2018-01-21
473
Основные этапы развития вычислительной техники.
Ручной – не установлено
Механический – с середины 17 века
Электромеханический – с середины 1890 годов.
Электронный – с 1940 годов
В 1623 году Шиккардом (Германия) была предложена первая из известных в настоящее время вычислительных машин.
В ней были механизированы операции сложения и вычитания, и можно было выполнять операции умножения и деления.
В 1642 году Блез Паскаль (Франция) сконструировал свою первую счётную машину, с помощью которой можно было выполнять операции сложения и вычитания.
В 1821 году К. Томас создал счётную машину, которую назвал арифмометром. В год начали выпускать по несколько штук. С арифмометров Томаса началось реальное практическое применение вычислительных устройств. Значительное влияние на развитие вычислительной техники оказали российские изобретения.
Наиболее ранним из известных счётных устройств в России была машина Якобсона, созданная в начале 18 века.
В дальнейшем широкую известность получили:
счётные приборы Слободского 1820
Слонимского 1845
Шторфделя 1846
Счислитель Куммера 1846
Самосчёты Буневского
Особую роль сыграло изобретение арифмометра с зубчаткой с переменным числом зубцов В.Т. Однером (1870-80гг)
Арифмометры Однера, выпуск которых был налажен в 90 годах 19 века в России, получили широкое распространение во всём мире. И в прошлой четверти 20 века были основными машинами, которые применялись во многих областях деятельности человека.
В 1834 году Чарльз Бэббидж первым разработал проект автоматической вычислительной машины.
Ч. Бэббидж выделил в своей машине следующие части:
«склад» для хранения чисел (память)
«мельницу» для проведения арифметических действий (арифметическое устройство)
Устройство, управляющее последовательностью выполнения операций (устройство управления)
В качестве источника энергии – паровой двигатель.
Перфокарты для ввода
Вопросы, связанные с программированием.
Первые программы написала Ада Лавлейс. Она разработала основные принципы программирования.
Теоретические основы современных цифровых вычислительных машин заложил английский математик Джордж Буль (1814 – 1864 гг.) Он разработал алгебру логики и ввёл в обиход операторы И, ИЛИ, НЕ.
В 1936 году К. Цузе (Германия) была предпринята первая попытка создания машины с программным управлением на механических элементах. Но в силу неудовлетворённости он перешёл на механические реле.
В 1941 году Цузе построил действующую модель Zuse3 (Z-3) Которая состояла из 600 реле, счётного устройства и 2000 реле устройства памяти. Двоичная система счисления. 64 числа – память.
В 1939-1944 годах Г. Айкин (США) создал ЦВМ на релейных механических элементах МАРК 1.
В 1946 году Джон Маугли и Джон Эксперт создали первую ЭВМ «Эниак»
П. 3. Принципы Джона фон Неймана.
Джон фон Нейман – американский физик и математик.
Принципы Джона фон Неймана заключаются в следующем:
система счисления – двоичная
организация памяти – иерархическая
арифметические устройства созданы на основе схем реализующих операции сложения
Программа состоит из набора определённых команд, которые дописывается в ячейки памяти. При выполнении программы последовательно считываются и выполняются.
Джон фон Нейман выделил пять базовых элементов компьютера:
арифметическое устройство (АЛУ)
устройство управления (АУ)
запоминающее устройство (ЗУ)
система ввода информации
система вывода информации
Описанную структуру ЭВМ принято называть архитектурой Джона фон Неймана
П. 4. Поколения ЭВМ.
ЭВМ первого поколения в качестве элементной базы использовали электронные лампы и реле.
В 1948 году были изобретены транзисторы и запоминающие устройства на магнитных сердечниках. На их основе в середине 50-х годов стали создавать ЭВМ второго поколения.
В 1958 г американский инженер Джек Килби разработал первую интегральную схему (микросхему)
В середине 60ых годов появилось третье поколение ЭВМ.
Элементарная база – микросхемы малой и средней степени интеграции.
В 1971 году американский инженер Маркисан Эдвард Хофф объединил основные элементы компьютера в один небольшой кремниевый кристалл, который он назвал микропроцессор.
Первый микропроцессор получил маркировку Intel 4004
ЭВМ четвёртого поколения строится на интегральных микросхемах с большой степенью интеграции.
Среди ЭВМ четвёртого поколения появились персональные компьютеры ПК или ПЭВМ.
Первой ПЭВМ принято считать Altair-8800 созданный в 1974 году Э. Робертсоном.
В настоящее время ведётся разработка ЭВМ пятого поколения.
Характерная особенность – способность к самообучению и речевой ввод/вывод.
Для решения сложных профессиональных задач разработаны многопроцессорные ЭВМ. Многомашинные комплексы, которые существенно повышают производительность производства.
