Презентация по информатике на тему «История ЭВМ» Подготовил ученик 11 «А» класса Долгих Дмитрий Учитель: Стрыгина Г.И. - презентация

1 Презентация по информатике на тему «История ЭВМ» Подготовил ученик 11 «А» класса Долгих Дмитрий Учитель: Стрыгина Г.И.

2 1.ВведениеВведение 2.Краткая история развития вычислительной техникиКраткая история развития вычислительной техники 3.С чего все начиналосьС чего все начиналось 4.Начало счетаНачало счета 5.Римский абакРимский абак 6.Разновидности абакаРазновидности абака 7.Поколения ЭВМПоколения ЭВМ 8.I 8.I поколениеI поколение 9.II 9.II поколениеII поколение 10.III поколениеIII поколение 11.IV поколениеIV поколение 12.V и VI поколениеV и VI поколение 13.Вычислительные машиныВычислительные машины

3 Введение С древнейших времен люди пытались понять окружающий мир и использовать свои знания для защиты от всевозможных бедствий. Заметили, например, что приливы и отливы связаны с различными положениями Луны, и возник вопрос: « А можно ли построить математический закон изменения положения Луны и, используя его, прогнозировать приливы: «Ученые составляли громадные таблицы, где фиксировали изменение лунных положений, которые использовались для проверки верности предлагаемых различных формул движения естественного спутника Земли. Такая проверка опиралась на громадное число арифметических вычислений, требовавших от исполнителя терпения и аккуратности. Для облегчения и ускорения такой работы стали придумывать вычислительные устройства. Так появились различные счёты и другие механизмы - первые вычислительные машины.

4 Древнее время (греция) - аббак - счетная доска (Паскаль Блез) - десятичное счетное колесо (Вильгорд Однер) - "Феликс" (Чарльз Бебидж) - "Аналитическая машина"(Хотел сделать машину, которая производит серию операций в определенной последовательности) 1941 (Цуз, Германия) - первая релейная машина.(600 электронно- магнитных реле) 1946 (Джон Мочли и Эккерт) - первая электронная машина "Эниак" - интергратор и вычислитель (Лебедев) - "МЭСМ" Малая электронно-счетная машина (Лебедев) - "БЕСМ" Большая электронно-счетная машина. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ.

5 С чего все начиналось…

6 Начало счета Древнейшим счетным инструментом, который сама природа предоставила в распоряжение человека, была его собственная рука. Понятие числа и фигуры взято не откуда-нибудь, а только из действительного мира. Десять пальцев, на которых люди учились считать (производить первую арифметическую операцию), представляют собой все что угодно, только не продукт свободного творческого разума. Имена числительные во многих языках указывают, что у первобытного человека орудием счета были преимущественно пальцы. Не случайно в древнерусской нумерации единицы называются "перстами", десятки - "составами", а все остальные числа - "сочинениями". Кисть же руки - "пять" у многих народов. Например, малайское "лима" означает одновременно и "рука" и "пять". От пальцевого счета берет начало пятеричная система счисления (одна рука), десятеричная (две руки), двадцатеричная (пальцы рук и ног). У многих народов пальцы рук остаются инструментом счета и наиболее высоких ступенях развития. В средневековой Европе полное описание пальцевого счета составил ирландец Беда Достопочтенный.. Историк и математик Л.Карпинский в книге "История арифметики" сообщает, что на крупнейшей мировой хлебной бирже в Чикаго предложения и запросы, как и цены, объявлялись маклерами на пальцах без единого слова.

7 Издревле употребляется еще один вид инструментального счета - с помощью деревянных палочек с зарубками (бирок). В средние века бирками пользовались для учета и сбора налогов. Бирка разрезалась на две продольные части, одна оставалась у крестьянина, другая - у сборщика налогов. По зарубкам на обеих частях и велся счет уплаты налога, который проверяли складыванием частей бирки. В Англии, например, этот способ записи налогов существовал до конца XVII столетия. Другие народы - китайцы, персы, индийцы, перуанцы - использовали для представления чисел и счета ремни или веревки с узелками. Веревки с узелками

8 Абаком называлась дощечка покрытая слоем пыли, на которой острой палочкой проводились линии и какие-нибудь предметы, размещавшиеся в полученных колонках по позиционному принципу. В Древнем Риме абак появился, вероятно в V-VI вв н.э., и назывался calculi или abakuli. Изготовлялся абак из бронзы, камня, слоновой кости и цветного стекла. До нашего времени дошёл бронзовый римский абак, на котором камешки Римский абак передвигались в вертикально прорезанных желобках. Внизу помещались камешки для счета до пяти, а в верхней части имелось отделение для камешка, соответствующего пятёрке.

9 Китайская разновидность абака – суань-пань - появилась в VI веке н.э.; современный тип этого счётного прибора был создан позднее, по-видимому в XII столетии. Суаньпань представляет собой прямоугольную раму, в которой параллельно друг другу протянуты проволоки или веревки числом от девяти и более; перпендикулярно этому направлению суань-пань перегорожен на две неравные части. В большом отделении("земля") на каждой проволоке нанизано по пять шариков, в меньшем("небо") - по два. Соробан Соробан - японский абак, происходит от китайского суань-паня, который был завезен в Японию в XV- XVI веках. Соробан проще своего предшественника, у него на "небе" на один шарик меньше, чем у суань-паня. Разновидности абака

10 Поколения ЭВМ I на электронных лампах. II полупроводниковые транзисторы III Интегральные Схемы. 1 степень - 10 компонентов - СИС 2 степень компонентов - БИС 3 степень компонентов - СБИС IV на БИС и СБИС V оптико-электронная схема на лазерах VI с схемы не органических молекулах (ГЕНОИНЖЕНЕРИЯ)

11 I поколение I поколение - (1946 г. - середина 50-х гг.) - ЭВМ на электронных вакуумных лампах, которые устанавливались на специальные шасси, резисторы и конденсаторы. Элементы соединялись при помощи навесного монтажа и проводов. В этот период были созданы такие отечественные машины, как МЭСМ. Затем БЭСМ-2, БЭСМ-6 считалась самой мощной в Европе по производительности (1 млн. операций в секунду). Характерные черты 1-го поколения ЭВМ: > Элементная база: электронно-вакуумные лампы; > Габариты: выполнены в виде громадных шкафов, занимают специальный машинный зал; > Быстродействие: 1020 тыс. оп./сек; > Эксплуатация: сложная из-за частого перегрева; > Программирование: трудоемкий процесс в машинных кодах.. I поколение

12 II поколение Интегральные схемы Это поколение характеризуется внедрением новой элементной базы ЭВМ- полупроводников и созданных на их базе транзисторов. Это позволило уменьшить расход электроэнергии, выделение тепла, сократить размеры отдельных устройств и всей машины. Эти машины имели память на магнитных сердечниках, представляющих собой небольшие кольца, способные запоминать двоичную информацию в виде 0 и 1. Главный принцип структуры- централизация. Для компьютеров этого поколения характерно использование первых языков программирования высокого уровня, которые получили свое развитие в компьютерах следующего поколения. К компьютерам этого поколения относятся: БЭСМ-3, БЭСМ-4, Минск- 23 и др. В 1961 г. в СССР создана первая в стране серийная универсальная полупроводниковая ЭВМ "Днепр- 1".

13 III поколение III поколение ЭВМ (с конца 60-х до конца 70-х годов) IBM-360, первая вычислительная машина, выполненная на интегральных микросхемах. Характерные черты III поколения Характерные черты III поколения: Элементная база: интегральные схемы > Габариты: большие ЭВМ похожи на ЭВМ II поколения, для их размещения требуется машинный зал, а малые ЭВМ две стойки в полтора человеческих роста и дисплей > Производительность: от сотен тысяч до миллиона операций в секунду; > Эксплуатация: более оперативно производится ремонт несложных неисправностей. > Программирование: наряду с микропрограммным способом управления используется принцип модульности и магистральности. III поколение

14 IV поколение IV поколение IV поколение (от конца 70-х до начала 90-х) ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах микропроцессорах (десятки тысяч миллионы транзисторов в одном кристалле). Создание персонального компьютера, выпуск его в серийное производство. Срочно укоренившийся термин «ЭВМ» вытеснен словом «компьютер», а вычислительная техника стала называться «компьютерной». В школах вводится новый предмет «информатика». Фирма IBM приступает к выпуску ПК на базе процессора фирмы Intel, с шиной архитектуры промышленного стандарта ISA (Industry Standard Architecture). Это время начала жесткой конкуренции между различными фирмами-производителями, которая продолжается и по сей день.

15 V и VI поколение V поколение V поколение(90-е годы) - выпускаются ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки данных; ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных инструкций программ. VI и последующие поколения VI и последующие поколения (настоящее время время супер-ЭВМ и INTERNET). Техника развивается в двух направлениях: с одной стороны создание многопроцессорных вычислительных систем с «нейронной» структурой, с распределенной сетью большого числа несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем; с другой изготовление дешевых персональных компьютеров, как в настольном, так и в переносном исполнении, а на их основе компьютерных сетей. В настоящее время точно предсказать, какой будет ЭВМ завтра, не возьмется ни один эксперт, но замечено наверняка: чтобы Ваш компьютер не отстал от современных технологий, каждый год приходится проводить модернизацию.

16 История создания средств цифровой вычислительной техники уходит в глубь веков. Она увлекательна и поучительна, с нею связаны имена выдающихся ученых мира. В дневниках гениального итальянца Леонардо да Винчи ( ) уже в наше время был обнаружен ряд рисунков, которые оказались эскизным наброском суммирующей вычислительной машины на зубчатых колесах, способной складывать 13-разрядные десятичные числа. Специалисты известной американской фирмы IBM воспроизвели машину в металле и убедились в полной состоятельности идеи ученого. Его суммирующую машину можно считать изначальной вехой в истории цифровой вычислительной техники. Леонардо да Винчи Вычислительные машины

17 Лишь через сто с лишним лет после смерти Леонардо да Винчи нашелся другой европеец – немецкий ученый Вильгельм Шиккард ( ), не читавший, дневников великого итальянца, – который предложил свое решение этой задачи. Причиной, побудившей Шиккарда разработать счетную машину для суммирования и умножения шестиразрядных десятичных чисел, было его знакомство с польским астрономом И. Кеплером. Ознакомившись с работой великого астронома, связанной в основном с вычислениями, Шиккард загорелся идеей оказать ему помощь в нелегком труде. В письме на его имя, отправленном в 1623 г., он приводит рисунок машины и рассказывает, как она устроена. К сожалению, данных о дальнейшей судьбе машины история не сохранила. Вильгельм Шиккард

18 В XVII веке положение меняется. В гг. девятнадцатилетний Блез Паскаль ( ), тогда еще мало кому известный французский ученый, создает действующую суммирующую машину ("паскалину"). В последующие четыре года им были созданы более совершенные образцы машины. «Паскалина» В 1673 г. другой великий европеец, немецкий ученый Вильгельм Готфрид Лейбниц ( ), создает счетную машину для сложения и умножения двенадцатиразрядных десятичных чисел. К зубчатым колесам он добавил ступенчатый валик."...Моя машина дает возможность совершать умножение и деление над огромными числами мгновенно, не прибегая к последовательному сложению и вычитанию", – писал В. Лейбниц одному из своих друзей.

19 В 1799 г. во Франции Жозеф Мари Жакард ( ) изобрел ткацкий станок, в котором для задания узора на ткани использовались перфокарты. Необходимые для этого исходные данные записывались в виде пробивок в соответствующих местах перфокарты. Так появилось первое примитивное устройство для запоминания и ввода программной (управляющей ткацким процессом в данном случае) информации. Ткацкий станок

20 Конрад Цузе Непонятым оказался еще один выдающийся англичанин, живший в те же годы, – Джордж Буль ( ). Разработанная им алгебра логики (алгебра Буля) нашла применение лишь в следующем веке, когда понадобился математический аппарат для проектирования схем ЭВМ. Более чем двухвековой инженерный и творческий опыт, накопленный человечеством в счетной технике, позволил петербургскому изобретателю В. Т. Однеру ( ), в 1874 году разработать надежную и удобную в эксплуатации машину (арифмометр), открывшую путь к зарождению российского счетного машиностроения В.Т.Однер Через 63 года после смерти Ч. Беббиджа нашелся "некто", взявший на себя задачу создать машину, подобную по принципу действия той, которой отдал жизнь Ч. Беббидж. Им оказался немецкий студент Конрад Цузе ( ). Работу по созданию машины он начал в 1934 г., за год до получения инженерного диплома. В 1937г. машина Z1 была готова и заработала! Использование двоичной системы сотворило чудо – машина занимала всего два квадратных метра на столе в квартире изобретателя! Числа и программа вводилась вручную. Арифмометр

21 Марк -1 Итак, К. Цузе установил несколько вех в истории развития компьютеров: первым в мире использовал при построении вычислительной машины двоичную систему исчисления (1937 г.), создал первую в мире релейную вычислительную машину с программным управлением (1941 г.) и цифровую специализированную управляющую вычислительную машину (1943 г.). По-другому развивались события в США. В 1944 г. ученый Гарвардского университета Говард Айкен ( ) создает первую в США (тогда считалось первую в мире!) релейно-механическую цифровую вычислительную машину МАРК-1. По своим характеристикам (производительность, объем памяти) она была близка к Z3, но существенно отличалась размерами (длина 17 м, высота 2,5 м, вес 5 тонн, 500 тысяч механических деталей). Замечательным качеством машины была ее надежность. Установленная в Гарвардском университете, она проработала там 16 лет! Г. Айкен первым в мире начал чтение лекций по новому предмету, получившему сейчас название Computer Science – наука о компьютерах; он же одним из первых предложил использовать машины в деловых расчетах и бизнесе. Побудительным мотивом для создания МАРК-1 было стремление Г Айкена помочь себе в многочисленных расчетах, которые ему приходилось делать при подготовке диссертационной работы.