Презентация на тему "Об истории развития вычислительной техники"

Содержание

• 
  Слайд 1

  История развития вычислительной техники

  Занятие 2

• 
  Слайд 2
  

  Первый этап – от глубокой древности до появления первых электронных вычислительных машин. В это время создавались различные устройства и методы, облегчавшие счет, вычисления. Началом второго этапа явилось создание в середине XX в. первой цифровой вычислительной машины, работавшей на основе тех же принципов, что и современные компьютеры. Вычислительная техника на этом этапе еще не стала массовой. Третий этап, начавшийся в 1980-х годах с создания персонального компьютера, продолжается в настоящее время. Вычислительная техника получила массовое распространение. Так же, как в прошлом цивилизованный человек был обязан уметь читать и писать, современный человек обязан владеть навыками использования вычислительной техники. В истории вычислительной техники можно выделить три не равные по длительности этапа.

• 
  Слайд 3
  

  Предыстория Человечество научилось пользоваться простейшими счётными приспособлениями тысячи лет назад. Наиболее востребованной оказалась необходимость определять количество предметов, используемых в меновой торговле. Эту функцию с успехом выполняло устройство абак (счёты).

• 
  Слайд 4
  

  V – IV вв. до н.э. Изобретение счётов (абака) - устройства, состоящего из набора костяшек, нанизанных на стержни. Предыстория

• 
  Слайд 5
  

  Счёты В китае– «суан-пан»; В японии– «серобян», В России – «щоты». Предыстория

• 
  Слайд 6
  

  Конец XV - начало XVI века Леонардо да Винчи создает 13- разрядное суммирующее устройство Предыстория

• 
  Слайд 7
  

  Предыстория В 1623 году Вильгельм Шикард придумал «Считающие часы» — первый механический калькулятор, умевший выполнять четыре арифметических действия. Считающими часами устройство было названо потому, что как и в настоящих часах работа механизма была основана на использовании звёздочек и шестерёнок. «Считающие часы» Вильгельма Шикарда

• 
  Слайд 8
  

  1642 г.Французский ученый Блез Паскальприступил к созданию арифметической машины — механического устройства с шестернями, колёсами, зубчатыми рейками и т.п. Она умела "запоминать" числа и выполнять элементарные арифметические операции. Предыстория

• 
  Слайд 9
  

  Предыстория суммирующая машина Блез Паскаль

• 
  Слайд 10
  

  Предыстория Готфрид Вильгельм Лейбниц ХVII век ступенчатый вычислитель

• 
  Слайд 11
  

  В 1804 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор определялся перфокартами. Предыстория Перфокарточная система музыкального автомата

• 
  Слайд 12
  

  В 1812 году английский математик Чарльз Бэббидж начал работать над так называемой разностной машиной, которая должна была вычислять любые функции, в том числе и тригонометрические, а также составлять таблицы. Свою первую разностную машину Бэббидж построил в 1822 году и рассчитывал на ней таблицу квадратов, таблицу значений функции y=x2+x+41 и ряд других таблиц. Однако из-за нехватки средств эта машина не была закончена. Но эта неудача не остановила Бэббиджа, и в 1834 году он приступил к новому проекту – созданию Аналитической машины, которая должна была выполнять вычисления без участия человека Воссозданная в 1991 году в Лондоне аналитическая машина Чарлза Бэббиджа

• 
  Слайд 13
  

  1834 г. Английский ученый Чарльз Бэббидж составил проект "аналитической" машины, в которую входили: устройства ввода и вывода информации, запоминающее устройство для хранения чисел, устройство, способное выполнять арифметические операции, и устройство, управляющее последовательностью действий машины. Команды вводились с помощью перфокарт. Проект не был реализован. Предыстория

• 
  Слайд 14
  

  В 1838 году Чарльз Бэббидж перешёл от разработки Разностной машины к проектированию более сложной аналитической машины, принципы программирования которой напрямую восходят к перфокартам Жаккара. Предыстория Часть Разностной машины Бэббиджа, собранная после его смерти сыном из частей, найденных в лаборатории

• 
  Слайд 15
  

  ХIХвек Первая программируемая машина Предыстория

• 
  Слайд 16
  

  ХIХвек Предыстория арифмометр

• 
  Слайд 17
  

  ANITA Mark VIII, 1961 год К 1900-у году ранние механические калькуляторы, кассовые аппараты и счётные машины были перепроектированы с использованием электрических двигателей с представлением положения переменной как позиции шестерни. Первым полностью электронным настольным калькулятором был британский ANITA Мк. VII, который использовал дисплей на трубках «Nixie» и 177 миниатюрных тиратроновых трубок. В Советском Союзе в то время самым известным и распространённым калькулятором был механический арифмометр «Феликс», выпускавшийся с 1929 по 1978 год

