Istoria dezvoltării instrumentelor de numărare instrumentală face posibilă o mai bună înțelegere a funcționării computerelor moderne. După cum spunea Leibniz: „Cine vrea să se limiteze la prezent fără să cunoască trecutul nu va înțelege niciodată prezentul”. Prin urmare, studiul istoriei dezvoltării TV este important parte integrantă informatica.
Din cele mai vechi timpuri, oamenii au folosit diverse dispozitive pentru numărare. Primul astfel de „dispozitiv” au fost propriile degete. O descriere completă a numărului de degete a fost compilată în Europa medievală de călugărul irlandez Beda Venerabilul (secolul al VII-lea d.Hr.). Până în secolul al XVIII-lea au fost folosite diverse tehnici de numărare a degetelor.
Ca mijloc de numărare instrumentală se foloseau frânghii cu noduri.
Cel mai răspândit în antichitate a fost abacul, despre care se cunosc informații din secolul al V-lea î.Hr. Numerele din el erau reprezentate de pietricele, așezate pe coloane. LA Roma antică pietricelele erau notate cu cuvântul Calculus, de unde cuvintele care denotă contul (în engleză calculate - count).
Abacul, folosit pe scară largă în Rusia, este similar în principiu cu abacul.
Necesitatea de a folosi diverse dispozitive căci contul s-au explicat prin faptul că relatarea scrisă era dificilă. În primul rând, acest lucru s-a datorat sistemului complex de scriere a numerelor, în al doilea rând, puțini oameni știau să scrie și, în al treilea rând, mijloacele de înregistrare (pergament) erau foarte scumpe. Odată cu răspândirea cifrelor arabe și invenția hârtiei (secolele XII-XIII), scrisul a început să se dezvolte pe scară largă, iar abacul nu a mai fost necesar.
Primul dispozitiv care a mecanizat numărarea în sensul obișnuit pentru noi a fost o mașină de calcul construită în 1642 de omul de știință francez Blaise Pascal. Conținea un set de roți dispuse vertical, cu numerele 0-9 imprimate pe ele. Dacă o astfel de roată ar face o revoluție completă, s-ar angaja cu roata vecină și s-ar întoarce într-o diviziune, oferind un transfer de la o categorie la alta. O astfel de mașină putea adăuga și scădea numere și era folosită în biroul tatălui lui Pascal pentru a calcula suma taxelor colectate.
Diverse proiecte și chiar imagini de funcționare ale mașinilor de calcul mecanice au fost create chiar înainte de mașina lui Pascal, dar mașina lui Pascal a devenit cunoscută pe scară largă. Pascal a obținut un brevet pentru mașina lui, a vândut câteva zeci de mostre; nobilii și chiar regii erau interesați de mașina lui; de exemplu, una dintre mașini a fost făcută cadou reginei Christina a Suediei.
În 1673 Filosoful și matematicianul german Gottfried Leibniz a creat un dispozitiv de calcul mecanic care nu numai că a adăugat și a scăzut, ci și a înmulțit și împărțit. Această mașină a devenit baza instrumentelor de calcul al masei - mașini de adăugare. Producția de mașini de calcul mecanice a fost lansată în SUA în 1887, în Rusia în 1894. Dar aceste mașini erau manuale, adică necesitau participarea umană constantă. Nu au automatizat, ci doar mecanizat contul.
De mare importanță în istoria computerului sunt încercările de a „forța” dispozitivele tehnice să efectueze orice acțiune fără intervenția omului, în mod automat.
Astfel de automate mecanice, construite pe baza mecanismului de ceas, au primit o mare dezvoltare în secolele 17-18. Automatele mecanismului francez al lui Jacques de Vaucanson au fost deosebit de faimoase, printre care se număra un flautist de jucărie care în exterior arăta ca o persoană obișnuită. Dar erau doar jucării.
Introducerea automatizării în producția industrială este asociată cu numele inginerului francez Jacquard, care a inventat un dispozitiv de control al răzătoarei bazat pe cărți perforate - carton cu găuri. Perforând găuri pe cărți perforate în diferite moduri, a fost posibilă obținerea de țesături cu diferite țesături de fire pe mașini.
Tată informatică Charles Babbage, un om de știință englez din secolul al XIX-lea, este considerat a fi primul care a încercat să construiască o mașină de calcul care să funcționeze conform programului. Mașina a fost menită să ajute Oficiul Maritim Britanic în alcătuirea tabelelor nautice. Babbage credea că mașina ar trebui să aibă un dispozitiv în care să fie stocate numerele destinate calculelor („memorie”). În același timp, ar trebui să existe instrucțiuni despre ce să faci cu aceste numere („principiul programului stocat”). Pentru a efectua operații pe numere, mașina trebuie să aibă un dispozitiv special, pe care Babbage l-a numit „moara”, iar în calculatoarele moderne corespunde ALU. Numerele trebuiau introduse manual în aparat și scoase pe un dispozitiv de imprimare („dispozitive de intrare/ieșire”). Și, în sfârșit, trebuia să existe un dispozitiv care să controleze funcționarea întregii mașini ("UU"). Mașina lui Babbage era mecanică și lucra cu numere reprezentate în sistemul zecimal.
Ideile științifice ale lui Babbage au fost purtate de fiica celebrului poet englez George Byron, Lady Ada Lovelace. Ea a scris programe prin care mașina ar putea efectua calcule matematice complexe. Multe dintre conceptele introduse de Ada Lovelace în descrierea primelor programe din lume, în special conceptul de „buclă”, sunt utilizate pe scară largă de programatorii moderni.
Următorul pas important spre automatizarea calculelor a fost făcut la aproximativ 20 de ani de la moartea lui Babbage de către americanul Herman Hollerith, care a inventat o mașină electromecanică de calcul folosind carduri perforate. Aparatul a fost folosit pentru procesarea datelor recensământului. Găurile au fost perforate manual pe cărțile perforate, în funcție de răspunsurile la întrebările recensământului; mașina de sortare a făcut posibilă distribuirea cărților în grupuri în funcție de locația găurilor perforate, iar tabulatorul a numărat numărul de cărți din fiecare grup. Datorită acestei mașini, rezultatele recensământului din 1890 din Statele Unite au fost procesate de trei ori mai rapid decât cel precedent.
În 1944, în Statele Unite, sub conducerea lui Howard Aikin, a fost construit un computer electromecanic, cunoscut sub numele de „Mark-1”, iar apoi „Mark-2”. Această mașină se baza pe un releu. Deoarece releele au două stări stabile, iar ideea de a abandona sistemul zecimal nu le venise încă proiectanților, numerele au fost reprezentate în sistemul binar-zecimal: fiecare cifră zecimală era reprezentată de patru cifre binare și era stocată într-un grup. din patru relee. Viteza de lucru a fost de aproximativ 4 operații pe secundă. În același timp, au fost create mai multe mașini releu, inclusiv computerul releu sovietic RVM-1, proiectat în 1956 de Bessonov și funcționat cu succes până în 1966.
15 februarie 1946, când oamenii de știință de la Universitatea din Pennsylvania au pus în funcțiune primul computer cu tub vidat din lume, ENIAC, este de obicei luat ca punct de plecare pentru era computerului. Prima utilizare a ENIAC a fost pentru a rezolva probleme pentru proiectul de bombe atomice ultrasecrete, iar apoi a fost folosit în principal în scopuri militare. ENIAC nu avea un program stocat în memorie; „programarea” a fost realizată prin instalarea de fire jumper între elementele individuale.
Din 1944, John von Neumann a luat parte la crearea computerelor. În 1946, a fost publicat articolul său, în care au fost formulate două principii cele mai importante care stau la baza tuturor calculatoarelor moderne: utilizarea unui sistem de numere binar și principiul unui program stocat.
Calculatoarele au apărut și în URSS. În 1952, sub conducerea academicianului Lebedev, a fost creat cel mai rapid computer din Europa, BESM, iar în 1953 a început producția calculatorului serial Strela. Mașinile sovietice de serie erau la nivelul celor mai bune modele din lume.
A început dezvoltarea rapidă a VT.
Primul computer cu tub vid (ENIAC) avea aproximativ 20.000 de tuburi vid, era amplasat într-o hală imensă, consuma zeci de kW de energie electrică și era foarte nefiabil în funcționare - de fapt, funcționa doar pentru perioade scurte de timp între reparații.
De atunci, dezvoltarea BT a parcurs un drum lung. Există mai multe generații de calculatoare. O generație este înțeleasă ca o anumită etapă în dezvoltarea echipamentelor, caracterizată prin parametrii acestuia, tehnologia de fabricație a componentelor etc.
Prima generație - începutul anilor 50 (BESM, Strela, Ural). Bazat pe tuburi electronice. Consum mare de energie, fiabilitate scăzută, performanță scăzută (2000 ops/s), cantitate mică de memorie (câțiva kilobytes); nu existau mijloace de organizare a proceselor de calcul, operatorul lucra direct la consolă.
