История развития вычислительной техники. Первые приспособления для счёта Первым счётным средством для человека были его пальцы. В V веке до нашей эры. - презентация

1 История развития вычислительной техники

2 Первые приспособления для счёта Первым счётным средством для человека были его пальцы. В V веке до нашей эры в Греции и Египте получил распространение абак ( в переводе с греческого счётная доска).

3 Русские счёты Счёты являются первым простейшим приспособлением для вычислений. Они прошли длительный путь эволюции, в котором можно выделить четыре стадии. Первая предваряет их возникновение - это счет с помощью косточек, очень близкий к западноевропейскому счету на линиях. Вторая - дощатый счёт. Она начинается в конце 16 века и завершается в начале 18 века. На этой стадии изобретаются русские счеты, по форме сильно отличающиеся от современных. Они имели сначала четыре, а затем два счетных поля и были универсальным счетным прибором. Третья стадия охватывает 18-ый и начало 19-го века. В начале этой стадии счеты приобретают свою классическую форму и в дальнейшем совершенствуются только внешне, с точки зрения удобства пользования. Четвертая стадия развития русских счетов охватывает начало 19 – начало 20 века. Растущая потребность в механизации вычислений породила многочисленные попытки модернизировать счеты и снова придать им характер универсального счетного прибора. Счеты с четырьмя полями (середина 17 века) 1860 г. А.Н. Больман создает новый вариант русских счётов, дошедших до наших дней.

4 Первый в мире эскизный рисунок тринадцатиразрядного десятичного суммирующего устройства на основе колес с десятью зубцами принадлежит Леонардо да Винчи. Он был сделан в одном из его дневников примерно около 1500 года. В 1623 г. через 100 с лишним лет после смерти Леонардо да Винчи немецкий ученый Вильгельм Шиккард предложил свое решение той же задачи на базе шестиразрядного десятичного вычислителя, состоявшего также из зубчатых колес, рассчитанного на выполнение сложения, вычитания, а также табличного умножения и деления. Оба изобретения были обнаружены только в наше время и оба остались только на бумаге г. (прибл.) Спустя почти сорок лет после открытия Джоном Непером логарифмов человечество додумывается до логарифмической линейки.

5 Первым реально осуществленным и ставшим известным механическим цифровым вычислительным устройством стала "паскалина" великого французского ученого Блеза Паскаля - 6-ти (или 8-ми) разрядное устройство, на зубчатых колесах, рассчитанное на суммирование и вычитание десятичных чисел (1645 г.). В 1673 г. появился "арифметический прибор" Готфрида Вильгельма Лейбница - двенадцатиразрядное десятичное устройство для выполнения арифметических операций, включая умножение и деление, для чего, в дополнение к зубчатым колесам использовался ступенчатый валик. "Моя машина дает возможность совершать умножение и деление над огромными числами мгновенно" - с гордостью писал Лейбниц своему другу.

6 Линейка Уатта первая универсальная логарифмическая линейка, пригодная для выполнения любых инженерных расчетов, была сконструирована в 1779 году выдающимся английским механиком Дж.Уаттом. Она получила название "сохо-линейки", по имени местечка близ Бирмингема, где работал Уатт.

7 В конце XVIII века во Франции были осуществлены следующие шаги, имеющие принципиальное значение для дальнейшего развития цифровой вычислительной техники - "программное" с помощью перфокарт управление ткацким станком. Французский ткач Жозеф-Мари Жаккар придумал способ автоматического контроля за нитью при работе на ткацком станке. Способ заключался в использовании специальных карточек с просверленными в нужных местах (в зависимости от узора, который предполагалось нанести на ткань) отверстиями. Так ненароком были изобретены перфокарты.

8 Предполагаемая скорость вычислений - сложение и вычитание за 1 сек, умножение и деление - за 1 мин. Помимо арифметических операций имелась команда условного перехода. Были созданы отдельные узлы машины. Всю машину из-за ее громоздкости создать не удалось. Только зубчатых колес для нее понадобилось бы более Заставить такую махину работать можно было только с помощью паровой машины, что и намечал Беббидж. Машина включала пять устройств - арифметическое АУ (МЕЛЬНИЦА), запоминающее ЗУ(СКЛАД), управления (КОНТОРА), ввода, вывода (как и первые ЭВМ появившиеся 100 лет спустя). АУ строилось на основе зубчатых колес, на них же предлагалось реализовать ЗУ (на разрядных чисел!). Для ввода данных и программы использовались перфокарты. В период между 1820 и 1856 годами профессор Кембриджского университета Чарльз Беббидж работал над созданием программно-управляемой «Аналитической машины».

