Развитие компьютерной техники до ПК. 1000 лет до н.э. - Абак Первым счетным устройством, известным еще задолго до нашей эры, был абак. Одна бусина в верхней. - презентация

1 Развитие компьютерной техники до ПК

2 1000 лет до н.э. - Абак Первым счетным устройством, известным еще задолго до нашей эры, был абак. Одна бусина в верхней части этих медных древнеримских счетов равноценна пяти бусинам из нижней части. Основная заслуга изобретателей абака – создание позиционной системы представления чисел. (Страница 9, под i)

3 1617- счетное устройство Непера В начале 17 века шотландский математик Джон Непер изобрел математический набор, состоящий из брусков с нанесенными на них цифрами от 0 до 9 и кратными им числами. Для умножения какого-либо числа два бруска располагали рядом так, чтобы цифры на торцах составляли это число. На боковых сторонах брусков после несложных вычислений можно увидеть ответ.

4 1642 год – суммирующая машина Паскаля В 1642 году Блез Паскаль сконструировал 8-разрядную суммирующую машину. Эта машина представляла собой комбинацию взаимосвязанных колесиков с нанесенными на них цифрами от 0 до 9 и приводов. Когда первое колесико делало полный оборот от 0 до 9, в действие автоматически приводилось второе колесико. Когда и оно достигало цифры 9, начинало вращаться третье и так далее. Машина Паскаля могла складывать и вычитать, умножать (делить) лишь путем многократного сложения (вычитания).

5 1673 год – калькулятор Лейбница Готфрид Вильгельм фон Лейбниц в 1673 году сконструировал машину «четырех действий», которая выполняла сложение, вычитание, умножение и деление и извлечение квадратного корня. В отличие от Паскаля Лейбниц использовал в своей машине не колесики и приводы, а цилиндры с нанесенными на них цифрами. Специально для нее Лейбниц впервые применил двоичную систему счисления, использующую вместо обычных для человека десяти цифр две: 0 и 1.

6 1820 год – первый арифмометр В 1820 году француз Шарль Ксавье Тома де Кольмар создал первый коммерческий арифмометр, способный производить умножение и деление. Этот надежный прибор прочно занял свое место на конторских столах. Машины, подобные арифмометру Тома, успешно продавались в течение последующих 90 лет. (Страница 10, 3 абзац)

7 1823 год – разностная машина (Чарльз Бэббидж) В 1823 году английский математик Чарльз Бэббидж приступил к постройке вычислительной машины, которая должна была производить вычисления с точностью до 20 знаков после запятой. Постройкой машины Бэббидж занимался следующие 10 лет, однако она так и не была закончена.

8 1830 год – проект аналитической машины (Чарльз Бэббидж) В 1830 году английский ученый Чарльз Бэббидж разработал проект аналитической машины для выполнения разнообразных научных и технических расчетов. В этом проекте предугаданы все основные устройства современной ЭВМ, а также задачи, которые могут быть решены с ее помощью. В качестве носителей информации при вводе и выводе Бэббидж предлагал использовать перфокарты. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем. (Страница 10, 5 абзац)

9 1815 – 1852 г.г. – Ада Лавлейс, первый программист Огаста Ада Лавлейс, дочь английского поэта Джорджа Байрона, по праву считается первым программистом. Ею составлены первые в мире программы для программно- управляемой аналитической машины Бэббиджа. Она разработала принципы программирования, предусматривающие повторение одной и той же последовательности команд и выполнение этих команд при определенных условиях. Эти принципы используются и в современной вычислительной технике.

10 1850 год – введение алгебры логики (Джордж Буль) В середине 19 века английский математик Джордж Буль ввел новую математическую логику. Логические операторы И, ИЛИ и НЕ осуществляют связи в логическом высказывании и благодаря этому дают возможность развиться новым высказываниям. Эта формальная логика высказывания известна теперь как алгебра Буля и составляет основу электронной обработки данных.

11 1885 год – самопишущий арифмометр Барроуза В 1885 году американский изобретатель Уильям Барроуз создал самопишущий арифмометр. Машина Барроуза имела клавиатуру для ввода данных и печатное устройство для вывода результатов вычислений. В 1886 году Барроуз основал компанию American Arithmometer, которая впоследствии стала одной из крупнейших фирм, выпускающих средства обработки данных от кассовых аппаратов до мощных ЭВМ Burroughs Corporation.

12 1936 год – гипотетическая машина Тьюринга В 1936 году английский математик Алан Тьюринг описал гипотетический механизм, названный «машиной Тьюринга». Это устройство состояло из бесконечной бумажной ленты с записанными на ней символами и считывающей головки и могло решать любые математические или логические задачи. Таким образом, она обладала основными свойствами современного компьютера: пошаговым выполнением математических операций, запрограммированных во внутренней памяти. Эта машина создала теоретическую базу для цифровых компьютеров.

13 1937 год – двоичный сумматор Стибица В 1937 году Джордж Стибиц, сотрудник компании Bell Laboratories, на кухонном столе у себя дома создал первое в США электромеханическое вычисляющее устройство, выполняющее операцию двоичного сложения двоичный сумматор. Работа устройства базировалась на положениях логики Буля, а роль логических вентилей в нем играли электромеханические реле. Двоичный сумматор Стибица является в настоящее неотъемлемой частью любого цифрового компьютера.

