Реферат: «История развития вычислительной техники»
История развития вычислительной техники
Вычислительная техника История развития вычислительной техники
Начальный этап развития вычислительной техники. Начало современной истории электронной вычислительной техники. И не только персональные компьютеры Все началось с идеи научить машину считать или хотя бы складывать многоразрядные целые числа. Еще около г. Первую же действующую суммирующую машину построил в г. Блез Паскаль — знаменитый французский физик, математик, инженер. Его 8-разрядная машина сохранилась до наших дней. Блез Паскаль — и его счетная машина. От замечательного курьеза, каким восприняли современники машину Паскаля, до создания практически полезного и широко используемого агрегата — арифмометра механического вычислительного устройства, способного выполнять 4 арифметических действия — прошло почти лет. Уже в начале XIX века уровень развития ряда наук и областей практической деятельности математики, механики, астрономии, инженерных наук, навигации и др. Над ее созданием и совершенствованием работали как выдающиеся ученые с мировой известностью, так и сотни людей, имена многих из которых до нас не дошли, посвятивших свою жизнь конструированию механических вычислительных устройств. Как это часто бывает, они довольно долго удивительным образом соседствовали с техникой совершенно иного уровня — автоматическими цифровыми вычислительными машинами АЦВМ , которые в просторечии чаще называют ЭВМ хотя, строго говоря, эти понятия не совсем совпадают. История АЦВМ восходит еще к первой половине прошлого века и связана с именем замечательного английского математика и инженера Чарльза Бэббиджа. Им в г. Например, большинство современных калькуляторов не удовлетворяют этому требованию, хотя каждое доступное им действие выполняют очень быстро. Необходимо, чтобы операции следовали одна за другой безостановочно. Для автоматического выполнения операций программа должна вводиться в исполнительное устройство со скоростью, соизмеримой со скоростью выполнения операций. Бэббидж предложил использовать для предварительной записи программ и ввода их в машину перфокарты, которые к тому времени применялись для управления ткацкими станками. Эти революционные идеи натолкнулись на невозможность их реализации на основе механической техники, ведь до появления первого электромотора оставалось почти полвека, а первой электронной радиолампы — почти век! Они настолько опередили свое время, что были в значительной мере забыты и переоткрыты в следующем столетии. Впервые автоматически действующие вычислительные устройства появились в середине XX века. Это стало возможным благодаря использованию наряду с механическими конструкциями электромеханических реле. Работы над релейными машинами начались в е годы и продолжались с переменным успехом до тех пор, пока в г. Для представления чисел в ней были использованы механические элементы счетные колеса , для управления — электромеханические. Одна из самых мощных релейных машин РВМ-1 была в начале х годов построена в СССР под руководством Н. Бессонова; она выполняла до 20 умножений в секунду с достаточно длинными двоичными числами. Однако, появление релейных машин безнадежно запоздало и они были очень быстро вытеснены электронными, гораздо более производительными и надежными. Подлинная революция в вычислительной технике произошла в связи с применением электронных устройств. Работа над ними началась в конце х годов одновременно в США, Германии, Великобритании и СССР. К этому времени электронные лампы, ставшие технической основой устройств обработки и хранения цифровой информации, уже широчайшим образом применялись в радиотехнических устройствах. Первой действующей ЭВМ стал ENIAC США, — гг. Руководили ее созданием Джон Моучли и Преспер Эккерт, продолжившие начатую в конце х годов работу Джорджа Атанасова. Машина содержала порядка 18 тысяч электронных ламп, множество электромеханических элементов. Ее энергопотребление равнялось кВт, что вполне достаточно для обеспечения небольшого завода. Практически одновременно велись работы над созданием ЭВМ в Великобритании. С ними связано прежде всего имя Аллана Тьюринга — математика, внесшего также большой вклад в теорию алгоритмов и теорию кодирования. Эти и ряд других первых ЭВМ не имели важнейшего с точки зрения конструкторов последующих компьютеров качества — программа не хранилась в памяти машины, а набиралась достаточно