Счетные устройства до XVII в.
Абак – наиболее раннее счетное устройство, представляющее собой глиняную пластину, на которой отведены места (колонки или строчки) для размещения разрядов чисел и имеется возможность набирать числа с помощью камешков, жетонов и т.п. Появление абака относят к четвертому тысячелетию до н.э.
В России в ХVI – XVII веках были изобретены русские счеты, которые вышли из обихода не так давно. Счетные устройства от начала XVII в. до конца XIX в.
Наиболее известными средствами счета и вычислений были механические устройства, которые выполняли арифметические действия и могли хранить текущий результат. Для долговременного хранения результатов применялся любой писчий материал. В первых машинах процесс счета был последовательный, пооперационный.
В начале XVII в. итальянский художник-механик-архитектор Леонардо да Винчи дал эскиз тринадцатиразрядного суммирующего устройства на зубчатых колесах. В целях рекламы фирма IBM в 80-с годы по эскизам да Винчи построила действующую машину.
В 1623 г. профессор кафедры восточных языков университета Тьюбингена (Германия) В. Шиккард построил первую механическую машину, выполняющую сложение и вычита¬ние.
В 1642 - 1645 гг. французский ученый Блез Паскаль создал первую модель механической вычислительной машины, выполняющей арифметические операции и ставшую первым серийно выпускаемым механическим калькулятором.
В 1670 - 1710 гг. немецкий ученый Г. Лейбниц разработал и построил механи-ческую машину (калькулятор) для выполнения арифметических действий. Он так-же предложил возможность представления любых чисел двоичными цифрами.
В 1804 г. французский изобретатель Ж. Жаккар впервые использовал перфокарты для управления ткацкими станками.
В 1833 - 1871 гг. английский ученый Чарлз Бэббидж разработал проект «аналитической машины», которая имела все основные узлы современной ЭВМ: «склад» (память), «мельницу» (арифметическое устройство) и «управление» (уст-ройство управления). Здесь впервые был реализован принцип разделения информации на команды и данные. Ч. Беббидж сформулировал идею хранимой программы, состоящую в том, что машина должна сначала получить от человека всю последовательность необходимых вычислений (команд), а затем уже производить вычисления и выдавать результат без вмешательства человека, то есть автоматически. Данные вводились с помощью блоков шестерен. Команды вводились с помощью перфокарт. Вместе с Ч. Бэббиджем работала создательница первых программ для вычис¬лительных машин графиня Огаста Ада Лавлейс(1815-1852), дочь известного поэта лорда Байрона, и которую считают самым первым в мире программистом.
В 1878 - 1881 гг. русский ученый П.Л. Чебышев создает арифметическую машину с непрерывной передачей десятков.
В конце 80-х годов массовое производство счетных машин, названных арифмометрами, было налажено в Германии.
В 90-х годах XIX в. в Петербурге началось серийное производство арифмо-метров, сконструированных В. Однером. Они стали выпускаться во всем мире и дожили до начала второй половины XX в. Электромеханические счетные машины
Применение электрической энергии в счетных машинах привело к появлению нового типа машин - счетно-аналитических. Первой такой машиной был табулятор Г. Голлерита (США), созданный в 1888 г. Результаты расчетов и анализа табулятор выдавал в виде специальных таблиц. В СССР производство электрических счетно-аналитических машин для экономических расчетов было начато в 1935 г.
Электронные вычислительные машины
ЭВМ (computer) - комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач. Поколения современных ЭВМ
Развитие современных ЭВМ прошло несколько этапов, связанных с поколениями ЭВМ. Каждое поколение отличается элементной базой, архитектурой ЭВМ, областью применения, интерфейсами, программными средствами решения задач.
