Тема: «История развития средств вычислительной системы» Выполнила Ученица 9-Б класса Щерба Яна Севастопольская специализированная школа I-III ступеней. - презентация

1 Тема: «История развития средств вычислительной системы» Выполнила Ученица 9-Б класса Щерба Яна Севастопольская специализированная школа I-III ступеней 3 с углублённым изучением английского языка Севастопольского городского Совета г.Севастополь 2009

2 Содержание: I 1) Провозвестники компьютерной эры 2) Арифмометр 3) Чарльз Бэббидж II II 1) Конрад Цузы 2) Марк 1 3) Атанасов Джон Винсент 4) ENIAC 5) Поколения электронно-вычислительных машин

3 Предшественники и концептуалисты БЛЕЗ ПАСКАЛЬ и ВИЛЬГЕЛЬМ ШИККАРД. Первые конструкторы механических калькуляторов ГОТФРИД ЛЕЙБНИЦ. Создатель арифметической машины и проекта двоичного вычислителя ДЖОРДЖ БУЛЬ. Отец булевой алгебры ЧАРЛЬЗ БЭББИДЖ. Провозвестник эры компьютеров ГЕРМАН ГОЛЛЕРИТ. Первый исследователь обработки данных АЛАН ТЬЮРИНГ. Создатель умозрительной концепции компьютера АЛАН ТЬЮРИНГ. Создатель умозрительной концепции компьютера КЛОД ШЕННОН. Автор теории информации и практического воплощения булевой алгебры КЛОД ШЕННОН. Автор теории информации и практического воплощения булевой алгебры

4 Абак Абак – счётная доска, применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с IV века до н.э. в древней Греции, Древнем Риме. Доска абака была разделена линиями на полосы, счёт осуществлялся с помощью размещённых на полосах камней или других подобных предметов. Впервые появился, вероятно, в Древнем Вавилоне около 3 тыс. до н. э. Первоначально представлял собой доску, разграфлённую на полосы или со сделанными углублениями. Счётные марки (камешки, косточки) передвигались по линиям или углублениям. В Европе абак применялся до XVIII века. В Средние века сторонники производства арифметических вычислений исключительно при помощи абака абацисты в течение нескольких столетий вели ожесточённую борьбу с алгоритмиками приверженцами возникших тогда методов алгоритмизации арифметических действий. Абак – счётная доска, применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с IV века до н.э. в древней Греции, Древнем Риме. Доска абака была разделена линиями на полосы, счёт осуществлялся с помощью размещённых на полосах камней или других подобных предметов. Впервые появился, вероятно, в Древнем Вавилоне около 3 тыс. до н. э. Первоначально представлял собой доску, разграфлённую на полосы или со сделанными углублениями. Счётные марки (камешки, косточки) передвигались по линиям или углублениям. В Европе абак применялся до XVIII века. В Средние века сторонники производства арифметических вычислений исключительно при помощи абака абацисты в течение нескольких столетий вели ожесточённую борьбу с алгоритмиками приверженцами возникших тогда методов алгоритмизации арифметических действий.XVIII векаXVIII века

5 Блез Паскаль Французский математик, физик, литератор и философ. Классик французской литературы, один из основателей математического анализа, теории вероятностей и проективной геометрии, создатель первых образцов счётной техники, автор основного закона гидростатики. Французский математик, физик, литератор и философ. Классик французской литературы, один из основателей математического анализа, теории вероятностей и проективной геометрии, создатель первых образцов счётной техники, автор основного закона гидростатики. Будучи совсем юным (~1643 г.) Паскаль создал механическое устройство - суммирующую машину (ее называют Паскалиной), которая позволяла складывать числа в десятичной системе счисления. Будучи совсем юным (~1643 г.) Паскаль создал механическое устройство - суммирующую машину (ее называют Паскалиной), которая позволяла складывать числа в десятичной системе счисления. В этой машине цифры задавались путем поворотов колесиков (дисков) с цифровыми делениями, а результат операции можно было прочитать в окошках - по одному на каждую цифру. Главный недостаток суммирующей машины Паскаля состогял в неудобстве выполнения с ее помощью всех операций, кроме сложения. В этой машине цифры задавались путем поворотов колесиков (дисков) с цифровыми делениями, а результат операции можно было прочитать в окошках - по одному на каждую цифру. Главный недостаток суммирующей машины Паскаля состогял в неудобстве выполнения с ее помощью всех операций, кроме сложения. Ему принадлежат достижения, о которых многие даже не подозревают. Например, самая обыкновенная тачка - изобретение Блеза Паскаля. Ему принадлежит идея омнибусов - многометных конных экипажей с фиксированными маршрутами - первого вида регулярного общедоступного городского транспорта. Ему принадлежат достижения, о которых многие даже не подозревают. Например, самая обыкновенная тачка - изобретение Блеза Паскаля. Ему принадлежит идея омнибусов - многометных конных экипажей с фиксированными маршрутами - первого вида регулярного общедоступного городского транспорта. В честь Блеза Паскаля был назван один из самых популярных языков программирования Pascal. В честь Блеза Паскаля был назван один из самых популярных языков программирования Pascal. Несмотря на короткую жизнь (всего 39 лет) вошел в историю как выдающийся человек. Несмотря на короткую жизнь (всего 39 лет) вошел в историю как выдающийся человек.