9 Ада Августа Лавлейс Дочь Байрона. В самом начале своих занятий математикой она познакомилась с Чарльзом Бэббиджем, математиком, экономистом, разносторонне образованным человеком связавшим свою жизнь с идеей создания "аналитической машины" - первой в мире цифровой вычислительной машины с программным управлением. Ее рукой более полутора столетий тому назад были написаны программы поразительно схожие с программами, составленными позднее для первых ЭВМ. Можно лишь удивляться и восторгаться тому что сделала эта юная женщина. Разностная машина Ч.Бебиджа

10 Арифмометр Однера 1876 г Арифмометр «Феликс» по конструкции Однера выпускался до 50-х годов ВК-1 однер-машина с клавишным управлением Вильгодт Теофил Однер ( )

11 Создатель арифмометра Чебышева. В чём состояло новаторство Чебышева? Для вычислительной техники принципиальное значение имели непрерывная передача десятков и автоматический переход каретки с разряда на разряд при умножении. Электроника 4-73В Пафнутий Львович Чебышев ( ) Электронно-вычислительные машины

12 Поколения компьютеров период развития вычислительной техники, отмеченный относительной стабильностью архитектуры и технических решений Смена поколений обычно связана с переходов на новую элементную базу, что приводит к скачку в росте основных характеристик. Новый состав программного обеспечения Новая элементная база Новые технологии производства Новые области применения Новое поколение ЭВМ

13 Поколения компьютеров Электронно -вакуумные лампы Транзисторы Интегральные схемы БИС СБИС

14 ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Законченный через три года, ENIAC весит 30 тонн, состоит из 18 тысяч электронных ламп, имеет производительность пять тысяч операций в секунду. Джон Мочли и Преспер Эккерт в 1946 г. создали ЭВМ 1 поколение Компьютер проживет девять лет и последний раз будет включен в 1955 году. ЭНИАК, управляемую программой, команды которой устанавливались механическими переключателями, что занимало очень много времени и ограничивало автоматизацию вычислений. Однако машина оставалась десятичной, а ее память составляла лишь 20 слов. Программы хранились вне оперативной памяти.

15 1 поколение в СССР Первое детище С.А.Лебедева – МЕСМ (1951 г), БЕСМ гг. Работа по созданию М-1 была завершена в 1951 г., и в 1952 г. началась ее практическая эксплуатация. В M1 впервые вместо электронных ламп (диодов) были использованы полупроводниковые выпрямители, рулонный телетайп, рассчитанный на печать длинной строки, применена двухадресная система команд.

16 2 поколение "ДНЕПР" Наири-2

17 3 поколение М 10 многопроцессорная Днепр 2 ЕС ЭВМ Сетунь-1 опытный и промышленный образцы

18 4 поколение Наири 2ДВК Корвет УКНЦ ЕС

19 1970 г. коллектив под руководством Алана Шугарта придумывает первый, восьмидюймовый флоппи-диск (емкостью 80 Кбайт) гг. Дуг Энгельбарт придумывает и патентует манипулятор "мышь". Это далеко не единственное его изобретение, но именно оно прославило изобретателя несколько десятилетий спустя. В 1984 году, компания Hewlett-Packard выпустила свою первую модель настольного лазерного принтера LaserJet, положив начало весьма удачной серии лазерных печатных устройств, завоевавших впоследствии весь мир

20 5 поколение Оптоэлектроника, криоэлектроника В опубликованной в 1950 году статье Алан Тьюринг предсказывал, что когда-нибудь появятся компьютеры, способные имитировать человеческий разум. Там же он описал так называемый тест Тьюринга, где предлагал считать разумной всякую машину, которая сумеет так удачно прикинуться человеком, отвечая на серию заданных ей вопросов, что спрашивающий не сможет определить, кто ему отвечает, человек или компьютер. Как классифицировать обратную ситуацию, когда спрашивающий ошибочно называет человека компьютером, Тьюринг, к сожалению, внятно не ответил.

21 Элементы памяти 1, 2 и 3 поколений