• 
  Слайд 18

  Первые электромеханические цифровые компьютеры

  Репродукция компьютера Zuse Z1 в Музее техники, Берлин В 1936 году, работая в изоляции в нацистской Германии, Конрад Цузе начал работу над своим первым вычислителем серии Z, имеющим память и возможность программирования. Модели Z1 и Z2 были неудачными. Однако Z3 удалась и была завершена в 1941 году. Она была построена на телефонных реле . Тем самым, Z3 стала первым работающим компьютером, управляемым программой. Замена сложной в реализации десятичной системы на двоичную, сделала машины Цузе более простыми.

• 
  Слайд 19
  

  Первые вычислительные машины 1939г. Американец болгарского происхождения Джон Атанасофф создал прототип вычислительной машины на базе двоичных элементов.

• 
  Слайд 20

  Электронные лампы. ЭВМ 1-го поколения

  Начиная с 1943 г. в США группа специалистов под руководством Джона Мочли и ПреспераЭкерта начала конструировать компьютер ЕNIАС на основе электронных ламп. Этот монстр содержал десятки тысяч электронных ламп и релейных переключателей. Созданный ими компьютер работал в тысячу раз быстрее, чем Марк-1. Однако обнаружилось, чтобольшую часть времени этот компьютер простаивал — ведь для задания метода расчетов (программы) в этом компьютере приходилось в течение нескольких часов или даже нескольких дней подсоединять нужным образом провода. А сам расчет после этого мог занять всего лишь несколько минут или даже секунд. ENIAC – второй в мире электронный калькулятор – работал в Пенсильвании в 1943 – 1946 годах.

• 
  Слайд 21

  Британский «Колосс»

  Британский Colossus был использован для взлома немецких шифров в ходе Второй мировой войны «Колосс» стал первым полностью электронным вычислительным устройством. В нём использовалось большое количество электровакуумных ламп, ввод информации выполнялся с перфоленты. «Колосс» можно было настроить на выполнение различных операций булевой логики, но он не являлся тьюринг-полной машиной. Помимо ColossusMk I, было собрано ещё девять моделей Mk II. Информация о существовании этой машины держалась в секрете до 1970-х гг.

• 
  Слайд 22
  

  Чтобы упростить и убыстрить процесс задания программ, Мочли и Экерт стали конструировать новый компьютер, который мог бы хранить программу в своей памяти. В 1945 г. к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этом компьютере. Доклад был разослан многим ученым и получил широкую известность, поскольку в нем фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования компьютеров, т. е. универсальных вычислительных устройств. И до сих пор подавляющее большинство компьютеров сделано в соответствии с теми принципами, которые изложил в своем докладе в 1945 г. Джон фон Нейман Первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана, был построен в 1949 г. английским исследователем Морисом Уилксом. JOHNNIAC был достойным продолжателем своих предшественников, MANIACa и ILLIACa.

• 
  Слайд 23

  Первое поколение компьютеров с архитектурой фон Неймана

  Память на ферритовых сердечниках. Каждый сердечник — один бит Переработав идеи Эккерта и Мочли, а также, оценив ограничения «ЭНИАК», Джон фон Нейман написал широко цитируемый отчёт, описывающий проект компьютера (EDVAC), в котором и программа, и данные хранятся в единой универсальной памяти. Принципы построения этой машины стали известны под названием «архитектура фон Неймана» и послужили основой для разработки первых по-настоящему гибких, универсальных цифровых компьютеров. Первой работающей машиной с архитектурой фон Неймана стал манчестерский «Baby» — Small-ScaleExperimentalMachine (Малая экспериментальная машина), созданный в Манчестерском университете в 1948 году

• 
  Слайд 24
  

  ЭВМ первого поколения 40 – 50 годы В США на электронных лампах 1944 год - Mark 1 1945 год - ENIAC

• 
  Слайд 25
  

  1950 год – МЭСМ В СССР на электронных лампах

• 
  Слайд 26
  

  ЭВМ первого поколения 1952 г. Под руководством С.А. Лебедева в Москве построен компьютер БЭСМ-1 (большая электронная счетная машина) — на то время самая производительная машина в Европе и одна из лучших в мире.