6 Треугольник Паскаля Блез Паскаль

7 Готфрид Вильгельм Лейбниц Немецкий философ-идеалист, математик, физик и изобретатель, юрист, историк, языковед. Когда мальчику было 8 лет, его отец умер, оставив после себя большую личную библиотеку. Свободный доступ к книгам и врождённый талант позволили молодому Лейбницу уже к 12 годам самостоятельно изучить латынь и взяться за изучение греческого языка. В 15-летнем возрасте Готфрид сам поступил в тот же Лейпцигский университет, где когда-то работал его отец. Спустя 2 года переходит в Йенский университет, где изучает математику. Затем возвращается в Лейпциг изучать право, но получить докторскую степень там не удалось. Расстроенный отказом, Лейбниц отправился в Нюрнбергский университет в Альтдорфе, где успешно защищает диссертацию на соискание степени доктора права. Диссертация была посвящена разбору вопроса о запутанных юридических случаях. Защита состоялась5 ноября 1666 года; эрудиция, ясность изложения и ораторский талант Лейбница вызывают всеобщее восхищение. Он вывел первый ряд для числа π. Открыл «основную теоремы анализа». Немецкий философ-идеалист, математик, физик и изобретатель, юрист, историк, языковед. Когда мальчику было 8 лет, его отец умер, оставив после себя большую личную библиотеку. Свободный доступ к книгам и врождённый талант позволили молодому Лейбницу уже к 12 годам самостоятельно изучить латынь и взяться за изучение греческого языка. В 15-летнем возрасте Готфрид сам поступил в тот же Лейпцигский университет, где когда-то работал его отец. Спустя 2 года переходит в Йенский университет, где изучает математику. Затем возвращается в Лейпциг изучать право, но получить докторскую степень там не удалось. Расстроенный отказом, Лейбниц отправился в Нюрнбергский университет в Альтдорфе, где успешно защищает диссертацию на соискание степени доктора права. Диссертация была посвящена разбору вопроса о запутанных юридических случаях. Защита состоялась5 ноября 1666 года; эрудиция, ясность изложения и ораторский талант Лейбница вызывают всеобщее восхищение. Он вывел первый ряд для числа π. Открыл «основную теоремы анализа».

8 Двоичная арифметика В 1605 году Френсис Бэкон описал систему, буквы алфавита которой могут быть сведены к последовательностям двоичных цифр, которые в свою очередь могут быть закодированы как едва заметные изменения шрифта в любых случайных текстах. Важным шагом в становлении общей теории двоичного кодирования является замечание о том, что указанный метод может быть использован применительно к любым объектам. Современная двоичная система была полностью описана Лейбницом в 17 веке в работе Explication de l'Arithmétique Binaire. В системе счисления Лейбница были использованы цифры 0 и 1, как и в современной двоичной системе. Как человек, увлекающийся китайской культурой, Лейбниц знал о книге Перемен и заметил, что гексаграммы соответствуют двоичным числам от 0 до Он восхищался тем, что это отображение является свидетельством крупных китайских достижений в философской математике того времени. В 1854 английский математик Джордж Буль опубликовал знаковую работу, описывающую алгебраические системы применительно к логике, которая в настоящее время известна как Булева алгебра или алгебра логики. Его логическому исчислению было суждено сыграть важную роль в разработке современных цифровых электронных схем. В 1937 Клод Шеннон представил к защите кандидатскую диссертацию Символический анализ релейных и переключательных схем в MIT, в которой булева алгебра и двоичная арифметика были использованы применительно к электронным реле и переключателям. На диссертации Шеннона по существу основана вся современная цифровая техника.MIT В ноябре 1937Джордж Штибин, впоследствии работавший в Bell Labs, создал на базе реле компьютер "Model K", который выполнял двоичное сложение. В конце 1938 Bell Labs развернула исследовательскую программу во главе со Штибицом. Созданный под его руководством компьютер, завершённый 8 января 1940, умел выполнять операции с комплексными числами. Во время демонстрации на конференции American Mathematical Society в Дармутском колледже 11 сентября 1940 Штибиц продемонстрировал возможность посылки команд удалённому калькулятору комплексных чисел по телефонной линии с использованиемтелетайна. Это была первая попытка использования удалённой вычислительной машины посредством телефонной линии. Среди участников конференции, бывших свидетелями демонстрации, были Джон фон Нейман, Джон Мокли и Норберт Винер, впоследствии писавшие об этом в своих мемуарах.Bell LabsAmerican Mathematical Society Дармутском колледжеДжон фон НейманДжон МоклиНорберт Винер

9 немецкая памятная монета, посвящённая 250-летию смерти Готфрида Вильгельма Лейбница Готфрид Вильгельм Лейбниц

