ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 13
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
Манаш Қозыбаев атындағы
Солтүстік Қазақстан университеті
Тақырыбы: Электронды есептеуіш машиналардың даму кезеңдері
Дайындаған студент:Аметова А.Б.
Факультет: ФИЦТ
Топ:ИС-21К
Қабылдаған: Касимов И.Р.
Петропавл, 2023
Мазмұны
1.Кіріспе
2.Компьютер
3.ЭЕМ буындары
4.ЭЕМ тарихы
5.Қорытынды
6.Қолданылған әдебиеттер
Кіріспе
Компьютер (computer — «есептегіш»), ЭЕМ (электрондық есептеуіш машина) — есептеулерді жүргізуге, ақпаратты алдын ала белгіленген алгоритм бойынша қабылдау, қайта өңдеу, сақтау және нәтиже шығаруға арналған құрылғы. Компьютер дәуірінің бастапқы кезеңдерінде компьютердің негізгі қызметі — есептеу деп саналатын. Қазіргі кезде олардың негізгі қызметі — басқару. «Компьютер» сөзі ағылшын тілінен аударғанда есептеуіш , есептеуге арналған құрылғы дегенді білдіреді. Компьютерлер есептеу операцияларының қатарларын адамның қатысуынсыз, алдын ала көрсетілген нұсқаулық – бағдарлама бойынша жүргізуге мүмкіндік береді. Есептеуіш техниканың қазіргі тарихының негізі 1943 жылы «Марк-1» машинасының дүниеге келуінен бастап қаланды. Компьютерлердің алдыңғы буындары шамдық есептеуіш машиналар болатын, олардың орнын транзисторлы электронды есептеуіш машиналар (ЭЕМ), содан кейін – интегралды сызбалар пайдаланылатын электронды есептеуіш машиналар ең ақырында, қазіргі таңда аса үлкен интеграциялық деңгейлі сызбалар пайдаланылатын басты ЭЕМ.
Негізгі принциптері: Өзінің алдына қойылған тапсырманы орындау үшін компьютер механикалық бөліктердің орын ауыстырылуын, электрондардың, фотондардың, кванттық бөлшектердің ағынын немесе басқа да жақсы зерттелген физикалық құбылыс әсерлерін қолданады. Көбімізге компьютерлердің ең көп таралған түрі — дербес компьютер жақсы таныс.
Компьютер архитектурасы алға қойылған мәселені, зерттеліп отырған физикалық құбылысты максималды айқын көрсетіп, модельдеуге мүмкіндік береді. Мысалы, электрондық ағындар бөгеттер салу кезіндегі су ағынының үлгісі ретінде қолданылуы мүмкін. Осылай құрастырылған аналогтық компьютерлер XX ғасырдың 60-жылдары көп болғанымен, қазір сирек кездеседі.
Қазіргі заманғы компьютерлердің басым бөлігінде алға қойылған мәселе әуелі математикалық терминдерде сипатталады, бұл кезде барлық қажетті ақпарат екілік жүйеде (бір және ноль ретінде) көрсетіледі, содан кейін оны өңдеу үшін қарапайым логика алгебрасы қолданылады. Іс жүзінде барлық математикалық есептерді бульдік операциялар жиынына айналдыруға болатындықтан, жылдам жұмыс жасайтын электронды компьютерді математикалық есептердің, сонымен қатар, ақпаратты басқару есептерінің көпшілігін шешу үшін қолдануға болады.
Бірақ, компьютерлер кез келген математикалық есепті шеше алмайды. Компьютер шеше алмайтын есептерді ағылшын математигі Алан Тьюринг сипаттаған болатын.
Орындалған есеп нәтижесі пайдаланушыға әр түрлі енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен көрсетіледі, мысалы, лампалық индикаторлар, мониторлар, принтерлер және т.б.
Компьютер сөзінің анықтамасы алғаш рет 1897 жылы ағылшындық Оксфорд сөздігінде пайда болған болатын. Бұл сөздікте компьютер механикалық есептеуіш құрылғы ретінде көрсетілген. 1946 жылы бұл сөздікте цифрлық компьютер, аналогтық есептеуіш машинасы және электронды компьютер түсініктерінің мағынасы ажыратылып көрсетілді.
Компьютер — жай ғана машина, ол өзі көрсетіп тұрған сөздерді «түсінбейді» және өз бетінше «ойламайды». Компьютер тек қана бағдарламада көрсетілген сызықтар мен түстерді енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен механикалық түрде көрсетеді. Адам миы экрандағы көріністі қабылдап, оған белгілі бір мән береді. ЭЕМ-нің даму тарихы. ЭЕМ-нің буындары.
Төрт арифметикалық амалдарлы автоматты түрде орындайтын бірінші машина XVII ғасырда пайда болды. 1623 жылы сандарды қосып не азайтып қана қоймай, оларды кейде көбейтіп және бөле алатындай машинаны өнертапқыш Вильгельм Шиккард жасап шығарды.
1642 жылы француздың философы және ғалымы Блез паскаль кеңсенің есептерін механикалық тұрғыдан есептеуге арналған арифмометр жасады.
