История развития вычислительной техники

Вычислительная машина - это техническое устройство обработки информации. Кроме обработки информации, вычислительная машина выполняет функции ввода, хранения и вывода информации. В развитии вычислительной техники отмечают предысторию и четыре поколения ЭВМ.

Предыстория начинается в древности с пальцевого счета и различных счетных инструментов (абак, счеты и пр.). Первая счетная машина (1642 г., французский математик Блез Паскаль). Затем (1673 г.) - немецкий математик Лейбниц (выполняла все четыре арифметических действия). Идея программно-управляемой счетной машины (1822 г., английский математик Чарльз Бэббидж).

1 поколение ЭВМ (с 1946 г.). Элементная база - электронные лампы. 10-20 тысяч операций в секунду. Программное обеспечение - машинные языки. Область применения - расчетные задачи. Примеры: ЭНИАК и ЭДВАК – США, МЭСМ - СССР.

2 поколение ЭВМ (60-е годы). Элементная база - полупроводниковые элементы. 100-150 тысяч операций в секунду. Программное обеспечение - алгоритмические языки, диспетчерские системы. Область применения - инженерные, научные, экономические задачи. Примеры: IBM 701 – США, БЭСМ-4, БЭСМ-6 – СССР.

3 поколение ЭВМ (70-е годы). Элементная база - интегральные микросхемы. 1млн. операций в секунду. Программное обеспечение: +операционные системы. Область применения - научно-технические задачи, автоматизированные системы управления (АСУ), системы автоматизированного проектирования (САПР). Примеры: IBM 360/370 - США, ЕС 1030, 1060 - СССР.

4 поколение ЭВМ. Элементная база - большие интегральные схемы (БИС). Десятки и сотни миллионов операций в секунду. Развитие прикладного программного обеспечения. Появление персональных компьютеров. Область применения - управление, создание автоматизированных рабочих мест, организация хранения больших массивов данных и удобного доступа к ним, развитие систем телекоммуникаций.

5 поколение ЭВМ. Должны разрабатываться иные по стилю обработки информации и взаимодействию с пользователем поколение машин.

Если раньше человек тщательно формулировал машине последовательность действий (программу), то теперь машина должна самостоятельно по поставленной перед ней цели составить план действий и выполнить их. Такой способ решения задач называется логическим программированием. Планируется вести общение с машиной на естественном языке. В совершенствовании будущих машин видны два пути:

На физическом уровне – это использование совершенно 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 сверхпроводимость при очень низких температурах.

На уровне совершенствования интеллектуальных способностей – создание систем искусственного интеллекта.

Архитектура ЭВМ

Архитектура ЭВМ – общее описание её структуры и функций, достаточное для понимания принципов работы и системы команд ЭВМ, но скрывающее детали её технического и физического устройства.

Персональный компьютер – это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения.

Структура компьютера это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

Функции компьютера можно разделить на основные и дополнительные.

Основные функции определяют его назначение: обработка и хранение информации, обмен информацией с внешними объектами.

Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечивают режимы ее работы, диалог с пользователем, высокую надежность и др. Названные функции ПК реализуются с помощью ее компонентов: аппаратных и программных.