2 generație - sfârșitul anilor 50 (Minsk - 2, Hrazdan, Nairi). Elemente semiconductoare, cablaj imprimat, viteza (50-60 mii op/s); a apărut apariția dispozitivelor externe de stocare magnetică, a sistemelor de operare primitive și a traducătorilor din limbaje algoritmice.
A 3-a generație - mijlocul anilor 60. Construite pe baza de circuite integrate, s-au folosit blocuri electronice standard; viteză de până la 1,5 milioane op/s; instrumente software dezvoltate.
Generația a 4-a - construită pe baza de microprocesoare. Calculatoarele sunt specializate, apar diversele lor tipuri: supercalculatoare - pentru rezolvarea unor probleme de calcul foarte complexe; mainframe - pentru rezolvarea problemelor economice și de soluționare în cadrul întreprinderii, PC-uri - pentru uz individual. Acum PC-urile ocupă partea predominantă a pieței computerelor, iar capacitățile lor sunt de milioane de ori mai mari decât capacitățile primelor computere.
Primul PC Altair 8800 a apărut în 1975 la MITS, dar capacitățile sale au fost foarte limitate și nu a existat nicio schimbare fundamentală în utilizarea computerelor. Revoluția în industria PC-urilor a fost făcută de alte două firme - IBM și Apple Computer, a căror rivalitate a contribuit la dezvoltarea rapidă a tehnologiilor înalte, îmbunătățind calitățile tehnice și de utilizator ale PC-ului. Ca urmare a acestei competiții, computerul a devenit o parte integrantă a vieții de zi cu zi.
Istoria Apple a început în 1976, când Stephen Jobs și Stephen Wozniak (amândoi la vârsta de 20 de ani) și-au asamblat primul computer într-un garaj Los Almos din California. Cu toate acestea, adevăratul succes a venit companiei odată cu lansarea computerului Apple-II, care a fost creat pe baza microprocesorului Motorolla, aspect semăna cu un aparat de uz casnic obișnuit și, la un preț, era accesibil pentru un american obișnuit.
IBM s-a născut în 1914 și s-a specializat în producția de articole de papetărie pentru mașini de scris. În anii cincizeci, fondatorul companiei, Thomas Watson, a reorientat-o către producția de computere mari. În domeniul PC-urilor, compania a avut inițial o atitudine de așteptare. Succesul furibund al Apple a alertat gigantul și, în cel mai scurt timp posibil, a fost creat primul PC IBM, introdus în 1981. Folosind resursele sale uriașe, corporația a inundat literalmente piața cu computerele sale, concentrându-se pe cel mai mare domeniu de aplicare al aplicației lor - lumea afacerilor. PC-ul IBM a fost bazat pe cel mai recent microprocesor de la Intel, care a extins foarte mult capacitățile noului computer.
Pentru a câștiga piața, IBM a folosit mai întâi principiul „arhitecturii deschise”. PC-ul IBM nu a fost fabricat ca o singură unitate, ci a fost asamblat din module separate. Orice firmă ar putea dezvolta un dispozitiv compatibil cu PC-ul IBM. Acest lucru a adus IBM un succes comercial imens. Dar, în același timp, pe piață au început să apară multe computere - copii exacte ale PC-ului IBM - așa-numitele clone. Compania a răspuns la apariția „dublelor” cu o scădere bruscă a prețurilor și apariția de noi modele.
Ca răspuns, Apple a creat Apple Macintosh, echipat cu un mouse și un afișaj grafic de înaltă calitate și echipat pentru prima dată cu un microfon și un generator de sunet. Și cel mai important - a existat un software convenabil și ușor de acoperit. Mac-ul a intrat în vânzare și a avut un oarecare succes, dar Apple nu a reușit să-și recapete conducerea pe piața PC-urilor.
Într-un efort de a se apropia de ușurința de utilizare a computerelor Apple, IBM a stimulat dezvoltarea software-ului modern. Crearea OC Windows de către Microsoft a jucat un rol imens aici.
De cand software devin din ce în ce mai convenabil și un concept. PC-urile sunt echipate cu dispozitive noi, iar din aparatul pentru activități profesionale devin „centre de divertisment digital”, combinând funcțiile diverselor aparate de uz casnic.
Ministerul Educației și Științei Federația Rusă
agentie federala de educatie
SEI VPO „Universitatea Economică de Stat Ural”
Departamentul de Economie și Drept
Filiala USUE din N. Tagil
Test
dupa disciplina:
"informatica"
Opțiune 8___
Subiect: „Istoria dezvoltării tehnologiei informatice”
Executor testamentar:
student gr. 1EKIP
Gorbunova A.A.
Profesor:
Skorokhodov B.A.
Introducere……………………………………………………………………………………………..3
1 Etapele dezvoltării tehnologiei informatice……………………………………………..4
2 Caracteristicile generațiilor de calculatoare……………………………………………………….9
3 Rolul tehnologiei informatice în viața umană……………………… 13
Concluzie……………………………………………………………………………… 14
Introducere
Cunoașterea istoriei dezvoltării tehnologiei informatice este o componentă integrantă a competenței profesionale a unui viitor specialist în domeniul tehnologiei informației. Primii pași în automatizarea muncii mentale se referă în mod specific la activitatea de calcul a unei persoane care, deja în primele etape ale civilizației sale, a început să folosească mijloacele de calcul instrumental.
În același timp, trebuie avut în vedere că mijloacele bine stabilite de dezvoltare a tehnologiei informatice sunt folosite de om în prezent pentru automatizarea diferitelor tipuri de calcule.
Sisteme automatizate sunt parte integrantă a oricărei afaceri și producție. Aproape toate manageriale și procese tehnologice folosi computerele într-o oarecare măsură. Un singur computer poate crește semnificativ eficiența managementului întreprinderii fără a crea probleme suplimentare. Astăzi, computerele personale sunt instalate la fiecare loc de muncă și, de regulă, nimeni nu se îndoiește de necesitatea lor. Volume semnificative de tehnologie informatică și rolul lor special în funcționarea oricărei întreprinderi ridică o serie de sarcini noi pentru management.
Această lucrare va lua în considerare istoria dezvoltării tehnologiei computerelor, care va ajuta la înțelegerea și aprofundarea în esența și semnificația computerelor.
1 Etapele dezvoltării facilităţilor informatice
Există mai multe etape în dezvoltarea tehnologiei informatice, pe care oamenii le folosesc în prezent.
Etapa manuală de dezvoltare a instalațiilor informatice.
Perioada manuală de automatizare a calculelor a început în zorii civilizației umane și s-a bazat pe utilizarea diferitelor părți ale corpului, în primul rând degetele de la mâini și de la picioare.
Numărarea degetelor își are rădăcinile în antichitate, având loc într-o formă sau alta printre toate popoarele de astăzi. Renumiti matematicieni medievali au recomandat ca ajutor exact numărarea degetelor, ceea ce permite sisteme de numărare destul de eficiente. Rezultatele numărării au fost înregistrate în diferite moduri: crestatură, numărătoare bastoane, noduri etc. De exemplu, popoarele din America precolumbiană aveau un număr foarte dezvoltat de noduri. Mai mult, sistemul de noduli a servit și ca un fel de cronici și anale, având o structură destul de complexă. Cu toate acestea, folosirea acestuia a necesitat o bună pregătire a memoriei.
Numărarea cu ajutorul grupării și deplasării obiectelor a fost precursorul numărării pe abac, cel mai avansat instrument de numărare al antichității, care a supraviețuit până în zilele noastre sub forma diferitelor tipuri de conturi.
Abacul a fost primul instrument de numărare dezvoltat din istoria omenirii, a cărui principală diferență față de metodele anterioare de calcul a fost efectuarea calculelor prin cifre. Astfel, utilizarea unui abac implică deja prezența unui sistem de numere pozițional, de exemplu, zecimal, ternar, quinar etc. Modul de secole de îmbunătățire a abacului a condus la crearea unui dispozitiv de numărare de formă clasică finită. , folosit până în perioada de glorie a computerelor desktop cu tastatură. Chiar și astăzi, pe alocuri, poate fi găsit ajutând în tranzacțiile de decontare. Și doar apariția calculatoarelor electronice de buzunar în anii 70 ai secolului nostru a creat o amenințare reală pentru utilizarea în continuare a conturilor rusești, chineze și japoneze - cele trei forme clasice principale ale abacului care au supraviețuit până în zilele noastre. În același timp, ultima încercare cunoscută de a îmbunătăți conturile rusești prin combinarea lor cu tabla înmulțirii datează din 1921.
Bine adaptat la efectuarea operațiilor de adunare și scădere, abacul s-a dovedit a fi un dispozitiv insuficient de eficient pentru efectuarea operațiilor de înmulțire și împărțire. Prin urmare, descoperirea logaritmilor și a tabelelor logaritmice de către John Napier la începutul secolului al XVII-lea a fost următorul pas major în dezvoltarea sistemelor de calcul manuale. Ulterior, apar o serie de modificări ale tabelelor logaritmice. Cu toate acestea, în munca practica folosirea tabelelor logaritmice are o serie de inconveniente, așa că John Napier a propus ca metodă alternativă bastoane speciale de numărare (numite mai târziu bastoanele lui Napier), care a făcut posibilă efectuarea operațiilor de înmulțire și împărțire direct pe numerele originale. Napier a bazat această metodă pe metoda înmulțirii printr-o rețea.
