Автор: Субхангулов И.И. Башкортостан Стерлитамак 2011

Древние средства счета Кости с зарубками («вестоницкая кость», Чехия, 30 тыс. лет до н.э) Узелковое письмо (Южная Америка, VII век н.э.) - узлы с вплетенными камнями - нити разного цвета (красная – число воинов, желтая – золото) - десятичная система Узелковое письмо (Южная Америка, VII век н.э.) - узлы с вплетенными камнями - нити разного цвета (красная – число воинов, желтая – золото) - десятичная система Соробан (Япония) XV-XVI в. Счеты (Россия) – XVII в. Суан-пан (Китай) – VI в.

Прогресс в науке Основы математической логики: Джордж Буль ( ) Электронно-лучевая трубка (Дж. Томсон, 1897) Вакуумные лампы – диод, триод (1906) Электронно-лучевая трубка (Дж. Томсон, 1897) Вакуумные лампы – диод, триод (1906) Триггер – устройство для хранения бита (М.А. Бонч-Бруевич, 1918) Использование математической логики в компьютах (К. Шеннон, 1936)

Марк – I (1944) Разработчик – Говард Айкен ( ) Первый компьютер в США: - длина 17 м, вес 5 тонн электронных ламп механических реле - сложение – 3 секунды, деление – 12 секунд Разработчик – Говард Айкен ( ) Первый компьютер в США: - длина 17 м, вес 5 тонн электронных ламп механических реле - сложение – 3 секунды, деление – 12 секунд

Принципы фон Неймана Принцип двоичного кодирования: вся информация кодируется в двоичном виде Принцип двоичного кодирования: вся информация кодируется в двоичном виде Принцип программного управления: программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности Принцип программного управления: программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности Принцип однородности памяти: программы и данные хранятся в одной и той же памяти Принцип адресности: память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в любой момент времени доступна любая ячейка Принцип адресности: память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в любой момент времени доступна любая ячейка

Поколения компьютеров I – 1955 электронно-вакуумные лампы I – 1955 электронно-вакуумные лампы II – 1965 транзисторы II – 1965 транзисторы III – 1980 интегральные микросхемы III – 1980 интегральные микросхемы IV. с 1980 по … большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС) IV. с 1980 по … большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС)

I поколение (1945 – 1955) на электронных лампах - быстродействие тыс. операций в секунду - каждая машина имеет свой язык - нет операционных систем - ввод и вывод: перфоленты, перфокарты, магнитные ленты на электронных лампах - быстродействие тыс. операций в секунду - каждая машина имеет свой язык - нет операционных систем - ввод и вывод: перфоленты, перфокарты, магнитные ленты

II поколение (1955 – 1965) на полупроводниковых транзисторах тыс. операций в секунду - первые операционные системы - первые языки программирования: Фортран (1957), Алгол (1959) - средства хранения информации: магнитные барабаны, магнитные диски на полупроводниковых транзисторах тыс. операций в секунду - первые операционные системы - первые языки программирования: Фортран (1957), Алгол (1959) - средства хранения информации: магнитные барабаны, магнитные диски

III поколение (1965 – 1980) на интегральных микросхемах - быстродействие до 1 млн. операций в секунду - оперативная памяти – сотни Кбайт - операционные системы – управление памятью, устройствами, временем процессора - языки программирования Бэйсик (1965), - совместимость программ на интегральных микросхемах - быстродействие до 1 млн. операций в секунду - оперативная памяти – сотни Кбайт - операционные системы – управление памятью, устройствами, временем процессора - языки программирования Бэйсик (1965), - совместимость программ

IV поколение (1980 …) компьютеры на больших и сверхбольших интегральных схемах (БИС, СБИС) - суперкомпьютеры - персональные компьютеры - появление пользователей-непрофессионалов, необходимость «дружественного» интерфейса - более 1 млрд. операций в секунду - оперативная памяти – до нескольких гигабайт - многопроцессорные системы - компьютерные сети - мультимедиа (графика, анимация, звук) компьютеры на больших и сверхбольших интегральных схемах (БИС, СБИС) - суперкомпьютеры - персональные компьютеры - появление пользователей-непрофессионалов, необходимость «дружественного» интерфейса - более 1 млрд. операций в секунду - оперативная памяти – до нескольких гигабайт - многопроцессорные системы - компьютерные сети - мультимедиа (графика, анимация, звук)

Первые микрокомпьютеры Альтаир-8800 (Э. Робертс) - комплект для сборки - процессор Intel частота 2 МГц - память 256 байт Альтаир-8800 (Э. Робертс) - комплект для сборки - процессор Intel частота 2 МГц - память 256 байт Apple-I С. Возняк и С. Джобс Apple-II - стандарт в школах США в 1980-х - тактовая частота 1 МГц - память 48 Кб - цветная графика - звук - встроенный язык Бейсик - первые электронные таблицы VisiCalc Apple-II - стандарт в школах США в 1980-х - тактовая частота 1 МГц - память 48 Кб - цветная графика - звук - встроенный язык Бейсик - первые электронные таблицы VisiCalc

Первые микрокомпьютеры «Lisa» первый компьютер, управляемый мышью «Apple-IIc» портативный компьютер жидкокристаллический дисплей «Apple-IIc» портативный компьютер жидкокристаллический дисплей

Принцип открытой архитектуры - компьютер собирается из отдельных частей как конструктор - много сторонних производителей дополнительных устройств - каждый пользователь может собрать компьютер, соответствующий его личным требованиям - компьютер собирается из отдельных частей как конструктор - много сторонних производителей дополнительных устройств - каждый пользователь может собрать компьютер, соответствующий его личным требованиям

Проблемы и перспективы Перспективы: - квантовые компьютеры - параллельность вычислений - оптические компьютеры («замороженный свет») - биокомпьютеры на основе ДНК трлн. операций в секунду Перспективы: - квантовые компьютеры - параллельность вычислений - оптические компьютеры («замороженный свет») - биокомпьютеры на основе ДНК трлн. операций в секунду Проблемы: - приближение к физическому пределу быстродействия - сложность программного обеспечения приводит к снижению надежности Проблемы: - приближение к физическому пределу быстродействия - сложность программного обеспечения приводит к снижению надежности