сложным образом с помощью внешних коммутирующих устройств. Огромный вклад в теорию и практику создания электронной вычислительной техники на начальном этапе ее развития внес один из крупнейших американских математиков Джон фон Нейман. Совокупность этих принципов породила классическую фон-неймановскую архитектуру ЭВМ. Один из важнейших принципов — принцип хранимой программы — требует, чтобы программа закладывалась в память машины так же, как в нее закладывается исходная информация. Первая ЭВМ с хранимой программой EDSAC была построена в Великобритании в г. Сергей Александрович Лебедев Дело в том, что электронная вычислительная техника с самого момента своего первоначального создания рассматривалась как сверхсекретный стратегический продукт, и СССР приходилось разрабатывать и производить ее самостоятельно. Постепенно режим секретности смягчался, но и в конце х годов наша страна могла покупать за рубежом лишь устаревшие модели ЭВМ а самые современные и мощные компьютеры ведущие производители — США и Япония — и сегодня разрабатывают и производят в режиме секретности. Базилевского и других отечественных конструкторов и теоретиков информатики. С началом серийного выпуска ЭВМ начали условно делить по поколениям; соответствующая классификация изложена ниже. В истории вычислительной техники существует своеобразная периодизация ЭВМ по поколениям. В ее основу первоначально был положен физико-технологический принцип: Границы поколений во времени размыты, так как в одно и то же время выпускались машины совершенно разного уровня. Когда приводят даты, относящиеся к поколениям, то скорее всего имеют в виду период промышленного производства; проектирование велось существенно раньше, а встретить в эксплуатации весьма экзотические устройства можно и сегодня. В настоящее время физико-технологический принцип не является единственным при определении принадлежности той или иной ЭВМ к поколению. Следует считаться и с уровнем программного обеспечения, с быстродействием, другими факторами, основные из которых сведены в прилагаемую табл. Следует понимать, что разделение ЭВМ по поколениям весьма относительно. Нет единодушия и при определении признаков пятого поколения. В середине х годов считалось, что основной признак этого будущего поколения — полновесная реализация принципов искусственного интеллекта. Эта задача оказалась значительно сложнее, чем виделось в то время, и ряд специалистов снижают планку требований к этому этапу и даже утверждают, что он уже состоялся. В истории науки есть аналоги этого явления: В то же время среди машин четвертого поколения разница чрезвычайно велика, и поэтому в табл. Указанные в верхней строчке даты соответствуют первым годам выпуска ЭВМ. Здесь ограничимся кратким комментарием. Показатель Поколения ЭВМ Первое. Элементная база процессора Электронные лампы Транзисторы Интегральные схемы ИС Большие ИС БИС Сверхбольшие ИС. Устройства голосовой связи с ЭВМ. Чем младше поколение, тем отчетливее классификационные признаки. ЭВМ первого, второго и третьего поколений сегодня, в конце х годов — в лучшем случае музейные экспонаты. Машина первого поколения — десятки стоек, каждая размером с большой книжный шкаф, наполненных электронными лампами, лентопротяжными устройствами, громоздкие печатающие агрегаты, и все это на площади сотни квадратных метров, со специальными системами охлаждения, источниками питания, постоянно гудящее и вибрирующее почти как в цехе машиностроительного завода. Часто выходящие из строя узлы, перегорающие лампы, и вместе с тем невиданные, волшебные возможности для тех, кто, например, занят математическим моделированием. Приход полупроводниковой техники первый транзистор был создан в г. Впрочем, непосредственного пользователя к машинам первых трех поколений почти никогда не подпускали — около них колдовали инженеры, системные программисты и операторы, а пользователь чаще всего передавал в узкое окошечко или клал на стеллаж в соседнем помещении рулон перфоленты или колоду перфокарт, на которых была его программа и входные данные задачи. Уже начиная со второго поколения, машины стали делиться на большие, средние и малые по признакам размеров, стоимости, вычислительных возможностей. В начале х годов, с появлением интегральных технологий в электронике, были созданы микроэлектронные устройства, содержащие несколько десятков транзисторов и резисторов на одной небольшой площадью порядка 1 см 2 кремниевой