Компьютеры.

Компьютер - это устройство (или система устройств), способное выполнять заданную чётко определённую изменяемую последовательность действий (операций). Описания последовательности выполняемых операций называются компьютерными программами.

Компьютерные программы - это чаще всего операции численных расчётов и манипулирования данными, однако сюда относятся и операции ввода-вывода информации.

Компьютерная система - это устройство или группа взаимосвязанных устройств, одно или более из которых, действуя в соответствии с программой, осуществляет автоматизированную обработку исходных данных.

Компьютеры.

Компьютер. Это слово пришло из английского языка.

Computer – переводится как «вычислитель».

Первоначально в английском языке это слово означало человека, производящего арифметические вычисления с привлечением или без привлечения механических устройств. В дальнейшем его значение было перенесено на сами вычислительные машины, однако современные компьютеры выполняют множество задач, не связанных напрямую с математикой.

Впервые трактовка слова компьютер появилась в 1897 году в Оксфордском словаре английского языка. Его составители тогда понимали компьютер как механическое вычислительное устройство.

История развития вычислительных технологий.

Уже 3000 лет до нашей эры в Древнем Вавилоне были изобретены первые счёты - абак.

500 лет до нашей эры - в Китае появился более «современный» вариант абака с косточками на соломинках — суаньпань.

87 год до н. э. - в Греции был изготовлен «антикитерский механизм» — механическое устройство на базе зубчатых передач, представляющее собой специализированный астрономический вычислитель.

В XIII веке Луллий Раймунд создал логическую машину в виде бумажных кругов, построенных по троичной логике.

1492 год - Леонардо да Винчи в одном из своих дневников приводит эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубцовыми кольцами. Хотя работающее устройство на базе этих чертежей было построено только в 20-ом веке, и реальность проекта Леонардо да Винчи подтвердилась.

В 16-ом веке, в России появились счёты, в которых было 10 деревянных шариков на проволоке.

1630 год - Уильям Отред и Ричард Деламейн создают круговую и прямоугольную логарифмические линейки.

1642 год - Блез Паскаль представляет «Паскалину» - первое реально осуществлённое и получившее известность механическое цифровое вычислительное устройство. Прототип устройства суммировал и вычитал пятиразрядные десятичные числа. Паскаль изготовил более десяти таких вычислителей, причём последние модели оперировали числами с восемью десятичными разрядами.

1673 год - известный немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц построил арифмометр, который выполнял умножение, деление, сложение и вычитание.

Позже Лейбниц описал двоичную систему счисления и обнаружил, что если записывать определенные группы двоичных чисел одно под другим, то нули и единицы в вертикальных столбцах будут регулярно повторяться, и это открытие навело его на мысль, что существуют совершенно новые законы математики. Лейбниц решил, что двоичный код оптимален для системы механики, которая может работать на основе перемежающихся активных и пассивных простых циклов. Лейбниц пытался применить двоичный код в механике и даже сделал чертёж вычислительной машины, работавшей на основе его новой математики, но вскоре понял, что технологические возможности его времени не позволяют создать такую машину.

Примерно в это же время Исаак Ньютон закладывает основы математического анализа.

1723 год - немецкий математик и астроном Христиан Людвиг Герстен на основе работ Лейбница создал арифметическую машину. Машина высчитывала частное и число последовательных операций сложения при умножении чисел. Кроме того, в ней была предусмотрена возможность контроля за правильностью ввода данных.

1786 год - немецкий военный инженер Иоганн Мюллер в ходе работ по усовершенствованию механического калькулятора на ступенчатых валиках Лейбница, выдвигает идею «разностной машины» - специализированного арифмометра для табулирования логарифмов, вычисляемых разностным методом.

1801 год - Жозеф Мари Жаккар строит ткацкий станок с программным управлением, программа работы которого задается с помощью комплекта перфокарт.

1820 год - первый промышленный выпуск арифмометров. Первенство принадлежит французу Тома де Кальмару.

1840 год — Томас Фаулер построил деревянную троичную счётную машину с троичной симметричной системой счисления.

1855 год - братья Георг и Эдвард Шутц из Стокгольма построили первую разностную машину на основе работ Чарльза Бэббиджа.

1876 год - русским математиком П. Л. Чебышёвым создан суммирующий аппарат с непрерывной передачей десятков. В 1881 году он же сконструировал к нему приставку для умножения и деления (арифмометр Чебышёва).

Создание первых прототипов компьютеров.