Alături de bețișoare, Napier a propus o tablă de numărare pentru a efectua înmulțirea, împărțirea, pătrarea și luarea unei rădăcini pătrate în sistemul binar, anticipând astfel avantajele unui astfel de sistem de numere pentru automatizarea calculelor.
Logaritmii au stat la baza creării unui instrument de calcul minunat - o regulă de calcul, care servește lucrătorilor de inginerie și tehnici din întreaga lume de mai bine de 360 de ani.
Etapa mecanică în dezvoltarea tehnologiei informatice.
Dezvoltarea mecanicii în secolul al XVII-lea a devenit o condiție prealabilă pentru crearea de dispozitive și instrumente de calcul folosind principiul mecanic al calculului. Astfel de dispozitive erau construite pe elemente mecanice și asigurau transfer automat de cel mai înalt nivel.
Prima mașină mecanică a fost descrisă în 1623 de Wilhelm Schickard, implementată într-o singură copie și a fost destinată să efectueze patru operații aritmetice pe numere de 6 biți.
Mașina lui Shikkard era compusă din trei dispozitive independente: adunarea, înmulțirea și scrierea numerelor. Adunarea a fost efectuată prin introducerea secvenţială a termenilor prin intermediul discurilor de tipărire, iar scăderea - prin introducerea secvenţială a minuendului şi a subtraendului. Numerele introduse și rezultatul adunării și scăderii au fost afișate în ferestrele de citire. Pentru a efectua operația de înmulțire, a fost folosită ideea înmulțirii printr-o rețea. A treia parte a mașinii a fost folosită pentru a scrie un număr de maximum 6 cifre.
Mașina lui Blaise Pascal a folosit o schemă de transfer de ordin înalt mai complexă, rar folosită ulterior; dar primul model de funcționare al mașinii construit în 1642, iar apoi o serie de 50 de mașini, au contribuit la o popularitate destul de largă a invenției și la formarea opiniei publice despre posibilitatea automatizării muncii mentale.
Prima mașină de adăugare care vă permite să efectuați toate cele patru operații aritmetice a fost creată de Gottfried Leibniz ca urmare a mulți ani de muncă. Punctul culminant al acestei lucrări a fost mașina de adăugare Leibniz, care permite utilizarea unui multiplicand de 8 biți și a unui multiplicator de 9 biți pentru a obține un produs de 16 biți.
Un loc special printre evoluțiile etapei mecanice în dezvoltarea tehnologiei computerelor îl ocupă lucrările lui Charles Babbage, care este considerat, pe bună dreptate, fondatorul și ideologul tehnologiei computerizate moderne. Dintre lucrările lui Babbage, două direcții principale sunt clar vizibile: diferența și computerele analitice.
Proiectul Difference Engine a fost dezvoltat în anii 20 ai secolului al XIX-lea și a fost conceput pentru tabelarea funcțiilor polinomiale prin metoda diferențelor finite. Stimulul principal în această lucrare a fost nevoia urgentă de a tabula funcții și de a verifica tabele matematice existente, pline de erori.
Al doilea proiect al lui Babbage este un motor analitic care folosește principiul controlului programului și a fost precursorul computerelor moderne. Acest proiect a fost propus în anii 30 ai secolului al XIX-lea, iar în 1843 Ala Lovelace a scris primul program destul de complex din lume pentru calcularea numerelor Bernoulli pentru mașina lui Babbage.
Charles Babbage în mașina sa a folosit un mecanism similar cu cel al războiului Jacquard, folosind cărți perforate de control speciale. Conform ideii lui Babbage, controlul ar trebui să fie efectuat de o pereche de mecanisme Jacquard cu câte un set de cărți perforate în fiecare.
Babbage avea idei surprinzător de moderne despre computere, dar mijloacele tehnice de care dispunea erau cu mult în urmă ideilor sale.
Etapa electromecanica in dezvoltarea tehnologiei informatice.
Etapa electromecanică în dezvoltarea tehnologiei informatice a fost cea mai scurtă și a durat doar aproximativ 60 de ani. Condițiile preliminare pentru crearea proiectelor din această etapă au fost atât nevoia de calcule de masă (economie, statistică, management și planificare etc.), cât și dezvoltarea ingineriei electrice aplicate (acționare electrică și relee electromecanice), care a făcut posibilă crearea electromecanice. dispozitive de calcul.
Mijloacele de tip clasic ale etapei electromecanice erau un complex de numărare și analitic destinat procesării informațiilor pe suporturi de card perforat.
Primul complex de calcul și analitic a fost creat în SUA de Herman Hollerith în 1887 și a constat din: un perforator manual, o mașină de sortat și un tabulator. Scopul principal al complexului a fost prelucrarea statistică a cardurilor perforate, precum și mecanizarea sarcinilor contabile și economice. În 1897, Hollerith a organizat o companie care mai târziu a devenit cunoscută sub numele de IBM.
Dezvoltând munca lui G. Hollerith, într-un număr de țări sunt dezvoltate și produse o serie de modele de sisteme computaționale și analitice, dintre care cele mai populare și masive au fost complexele IBM, Remington și Buhl.
Perioada finală (anii 40 ai secolului XX) a etapei electromecanice în dezvoltarea tehnologiei informatice este caracterizată prin crearea unui număr de relee complexe și sisteme mecanice de relee cu managementul programului, caracterizat prin versatilitate algoritmică și capabil să efectueze calcule științifice și tehnice complexe în mod automat cu viteze care sunt cu un ordin de mărime mai mari decât viteza aritmometrelor electrice.
Konrad Zuse a fost pionier în crearea unui computer universal cu controlul programelor și stocarea informațiilor într-un dispozitiv de memorie. Cu toate acestea, primul său model Z-1 (care a marcat începutul seriei de mașini Z) a fost inferior din punct de vedere ideologic designului lui Babbage - nu prevedea un transfer condiționat de control. De asemenea, în viitor, au fost dezvoltate modelele Z-2 și Z-3.
Ultimul proiect major de tehnologie de calcul releu ar trebui considerat calculatorul releu RVM-1 construit în 1957 în URSS și funcționat până la sfârșitul anului 1964 în principal pentru rezolvarea problemelor economice.
Etapa electronică în dezvoltarea tehnologiei informatice.
Datorită naturii fizice și tehnice, tehnologia de calcul releu nu a permis o creștere semnificativă a vitezei de calcul; aceasta a necesitat o tranziție la elemente electronice fără inerție de mare viteză.
Primul computer poate fi considerat mașina engleză Colossus, creată în 1943 cu participarea lui Alan Turing. Mașina conținea aproximativ 2000 de tuburi de vid și avea o viteză destul de mare, dar era foarte specializată.
Primul computer este considerat a fi mașina ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), creată în SUA la sfârșitul anului 1945. Destinată inițial pentru rezolvarea problemelor balistice, mașina s-a dovedit a fi universală, adică. capabil să rezolve diverse probleme.
Chiar înainte de începerea funcționării ENIAC, John Mauchly și Presper Eckert, comandați de armata SUA, au început un proiect pe un nou computer EDVAC (Electronic Discrete Automatic Variable Computer), care a fost mai perfect decât primul. Această mașină avea o memorie mare (1024 de cuvinte de 44 de biți; 4000 de cuvinte de memorie auxiliară pentru date fuseseră adăugate până la finalizare) atât pentru date, cât și pentru program.
Calculatorul EDSAC a marcat începutul unei noi etape în dezvoltarea tehnologiei informatice - prima generație de calculatoare mainframe.
2 Caracteristicile generațiilor de calculatoare
Din 1950, la fiecare 7-10 ani, principiile constructiv-tehnologice și software-algoritmice ale construirii și folosirii calculatoarelor au fost radical actualizate. În acest sens, este legitim să vorbim despre generații de computere. În mod convențional, fiecărei generații i se poate acorda 10 ani.
Prima generație de calculatoare 1950-1960
Au fost create circuite logice pe componente radio discrete și tuburi electronice cu vid cu un filament. În dispozitivele de memorie cu acces aleatoriu au fost folosite tobe magnetice, mercur ultrasonic acustic și linii electromagnetice de întârziere, tuburi catodice. Ca dispozitive de stocare externe, au fost folosite unități de bandă magnetică, carduri perforate, benzi perforate și comutatoare plug-in.
Programarea acestei generații de calculatoare s-a realizat în sistem binar în limbaj mașină, adică programele erau orientate rigid către un model specific de mașină și „mureau” odată cu aceste modele.
La mijlocul anilor 1950, au apărut limbaje orientate către mașină, cum ar fi limbaje de codare simbolică (CLL), ceea ce a făcut posibilă utilizarea notației lor verbale abreviate (litere) și a numerelor zecimale în loc de notația binară a comenzilor și adreselor.
