Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
red54;;;;Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
"Средняя общеобразовательная школа №39"
Реферат по информатики и ИКТ
"История развития компьютерной техники"
Работу подготовил:
ученик 11 класса
Ебанидов Евгений
Проверил:
учитель информатики и ИКТ
Артищева О.Л
Астрахань 2014
Человеческое общество по мере своего развития овладевало не только веществом и энергией, но и информацией. С появлением и массовым распространение компьютеров человек получил мощное средство для эффективного использования информационных ресурсов, для усиления своей интеллектуальной деятельности. С этого момента (середина XX века) начался переход от индустриального общества к обществу информационному, в котором главным ресурсом становится информация.
Возможность использования членами общества полной, своевременной и достоверной информации в значительной мере зависит от степени развития и освоения новых информационных технологий, основой которых являются компьютеры. Рассмотрим основные вехи в истории их развития.Начало эпохи ЭВМ
Первая ЭВМ2 ENIAC была создана в конце 1945 г. в США. Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были сформулированы в 1946 г. американским математиком Джоном фон Нейманом. Они получили название архитектуры фон Неймана.
В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой фон Неймана –английская машина EDSAC. Годом позже появилась американская ЭВМ EDVAC. В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ —малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев.
Серийное производство ЭВМ началось в 50-х годах XX века.Электронно-вычислительную технику принято делить на поколения, связанные со сменой элементной базы. Кроме того, машины разных поколений различаются логической архитектурой и программным обеспечением, быстродействием, оперативной памятью, способом ввода и вывода информации и т.д.
Первое поколение ЭВМ —ламповые машины 50-х годов. Скорость счета самых быстрых машин первого поколения доходила до 20 тысяч операций в секунду. Для ввода программ и данных использовались перфоленты и перфокарты. Поскольку внутренняя память этих машин была невелика (могла вместить в себя несколько тысяч чисел и команд программы), то они, главным образом, использовались для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов данных. Это были довольно громоздкие сооружения, содержавшие в себе тысячи ламп, занимавшие иногда сотни квадратных метров, потреблявшие электроэнергию в сотни киловатт. Программы для таких машин составлялись на языках машинных команд, поэтому программирование в те времена было доступно немногим.
В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор. В 60-х годах транзисторы стали 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 (это связано 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. Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться, главным образом среди людей с высшим образованием.
Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе —интегральных схемах: на маленькой пластине из полупроводникового материала, площадью менее 1 см2 монтировались сложные электронные схемы. Их назвали интегральными схемами (ИС). Первые ИС содержали в себе десятки, затем —сотни элементов (транзисторов, сопротивлений и др.). Когда степень интеграции (количество элементов) приблизилась к тысяче, их стали называть большими интегральными схемами —БИС; затем появились сверхбольшие интегральные схемы —СБИС. ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов, когда американская фирма IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360. В Советском Союзе в 70-х годах начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ). Переход к третьему поколению связан 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. Широко используются 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 управления (АСУ). В 70-е годы получила мощное развитие линия малых (мини) ЭВМ.
Очередное революционное событие в электронике произошло в 1971 году, когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора. Микропроцессор —это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока компьютера —процессора. Первоначально микропроцессоры стали встраивать в различные технические устройства: станки, автомобили, самолеты. Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода, внешней памяти, получили новый тип компьютера: микроЭВМ. МикроЭВМ относятся к машинам четвертого поколения. Существенным отличием микроЭВМ от своих предшественников являются их малые габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна. Это первый тип компьютеров, который появился в розничной продаже.
Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные компьютеры (ПК). Первый ПК появился на свет в 1976 году в США. 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). Появление и распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания. 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 человеческой деятельности.
Другая линия в развитии ЭВМ четвертого поколения, это —суперкомпьютер. Машины этого класса имеют быстродействие сотни миллионов и миллиарды операций в секунду. Суперкомпьютер –это многопроцессорный вычислительный комплекс.
Разработки в области вычислительной техники продолжаются. ЭВМ пятого поколения —это машины недалекого будущего. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень. В них будет возможным ввод с голоса, голосовое общение, машинное «зрение», машинное «осязание».
Машины пятого поколения —это реализованный искусственный интеллект.
Сергей Алексеевич Лебедев –действительный член АН СССР и АН УССР, лауреат Ленинской и Государственных премий, Герой Социалистического труда, главный конструктор первой в СССР и Европе электронной вычислительной машины БЭСМ и целого ряда других суперЭВМ. Один из инициаторов становления специальности «Вычислительная техника» в Московском энергетическом институте.
Сергей Алексеевич Лебедев родился 2 ноября 1902 года в Нижнем Новгороде. Мать Анастасия Петровна (в девичестве Маврина) покинула богатое дворянское имение, чтобы стать преподавателем в учебном заведении для девочек из бедных семей. Алексей Иванович Лебедев, отец Сергея, работал на ткацкой фабрике.
В 1921 году он экстерном сдал экзамены за среднюю школу и поступил в МВТУ на электротехнический факультет. Начало инженерной и научной деятельности С.А.Лебедева совпало с осуществлением плана ГОЭЛРО - плана по электрификации страны. По ходу работы С.А.Лебедеву пришлось столкнуться с необходимостью быстрого моделирования сложных систем и большим количеством трудоемких вычислений.
