Содержание
- 2. Счетные устройства Исторически сложилось так, что в разных странах возникли собственные денежные единицы, меры веса, длины,
- 3. Счётно-решающие средства до появления ЭВМ Одним из первых устройств (V—VI вв. до н. э.), облегчающих вычисления,
- 4. Модель счетного устройства Леонардо да Винчи В 30-х годах 17 столетия в национальной библиотеке Мадрида были
- 5. Блез Паскаль В начале XVII столетия, когда математика стала играть ключевую роль в науке, всё острее
- 6. СТУПЕНЧАТЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ Готфрида Вильгейма Лейбница СТУПЕНЧАТЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ (1673 год). Немецкий философ, математик, физик Готфрид Вильгейм Лейбниц
- 7. Линейка Уатта Линейка Уатта - первая универсальная логарифмическая линейка, пригодная для выполнения любых инженерных расчетов, была
- 8. Перфокарты В 1799 г. во Франции Жозеф Мари Жакард (1752-1834) изобрел ткацкий станок, в котором для
- 9. Чарльз Бебидж Изобретателем первой вычислительной машины, предложившим в 1823 г. структуру автоматического вычислителя, считается английский математик
- 10. Вычислительные машины Бебиджа В 1812 году Чарльз Бэббидж начал работу над созданием, так называемой «разностной» машины,
- 11. Ада Лавлейс В 1842 году в Женеве была опубликована небольшая рукопись итальянского военного инженера Л.Ф. Менабреа
- 12. После Бэббиджа значительный вклад в развитие техники автоматизации счёта внёс американский изобретатель Г. Холлерит, который в
- 13. Конрад Цузе Первым создателем автоматической вычислительной машины считается немецкий учёный К. Цузе. Работы им начаты в
- 14. Электронно-вакуумной лампы Появление электронно-вакуумной лампы и изучение ее свойств позволили претворить в реальность идею создания вычислительной
- 15. Первая ЭВМ ENIAC В 1942 году профессор электротехнической школы Мура Пенсильванского университета Д. Маучли представил проект
- 16. Джон фон Нейман С точки зрения архитектуры ЭВМ с хранимой в памяти программой революционными были идеи
- 17. В 1945 г. Англия приступила к созданию первой машины с неймовским типом памяти. Работа была возглавлена
- 18. С.Лебедев, внес большой вклад в развитие ЭВМ в СССР. С.Лебедев, внес большой вклад в развитие ЭВМ
- 19. В настоящее время насчитываются пять поколения ЭВМ, причем компьютеры четвертого и пятого поколений отличаются от предшествующих
- 20. Возможности ПК определяются характеристиками его функциональных блоков. Замена одних блоков на другие в настоящее время не
- 21. Первое поколение (до 1946—начало 50-х годов). Элементной базой служат электронно-вакуумные лампы. Их и сейчас еще применяют
- 22. Второе поколение (середина 50-х—середина 60-х годов В качестве элементной базы используют активные элементы—полупроводниковые приборы (транзисторы, диоды),
- 23. Третье поколение (с середины 60-х—до середины 70-х годов) В качестве элементной базы используются интегральные схемы. Интегральная
- 24. Четвертое поколение (с середины 70-х годов) ЭВМ создают на основе больших интегральных схем (БИС) со степенью
- 25. Пятое поколение (с середины 80-х годов, 90-е годы). Началась разработка интеллектуальных компьютеров, пока не увенчавшаяся успехом.
- 27. Скачать презентацию
Счетные устройства
Исторически сложилось так, что в разных странах возникли собственные денежные
Счетные устройства
Исторически сложилось так, что в разных странах возникли собственные денежные
История вычислений уходит глубокими корнями в даль веков так же, как и развитие человечества. Накопление запасов, делёж добычи, обмен — все подобные действия связаны со счётом. Для подсчёта люди использовали собственные пальцы, камешки, палочки и узелки. Потребность в поиске решений всё более и более сложных и сложных задач и, как следствие, все более сложных и длительных вычислений, поставила человека перед необходимостью находить способы, изобретать приспособления, которые могли бы ему в этом помочь.
Счётно-решающие средства до появления ЭВМ
Одним из первых устройств (V—VI вв.
Счётно-решающие средства до появления ЭВМ
Одним из первых устройств (V—VI вв.
В Греции абак существовал уже в V веке до н. э., у японцев он назывался «серобян», у китайцев — «суанпан».
В Древней Руси при счёте применялось устройство, похожее на абак, называемое «русский шот». В XVII веке этот прибор уже обрёл вид привычных русских счёт.
Модель счетного устройства Леонардо да Винчи
В 30-х годах 17 столетия в
Модель счетного устройства Леонардо да Винчи
В 30-х годах 17 столетия в
В рекламных целях оно было воспроизведено фирмой IBM и оказалось вполне работоспособным.
