Слайд 2Вычисления в доэлектронную эпоху
ЭВМ первого поколения
ЭВМ второго поколения
ЭВМ третьего
поколения
Персональные компьютеры
Современные супер-ЭВМ
Слайд 3Вычисления в доэлектронную эпоху
Потребность счета предметов у
человека возникла еще в доисторические времена. Древнейший метод счета предметов
заключался в сопоставлении предметов некоторой группы (например, животных) с предметами другой группы, играющей роль счетного эталона. У большинства народов первым таким эталоном были пальцы (счет на пальцах).
Расширяющиеся потребности в счете заставили людей употреблять другие счетные эталоны (зарубки на палочке, узлы на веревке и т. д.).
Слайд 4 Каждый школьник хорошо знаком со счетными палочками, которые
использовались в качестве счетного эталона в первом классе.
В древнем мире
при счете больших количеств предметов для обозначения определенного их количества (у большинства народов — десяти) стали применять новый знак, например зарубку на другой палочке. Первым вычислительным устройством, в котором стал применяться этот метод, стал абак.
Слайд 5Вычисления в доэлектронную эпоху
Древнегреческий абак представлял
собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проводились бороздки, на
которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам, другая — десяткам и т. д. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешков, их снимали и добавляли один камешек в следующий разряд. Римляне усовершенствовали абак, перейдя от песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками
Слайд 6Вычисления в доэлектронную эпоху
По мере усложнения хозяйственной
деятельности и социальных отношений (денежных расчетов, задач измерений расстояний, времени,
площадей и т. д.) возникла потребность в арифметических вычислениях.
Для выполнения простейших арифметических операций (сложения и вычитания) стали использовать абак, а по прошествии веков — счеты.
В России счеты появились в XVI веке
Слайд 7Вычисления в доэлектронную эпоху
Развитие науки и техники
требовало проведения все более сложных математических расчетов, и в XIX
веке были изобретены механические счетные машины — арифмометры. Арифмометры могли не только складывать, вычитать, умножать и делить числа, но и запоминать промежуточные результаты, печатать результаты вычислений и т. д.
Слайд 8Вычисления в доэлектронную эпоху
В середине XIX века
английский математик Чарльз Бэббидж выдвинул идею создания программно управляемой счетной
машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, а также устройства ввода и печати.
Чарльз Бэббидж. Charles Babbage. (26.12.1791 - 18.10.1871)
Слайд 9Вычисления в доэлектронную эпоху
Аналитическую машину Бэббиджа (прообраз
современных компьютеров) по сохранившимся описаниям и чертежам построили энтузиасты из
Лондонского музея науки. Аналитическая машина состоит из четырех тысяч стальных деталей и весит три тонны.
Слайд 10Вычисления в доэлектронную эпоху
Вычисления производились Аналитической
машиной в соответствии с инструкциями (программами), которые разработала леди Ада
Лавлейс (дочь английского поэта Джорджа Байрона).
Графиню Лавлейс считают первым программистом, и в ее честь назван язык программирования АДА.
Слайд 11Вычисления в доэлектронную эпоху
Программы записывались на перфокарты
путем пробития в определенном порядке отверстий в плотных бумажных карточках.
Затем перфокарты помещались в Аналитическую машину, которая считывала расположение отверстий и выполняла вычислительные операции в соответствии с заданной программой.
Слайд 12В 40-е годы XX века начались работы по созданию первых
электронно-вычислительных машин, в которых на смену механическим деталям пришли электронные
лампы. ЭВМ первого поколения требовали для своего размещения больших залов, так как в них использовались десятки тысяч электронных ламп. Такие ЭВМ создавались в единичных экземплярах, стоили очень дорого и устанавливались в крупнейших научно-исследовательских центрах.
