История развития вычислительной техники Кунченко Кирилл 9 кл. МОУ сош 3 г.Кашин. - презентация

1 История развития вычислительной техники Кунченко Кирилл 9 кл. МОУ сош 3 г.Кашин

2 Содержание Вычислительные устройства докомпьютерной эпохи Поколения ЭВМ Первые отечественные ЭВМ Прошлое и настоящее кабинета информатики и ИКТ –Личности в истории (Приложение)

3 Счёты В V веке до н.э. в древней Греции появился абак – счетная доска. В Древнем Риме абак изготавливали из бронзы, кости, цветного стекла. По специальным прорезям можно было передвигать косточки. Римляне называли устройство calculi. Китайские счеты – суан-пан известны с IV в. до н. э. В XVI суан-пан пришел в Японию, где устройство получило название «соробан» Прообразом русских счётов является дощаный счёт, возникший в России в 16 веке, с помощью которого производились действия с целыми и дробными числами (условная единица налогового обложения – соха делилась на доли). Дощаный счёт представлял собой два складывающихся ящика. Внутри ящиков на натянутые шнуры или проволоку нанизывались кости. В начале 18 века счеты приобрели современный вид. За пределами России счёты применялись в Иране, в Западной Европе

4 Логарифмическая линейка В 1620 году Эдмунд Гюнтер ( ) сделал доклад в Парижской Академии наук с демонстрацией линейки, на которой присутствовала шкала чисел, квадратов, кубов синусов, тангенсов. Прототип современной линейки – конструкция англичанина Р. Биссакера (1654). Современный вид линейка приобрела в 1851 году (конструкция француза Мангейма). В конце 19 века логарифмические линейки стали изготавливаться на фабриках. Необходимость в них отпала с появлением «Четырёхзначных математических таблиц» и микрокалькуляторов. Логарифмическая линейка – счётная линейка, служащая для выполнения различных вычислений: умножения, деления, извлечения корня, возведения в степень, нахождения тригонометрических функций, решения уравнений и др. В основе лежит открытие в начале 17 века шотландским математиком Дж. Непером логарифмов. Основные свойства логарифмов позволяют заменить сложные операции (извлечение корня, нахождение значений тригонометрических функций и т.д.) простыми арифметическими действиями (+, -, *, :).Дж. Непером Это интересно!

5 Старинный калькулятор В 1642 году французский математик Блез Паскаль ( ) сконструировал счётное устройство («Паскалина»), чтобы облегчить труд своего отца – налогового инспектора, которому приходилось делать немало сложных вычислений. Веря, что это изобретение принесёт удачу, отец с сыном вложили в создание своего устройства большие деньги. Но против счётного устройства Паскаля выступили клерки – они опасались потерять из-за него работу, а также работодатели, считавшие, что лучше нанять дешёвых счетоводов, чем покупать дорогую машину.Блез Паскаль

6 Аналитическая машина Беббиджа Завершающий шаг в эволюции цифровых вычислительных устройств (механического типа) сделал английский ученый Чарльз Беббидж. Аналитическая машина, проект которой он разработал в годах, явилась механическим прототипом появившихся спустя столетие ЭВМ. В ней предполагалось иметь те же, что и в ЭВМ, пять основных устройств: арифметическое, памяти, управления, ввода, вывода. Для арифметического устройства Ч. Беббидж использовал зубчатые колеса, подобные тем, что использовались ранее. На них же Ч. Беббидж намеревался построить устройство памяти из разрядных регистров (по 50 колес в каждом!). Программа выполнения вычислений записывалась на перфокартах (пробивками), на них же записывались исходные данные и результаты вычислений. В число операций, помимо четырех арифметических, была включена операция условного перехода и операции с кодами команд. Автоматическое выполнение программы вычислений обеспечивалось устройством управления. Время сложения двух 50-разрядных десятичных чисел составляло, по расчетам ученого, 1 с., умножения – 1 мин.Чарльз Беббидж Чарльз Беббидж не успел осуществить проект, оставив макет и подробные чертежи. Программы вычислений на машине Беббиджа, составленные дочерью Байрона Адой Августой Лавлейс, поразительно схожи с программами, составленными впоследствии для первых ЭВМ. Не случайно замечательную женщину назвали первым программистом мира.Адой Августой Лавлейс Аналитическая машина (реконструкция)