Блез Паскаль
В начале XVII столетия, когда математика стала играть ключевую роль
Блез Паскаль
В начале XVII столетия, когда математика стала играть ключевую роль
СТУПЕНЧАТЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ Готфрида Вильгейма Лейбница
СТУПЕНЧАТЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ (1673 год). Немецкий философ, математик,
СТУПЕНЧАТЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ Готфрида Вильгейма Лейбница
СТУПЕНЧАТЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ (1673 год). Немецкий философ, математик,
Линейка Уатта
Линейка Уатта - первая универсальная логарифмическая линейка, пригодная для
Линейка Уатта
Линейка Уатта - первая универсальная логарифмическая линейка, пригодная для
Перфокарты
В 1799 г. во Франции Жозеф Мари Жакард (1752-1834) изобрел ткацкий
Перфокарты
В 1799 г. во Франции Жозеф Мари Жакард (1752-1834) изобрел ткацкий
Чарльз Бебидж
Изобретателем первой вычислительной машины, предложившим в 1823 г. структуру автоматического
Чарльз Бебидж
Изобретателем первой вычислительной машины, предложившим в 1823 г. структуру автоматического
Кажется удивительным, что, несмотря на существенное отличие техники сегодняшнего дня от техники середины XIX века, неизменными оказались идеи, заложенные в основу работы самого совершенного электронного устройства—ЭВМ.
Это обстоятельство можно объяснить тем, что компьютер создается как универсальное средство для обработки информации без ориентации на решение конкретной задачи.
Вычислительные машины Бебиджа
В 1812 году Чарльз Бэббидж начал работу над созданием,
Вычислительные машины Бебиджа
В 1812 году Чарльз Бэббидж начал работу над созданием,
В 1834 году Бэббидж приступил к созданию «аналитической» машины. Его проект содержал более 2000 чертежей различных узлов. Машина Бэббиджа предполагалась как чисто механическое устройство с паровым приводом. Она состояла из хранилища для чисел («склад»), устройства для производства арифметических действий над числами (Бэббидж назвал его «фабрикой») и устройства, управляющего операциями машины в нужной последовательности, включая перенос чисел из одного места в другое; были предусмотрены средства для ввода и вывода чисел. Бэббидж работал над созданием своей машины до конца своей жизни (он умер в 1871 году), успев сделать лишь некоторые узлы своей машины, которая оказалась слишком сложной для того уровня развития техники.
Ада Лавлейс
В 1842 году в Женеве была опубликована небольшая рукопись итальянского
Ада Лавлейс
В 1842 году в Женеве была опубликована небольшая рукопись итальянского
Ада Лавлейс
После Бэббиджа значительный вклад в развитие техники автоматизации счёта внёс американский
После Бэббиджа значительный вклад в развитие техники автоматизации счёта внёс американский
Конрад Цузе
Первым создателем автоматической вычислительной машины считается немецкий учёный К. Цузе.
Конрад Цузе
Первым создателем автоматической вычислительной машины считается немецкий учёный К. Цузе.
Электронно-вакуумной лампы
Появление электронно-вакуумной лампы и изучение ее свойств позволили претворить в
Электронно-вакуумной лампы
Появление электронно-вакуумной лампы и изучение ее свойств позволили претворить в
Этот момент явился точкой отсчета пути, по которому пошло развитие ЭВМ.
Развитие ЭВМ определялось развитием электроники, появлением новых элементов и принципов действия, т. е. развитием элементной базы.
Первая ЭВМ ENIAC
В 1942 году профессор электротехнической школы Мура Пенсильванского
Первая ЭВМ ENIAC
В 1942 году профессор электротехнической школы Мура Пенсильванского
Около года проект пролежал без движения, пока им не заинтересовалась Баллистическая исследовательская лаборатория армии США. В 1943 году под руководством Д. Маучли и Д. Эккерта были начаты работы по созданию ENIAC, демонстрация состоялась 15 февраля 1946 года. Новая машина имела «впечатляющие» параметры: 18000 электронных ламп, площадь 90 × 15 м2, весила 30 т и потребляла 150 кВт. ENIAC работала с тактовой частотой 100 кГц и выполняла сложение за 0,2 мс, а умножение — за 2,8 мс, что было на три порядка быстрее, чем это могли делать релейные машины. По своей структуре ЭВМ ENIAC напоминала механические вычислительные машины.
Джон фон Нейман
С точки зрения архитектуры ЭВМ с хранимой в памяти
Джон фон Нейман
С точки зрения архитектуры ЭВМ с хранимой в памяти
Вот как представлял фон Нейман свою ЭВМ:
Машина должна состоять из основных органов: орган арифметики, памяти, управления и связи с оператором, чтобы машина не зависела от оператора.
