупроводниковой техники персональный компьютер, получив компактные электронные компоненты, увеличил свои способности вычислять и запоминать. А усовершенствование программного обеспечения облегчило работу с ЭВМ для лиц с весьма слабым представлением о компьютерной технике. Основные компоненты: плата памяти и дополнительное запоминающее устройство с произвольной выборкой (RАМ); главная панель с микропроцессором (центральным процессором) и местом для RАМ; интерфейс печатной платой; интерфейс платы дисковода; устройство дисковода (со шнуром) позволяющее считывать и записывать данные на магнитных дисках; съемные магнитные или гибкие диски для хранения информации вне компьютера; панель для ввода текста и данных.

• 
  Слайд 26
  

  ИСТОРИЮ ДЕЛАЮТ ЛЮДИ Блез Паскаль Г.В.Лейбниц Ч.Беббидж Ада Лавлейс Н.Винер Д.Нейман А.М.Тьюринг Д.В.Атанасов С.А.Лебедев И.А.Полетаев М.А.Айзерман Р.Х.Зарипов А.П.Ершов В.М.Глушков Г.С.Поспелов

• 
  Слайд 27
  

  Блез Паскаль (1623 – 1662). Создал свою счетную машину. Она умела складывать и вычитать. Механизм этот был прародителем арифмометров, еще недавно стоявших на столах в каждом учреждении, где приходилось много считать.

• 
  Слайд 28
  

  Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646 – 1716). Немецкий философ и математик. Список заслуг, которые имеет перед математикой этот ученый, поистине огромен; но и вычислительная техника была не чужда создателю дифференциального и интегрального исчисления. Он сконструировал настоящий арифмометр, умевший не только складывать и вычитать, но и умножать и делить.

• 
  Слайд 29
  

  Чарльз Беббидж (1791 – 1871) Изобретатель первого в истории настоящего компьютера. 1822 году он начал конструировать вычислительные машины. Первая машина Беббиджа была очень сложным арифмометром. У Беббиджа возникла идея совсем другой машины, получившей название «аналитической». Это и был первый в мире компьютер… Нынешние специалисты признали, что она по своему принципиальному устройству была лучше первых электронных машин двадцатого столетия!

• 
  Слайд 30
  

  Аду заинтересовала аналитическая машина, изобретенная Бэббиджем. Она перевела и прокомментировала замечания о его машине, написала несколько программ для нее, разработала начала теории программирования. Таким образом, Ада стала первой в истории программисткой. Августа – Ада Лавлейс (1815 – 1852).

• 
  Слайд 31
  

  Норберт Винер (1894 – 1964). Во время второй мировой войны Винеру приходится заняться проблемой баллистических расчетов. Объем расчетов многократно увеличился, а запас времени на их проведение сократился до нескольких секунд. Н.Винер принял участие в разработке ЭВМ для управления береговой ПВО вместе с Дж.фон Нейманом и другими видными математиками.

• 
  Слайд 32
  

  Джон фон Нейман (1903 – 1957) - В 1949 году неймановская машина ЭДВАК (электронный автоматический компьютер, работающий с дискретными переменными) была построена. С нее началась эпоха компьютеров. В дальнейшем ЭВМ с последовательным выполнением команд в программе называли компьютерами со структурой фон Неймана.

• 
  Слайд 33
  

  Алан Матисон Тьюринг (1912 – 1954). А.Тьюрингу удалось дать определение понятия «алгоритм». В качестве уточнения он предложил некоторую гипотетическую конструкцию – машину, получившую вскоре название «машина Тьюринга». Он сделал свое изобретение в 1937г. Его конструкция начала свою вторую жизнь после появления ЭВМ, для которых понятие алгоритма – центральное.

• 
  Слайд 34
  

  Джон Винсент Атанасов Д.В.Атанасов – автор первого проекта электронной цифровой вычислительной машины. В январе 1941 года Джон Атанасов, профессор физики колледжа Айовы, строит электрическую вычислительную машину, которая по принципу своей работы ближе человеческому мозгу, чем любая другая машина.

• 
  Слайд 35
  

  Сергей Алексеевич Лебедев (1902 – 1974) С первых дней Великой Отечественной войны и до ее окончания С.А.Лебедев работал в оборонной промышленности. В 1951 году С.А.Лебедев перешел на работу в Москву, где возглавил лабораторию в Институте точной механики и вычислительной техники. В начале 60-х гг. создается первая ЭВМ из серии больших электронных счетных машин (БЭСМ) – БЭСМ – 1. В процессоре ЭВМ использовались лампы.

• 
  Слайд 36
  

  Игорь Андреевич Полетаев (1915 – 1983). И.А.Полетаеву принадлежит право называться пионером отечественной кибернетики.Игорю Андреевичу принадлежит более 100 работ и ряд авторских свидетельств.В 1958 г. Игорь Андреевич опубликовал первую в нашей стране книгу по кибернетике – «Сигнал». Эта работа, излагающая основные идеи и принципы кибернетики, и сейчас не потеряла своего значения.

• 
  Слайд 37
  

  Марк Аронович Айзерман (1913 – 1992) М.А.Айзерман – один из выдающихся представителей первого поколения кибернетиков в стране.Исследования по теории управления М.А.Айзерман успешно сочетал с научными работами по созданию технических средств автоматики. За создание новых средств псевдоавтоматики в 1964 г. он был удостоен Ленинской премии.

• 
  Слайд 38
  

  Рудольф Хафизович Зарипов (1929 – 1991) В 1960 году в научном журнале «Доклады АН СССР» появилась статья: «Об алгоритмическом описании процесса сочинения музыки». Для ее автора Р.Х.Зарипова она стала поворотным пунктом в научной работе. С этого времени и до конца жизни он посвятил весь свой талант и силы исследованию процессов творчества. Сочиненные машиной мелодии аранжировали и исполняли известные композиторы и коллективы музыкантов. Зарипов становится признанным авторитетом в области машинной музыки.

• 
  Слайд 39
  

  Андрей Петрович Ершов (1931-1988) Ершов был одним из первых программистов, имевших специальное образование. После окончания МГУ Ершов становится руководителем работ и автором одной из первых программирующих программ для отечественных ЭВМ – БЭСМ и «Стрела». В 1958 г. он опубликовал первую в мировой литературе монографию «Программирующая программа для быстродействующей электронной счетной машины», которая сразу же была опубликована за рубежом.

• 
  Слайд 40
  

  Виктор Михайлович Глушков (1923 – 1982). Большой вклад внес Глушков в становление теории автоматов – одного из центральных теоретических разделов кибернетики.. Эти работы составили тот теоретический фундамент, на основе которого в Киеве были разработаны новые принципы построения ЭВМ. Эти новые принципы построения ЭВМ с развитой архитектурой и повышенным уровнем «интеллектуальности» были воплощены в известных в свое время машинах КИЕВ, ДНЕПР – 2 и серии машин МИР. Машины серии МИР предвосхитили многие черты персональных ЭВМ, появившихся много позже.

• 
  Слайд 41
  

  Гермоген Сергеевич Поспелов С середины 60-х годов интересы Г.С.Поспелова оказались тесно связанными с применением компьютеров для решения задач исследования операций и принятия решений по управлению в больших организационных и социально-экономических системах. С конца 70-х годов работы Г.С.Поспелова тесно связаны с разработкой новых информационных технологий для решения задач, в которых используются методы искусственного интеллекта.