Calculatoarele, începând de la UNIVAC și terminând cu BESM-2 și primele modele de calculatoare „Minsk” și „Ural”, aparțin primei generații de calculatoare.
A doua generație de calculatoare: 1960-1970
Circuitele logice au fost construite pe elemente semiconductoare și magnetice discrete. Ca bază constructivă și tehnologică s-au folosit circuite cu cablaj imprimat. Principiul bloc al proiectării mașinilor a devenit utilizat pe scară largă, ceea ce vă permite să conectați un număr mare de diferite dispozitive externe la dispozitivele principale, ceea ce oferă o mai mare flexibilitate în utilizarea computerelor. Frecvențele de ceas ale circuitelor electronice au crescut la sute de kiloherți.
Au început să fie folosite hard disk-uri externe și dischete - un nivel intermediar de memorie între unitățile de bandă magnetică și memoria cu acces aleatoriu.
În 1964, a apărut primul monitor pentru computere - IBM 2250. Era un afișaj monocrom cu un ecran de 12 x 12 inci și o rezoluție de 1024 x 1024 pixeli. Avea un frame rate de 40 Hz.
Sistemele de control create pe baza calculatoarelor necesitau performanțe mai mari de la calculatoare și, cel mai important, fiabilitate. Codurile de detectare și corectare a erorilor și circuitele de control încorporate au devenit utilizate pe scară largă în computere.
La mașinile din a doua generație au fost implementate pentru prima dată procesarea în lot și teleprocesarea informațiilor.
Primul computer, care a folosit parțial dispozitive semiconductoare în loc de tuburi cu vid, a fost o mașină creată în 1951.
La începutul anilor 1960, mașinile cu semiconductoare au început să fie produse și în URSS.
A treia generație de calculatoare: 1970-1980
Circuitele logice ale calculatoarelor de generația a 3-a erau deja construite complet pe circuite integrate mici. Frecvențele de ceas ale circuitelor electronice au crescut la unități de megaherți. Tensiunea de alimentare (cativa volti) si puterea consumata de masina au scazut. Fiabilitatea și viteza computerelor au crescut semnificativ.
Dispozitivele de memorie cu acces aleatoriu au folosit miezuri de ferită miniaturale, plăci de ferită și filme magnetice cu o buclă de histerezis dreptunghiulară. Unitățile de disc au devenit utilizate pe scară largă ca dispozitive de stocare externe.
Au mai apărut două niveluri de dispozitive de stocare: dispozitive de stocare ultra-rapide bazate pe registre de declanșare, care au o viteză uriașă, dar o capacitate mică (zeci de numere), și memorie cache de mare viteză.
De la utilizarea pe scară largă a circuitelor integrate în calculatoare, progresul tehnologic în calculatoare poate fi observat folosind binecunoscuta lege a lui Moore. În 1965, unul dintre fondatorii Intel, Gordon Moore, a descoperit legea conform căreia numărul de tranzistori dintr-un cip se dublează la fiecare 1,5 ani.
Având în vedere complicația semnificativă atât a hardware-ului, cât și a structurii logice a calculatoarelor din a 3-a generație, acestea au început adesea să fie numite sisteme.
În calculatoarele din a treia generație, se acordă o atenție considerabilă reducerii complexității programării, eficienței executării programelor în mașini și îmbunătățirii comunicării dintre operator și mașină. Acest lucru este asigurat de sisteme de operare puternice, sistem avansat de automatizare de programare, sisteme eficienteîntreruperi ale programului, moduri de operare cu partajare a timpului, moduri de operare în timp real, moduri de operare cu mai multe programe și noi moduri de comunicare interactivă. A apărut și un dispozitiv video terminal eficient pentru comunicarea între operator și mașină - un monitor video sau un afișaj.
Se acordă multă atenție îmbunătățirii fiabilității și fiabilității funcționării computerelor și facilitării acestora întreținere. Fiabilitatea și fiabilitatea sunt asigurate de utilizarea pe scară largă a codurilor cu detectarea și corectarea automată a erorilor (corectarea codurilor Hamming și a codurilor ciclice).
A patra generație de calculatoare: 1980-1990
Un eveniment revoluționar în dezvoltarea tehnologiilor informatice din a patra generație de mașini a fost crearea de circuite integrate mari și extra-mari, a microprocesorului și a computerului personal.
Circuitele integrate logice în calculatoare au început să fie create pe baza tranzistoarelor CMOS cu efect de câmp unipolar cu conexiuni directe, care funcționează cu amplitudini mai mici ale tensiunilor electrice.
A cincea generație de calculatoare: 1990-prezent
Pe scurt, conceptul de bază al calculatoarelor din generația a cincea poate fi formulat după cum urmează:
Calculatoare bazate pe microprocesoare extrem de complexe, cu o structură vectorială paralelă, care execută simultan zeci de instrucțiuni secvențiale ale programului.
Calculatoare cu multe sute de procesoare care lucrează în paralel, permițând construirea de sisteme de procesare a datelor și a cunoștințelor, sisteme informatice eficiente în rețea.
A șasea și următoarele generații de computere
Calculatoare electronice și optoelectronice cu paralelism masiv, structură neuronală, cu o rețea distribuită de un număr mare (zeci de mii) de microprocesoare care simulează arhitectura sistemelor biologice neuronale.
3 Rolul tehnologiei informatice în viața umană.
Rolul informaticii în general în conditii moderne este în continuă creștere. Activitățile atât ale indivizilor, cât și ale organizațiilor întregi depind din ce în ce mai mult de conștientizarea și capacitatea lor de a utiliza în mod eficient informațiile disponibile. Înainte de a lua orice măsură, trebuie buna treaba privind colectarea și prelucrarea informațiilor, înțelegerea și analiza acesteia. Găsirea de soluții raționale în orice domeniu necesită prelucrarea unor cantități mari de informații, ceea ce este uneori imposibil fără implicarea unor mijloace tehnice speciale. Introducerea calculatoarelor mijloace moderne prelucrarea și transmiterea informațiilor către diverse industrii a fost începutul unui proces numit informatizarea societății. Contemporan producerea materialuluiși alte domenii de activitate au nevoie din ce în ce mai mult de servicii de informare, de prelucrare a unei cantități uriașe de informații. Informatizarea bazată pe introducerea tehnologiilor informatice și de telecomunicații este răspunsul unei societăți la nevoia unei creșteri semnificative a productivității muncii în sectorul informațional. producția socială unde este concentrată mai mult de jumătate din populaţia aptă de muncă.
Tehnologia informației a intrat în toate sferele vieții noastre. Calculatorul este un mijloc de creștere a eficienței procesului de învățare, este implicat în toate tipurile de activitate umană, este indispensabil pentru sfera socială. Tehnologiile informației sunt instrumente hardware și software bazate pe utilizarea tehnologiei informatice care asigură stocarea și prelucrarea informațiilor educaționale, livrarea acesteia către elev, interacțiunea interactivă între elev și profesor sau pedagogic. instrument softwareși testarea cunoștințelor elevului.
Se poate presupune că evoluția tehnologiei în general continuă evoluția naturală. Dacă dezvoltarea uneltelor din piatră a ajutat la formarea inteligenței umane, cele din metal au crescut productivitatea muncii fizice (atât de mult încât un strat separat al societății a fost eliberat pentru activitatea intelectuală), mașinile s-au mecanizat munca fizica, atunci tehnologia informației este concepută pentru a elibera o persoană de munca mentală de rutină, pentru a-și spori capacitățile creative.
Concluzie
Este posibil să trăiești în secolul 21 ca o persoană educată doar dacă stăpânești bine tehnologia informației. La urma urmei, activitatea oamenilor depinde din ce în ce mai mult de conștientizarea lor, de capacitatea de a utiliza eficient informațiile. Pentru orientarea liberă în fluxurile informaționale, un specialist modern de orice profil trebuie să fie capabil să primească, să prelucreze și să utilizeze informații folosind calculatoare, telecomunicații și alte mijloace de comunicare. Oamenii încep să vorbească despre informație ca o resursă strategică a societății, ca o resursă care determină nivelul de dezvoltare al statului.
Studiind istoria dezvoltării tehnologiei computerelor, puteți afla întreaga structură și semnificația computerelor în viața umană. Acest lucru vă va ajuta să le înțelegeți mai bine și să percepeți cu ușurință noile tehnologii progresive, pentru că nu trebuie să uitați că tehnologiile informatice progresează aproape în fiecare zi, iar dacă nu înțelegeți structura mașinilor care au fost cu mulți ani în urmă, va fi dificil de depășit. generația actuală.
În lucrarea prezentată, a fost posibil să se arate cum a început și se termină dezvoltarea tehnologiei informatice și ce rol important ei joacă pentru oameni în prezent.