1674 жылы немістің философы және математигі Готфрид Лейбниц Паскаль машинасының мүмкіндігін кеңейтті. Ол жасаған "Лейбництің тісті дөңгелегі" деп аталатын машинасы екілік санау жүйесінде көбейту, бөлу және түбір табу амалдарын орындайтын еді.
XIX ғасырда ағылшын математигі Ч.Бэббидж "Аналитикалық машина" деп аталатын программаланатын автоматты есептеу құрылғысының нұсқасын жасады. Программалар кодталып перфокарталарға түсірілді. Бұл әдісті Бэббидж тоқыма станоктарындағы амалдарды бақылауға алғаш пайдаланған француз өнертапқышы Ж.Жаккардтан алды.
Бэббидждің ойынша бұл командалар жұбын және мәліметтерден тұратын топтарын бірте-бірте енгізгенде автоматты түрде әр түрлі есептеулер орындауы тиіс еді. Картадағы тесіктердің орналасу тәртібін және карталардың келу ретін өзгертіп, есептеу ретін өзгертуге болатын еді (басқаруды шартты түрде беру идеясы!).
Жобаның меценаты (қамқоршысы) – белгілі ақын Джорж Байронның қызы графиня Ада Лавлейс (Ada Lovelace) осы "аналитикалық машинаның" программисті болды. Ондық жүйенің орнына екілік жүйені қолдану қажеттілігіне Бэббидждің көзін жеткізген сол Ада Лавлейс болды. Ол осы күнге дейін көкейтесті болып келетін программалаудың негізгі принциптерін жасады. Оның құрметіне 1979 жылы жасап шығарған алгоритмдік тіл Ada – деп аталды.
ХІХ ғасырдың екінші жартысында Герман Холлерит перфокарталарды сұрыптауға және санауға арналған бірінші электромеханикалық машинаны жасап шығарды. Табулятор деп аталатын бұл машина реледен, санағыштан және сұрыптаушы жәшіктен тұрды. Бұл машина 1890 жылы Америкада тұрғындардың санағын өңдеуге қолданылды. Холлерит 1896 жылы әйгілі IBM фирмасының негізі болатын фирманы ашты.
Екінші дүниежүзілік соғыс есептеу құрылғыларын және оларды өндіру технологиясын жетілдіруге дем берді. 1944 жылы Говард Айкен IBM-нің бір топ зерттеушілері релелік логикалық элементтерге негізделген электрлік есептеуіш машинасын жасады.
1943 жылдан 1946 жылға дейін Пенсильвания қаласындағы (АҚШ) университетте ENIAK деп аталатын түгелімен бірінші электронды – цифрлық ЭЕМ құрастырылды. Машина 30 тонна тартты, 200 кв.м. жерді алып жатты, 18 мың лампадан тұрды. Оның жұмыс істеуінде ондық жүйе қолданылды. Программадағы командалар қолмен енгізілді; программаны енгізгеннен кейін орындалу тәртібі тек бүкіл программа орындалып болғаннан кейін ғана өзгертуге болатын еді. Әрбір жаңа программа ажыратқыштарды және алынып-салынатын коммуникацияларды орнату арқылы жүзеге асатын жаңа сигналдар комбинациясын қажет етті. Нәтижесінде ең қарапайым программаны құрып, орындау үшін өте көп уақыт қажет болды.
ENIAK машинасында программалаудағы қиындықтар осы жобаның бұрынғы консультанты Джон фон Нейманның (1903-1957) ЭЕМ архитектурасын жасаудың жаңа принциптерін жасауына түрткі болды. Ол программаны, басқару командаларының тізбегін ЭЕМ-нің жадысында сақтауды ұсынды. Өз баяндамасында фон Нейман компьютердің бес базалық элементін атап көрсетті: арифметикалы-логикалық құрылғы (АЛҚ), басқару құрылғысы (БҚ), есте сақтау құрылғысы (ЕСҚ), ақпаратты енгізу және шығару құрылғылары. ЭЕМ-нің осы құрлысын фон Нейман архитектурасы деп атау келісілген.
Бұл принциптер жаңа EDVAC ЭЕМ-де жасалды. Мұнда екілік арифметика қолданылды, негізгі жады 102444 - разрядты сөзді сақтай алатын болды. Бұл ЭЕМ 1951 жылы пайдалануға берілді.
ЭЕМ-нің буындары түсінігі есептеуіш машиналарының даму тарихымен тығыз байланысты, яғни қолданылатын элементтік базасы бойынша анықталады.
ЭЕМ-нің бірінші буынында элементтік база ретінде электрондық лампа мен реле қолданылды.
1948 жылы транзисторлар мен магниттік жүрекшелерге сақтау құрылғыларының ойлап табылуы есептеуіш техникасына үлкен әсерін тигізді. Катодты қыздыру үшін үлкен қуатты қажет ететін және сенімсіздеу болып келетін вакуумдық лампалар кішкене кремнилік транзистормен алмастырылды. Олар екінші буын машиналарының элементтік базасы ретінде қолданылды.