Она должна запоминать не только цифровую информацию, но и команды, управляющие программой, которая должна проводить операции над числами.
ЭВМ должна различать числовой код команды от числового кода числа.
У машины должен быть управляющий орган для выполнения команд, хранящихся в памяти.
В ней также должен быть арифметический орган для выполнения арифметических действий.
И, наконец, в её состав должен входить орган ввода-вывода.
В 1945 г. Англия приступила к созданию первой машины с неймовским
В 1945 г. Англия приступила к созданию первой машины с неймовским
Другая группа во главе с М. Уилксом 6 мая 1949 года произвела первые расчёты машине того же типа — EDSAC.
Вскоре были построены ещё машины EDVAC (1950 г.), BINAC и SEAC.
В ноябре месяце того же года в Киевской лаборатории моделирования и вычислительной техники Института электротехники АН УССР под руководством академика С. А. Лебедева была создана первая советская ЭВМ — МЭСМ. МЭСМ была принципиально новой машиной, так как профессор Лебедев применил принцип параллельной обработки слов.
«Марк-1»
EDVAC
С.Лебедев,
внес большой вклад
в развитие ЭВМ в СССР.
С.Лебедев,
внес
С.Лебедев,
внес большой вклад
в развитие ЭВМ в СССР.
С.Лебедев, внес
МЭСМ 1951 г.
Легендарная БЭСМ-6, 1965 г.
В настоящее время насчитываются пять поколения ЭВМ, причем компьютеры четвертого и
В настоящее время насчитываются пять поколения ЭВМ, причем компьютеры четвертого и
Достоинствами ПК являются:
– малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя;
– автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;
- гибкость архитектуры, которая обеспечивает ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;
– "дружественность" операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая возможность работы с ней пользователя без профессиональной специальной подготовки;
- высокая надежность работы (более 5 тыс. часов наработки на отказ).
Возможности ПК определяются характеристиками его функциональных блоков. Замена одних блоков на
Возможности ПК определяются характеристиками его функциональных блоков. Замена одних блоков на
Под поколением ЭВМ понимают все типы и модели ЭВМ, разработанные различными конструкторскими коллективами, но построенные на одних и тех же научных и технических принципах. Появление каждого нового поколения определялось тем, что появлялись новые электронные элементы, технология изготовления которых принципиально отличалась от предыдущего поколения. Приведем краткую характеристику каждого поколения.
Первое поколение (до 1946—начало 50-х годов).
Элементной базой служат электронно-вакуумные лампы.
Первое поколение (до 1946—начало 50-х годов).
Элементной базой служат электронно-вакуумные лампы.
Первая отечественная ЭВМ—МЭСМ (малая электронная счетная машина) создана в 1951 г. под руководством акад. С. А. Лебедева.
Приведем характеристику ЭВМ первого поколения.
Габариты: ЭВМ выполнены в виде громадных шкафов и занимают специальный машинный зал.
Быстродействие ЭВМ 10—20 тыс. операций в секунду.
3. Эксплуатация их очень сложна вследствие низкой надежности из-за частого выхода ламп из строя. Постоянно существовала опасность перегрева ЭВМ.
4. Программирование—трудоемкий процесс, диктующий необходимость знания всех команд ЭВМ и ее структуры; причем требовалась непосредственная работа математика программиста за пультом.
5. Структура ЭВМ построена по жесткому принципу—каждой команде соответствует своя логическая схема, выполненная на электронных лампах.
Второе поколение (середина 50-х—середина 60-х годов
В качестве элементной базы используют активные
Второе поколение (середина 50-х—середина 60-х годов
В качестве элементной базы используют активные
Схема соединения полупроводниковых и пассивных элементов выполнялась в виде печатной платы. Печатная плата - это пластина из изоляционного материала, например гетинакса, на которую специальная технология фотомонтажа позволяла наносить токопроводящий материал. На печатной плате имелись специальные гнезда для закрепления элементной базы.
Формально полупроводниковые элементы заменили электронно-вакуумные лампы. Однако это повлияло на все характеристики и возможности ЭВМ, процесс изготовления, габариты, надежность, быстродействие, условия эксплуатации и т. д. Первой полупроводниковой ЭВМ была модель RCA-501 (1959 г., США). В Советском Союзе к этому поколению ЭВМ относятся «Стретч», «Минск 2», «Минск 22», «Минск 32», БЭСМ-2, БЭСМ-4, БЭСМ-6 и др. Наиболее совершенная ЭВМ—БЭСМ-6 используется и по сей день. Ее быстродействие 1 млн. операций в секунду, количество транзисторов — 60 тыс., диодов -200 тыс.