В конце 19 века, 1884-1887 годы, Герман Холлерит в Америке изобрел счетно-перфорационные машины. В них использовались перфокарты для хранения числовой информации.

На фотографии табулятор Холлерита.

Каждая такая машина могла выполнять только одну определенную программу, манипулируя с перфокартами и числами, пробитыми на них. Счетно-перфорационные машины осуществляли перфорацию, сортировку, суммирование, вывод на печать числовых таблиц.

На этих машинах удавалось решать многие типовые задачи статистической обработки, бухгалтерского учета и другие.

Герман Холлерит основал фирму по выпуску счетно-перфорационных машин, которая затем была преобразована в фирму IBM - которая внесла огромный вклад в развитие компьютеров и компьютерной техники.

На фотографии ранний табулятор фирмы IBM.

Работы Холлерита стали базовой основой для развития автоматизированных вычислительных машин.

Релейные вычислительные машины.

Изобретение простейших автоматических электрических переключателей – реле, дало возможность создавать более совершенные вычислительные машины.

К 1930-м годам релейная автоматика получила большое развитие, и позволяла кодировать информацию в двоичном виде. Так как, в процессе работы релейной вычислительной машины происходят переключения тысяч реле из одного состояния в другое.

На фотографии релейная вычислительная машина.

Электронно-вычислительные машины.

ЭВМ первого поколения.

В первой половине 20-го века стала стремительно развиваться радиотехника. Основным элементом радиоприемников и радиопередатчиков в то время были электронно-вакуумные лампы.

Электронные лампы стали технической основой для первых электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

Первая ЭВМ - универсальная машина на электронных лампах построена в США в 1945 году.

Эта машина называлась ENIAC (расшифровывается так: электронный цифровой интегратор и вычислитель). Конструкторами ENIAC были Дж.Моучли и Дж.Эккерт.

На фотографии ЭВМ ENIAC.

Скорость счета ENIAC превосходила скорость релейных машин того времени в тысячу раз. Первый электронный компьютер ENIAC программировался с помощью штеккерно-коммутационного способа, то есть программа строилась путем соединения проводниками отдельных блоков машины на коммутационной доске. Эта сложная и утомительная процедура подготовки машины к работе делала ее неудобной в эксплуатации.

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были разработаны крупнейшим американским математиком Джоном фон Нейманом.

В 1946 году в журнале «Nature» вышла статья Дж. фон Неймана, Г. Голдстайна и А. Беркса «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства». В этой статье были изложены принципы устройства и работы ЭВМ. Главный из них - принцип хранимой в памяти программы, согласно которому данные и программа помещаются в общую память машины. Принципиальное описание устройства и работы компьютера принято называть архитектурой ЭВМ. Идеи, изложенные в упомянутой выше статье, получили название «архитектура ЭВМ Дж. фон Неймана».

В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана - английская машина EDSAC. Годом позже появилась американская ЭВМ EDVAC. Названные машины существовали в единственных экземплярах. Серийное производство ЭВМ началось в развитых странах мира в 1950-х годах.

В СССР первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ - малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев.

Все эти ЭВМ относят к ЭВМ первого поколения.

Появление электронно-вычислительных машин создало новые уникальные возможности для развития компьютерной техники, которые начали успешно реализовываться с появлением новой электронной элементной базой.

ЭВМ второго поколения.

В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор. Транзисторы начали быстро внедрять в радиотехнику.

1957 год - американской фирмой NCR создан первый компьютер на транзисторах.

В 1960-х годах транзисторы стали основной элементной базой для ЭВМ второго поколения.

Переход на полупроводниковые элементы улучшил качество ЭВМ по всем параметрам:

- Они стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими.

- Быстродействие большинства машин достигло десятков и сотен тысяч операций в секунду.

- Объем внутренней памяти возрос в сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения.

Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти:

- магнитные барабаны

- накопители на магнитных лентах.

Благодаря этому появилась возможность создавать на ЭВМ информационно-справочные, поисковые системы. Такие системы связаны с необходимостью длительно хранить на магнитных носителях большие объемы информации. Во времена второго поколения активно стали развиваться языки программирования высокого уровня. Первыми из них были ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ.

Составление компьютерной программы перестало зависеть от модели машины, сделалось проще, понятнее, доступнее. Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться.

На фотографии ЭВМ второго поколения.

ЭВМ третьего поколения.

С помощью новых технологий специалисты научились монтировать на маленькой пластине из полупроводникового материала, площадью менее 1 см, достаточно сложные электронные схемы - их назвали интегральными схемами (ИС).

ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 1960-х годов, когда американская фирма IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360. Это были машины на ИС. Немного позднее стали выпускаться машины серии IBM-370, построенные на больших интегральных схемах (БИС).

На фотографии ЭВМ - IBM-360.

Переход к третьему поколению привел с существенными изменениями архитектуры ЭВМ.

Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным) режимом. Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких миллионов операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств – магнитные диски.

Начали широко использоваться новые типы устройств ввода-вывода: дисплеи, графопостроители. В этот период существенно расширились области применения ЭВМ. Стали создаваться базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования (САПР) и автоматического управления (АСУ).

Мини ЭВМ.

В 1970-е годы получила мощное развитие линия малых (мини) ЭВМ. Своеобразным эталоном здесь стали машины американской фирмы DEC серии PDP-11.

ЭВМ четвертого поколения.

Очередное революционное событие в электронике и создании компьютеров произошло в 1971 году, когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора.

Микропроцессор – это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока компьютера – процессора. По сути, микропроцессор, - это миниатюрный мозг, работающий по программе, заложенной в его память.

Первоначально микропроцессоры стали встраивать в различные технические устройства: станки, автомобили, самолеты. Такие микропроцессоры осуществляют автоматическое управление работой этой техники.

Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода и внешней памяти, разработчики компьютеров получили новый тип компьютера: микроЭВМ.

МикроЭВМ относятся к ЭВМ четвертого поколения.

Существенным отличием микроЭВМ от своих предшественников являются их малые габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна.

МикроЭВМ – это первый тип компьютеров, который появился в розничной продаже.

Персональные компьютеры!

Появление феномена персональных компьютеров (ПК) связано с именами двух американских специалистов: Стива Джобса и Стива Возняка.

В 1976 году на свет появился их первый серийный ПК Apple-1, а в 1977 году – Apple-2.

Сущность того, что такое персональный компьютер, кратко можно сформулировать так: ПК – это микроЭВМ с «дружественным» к пользователю аппаратным и программным обеспечением.

В аппаратном комплекте ПК используется:

- цветной графический дисплей,

- манипуляторы типа «мышь»,

- «джойстик»,

- удобная клавиатура,

- удобные для пользователя компактные диски (магнитные и оптические).

Преимущества ПК.

Программное обеспечение ПК позволяет человеку легко общаться с машиной, быстро усваивать основные приемы работы с ней, получать пользу от компьютера, не прибегая к программированию.

Общение человека и ПК может принимать форму игры с красочными картинками на экране, звуковым сопровождением.

Неудивительно, что машины с такими свойствами быстро приобрели популярность, причем не только среди специалистов.

ПК становится такой же привычной бытовой техникой, как радиоприемник или телевизор. Их начинают выпускать огромными тиражами, продают в магазинах.

С 1980 года «законодателем мод» на рынке ПК становится американская фирма IBM. Ее конструкторам удалось создать такую архитектуру, которая стала фактически международным стандартом на профессиональные ПК. Машины этой серии получили название IBM PC (Personal Computer).

В конце 1980-х - начале 1990-х годов большую популярность приобрели ПК фирмы Apple Corporation марки Macintosh.

Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым явлением.

С развитием этого типа машин появилось понятие «информационные технологии», без которых уже становится невозможным обойтись в большинстве областей деятельности человека.

Появление и распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания.

Есть и другая линия в развитии ЭВМ четвертого поколения. Это - создание суперЭВМ. Машины этого класса имеют быстродействие сотни миллионов и миллиарды операций в секунду.

Первой суперЭВМ четвертого поколения была американская машина ILLIAC-4, за ней появились CRAY, CYBER и др.

Современная суперЭВМ.

ЭВМ пятого поколения.

ЭВМ пятого поколения (компьютеры пятого поколения) – следующий шаг в развитие компьютерной техники. ЭВМ пятого поколения - это реализованный в них искусственный интеллект, с большим количеством вариантов анализа и предлагаемых решений. В них будет возможным ввод с голоса, голосовое общение, машинное «зрение», машинное «осязание». Многое уже практически сделано в этом направлении.

Компьютеры  - автоматизированные вычислительные машины. История компьютора.

Компьютеры: компьютеры первого поколения, компьютеры второго поколения, компьютеры третьего поколения, компьютеры четвертого поколения, компьютеры пятого поколения, компьютеры новых поколений, компьютеры будущего.

Женский сайт: Я-самая-красивая.рф (www.i-kiss.ru)