10 Арифмометр Это настольная (или портативная) механическая вычислительная машина, предназначенная для точного умножения и деления, а также для сложения и вычитания. Настольная или портативная: Чаще всего арифмометры были настольные или «наколенные» (как современные ноутбуки), изредка встречались карманные модели. Этим они отличались от больших напольных вычислительных машин, таких как табуляторы (Т-5М) или механические компьютеры. Механическая: Числа вводятся в арифмометр, преобразуются и передаются пользователю (выводятся в окнах счётчиков или печатаются на ленте) с использованием только механических устройств. При этом арифмометр может использовать исключительно механический привод (то есть для работы на них надо постоянно крутить ручку. Этот примитивный вариант используется, например, в «Феликсе») или производить часть операций с использованием электромотора (Наиболее совершенные арифмометры вычислительные автоматы, например «Facit CA1-13», почти при любой операции используют электромотор). Точное вычисление: Арифмометры являются цифровыми устройствами. Поэтому результат вычисления не зависит от погрешности считывания и является абсолютно точным. Умножение и деление: Арифмометры предназначены в первую очередь для умножения и деления. Поэтому почти у всех арифмометров есть устройство, отображающее количество сложений и вычитаний счётчик оборотов (так как умножение и деление чаще всего реализовано как последовательное сложение и вычитание; подробнее см. ниже). Сложение и вычитание: Арифмометры могут выполнять сложение и вычитание. Но на примитивных рычажных моделях (например, на «Феликсе») эти операции выполняются очень медленно быстрее, чем умножение и деление, но заметно медленнее, чем на простейших суммирующих машинах или даже вручную. Не программируемый: При работе на арифмометре порядок действий всегда задаётся вручную непосредственно перед каждой операцией следует нажать соответствующую клавишу или повернуть соответствующий рычаг. Это особенность арифмометра не включается в определение, так как программируемых аналогов арифмометров практически не существовало.

11 Модели арифмометров

12 Джордж Буль Публике Буль был известен в основном как автор ряда трудных для понимания статей на математические темы и трёх или четырёх монографий, ставших классическими. За исключением Огастеса де Моргана, Буль был, вероятно, первым после Джона Валлиса математиком, обратившимся к логической проблематике. Идеи применения символического метода к логике впервые высказаны им в статье «Математический анализ логики» (1847). Не удовлетворённый полученными в ней результатами, Буль высказывал пожелание, чтобы о его взглядах судили по обширному трактату «Исследование законов мышления, на которых основываются математические теории логики и вероятностей» (1854). Буль не считал логику разделом математики, но находил глубокую аналогию между символическим методом алгебры и символическим методом представления логических форм и силлогизмов. Ещё более оригинальной и примечательной была часть его системы, представленной в «Законах мышления…», образующая общий символический метод логического вывода. Буль показал, как из любого числа высказываний, включающих любое число терминов, вывести любое заключение, следующее из этих высказываний, путём чисто символических манипуляций. Работы Лейбница (двоичная арифметика) и Буля (алгебра логики) являлись теоретической основой (фундаментом) для создания современной вычислительной техники. Публике Буль был известен в основном как автор ряда трудных для понимания статей на математические темы и трёх или четырёх монографий, ставших классическими. За исключением Огастеса де Моргана, Буль был, вероятно, первым после Джона Валлиса математиком, обратившимся к логической проблематике. Идеи применения символического метода к логике впервые высказаны им в статье «Математический анализ логики» (1847). Не удовлетворённый полученными в ней результатами, Буль высказывал пожелание, чтобы о его взглядах судили по обширному трактату «Исследование законов мышления, на которых основываются математические теории логики и вероятностей» (1854). Буль не считал логику разделом математики, но находил глубокую аналогию между символическим методом алгебры и символическим методом представления логических форм и силлогизмов. Ещё более оригинальной и примечательной была часть его системы, представленной в «Законах мышления…», образующая общий символический метод логического вывода. Буль показал, как из любого числа высказываний, включающих любое число терминов, вывести любое заключение, следующее из этих высказываний, путём чисто символических манипуляций. Работы Лейбница (двоичная арифметика) и Буля (алгебра логики) являлись теоретической основой (фундаментом) для создания современной вычислительной техники.