14 1941 год – первый компьютер (Конрад Цузе) В 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе создал первый вычислительный автомат с программным управлением, который считается первым компьютером модель Z3. Машина Цузе была основана на электромеханических реле и работала в двоичной системе счисления. Числа можно было записывать в память и считывать оттуда посредством электрических сигналов, которые проходили через реле. Управляющая программа была закодирована при помощи перфорированной ленты.

15 1942 год – электронные лампы До 1942 года все вычислительные машины работали на механических или электромеханических элементах реле, и только с 1942 года начали применяться электронные лампы как для хранения, так и для обработки данных. Это позволило увеличить скорость работы машин в тысячу раз.

16 1943 год – электронный дешифратор «Колосс» В конце 1943 года в секретной правительственной лаборатории в Великобритании при участии Алана Тьюринга была построена первая вычислительная машина, использовавшая вместо электромеханических реле 2000 электронных вакуумных ламп «Колосс». Это была специализированная ЭВМ, предназначенная для расшифровки вражеских посланий, закодированных германской шифровальной машиной «Энигма».

17 1945 год – описаны принципы организации ЭВМ В 1945 году американский математик Джон фон Нейман опубликовал свой знаменитый «Предварительный доклад о машине EDVAC», в котором описал принципы организации ЭВМ и ее логические свойства. В частности, он предложил идею интегрирования рабочей программы в память машины в закодированном виде. Описанная Нейманом архитектура компьютера получила название «фон Неймановской архитектуры ЭВМ» и была положена в основу всех последующих моделей компьютеров.

18 1947 год - транзисторы Для замены часто выходящих из строя электронных ламп в 1947 году американцы Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Брэдфорд Шокли изобрели стабильные переключающие полупроводниковые элементы, названные транзисторами. Транзисторы оказались способными выполнять все те функции, которые до этого выполняли электронные лампы. Но при этом они занимали существенно меньший объем и потребляли значительно меньше электроэнергии.

19 1949 год – компьютер с хранимой памятью В 1949 году в Кембриджском университете (Англия) была создана первая ЭВМ с хранимой программой, получившая название EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator электронный калькулятор с памятью на линиях задержки). С тех пор все ЭВМ являются компьютерами с хранимой программой.

20 1949 год – изобретение магнитного запоминающего устройства В 1949 году Джей Форрестер, сотрудник Массачусетского технологического института, изобрел магнитное запоминающее устройство взамен медленных и ненадежных системы хранения информации, применявшиеся в ранних компьютерах.

21 1950 год – первая советская ЭВМ В Советском Союзе первая ЭВМ была создана в 1950 году в Институте математики АН УССР под руководством академиков С. А. Лебедева и М.А. Лаврентьева. Она получила название МЭСМ малая электронная счетная машина. Основные параметры машины таковы: быстродействие 50 операций в секунду; емкость оперативного ЗУ 31 число и 63 команды; рабочая частота 5 к Гц. Лебедев А.

22 1953 год – создание БЭСМ В 1953 году в СССР вступила в строй большая электронная счетная машина БЭСМ, построенная под руководством С. А. Лебедева, признанная тогда самой быстродействующей из европейских устройств подобного типа (средняя скорость счета до 10 тыс. операций в секунду). В качестве устройства ввода использовалась перфолента, вывода быстродействующее фото печатающее устройство.

23 1964 – 1971 год – второе поколение компьютеров С активным внедрением транзисторов появилось второе поколение компьютеров. Один транзистор был способен заменить 40 электронных ламп. В результате быстродействие машин возросло в 10 раз. Стали применяться ЗУ из магнитных сердечников, способные сохранять больше данных и быстрее их считывать. В годах в СССР был создан ряд моделей на полупроводниковых элементах: «Урал-11», «Урал-14», «Урал-16».

24 1959 год – чип. Третье поколение компьютеров В 1959 году независимо друг от друга Роберт Нойс (Fairchild) и Джек Килби (Texas Instruments) изобрели интегральные микросхемы (чипы). Все электронные компоненты вместе с проводниками помещались внутрь кремниевой пластинки. Таким образом сокращались пути прохождения тока при переключениях, и скорость вычислений повышалась в десятки раз. Уменьшились и габариты машин. С появлением чипа началось третье поколение компьютеров.

25 1968(4) год – манипулятор «мышь» В 1968 году американский инженер- электронщик Дуглас Энджелбарт продемонстрировал устройство, позволяющее человеку непосредственно взаимодействовать с компьютером путем выбора символов на экране «мышь». Это устройство ныне составляет неотъемлемую часть любого персонального компьютера.

26 1970 год – первый микропроцессор. Четвертое поколение компьютеров. В 1970 году сотрудник компании Intel Эдвард Хофф создал первый микропроцессор, разместив несколько интегральных схем на одном кремниевом чипе. Этот 8-разрядный микропроцессор, названный 4004, представлял собой «компьютер в одном кристалле». Подобные чипы предложили также Motorola и Zilog. С уменьшением элементов коммуникации появилось четвертое поколение компьютеров, таких как американские B-7700, «Иллиак-IV», советские ЭВМ «Эльбрус», ПС 2000.