Istoria dezvoltării tehnologiei de calcul
Dezvoltarea tehnologiei de calcul poate fi împărțită în următoarele perioade:
Ø Manual(secolul VI î.Hr. - secolul XVII d.Hr.)
Ø Mecanic(secolul al XVII-lea - mijlocul secolului XX)
Ø Electronic(mijlocul XX secolul - prezent)
Deși Prometeu în tragedia lui Eschil afirmă: „Gândește-te la ce le-am făcut muritorilor: am inventat numărul cu el și am învățat literele să se conecteze”, conceptul de număr a apărut cu mult înainte de apariția scrisului. Oamenii au învățat să numere de multe secole, transmițându-și și îmbogățindu-și experiența din generație în generație.
Contul, sau mai larg - calculele, pot fi efectuate în diferite forme: există numărare orală, scrisă și instrumentală . Fondurile de cont instrumental în momente diferite au avut posibilități diferite și au fost numite diferit.
etapă manuală (secolul VI î.Hr. - secolul XVII d.Hr.)
Apariția contului în antichitate - „Acesta a fost începutul începuturilor...”
Vârsta estimată a ultimei generații a omenirii este de 3-4 milioane de ani. În urmă cu atâția ani, un bărbat s-a ridicat și a luat o unealtă pe care și l-a făcut singur. Cu toate acestea, capacitatea de a număra (adică abilitatea de a descompune conceptele de „mai mult” și „mai puțin” într-un anumit număr de unități) s-a format la oameni mult mai târziu, și anume acum 40-50 de mii de ani (Paleoliticul târziu) . Această etapă corespunde aspectului omul modern(Cro-Magnon). Astfel, una dintre caracteristicile principale (dacă nu principala) care distinge omul Cro-Magnon de stadiul mai vechi al omului este prezența abilităților de numărare în el.
Este ușor de ghicit că primul Dispozitivul de numărare al omului erau degetele lui.
|
Degetele au ieșit grozavemașină de calcul. Cu ajutorul lor, a fost posibil să numărați până la 5, iar dacă luați două mâini, atunci până la 10. Și în țările în care oamenii mergeau desculți, pe degete a fost ușor de numărat până la 20. Atunci acest lucru a fost practic suficient pentru majoritatea nevoile oamenilor. Degetele s-au dovedit a fi atât de strâns legate țin cont că în greaca veche conceptul de „conte” era exprimat prin cuvânt„a cvintuple”. Da, iar în rusă cuvântul „cinci” seamănă cu „metacarpus” - parte mâini (cuvântul „pastern” este acum rar menționat, dar derivatul său este „încheietură” – folosită des acum). Mâna, metacarpus, este un sinonim și de fapt baza numeralului „CINCI” în rândul multor popoare. De exemplu, limba malaeză „LIMA” înseamnă atât „mână”, cât și „cinci”. Cu toate acestea, se cunosc popoare ale căror unități de cont nu erau degete, ci articulațiile lor. |
Învățați să numărați pe degetezece, oamenii au făcut următorul pas înainte și au început să numere cu zeci. Și dacă unele triburi papuane nu puteau număra decât până la șase, atunci altele au ajuns la câteva zeci în numărare. Doar pentru asta a fost necesar invitați mai multe contoare deodată.
În multe limbi, cuvintele „doi” și „zece” sunt consoane. Poate că asta se datorează faptului că odată cuvântul „zece” însemna „două mâini”. Și acum există triburi care spun„două mâini” în loc de „zece” și „mâini și picioare” în loc de „douăzeci”. Și în Anglia primele zece numere sunt numite printr-un nume comun - „degete”. Asta înseamnă că britanicii numarau odată pe degete.
Numărarea cu degetele a fost păstrată în unele locuri până astăzi, de exemplu, istoricul matematicii L. Karpinsky în cartea „Istoria aritmeticii” raportează că la cea mai mare bursă de cereale din lume din Chicago, oferte și cereri, precum și prețuri, sunt anunțate de brokeri pe degete fără un singur cuvânt.
Apoi a urmat numărarea cu mutarea pietrelor, numărarea cu ajutorul unui rozariu ... Aceasta a fost o descoperire semnificativă în abilitățile umane de numărare - începutul abstracției numerelor.
MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERATIEI RUSE
Instituție de învățământ de stat de învățământ profesional superior
Universitatea de Comerț și Economic de Stat din Rusia
Institutul Ufa (filiala)
Facultate drept și învățământ la distanță
Bine 1 (5,5 g)
Specialitate 080507.65 „Conducerea organizației”
Scaun „Managementul intern
și comerțul internațional»
Zhuravlev Serghei Vladimirovici
Istoria dezvoltării tehnologiei informatice. Scurt istoric. generații de calculatoare. Perspective pentru dezvoltarea tehnologiei informatice.
Test
disciplina: "Informatica"
permit apărarea:
Șef: Zakiryanov F.K.______
(semnătură)
_________________
Gradul de protecție
_______________________________________
Data Semnătura__________
Introducere ................................................ . ............................... pagina 3
Etapa inițială a dezvoltării tehnologiei informatice .................. p. 4
Începutul istoriei electronice moderne
tehnologia calculatoarelor………………………………...……. pagina 7
Generații de calculatoare ............................................................. ... ...................... pagina 9
Calculatoare personale............................................................. ..... pagina 13
Ce urmeaza? ................................................. . ........................ pagina 16
Concluzie…………………………………………………… pagina 18
Bibliografie................................................. . ............. pagina 20
Introducere
Cuvântul „calculator” înseamnă „calculator”, adică. dispozitiv pentru
tehnica de calcul. Necesitatea automatizării procesării datelor, inclusiv a calculelor, a apărut cu foarte mult timp în urmă. În urmă cu mai bine de 1500 de ani, pentru numărare se foloseau bețe de numărat, pietricele etc.
În zilele noastre este greu de imaginat că fără computere este posibil
treci bine. Dar nu cu mult timp în urmă, până la începutul anilor 70, computerele erau la îndemâna unui cerc foarte restrâns de specialiști, iar utilizarea lor, de regulă, a rămas învăluită într-un văl de secret și puțin cunoscută publicului larg. Cu toate acestea, în 1971, a avut loc un eveniment care a schimbat radical situația și cu o viteză fantastică a transformat computerul într-un instrument de lucru zilnic pentru zeci de milioane de oameni. În acel an, fără îndoială semnificativ, compania Intel încă aproape necunoscută dintr-un mic oraș american cu numele frumos de Santa Clara, California, a lansat primul microprocesor. Lui îi datorăm apariția unei noi clase de sisteme de calcul - computere personale, care sunt acum folosite, de fapt, de toată lumea, de la studenți. scoala primarași contabili pentru oameni de știință și ingineri.
La sfârșitul secolului al XX-lea, este imposibil să ne imaginăm viața fără un computer personal. Computerul a intrat ferm în viața noastră, devenind principalul asistent al omului. Astăzi, în lume există multe computere de diferite companii, diferite grupuri de complexitate, scop și generații.
În acest eseu, vom lua în considerare istoria dezvoltării tehnologiei informatice, precum și scurtă recenzie despre posibilitățile de utilizare a sistemelor de calcul moderne și tendințele ulterioare în dezvoltarea calculatoarelor personale.
Etapa inițială a dezvoltării tehnologiei informatice.
Totul a început cu ideea de a învăța o mașină să numere sau măcar să adauge numere întregi cu mai multe cifre. Încă din jurul anului 1500, marea figură a Iluminismului, Leonardo da Vinci, a dezvoltat o schiță a unui dispozitiv de adăugare pe 13 biți, care a fost prima încercare de a rezolva această problemă care a ajuns până la noi. Prima mașină de însumare care funcționează a fost construită în 1642 de Blaise Pascal, faimosul fizician, matematician și inginer francez. Mașina lui de 8 biți a supraviețuit până în zilele noastre.
Fig.1. Blaise Pascal (1623 - 1662) și mașina sa de calcul
Au trecut aproape 250 de ani de la minunata curiozitate, așa cum o percep contemporanii mașinii lui Pascal, la crearea unei unități practic utile și utilizată pe scară largă - o mașină de adăugare (un dispozitiv de calcul mecanic capabil să efectueze 4 operații aritmetice) - aproape 250 de ani au trecut. a trecut. Deja la începutul secolului al XIX-lea, nivelul de dezvoltare a unei serii de științe și domenii de activitate practică (matematică, mecanică, astronomie, inginerie, navigație etc.) era atât de ridicat încât necesită urgent performanța unei cantități uriașe. de calcule care au depăşit capacităţile unei persoane neînarmate.tehnologie relevantă. Atât oameni de știință remarcabili de renume mondial, cât și sute de oameni, ale căror nume nu au ajuns până la noi, care și-au dedicat viața proiectării dispozitivelor de calcul mecanice, au lucrat la crearea și îmbunătățirea acestuia.
În anii 70 ai secolului nostru, mașinile de adăugare mecanice și „rudele lor cele mai apropiate” echipate cu o unitate electrică, computere cu tastatură electromecanică, stăteau pe rafturile magazinelor. După cum se întâmplă adesea, o perioadă destul de lungă de timp au coexistat în mod miraculos cu tehnologia de un nivel complet diferit - calculatoarele digitale automate (ATsVM), care sunt mai frecvent numite computere în limbajul obișnuit (deși, strict vorbind, aceste concepte nu prea coincid). Istoria ATsVM datează din prima jumătate a secolului trecut și este asociată cu numele remarcabilului matematician și inginer englez Charles Babbage. În 1822, a proiectat și timp de aproape 30 de ani a construit și îmbunătățit o mașină, numită mai întâi „diferență”, iar apoi, după numeroase îmbunătățiri aduse proiectului, „analitică”. În mașina „analitică” au fost puse principiile care au devenit fundamentale pentru tehnologia computerelor.
1. Executarea automată a operațiunilor.
Pentru a efectua calcule la scară largă, este esențial nu numai cât de repede este efectuată o operație aritmetică individuală, ci și să nu existe „goluri” între operațiuni care necesită intervenție umană directă. De exemplu, majoritatea calculatoarelor moderne nu îndeplinesc această cerință, deși fiecare acțiune disponibilă este efectuată foarte rapid. Este necesar ca operațiunile să se succedeze fără oprire.
2. Lucrați la programul introdus „on the go”.
Pentru executarea automată a operațiunilor, programul trebuie introdus în dispozitivul executiv cu o viteză proporțională cu viteza operațiunilor. Babbage a sugerat să folosească carduri perforate pentru a preînregistra programele și a le introduce în mașină, care până atunci erau folosite pentru a controla războaiele.
3. Necesitatea unui dispozitiv special - memorie - pentru stocarea datelor (Babbage l-a numit „depozit”).
Orez. 2. Charles Babbage (1792 - 1871) și „motorul său analitic”
Aceste idei revoluționare s-au lovit de imposibilitatea implementării lor pe baza tehnologiei mecanice, deoarece a rămas aproape jumătate de secol înainte de apariția primului motor electric și aproape un secol înainte de primul tub radio electronic! Erau atât de înaintea timpului lor încât au fost în mare măsură uitați și redescoperiți în secolul următor.
Pentru prima dată, la mijlocul secolului al XX-lea au apărut dispozitivele de calcul care funcționează automat. Acest lucru a devenit posibil datorită utilizării releelor electromecanice împreună cu structurile mecanice. Lucrările la mașinile releu au început în anii 1930 și au continuat cu succes diverse până când, în 1944, sub conducerea lui Howard Aiken, un matematician și fizician american, mașina Mark-1 a fost lansată la IBM (International Business Machines).”, care prima dată. a implementat ideile Babbage (deși dezvoltatorii, aparent, nu erau familiarizați cu ele). Elementele mecanice (roțile de calcul) erau folosite în el pentru a reprezenta numere, iar elementele electromecanice au fost folosite pentru control. Una dintre cele mai puternice mașini de releu RVM-1 a fost construită în URSS la începutul anilor 50 sub conducerea lui N.I. Bessonov; a efectuat până la 20 de înmulțiri pe secundă cu numere binare suficient de lungi.
Cu toate acestea, apariția mașinilor releu a întârziat fără speranță și au fost foarte repede înlocuite de mașini electronice, care erau mult mai productive și mai fiabile.
Începutul istoriei moderne a calculului electronic
O adevărată revoluție în calcul a avut loc în legătură cu utilizarea dispozitive electronice. Lucrările la acestea au început la sfârșitul anilor 30, simultan în SUA, Germania, Marea Britanie și URSS. Până atunci, tuburile cu vid, care deveniseră baza tehnica dispozitivele pentru procesarea și stocarea informațiilor digitale au fost deja utilizate pe scară largă în dispozitivele de inginerie radio.
Primul calculator de operare a fost ENIAC (SUA, 1945-1946). Numele său, bazat pe primele litere ale cuvintelor engleze corespunzătoare, înseamnă „integrator numeric și calculator electronic”. Crearea sa a fost condusă de John Mouchli și Presper Eckert, care au continuat munca lui George Atanasoff, începută la sfârșitul anilor 1930. Mașina conținea aproximativ 18 mii de tuburi vid, multe elemente electromecanice. Consumul său de putere a fost de 150 kW, ceea ce este suficient pentru a asigura o instalație mică.
Aproape simultan, se lucra la crearea de calculatoare în Marea Britanie. În primul rând, numele lui Allan Turing, un matematician, care și-a adus o mare contribuție la teoria algoritmilor și teoria codificării, le este asociat. În 1944, mașina Colossus a fost lansată în Marea Britanie.
Acestea și o serie de alte prime computere nu au avut cea mai importantă calitate din punctul de vedere al proiectanților computerelor ulterioare - programul nu a fost stocat în memoria mașinii, ci a fost tastat într-un mod destul de complicat folosind comutare externă. dispozitive.
O contribuție uriașă la teoria și practica creării tehnologiei de calcul electronice pe stadiul inițial dezvoltarea sa a fost introdusă de unul dintre cei mai mari matematicieni americani, John von Neumann. „Principiile von Neumann” au intrat pentru totdeauna în istoria științei. Combinația acestor principii a dat naștere arhitecturii clasice de computer (von Neumann). Unul dintre cele mai importante principii - principiul unui program stocat - presupune ca programul să fie stocat în memoria mașinii în același mod în care informațiile originale sunt stocate în acesta. Primul computer cu program stocat (EDSAC) a fost construit în Marea Britanie în 1949.
Orez. 3. John von Neumann (1903-1957) Fig. 4. Serghei Alexandrovici Lebedev (1902-1974)
În țara noastră, până în anii 70, crearea computerelor a fost realizată aproape complet independent și independent de lumea exterioară (și această „lume” în sine era aproape complet dependentă de Statele Unite). Cert este că tehnologia electronică de calcul încă din momentul creării sale inițiale a fost considerată un produs strategic de top-secret, iar URSS a trebuit să o dezvolte și să o producă singură. Treptat, modul secret s-a înmuiat, dar chiar și la sfârșitul anilor 80, țara noastră a putut cumpăra doar modele de calculatoare învechite din străinătate (iar producătorii de top ai celor mai moderne și puternice computere - SUA și Japonia - încă se dezvoltă și produc în secret. modul).
Primul computer casnic - MESM ("mică mașină de calcul electronică") - a fost creat în 1951 sub conducerea lui Serghei Alexandrovici Lebedev, cel mai mare designer sovietic de tehnologie informatică, ulterior academician, laureat al premiilor de stat, care a condus crearea multor calculatoare casnice. Recordul printre ei și unul dintre cele mai bune din lume pentru vremea sa a fost BESM-6 („mașină de calcul electronic mare, modelul 6”), creat la mijlocul anilor ’60 și pentru mult timp fosta mașină de bază în apărare, cercetare spațială, cercetare științifică și tehnică în URSS. Pe lângă mașinile din seria BESM, au fost produse și computere din alte serii - „Minsk”, „Ural”, M-20, „Mir” și altele, create sub conducerea lui I.S. Bruk și M.A. Kartsev, B.I. Rameev, V. .M.Glushkov, Yu.A.Bazilevsky și alți designeri și teoreticieni interni ai informaticii.istoric dezvoltare. ... terminator 10 + T R teroare 6 + T A tehnică 7 + T M tehnocratie 12 + T I tehnofobie... Filippov F.R. Din generatii la generaţie: sociologie si...
Tehnologii moderne ale informației (2)
Curs >> Informatica, programare... Dezvoltare tehnica de calcul tehnologie LA dezvoltare tehnica de calcul tehnologie pot fi identificate preistorie şi patru generatii electronic tehnica de calcul ... perspectiveși oportunități pentru mai departe dezvoltare ... calculator tehnica de calcul centrele a fost primul din punct de vedere istoric ... Poveste dezvoltare ...
Economie și management în industria modernă a energiei electrice din Rusia
Rezervați >> Teoria economică... poveste dezvoltare turbină cu abur tehnologie pentru centralele nucleare poveste... conditionat istoric, politică... să dăm scurt certificat despre... dezvoltare industria energetică 5.7.1. Dezvoltare perspective dezvoltare ... tehnica de calcul tehnologie. ... nou generatii efectuate... calculator, ...
Kantarovich
Drept >> Cifre istorice... certificat... asistenții principali ai primului generatii-- V.A.Zalgallera... parţial istoric neînţelegere... modernă istorie, ... pentru calculator, ... SCURT BIOLOGIE... dezvoltare tehnica de calcul tehnologie. El a condus proiectarea noului tehnica de calcul ... perspective economie...