• 
  Слайд 27

  Первое поколение

  Тип ЭВМ - большие ламповые. Цель использования компьютера - научно-технические расчеты. Режим работы компьютера – однопрограммный. Интеграция данных – низкая. Основные средства наложения информации - перфокарты, перфоленты, магнитные ленты. Ключевые решения в обработке информации - английский язык программирования. Тип пользователя - инженеры-программисты. Расположение пользователя - машинный зал.

• 
  Слайд 28
  

  ЭВМ второго поколения 1948г. В американской фирме BellLaboratories физики Уильям Шокли, УолтерБраттейн и Джон Бардин создали транзистор. За это достижение им была присуждена Нобелевская премия. 1957г. Американской фирмой NCR создан первый компьютер на транзисторах.

• 
  Слайд 29

  ЭВМ 2-го поколения

  ЭВМ 2-го поколения были разработаны в 1950—60 гг. В качестве основного элемента были использованы уже не электронные лампы, а полупроводниковые диоды и транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Второе отличие этих машин — это то, что появилась возможность программирования на алгоритмических языках. 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. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу. Машины этого поколения: «РАЗДАН-2», «IВМ-7090», «Минск-22,-32», «Урал- 14,-16», «БЭСМ-3,-4,-6», «М-220, -222» и др. РАЗДАН-2

• 
  Слайд 30
  

  ЭВМ второго поколения 60 –е годы БЭСМ на транзисторах

• 
  Слайд 31
  

  Минск-22

• 
  Слайд 32

  Второе поколение

  Тип ЭВМ - большие ламповые. Цель использования компьютера - технические и экономические расчеты. Режим работы компьютера – пакетная обработка. Интеграция данных – средняя. Основные средства наложения информации - перфокарты, перфоленты, магнитные ленты, магнитные диски. Ключевые решения в обработке информации – ОС, оптимизированные трансляторы. Тип пользователя – профессиональные программисты. Расположение пользователя – отдельное помещение.

• 
  Слайд 33
  

  Третье поколение ЭВМ 1958 г. Джек Килби из фирмы TexasInstruments создал первую интегральную схему. Бурный рост использования компьютеров начался с т. н. «3-им поколением» вычислительных машин. Начало этому положило изобретение интегральных схем, которые независимо друг от друга изобрели лауреат Нобелевской премии Джек Килби и Роберт Нойс.

• 
  Слайд 34

  1960-е: третьепоколение

  IBM 360 Интегральные микросхемы содержат многие сотни миллионов транзисторов 19 марта 1964 года руководство фирмы IBM приняло решение о разработке и запуске в производство семейства ЭВМ IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.

• 
  Слайд 35

  Третье поколение

  Тип ЭВМ – мини-ЭВМ. Цель использования компьютера - управление и экономические расчеты. Режим работы компьютера – разделение времени. Интеграция данных – высокая. Основные средства наложения информации - перфокарты, перфоленты, магнитные ленты, магнитные диски. Ключевые решения в обработке информации – интерактивные ОС, структурированные ЯП, компьютерные сети. Тип пользователя – программисты. Расположение пользователя – терминальный зал.

• 
  Слайд 36
  

  Четвертое поколение ЭВМ 1971г. Фирма Intel разработала микропроцессор 4004, состоящий из 2250 транзисторов, размещённых в кристалле размером не больше шляпки гвоздя. 1973г. Фирма IBM (International Business Machines Corporation) сконструировала первый жёсткий диск типа "винчестер".

• 
  Слайд 37
  

  Четвертое поколение ЭВМ 1976 г. Студенты Стив Возняк и Стив Джобс, устроив мастерскую в гараже, реализовали компьютер Apple-1, положив начало корпорации Apple.

• 
  Слайд 38
  

  ЭВМ четвертого поколения 1977 г.первый персональный компьютер Apple II

• 
  Слайд 39

  Персональные компьютеры

  IBM5110 весивший 23 кг, позиционировался в 1975 году как портативный компьютер по цене $14000. Хотя и персональные компьютеры относятся к ЭВМ 4-го поколения, все же возможность их широкого распространения, несмотря на достижения технологии СБИС, оставалась бы весьма небольшой. Если бы в 1970 г. не был сделан еще один важный шаг на пути к персональному компьютеру — Маршиан Эдвард Хофф из фирмы Intеl скон­струировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центрально­му процессору большого компьютера. Так появился первый микропроцессорIпtеl-4004, кото­рый был выпущен в продажу в 1971 г.

