Учитель информатики и ИКТ МОУ «Селковская СОШ» Семкина Е.М.

Чтобы показать стремительный рост в развитии вычислительной техники, английская писательница и журналистка Ж. Мегарри приводит любопытный пример: «…Если бы автомобилестроение развивалось так же быстро, как и компьютерная индустрия с 1946 года, то «Роллс-Ройс»: стоил бы сейчас столько, сколько стоит обычная книга; был бы мощнее самого большого в мире электровоза; был бы способен объехать вокруг света 3000 раз на одной заправке топливного бака; был бы так мал, что восемь машин можно было бы припарковать на стоянке, не превосходящий по площади точку, которой заканчивается это предложение».

Ручной этап (с 50-го тысячелетия до н.э.) Счет на пальцах рук Для более сложных вычислений – камешки, ракушки, косточки, зарубки на деревьях

30 тыс. лет до н.э. Обнаруженная при раскопках поселения Дольни Вестоници на юго- востоке Чехии в Моравии так называемая "вестоницкая кость" с зарубками, позволяет историкам предположить, что уже тогда наши предки были знакомы с зачатками счета.

V – IV вв. до нашей эры Созданы древнейшие из известных счетов – САЛАМИНСКАЯ ДОСКА по имени острова Саламин в Эгейском море, У греков и в Западной Европе назывались АБАК («пыль») У китайцев – СУАН-ПАК, У японцев – СЕРОБЯН. Эти счеты сохранились до эпохи Возрождения, а в видоизмененном виде сначала как дощатый щот и как русские счеты до настоящего времени.

Древнегреческий абак («саламинская доска») Суан-пан (китайские счеты) Серобян (японские счеты) Русские счеты

IV век до н.э. Одна из самых древних «вычислительных машин каменного века – величественное сооружение Стоунхендж, расположенное на юго-западе Англии. Этим каменным великанам 4000 лет. Стоунхендж - не только место ритуальных церемоний и погребений, а прежде всего каменная астрономическая обсерватория, работающая на вычислительных принципах

Конец XV - начало XVI века Леонардо да Винчи создал 13-разрядное суммирующее устройство с десятизубными кольцами. В 1969 году по чертежам Леонардо да Винчи американская фирма IBM по производству компьютеров в целях рекламы построила работоспособную машину.

Механический этап 1645 г - «Вычислитель» Блеза Паскаля – первая считающая машина (Паскалина), производившая арифметические действия над 5-значными числами

О Лейбниц, о мудрец, создатель вещих книг! Ты выше мира был, как древние пророки. Твой век, дивясь тебе, пророчеств не постиг и с лестью смешивал безумные упреки. В. Брюсов 1674 г – Вильгельм Годфрид фон Лейбниц изобрел счетную механическую машину – арифмометр (операции сложения, вычитания и умножения, деление, извлечение квадратного корня). Для ее работы была использована двоичная система счисления г – Механическая счетная машина Евно Якобсона создана в России

1801 г. – ткацкий станок Жаккара, понимавший небольшие «программы» на листах плотного картона – первые перфокарты. Карточки с разным положением отверстий давали различные узоры при переплетении нитей

Перфокарты Перфокарты изготовляются из специального тонкого картона, одинакового по толщине и однородного по структуре бумажной массы, и имеют прямоугольную форму.

1834 г – Чарльз Бэббидж разработал проект автоматической вычислительной машины, использовавшей примитивные программы на перфокартах Леди Ада Августа Лавлейс разрабатывает основные принципы программирования, работая над программой к этой машине

Электромеханический этап 1888 г – Генри Холлерит сконструировал первую электромеханическую машину для сортировки и подсчета перфокарт – табулятор (использовалась при подведении итогов переписи населения в США) В 1896 г Холлерит основал фирму Computing Tabulation Company, в 1924 году ставшую всемирно известной формой IBM

Вильгот Теофилович Однер 1881 – серийный выпуск арифмометров, которые использовались практически до 60-х гг- 20 века.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ I ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ I ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ II ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ III ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ IV ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ

Заполните таблицу Основной элемент Годы использования Быстродействие (операций в секунду) IVIIIIII ПоколенияХарактеристика

Это, прежде всего: элементная база, т. е из каких в основном элементов они построены, важнейшие характеристики: быстродействие, объем оперативной памяти, программное обеспечение, устройства ввода-вывода. Деление ЭВМ на поколения условное. Существует немало моделей, которые по одним признакам относятся к одному, а по другим – к другому поколению. ПРИЗНАКИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ

Основной элемент – электронно-вакуумные лампы. Габариты – ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов. Быстродействие – тыс. операций в секунду. Эксплуатация – сложная из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп. Программирование – машинные коды. Оперативная память – до 2 Кбайт. Ввод и вывод данные с помощью перфокарт, перфолент. I ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ I ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ 1946 – 1955 гг.

«Марк-I» (1944) Разработчик – Говард Айкен Первый автоматический компьютер в США: –длина 17 м, вес 5 тонн – электронных ламп –3000 механических реле –сложение – 3 секунды, деление – 12 секунд

«Марк-I» (1944) Хранение данных на бумажной ленте А это – программа…

«ЭНИАК» (1946) Разработчики – Дж. Моучли и П. Эккерт Первый компьютер общего назначения на электронных лампах: –длина 26 м, 85 м. кв. объем, вес 35 тонн –сложение – 1/5000 сек, деление – 1/300 сек –десятичная система счисления –10-разрядные числа –проблема – сложность ввода программ…

Компьютеры С.А. Лебедева 1951г МЭСМ – малая электронно-счетная машина –6 000 электронных ламп –3 000 операций в секунду –двоичная система 1952 г БЭСМ – большая электронно-счетная машина –5 000 электронных ламп – операций в секунду

Основной элемент – полупроводниковые элементы (транзисторы) Габариты – ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек Быстродействие – 100 – 500 тыс. операций в секунду. Оперативная память – 2 – 32 Кбайт. II ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ

Основной элемент – интегральные схемы. Габариты – ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек. Быстродействие –1-10 млн. операций в секунду. Эксплуатация – вычислительные центры, дисплейные классы, новая специальность - системный программист. Программирование - алгоритмические языки, ОС. Оперативная память – 64 Кбайт. III ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ

IBM год Фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения. Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объемом оперативной памяти и производительностью. III ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ 1965 – 1975 гг.

БЭСМ-6 Пульт управления БЭСМ год Создание высокопроизводительной и оригинальной по архитектуре вычислительной системы БЭСМ-6, под руководством С.А. Лебедева и В.А. Мельникова. В ЭВМ БЭСМ-6 использовались 60 тыс. транзисторов и 200 тыс. полупроводниковых диодов. Имела исключительно высокое быстродействие – 1 млн. операций в секунду. С.А. Лебедев III ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ

Суперкомпьютеры «ILLIAC-IV» (США) –20 млн. операций в секунду –многопроцессорная система «Cray-1» (США) –166 млн. операций в секунду –память 8 Мб –векторные вычисления «Эльбрус-1» (СССР) –15 млн. операций в секунду –память 64 Мб «Эльбрус-2» (СССР) –8 процессоров –125 млн. операций в секунду –память 144 Мб –водяное охлаждение

Основной элемент – большие интегральные схемы (БИС). Габариты – компактные ЭВМ, ноутбуки. Быстродействие – млн. операций в секунду. Оперативная память – 2 -5 Мбайт. IV ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ 1977 г. первый персональный компьютер Apple II

Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). В компьютерах пятого поколения произойдет качественный переход от обработки данных к обработке знаний, создание экспертных систем. Архитектура будет содержать два блока: Традиционный компьютер Интеллектуальный интерфейс, задача которого понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера. ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ V ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ разработки с 90-х годов ХХ века.

Проблемы и перспективы Проблемы: –технические средства приближаются к пределу быстродействию –сложность программного обеспечения приводит к снижению надежности Перспективы: –квантовые компьютеры эффекты квантовой механики параллельность вычислений 2006 – компьютер из 7 кубит –оптические компьютеры («замороженный свет») –биокомпьютеры на основе ДНК химическая реакция с участием ферментов 330 трлн. операций в секунду