Curs nr. 10. ISTORIA DEZVOLTĂRII ECHIPAMENTELOR DE CALCUL
1.1. ETAPA INIȚIALĂ A DEZVOLTĂRII ECHIPAMENTULUI INFORMATIC
Necesitatea automatizării procesării datelor, inclusiv a calculelor, a apărut cu foarte mult timp în urmă. Se crede că, din punct de vedere istoric, primul și, în consecință, cel mai simplu dispozitiv de numărare a fost abacul, care aparține dispozitivelor de numărare portabile.
| Placa a fost împărțită în caneluri. Un canal corespundea unora, celălalt zecilor și așa mai departe. Dacă în timpul numărării s-au acumulat mai mult de 10 pietricele într-o canelură, acestea au fost îndepărtate și a fost adăugată o pietricică în următoarea categorie. În țările din Orientul Îndepărtat, analogul chinezesc al abacului a fost larg răspândit - suan pan(contul nu se baza pe zece, ci pe cinci), în Rusia - abac. | Abac | ||
| Suan pan. Înființat în 1930 | Conturi. Set 401.28 |
||
Prima încercare care a ajuns până la noi de a rezolva problema creării unei mașini care poate adăuga numere întregi cu mai multe cifre a fost o schiță a unui sumator pe 13 biți dezvoltat de Leonardo da Vinci în jurul anului 1500.
În 1642, Blaise Pascal a inventat un dispozitiv care efectuează mecanic adunarea numerelor. Familiarizându-se cu lucrările lui Pascal și studiind mașina sa aritmetică, Gottfried Wilhelm Leibniz i-a adus îmbunătățiri semnificative, iar în 1673 a proiectat o mașină de adăugare care permite mecanic efectuați patru operații aritmetice. Din secolul al XIX-lea, mașinile de adăugare au devenit foarte răspândite și utilizate. Chiar și calcule foarte complexe au fost efectuate pe ele, de exemplu, calcule de tabele balistice pentru trageri de artilerie. A existat o profesie specială - un contor.
În ciuda unui progres clar în comparație cu abacul și dispozitivele similare pentru numărare manuală, aceste dispozitive de calcul mecanice necesita intervenția umană constantăîn cursul calculelor. O persoană, făcând calcule pe un astfel de dispozitiv, își controlează singur activitatea, determină succesiunea operațiunilor efectuate.
Visul inventatorilor tehnologiei informatice a fost să creeze un automat de numărare care, fără intervenția omului, să facă calcule după un program precompilat.
În prima jumătate a secolului al XIX-lea, matematicianul englez Charles Babbage a încercat să creeze un dispozitiv de calcul – motor analitic, care trebuia să efectueze operații aritmetice fără intervenția omului. Motorul analitic s-a bazat pe principii care au devenit fundamentale pentru tehnologia computerelor și a furnizat toate componentele principale care sunt disponibile într-un computer modern. Motorul analitic al lui Babbage urma să fie compus din următoarele părți:
1. „Factory” - un dispozitiv în care sunt efectuate toate operațiunile de prelucrare a tuturor tipurilor de date (ALU).
2. „Office” - un dispozitiv care asigură organizarea execuției programului de prelucrare a datelor și funcționarea coordonată a tuturor nodurilor mașinii în timpul acestui proces (CU).
3. „Depozit” este un dispozitiv conceput pentru a stoca datele inițiale, valorile intermediare și rezultatele procesării datelor (memorie, sau pur și simplu memorie).
4. Dispozitive capabile să convertească datele într-o formă accesibilă unui computer (codare). Dispozitive de intrare.
5. Dispozitive capabile să transforme rezultatele prelucrării datelor într-o formă pe înțelesul unei persoane. dispozitive de ieșire.
În versiunea finală a mașinii, acesta avea trei dispozitive de introducere a cardului perforat de pe care se citeau programul și datele de prelucrat.
Babbage nu a reușit să finalizeze lucrarea - s-a dovedit a fi prea dificilă pe baza tehnicilor mecanice ale vremii. Cu toate acestea, a dezvoltat ideile de bază, iar în 1943 americanul Howard Aiken, bazat pe tehnologia deja din secolul XX - relee electromecanice- a putut să construiască la una dintre întreprinderile companiei IBM o astfel de mașină numită „Mark-1”. Elementele mecanice (roțile de calcul) erau folosite în el pentru a reprezenta numere, iar elementele electromecanice au fost folosite pentru control.
1.2. ÎNCEPUTUL ISTORIEI MODERNE A ECHIPAMENTULUI DE CALCUL ELECTRONIC
O adevărată revoluție în calcul a avut loc în legătură cu utilizarea dispozitivelor electronice. Lucrările la acestea au început la sfârșitul anilor 30, simultan în SUA, Germania, Marea Britanie și URSS. În acest moment, tuburile cu vid, care au devenit baza tehnică pentru dispozitivele de procesare și stocare a informațiilor digitale, erau deja utilizate pe scară largă în dispozitivele de inginerie radio.
Unul dintre cei mai mari matematicieni americani, John von Neumann, a adus o contribuție uriașă la teoria și practica creării tehnologiei de calcul electronice în stadiul inițial al dezvoltării acesteia. „Principiile von Neumann” au intrat pentru totdeauna în istoria științei. Combinația acestor principii a dat naștere arhitecturii clasice de computer (von Neumann). Unul dintre cele mai importante principii - principiul unui program stocat - presupune ca programul să fie stocat în memoria mașinii în același mod în care este stocat în ea. informații generale. Primul computer cu un program stocat ( EDSAC ) a fost construită în Marea Britanie în 1949.
La noi, până în anii 70, crearea computerelor s-a realizat aproape complet independent și independent de lumea exterioară (și această „lume” în sine era aproape complet dependentă de Statele Unite). Cert este că tehnologia electronică de calcul încă din momentul creării sale inițiale a fost considerată un produs strategic de top-secret, iar URSS a trebuit să o dezvolte și să o producă singură. Treptat, modul secret s-a înmuiat, dar chiar și la sfârșitul anilor 80, țara noastră a putut cumpăra doar modele de computere învechite din străinătate (iar producătorii de top - SUA și Japonia - încă dezvoltă și produc cele mai moderne și puternice calculatoare în modul secret. ).
Primul computer casnic - MESM ("mică mașină electronică de calcul") - a fost creat în 1951 sub conducerea lui Serghei Alexandrovici Lebedev, cel mai mare designer sovietic de tehnologie informatică. Recordul printre ei și unul dintre cele mai bune din lume pentru vremea sa a fost BESM-6 („mașină electronică mare de calcul, al 6-lea model”), creat la mijlocul anilor ’60 și pentru o lungă perioadă de timp fosta mașină de bază în apărare, spațiu cercetare, cercetare științifică și tehnică în URSS. Pe lângă mașinile din seria BESM, au fost produse și computere din alte serii - Minsk, Ural, M-20, Mir și altele.
Odată cu începutul producției în serie de computere, au început să le împartă condiționat în generații; clasificarea corespunzătoare este dată mai jos.
1.3. GENERAȚII DE CALCULATE
În istoria tehnologiei informatice, există un fel de periodizare a calculatoarelor pe generații. Inițial, sa bazat pe principiul fizic și tehnologic: o mașină este atribuită uneia sau alteia generații în funcție de elementele fizice utilizate în ea sau de tehnologia de fabricație a acestora. Granițele generațiilor în timp sunt neclare, deoarece în același timp au fost produse mașini de niveluri complet diferite. Cand dau date legate de generatii, cel mai probabil se refera la perioada productie industriala; proiectarea a fost realizată mult mai devreme și încă puteți întâlni dispozitive foarte exotice în funcțiune și astăzi.
În prezent, principiul fizico-tehnologic nu este singurul care determină dacă un anumit computer aparține unei generații. De asemenea, trebuie luate în considerare nivelul software-ului, viteza și alți factori, dintre care principalii sunt rezumați în tabelul atașat. 4.1.
Trebuie înțeles că împărțirea calculatoarelor pe generații este foarte relativă. Primele calculatoare, produse înainte de începutul anilor 50, au fost produse „bucată”, pe care s-au elaborat principiile de bază; nu există niciun motiv anume pentru a le atribui vreunei generaţii. Nu există unanimitate în determinarea semnelor generației a cincea. La mijlocul anilor '80, se credea că principala caracteristică a acestei (viitoare) generații este implementarea deplină a principiilor inteligenţă artificială . Această sarcină s-a dovedit a fi mult mai dificilă decât se vedea la acel moment, iar un număr de specialiști coboară ștacheta pentru această etapă (și chiar susțin că a avut loc deja). În istoria științei există analogi ai acestui fenomen: de exemplu, după lansarea cu succes a primului centrale nucleare la mijlocul anilor 1950, oamenii de știință au anunțat că era pe cale să se întâmple lansarea stațiilor termonucleare de multe ori mai puternice, ieftine, ecologice; cu toate acestea, au subestimat dificultățile gigantice de pe parcurs, deoarece nu există centrale termonucleare până în prezent.
În același timp, între mașinile din a patra generație, diferența este extrem de mare și, prin urmare, în Tabel. 4.1 coloana corespunzătoare este împărțită în două: A și B. Datele indicate în rândul de sus corespund primilor ani de producție a calculatorului. Multe dintre conceptele reflectate în tabel vor fi discutate în secțiunile ulterioare ale manualului; aici ne mărginim la un scurt comentariu.