подложке. Это позволило перейти к третьему поколению ЭВМ. При продвижении от первого к третьему поколению радикально изменились возможности программирования. Написание программ в машинном коде для машин первого поколения и чуть более простое на Ассемблере для большей части машин второго поколения является занятием, с которым подавляющее большинство современных программистов знакомятся при обучении в вузе, а потом забывают. Появление процедурных языков высокого уровня и трансляторов с них было первым шагом на пути радикального расширения круга программистов. Научные работники и инженеры сами стали писать программы для решения своих задач. Уже в третьем поколении появились крупные унифицированные серии ЭВМ. В СССР е и е годы были временем создания унифицированных серии: В их основу были положены американские прототипы фирм IBM и DEC Digital Equipment Corporation. Были созданы и выпущены десятки моделей ЭВМ, различающиеся назначением и производительностью. Их выпуск был практически прекращен в начале х годов, но многие из них еще используются в самых разных сферах деятельности, включая образование например, компьютеры ДВК, БК, а также УКНЦ — аналоги мини-ЭВМ типа PDP фирмы DEC. Подлинную революцию в вычислительной технике произвело создание микропроцессора. Последствия этого оказались огромны не только для вычислительной техники, но и для научно-технического прогресса в целом. В области разработки ЭВМ первым таким последствием оказалось создание персональных компьютеров ПК -небольших и относительно недорогих ЭВМ, способных аккумулировать и усиливать интеллект своего персонального хозяина впрочем, заметим, что как и всякое техническое средство, ПК способен и на обратный эффект — напрасно отнимать время и подавлять интеллект. Небольшие компьютеры, предназначенные для одного пользователя, который в каждый момент решает не более одной задачи, использовались в профессиональной деятельности уже в начале х годов. За несколько лет было продано около 2 млн. Вскоре лидерство в этой области захватила фирма IBM — компьютерный гигант, представивший в г. Его модели PC XT г. PC AT г. В настоящее время производство ПК ведут десятки фирм а комплектующие выпускают сотни фирм по всему миру. Микропроцессор сильно увеличенная фотография в разрезе. В дальнейшем, по мере знакомства с архитектурой ЭВМ, рассказ о ПК будет продолжен. Сейчас же уточним характеристики, которые в совокупности позволяют отнести компьютер к этой группе:. За четверть века, прошедшие с момента создания ПК, уже сменилось несколько их поколении: Многократно усовершенствовались внешние устройства, все операциональное окружение, включая сети, системы связи, системы программирования, программное обеспечение и т. Массовость использования ПК, огромные рекламные усилия производителей и коммерсантов не должны заслонить тот факт, что кроме ПК есть и другие, многократно более мощные, вычислительные системы Всегда есть круг задач, для которых недостаточно существующих вычислительных мощностей и которые столь важны, что для их решения не жалко никаких средств. Это, например, может быть связано с обороноспособностью государства, решением сложнейших научно-технических задач, созданием и поддержкой гигантских банков данных. Впрочем, сегодня ПК часто становится терминалом — конечным звеном в гигантских телекоммуникационных системах, в которых решением непосильных для ПК задач обработки информации занимаются более мощные ЭВМ. Схема классификации компьютеров, исходящая из их производительности, размеров и функционального назначения, приведена на рис. Следует отметить, что вопрос об отнесении конкретного компьютера к одной из категорий этой схемы может иметь неоднозначный ответ, привязанный к конкретной исторической обстановке или доминирующему поколению ЭВМ. Место супер-ЭВМ в этой иерархии уже обсуждалось. Определить супер-ЭВМ можно лишь относительно: Супер-ЭВМ требуют особого температурного режима, зачастую водяного охлаждения или даже охлаждения жидким азотом. Их производство по масштабам несопоставимо с производством компьютеров других классов так, в г. Они также требуют специального помещения, иногда весьма немалого, поддержания жесткого температурного режима, высококвалифицированного обслуживания. Такую ЭВМ в е годы мог себе позволить завод, даже крупный вуз. Классическим примером служат выпускавшиеся еще недавно в США машины серии IBM и их отечественные аналоги ЕС ЭВМ. Большие ЭВМ используются для производства сложных научно-технических расчетов, математического моделирования, а также в качестве центральных машин в крупных автоматизированных системах управления. Несмотря на это, выпуск больших машин продолжается, хотя цена одной машины может составлять несколько десятков миллионов долларов. Мини-ЭВМ появились в начале х годов. Их традиционное использование -либо для управления технологическими процессами, либо в режиме разделения времени в качестве управляющей машины небольшой локальной сети. Мини-ЭВМ используются, в частности, для управления станками с ЧПУ, другим оборудованием. Микро-ЭВМ обязаны своим появлением микропроцессорам. Среди них выделяют многопользовательские, оборудованные многими выносными терминалами и работающие в режиме разделения времени; встроенные, которые могут управлять станком, какой-либо подсистемой автомобиля или другого устройства в том числе и военного назначения , будучи его малой частью. Эти встроенные устройства их часто называют контроллерами выполняются в виде небольших плат, не имеющих рядом привычных для пользователя компьютера внешних устройств. Так, рабочей станцией может быть мощная микро-ЭВМ, ориентированная на специализированные работы высокого профессионального уровня, которую нельзя отнести к персональным компьютерам хотя бы в силу очень высокой стоимости. Например, это графические рабочие станции для выполнения работ по автоматизированному проектированию или для высокоуровневой издательской деятельности. Рабочей станцией могут называть и компьютер, выполняющий роль хост-машины в подузле глобальной вычислительной сети. Нельзя, наконец, не сказать несколько слов об устройствах, приносящих большую пользу и также являющихся ЭВМ поскольку они чаще всего и электронные, и вычислительные ,-аналоговых вычислительных машинах АВМ. Они уже полвека хотя и находятся на обочине развития современной вычислительной техники, но неизменно выживают. Известны системы, в которых АВМ сопрягаются с цифровыми, значительно увеличивая эффективность решения задач в целом. Основное в АВМ — они не цифровые, обрабатывают информацию, представленную не в дискретной, а в непрерывной форме чаще всего в форме электрических токов. Их главное достоинство — способность к математическому моделированию процессов, описываемых дифференциальными уравнениями порой очень сложных в реальном масштабе времени. Недостаток — относительно низкая точность получаемых решений и неуниверсальность. В х годах микроэлектроника подошла к пределу, разрешенному физическими законами. Фантастически высока плотность упаковки компонентов в интегральных схемах и почти предельно велика возможная скорость их работы. В совершенствовании будущих ЭВМ видны два пути. На физическом уровне это переход к использованию иных физических принципов построения узлов ЭВМ — на основе оптоэлектроники, использующей оптические свойства материалов, на базе которых создаются процессор и оперативная память, и криогенной электроники, использующей сверхпроводящие материалы при очень низких температурах. На уровне совершенствования интеллектуальных способностей машин, отнюдь не всегда определяемых физическими принципами их конструкций, постоянно возникают новые результаты, опирающиеся на принципиально новые подходы к программированию. Уже сегодня ЭВМ выигрывает шахматные партии у чемпиона мира. Создание новейших информационных технологий, систем искусственного интеллекта, баз знаний, экспертных систем продолжатся в XXI веке. Наконец, уже сегодня огромную роль играют сети ЭВМ, позволяющие разделить решение задачи между несколькими компьютерами. В недалеком будущем и сетевые технологии обработки информации станут, по-видимому, доминировать, существенно потеснив персональные компьютеры точнее говоря, интегрировав их в себя. Максимальная емкость ОЗУ, байт. Средства связи пользователя с ЭВМ. Пульт управления и перфокарты. Монохромный графический дисплей, клавиатура.
Защита двс своими руками ниссан кашкай
Ваз 210540 инжектор инструкция по эксплуатации
Сушит ладони рук причины
Таблица по химии классификация химических реакций
Ведьмак 3 где жена барона анна
Карта советска калининградской области с улицами
Футбол испанская лига таблица
Тантум верде ребенку 4 года
Кросс правила соревнований
Послание президента 2013 текст
Ириска таганрог каталог
Already shipped перевод
Стихи о любимой собаке
Схема вакцинации от бешенства для человека
Http google play store