7 Арифмометр Арифмометр – настольная счётная машина для непосредственного выполнения четырёх арифметических действий. Первые модели были примитивными. Оригинальная конструкция была предложена П.Л.Чебышевым.П.Л.Чебышевым Существенное улучшение конструкции арифмометра было достигнуто благодаря изобретению в 1874 году русским инженером В.Т.Однером установочного механического колеса (Однера считают изобретателем арифмометра). В нашей стране наиболее широкое применение приобрёл арифмометр «Феликс».

8 Табулятор В 19 веке в США перепись населения проводилась каждые 10 лет. С ростом населения это стало весьма сложным процессом. Так, в 1887 году чиновники всё ещё подводили итоги переписи 1880 года. Табулятор на основе перфоленты (1884) Интегрирующий табулятор (1895) Пробитая карта австрийской переписи 1890 г. Статистическая машина Германа Холлерита Герман Холлерит Герман Холлерит создал электрическую счётную машину, табулятор. Данные о каждом жителе хранились на особой перфокарте. Расположение и число отверстий соответствовало таким сведениям, как возраст, семейное положение и т.д. Карта вставлялась в машину, где на неё нажимали концы проводов. Когда провод попадал на отверстие, он замыкал цепь тока и счётчик передвигался на 1 деление. Изобретение Холлерита настолько ускорило методы обработки данных, что итоги переписи 1890 года были подведены всего через 6 недель.

9 Первый механический компьютер В 1934 г немецкий студент Конрад Цузе начал работу по созданию вычислительной машины.Конрад Цузе Она была, подобно машине Беббиджа, чисто механической. Использование двоичной системы сотворило чудо – машина занимала всего два квадратных метра на столе в квартире изобретателя! Длина слов составляла 22 двоичных разряда. Выполнение операций производилось с использованием плавающей запятой. Память (тоже на механических элементах) содержала 64 слова (против 1000 у Беббиджа, что тоже уменьшило размеры машины). Числа и программа вводилась вручную. Еще через год в машине появилось устройство ввода данных и программы, использовавшее киноленту, на которую перфорировалась информация, а механическое арифметическое устройство заменило АУ последовательного действия на телефонных реле. Усовершенствованная машина получила название Z2. В 1941 г. Цузе с участием Г. Шрайера создает релейную вычислительную машину с программным управлением (Z3), содержащую 2000 реле и повторяющую основные характеристики Z1 и Z2. Она стала первой в мире полностью релейной цифровой вычислительной машиной с программным управлением и успешно эксплуатировалась. Z3

10 Марк-1. 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).Говард Айкен В машине использовалась десятичная система счисления. Как и в машине Беббиджа, в счетчиках и регистрах памяти использовались зубчатые колеса. Управление и связь между ними осуществлялась с помощью реле, число которых превышало Г. Айкен не скрывал, что многое в конструкции машины он заимствовал у Ч. Беббиджа. Замечательным качеством машины была ее надежность. Установленная в Гарвардском университете, она проработала там 16 лет!

11 Цифровой интегратор и компьютер ЭНИАК Создан в 1946 году в Пенсильванском Университете (США). Руководители проекта: Джон Моучли и Преспер Эккерт (П Эккерт - талантливый инженер-электронщик. Именно он предложил использовать для машины забракованные военными представителями электронные лампы (их можно было получить бесплатно!). Учитывая, что требуемое количество ламп приближалось к 20 тысячам, а средства, выделенные на создание машины весьма ограничены, – это было мудрым решением. Он же предложил снизить напряжение накала ламп, что существенно увеличило надежность их работы. Напряженная работа завершилась в конце 1945 года. ЭНИАК был предъявлен на испытания и успешно их выдержал.Джон Моучли Преспер Эккерт В начале 1946 г. машина начала считать реальные задачи. По размерам она была впечатляющей: 26 м в длину, 6 м в высоту, вес 35 тонн. Но поражали не размеры, а производительность – она в 1000 раз превышала производительность МАРК 1! Таков был результат использования электронных ламп! ЭНИАК начинает эпоху электронно-вычислительных машин.

