Исследовательская работа по информатике тема «Лень как двигатель прогресса» Выполнила ученица 7 класса МОУ Морозовской СОШ Гончарова Александра Руководитель Гончарова И.В.

Цель: Доказать, что не всегда лень является пороком и может действовать на благо человеку. Задачи: 1. Рассмотреть некоторые великие изобретения человечества. Как они облегчили жизнь человеку. 2. Компьютер – одно из великих изобретений человека. 3. Рассмотреть основные вычислительные устройства.

Лень. Известный словарь Даля определяет это качество так: "Лень - неохота работать, отвращенье от труда, от дела, занятий; наклонность к праздности, к тунеядству". Вроде бы - чего уж тут хорошего? Но именно "ленивый" человек придумал все то, что позволяет рационально расходовать силы и время. Рассмотрим некоторые изобретения, которые, несомненно, повлияли на технический прогресс человечества.

Колесо Одним из величайших открытий в истории человечества было и остается изобретение колеса. Первые колеса были сделаны из цельного куска дерева, и с поворотами у них были большие проблемы. Поэтому другой инженерный гений придумал насадить их на ось, и колеса стали вращаться независимо друг от друга, а чтобы уменьшить трение их смазывали жиром или дегтем. Ничего лучшего в каменном веке придумать было нельзя, но жить стало много удобней. Трудно найти другое открытие, которое дало бы такой мощный толчок развитию техники и научной мысли.

Электричество Древние греки документально подтверждают, что электричество было им известно еще в 600 году до н. э. в форме маленьких искорок, возникавших в результате трения янтаря об мех. Они же и дали такое название этому явлению «электричество» от своего греческого слова ēlektron (янтарь). Много позже, уже в 1718 веке европейские ученые дружно взялись за исследование физических свойств электричества, разобрались, что является проводником, а что нет, создали первый электрический генератор и конденсатор, разложили заряды на положительный и отрицательный, и, наконец, открыли электрический ток! Другими словами, они подвели основу для дальнейшей работы таких именитых ученых как Бенджамин Франклин, Луиджи Гальвани, Майкл Фарадей, Алессандро Вольта, Андрэ-Мари Ампер и Джодж Симон Ом. Именно электричеству мы обязаны дальнейшим ростом промышленного производства и мировой электрификацией, а также нашей полной и безоговорочной электрозависимостью!

Благодаря трудам вышеуказанных гениев и их последователей и появились столь значимые для нашей цивилизации изобретения, как телеграф и телефон, фонограф, локомотив и, конечно, линии электропередач! Первая линия электропередач постоянного тока была построена в 1882 году и передавала энергию на целых семь километров.

Развитие средств связи Проблемой передачи информации на расстояния человечество было озабочено, сколько себя помнит. Важные сообщения наши предки передавали с помощью сигнальных костров, барабанов и быстроногих гонцов. С изобретением письменности к этому набору добавились почтовые курьеры, почтовые же голуби или, на худой конец, запечатанные бутылки, пущенные в свободное плавание. Серьезный прорыв в решении вопроса передачи информации связан с изобретением телеграфа. Первый телеграф оптический создал француз Клод Шапп в 1793 году. С помощью семафорной азбуки изобретение Шаппа позволяло передавать сигнал на расстояние прямой видимости. Самая длинная в мире линия оптического телеграфа проходила между Санкт-Петербургом и Варшавой всего 1200 км.

А всего через пару десятков лет телеграф заговорил. В 1876 году американец Александр Белл, используя принцип телеграфа, придумал первый в мире телефон, который свистом вызывал абонента и работал не далее чем на 500 метров. Идея получила быстрое развитие, и результат мы можем видеть у себя на рабочем столе, в кармане, а также слышать надрывающееся звучание результата в соседнем пустом офисе! Нельзя не упомянуть и гениальное творение профессора Попова радио, появившееся в начале 20 века. Но важнейшим событием в истории передачи информации, и с этим не поспоришь, стало создание компьютерной сети и распространение Интернета.

Электрическая лампочка До изобретения лампочки, люди использовали для освещения костры, лучины, свечи и прочие приспособления. В середине XIX века была изобретена лампочка. В прозрачную стеклянную колбу, из которой предварительно был выкачан воздух, поместили тонкий стержень из ретортного угля, раскаляемого с помощью электричества. Он раскалялся добела и испускал свет. Такую лампочку первым сделал русский ученый А. Н. Лодыгин. Также изобретением и усовершенствованием лампочки занимались П. Яблочков, Томас Эдисон.

