Лекция №1 СППвПД 2020

Содержание лекции
Ранняя история создания ЭВМ

Ранняя история создания компьютера
1801: Ткацкий станок Жаккарда

Ранняя история создания компьютера
1837: Аналитическая машина Чарльза Бэббиджа

Ранняя история создания компьютера
Счетно-перфорационные машины

Предшественники ЭВМ
Релейные вычислительные машины

Двоичный код
Двоичный код представляет собой форму записи информации в виде единиц и нулей.
Такая система исчисления является позиционной с основанием 2.
Каждый ноль или единица - это бит. А каждые 8 бит - это 1 байт. Например, в виде последовательности байт можно представить простое число.

Двоичный код
Например, 00000001 - это число "1" записанное в двоичном виде. 00000010 - это двойка, 00000011 - это тройка и т.д.
На сегодняшний день двоичный код используется во всех без исключения цифровых устройствах.

История создания ЭВМ (1 поколение)
1946 год: «ENIAC»
Конструкторами ENIAC были Дж. Моучли и Дж. Эккерт

История создания ЭВМ (1 поколение)
1946 г. статья: «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства»

Принципы устройства и работы ЭВМ

Первые отечественные ЭВМ
В 1950 в Киевском институте электротехники была создана МЭСМ – малая электронная счетная машина.

Компьютерная программа — последовательность инструкций (алгоритмов), предназначенная для исполнения устройством управления вычислительной машины, использующая её ресурсы для решения поставленных задач.
Архитектура программы — это структура программы или вычислительной системы, определяющая ее работу на самом высоком концептуальном уровне, включая аппаратные и программные компоненты, видимые снаружи свойства этих компонентов, отношения между ними, а также документирование системы.
Интерфейс – это комплекс средств, предназначенных для взаимодействия двух систем друг с другом. В качестве таких систем может выступать что угодно, включая людей и искусственный интеллект. Слово «интерфейс» позаимствовано из английского языка: interface означает «место соприкосновения».
Несколько важных определений

Еще в 1947 году были изобретены транзисторы. В конце 50-х гг. они пришли на смену энергозатратным и хрупким лампам.
Компьютеры, получившие эти новые детали, позже были признаны моделями второго поколения.
Главное новшество заключалось в том, что печатные платы и транзисторы позволили значительно уменьшить размеры компьютеров, отчего те стали гораздо практичнее и удобнее.
Такой к примеру, была модель IBM 650.
Но даже транзисторы не разрешили еще одной важной проблемы. Компьютеры по-прежнему были крайне дорогими, из-за чего они производились только на заказ для университетов, крупных корпораций или правительств.
Второе поколение ЭВМ

Программное обеспечение (или программа (software) – это набор команд, управляющих работой компьютера и сопутствующее документальное сопровождение.
Функции программного обеспечения:
1. Управление компьютерными ресурсами субъекта (физического или ЮЛ);
2. Обеспечение пользователя всеми инструментами, необходимыми для извлечения пользы из этих ресурсов;
3. Выполнение роли посредника между пользователем и хранимой информацией.
Задача (problem, task) — проблема, подлежащая решению.
Приложение (application) — программная реализация на компьютере ре­шения задачи.
Пользователь - человек, который использует {автоматизированную} систему либо сеть для решения стоящих перед ним задач.
Несколько важных определений

Третье поколение ЭВМ
В 1959 году были изобретены интегральные схемы

Четвёртое поколение ЭВМ
В 1971 году разработчики Intel выпустили на рынок первый в истории микропроцессор Intel 4004.

Важные определения
Интегральная {микро}схема (ИС) — микроэлектронное изделие (т. е. изделие с высокой степенью миниатюризации), выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигнала и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов) и (или) кристаллов, которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматривается как единое целое.
Микропроцессор — это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока компьютера — процессора.
Компьютер (от английского computer — вычислитель) – это программируемое электронно-вычислительное устройство, предназначенное для хранения и передачи информации, а также обработки данных. То есть компьютер представляет собой комплекс программно-управляемых электронных устройств.
Термин «персональный компьютер» - синоним аббревиатуры «ЭВМ» (электронная вычислительная машина). Когда появились персональные компьютеры, термин ЭВМ вскоре вышел из употребления, будучи замененным термином «компьютер», «PC» или «ПК».
Вывод: ПК — это микроЭВМ с «дружественным» к пользователю аппаратным и программным обеспечением.

Основные определения программирования
Процесс создания программ можно представить как последовательность действий:
Постановка задачи (problem definition) — это точная формулировка реше­ния задачи на компьютере с описанием входной и выходной информации.
Алгоритм — система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования допустимых исходных данных (входной информа­ции) в желаемый результат (выходную информацию) за конечное число шагов.
Программирование (programming) — теоретическая и практическая дея­тельность, связанная с созданием программ.
Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.

Группы языков программирования
Среди всех языков можно выделить три основные подгруппы:
машинные (языки программирования низкого уровня);
машинно-ориентированные (ассемблеры);
машинно-независимые (высокого уровня).

1. Была рассмотрена история возникновения и развития ЭВМ (эволюция от счетно-перфорационных машин до ПК);
2. Были рассмотрены принципы устройства и работы ЭВМ;
3. Были даны общие определения курса (компьютер, программа, программирование, языки программирования);
4. Была рассмотрена история развития языков программирования.
Основные выводы: