Воспользуйтесь формой поиска по сайту, чтобы найти реферат, курсовую или дипломную работу по вашей теме.
История развития вычислительной техникиИнформатика и вычислительная техника
Введение.
С увеличением объёма вычислений появился первый счётный переносной инструмент - "Счёты".
В начале 17 века возникла необходимость в сложных вычислениях. потребовались счётные устройства, способные выполнять большой объём вычислений с высокой точностью. В 1642 г. французский математик Паскаль сконструировал первую механическую счётную машину - "Паскалину".
В 1830 г. английский учёный Бэбидж предложил идею первой программируемой вычислительной машины ("аналитическая машина"). Она должна была приводиться в действие силой пара, а программы кодировались на перфокарты. Реализовать эту идею не удалось, так как было не возможно сделать некоторые детали машины.
Первый реализовал идею перфокарт Холлерит. Он изобрёл машину для обработки результатов переписи населения. В своей машине он впервые применил электричество для расчётов.
В 1930 г. американский учёный Буш изобрел дифференциальный анализатор - первый в мире компьютер.
Большой толчок в развитии вычислительной техники дала вторая мировая война. Военным понадобился компьютер, которым стал "Марк-1" - первый в мире цифровой компьютер, изобретённый в 1944 г. профессором Айкнем. В нём использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. Размеры: 15 X 2,5 м., 750000 деталей. Могла перемножить два 23-х разрядных числа за 4 с.
В 1946 г. группой инженеров по заказу военного ведомства США был создан первый электронный компьютер - "Эниак". Быстродействие: 5000 операций сложения и 300 операций умножения в секунду. Размеры: 30 м. в длину, объём - 85 м3., вес - 30 тонн. Использовалось 18000 эл. ламп.
Первая машина с хронимой программой - "Эдсак" - была создана в 1949 г., а в 1951 г. создали машину "Юнивак" - первый серийный компьютер с хронимой программой. В этой машине впервые была использована магнитная лента для записи и хранения информации.
1.Аналоговые вычислительные машины (АВМ).
В АВМ все математические величины представляются как непрерывные значения каких-либо физических величин. Главным образом, в качестве машинной переменной выступает напряжение электрической цепи. Их изменения происходят по тем же законам, что и изменения заданных функций. В этих машинах используется метод математического моделирования (создаётся модель исследуемого объекта). Результаты решения выводятся в виде зависимостей электрических напряжений в функции времени на экран осциллографа или фиксируются измерительными приборами. Основным назначением АВМ является решение линейных и дифференцированных уравнений.
Достоинства АВМ:
* высокая скорость решения задач, соизмеримая со скоростью прохождения электрического сигнала;
* простота конструкции АВМ;
* лёгкость подготовки задачи к решению;
* наглядность протекания исследуемых процессов, возможность изменения параметров исследуемых процессов во время самого исследования.
Недостатки АВМ:
* малая точность получаемых результатов (до 10%);
* алгоритмическая ограниченность решаемых задач;
* ручной ввод решаемой задачи в машину;
* большой объём задействованного оборудования, растущий с увеличением сложности задачи.
2.Электронные вычислительные машины (ЭВМ).
В отличие от предыдущих машин в ЭВМ числа представляются в виде последовательности цифр. В современных ЭВМ числа представляются в виде кодов двоичных эквивалентов, то есть в виде комбинаций 1 и 0. В ЭВМ осуществляется принцип программного управления. ЭВМ можно разделить на цифровые, электрифицированные и счётно-аналитические (перфорационные) вычислительные машины.
ЭВМ разделяются на большие ЭВМ, мини-ЭВМ и микроЭВМ. Они отличаются своей архитектурой, техническими, эксплуатационными и габаритно-весовыми характеристиками, областями применения.
Достоинства ЭВМ:
* высокая точность вычислений;
* универсальность;
* автоматический ввод информации, необходимый для решения задачи;
* разнообразие задач, решаемых ЭВМ;
* независимость количества оборудования от сложности задачи.