Лазер Слово лазер иностранного происхождения. Оно состоит из первых букв английской фразы: «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation», что означает: «Усиление света в результате вынужденного излучения». Лазер – это прибор, излучающий узкий луч ослепительно яркого цвета. Его источником является небольшой кристалл или ампула с газом. Под влиянием магнитного поля он начинает испускать ярко-красный или голубой свет. Это явление было открыто в 60-ые годы прошлого века русскими физиками Басовыми Прохоровым и американцем Майманом. За это открытие они получили Нобелевскую премию.

Все эти изобретения оказали несомненное влияние на развитие цивилизации. Мы все стремимся максимально облегчить свою жизнь при помощи новых изобретений. И среди многообразия устройств, значительно упростивших нашу жизнь, не последнее место занимает компьютерная техника. А с чего и для чего это все началось?

История развития вычислительных устройств История компьютера тесным образом связана с попытками облегчить и автоматизировать большие объемы вычислений. Даже простые арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Поэтому еще в древности человек изобрел различные вычислительные устройства.

1.Счет на пальцах. Счет на пальцах, несомненно, самый древний и наиболее простой способ вычисления. Обнаруженная в раскопках так называемая "вестоницкая кость" с зарубками, оставленная древним человеком ещё 30 тыс. лет до нашей эры, позволяет историкам предположить, что уже тогда предки современного человека были знакомы с зачатками счета.

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

Счет на Абаке. Следующим шагом было создание древнейших из известных счетов – "саламинская доска" по имени острова Саламин в Эгейском море – которые у греков и в Западной Европе назывались "абак", у китайцев – "суан - пан", у японцев – "серобян". Вычисления на них проводились путем перемещения счетных костей и камешков (калькулей) в полосковых углублениях досок из бронзы, камня, слоновой кости, цветного стекла. Эти счеты сохранились до эпохи Возрождения, а в видоизмененном виде сначала как "дощатый щот" и как русские счеты до настоящего времени.

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

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

Эскиз механического тринадцатиразрядно го суммирующего устройства с десятью колесами был разработан еще Леонардо да Винчи ( ). По этим чертежам в наши дни фирма IBM в целях рекламы построила работоспособную машину.

Считается, что первую механическую машину, которая могла выполнять сложение и вычитание, изобрел в 1646г. молодой 18-летний французский математик и физик Блез Паскаль. Она называется "паскалина". Машина имела ряд маленьких колес с зубьями. Первое колесо считало единицы, второе - десятки, третье - сотни и т.д. Сложение в машине Паскаля производится вращением колес вперед. Двигая их обратно, выполняется вычитание.Блез Паскаль. Машина Блеза Паскаля

В 1822 г. англичанин Чарльз Бэббидж построил счетное устройство, которое назвал разностной машиной. В эту машину вводилась информация на картах. Для выполнения ряда математических операций в машине применялись цифровые колеса с зубьями Все основные идеи, которые лежат в основе работы компьютеров, были изложены еще в 1833 году английским математиком Чарлзом Бэббиджем. Он разработал проект машины для выполнения научных и технических расчетов, где предугадал основные устройства современного компьютера, а также его задачи. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. В то время перфокарты уже использовались в текстильной промышленности. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем. Разностная машина Чарльза Бэббиджа

Герман Холлерит. В конце XIX в. были созданы более сложные механические устройства. Самым важным из них было устройство, разработанное американцем Германом Холлеритом. Исключительность его заключалась в том, что в нем впервые была употреблена идея перфокарт и расчеты велись с помощью электрического тока. Это сочетание делало машину настолько работоспособной, что она получила широкое применение в своё время. Например, при переписи населения в США, проведенной в 1890 г., Холлерит, с помощью своих машин, смог выполнить за три года то, что вручную делалось бы в течении семи лет, причем гораздо большим числом людей. Германом Холлеритом

Компьютеры первого поколения. Первое поколение ( ) - компьютеры на электронных лампах, таких, как в старых телевизорах. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко требовали для себя отдельных зданий, давно стали легендой. Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон - создатель теории информации, Алан Тьюринг - математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров.