13 Джордж Буль

14 Чарльз Бэббидж Главной страстью Бэббиджа была борьба за безукоризненную математическую точность. Он обнаружил погрешности в таблицах логарифмов Непера, которыми широко пользовались при вычислениях астрономы, математики, штурманы дальнего плавания. В 1821 году приступил к разработке своей вычислительной машины, которая помогла бы выполнить более точные вычисления. В 1822 году была построена пробная модель Разностной машины, способной рассчитывать и печатать большие математические таблицы. Работа модели основывалась на принципе, известном в математике как "метод конечных разностей": при вычислении многочленов используется только операция сложения и не выполняется умножение и деление, которые значительно труднее поддаются автоматизации. При этом предусматривалось применение десятичной системы счисления, а не двоичной, как в современных компьютерах. Это было очень сложное, большое устройство и предназначалось для автоматического вычисления логарифмов. На протяжении следующих десятилетий Бэббидж работал над своим изобретением. В 1834 году он пришел к идее создания еще более мощной машины - Аналитической, которая не просто должна была решать математические задачи одного определенного типа, а выполнять разнообразные вычислительные операции в соответствии с инструкциями, задаваемыми оператором. В этой машине он использовал идею программного управления Жаккарда с помощью перфокарт. Аналитическая машина так и не была построена. Все, что дошло от нее до наших дней, - это ворох чертежей и рисунков, а также небольшая часть арифметического устройства и печатающее устройство, сконструированное сыном Бэббиджа. Наивысшим достижением Чарльза Бэббиджа была разработка принципов, положенных в основу современных компьютеров, за целое столетие до того, как появилась техническая возможность их реализации. Главной страстью Бэббиджа была борьба за безукоризненную математическую точность. Он обнаружил погрешности в таблицах логарифмов Непера, которыми широко пользовались при вычислениях астрономы, математики, штурманы дальнего плавания. В 1821 году приступил к разработке своей вычислительной машины, которая помогла бы выполнить более точные вычисления. В 1822 году была построена пробная модель Разностной машины, способной рассчитывать и печатать большие математические таблицы. Работа модели основывалась на принципе, известном в математике как "метод конечных разностей": при вычислении многочленов используется только операция сложения и не выполняется умножение и деление, которые значительно труднее поддаются автоматизации. При этом предусматривалось применение десятичной системы счисления, а не двоичной, как в современных компьютерах. Это было очень сложное, большое устройство и предназначалось для автоматического вычисления логарифмов. На протяжении следующих десятилетий Бэббидж работал над своим изобретением. В 1834 году он пришел к идее создания еще более мощной машины - Аналитической, которая не просто должна была решать математические задачи одного определенного типа, а выполнять разнообразные вычислительные операции в соответствии с инструкциями, задаваемыми оператором. В этой машине он использовал идею программного управления Жаккарда с помощью перфокарт. Аналитическая машина так и не была построена. Все, что дошло от нее до наших дней, - это ворох чертежей и рисунков, а также небольшая часть арифметического устройства и печатающее устройство, сконструированное сыном Бэббиджа. Наивысшим достижением Чарльза Бэббиджа была разработка принципов, положенных в основу современных компьютеров, за целое столетие до того, как появилась техническая возможность их реализации.

15 Часть Разностной машины Бэббиджа, собранная после его смерти сыном из частей, найденных в лаборатории. Чарльз Бэббидж

16 Ада Августа Лавлейс Ада Августа Байрон по мужу Лавлейс родилась в 1815г. Она получила прекрасное математическое образование под руководством известного английского ученогоде Моргана. Бэббидж, который был знаком с леди Байрон, поддерживал увлечение юной Ады математикой. Он подбирал и отсылал ей статьи и книги. В 1834г. Ада Августа впервые посетила мастерскую Бэббиджа и познакомилась с его разностной машиной. С 1841г. Ада серьезно занялась изучением аналитической машины Бэббиджа. После того как она перевела статью Минебраа с итальянского языка на английский, Бэббидж предложил снабдить статью подробными замечаниями. Перевод вышел в свет 1843г. В этой публикации примечания Ады Лавлейс в три раза превысили объем статьи итальянского ученого. А.Лавлейс разработала первые программы для аналитической машины, заложив тем самым теоретические основы программирования. Она впервые ввела понятие цикла операции. В одном из примечаний высказала главную мысль о том, что аналитическая машина может решать такие задачи, которые из-за трудности вычислений практически невозможно решить вручную. Так впервые машина была рассмотрена не только как механизм, заменяющий человека, но и как устройство, способное выполнять работу, превышающую возможности человека. В наши дни А.Лавлейс по праву называют первым программистом в мире. Ада Августа Байрон по мужу Лавлейс родилась в 1815г. Она получила прекрасное математическое образование под руководством известного английского ученогоде Моргана. Бэббидж, который был знаком с леди Байрон, поддерживал увлечение юной Ады математикой. Он подбирал и отсылал ей статьи и книги. В 1834г. Ада Августа впервые посетила мастерскую Бэббиджа и познакомилась с его разностной машиной. С 1841г. Ада серьезно занялась изучением аналитической машины Бэббиджа. После того как она перевела статью Минебраа с итальянского языка на английский, Бэббидж предложил снабдить статью подробными замечаниями. Перевод вышел в свет 1843г. В этой публикации примечания Ады Лавлейс в три раза превысили объем статьи итальянского ученого. А.Лавлейс разработала первые программы для аналитической машины, заложив тем самым теоретические основы программирования. Она впервые ввела понятие цикла операции. В одном из примечаний высказала главную мысль о том, что аналитическая машина может решать такие задачи, которые из-за трудности вычислений практически невозможно решить вручную. Так впервые машина была рассмотрена не только как механизм, заменяющий человека, но и как устройство, способное выполнять работу, превышающую возможности человека. В наши дни А.Лавлейс по праву называют первым программистом в мире.