Недостатки ЭВМ:
* сложность подготовки задачи к решению (необходимость специальных знаний методов решения задач и программирования);
* недостаточная наглядность протекания процессов, сложность изменения параметров этих процессов;
* сложность структуры ЭВМ, эксплуатация и техническое обслуживание;
* требование специальной аппаратуры при работе с элементами реальной аппаратуры.
3.Аналого-цифровые вычислительные машины (АЦВМ).
АЦВМ - это такие машины, которые совмещают в себе достоинства АВМ и ЭВМ. Они имеют такие характеристики, как быстродействие, простота программирования и универсальность. Основной операцией является интегрирование, которое выполняется с помощью цифровых интеграторов.
В АЦВМ числа представляются как в ЭВМ (последовательностью цифр), а метод решения задач как в АВМ (метод математического моделирования).
4.Поколения ЭВМ.
Можно выделить 4 основные поколения ЭВМ.
П О К О Л Е Н И Я Э В М
ХАРАКТЕРИСТИКИ
I
II
III
IV
Годы применения
1946-1960
1960-1964
1964-1970
1970-1980
Основной элемент
Эл. лампа
Транзистор
ИС
БИС
Количество ЭВМ
в мире (шт.)
Сотни
Тысячи
Десятки тысяч
Миллионы
Размеры ЭВМ
Большие
Значительно меньше
Мини-ЭВМ
микроЭВМ
Быстродействие(усл)
1
10
1000
10000
Носитель информации
Перфокарта,
Перфолента
Магнитная
лента
Диск
Гибкий
диск
Поколения:
I. ЭВМ на эл. лампах, быстродействие порядка 20000 операций в секунду, для каждой машины существует свой язык программирования. ("БЭСМ","Стрела").
II. В 1960 г. в ЭВМ были применены транзисторы, изобретённые в 1948 г., они были более надёжны, долговечны, обладали большой оперативной памятью. 1 транзистор способен заменить ~40 эл. ламп и работает с большей скоростью. В качестве носителей информации использовались магнитные ленты. ("Минск-2","Урал-14).
III. В 1964 г. появились первые интегральные схемы (ИС), которые получили широкое распространение. ИС - это кристалл, площадь которого 10 мм2. 1 ИС способна заменить 1000 транзисторов. 1 кристалл - 30-ти тонный "Эниак". Появилась возможность обрабатывать параллельно несколько программ.
IV. Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров. В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма. ("Иллиак","Эльбрус").
V. Синтезаторы, звуки, способность вести диалог, выполнять команды, подаваемые голосом или прикосновением.
2.ЭВМ V поколения.
ЭВМ IV поколения не получили широкого распространения из-за своей специфики. Это явилось стимулом для разработки ЭВМ V поколения, при разработки которых ставились совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ I - IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основными задачами разработчиков ЭВМ V поколения являлось создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), возможность ввода информации в ЭВМ при помощи голоса, различных изображений. Это позволит общаться с ЭВМ всем пользователям, даже тем, кто не обладает специальных знаний в этой области. ЭВМ будет помощником человеку во всех областях.
Проект семейства ЭВМ V поколения объединяет 16 процессоров. Это позволит достичь быстродействия в 160(106 операций в секунду.
Список литературы:
1. Острейковский В.А. «Информатика», Москва 2000.
2. Решетников В.Н., Сотников А.Н. «Информатика - что это», Москва 1989.
Описание предмета: «Информатика и вычислительная техника»Бурное развитие вычислительной техники привело к внедрению информационных технологий во все сферы деятельности,
творчества, досуга и быта человека. Обеспечить соответствующий уровень знаний и умений - цель и задача предмета
«Информатика и Вычислительная Техника» (ИВТ).
В школе курс ИВТ направлен на общее знакомство учащихся с персональным компьютером и его возможностями, на
формирование представлений об информационной картине мира, то есть предмет нацелен на овладение каждым
школьником пользовательскими навыками работы с ПЭВМ и началами алгоритмизации.
Учащиеся знакомятся со следующими информационными технологиями:
- оформление текстов с использованием ПЭВМ;
- использование языков программирования ПЭВМ;
- электронные таблицы;
- базы данных;
- издательские системы;
- системы автоматизации трудовой деятельности.