Cu cât generația este mai tânără, cu atât caracteristicile de clasificare sunt mai clare. Calculatoarele din prima, a doua și a treia generație de astăzi sunt în cel mai bun caz exponate de muzeu.
Ce computere aparțin primei generații?
La prima generatie de obicei includ mașini create la sfârșitul anilor 50. Schemele lor utilizate lămpi electronice. Aceste computere au fost mașini uriașe, incomode și prea scumpe, care nu putea fi achiziționat decât de mari corporații și guverne. Lămpile consumau o cantitate imensă de electricitate și generau multă căldură.
Setul de instrucțiuni a fost mic, schema unității aritmetice și a unității de control este destul de simplă, software-ul a lipsit practic. RAM și scorurile de performanță au fost scăzute. Pentru I/O s-au folosit benzi perforate, carduri perforate, benzi magnetice si dispozitive de imprimare.
Viteza este de aproximativ 10-20 de mii de operații pe secundă.
Dar aceasta este doar partea tehnică. Un alt lucru este, de asemenea, foarte important - modalitățile de utilizare a computerelor, stilul de programare, caracteristicile software-ului.
Au fost scrise programe pentru aceste mașini în limbajul unei anumite mașini. Matematicianul care a compilat programul s-a așezat la panoul de control al mașinii, a intrat și a depanat programele și a făcut un cont pe ele. Procesul de depanare a fost cel mai lung în timp.
În ciuda capacităților limitate, aceste mașini au făcut posibilă efectuarea celor mai complexe calcule necesare pentru prognoza meteo, rezolvarea problemelor de energie nucleară etc.
Experiența cu prima generație de mașini a arătat că există un decalaj uriaș între timpul petrecut pentru dezvoltarea programelor și timpul de calcul.
Mașini domestice de prima generație: MESM (mașină de calcul electronică mică), BESM, Strela, Ural, M-20.
Ce computere aparțin a doua generație?
A doua generație tehnologia calculatoarelor- mașini proiectate în jurul anilor 1955-65. Ele se caracterizează prin utilizarea lor ca tuburi electronice, și elemente logice a tranzistorului discret. RAM-ul lor a fost construit pe nuclee magnetice. În acest moment, gama de echipamente de intrare-ieșire utilizate a început să se extindă, de înaltă performanță dispozitive pentru lucrul cu benzi magnetice, tobe magnetice și primele discuri magnetice.
Performanţă- până la sute de mii de operații pe secundă, capacitate de memorie- până la câteva zeci de mii de cuvinte.
Asa numitul limbi nivel inalt , ale căror mijloace permit descrierea întregii secvențe necesare de acțiuni de calcul într-un mod vizual, ușor de înțeles.
Un program scris într-un limbaj algoritmic este de neînțeles pentru un computer care înțelege doar limbajul propriilor instrucțiuni. Prin urmare, programe speciale numite traducători, traduceți programul dintr-un limbaj de nivel înalt în limbajul mașinii.
A apărut o gamă largă de programe de bibliotecă pentru rezolvarea diferitelor probleme matematice. A apărut sisteme de monitorizare, care controlează modul de difuzare și execuția programului. Din sistemele de monitorizare au crescut ulterior sistemele de operare moderne.
În acest fel, sistem de operare este o extensie software a dispozitivului de control al computerului.
Pentru unele mașini din a doua generație, au fost deja create sisteme de operare cu capacități limitate.
Au fost caracterizate mașinile din a doua generație incompatibilitate software, ceea ce a făcut dificilă organizarea mare sisteme de informare. Prin urmare, la mijlocul anilor '60, a existat o tranziție către crearea de computere compatibile cu software și construite pe o bază tehnologică microelectronica.
Care sunt caracteristicile computerelor din a treia generație?
Mașinile din a treia generație au fost create aproximativ după anii 60. Deoarece procesul de creare a tehnologiei informatice a fost continuu și a implicat mulți oameni din diferite țări, care se ocupă de rezolvarea diferitelor probleme, este dificil și inutil să încercăm să stabilim când a început și s-a încheiat „generația”. Poate cel mai important criteriu pentru distingerea mașinilor din a doua și a treia generație este unul bazat pe conceptul de arhitectură.
Mașinile din a treia generație sunt familii de mașini cu o arhitectură comună, adică. compatibil cu software. Ca bază de element, ele folosesc circuite integrate, care sunt numite și microcircuite.
Mașinile din a treia generație au sisteme de operare avansate. Au capacități de multi-programare, de ex. executarea simultană a mai multor programe. Multe dintre sarcinile de gestionare a memoriei, dispozitivelor și resurselor au început să fie preluate de sistemul de operare sau direct de mașina în sine.
Exemple de mașini de a treia generație sunt familiile IBM-360, IBM-370, calculatoarele ES (Sistem computerizat unificat), calculatoarele SM (Familia de calculatoare mici), etc.
Viteza mașinilor din familie variază de la câteva zeci de mii la milioane de operații pe secundă. Capacitatea memoriei RAM atinge câteva sute de mii de cuvinte.
Ce este tipic pentru mașinile din a patra generație?
a patra generație este generația actuală de tehnologie de calcul dezvoltată după 1970.
Din punct de vedere conceptual, cel mai important criteriu prin care aceste calculatoare pot fi distinse de mașinile din a treia generație este că mașinile din a patra generație au fost concepute pentru a utilizare eficientă limbaje moderne de nivel înalt și simplificarea procesului de programare pentru utilizatorul final.
În ceea ce privește hardware-ul, acestea se caracterizează prin utilizarea pe scară largă circuite integrate ca bază de elemente, precum și disponibilitatea dispozitivelor de stocare cu acces aleatoriu de mare viteză, cu o capacitate de zeci de megaocteți.
Din punct de vedere al structurii, mașinile acestei generații sunt complexe multiprocesor și multimașină, lucrul pe memorie partajată și domeniul comun al dispozitivelor externe. Viteza este de până la câteva zeci de milioane de operații pe secundă, capacitatea RAM este de aproximativ 1 - 64 MB.
Ele sunt caracterizate prin:
- utilizarea computerelor personale;
- prelucrarea datelor de telecomunicații;
- retele de calculatoare;
- utilizarea pe scară largă a sistemelor de gestionare a bazelor de date;
- elemente de comportament inteligent al sistemelor și dispozitivelor de prelucrare a datelor.
Care ar trebui să fie computerele din a cincea generație?
Dezvoltarea generațiilor ulterioare de calculatoare se bazează pe circuite integrate mari de grad crescut de integrare, folosind principii optoelectronice ( lasere,holografie).
Dezvoltarea este, de asemenea, pe drum "intelectualizare" calculatoare, eliminând bariera dintre om și computer. Calculatoarele vor putea percepe informații din text scris de mână sau tipărite, din formulare, dintr-o voce umană, să recunoască utilizatorul prin voce și să traducă dintr-o limbă în alta.
În calculatoarele de generația a cincea, va exista o tranziție calitativă de la procesare date la prelucrare cunoştinţe.
Arhitectura calculatoarelor viitoarei generații va conține două blocuri principale. Unul dintre ei este tradiţional un calculator. Dar acum nu mai are legătura cu utilizatorul. Această conexiune este realizată de un bloc numit termen "interfata inteligenta". Sarcina sa este de a înțelege textul scris în limbaj natural și care conține starea problemei și de a-l traduce într-un program de lucru pentru computer.
Problema descentralizării calculului va fi rezolvată și cu ajutorul rețelelor de calculatoare, atât mari, aflate la o distanță considerabilă unele de altele, cât și a calculatoarelor miniaturale amplasate pe un singur cip semiconductor.
Generații de calculatoare
| Index | Generații de calculatoare |
|||||
| Primul 1951-1954 | Al doilea 1958-I960 | Al treilea 1965-1966 | Al patrulea | a cincea |
||
| 1976-1979 | 1985-? |
|||||
| Baza elementului procesorului | Electronic lămpile | tranzistoare | Circuite integrate (IP) | CI mari (LSI) | SverbigIS (VLSI) | Optoelectronica Crioelectronica |
| Baza elementului RAM | tuburi catodice | Miezuri de ferită | ferită miezuri | BIS | VLSI | VLSI |
| Capacitate RAM maximă, octeți | 10 2 | 10 1 | 10 4 | 10 5 | 10 7 | 10 8 (?) |
| Performanță maximă procesor (op/s) | 10 4 | 10 6 | 10 7 | 10 8 | 10 9 Multiprocesare | 10 12 , Multiprocesare |
| Limbaje de programare | Codul mașinii | asamblator | Limbaje procedurale de nivel înalt (HLL) | Nou HLL procedural | HLL non-procedural | Noi NED non-procedurale |
| Mijloace de comunicare între utilizator și computer | Panou de control și carduri perforate | Cărți perforate și benzi perforate | Terminal alfanumeric | Afișaj grafic monocrom, tastatură | Afișaj color + grafic, tastatură, mouse etc. | |