27 1973 год – первый персональный компьютер Микронизация (уменьшение размеров) чипов привела к тому, что полная вычислительная машина могла разместиться на обычном письменном столе. В 1973 году компанией Xerox был представлен первый персональный компьютер Alto, созданный по проекту инженера Алана Кея. В Alto впервые был применен принцип вывода программ и файлов на экран в виде «окон».

28 1977 год – первые комплектные компьютеры C 1977 года Apple Computer Company стала акционерным обществом с уставным фондом долларов. В том же году Возняк и Джобс разработали первый комплектный РС Apple II: он был помещен в пластиковый корпус, имел интегрированную клавиатуру и в качестве дисплея использовал телевизор. В том же году Commodore представила РС под названием РЕТ.

29 1978 год – intel 8086 В июне 1978 года фирма Intel представила 16-разрядный микропроцессор i8086. Благодаря сегментной организации памяти он мог адресовать до 1024 Кбайт оперативной памяти. Чип 8086 стал популярен в основном благодаря компьютеру Compaq DeskPro.

30 1980 год – первые портативные компьютеры В 1980 году фирма Osborne Computer Адама Осборна начала выпускать первые портативные персональные компьютеры, которые имели размер чемоданчика, могли умещаться под сиденьем самолета и весили всего 11 кг. Osborne I стал бестселлером: его цена в 1795 долларов включала стоимость всего оборудования, футляра, программ обработки текстов и электронных таблиц.

31 1985 год – появление формата CD - ROM Закономерным этапом развития компакт-дисков как носителей информации явилось появление формата CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory). Формат был представлен в 1985 году Philips и Sony как спецификация Yellow Book. Появление CD-ROM позволило использовать компакт-диски не только для записи звука, но и в качестве носителя информации практически любого рода: графической, цифровых данных, текста.

32 1993 год – процессор Pentium В марте 1993 года фирма Intel объявила о начале промышленных поставок 66- и 60- МГц версий процессора Pentium. Системы, построенные на базе Pentium, полностью совместимы с персональными компьютерами, использующими микропроцессоры i8088, i80286, i80386, i486. Новая микросхема содержала около 3,1 миллиона транзисторов и имела 32- разрядную адресную и 64-разрядную внешнюю шину данных.

33 1996 год – появление формата DVD Осенью 1996 года поступили в продажу компакт- диски широко разрекламированного нового формата DVD, разработанного несколькими фирмами, объединенными вокруг компаний Toshiba и Thomson. DVD (Digital Versatile Disc) формат нового поколения, отличающийся от предыдущих в первую очередь намного большим объемом хранимой информации до 17 Мбайт и универсальностью он предназначен для записи как звука, так и изображения.

34 1997 год – процессор Pentium II В мае 1997 года компания Intel представила процессор Pentium II, созданный на базе Pentium Pro. В ядро P6 был добавлен блок обработки MMX-инструкций. Стоимость производства снизилась за счет вынесения из корпуса процессора кэш-памяти второго уровня, что позволило добиться массового распространения Pentium II.

35 1999 год - процессор Pentium III В марте 1999 корпорация Intel представила семейство процессоров Pentium III Xeon, ориентированное на применение в сфере электронной коммерции и Интернете. Первым представителем семейства стал Pentium III Xeon с тактовой частотой 500 МГц и кэш- памятью 2-го уровня 512 Кбайт, 1 и 2 Мбайта для серверов и рабочих станций с двумя, четырьмя, восемью процессорами и более.

36 2000 год - процессор Pentium 4 Процессор Intel Pentium 4, представленный компанией в конце 2000, предназначен для использования в высокопроизводительных настольных ПК и призван обеспечить максимальную производительность новейших технологий цифровой обработки видео и игр в режиме онлайн и в полной мере реализовать появляющиеся Web-технологии.

37 Какими должны быть компьютеры пятого поколения Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использование оптоэлектронных принципов. Развитие также идет по пути «интеллектуализации» компьютера, устранения барьера между человеком и компьютером. В компьютерах пятого поколения произойдет качественный переход от обработки данных к обработки знаний.

38 Будущее… Осенью 2001 года ученые из Великобритании намерены испытать подключение отдельных узлов нервной системы человека к микрочипам. Следующая цель подключение мозга к компьютеру. В случае удачи эксперимента, возможно, запись мыслей человека станет реальностью.

39 Поколения компьютеров Поколение компьютеров Годы использования Основной элемент Быстродействие Первое 40 – 50 г.г.XX в. Электронные лампы 10 – 20 тыс. операций в сек. Второе 60-е г.г. XX в.Транзисторы До 100 тыс. операций в сек. Третье 70-е г.г. XX в.Интегральные схемы До 1 млн. операций в сек. Четвертое 80-е г.г. XXв – нач. XIX в. Многопроцес- сорные комплексы До 10 млн. операций в сек. Пятое поколение Будущее Большие интегральные схемы повышенной степени интеграции