Слайд 13ЭВМ первого поколения
В 1945 году в США был построен ENIAC
(Electronic Numerical Integrator and Computer - электронный числовой интегратор и
калькулятор), а в 1950 году в СССР была создана МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина)
Слайд 14ЭВМ первого поколения
ЭВМ первого поколения могли выполнять
вычисления со скоростью несколько тысяч операций в секунду, последовательность выполнения
которых задавалась программами. Программы писались на машинном языке, алфавит которого состоял из двух знаков: 1 и 0.
Программы вводились в ЭВМ с помощью перфокарт или перфолент, причем наличие отверстия на перфокарте соответствовало знаку 1, а его отсутствие – знаку 0.
Результаты вычислений выводились с помощью печатающих устройств в форме длинных последовательностей нулей и единиц. Писать программы на машинном языке и расшифровывать результаты вычислений могли только квалифицированные программисты, понимавшие язык первых ЭВМ.
Слайд 15ЭВМ второго поколения
В 60-е годы XX века были созданы ЭВМ
второго поколения, основанные на новой элементной базе — транзисторах, которые
имеют в десятки и сотни раз меньшие размеры и массу, более высокую надежность и потребляет значительно меньшую электрическую мощность, чем электронные лампы. Такие ЭВМ производились малыми сериями и устанавливались в крупных научно-исследовательских центрах и ведущих высших учебных заведениях.
Слайд 16ЭВМ второго поколения
В СССР в 1967 году вступила в строй
наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения БЭСМ-6 (Большая Электронная
Счетная Машина), которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду.
Слайд 17ЭВМ второго поколения
В БЭСМ-6 использовалось 260 тысяч транзисторов, устройства внешней
памяти на магнитных лентах для хранения программ и данных, а
также алфавитно-цифровые печатающие устройства для вывода результатов вычислений.
Работа программистов по разработке программ существенно упростилась, так как стала проводиться с использованием языков программирования высокого уровня (Алгол, Бейсик и др.).
Слайд 18ЭВМ третьего поколения
Начиная с 70-х годов прошлого века, в качестве
элементной базы ЭВМ третьего поколения стали использовать интегральные схемы. В
интегральной схеме (маленькой полупроводниковой пластине) могут быть плотно упакованы тысячи транзисторов, каждый из которых имеет размеры, сравнимые с толщиной человеческого волоса.
Слайд 19ЭВМ третьего поколения
ЭВМ на базе интегральных схем стали гораздо более
компактными, быстродействующими и дешевыми. Такие мини-ЭВМ производились большими сериями и
были доступными для большинства научных институтов и высших учебных заведений.
Слайд 20Персональные компьютеры
Развитие высоких технологий привело к созданию больших интегральных
схем — БИС, включающих десятки тысяч транзисторов. Это позволило приступить
к выпуску компактных персональных компьютеров, доступных для массового пользователя.
Слайд 21Персональные компьютеры
Первым персональным компьютером был Аррle II («дедушка» современных
компьютеров Маcintosh), созданный в 1977 году. В 1982 году фирма
IBM приступила к изготовлению персональных компьютеров IВМ РС («дедушек» современных IВМ-совместимых компьютеров).
Слайд 22Персональные компьютеры
Современные персональные компьютеры компактны и обладают в тысячи
раз большим быстродействием по сравнению с первыми персональными компьютерами
(могут выполнять несколько миллиардов операций в секунду). Ежегодно в мире производится почти 200 миллионов компьютеров, доступных по цене для массового потребителя.
Персональные компьютеры могут быть различного конструктивного исполнения: настольные, портативные (ноутбуки) и карманные (наладонники).
Слайд 23Это многопроцессорные комплексы, которые позволяют добиться очень высокой производительности и
могут применяться для расчетов в реальном времени в метеорологии, военном
деле, науке и т. д.
Слайд 24Почему современные персональные компьютеры в сотни раз меньше, но при
этом в сотни тысяч раз быстрее ЭВМ первого поколения?
Почему современные
персональные компьютеры доступны для массового потребителя?