ЭВМ первого поколения (first-generation computer). Появлению первых ЭВМ предшествовал ряд открытий и фундаменталь¬ных исследований: изобретение двух – и трехэлектродных электронных приборов (диода для выпрямления электрических колебаний и триода для усиления электрических колебаний), электроннолучевой трубки, лампового триггера (устройство с двумя устойчивыми состояниями) - основной логический элемент ЭВМ. ЭВМ первого поколения производились с середины 40-х до середины 50-х го-дов. Элементной базой ЭВМ являлись электронные лампы. ЭВМ обладали малым быстродействием и объемом памяти, неразвитой операционной системой. Использовались, в основном, для научных рас¬четов. Взаимодействие с ЭВМ осуществлялось с помощью ручного управления устройствами. Программирование осуществлялось на языке машины, алфавит которого состоял из двух знаков – «0» и «1».
В 1945 г. была построена первая действующую ЭВМ ENIAC.
В 1947-1950 гг. группа инженеров под руководством академика С.А.Лебедева разработала первую в СССР малую электронную счетную машину (МЭСМ).
В 1949 г. в Англии была создана первая ЭВМ с хранимой программой EDSAK.
В начале 50-х годов в нескольких странах начинается серийный выпуск ЭВМ 1-го поколения, основной элементной базой которых были электронные лампы. ОЗУ строились на ртутных линиях задержки, ЭЛТ и позднее на ферритовых коль-цах.
В СССР, в Москве и Ульяновске, начинают выпускаться большая электрон-ная счетная машина БЭСМ - 1, БЭСМ - 2 (С.А. Лебедев) и самая быстродействую-щая в Европе ЭВМ того времени М - 20 (С.А. Лебедев и Ю. А. Базилевский).
В Пензе - «Урал» (Б.И. Рамеев), в Минске - «Минск-1, «Минск-14» (В.В. Пржиялковский), в Киеве - «Киев» (В.М. Глушков), в Ереване - «Раздан» (Ф.Т.Саркисян). ЭВМ второго поколения (second-generation computer). ЭВМ этого поколения производились с середины 50-х до середины 60-х годов. Основу ЭВМ составлял полупроводниковый транзистор, сконструированный в 1948 г. группой американских физиков.
В 1954 - 1957 гг. в США создастся первая ЭВМ на транзисторах NCR 304.
В начале 60-х годов в СССР было освоено серийное производство ЭВМ 2-го поколения на транзисторах: М-220, БЭСМ-3, БЭСМ-4, «Урал-11», «Урал-14», «Урал-16», «Минск-22», «Минск-32», «Раздан-2», «Раздан-3», «Днепр-1», «Днепр-3» и др.
В 1966 г. в СССР была введена в эксплуатацию быстродействующая ЭВМ БЭСМ-6 (С.А.Лебедев), которая производилась до 1988г. Большое быстродействие БЭСМ-6 обусловили мультипрограммный режим работы и конвейерная процедура обработки данных, которые в настоящее время используются во многих современных ЭВМ.
ЭВМ 2-го поколения имели изменяемый состав внешних устройств, использовали языки программирования высокого уровня и принцип библиотечных программ. Для управления вычислительным процессом применяются операционные системы.
ЭВМ третьего поколения (third-generation computer). Элементной базой ЭВМ данного поколения ЭВМ являются интегральные схемы (ИС), производство которых в 1961г. начала фирма Intel (США).
Характерными признаками ЭВМ являются развитая конфигурация внешних устройств с использованием стандартных средств сопряжения, высокое быстродействие и большой объем основной и внешней памяти, развитая операционная система, обеспечивающая работу в мультипрограммном режиме. На основе ЭВМ 3- о поколения создавались многопроцессорные, многомашинные и многоканальные вычислительные комплексы. ЭВМ применялись для решения широкого круга задач автоматизации управления, конструирования и планирования. Они использовали эффективные операционные системы, прикладные программы и языки программи-рования. На их основе начали создаваться первые локальные вычислительные сети.
В 1965 г. в США начат выпуск ЭВМ 3-го поколения серии IBM 360 на инте-гральных схемах.
В 1968 г. компания DEC (США) разработала мини-ЭВМ семейства PDP с широким диапазоном применения: научные исследования, управление технологи-ческими процессами, обработка экспериментальных данных в
реальном масштабе времени, автоматизация инженерных, эко¬номических и управленческих работ и др.
В начале 70-х годов в СССР совместно со странами НРБ, ВНР, ЧССР, ГДР были разработаны и начато производство ЭВМ 3-го поколения единой системы (ЕС ЭВМ) совместимых с IBM 360. Эти ЭВМ послужили основой для организации вычислительных центров коллективного пользования и автоматизированных сис-тем управления на предприятиях и организациях.
В 1971 г. управление перспективных исследований Министерства обороны США объявило о вводе в действие на баз ЭВМ третьего поколения первой части глобальной информационно-вычислительной сети ARPANET. В 1982 г. ARPANET была объединена с другими сетями и это сообщество сетей получило название Internet.
В 70-80-х годах в США, Англии и СССР вступают в действие суперЭВМ: IL-LIAC-IV, STATAN-100, Сгау-1 (2, 3, MX), Cyber-205, DAP, Phenix, Connection ma-chine, «Эльбрус». ЭВМ четвертого поколения (fourth-generation computer). Основой ЭВМ являются большие интегральные схемы (СБИС) и микропроцессоры, выпуск которых был начат в 1971 г. фирмой Intel (США).
В 1977 г. В США молодые предприниматели С. Джобсон и С. Возник ор-ганизовали фирму по изготовлению недорогих персональных компьютеров (ПК), предназначенных для широкого круга пользователей. Эти ПК, названные APPLE («Яблоко»), послужили основой для широкого распространения ПК во всем мире.
В 1982 г. фирма IBM (США), занимавшая ведущее положение в выпуске больших ЭВМ, приступила к производству ПК IBM PC. Многие фирмы мира нача-ли выпускать IBM - совместные ПК.
В СССР первый ПК начал выпускаться в 1985г.
Для управления ЭВМ четвертого поколения разрабатываются многозадачные и многопользовательские операционные системы, манипуляторы, устройства речевого ввода и вывода, средства мультимедиа, языки, поддерживающие искусственный интеллект. ЭВМ пятого поколения (fifth-generation computer). Функционирование
ЭВМ 5-го поколения осуществляется по принципу "управления потоками данных" (в отличие от принципа фон Неймана "управления потоками команд").
В элементной базе ЭВМ 5 – го поколения предполагается:
- достижение предельной плотности упаковки элементов в СБИС на кремниевой основе;
- производство СБИС на основе арсенида галлия;
- использование криогенной технологии на базе эффекта Джозефсона.
Архитектуры ЭВМ совершенствуются по следующим управлениям:
- системы ЭВМ различной мощности, сбалансированные по архитектуре, что по-зволит быстро, просто и эффективно использовать огромный потенциал такой системы для обработки различной информации;
- однопроцессорные ПЭВМ с командным управлением на новой быстродействующей элементной базе;
- ЭВМ на нескольких быстрых процессорах с командным управлением, часть ко-торых является универсальными, а другая часть конвейерными или параллельными с небольшим числом процессорных элементов;
- высокопроизводительные многопроцессорные ЭВМ с конвейерной, параллель-ной или матричной обработкой информации.
Совершенствование интеллектуальных интерфейсов:
- технические и программные средств ввода/вывода различных видов информации;
- общение на проблемно-ориентированном естественном разговорном языке;
- использование текстовых документов, как печатных, так и рукописных, и изображений;
- всемерное развитие известных и новых алгоритмических языков программиро-вания;
- применение языков искусственного интеллекта: Лисп, Пролог, PS, FRL, VALID, OCCAM и др.
Опубликовал Kest
March 27 2010 21:50:24 ·
0 Комментариев ·
8715 Прочтений ·
• Не нашли ответ на свой вопрос? Тогда задайте вопрос в комментариях или на форуме! •
Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
Гость
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
Главная
Каталог файлов