12 Поколения ЭВМ Характе- ристика Поколения Годы исполь- зования Элемент- ная база Быстро- действие (о/с) Первое е гг. ХХ в. Электрон- ная лампа Десятки тысяч Второе 60-е гг. ХХ в. Транзис- тор Сотни тысяч Третье 70-е гг. ХХ в. Интеграль ная схема (ИС) Миллионы Четвертое 80-е гг. ХХ в.- наст. время БИС, СБИС Миллиар- ды

13 Первые отечественные ЭВМ МЭСМ (малая электронно-счетная машина) Год – 1952 Руководитель проекта – академик С.А.Лебедев Быстродействие – 50 о/с Площадь – 60 м 2 В ОЗУ – 2,5 тыс. диодов и 1,5 тыс. триодов Потребляемая мощность – 25 кВТ БЭСМ (большая электронно- счетная машина) Год – 1953 Быстродействие – от 10 тыс. до 1 млн. о/с Внешняя память – 2 магнитных барабана по 5120 слов В последующих моделях происходило увеличение быстродействия, объёма памяти Последняя модель БЭСМ-6 эксплуатировалась до 90-х годов Машины серии «Минск» Годы – е Быстродействие – от 5 до 25 тыс. о/с Площадь – 60 м 2 Память – от 8000 до 65 тыс. 37- разрядных слов Суперкомпьютер «Эльбрус-1» Годы – Быстродействие – 10 млн. о/с

14 Прошлое и настоящее школьного кабинета информатики и ИКТ

15 Микрокалькуляторы Появление больших интегральных схем (БИС) открыло новое направление в развитии электронной техники – малогабаритных вычислительных устройств (микрокалькуляторов). Первые МК на ИС появились в конце 60-х – начале 70-х годов. Они отличались от современных своими функциональными возможностями и габаритными размерами. Переход на использование БИС и применение с 1971 года табло на светодиодах придали МК современный вид. Несколько позже в конструкциях световых табло были применены катодно-люминисцентные индикаторы, а к концу 70- х годов – жидкие кристаллы. Источниками питания в разное время были: выпрямители, аккумуляторы, солнечные батареи. За время своего существования МК значительно потерял в массе (от нескольких килограммов до нескольких десятков граммов). МК существуют трёх разновидностей: 1.Для выполнения простейших математических расчётов; 2.Для выполнения научных и инженерных расчётов; 3.Программируемые МК.

16 Электронно-вычислительная машина «Электроника МС 0511» 1.Производитель: з-д «Квант» г.Зеленоград Московской области 2.Год выпуска: Технические характеристики: –Разрядность ЦП – 16 –Быстродействие – 1 млн. оп/с –Скорость ввода-вывода – 9600 бит/с –Скорость вывода на монитор – 2000 символов/с –Ёмкость ОЗУ – 0,192 Мбайт –Ёмкость ОЗУ ЦП – 0,056 Мбайт –Ёмкость ОЗУ ПП – 0,032 Мбайт –Ёмкость видео ЗУ – 0,096 Мбайт –Ёмкость ПЗУ – 0,032 Мбайт –Ёмкость ГМД – 0,512 Мбайт –Время готовности – не более 2 минут –Форма отображения информации: –Графической – 640x288 точек –Алфавитно-цифровой – 80 зн. x 4 стр.

17 Компьютерный класс сегодня Celeron 2.4; 256 Mb DDR; 80 Gb; DVD; FDD; LAN P4-651 (3.4/800/2Mb); 2х1024 Mb DDRII; 250 Gb; DVD-RW; FDD; LAN