Компьютерлердің миниатюрасын және сенімділігін көтерудің революциялық кезеңі 1958 жылы болды. Американдық инженер Д.Килби бірінші интегралдық схеманы ойлап тапты. 60-шы жылдардың ортасынан бастап элементтік базасы интеграциясы кіші және орта дәрежедегі интегралдық схемалар болатын үшінші буын машиналары шыға бастады.
Тағы бір технологиялық революция микропроцессорларды жасауға алып келді. 1971 жылы американдық инженер М.Хофф бір кремнилік кристаллда –микропроцессорда – компьютердің негізгі элементтерін біріктірді.
ЭЕМ-нің төртінші буынында интеграция дәрежесі жоғарғы интегралдық схемалар – үлкен интегралдық схемалар (ҮИС) құрыла бастады. Үлкен интегралдық схеманың кристалында он мыңға дейін элементтер қамтылады. Қазіргі кездегі кең қолдау тапқан дербес компьютерлер төртінші буынға жатады.
Қазіргі уақытта ЭЕМ-нің бесінші буынын дайындау мәселесі қаралуда. Оның ерекшелігі дыбысты енгізіп және шығаруға қатысты өз бетінше оқып үйрену қабілеті болмақ.
Дербес компьютер – қазіргі адамның өмірін елестету мүмкін емес нәрсе. Бірақ мұндай құрылғылар әрдайым шындықта бола бермейді. Мұндай құрылғылардың дамуы электр энергиясы пайда болғанға дейін басталды.
Бұл мақалада компьютерлер мен басқа "виртуалды машиналар" қазіргі заманға қалай келгені туралы айтылады. Ақпарат ересектерге де, мектеп оқушыларына да бірдей пайдалы болады.
Есептеу техникасы-анықтау
Алдымен компьютердің не екенін түсіну керек. Тек осы жағдайда ғана тарихты зерттеуде дұрыс бағытты таңдауға болады.
Тиісті термин мүлдем басқаша түсіндіріледі. Кең мағынада, бұл олардың құрамына кіретін құрылғылар:
математикалық құралдар;
механикаландыру әдістері;
автоматтандыру әдістері.
"Компоненттер" деректері ақпаратты өңдеу және әртүрлі процестер үшін қолданылады. Олар барлық құбылыстарды сипаттауға көмектеседі. Математиканы қоса есептеулер жүргізеді.
Бүгінгі күні есептеу машинасы ретінде компьютерлер-дербес компьютерлер, ноутбуктер немесе суперкомпьютерлер. Заманауи технологиялар барлық компьютерлерді әртүрлі санаттарға жіктеуге мүмкіндік береді.
Электрондық есептеу құрылғыларының жіктелуі
Әрбір есептеу құралы адамға белгілі бір мүмкіндіктерді ұсынады. Технологиялар мен прогрестің қазіргі дамуы қарастырылып отырған машиналарды келесі салаларға бөлуді қарастырады:
желіні басқару құралдары;
компьютерлік жүйелер;
электрондық мәліметтерді басқару және өңдеу жүйелерін автоматтандыруға арналған машиналар;
автоматтандырылған жобалау, болжау және модельдеу құралдары;
бағдарламалық жасақтаманы әзірлеу үшін қолданылатын машиналар.
Бұл ең толық жіктеу емес. Жылдан жылға кеңейіп келеді. Бірақ тізімделген" блоктар " ең көп таралған. Олар негізгі болып саналады.
Даму кезеңдері
Компьютердің даму тарихында бірнеше негізгі кезеңдерді бөліп көрсету әдетке айналған. Оларға мыналар жатады:
қолмен (17 ғасырға дейін);
механикалық (19 ғасырдың соңына дейін);
электромеханикалық (1946 жылға дейін);
электрондық (осы күнге дейін).
Бұл хронологиялық принциптер бойынша шартты бөлу. Бір есептеу машинасы қолданылған кезде, адамдар басқа ұқсас құрылғыларды белсенді түрде дамытты.
Барлығы неден басталды
Есептеу техникасы қазіргі заманға дейін пайда болды. Адамның барлық әрекеттері есептеулерді қажет етті. Мысал-айырбастау, өндірісті бөлу, кейінгі өмір үшін қорларды қалыптастыру.
Бұрын санаудың ең көп тараған әдісі-өз саусақтарыңызды пайдалану. Кейінірек адам таяқтарды, түйіндерді және тастарды қолдана бастады. Бірақ прогрестің дамуымен күрделі тапсырмаларды орындау қажет болды. Осылайша, адамдар өз мақсаттарын жүзеге асыруға көмектесетін түрлі құрылғыларды ойлап табуға мәжбүр болды.Тарих елдерде әртүрлі шаралар болған:
ақша;
көлемі;
ұзындығы;
қашықтық.
Бір жүйеден екіншісіне түрлендіру белгілі бір білім мен дағдыларды қажет етті. Мұны арнайы дайындалған адамдар жасады. Олар көбінесе басқа елдерден шақырылды. Сондықтан есептеу жүйесі алғашқы есептеу машиналарын ойлап табуды талап етті.
