Этапы развития ВТ. Поколения ЭВМ. Автор: Чешкова Т. Н., специальность информатика, информационные технологии в образовании

1. Домеханический этап. 2. Механический этап 3. Электромеханический этап 4. Электронный этап. Поколения ЭВМ I поколение II поколение IIIпоколение IV поколение

Ручной этап развития ВТ начался на заре человеческой цивилизации - он охватывает период от 50 тысячелетия до н.э. и до XVII века Самым первым инструментом счета у древнего пещерного человека в верхнем палеолите, безусловно, были пальцы рук. Сама природа предоставила человеку этот универсальный счетный инструмент. У многих народов пальцы (или их суставы) при любых торговых операциях выполняли роль первого счетного устройства. Для большинства бытовых потребностей людей их помощи вполне хватало. 1. Домеханический этап.

Счетные палочки, камушки использовались для счета, а нанесение насечек, узелки применялись для фиксации результатов счета. Например, у народов доколумбовой Америки был весьма развит узелковый счет. Более того, система узелков выполняла также роль своего рода хроник и летописей, имея достаточно сложную структуру. Однако использование ее требовало хорошей тренировки памяти. 1. Ручной этап.

Абак- счетная доска (5 век д.н.э) - первоначально это была доска, посыпанная тонким слоем мелкого песка из голубой глины. На песке проходили бороздки, на которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам, другая - десяткам и т.д. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешков, их снимали и добавляли один камешек в следующем разряде. 1. Домеханический этап

Римляне усовершенствовали абак, перейдя от деревянных досок, песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками. Китайские счеты суан-пан состояли из деревянной рамки, разделенной на верхние и нижние секции. У китайцев в основе счета лежала не десятка, а пятерка У японцев это же устройство для счета носило название серобян. Он был завезен в Японию в XV - XVI веках. У Серобяна на "небе" на один шарик меньше, чем у суан-пана. 1. Домеханический этап.

Русский абак счеты появились приблизительно в 16 или 17 веке Счеты - это простое механическое устройство, являющееся одним из первых вычислительных устройств. Счёты представляют собой раму с нанизанными на спицы костяшками. 1. Домеханический этап.

2. Механический этап Машина Шиккарда Первая механическая машина была описана в 1623 г. профессором математики Тюбингенского университета Вильгельмом Шиккардом, реализована в единственном экземпляре. Это была весьма «продвинутая» 6-разрядная машина, состоявшая из трех узлов: устройства сложения-вычитания, множительного устройства и блока записи промежуточных результатов.Вильгельмом Шиккардом Под механическим вычислительным устройством понимается устройство, построенное на механических элементах и обеспечивающее автоматическую передачу из низшего разряда в высший.

2. Механический этап. Француз Блез Паскаль начал создавать суммирующую машину «Паскалину» в 1642 г. в возрасте 19 лет, наблюдая за работой своего отца, который был сборщиком налогов и был вынужден часто выполнять долгие и утомительные расчёты. Его машина выполняла 2 операции сложение и вычитание.

В 1673 г немецкий ученый Лейбниц дорабатывает устройство Паскаля и оно уже выполняет 4 операции. Устройство Лейбница легло в основу арифмометра, которое получило широкое распространение вплоть до 20 в Добавленная в конструкцию движущаяся часть и специальная рукоятка, позволявшая крутить ступенчатое колесо, позволяли ускорить повторяющиеся операции сложения, при помощи которых выполнялось деление и перемножение чисел. 2. Механический этап.

а) Склад - память. б) Мельница - процессор. в) Контора - устройство управления. Первая универсальная автоматическая машина, в структуру которой уже входили почти все основные части современных ЭВМ, была изобретена еще в тридцатых годах XIX века (1830 г). Аналитическая машина Бэббиджа представляла собой единый комплекс специализированных блоков. По проекту она включала следующие устройства: 2. Механический этап.

В 1890 году американец Герман Холлерит создал машину для проведения переписи населения в США. Перфокарты выступали в ней в качестве носителя информации, (то есть внешнего запоминающего устройства). Впервые для расчетов было использовано электричество. Он создал фирму - прообраз IBM.. Вскоре в 1924 году Холлерит основал фирму IBM для серийного выпуска табуляторов. 3. Электромеханический этап Электромеханический этап развития ВТ явился наименее продолжительным и охватывает всего около 60 лет от первого табулятора Германа Холлерита (1887 г.) до первой ЭВМ ЕNIАС (1945 г.).

Машины строились на электровакуумных лампах. Электронные лампы устанавливались на специальные шасси, и общее количество таких ламп составляло около ЭВМ была сконструирована в виде громадных шкафов, которые занимали огромный зал и употребляли большое количество электроэнергии. Обслуживание ЭВМ требовала от персонала высокого профессионализма. Электронная база: электровакуумные лампы, резисторы, конденсаторы, реле. I поколение ЭВМ ( ) Быстродействие - в пределах 530 тыс. арифметических оп/с;

ЭВМ отличались невысокой надежностью, требовали систем охлаждения. Как правило, ЭВМ первого поколения использовались для научно-технических расчетов, а сам процесс программирования больше напоминал искусство, которым занимался весьма узкий круг математиков, инженеров-электриков и физиков. I поколение ЭВМ (1950 – 1960) Носителями информации были перфокарты и перфоленты

ЭНИАК (ENIAC, сокр. от англ. Electronic Number Integrator And Computer Электронный числовой интегратор и вычислитель) первый широкомасштабный электронный цифровой компьютер, который можно было перепрограммировать для решения полного диапазона задач. Построен в 1946 году по заказу Армии США в Лаборатории баллистических исследований для расчётов таблиц стрельбы. Запущен 14 февраля 1946 года. I поколение ( г)