• 
  Слайд 40
  

  История развития ЭВМ Четвертое поколение ЭВМ 1981 г. Фирма IBM выпустила первый персональный компьютер IBM PC на базе микропроцессора 8088.

• 
  Слайд 41

  Четвертое поколение

  Тип ЭВМ – персональный. Цель использования компьютера – управление, предоставление информации. Режим работы компьютера – персональная работа. Интеграция данных – очень высокая. Основные средства наложения информации – оптические, гибкие, жесткие диски. Ключевые решения в обработке информации – технология автоматизации профессиональных знаний. Тип пользователя – пользователи с общей компьютерной подготовкой. Расположение пользователя – рабочий стол.

• 
  Слайд 42

  Пятое поколение

  Тип ЭВМ – ПК в сети. Цель использования компьютера – телеком-муникации, информационное обслуживание. Режим работы компьютера – сетевая обработка. Интеграция данных – сверхвысокая. Основные средства наложения информации – оптические, гибкие, жесткие диски. Ключевые решения в обработке информации – коллективный доступ к информационным ресурсам, информационная безопасность. Тип пользователя – мало обученные пользователи. Расположение пользователя – произвольное, мобильное.

• 
  Слайд 43

  СуперЭВМ

  Основное назначение: предназначена для высоко- скоростного выполнения при- кладных процессов. Основные технические данные: Имеет скалярные и векторные процессоры. Совместная работа процессоров основывается на различных архитектурах.

• 
  Слайд 44

  Супер-миниЭВМ

  Основное назначение: Многопультовые вычислительные системы. Основные технические данные: Мультипроцессорная архитектура, позволяющая подключение до нескольких сот терминалов (наличие наращиваемых запоминающих устройств).

• 
  Слайд 45

  Большие ЭВМ (мэйнфреймы)

  Основное назначение: Обработка больших объемов данных крупных предприятий. Основные технические данные: Мультипроцессорная архитектура, позволяющаяподключение нескольких сот рабочих мест.

• 
  Слайд 46

  Мини-ЭВМ

  Основное назначение: Системы управления предприятиями. Основные технические данные: Однопроцессорная архитектура, разветвленная система периферийных устройств (ограниченные возможности, обработка слов меньшей длины и т.д.)

• 
  Слайд 47

  Рабочие станции

  Основное назначение: Системы автоматизированного проектирования, системы авто-матизации эксперимента, индустриальные процессы и др. Основные технические данные: Высокое быстродействие процессора, большая емкость оперативного запоминающего устройства, специализированная система периферийных устройств.

• 
  Слайд 48

  МикроЭВМ (ПК)

  Основное назначение: Индивидуальное обслуживание пользователей. Основные технические данные: Центральный блок с одним или несколькими процессорами, монитор, акустическая система, клавиатура, электронное перо с планшетом, устройство ввода информации, принтеры, жесткие диски, гибкие диски, магнитные ленты, оптические диски и пр.

• 
  Слайд 49

  Переносной ПК «наколенник»

  Основное назначение: Индивидуальное обслуживание пользователей. Основные технические данные: Малогабаритный книжного размера портативный вариант стационарного персонального компьютера.

• 
  Слайд 50

  Блокнотный ПК, ноутбук

  Основное назначение: Индивидуальное обслуживание пользователей. По назначению можно ввести такую классификацию : ноутбук для интернета, почты, поездок, создания документов (чаще всего, для этих целей подходят нетбуки); ноутбук для бизнеса (это, обычно, ноутбуки средней и низкой производительности со встроенной в чипсет видеокартой); ноутбук для дома (как правило, это универсальные ноутбуки с отдельной видеокартой среднего уровня); ноутбук для игр (мощный процессор и видеокарта, увеличенный размер экрана); крутой ноутбук (высокопроизводительные процессор, одна или две видеокарты, качественный звук, матрица с улучшенными параметрами).

• 
  Слайд 51

  Карманный компьютер «наладонник»

  Основное назначение: Индивидуальное обслуживание пользователей. Основные технические данные: Оперативная память выполняет функцию долговремен-ной памяти. Жесткий диск отсутствует. Работает под управлением Windows CE, имеет интерфейс с другими компьютерами, встроенные интегрированные системы, жидкокристаллический дисплей.

• 
  Слайд 52

  Моноблок