Файл: комп схем.doc

Тема 2.1: Історія розвитку, покоління та класифікація комп’ютерної техніки.

Мета: Ознайомити з історією розвитку комп’ютерної техніки за кордоном та в Україні,

дати поняття поколінь ЕОМ, ознайомити з класифікацією сучасної комп’ютерної

техніки.

Перелік питань для вивчення.

1. Етапи розвитку інформаційних технологій.

2. Домеханічна епоха.

3. Механічна епоха.

4. Електромеханічна та електрична епохи.

5. Історія розвитку комп’ютерної техніки в Україні.

6. Покоління ЕОМ.

7. Класифікація сучасної комп’ютерної техніки.

1. Етапи розвитку інформаційних технологій.

В історії людства відбулося кілька інформаційних революцій, які були пов’язані з докорін-

ною зміною інформаційних технологій. Ці революції зумовили певні етапи розвитку інформацій-

них технологій (табл. 2.1.1).

Номер

етапу

Назва етапу

Часовий

інтервал

Засоби опрацювання даних

1 Домеханічна епоха

Стародавні часи -

середина ХV ст.

Мозок і пальці людини, ручні обчислювальні прилади.

2 Механічна епоха

Середина ХV ст. -

середина ХІХ ст.

Механічні обчислювальні прилади

3 Електромеханічна епоха

Середина ХІХ ст.-

40-і роки ХХ ст.

Електромеханічні обчислювальні прилади.

4 Електрична епоха

40-і роки ХХ ст. –

наш час

Електронні калькулятори, комп’ютери.

Таблиця 2.1.1 Етапи розвитку інформаційних технологій

2. Домеханічна епоха.

За всіх часів люди відчували потребу в обчисленнях.

Найдавніші засоби для обчислень: пальці людини та різноманітні підручні засоби.

V ст. до н. е. – Стародавня Греція. Абак. Абак - це дошка з заглибленнями, в які клались ка-

мінці. В Україні та Росії нащадки абаків з’явилися в XVI ст. Їх називали рахівницями (рис. 2.1.1).

1614 p. - Джон Непер (Шотландія). Введення в практику логарифмів.

1630 р. - Едмонд Гантер (Англія). Винахід логарифмічної лінійки. З її допомогою можна

було полегшити множення та ділення чисел, а також виконати деякі інші розрахунки.

3. Механічна епоха.

1642 р. - Блез Паскаль (Франція). Машина «Паскаліна». Вона була першим механічним об-

числювальним пристроєм. Машина Паскаля (рис. 2.1.2) являла собою ящик з численними шесте-

ренками та могла виконувати додавання. Інші операції вона виконувала з великими труднощами.

---

1673 р. - Вільгельм Лейбніц (Німеччина). Перший механічний калькулятор (арифмометр).

Він легко виконував всі чотири арифметичні дії (рис. 2.1.3).

1804 р. – Марі Жаккар (Франція). Використання перфокарт для керування роботою ткаць-

ких верстатів. Перфокарта - аркуш картону з пробитими в ньому отворами, через які протягува-

лись нитки в різних комбінаціях відповідно заданого візерунку.

1822 р. - Чарльз Беббідж (Англія). Пробна модель різницевої машини, яка здатна обчислю-

вати та друкувати великі математичпі таблиці (рис. 2.1.4).

1834 р. - Чарльз Беббідж. Проект аналітичної машини. Це прообраз сучасного комп’ютера.

Аналітичиа машина Беббіджа повинна була вести обчислення відповідно інструкцій, заданих

оператором. Вона повинна була мати такі механічні компоненти, як «млин» і «склад» (прообраз

процесора та пам'яті). Інструкції в аналітичну машину повинні були вводитися за допомогою

перфокарт.

Велику допомогу Беббіджу надала його учениця Ада Августа Лавлейс - дочка відомого

англійського поета Байрона. Леді Лавлейс вважається першою програмісткою в історії людства.

Вона заклала основи теоретичного програмування, написавши перший підручник з цього предмету.

На честь Ади Лавлейс названо одну із сучасних мов програмування Ada.

---

4. Електромеханічна та електрична епохи.

Аналітичну машину Беббіджа так і не вдалося побудувати в зв’язку з низьким розвитком

техніки на той час.

На основі механічних технологій неможливо було побудувати складні обчислювальні при-

строї. Тому до кінця ХІХ ст. пристрої для обчислень були в основному ручними або механічними.

1854 р. - Джордж Буль (Англія). Створення спеціальної алгебри, яка могла працювати з

різними об’єктами в двійковій системі числення (булева алгебра).

1890 р. - Герман Холлеріт (США). Статистичний табулятор (рис. 2.1.5). В ньому інфор-

мація, нанесена на перфокарти, розшифровувалась електричним струмом. Табулятор був призна-

чений для опрацювання даних перепису населення та мав величезний успіх.

1896 р. - заснування Холлерітом фірми з випуску табуляторів.

1924 р. – реорганізація фірми Холлеріта в IBM Corporation (IBM - International Business

Machines Corporation).

Рис. 2.1.5 Табулятор Холлеріта (1890 р.)

1936 p. - Клод Шеннон (США). Розробка електричної схеми для теоретичних основ по-

будови комп’ютера на основі булевої алгебри.

1937 р. - Джордж Стібіц (США). Перша електромеханічна схема для двійкового додавання

(двійковий суматор).