17 Герман Холлерит Герман Холлерит (Herman Holleit) родился в г.Буффало в семье немецких эмигрантов. Закончив Колумбийский университет, он поступил на работу в контору по переписи населения в Вашингтоне. Джон Шоу Биллингс высказал мысль, что табуляцию можно производить при помощи перфокарт, и Холлерит провел значительную часть последующего десятилетия в попытках разработать такую систему. К 1890 году Холлерит закончил свою работу и его статический табулятор вышел победителем в соревновании с несколькими другими системами, и с изобретателем был заключен контракт на проведение 11-й американской переписи населения 1890 года. Как не обычно это казалось некоторым современникам, по принципу действия эта система была очень проста: данные, отмеченные в картах дырочками штампом, наподобие пишущей машинки, снимались машиной и переносились на счетный механизм. Каждое положение дырочки обозначало определенное значение, которое суммировалось на числовых часах. Успех вычислительных машин с перфокартами был феноменален. То, чем за десять лет до этого 500 сотрудников занималось в течение семи лет, Холлерит сделал с 43 помощниками на 43 вычислительных машинах за 4 недели. Холлерит был удостоен нескольких премий, получил немало похвал и звание профессора в Колумбийском университете. В 1896 году Холлерит основал фирму по сбыту своих машин. В 1888 году он создает особое устройство - табулятор, в котором информация, нанесенная на перфокарты, расшифровывалась электрическим током. В 1897 году эту машину приобрела Россия для переписи населения в 1911 году, но помешала Первая мировая война. В 1911 году Холлерит продал свою фирму, которая, объединившись с некоторыми другими, стала называться Computer-Tabulating Recording Co. 14 февраля 1924 года произошла смена названия CTR. Она стала называться International Business Machines Corp., сокращенно IBM. Герман Холлерит (Herman Holleit) родился в г.Буффало в семье немецких эмигрантов. Закончив Колумбийский университет, он поступил на работу в контору по переписи населения в Вашингтоне. Джон Шоу Биллингс высказал мысль, что табуляцию можно производить при помощи перфокарт, и Холлерит провел значительную часть последующего десятилетия в попытках разработать такую систему. К 1890 году Холлерит закончил свою работу и его статический табулятор вышел победителем в соревновании с несколькими другими системами, и с изобретателем был заключен контракт на проведение 11-й американской переписи населения 1890 года. Как не обычно это казалось некоторым современникам, по принципу действия эта система была очень проста: данные, отмеченные в картах дырочками штампом, наподобие пишущей машинки, снимались машиной и переносились на счетный механизм. Каждое положение дырочки обозначало определенное значение, которое суммировалось на числовых часах. Успех вычислительных машин с перфокартами был феноменален. То, чем за десять лет до этого 500 сотрудников занималось в течение семи лет, Холлерит сделал с 43 помощниками на 43 вычислительных машинах за 4 недели. Холлерит был удостоен нескольких премий, получил немало похвал и звание профессора в Колумбийском университете. В 1896 году Холлерит основал фирму по сбыту своих машин. В 1888 году он создает особое устройство - табулятор, в котором информация, нанесенная на перфокарты, расшифровывалась электрическим током. В 1897 году эту машину приобрела Россия для переписи населения в 1911 году, но помешала Первая мировая война. В 1911 году Холлерит продал свою фирму, которая, объединившись с некоторыми другими, стала называться Computer-Tabulating Recording Co. 14 февраля 1924 года произошла смена названия CTR. Она стала называться International Business Machines Corp., сокращенно IBM.