В 45 лет С.А.Лебедев, будучи уже известным ученым в области электроэнергетики, переключается полностью на новое для него направление - вычислительную технику. В Институте электротехники АН УССР он организовал первый в стране научный семинар, на базе которого была создана лаборатория по разработке ЭВМ, названной МЭСМ (Малая электронная счетная машина). Она стала первой ЭВМ, созданной в России.
Аналитическая машина Чарльза Бэббиджа
Ранее изобретенные компьютеры были экспериментальными вариантами, да и сам ENIAC поначалу именовался "электронным вычислителем". До него была аналитическая машина Бэббиджа, еще ранее –арифмометр Кальмара, устройство Блеза Паскаля, машина Лейбница. Последние три являлись скорее калькуляторами, в отличие от изобретения Бэббиджа, которое можно назвать полноценным компьютером, а самого ученого –изобретателем прообраза современного компьютера.
Решая проблему автоматизации своего труда, ученый разработал аналитическую машину, но построить ее не удалось по причине того, что его идеи значительно опережали технологические возможности того времени. Машину составляли основные компоненты, используемые в современных компьютерах. Когда в 1991 году по его чертежам были сконструированы машина и принтер, они отлично заработали. Это наглядно демонстрирует тот факт, что компьютерная эпоха могла бы начаться раньше на целое столетие.
Electronic Numerical Integrator (ENIAC)
Первым реально работающим компьютером все же считается ENIAC. Его разрабатывала группа ученых-кибернетиков для военных нужд и использования при обсчете артиллерийских и авиационных баллистических таблиц. ENIAC был создан для решения важной и серьезной по тем временам задачи –увеличения мощности и производительности "вычислительного армейского ресурса", которого катастрофически не хватало, так как он состоял преимущественно из людей. Несколькими годами позже, разработанный учеными-кибернетиками, ENIAC, применялся при проектировании водородной бомбы и для исследований излучений из космоса.
Кто изобрел первый персональный компьютер?
Все вышеописанное является предысторией современного персонального компьютера, создание которого никто специально не планировал. Он появился в 1976 году в мастерской гаража, в которой трудились предприимчивые двадцатилетние американцы без специального образования. Их звали Стив Джобс и Стефан Возняк. Этими ребятами был создан первый маленький "Apple" ("Яблоко"), используемый для видеоигр, но уже обладающий возможностями программирования. Позже Джобс создал компанию "Apple computer", запустившей массовое производство персональных компьютеров и прославившей имя ее создателя.
Первый советский компьютер
Однозначно ответить на вопрос, кто изобрел компьютер, оказалось не так-то просто. Есть версия и подтверждающие ее свидетельства, что создателем первого персонального компьютера был советский конструктор из Омска Арсений Анатольевич Горохов, который создал свое детище в 1968 году, то есть на несколько лет раньше американцев. Изобретение именовалось "программирующим прибором", включало системный блок с жестким диском, памятью, материнской платой, видеокартой и всей остальной начинкой, а также монитор. Отсутствовала только мышь.
К сожалению, изготовление промышленного образца своевременно не было финансировано, и творческая мысль реализовалась далеко за пределами нашей страны. Кроме компьютера, Горохов разработал еще и графопостроитель, то есть плоттер, который по официальным данным также считается чужим изобретением. У изобретателя есть еще 20 авторских свидетельств, представляющих огромный интерес для наших современников.
|
Характеристики |
Поколения |
ЭВМ |
||
|
I |
II |
III |
IV |
|
|
Годы применения |
-1958 |
-1967 |
-1973 |
-1982 |
|
Элементная база |
Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы –диоды и триоды. |
Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы |
Элементная база ЭВМ –малые интегральные схемы (МИС), содержавшие на одной пластинке сотни или тысячи транзисторов |
Элементная база ЭВМ –большие интегральные схемы (БИС) |
|
Размеры |
ЭВМ первого поколения были значительных размеров |
Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность |
занимаемая площадь и масса уменьшились |
Размеры и масса уменьшилась |
|
Кол-во ЭВМ в мире |
||||
|
Быстродействие |
Быстродействие их не превышало 2–тысячи операций в секунду |
Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ |
Быстродействие увеличилось |
увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что привело к увеличению быстродействия ЭВМ |
|
Объем оперативной памяти |
емкость оперативной памяти –кб или 2048 машинных слов (1 кб = 1024) длиной 48 двоичных знаков. |
Объем оперативной памяти уменьшился |
||
|
Типичные модели |
МЭСМ, БЭСМ-1, М-1, М-2, М-З, «Стрела», Минск-1, Урал-1, Урал-2, Урал-3, М-20, «Сетунь», БЭСМ-2, «Раздан» |
«Наири», МИР-2 |
СМ-1420 |
|
|
Носитель информации |
http://edu.dvgups.ru/METDOC/ITS/IZISK/INFORMAT/METOD/3/frame/2.htm
http://informat444.narod.ru/museum/1_17_109.htm
http://statusim.ru/kogda-i-kem-byl-razrabotan-pervyj-massovyj-personalnyj-massovyj-kompyuter.html
2 Электронная вычислительная машина