Початок Другої світової війни в середині ХХ ст. був тим фактором, який істотно вплинув

на розвиток обчислювальної техніки. Уряди багатьох країн виділяли значні кошти на розвиток

обчислювальної техніки. У науковців і військових значно зросли вимоги до швидкості та якості

обчислень. У цей час учені та конструктори різних країн створили якісно нові обчислювальні ма-

шини, в яких використовувалися електричні пристрої.

1938 р. - Конрад Цузе (Німеччина). Перша обчислювальна машина Z1 на електромеханіч-

них реле. В ній використовувалося двійкове кодування.

1939 р. - Джон Атанасов та Кліфорд Беррі (США). Перший комп’ютер на електронних

лампах з використанням двійкового кодування – ABC (англ. Atanasoff Berry Computer, рис. 2.1.6).

1939–1944 рр. - Говард Ейкен (США). Створення в співробітництві з IBM обчислювальної

машини Mark-1 на електромагнітних реле. Дана машина виконувала автоматичне керування послі-

довністю операцій. Mark-1 використовували для виконання складних балістичних розрахунків,

причому протягом одного дня вона виконувала такий обсяг обчислень, який раніше виконувався

---

майже півроку.

1943 р. - Англія. Створення в умовах секретності обчислювальної машини Колос-1, призна-

ченої для дешифрування радіограм фашистської Німеччини. Вона вирізнялась тим, що її робоча

програма зберігалася в пам’яті. Одним із розробників цієї машини був видатний англійський мате-

матик Алан Тюринг, засновник теорії алгоритмів.

1943–1946 рр. - Джон Моучлі та Преспер Еккерт (США). ENIAC (англ. Electronic Numeri-

cal Integrator and Calculator – електронний цифровий інтегратор і обчислювач) – електронна об-

числювальна машина (ЕОМ). Вона містила 18 000 електронних ламп, важила 30 тонн і викону-

вала 5 000 операцій за секунду (рис. 2.1.7).

Після завершення цього проекту Моучлі та Еккерт відразу розпочали роботу над новим

комп’ютером на замовлення військового відомства США – EDVAC (англ. Electronic Discrete

Variable Automatic Computer – електронний дискретно змінний автоматичний обчислювач). До

розробки був залучений відомий американський математик Джон фон Нейман.

Нейман сформулював основні принципи побудови універсальної обчислювальної машини,

які стали відомі всьому світові як «принципи фон Неймана».

1949 р. - Моріс Вілкс (Англія, Кембриджський університет). Перший комп’ютер, побудова-

ний за принципами фон Неймана. Він отримав назву EDSAC (англ. Electronic Delay Storage Auto-

matic Calculator – автоматичний обчислювач на електронних лініях затримки.

---

5. Історія розвитку комп’ютерної техніки в Україні.

У 1951 р. в Києві під керівництвом Сергія Олексійовича Лебедєва було введено в дію

універсальну ЕОМ з програмою, яка зберігалась в пам’яті, – малу електронно-обчислювальну

машину – МЭСМ (рос. Малая Электронная Счётная Машина). Це була перша ЕОМ у континен-

тальній Європі. Вона мала швидкодію близько 180 000 операцій за секунду.

Перші програми для цієї ЕОМ були написані Катериною Логвинівною Ющенко.

Ще через два роки вже в Москві Лебедєв розробляє БЭСМ – велику електронно-обчислю-

вальну машину (рос. Большая Электронная Счётная Машина), найпотужнішу на той час у конти-

нентальній Європі.

У Києві розробку обчислювальних машин було продовжено в Інституті кібернетики, який

очолив видатний учений В.М. Глушков.

Під його керівництвом були здійснені такі розробки:

1959 р. - ЕОМ «Киев»;

1961 р. – серія універсальних ЕОМ «Днепр»;

1963 р. - ЕОМ для інженерних розрахунків «Промінь», серії ЕОМ для інженерних

розрахунків «МИР» та цілий ряд ЕОМ для військових цілей.

За визначні досягнення в розвитку інформатики в 1996 р. Міжнародна комп’ютерна грома-

да (IEEE Computer Society) нагородила В.М. Глушкова медаллю «Піонер комп’ютерної техніки».

6. Покоління еом.

Розвиток ЕОМ можна поділити на два значних етапи:

1) 1945 – 1980 рр. – період розвитку лише великих ЕОМ;

2) 1980 р. – наш час – великі ЕОМ, середні та персональні комп’ютери.

EDVAC і EDSAC завершили перехід обчислювальних машин від пристроїв на основі елект-

ричних реле до пристроїв на основі електронних ламп. У подальшому електронні обчислювальні

машини у своєму розвитку пройшли кілька етапів, які дістали назву покоління ЕОМ.

Перехід від одного покоління до іншого характеризується якісною зміною значень основ-

них властивостей ЕОМ, до яких відносять елементну базу, програмне забезпечення, швидкодію та

інші параметри.

Розрізнюють чотири поколінь ЕОМ, кожне з яких свідчить про стан розвитку цієї галузі.

ЕОМ першого покоління (1945–1955 рр.) використовувалися для виконання громіздких об-

числень. Можна сказати, що це були швидкодіючі потужні автоматичні арифмометри.

Як елементна база в них використовувалися електронні лампи (рис. 2.1.8), десятки тисяч

яких споживали дуже багато електроенергії, виділяли багато теплоти та займали багато місця.

---