Презентация на тему: Основные этапы развития вычислительной техники
Основные этапы развития вычислительной техники Учитель информатики и ИКТ МОУ «Селковская СОШ» Семкина Е.М.
Чтобы показать стремительный рост в развитии вычислительной техники, английская писательница и журналистка Ж. Мегарри приводит любопытный пример: «…Если бы автомобилестроение развивалось так же быстро, как и компьютерная индустрия с 1946 года, то «Роллс-Ройс»: стоил бы сейчас столько, сколько стоит обычная книга; был бы мощнее самого большого в мире электровоза; был бы способен объехать вокруг света 3000 раз на одной заправке топливного бака; был бы так мал, что восемь машин можно было бы припарковать на стоянке, не превосходящий по площади точку, которой заканчивается это предложение».
Ручной этап (с 50-го тысячелетия до н.э.) Счет на пальцах рукДля более сложных вычислений – камешки, ракушки, косточки, зарубки на деревьях
30 тыс. лет до н.э. Обнаруженная при раскопках поселения Дольни Вестоници на юго-востоке Чехии в Моравии так называемая "вестоницкая кость" с зарубками, позволяет историкам предположить, что уже тогда наши предки были знакомы с зачатками счета.
V – IV вв. до нашей эры Созданы древнейшие из известных счетов – “САЛАМИНСКАЯ ДОСКА” по имени острова Саламин в Эгейском море, У греков и в Западной Европе назывались “АБАК” («пыль»)У китайцев – “СУАН-ПАК”, У японцев – “СЕРОБЯН”. Эти счеты сохранились до эпохи Возрождения, а в видоизмененном виде сначала как “дощатый щот” и как русские счеты до настоящего времени.
Суан-пан(китайские счеты)Древнегреческий абак («саламинская доска»)Русские счетыСеробян(японские счеты)
IV век до н.э.Одна из самых древних «вычислительных машин каменного века – величественное сооружение Стоунхендж, расположенное на юго-западе Англии. Этим каменным великанам 4000 лет. Стоунхендж - не только место ритуальных церемоний и погребений , а прежде всего каменная астрономическая обсерватория, работающая на вычислительных принципах
Конец XV - начало XVI века Леонардо да Винчи создал 13-разрядное суммирующее устройство с десятизубными кольцами. В 1969 году по чертежам Леонардо да Винчи американская фирма IBM по производству компьютеров в целях рекламы построила работоспособную машину.
Механический этап 1645 г - «Вычислитель» Блеза Паскаля – первая считающая машина (Паскалина), производившая арифметические действия над 5-значными числами
О Лейбниц, о мудрец, создатель вещих книг!Ты выше мира был, как древние пророки.Твой век, дивясь тебе, пророчеств не постиги с лестью смешивал безумные упреки.В. Брюсов1674 г – Вильгельм Годфрид фон Лейбниц изобрел счетную механическую машину – арифмометр (операции сложения, вычитания и умножения, деление, извлечение квадратного корня). Для ее работы была использована двоичная система счисления.1770 г – Механическая счетная машина Евно Якобсона создана в России
1801 г. – ткацкий станок Жаккара, понимавший небольшие «программы» на листах плотного картона – первые перфокарты. Карточки с разным положением отверстий давали различные узоры при переплетении нитей
ПерфокартыПерфокарты изготовляются из специального тонкого картона, одинакового по толщине и однородного по структуре бумажной массы, и имеют прямоугольную форму.
1834 г – Чарльз Бэббидж разработал проект автоматической вычислительной машины, использовавшей примитивные программы на перфокартахЛеди Ада Августа Лавлейс разрабатывает основные принципы программирования, работая над программой к этой машине
Электромеханический этап1888 г – Генри Холлерит сконструировал первую электромеханическую машину для сортировки и подсчета перфокарт – табулятор (использовалась при подведении итогов переписи населения в США)В 1896 г Холлерит основал фирму Computing Tabulation Company, в 1924 году ставшую всемирно известной формой IBM
Вильгот Теофилович Однер 1881 – серийный выпуск арифмометров, которые использовались практически до 60-х гг- 20 века.
ЭЛЕКТРОННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ I ПОКОЛЕНИЕ ЭВМII ПОКОЛЕНИЕ ЭВМIII ПОКОЛЕНИЕ ЭВМIV ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ
Заполните таблицу
ПРИЗНАКИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМЭто, прежде всего: элементная база, т. е из каких в основном элементов они построены, важнейшие характеристики: быстродействие, объем оперативной памяти, программное обеспечение, устройства ввода-вывода.Деление ЭВМ на поколения условное. Существует немало моделей, которые по одним признакам относятся к одному, а по другим – к другому поколению.
I ПОКОЛЕНИЕ ЭВМХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ1946 – 1955 гг. Основной элемент – электронно-вакуумные лампы.Габариты – ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов. Быстродействие – 10-20 тыс. операций в секунду. Эксплуатация – сложная из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп. Программирование – машинные коды. Оперативная память – до 2 Кбайт. Ввод и вывод данные с помощью перфокарт, перфолент.
«Марк-I» (1944) Разработчик – Говард Айкен Первый автоматический компьютер в США:длина 17 м, вес 5 тонн75 000 электронных ламп3000 механических релесложение – 3 секунды, деление – 12 секунд
«Марк-I» (1944)Хранение данных на бумажной лентеА это – программа…
«ЭНИАК» (1946)Разработчики – Дж. Моучли и П. ЭккертПервый компьютер общего назначения на электронных лампах:длина 26 м, 85 м. кв. объем, вес 35 тоннсложение – 1/5000 сек, деление – 1/300 секдесятичная система счисления10-разрядные числапроблема – сложность ввода программ…
Компьютеры С.А. Лебедева1951г МЭСМ – малая электронно-счетная машина 6 000 электронных ламп3 000 операций в секундудвоичная система1952 г БЭСМ – большая электронно-счетная машина5 000 электронных ламп10 000 операций в секунду
II ПОКОЛЕНИЕ ЭВМХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ Основной элемент – полупроводниковые элементы (транзисторы)Габариты – ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек Быстродействие – 100 – 500 тыс. операций в секунду. Оперативная память – 2 – 32 Кбайт.
III ПОКОЛЕНИЕ ЭВМХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ Основной элемент – интегральные схемы.Габариты – ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек. Быстродействие –1-10 млн. операций в секунду. Эксплуатация – вычислительные центры, дисплейные классы, новая специальность - системный программист. Программирование - алгоритмические языки, ОС. Оперативная память – 64 Кбайт.
III ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ1965 – 1975 гг. 1964 год Фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объемом оперативной памяти и производительностью.
III ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ1967 год Создание высокопроизводительной и оригинальной по архитектуре вычислительной системы БЭСМ-6 , под руководством С.А. Лебедева и В.А. Мельникова . В ЭВМ БЭСМ-6 использовались 60 тыс. транзисторов и 200 тыс. полупроводниковых диодов. Имела исключительно высокое быстродействие – 1 млн. операций в секунду.
Суперкомпьютеры1972. «ILLIAC-IV» (США)20 млн. операций в секундумногопроцессорная система1976. «Cray-1» (США)166 млн. операций в секундупамять 8 Мбвекторные вычисления1980. «Эльбрус-1» (СССР)15 млн. операций в секундупамять 64 Мб1985. «Эльбрус-2» (СССР)8 процессоров125 млн. операций в секундупамять 144 Мбводяное охлаждение
IV ПОКОЛЕНИЕ ЭВМХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ Основной элемент – большие интегральные схемы (БИС).Габариты – компактные ЭВМ, ноутбуки. Быстродействие – 10 -100 млн. операций в секунду.Оперативная память – 2 -5 Мбайт.
ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ V ПОКОЛЕНИЯ ЭВМЭлементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).В компьютерах пятого поколения произойдет качественный переход от обработки данных к обработке знаний, создание экспертных систем.Архитектура будет содержать два блока:Традиционный компьютерИнтеллектуальный интерфейс, задача которого понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.
Проблемы и перспективы Проблемы:технические средства приближаются к пределу быстродействиюсложность программного обеспечения приводит к снижению надежностиПерспективы:квантовые компьютеры эффекты квантовой механикипараллельность вычислений2006 – компьютер из 7 кубит оптические компьютеры («замороженный свет»)биокомпьютеры на основе ДНКхимическая реакция с участием ферментов330 трлн. операций в секунду
