История и направления развития вычислительной техники
История вычислительной техники это:
Реферат: История развития вычислительной техники
В практике повседневной жизни человеку приходится решать различные проблемы или задачи, многие из которых возникают в неизменном виде и достаточно регулярно. Появляется потребность в разработке типовых подходов и правил решения, часто повторяющихся проблем и задач. Набор правил, направленный на решение задачи и состоящий в выполнении некоторых простых, типизированных действий, называется алгоритмом. Однако для успешного решения задачи кроме алгоритма необходим ещё и его исполнитель. Достаточно давно возникла идея поручить выполнение алгоритма, если это возможно, машине. Нам, живущим в ХХI веке, такие машины хорошо известны: Однако, исторически первыми появились устройства для выполнения вычислительных алгоритмов, и это случилось достаточно давно. Предполагают, что абак впервые появился в Древнем Вавилоне около 3 тыс. Первоначально он представлял собой доску, разграфлённую на полосы или со сделанными углублениями. Счётные марки камешки, косточки передвигались по линиям или углублениям. На этом этапе абак использовался скорее для запоминания промежуточных результатов в цепочке вычислений. Начиная с IV в. Они появились в XVI веке и применяются до настоящего времени. Следующий этап развития характеризуется созданием вычислительных устройств на механической основе с применением шестерней. Среди разработчиков и создателей таких машин следует отметить Блеза Паскаля, Готфрида Лейбница, Чарльза Бэббиджа. Каждый из них внес в процесс развития вычислительной техники свои оригинальные идеи, которые используются и в современных ЭВМ. Первую суммирующую 8—ми разрядную машину построил Блез Паскаль Он наладил производство таких машин. Каждой цифре от 0 до 9 соответствовал угол поворота счётного колеса. Всего было восемь таких колес. Операция умножения заменялась многократным сложением. Вклад Паскаля в развитие вычислительной техники, не утративший своего значения, состоял в том, что он первым догадался заменить операцию вычитания сложением с дополнением вычитаемого. Этот способ выполнения вычитания и сейчас используется в современных процессорах. Лейбниц около г. Он первым предложил выполнять вычисления в двоичной системе счисления на уровне проекта. Авторство в создании двоичной системы также приписывается Лейбницу. Двоичное представление данных и двоичная арифметика лежат в основе работы современных компьютеров. Вклад Лейбница в развитие ВТ высоко оценил Норберт Винер, один из идейных разработчиков первой ЭВМ. Следующий значительный шаг в деле создания вычислительных машин был сделан Чарльзом Бэббиджем в начале XIX века. Конструктивно машина Бэббиджа аналогична современным ЭВМ. Она содержала следующие элементы:. Перфокарта была изобретена Жозефом Жаккардом в г. Позднее Герман Холлерит применил перфокарту для обработки данных по переписи населения в г. Эти работы привели в дальнейшем к созданию корпорации IBM. Перфокарты использовались в практике программирования для ввода программ и данных в ЭВМ вплоть до х годов XX века. Полностью реализовать свои идеи по созданию вычислительной машины Бэббиджу не позволил технологический уровень того времени. Передовыми достижением для того времени явились способ ввода алгоритма в машину с помощью перфокарт и сама возможность изменять алгоритм работы машины. Тогда же впервые возникла проблема составления программ и впервые возникла идея создания библиотеки программ для вычислительной машины. Рядом с Бэббиджем появляется ещё один исторически важный персонаж — леди Ада Лавлейс — , дочь Байрона. Она занималась разработкой алгоритмов и программ для машины Бэббиджа и считается первым в мире программистом. Ей приписывают создание алгоритма вычисления чисел Бернулли и изобретение команды для разветвления вычислительного процесса. Бэббидж ездил по приглашению итальянских математиков в Турин, где читал лекции о своей машине. Был издан конспект этих лекций на французском языке. Позже Ада Лавлейс перевела эти лекции на английский язык, дополнив их комментариями, которые по своему объёму превосходили исходный текст. В комментариях Ада сделала описание машины Бэббиджа и инструкции по программированию к ней. Это были первые в мире программы, поэтому Аду Лавлейс справедливо считают первым программистом. Следующий этап в истории создания ЭВМ связан с именем Конрада Цузе - Он считается создателем первой работающей программируемой ЭВМ и первого языка программирования высокого уровня. Цузе проектировал самолёты в компании Henschel Aircraft. Ему приходилось выполнять огромные объёмы вычислений. Цузе решил автоматизировать процесс вычислений. Цузе придумал модель автоматического калькулятора, которая состояла из УУ, ВУ, памяти и полностью совпадала с архитектурой современных компьютеров. Он сформулировал шесть принципов работы компьютеров:. В период с по г. Цузе создал три модели вычислительных машин Z1, Z2, Z3. Модель Z1представляла собой двоичное механическое вычислительное устройство с электрическим приводом и возможностью программирования при помощи клавиатуры. Результат вычислений отображался на ламповой панели. Это была экспериментальная модель. Машина Z2 считывала инструкции с перфорированной миллиметровой киноплёнки. Модель Z3 сегодня многие считают первым, реально действовавшим программируемым компьютером. Порядок вычислений теперь можно было определять заранее, однако условные переходы и циклы отсутствовали. В сентябре года Цузе сконструировал машину Z4. В то время Z4 был единственным работающим компьютером в Европе и первым компьютером в мире, который был продан. Цузе первым разработал язык