История вычислительной техники

Этапы развития вычислительной техники:
Ручной этап
Механический
Электронный

Кости с зарубками
(Чехия, 30 тыс. лет до н.э)
Узелковое письмо
(Южная Америка, VII век до н.э.)
Древние средства счета

Абак (Древний Рим) – V-VI в.
Суан-пан (Китай) – VI в.
Соробан (Япония)
XV-XVI в.
Счеты (Россия) – XVII в.
Абак и его «родственники»

Блез Паскаль (1623 - 1662)
сложение и вычитание
Первая механическая счетная машина«Паскалина» (1642)

Вильгельм Готфрид Лейбниц
(1646 - 1716)
сложение, вычитание, умножение, деление!
Арифмометр «Феликс»
(СССР, 1929-1978) – развитие идей машины Лейбница
Машина Лейбница (1672)

Первый прообраз современных компьютеров - аналитическая машина Чарльза Бэббиджа
Ада Лавлейс (1815-1852)
Первый программист

Определение
Перфокарты – первые носители информации. Использовались для хранения программ.

Принципы Джона Фон Неймана (1945)
ЭВМ состоит из следующих
основных блоков:
Устройства ввода
Устройства вывода
Запоминающее устройство
Устройство управления
Арифметико-логическое устройство
Вся информация кодируется в двоичном виде.

Определение
Машинный язык – кодирование информации в двоичной системе, состоящей из двух знаков – 0 и 1.
1 – есть сигнал, 0 – сигнал отсутствует

В 40-х годах XX века началось создание первых электронных вычислительных машин
Электронные вычислительные машины (ЭВМ) прошли в своем развитии несколько поколений
Электронные вычислительные машины (ЭВМ) прошли в своем развитии несколько поколений

на электронных лампах
быстродействие 10-20 тыс. операций в секунду
каждая машина имеет свой язык
ввод и вывод: перфоленты,
перфокарты
I поколение (1945-1955)

Хранение данных на бумажной ленте
А это – программа…
Перфоленты

Electronic Numerical Integrator And Computer
Дж. Моучли и П. Эккерт
Первый компьютер общего назначения на электронных лампах:
длина 26 м, вес 35 тонн
ENIAC (ЭНИАК) (1945)

1951. МЭСМ – малая
электронно-счетная
машина
6 000 электронных ламп
3 000 операций в секунду
1952. БЭСМ – большая
электронно-счетная
машина
5 000 электронных ламп
10 000 операций в секунду
Компьютеры С.А. Лебедева

на полупроводниковых транзисторах
10-200 тыс. операций в секунду
первые операционные системы
первые языки программирования:
средства хранения информации:
магнитные барабаны, магнитные диски
II поколение (1955-1965)

1965-1966. БЭСМ-6
60 000 транзисторов
1 млн. операций
в секунду
память – магнитная
лента, магнитный
барабан
II поколение (1955-1965)

на интегральных микросхемах
быстродействие до 1 млн. операций в секунду
языки программирования Бэйсик (1965),
Паскаль (1970, Н. Вирт), Си (1972, Д. Ритчи)
III поколение (1965-1980)

1971. ЕС-1020
20 тыс. оп/c
память 256 Кб
1977. ЕС-1060
1 млн. оп/c
память 8 Мб
1984. ЕС-1066
5,5 млн. оп/с
память 16 Мб
магнитные ленты
принтер
Компьютеры ЕС ЭВМ (СССР)

компьютеры на больших и сверхбольших
интегральных схемах (БИС, СБИС)
суперкомпьютеры
персональные компьютеры
появление пользователей-непрофессионалов, необходимость «дружественного» интерфейса
более 1 млрд. операций в секунду
оперативная памяти – до нескольких гигабайт
многопроцессорные системы
компьютерные сети
мультимедиа (графика, анимация, звук)
IV поколение (с 1980 по …)

Компьютер собирается из отдельных частей как конструктор.
Много сторонних производителей дополнительных устройств.
Каждый пользователь может собрать компьютер, соответствующий его личным требованиям.
Стандартизируются и публикуются:
принципы действия компьютера
способы подключения новых устройств
Есть разъемы (слоты) для подключения устройств.
Принцип открытой архитектуры

Виды современных компьютеров

Цель – создание суперкомпьютера с функциями искусственного интеллекта
обработка знаний с помощью логических средств (язык Пролог)
сверхбольшие базы данных
голосовое общение с компьютером
биокомпьютеры на основе ДНК
химическая реакция с участием ферментов
330 трлн. операций в секунду
V поколение ?????????????

Задание для закрепления
Ручной этап
Механический
Электронный
Привести примеры счетных устройств для каждого этапа.