18 Перфоратор Табулятор

19 Конрад Цузе Немецкий инженер, пионер компьютеростроения. Наиболее известен как создатель первого действительно работающего программируемого компьютера (1941) и первого языка программирования высокого уровня. В 1935 году Цузе получил образование инженера в Берлинской высшей технической школе в Шарлоттенбурге, которая сегодня носит название берлинского технического университета. По её окончании он поступил на работу на авиационную фабрику Хейнкеля в городе Дессау, однако, проработав всего лишь год, уволился, вплотную занявшись созданием программируемой счётной машины. Поэкспериментировав с десятичной системой счисления, молодой инженер предпочёл ей двоичную. В 1938 появилась первая действующая разработка Цузе, названная им «Z1». Это был двоичный механический вычислитель с электрическим приводом и ограниченной возможностью программирования при помощи клавиатуры. Результат вычислений отображался на ламповой панели. Построенный на собственные средства и деньги друзей и смонтированный на столе в гостиной родительского дома, «Z1» работал ненадёжно из-за недостаточной точности выполнения составных частей. В 1940 он получил поддержку Исследовательского института аэродинамики, который использовал его работу для создания управляемых ракет. Благодаря ей Цузе построил доработанную версию вычислителя «Z2» на основе телефонных реле. В отличие от «Z1», новая машина считывала инструкции перфорированной 35-миллиметровой киноплёнки. Удовлетворённый функциональностью «Z2», в 1941 году Цузе создаёт уже более совершенную модель «Z3», которую сегодня многие считают первым реально действовавшим программируемым компьютером. Все три машины, «Z1», «Z2» и «Z3», были уничтожены в ходе бомбёжек Берлина в 1944 году. А в следующем, 1945 году, и сама созданная Цузе компания прекратила своё существование. Чуть ранее частично законченный «Z4» был погружен на подводу и перевезён в безопасное место в баварской деревне. Именно для этого компьютера Цузе разработал первый в мире высокоуровневый язык программирования, названный им Планкалкюль. В настоящее время полностью функционирующая модель компьютера «Z3» находится в «Немецком музее» города Мюнхена, а модель вычислителя «Z1» передана в Немецкий технический музей Берлина. Сегодня в последнем открыта также специальная выставка, посвящённая Конраду Цузе и его работам. На выставке представлены двенадцать его машин, оригинальные документы по разработке языка Планкалкюль и несколько картин Цузе. Немецкий инженер, пионер компьютеростроения. Наиболее известен как создатель первого действительно работающего программируемого компьютера (1941) и первого языка программирования высокого уровня. В 1935 году Цузе получил образование инженера в Берлинской высшей технической школе в Шарлоттенбурге, которая сегодня носит название берлинского технического университета. По её окончании он поступил на работу на авиационную фабрику Хейнкеля в городе Дессау, однако, проработав всего лишь год, уволился, вплотную занявшись созданием программируемой счётной машины. Поэкспериментировав с десятичной системой счисления, молодой инженер предпочёл ей двоичную. В 1938 появилась первая действующая разработка Цузе, названная им «Z1». Это был двоичный механический вычислитель с электрическим приводом и ограниченной возможностью программирования при помощи клавиатуры. Результат вычислений отображался на ламповой панели. Построенный на собственные средства и деньги друзей и смонтированный на столе в гостиной родительского дома, «Z1» работал ненадёжно из-за недостаточной точности выполнения составных частей. В 1940 он получил поддержку Исследовательского института аэродинамики, который использовал его работу для создания управляемых ракет. Благодаря ей Цузе построил доработанную версию вычислителя «Z2» на основе телефонных реле. В отличие от «Z1», новая машина считывала инструкции перфорированной 35-миллиметровой киноплёнки. Удовлетворённый функциональностью «Z2», в 1941 году Цузе создаёт уже более совершенную модель «Z3», которую сегодня многие считают первым реально действовавшим программируемым компьютером. Все три машины, «Z1», «Z2» и «Z3», были уничтожены в ходе бомбёжек Берлина в 1944 году. А в следующем, 1945 году, и сама созданная Цузе компания прекратила своё существование. Чуть ранее частично законченный «Z4» был погружен на подводу и перевезён в безопасное место в баварской деревне. Именно для этого компьютера Цузе разработал первый в мире высокоуровневый язык программирования, названный им Планкалкюль. В настоящее время полностью функционирующая модель компьютера «Z3» находится в «Немецком музее» города Мюнхена, а модель вычислителя «Z1» передана в Немецкий технический музей Берлина. Сегодня в последнем открыта также специальная выставка, посвящённая Конраду Цузе и его работам. На выставке представлены двенадцать его машин, оригинальные документы по разработке языка Планкалкюль и несколько картин Цузе.«Z1»«Z2» «Z3»«Z4»«Z3»«Z1»«Z2» «Z3»«Z4»«Z3»

20 Z1 Z2

21 Z3 Z4

22 Марк I (компьютер) Первый американский программируемый компьютер. Разработан и построен в 1941 году по контракту с IBM молодым гарвардским математиком Говардом Эйкеном и ещё четырьмя инженерами этой компании на основе идей англичанина Чарльза Бэббиджа. После успешного прохождения первых тестов в феврале 1944 года компьютер был перенесён в Гарвардский университет и формально запущен там 7 августа 1944 года. Компьютер содержал около 765 тысяч деталей, достигал в длину почти 17 м, в высоту более 2,5 м и весил около 4,5 тонн. Общая протяжённость соединительных проводов составляла почти 800 км. Основные вычислительные модули синхронизировались механически при помощи 15-метрового вала, приводимого в движение электрическим двигателем, мощностью в 5 л. с. (4 кВт). Компьютер оперировал 72 числами, состоящими из 23 десятичных разрядов, затрачивая по 3 секунды на операции сложения и вычитания. Умножение выполнялось в течение 6 секунд, деление 15,3 секунды, на операции вычисления логарифмов и выполнение тригонометрических функций требовалось больше минуты. Фактически «Марк I» представлял собой усовершенствованный арифмометр, заменявший труд примерно 20 операторов с обычными ручными устройствами, однако из-за наличия возможности программирования некоторые исследователи называют его первым реально работавшим компьютером. главным отличием компьютера «Марк I» было то, что он был первой полностью автоматической вычислительной машиной, не требовавшей какого-либо вмешательства человека в рабочий процесс. Первый американский программируемый компьютер. Разработан и построен в 1941 году по контракту с IBM молодым гарвардским математиком Говардом Эйкеном и ещё четырьмя инженерами этой компании на основе идей англичанина Чарльза Бэббиджа. После успешного прохождения первых тестов в феврале 1944 года компьютер был перенесён в Гарвардский университет и формально запущен там 7 августа 1944 года. Компьютер содержал около 765 тысяч деталей, достигал в длину почти 17 м, в высоту более 2,5 м и весил около 4,5 тонн. Общая протяжённость соединительных проводов составляла почти 800 км. Основные вычислительные модули синхронизировались механически при помощи 15-метрового вала, приводимого в движение электрическим двигателем, мощностью в 5 л. с. (4 кВт). Компьютер оперировал 72 числами, состоящими из 23 десятичных разрядов, затрачивая по 3 секунды на операции сложения и вычитания. Умножение выполнялось в течение 6 секунд, деление 15,3 секунды, на операции вычисления логарифмов и выполнение тригонометрических функций требовалось больше минуты. Фактически «Марк I» представлял собой усовершенствованный арифмометр, заменявший труд примерно 20 операторов с обычными ручными устройствами, однако из-за наличия возможности программирования некоторые исследователи называют его первым реально работавшим компьютером. главным отличием компьютера «Марк I» было то, что он был первой полностью автоматической вычислительной машиной, не требовавшей какого-либо вмешательства человека в рабочий процесс.IBM