Охарактеризуем ЭВМ второго поколения.
1. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек чуть выше человеческого роста. Требуется машинный зал.
2. Быстродействие—сотни тысяч-1 млн. операций в секунду.
3. Эксплуатация упростилась, увеличилась надежность, нет перегрева ЭВМ. При выходе из строя нескольких элементов заменяют целиком плату.
4. Программирование существенно изменилось, так как появились более совершенные алгоритмические языки. Не требовалось присутствия программистов в зале, там работали специально обученные операторы. Решение задач производится в пакетном режиме, т. е. все программы вводятся в ЭВМ подряд друг за другом.
5. Произошли изменения в структуре ЭВМ. Вместо жесткого принципа управления появился микропрограммный способ управления. Кроме того, организуется совмещение во времени работы разных устройств; например, одновременно с процессором работает устройство ввода-вывода с магнитной ленты.
Третье поколение (с середины 60-х—до середины 70-х годов)
В качестве элементной базы
Третье поколение (с середины 60-х—до середины 70-х годов)
В качестве элементной базы
Первая ЭВМ на интегральных схемах американской фирмы IBM—IBM-360 (1965 г.). Названия всех компьютеров этой серии начинаются с IBM.
Семейство больших ЭВМ образуют ЕС ЭВМ (единую систему), например ЕС-1022, ЕС-1035, ЕС-1060, семейство малых ЭВМ—СМ ЭВМ (систему малых) СМ-2, СМ-З, СМ-4, СМ-1420. В настоящее время эти ЭВМ широко используются. Любой вычислительный центр оснащен ЕС ЭВМ.
Охарактеризуем ЭВМ третьего поколения.
1. Габариты: внешнее оформление ЕС ЭВМ схоже с ЭВМ второго поколения, нужен машинный зал. Внешнее оформление малых ЭВМ—это в основном две стойки приблизительно 1,5 человеческих роста, дисплей. СМ ЭВМ устанавливают в любом месте, не требуется специального помещения.
2. Быстродействие—сотни тысяч - миллионы операций в секунду.
3. Изменился характер эксплуатации. Более оперативно проводится ремонт неисправных элементов, однако из-за большой сложности системной организации требуется при поиске неисправностей привлекать высококвалифицированных специалистов.
4. Технология программирования и решения задач на ЭВМ похожа на аналогичный процесс применительно к ЭВМ предыдущего поколения. Дисплеи позволили более оперативно взаимодействовать с ЭВМ.
5. В структуре произошли изменения. Наряду с микропрограммным способом управления используют принципы модульности, магистральности. Увеличились объемы памяти. В качестве внешней памяти вместо магнитного барабана применяют магнитные диски. Появились дисплеи, графопостроители.
Четвертое поколение (с середины 70-х годов)
ЭВМ создают на основе больших интегральных
Четвертое поколение (с середины 70-х годов)
ЭВМ создают на основе больших интегральных
ЭВМ четвертого поколения развиваются в двух направлениях.
Первое направление—создание многопроцессорных вычислительных систем с быстродействием десятки - сотни миллионов операций в секунду. К таким системам можно отнести В-7700 фирмы «Бэрроуз», «Иллиак IV», созданный в Иллинойсском университете, «Эльбрус 2», разработанный в Советском Союзе.
Второе направление—создание дешевых и компактных микроЭВМ и персональных ЭВМ, а на их базе — вычислительных сетей. Вычислительные сети—это совокупность нескольких удаленных друг от друга ЭВМ, соединенных между собой специальной линией связи для обмена информацией и решения совместных задач.
Впервые персональная ЭВМ Micral появилась в 1973 г. во Франции. В 1973 г. во Франции была создана первая персональная ЭВМ, которая была воспринята как дорогостоящая игрушка. Однако к 1978 г. фирмы Ар1е Computer, Commodor Business Machines начали массовый выпуск персональных ЭВМ, получивших повсеместно название - персональные компьютеры (ПК).
Успех фирмы Aple в производстве ПК заставил фирму IBM всерьез заняться ПК и в 1981 г. появились первые IВМ РС. Таким образом на современном этапе лидером в производстве персональных ЭВМ является фирма IBM. Ее компьютеры IBM PC, а впоследствии IBM PC XT являются наиболее совершенными моделями.
Разработка оказалась настолько удачной, что вскоре более 50 компаний приступили к выпуску IBM PC- совместимых (т. е. имеющих ту же архитектуру и систему команд) компьютеров.
Пятое поколение (с середины 80-х годов, 90-е годы).
Началась разработка интеллектуальных
Пятое поколение (с середины 80-х годов, 90-е годы).
Началась разработка интеллектуальных
Шестое поколение и последующие поколения.
Оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и Нероновой структурой – с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.