Первой (и основной) информационной технологией является технология оформления текстовых документов.
Bспользуются все основные технологические приемы работы с текстом:
- ввод текста;
- редактирование текста;
- форматирование текста;
- шрифтовая стилизация текста;
- псевдографика для прорисовки кроссворда;
- графические вставки, если графику поддерживают используемые текстовые редакторы.
Eчащиеся знакомятся с технологией программирования на языке высокого уровня.
Eчащиеся знакомятся с электронными таблицами, базами данных и другими информационными технологиями,
предназначенными для автоматизации трудовой деятельности человека.
Роль курса информатики в качестве инструментального средства поддержки учебной и научной деятельности учащихся,
а также в качестве организационного и методического средства межпредметной интеграции знаний и умений учащихся
может быть исключительно высока при сбалансированной нагрузке и расписании.
Литература - В.А. Гвоздева. Информатика, автоматизированные информационные технологии и системы. – М.: Форум, Инфра-М, 2011. – 544 с.
- Ю.П. Петров. История и философия науки. Математика. Вычислительная техника. Информатика. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – 442 с.
- Кибернетика и логика. – М.: Наука, 1978. – 336 с.
- Э.Бут, К.Бут. Автоматические цифровые машины. – М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959. – 320 с.
- Л.М. Матиясевич. Аэрофоторазведка. Прошлое - настоящее - будущее. – М.: Полигон-пресс, 2011. – 160 с.
- ЛЭТИ им. В. И. Ульянова (Ленина). К 100-летию со дня основания. – М.: Радио и связь, 1986. – 272 с.
- И.М. Макаров, Ю.И. Топчеев. Робототехника. История и перспективы. – М.: Наука, МАИ, 2003. – 352 с.
- Ю.Л. Полунов. От абака до компьютера: судьбы людей и машин. Книга для чтения по истории вычислительной техники в двух томах. Том 1. – М.: Русская Редакция, 2004. – 480 с.
- Ю.Л. Полунов. От абака до компьютера: судьбы людей и машин. Книга для чтения по истории вычислительной техники в двух томах. Том 2. – М.: Русская Редакция, 2004. – 544 с.
- В.А. Гвоздева. Введение в специальность программиста. – М.: Форум, Инфра-М, 2010. – 208 с.
- Тим Джексон. Inside Intel. История корпорации, совершившей технологическую революцию XX века. – М.: Альпина Паблишер, 2013. – 328 с.
- Б.М. Малашевич. 50 лет отечественной микроэлектронике. Краткие основы и история развития. – М.: Техносфера, 2013. – 800 с.
- Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова. Годичная научная конференция. Том 2. История химико-биологических наук. История наук о земле. Проблемы экологии. История техники и технических наук. – М.: Ленанд, 2013. – 440 с.
- Ирина Казакова. Компьютеры: история и современность. – М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2012. – 312 с.
- В.В. Соколова. Вычислительная техника и информационные технологии. Разработка мобильных приложений. Учебное пособие. – М.: Юрайт, 2016. – 176 с.
- Отечественная электронная вычислительная техника. – М.: Издательский дом "Столичная энциклопедия", 2014. – 400 с.
- Д.Д. Макарский. История компьютерной эры. – М.: Эксмо, 2016. – 256 с.
Образцы работ
Задайте свой вопрос по вашей проблеме
Внимание!
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ содержит тексты, предназначенные
только для ознакомления. Если Вы хотите каким-либо образом использовать
указанные материалы, Вам следует обратиться к автору работы. Администрация
сайта комментариев к работам, размещенным в банке рефератов, и разрешения
на использование текстов целиком или каких-либо их частей не дает.
Мы не являемся авторами данных текстов, не пользуемся ими в своей деятельности
и не продаем данные материалы за деньги. Мы принимаем претензии от авторов,
чьи работы были добавлены в наш банк рефератов посетителями сайта без указания
авторства текстов, и удаляем данные материалы по первому требованию.
|