23 Атанасов Джон Винсент Атанасов - американец болгарского происхождения родился 4 октября 1903 года в Гамильтоне (США, шт. Нью-Йорк). Он является автором первого проекта электронной цифровой вычислительной машины. В 1937 году Атанасов сформулировал, а в 1939 году опубликовал окончательный вариант своей концепции современной машины: Атанасов - американец болгарского происхождения родился 4 октября 1903 года в Гамильтоне (США, шт. Нью-Йорк). Он является автором первого проекта электронной цифровой вычислительной машины. В 1937 году Атанасов сформулировал, а в 1939 году опубликовал окончательный вариант своей концепции современной машины: в своей работе компьютер будет использовать электричество и достижения электроники; в своей работе компьютер будет использовать электричество и достижения электроники; вопреки традиции его работа будет основана на двоичной, а не на десятичной системе счисления; вопреки традиции его работа будет основана на двоичной, а не на десятичной системе счисления; основой запоминающего устройства послужат конденсаторы, содержимое которых будет периодически обновляться во избежание ошибок; основой запоминающего устройства послужат конденсаторы, содержимое которых будет периодически обновляться во избежание ошибок; расчет будет проводиться с помощью логических, а не математических действий. расчет будет проводиться с помощью логических, а не математических действий. В 1939 году Атанасов вместе со своим ассистентом - Клиффордом Э.Берри - построил и испытал первую вычислительную машину. Они решили назвать ее АВС (Atanasoff Berry Computer). Из-за недостатка средств и отсутствия заинтересованности со стороны академической среды им пришлось прервать работу, которую позже довели до конца другие. В 1939 году Атанасов вместе со своим ассистентом - Клиффордом Э.Берри - построил и испытал первую вычислительную машину. Они решили назвать ее АВС (Atanasoff Berry Computer). Из-за недостатка средств и отсутствия заинтересованности со стороны академической среды им пришлось прервать работу, которую позже довели до конца другие. Во время военной неразберихи безрезультатно закончились и попытки Атанасова запатентовать свое изобретение. Тем временем вышеупомянутые "другие" - Джон Маукли и Дж.Проспер Эккерт - на основе предоставленного им Атанасовым полного описания АВС построили и запатентовали в 1947 году машину, которую многие до сих пор еще считают первым в мире компьютером: знаменитую ENIAC. Во время военной неразберихи безрезультатно закончились и попытки Атанасова запатентовать свое изобретение. Тем временем вышеупомянутые "другие" - Джон Маукли и Дж.Проспер Эккерт - на основе предоставленного им Атанасовым полного описания АВС построили и запатентовали в 1947 году машину, которую многие до сих пор еще считают первым в мире компьютером: знаменитую ENIAC. Прошло много лет и ввиду бурного развития вычислительной техники Атанасов предпринял усилия доказать всему миру, что именно он является отцом электронной вычислительной машины. Судебное разбирательство началось в 1971 году. Ответчиком была фирма HONEYWELL - обладатель патента на машину ENIAC. В 1973 году процесс закончился полной победой Атанасова. Прошло много лет и ввиду бурного развития вычислительной техники Атанасов предпринял усилия доказать всему миру, что именно он является отцом электронной вычислительной машины. Судебное разбирательство началось в 1971 году. Ответчиком была фирма HONEYWELL - обладатель патента на машину ENIAC. В 1973 году процесс закончился полной победой Атанасова.

24 Атанасов Атанасов

25 ЭНИАК Первый широкомасштабный электронный цифровой компьютер, который можно было перепрограммировать для решения полного диапазона задач. Построен в 1946 году по заказу Армии США в Лаборатории баллистических исследований для расчётов таблиц стрельбы. Запущен 14 февраля 1946 года. Архитектуру компьютера разработали в 1943 году Джон Преспер Экерт и джон Уильям Мокли, учёные из Университета Пенсильвании. В отличие от созданного в 1941 году немецким инженером Конрадом Цузе комплекса Z3, использовавшего механические реле, в ЭНИАКе в качестве основы компонентной базы применялись вакуумные лампы. Всего комплекс включал ламп, 7200 кремниевых диодов, 1500 реле, резисторов и конденсаторов. Потребляемая мощность 150 кВт. Вычислительная мощность 300 операций умножения или 5000 операций сложения в секунду. Вес - 27 тонн. Вычисления производились в десятичной системе. До 1948 года для перепрограммирования ENIAC нужно было, перекоммутировать его заново. Современные вычислительные машины основаны на 2-х принципах: Первый широкомасштабный электронный цифровой компьютер, который можно было перепрограммировать для решения полного диапазона задач. Построен в 1946 году по заказу Армии США в Лаборатории баллистических исследований для расчётов таблиц стрельбы. Запущен 14 февраля 1946 года. Архитектуру компьютера разработали в 1943 году Джон Преспер Экерт и джон Уильям Мокли, учёные из Университета Пенсильвании. В отличие от созданного в 1941 году немецким инженером Конрадом Цузе комплекса Z3, использовавшего механические реле, в ЭНИАКе в качестве основы компонентной базы применялись вакуумные лампы. Всего комплекс включал ламп, 7200 кремниевых диодов, 1500 реле, резисторов и конденсаторов. Потребляемая мощность 150 кВт. Вычислительная мощность 300 операций умножения или 5000 операций сложения в секунду. Вес - 27 тонн. Вычисления производились в десятичной системе. До 1948 года для перепрограммирования ENIAC нужно было, перекоммутировать его заново. Современные вычислительные машины основаны на 2-х принципах:Z3кВтZ3кВт в памяти ЭВМ хранятся не только данные, но и сама программа; в памяти ЭВМ хранятся не только данные, но и сама программа; и то и другое хранится в виде многозначных двоичных чисел. и то и другое хранится в виде многозначных двоичных чисел. Появление ЭВМ произвело революцию в технологии процессов создания, накопления, передачи и обработки информации. Появление ЭВМ произвело революцию в технологии процессов создания, накопления, передачи и обработки информации.

26 ENIAC

27 Поколения электронно-вычислительных машин Первое поколение ЭВМ ( гг.) Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы диоды и триоды. Машины предназначались для решения сравнительно несложных научно- технических задач. Они были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. В вычислительных машинах этого времени использовались электровакуумные лампы и внешняя память на магнитном барабане. Они были опутаны проводами и имели время доступа 1х10-3 с. Производственные системы и компиляторы пока не появились. В конце этого периода стали выпускаться устройства памяти на магнитных сердечниках. Надежность ЭВМ этого поколения была крайне низкой. Первое поколение ЭВМ ( гг.) Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы диоды и триоды. Машины предназначались для решения сравнительно несложных научно- технических задач. Они были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. В вычислительных машинах этого времени использовались электровакуумные лампы и внешняя память на магнитном барабане. Они были опутаны проводами и имели время доступа 1х10-3 с. Производственные системы и компиляторы пока не появились. В конце этого периода стали выпускаться устройства памяти на магнитных сердечниках. Надежность ЭВМ этого поколения была крайне низкой. Второе поколение ЭВМ ( гг.) Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы. Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве. Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Данный период характеризуется широким применением транзисторов и усовершенствованных схем памяти на сердечниках. Большое внимание начали уделять созданию системного программного обеспечения, компиляторов и средств ввода-вывода. Вычислительные машины этого периода успешно применялись в областях, связанных с обработкой множеств данных и решением задач, обычно требующих выполнения рутинных операций на заводах, в учреждениях и банках. Эти вычислительные машины работали по принципу пакетной обработки данных. По существу, при этом копировались ручные методы обработки данных. Второе поколение ЭВМ ( гг.) Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы. Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве. Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Данный период характеризуется широким применением транзисторов и усовершенствованных схем памяти на сердечниках. Большое внимание начали уделять созданию системного программного обеспечения, компиляторов и средств ввода-вывода. Вычислительные машины этого периода успешно применялись в областях, связанных с обработкой множеств данных и решением задач, обычно требующих выполнения рутинных операций на заводах, в учреждениях и банках. Эти вычислительные машины работали по принципу пакетной обработки данных. По существу, при этом копировались ручные методы обработки данных.

28 Поколения электронно-вычислительных машин Третье поколение ЭВМ ( гг.) Элементная база ЭВМ - малые интегральные схемы (МИС). Машины предназначались для широкого использования в различных областях науки и техники. Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем оперативной памяти, увеличилось быстродействие, повысилась надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились. Характерной чертой данного периода явилось резкое снижение цен на аппаратное обеспечение. Этого удалось добиться главным образом за счет использования интегральных схем. Обычные электрические соединения с помощью проводов при этом встраивались в микросхему. Третье поколение ЭВМ ( гг.) Элементная база ЭВМ - малые интегральные схемы (МИС). Машины предназначались для широкого использования в различных областях науки и техники. Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем оперативной памяти, увеличилось быстродействие, повысилась надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились. Характерной чертой данного периода явилось резкое снижение цен на аппаратное обеспечение. Этого удалось добиться главным образом за счет использования интегральных схем. Обычные электрические соединения с помощью проводов при этом встраивались в микросхему. Четвёртое поколение это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года. Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвёртого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя. В аппаратурном отношении для них характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой ёмкостью в десятки мегабайт. C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Для них характерны: применение персональных компьютеров; телекоммуникационная обработка данных; компьютерные сети; широкое применение систем управления базами данных; элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств. Четвёртое поколение это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года. Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвёртого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя. В аппаратурном отношении для них характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой ёмкостью в десятки мегабайт. C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Для них характерны: применение персональных компьютеров; телекоммуникационная обработка данных; компьютерные сети; широкое применение систем управления базами данных; элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.

29 Источники: