Файл: История развития средств вычислительной техники ( Домеханический этап развития, использование простейших счётных приспособлений ).pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.02.2024

Просмотров: 71

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

ГЛАВА 1

1.1 Домеханический этап развития, использование простейших счётных приспособлений.

ГЛАВА 2. Механический этап развития

ГЛАВА 3. Электромеханический и Электронный этапы развития

Заключение

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Рис. 22 микропроцессор Intel-4004

Это был четырехразрядный процессор с тактовой частотой – 740 КГц, и быстродействием – 92000 операций в секунду, состоящий из 2250 транзисторов.

Первый универсальный микропроцессор Intel-8080, явившийся стандартом микрокомпьютерной технологии и созданный в 1974 г., содержал уже 4500 элементов и послужил основой для создания первых персональных компьютеров. В 1979 г. был выпущен универсальный 16-битный микропроцессор Motorolla-68000 с 70 тыс. элементов, а в 1981 г. – первый 32-битный микропроцессор Hewlett Packard с 450 тысячами элементами. С появлением микропроцессора связано одно из важнейших событий в истории вычислительной техники – создание и применение персональных ЭВМ, что даже повлияло на терминологию. Постепенно термин "ЭВМ" был вытеснен словом "компьютер", а

вычислительная техника стала называться компьютерной.

Компьютеры по своим характеристикам становятся такими разнообразными, что их начинают классифицировать по размерам и функциональным возможностям, по назначению, по совместимости и другим критериям. Любая классификация является в некоторой мере условной, поскольку развитие компьютер-

ной науки и техники настолько бурное, что, например, сегодняшняя микроЭВМ не уступает по мощности мини-ЭВМ пятилетней давности и даже суперкомпьютерам недавнего прошлого.

Ниже приведена классификация компьютеров четвертого поколения, которую используют ведущие производители компьютеров:

- суперкомпьютеры;

- большие ЭВМ (мэйнфреймы);

- серверы;

- мини-ЭВМ;

- микроЭВМ, персональные компьютеры.

Суперкомпьютеры или Супер-ЭВМ представляют собой самые мощные компьютеры в определенный временной период. К примеру Скорость научно-технического прогресса настолько велика, что сегодняшняя супер-ЭВМ через 5 лет будет уступать домашнему компьютеру. Первыми супер-ЭВМ можно считать Компьютер "Cray-1", произведенная в 1976 г. фирмой Сеймура Крея " Cray Reserch". Производительность "Cray-1 составляла 166 Мфлоп/с (1 MFLOPS (Мфлоп/с) – это миллион операций с плавающей точкой в секунду; от англ. аббревиатуры MFLOP/S – million of floating point operations per second), память 8 Мб. Компьютер был собран на интегральных схемах, но главным новшеством явилось введением векторных команд, работающих с массивами независимых данных [[62], с.148]. На лето 2019 года самым мощным супер-ЭВМ является Summit произведенный IBM, его производительность составляет 148600 Тфлоп/с, память равна 2801664 Гб [[63]]. Суперкомпьютеры используются для вычислений в топливной промышленности, автомобилестроении, фармакологии, сейсморазведки и построении моделей изменения климата, синтеза новых материалов, проектирования электронных устройств. Эти ЭВМ являются острием развития вычислительной техники, все остальные классы современных компьютеров являются производными от супер-ЭВМ и технологий использованных при их создании.

Этап развития вычислительной техники от электромеханических вычислительных машин до современных супер-ЭВМ отличен от предыдущих этапов развития своим стремительным увеличением вычислительной мощности и автоматизацией процессов управления. Этот рост связна с увеличением промышленных мощностей в передовых странах в конце XIX века и начале XX, тогда расчет на механических вычислительных машинах замедлял и удорожал любое производства. Поэтому используя наработки механического периода в виде изобретений Бебиджа, двоичной системы Лейбница и математической логикой Буля, а главное развитие электротехники создаются сначала копии механических вычислителей но с электроприводом и наконец релейные вычислительные системы. Ещё один скачек развития выпал на период Второй мировой войны, когда в задачи вычислительной техники были добавлены проблема шифрования и дешифровки информации, расчета баллистических таблиц для артиллерии, прогноза погодных условий для флота и авиации. Эти расчеты были не только сложны и требовали больших ресурсов но и должны были выполняться в кратчайшие сроки, а электромеханические системы работали на пределе своих возможностей. В это время механические части и реле заменяют первые ЭВМ работающие на лампах. Ламповые ЭВМ намного эффективнее своих предшественников, так же использовались военными, но с их помощью решали более сложные задачи в атомной энергетике, при прогнозировании погодных явлений. Ещё один немаловажный аспект применения ЭВМ первого поколения это исследование построения первых электронных вычислительных машин, на них была выработана архитектура современного компьютера, так же с них начались разработки автоматизации программирования, создавались первые системы обслуживающих программ. Минусы у первых ЭВМ заключались в их плюсах, а именно в электронных лампах, машины построенные на лампах занимали большие площади, потребляли большое количество электроэнергии, были мало надежны т.к. лампы часто выходили из строя из-за перегрева, требовали большой персонал обслуживания. Решения этих проблем создало несколько поколений ЭВМ: второе на транзисторах в котором зародились программы высокого уровня, а так же начали разрабатываться операционные системы; третье поколение еще существеннее уменьшило габариты и потребление энергии ЭВМ за счет интегральных схем вместо отдельных транзисторов, общая архитектура и совместимое ПО приводит к удешевлению ЭВМ, тем самым увеличивая спрос; четвертое поколение ЭВМ на микропроцессорах создало основу для проникновения вычислительной техники во все сферы человеческой деятельности, в странах с развитой экономикой компьютер проник в каждый дом, супер ЭВМ на микропроцессорах выиграл человека в шахматы и дешифровал код ДНК человека. Проблемы развитие ЭВМ четвертого поколения связано с увеличение числа элементов в микропроцессоре, т.е. уменьшению их до нано размеров. Например в 2019 году компания AMD смогла произвести процессоры на основе 7нм(один нанометр равен одной миллиардной части метра) техпроцесса, а компания Intel пока не смогла преодолеть барьер в 10нм.

Заключение

Начиная с древних времен используя подручные материалы и даже собственные конечности человек стремился упорядочить свою хозяйственную деятельность с помощью расчетов. Первоначальному этапу было свойственно такие виды счета как счет на пальцах, нанесения зарубок на костях и дереве, перекладывание камней (иных предметов). У всех этих приспособлений было определенное свойство - отсутствовала автоматическая передача числа по разрядам.

В первом тысячелетии до нашей эры начинается "эра абака", его появление, скорее всего, связано с потребностью ускорения счета и увеличением торговых отношений между древними государствами. Первые варианты абака также представляли приспособление для счета с помощью перекладывание предметов, но у счета на абака появляется разрядность числа. абак использовали вплоть до средневековья данную систему в Европе называли счетом на линиях. Абак был единственным приспособлением для математических расчетов до появления и массового распространения бумаги, арабских цифр и десятичного счета, когда он стал вспомогательном средством при расчетах. Этот метод удовлетворял потребности в расчетах как торговцев и фабрикантов так и ученых, но с началом Эпохи Возрождения в Европе развиваются науки, совершенствуется кораблестроение, развивается мореплавание, что приводит к усложнению и увеличению производимых вычислений. Благодаря развитию книгопечатания научные труды многих ученых сохраняются и делаются доступными многим своим коллегам в других странах, тем самым развивается образование и научная мысль. В XVII веке в Европе появляются средства упрощения расчетов в виде "Палочек Непера", логарифмов и логарифмических линеек, в тоже время делаются первые попытки механизировать вычисления. В 17-18 века механизация требовалась, что бы освободить ученых от выполнения большого объема вычислений, особенно в сфере астрономии. Идеи проявились в действующих моделях Паскалины и арифмометра Лейбница, в виде идей заложенных в проектах машин Бебиджа. Но их дороговизна и сложность в производстве для мануфактурной промышленности того времени не дали возможности для их производства. Только XIX век с его промышленной революцией и серийным производством позволили распространиться механической вычислительной техники. К примеру Швейцами в 1853 году была произведена разностная машина, модификация проекта первой машины Бебиджа. На примере другой машины Бебибжа - аналитической, видно что на основе механики уже не возможно было воплотить все идеи приводящие к автоматизации вычислений. Разностные машины можно назвать автоматизированными машинами, но их минусы заключались в их узкой специализации, к примеру одна машина могла производить вычисления значений определенной функции заложенной в ее конструкции. Развитие электромеханики и использования электричества в конце XIX века делают возможном переход от механических вычислителей к электронным. Появляются электромеханические вычислительные машины позволяющие выполнять сложные научно технические расчеты (машина К.Цузе), обрабатывать объемные статистические данные (табулятор Холлерита). Особенный технологический рост пришелся на Второю мировую войну, что сказалась и на развитии вычислительной техники. Требовалось ускорить вычисления, при их количественное увеличение, а так же желание уменьшить габариты и вес вычислительной техники. Так на основе наработок в механический период, развития электротехники, изобретениям Т.Эдисона, Г. Брауна, М. Бонч-

Бруевича появились первые ЭВМ которые показали колоссальный прирост в вычислительных возможностях.