Компьютеры второго поколения. Во втором поколении компьютеров ( ) вместо электронных ламп использовались транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу. Но главные достижения этой эпохи принадлежат к области программ. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Тогда же были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров. Также, расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризировали свою бухгалтерию.

Компьютеры третьего поколение В третьем поколении ЭВМ ( ) впервые стали использоваться интегральные схемы - целые устройства и узлы из десятков и сотен транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами). В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по всей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной. В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ - серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM, на основе которого в СССР была разработана серия ЕС ЭВМ. Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры - небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Известное семейство миникомпьютеров PDP фирмы Digital Equipment послужило прототипом для советской серии машин СМ. Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственной маленькой детальке большинство компонентов компьютера - что и сделала в 1971 г. фирма Intel, выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только- только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию - ведь микропроцессор является сердцем и душой нашего с вами персонального компьютера.

К сожалению, дальше стройная картина смены поколений нарушается. Обычно считается, что период с 1975 по 1985 гг. принадлежит компьютерам четвертого поколения. Однако есть и другое мнение - многие полагают, что достижения этого периода не настолько велики, чтобы считать его равноправным поколением. Сторонники такой точки зрения называют это десятилетие принадлежащим "третьему-с половиной" поколению компьютеров, и только с 1985 г., по их мнению, следует отсчитывать годы жизни собственно четвертого поколения, здравствующего и по сей день. Так или иначе, очевидно, что начиная с середины 70-х все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, - прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров. И, конечно же, самое главное - что с начала 80-х, благодаря появлению персональных компьютеров, вычислительная техника становится по- настоящему массовой и общедоступной. Складывается парадоксальная ситуация: несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры по-прежнему во всех отношениях отстают от больших машин, львиная доля новшеств последнего десятилетия - графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети - обязаны своим появлением и развитием именно этой "несерьезной" технике. Большие компьютеры и суперкомпьютеры, конечно же, отнюдь не вымерли и продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют на компьютерной арене, как было раньше. Компьютеры четвертого поколения.

Компьютеры пятого поколения Основные требования к компьютерам 5-го поколения: Создание развитого человеко- машинного интерфейса (распознавание речи, образов); Развитие логического программирования для создания баз знаний и систем искусственного интеллекта; Создание новых технологий в производстве вычислительной техники; Создание новых архитектур компьютеров и вычислительных комплексов. Новые технические возможности вычислительной техники должны были расширить круг решаемых задач и позволить перейти к задачам создания искусственного интеллекта.

Трудно себе представить жизнь современного человека без компьютерной техники. Компьютер в наши дни занял такое же место, как телефон, автомобиль и телевизор. Но, по- видимому, это только первые предвестники тотальной эры компьютеризации, которая грядет в нынешнем столетии. Во всех отношениях компьютер представляет собой явление совершенно неординарное. Пожалуй, ни одно другое технологическое изобретение до него не проявляло себя так бурно, не развивалось так стремительно и не пронизывало так многогранно все сферы нашей жизни. Компьютеры уже стали незаменимы в делопроизводстве, в бизнесе, в военном деле, в науке, технике и в сотнях других видах профессиональной деятельности. Они стремительно прививаются в сферах искусства, политики и спорта. Огромно значение, которое компьютеры успели занять в частной жизни людей, в их отдыхе и взаимном общении. Но все это, быть может, служит только подготовкой или первым предвестником грандиозной информационной революции, которая грядет в ближайшие десятилетия. Потому что именно компьютер должен будет сыграть роль того магического ключика, того волшебного окошка, с помощью которого каждый отдельный индивид через глобальные компьютерные сети сможет получить доступ ко всем богатствам накопленной человечеством информации.

Итак, подведем итог: один из главных двигателей прогресса - лень человеческая обыкновенная. Вот благодаря чему первобытный человек стал использовать палку для сбора кокосов и бананов, а также принялся охотиться на животных с оружием; не было у него никакого желания осуществлять все упомянутые действия исключительно собственными руками. Впрочем, лень хороша, если она направлена в созидательное русло. В противном случае нежелание что-либо делать выливается подчас во что-нибудь неудобоваримое. Известный тезис о роли лени в научно-технической революции оспаривать не стоит. Но не стоит и преувеличивать ее значение. Ведь не только благодаря лени появились все те блага человечества, которыми мы пользуемся и без которых уже не представляем свою жизнь.