В 1951 г. МЭСМ официально вводится в эксплуатацию, на ней регулярно решаются вычислительные задачи. Машина оперировала с 20 разрядными двоичными кодами с быстродействием 50 операций в секунду, имела оперативную память в 100 ячеек на электронных лампах. Она имеет около 6000 электровакуумных ламп (около 3500 триодов и 2500 диодов), занимает площадь 60 м 2, потребляет мощность около 25 к Вт. В 1948 г. году академик Сергей Алексеевич Лебедев предложил проект первой на континенте Европы ЭВМ- Малой электронной счетно- решающей машины (МЭСМ) Сергей Алексеевич Лебедев

II поколение ЭВМ (1960 – 1970 г.) Следующим крупным шагом в истории компьютерной техники, стало изобретение транзистора в 1947 году. Они стали заменой хрупким и энергоёмким лампам. О компьютерах на транзисторах обычно говорят как о «втором поколении». Благодаря транзисторам и печатным платам, было достигнуто значительное уменьшение размеров и объёмов потребляемой энергии, а также повышение надёжности. Быстродействие от сотен тысяч до миллиона операций в секунду! (сравните несколько тысяч у ламповых компьютер ов).

Строилась на транзисторах. Один транзистор заменил 40 лампа. Сама ЭВМ представляла собой от 8-10 однотипных строек выше человеческого роста. Размещались также в машинном зале. Появляются вычислительные центры, где происходила централизованная обработка информации. Элементная база: полупроводниковые элементы, печатные платы навесной монтаж, носителями информации были магнитные ленты. II поколение ЭВМ (1960 – 1970 г.)

Полупроводниковые машины на транзисторах. Быстродействие 100 тыс. операций в секунду. Имеются программы перевода с алгоритмических языков на машинный язык. Есть набор стандартных программ. Первой ЭВМ, в которой частично использовались полупроводниковые приборы вместо электронных ламп, была машина SEAC (Standarts Eastern Automatic Computer), созданная в 1951 году. II поколение ЭВМ (1960 – 1970 г.)

II поколение ЭВМ ( ) С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Появились также специализированные машины, например ЭВМ для решения экономических задач, для управления производственными процессами, системами передачи информации и т.д.

Элементная база Интегральные схемы (ИС), которые вставляются в специальные гнезда на печатной плате. ИС получили широкое распространение в связи с малыми размерами, но громадными возможностями. ИС - это кремниевый кристалл, площадь которого примерно 10 мм 2. Одна такая схема способна заменить десятки тысяч транзисторов, один кристалл выполняет такую же работу, как и 30-ти тонный "Эниак". Миникомпьютеры (мини-ЭВМ) на интегральных схемах отличаются большей надежностью и малыми размерами Быстродействие от сотен тысяч до миллиона оп/с. Носитель информации –гибкий диск III поколение

В вычислительных машинах третьего поколения значительное внимание уделяется уменьшению трудоемкости программирования. Появилось и эффективное видеотерминальное устройство общения оператора с машиной - видеомонитор, или дисплей. Поистине, рубеж 60-х и 70-х годов был судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть - зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 г. одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С («Си»), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение. III поколение

Характеризуется всевозможными изменениями в структуре ПК. Создаются большие интегральные схемы(БИС), появляется микро процессор. В то же время появляется термин-компьютер который полностью вытесняет термин ЭВМ. IV поколение 1970 – 1980 г

Четвёртое поколение - это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 г Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Вычислительные системы на больших интегральных схемах (БИС). Имеют большой объем памяти, позволяют подключать большое количество устройств ввода и вывода информации. Для ввода данных и команд используется клавиатура. Микропроцессор, разработанный, в 1971 году позволил создать центральный процессор на одном чипе. Быстродействие таких машин составляет тысячи миллионов операций в секунду Носитель информации –лазерный диск IV поколение 1970 – 1980 г

Commodore 64 Altair-8800 История создания первого IBM PC (ай-би-э́м пи-си), положившего начало семейству наиболее распространенных современных персональных компьютеров, началась в июле 1980 года и была завершена 12 августа 1981 года представлением модели IBM Предшественниками IBM PC были компьютеры Altair, IMSAI, Apple I и II, Radio Shack TRS-80, Atari 400 и 800, Commodore PET, и многие другие.

IV поколение 1970 – 1980 г В течение всего одного месяца компания IBM сумела продать компьютера IBM PC. Благодаря популярности персонального компьютера IBM PC руководители Microsoft Билл Гейтс и Пол Аллен вскоре стали миллиардерами, а Microsoft заняла лидирующее положение на рынке программных продуктов. Очень большую роль в развитии компьютеров сыграли две ныне гигантские фирмы: Microsoft® и Intel®. Первая из них очень сильно повлияла на развитие программного обеспечения для компьютеров, вторая же стала известна благодаря выпускаемым ею лучшим микропроцессорам. IBM PC 5150.

Подведите итог урока пользуясь пред.: Мне понравилось.. Мне было интересно.. Я хотел бы.. Мне было не понятно.. Мне было трудно..

1. (История персональных компьютеров, автор: Акимов Александр); 2. (сайт, посвященный истории развития ВТ, автор: Гостев Анатолий); (История создания ЭВМ, cообщество «Кодеров», форум Demiart); 5. htm 5. htm (История развития ЭВМ, автор: Dimadrill); 6. (История развития ЭВМ); (сайт, посвященный истории развития ВТ); Источники