Видно ускорение развития вычислительной техники от этапа к этапу, если к созданию абака человечество шло несколько десятков тысяч лет, то от абака до первой механической машины проходит несколько тысяч лет, а до создания электронных вычислительных машин несколько сотен лет. А между сменами поколений ЭВМ проходит от нескольких десятков до сетка лет! С каждым поколением ЭВМ, машины становятся меньше, дешевле, экономичнее при этом их вычислительные возможности возрастают разы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Апокин И. А. История вычислительной техники: От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем / И. А. Апокин, Л. Е. Майстров. – М.: Наука, 1990. – 264 с.

2. Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с.

3. Айзексон У. Инноваторы. Как несколько гениев…. /У.Айзексон ; пер. с англ. И. Кагановой, Т. Лисовской, О. Храмцовой.: АСТ: CORPUS; Москва; 2015. -445 с.

4. Белый Ю.А. Иоганн Кеплер / Ю.А. Белый. -М.: Наука, 1971. -295 с.

5. Погребысский И. Б. Готфрид Вильгельм Лейбниц, 1646-1716 / И.Б. Погребысский; Вступ. ст. В.П. Визгина. - 2-е изд., доп. - М.: Наука, 2004. - 269 с.

6. Апокин И. А., Майстров Л. Е., Эдлин И. С. Чарльз Бэбидж / ред. В.С. Рожнов -М.: Наука, 1981. – 127 c.

7. Страницы истории отечественных ИТ / Сост. Э.М. Пройдаков. -М.:

Альпина Паблишер, 2015. Т. 1. -2015. -265 с.

8. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

закова. - Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. - 232 с.

9. История и методология вычислительной техники: Учеб. пособие / Ю.М. Морозов. -СПб.: СПбПУ, 2012. -312 с.

10. Прадеды изобретали: 10 популярных гаджетов древнего мира// gagadget.com: сайт, 2016. 11янв. URL: https://gagadget.com/science/20023-pradedyi-izobretali-10-populyarnyih-gadzhetov-drevnego-mira/ (дата обращения 01.09.2019)

11. Все о Hi-Tech // Информационный сайт о высоких технологиях, 2009. 15фев. URL: http://all-ht.ru/about.html (дата обращения 05.09.2019)

12. История компьютера // сайт, 2007. URL: http://chernykh.net/ (дата обращения 10.09.2019)

13. TOP500 // сайт, 1995. URL: https://www.top500.org/lists/2019/06/ (дата обращения 12.09.2019)

  1. Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с. ↑

  2. Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с. ↑

  3. . История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  4. Прадеды изобретали: 10 популярных гаджетов древнего мира// gagadget.com: сайт, 2016. 11янв. URL: https://gagadget.com/science/20023-pradedyi-izobretali-10-populyarnyih-gadzhetov-drevnego-mira/ (дата обращения 01.09.2019) ↑

  5. Апокин И. А. История вычислительной техники: От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем / И. А. Апокин, Л. Е. Майстров. – М.: Наука, 1990. – 264 с. ↑

  6. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  7. Апокин И. А. История вычислительной техники: От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем / И. А. Апокин, Л. Е. Майстров. – М.: Наука, 1990. – 264 с. ↑

  8. Апокин И. А. История вычислительной техники: От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем / И. А. Апокин, Л. Е. Майстров. – М.: Наука, 1990. – 264 с. ↑

  9. . История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  10. Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с. ↑

  11. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  12. Белый Ю.А. Иоганн Кеплер / Ю.А. Белый. -М.: Наука, 1971. -295 с. ↑

  13. Апокин И. А. История вычислительной техники: От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем / И. А. Апокин, Л. Е. Майстров. – М.: Наука, 1990. – 264 с. ↑

  14. . Все о Hi-Tech // Информационный сайт о высоких технологиях, 2009. 15фев. URL: http://all-ht.ru/inf/history/p_0_12.html (дата обращения 05.09.2019) ↑

  15. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  16. Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с. ↑

  17. Все о Hi-Tech // Информационный сайт о высоких технологиях, 2009. 15фев. URL: http://all-ht.ru/inf/history/p_1_0.html (дата обращения 05.09.2019) ↑

  18. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  19. Апокин И. А. История вычислительной техники: От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем / И. А. Апокин, Л. Е. Майстров. – М.: Наука, 1990. – 264 с. ↑

  20. Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с. ↑

  21. Все о Hi-Tech // Информационный сайт о высоких технологиях, 2009. 15фев. URL: http://all-ht.ru/inf/history/p_1_3.html (дата обращения 05.09.2019) ↑

  22. . История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  23. Апокин И. А. История вычислительной техники: От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем / И. А. Апокин, Л. Е. Майстров. – М.: Наука, 1990. – 264 с. ↑

  24. Апокин И. А. История вычислительной техники: От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем / И. А. Апокин, Л. Е. Майстров. – М.: Наука, 1990. – 264 с. ↑