программирования, не привязанный к архитектуре ЭВМ г. Важнейшей вехой в развитии вычислительной техники явилось создание в Пенсильванском университете первой ЭВМ под руководством Дж. Маучли и Преспера Эккерта. Проект стартовал в г. Это был первый широкомасштабный, электронный, цифровой компьютер, способный быть перепрограммированным для решения целого диапазона задач. Вычисления производились в десятичной системе. Разработка второй ЭВМ началось ещё до окончательного запуска ENIAC. В группу разработчиков был включён Дж. ЭВМ известна под аббревиатурой EDVAC Electronic Discrete Variable Automatic Computer. В отличие от ENIAC, это был первый компьютер с хранимой в памяти программой, который работал в двоичной, а не десятичной системе счисления. Приведём основные технические характеристики EDVAC. Компьютер располагал встроенными операциями сложения, вычитания и умножения, а также программной реализацией деления; объём памяти составлял 5,5 килобайт в современной терминологии. Основные конструктивные компоненты EDVAC:. Время выполнения операции сложения — микросекунды, умножения — микросекунд. Компьютер состоял из почти электровакуумных ламп, и диодов, и потреблял 56 кВт энергии. Полный состав обслуживающего персонала — 30 человек на каждую 8-часовую смену. У истоков создания первой ЭВМ стояли многие учёные. Это необходимо, чтобы обеспечить достаточное быстродействие. Все логические операции, необходимые для этого, должна выполнять сама машина. Это устройство должно быстро их записывать, надежно хранить до стирания, быстро считывать, быстро стирать их и немедленно подготавливаться к запасанию нового материала. Эти мысли почти носились тогда в воздухе, и я не хочу в данный момент заявлять какие-либо претензии на исключительный приоритет в их формулировке. Другой известный учёный, Дж. С тех пор г. Алгоритм решения задачи программа представлен в виде последовательности управляющих слов — команд, которые определяют смысл выполняемой операции. Последовательность совокупность команд образует программу. Команда — совокупность сведений, необходимых процессору для выполнения определённого действия. Адресный принцип состоит в том, что в команде указываются не сами числа, над которыми надо выполнить действия, а их адреса в ОП. Структура команды первые ЭВМ были 3-х адресными имеет вид:. Здесь КОП — код выполняемой операции инструкция для процессора ; А1, А2, А3 — адреса операндов. Например, команда могла содержать инструкцию: Данные и программа кодируются в двоичной системе счисления и хранятся в оперативной памяти ОП ЭВМ. Процессор определяет действия, подлежащие выполнению путём считывания команд из ОП. Порядок команд определяется программой. После ввода программы и данных машина работает сама, без вмешательства человека. ЭВМ запоминает адрес выполняемой команды. Каждая команда содержит адрес следующей команды. Все современные компьютеры по своей структуре являются Неймановскими машинами. В СССР первая ЭВМ была запущена в регулярную эксплуатацию в г. Эта машина известна под названием МЭСМ — малая электронно-счетная машина. М Лебедевым была запущена самая производительная на тот момент в Европе ЭВМ — БЭСМ большая электронно-счётная машина. Принцип работы ЭВМ с шинной организацией становится ясным после рассмотрения алгоритма и схемы работы УУ. Номер пункта соответствует номеру в кружочке на рисунке 9. Процессор ЦП считывает команду из оперативной памяти ОП , используя адрес из САК. Команда поступает в регистр команд. Из прочитанной команды выделяется код операции КОП и адреса ОП, по которым хранятся операнды команды. КОП поступает в блок управления операциями ЭВМ. Продолжается чтение команды данных , если это необходимо. Длина команды прибавляется к содержимому САК. Теперь САК содержит адрес команды, которая будет выполняться на следующем шаге. По адресам операндов, выделенных из текущей команды, считываются данные из ОЗУ и поступают в АЛУ. Полученный результат записывается в память ЭВМ. Деление компьютерной техники на поколения — весьма условная, нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и программных средств, а также способам общения с компьютером. Идея делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию как в смысле элементной базы лампы, транзисторы, микросхемы и др. Стали появляться новые возможности, расширялись области применения, изменился характера использования ЭВМ. Принято выделять до пяти поколений. Это деление достаточно условно и оправдывает себя в основном в отношении ЭВМ в промежутке времени от — г. В настоящее время скорость модернизации компьютеров столь высока, что любая попытка провести классификацию в современных условиях устаревает прежде своего осуществления. Приведём краткие характеристики каждого поколения. К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже х годов. В их схемах использовались электронные лампы. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла. Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства. Быстродействие порядка тысяч операций в секунду. Ёмкость памяти от 2 до 8 килобайт. Но это только техническая сторона. Очень важна и другая — способы использования компьютеров, стиль программирования, особенности математического обеспечения. Программы для этих машин писались на языке конкретной машины. Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вводил и отлаживал программы, производил по ним вычисления. Процесс отладки был наиболее длительным по времени. Несмотря на ограниченные возможности, эти машины позволили выполнить сложнейшие расчёты, необходимые для прогнозирования погоды, решения задач атомной энергетики и др. Опыт использования машин первого поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым на разработку программ и временем счета. Эти проблемы начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность её использования. Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров. Отечественные машины первого поколения: МЭСМ малая электронная счётная машина , БЭСМ, Стрела, Урал, М Второе поколение ЭВМ — машины, сконструированные примерно в г. Характеризуются использованием в них как электронных ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов. Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски. Быстродействие — до сотен тысяч операций в секунду, ёмкость памяти — до Кбайт. Совершился переход от программирования в машинных кодах к программированию на алгоритмических языках. Появились языки высокого уровня Fortran, Algol , средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде. Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна компьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансляторами, переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык. Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы. Операционная система — важнейшая часть программного обеспечения компьютера, предназначенная для автоматизации планирования и организации процесса обработки программ, ввода-вывода и управления данными, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ, других вспомогательных операций обслуживания. Таким образом, операционная система является программным расширением устройства управления компьютера. Для некоторых машин второго поколения уже были созданы операционные системы с ограниченными возможностями. Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине х годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе. К середине х годов мировой парк машин второго поколения оценивался в 30 штук. Машины третьего поколения созданы после x годов. Возможно, наиболее важным критерием различия машин второго и третьего поколений является критерий, основанный на понятии архитектуры. Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, то есть программно совместимых. Отличием интегральных схем от транзисторных с дискретными компонентами является объёмное или общее поверхностное формирование транзисторов, диодов, сопротивлений. Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, то есть одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина. Примеры машин третьего поколения — семейства IBM, IBM, ЕС ЭВМ Единая система ЭВМ , СМ ЭВМ Семейство малых ЭВМ. Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до нескольких миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти достигает нескольких мегабайт. Четвёртое поколение ЭВМ — это поколение компьютерной техники, разработанное после года. При проектировании машин четвёртого поколения использовались большие интегральные схемы - БИС. 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. 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 программирования и упрощение процесса программирования для конечного пользователя. C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 1 - 64 Мбайт. Для этого периода развития ВТ характерны: Пятое поколение ЭВМ — это машины, создание которых началось в конце х годов. Их разработка производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов лазеры, голография. Компьютеры этого поколения способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. В компьютерах пятого поколения произошёл качественный переход от обработки данных к обработке знаний. Решается проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещённых на одном кристалле полупроводника. Некоторые направления развития ВТ на современном этапе кажутся экзотическими, но предсказать их дальнейшую судьбу сложно. К таким направлениям следует отнести, например, разработку биокомпьютеров, оптических процессоров. Вычислительная техника играет в становлении информатики основополагающую роль благодаря двум факторам. Во-первых, ВТ стала универсальным средством хранения, представления и обработки информации. Ушли в прошлое времена, когда ЭВМ использовалась только для выполнения вычислений для нужд учёных, промышленности или военных. При помощи компьютера мы слушаем музыку, смотрим фильмы, храним фотографии, читаем книги в электронном виде, делаем диагностику в медицине, получаем нужную информацию из Интернета. Во-вторых, теоретические основы ВТ и программирования стали общепризнанными разделами информатики и способствовали её дальнейшему развитию. Сдача сессии и защита диплома - страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. H — количество направлений развития пожара I. История социальной работы I. Этапы развития мировой экономики и международных экономических отношений III. История настоящего заболевания IV. Anamnesis vitae Translate from Russian into English. Основная причина рекомендаций ограничивать мясо в рационе заключается в том, что оно повышает риск развития различных заболеваний Victoria Beckham — история бренда VII. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права?
новости тамбовского района
http://80hcw.com/home.php?mod=space&uid=2310
http://bbs.qq0755.com/home.php?mod=space&uid=7312
ардуино скетчи примеры
http://tarazedu.kz/users/Zacharyrainc
http://www.yellowdevilz.com/index.php?option=com_k2&view=itemlist&task=user&id=796704
ппр на строительство автомобильной дороги на месторождении
Автобус алания махмутлар график до какого часа
Лимфоузел на шее у взрослого
счет в настольном теннисе правила
http://www.96taobao.com/home.php?mod=space&uid=71649
http://amcoac.com/index.php/component/users/?option=com_k2&view=itemlist&task=user&id=129455
http://west.esy.es/users/Keithcania
улицы озерска с описанием
Маршрут 35 автобуса минск