  25. Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с. ↑

  26. Все о Hi-Tech // Информационный сайт о высоких технологиях, 2009. 15фев. URL: http://all-ht.ru/inf/history/p_1_7.html (дата обращения 05.09.2019) ↑

  27. Все о Hi-Tech // Информационный сайт о высоких технологиях, 2009. 15фев. URL: http://all-ht.ru/inf/history/p_1_7.html (дата обращения 05.09.2019) ↑

  28. Все о Hi-Tech // Информационный сайт о высоких технологиях, 2009. 15фев. URL: http://all-ht.ru/inf/history/p_1_7.html (дата обращения 05.09.2019) ↑

  29. И. Б. Погребысский Готфрид Вильгельм Лейбниц, 1646-1716 / И.Б. Погребысский; Вступ. ст. В.П. Визгина. - 2-е изд., доп. - М.: Наука, 2004. - 269 с. ↑

  30. Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с. ↑

  31. История компьютера // сайт, 2007. URL: http://chernykh.net/content/view/14/38/ (дата обращения 10.09.2019) ↑

  32. Апокин И. А., Майстров Л. Е., Эдлин И. С. Чарльз Бэбидж / ред. В.С. Рожнов -М.: Наука, 1981. – 127 c. ↑

  33. Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с. ↑

  34. Апокин И. А., Майстров Л. Е., Эдлин И. С. Чарльз Бэбидж / ред. В.С. Рожнов -М.: Наука, 1981. – 127 c. ↑

  35. Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с. ↑

  36. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  37. Апокин И. А., Майстров Л. Е., Эдлин И. С. Чарльз Бэбидж / ред. В.С. Рожнов -М.: Наука, 1981. – 127 c. ↑

  38. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  39. Апокин И. А. История вычислительной техники: От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем / И. А. Апокин, Л. Е. Майстров. – М.: Наука, 1990. – 264 с. ↑

  40. Апокин И. А. История вычислительной техники: От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем / И. А. Апокин, Л. Е. Майстров. – М.: Наука, 1990. – 264 с. ↑

  41. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  42. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  43. Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с. ↑

  44. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  45. . Гутер Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М.: Знание, 1981. – 280 с. ↑

  46. Апокин И. А. История вычислительной техники: От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем / И. А. Апокин, Л. Е. Майстров. – М.: Наука, 1990. – 264 с. ↑

  47. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  48. Айзексон У. Инноваторы. Как несколько гениев…. /У.Айзексон ; пер. с англ. И. Кагановой, Т. Лисовской, О. Храмцовой.: АСТ: CORPUS; Москва; 2015. -445 с. ↑

  49. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  50. Страницы истории отечественных ИТ / Сост. Э.М. Пройдаков. -М.:

    Альпина Паблишер, 2015. Т. 1. -2015. -265 с. ↑

  51. Все о Hi-Tech // Информационный сайт о высоких технологиях, 2009. 15фев. URL: http://all-ht.ru/inf/history/p_3_0.html (дата обращения 05.09.2019) ↑

  52. Все о Hi-Tech // Информационный сайт о высоких технологиях, 2009. 15фев. URL: http://all-ht.ru/inf/history/p_3_0.html (дата обращения 05.09.2019) ↑

  53. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  54. Страницы истории отечественных ИТ / Сост. Э.М. Пройдаков. -М.:

    Альпина Паблишер, 2015. Т. 1. -2015. -265 с. ↑

  55. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 232 с. ↑

  56. Страницы истории отечественных ИТ / Сост. Э.М. Пройдаков. -М.:

    Альпина Паблишер, 2015. Т. 1. -2015. -265 с. ↑

  57. Айзексон У. Инноваторы. Как несколько гениев…. /У.Айзексон ; пер. с англ. И. Кагановой, Т. Лисовской, О. Храмцовой.: АСТ: CORPUS; Москва; 2015. -445 с. ↑

  58. История и методология вычислительной техники: Учеб. пособие / Ю.М. Морозов. -СПб.: СПбПУ, 2012. -312 с. ↑

  59. Все о Hi-Tech // Информационный сайт о высоких технологиях, 2009. 15фев. URL: http://all-ht.ru/about.html (дата обращения 05.09.2019) ↑

  60. История и методология вычислительной техники: Учеб. пособие / Ю.М. Морозов. -СПб.: СПбПУ, 2012. -312 с ↑

  61. Айзексон У. Инноваторы. Как несколько гениев…. /У.Айзексон ; пер. с англ. И. Кагановой, Т. Лисовской, О. Храмцовой.: АСТ: CORPUS; Москва; 2015. -445 с. ↑

  62. История вычислительной техники: Учеб. пособие / И. А. Ка-

    закова. - Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. - 232 с. ↑

  63. TOP500 // сайт, 1995. URL: https://www.top500.org/lists/2019/06/ (дата обращения 12.09.2019) ↑

Смотрите также файлы