Познакомится с эволюцией эвм

OCR форум - Серия "Новое в жизни, науке, технике"-"РАДИОЭЛЕКТРОНИКА И СВЯЗЬ"()

познакомится с эволюцией эвм

Цель нашего урока: познакомиться с историей развития вычислительной техники, с устройствами, являющимися предшественниками. Как повлияла эволюция ЭВМ на эволюцию профессиональных знаний и умений? Познакомиться с историей развития информатики. Кратко рассмотрена эволюция архитектуры процессоров семейства х На базе программной модели учебной ЭВМ можно познакомиться со.

Область применения компьютеров была ограничена. Как бедствие, компьютеры первого поколения, построенные на вакуумных лампах, обладали низким быстродействием и невысокой надежностью.

Транзисторы выполняли те же функции, что и электронные лампы, но использовали электрические свойства полупроводников. Посравнению с вакуумными трубками транзисторы занимали в раз меньше места и потребляли в раз меньше электроэнергии. В то же время появляются новые устройства для организации памяти компьютеров - ферритовые сердечники изобретением транзистора и использованием новых технологий хранения данных в памяти появилась возможность значительно уменьшить размеры компьютеров, сделать их более быстрыми и надежными, а также значительно увеличить емкость памяти компьютеров.

В году компания Texas Instruments объявила о начале серийного производства транзисторов, а в году ученые Массачусетского технологического института создали первый полностью построенный на транзисторах компьютер ТХ-О. Машинный язык, применявшийся в первом поколении компьютеров, был крайне неудобен для восприятия человеком.

Числовая кодировка операций, адресов ячеек и обрабатываемой информации, зависимость вида программы от ее места в памяти не давали возможности следить за смыслом программы. Для преодоления этих неудобств был придуман язык ассемблер.

Для записи кодов операций и обрабатываемой информации в ассемблере используются стандартные обозначения, позволяющие записывать числа и текст в общепринятой форме, а для кодов команд - принятые мнемонические обозначения. Для обозначения величин, размещаемых в памяти, можно применять любые имена, отвечающие смыслу программы. После ввода программы ассемблер сам заменяет символические имена на адреса памяти, а символические коды команд на числовые.

Использование ассемблера сделало процесс написания программ более наглядным. В конце х - начале х годов компьютеры второго поколения стали интенсивно использоваться государственными организациями и крупными компаниями для решения различных задач. К году большая часть крупных компаний обрабатывала финансовую информацию с помощью компьютеров. Постепенно они приобретали черты современного нам компьютера. Так, в этот период были сконструированы такие устройства, как графопостроитель и принтер, носители информации на магнитной ленте и магнитных дисках и др.

Расширение области применения компьютеров потребовало создания новых технологий программирования. Программное обеспечение, написанное на языке ассемблер для одного компьютера, было непригодно для работы на другом компьютере.

По этой причине, в частности, не удавалось создать стандартную операционную систему - основную управляющую программу компьютера, так как каждый производитель компьютеров разрабатывал свою операционную систему на своем ассемблере.

Специалисты, использующие в своей деятельности компьютеры, вскоре ощутили потребность в более естественных языках, которые бы упрощали процесс программирования, а также позволяли переносить программы с одного компьютера на.

Подобные языки программирования получили название языков высокого уровня. Для их использования необходимо иметь компилятор или интерпретаторто есть программу, которая преобразует операторы языка в машинный язык данного компьютера.

Нa Фортране можно писать большие программы, разбивая задачу на несколько частей подпрограммыкоторые программируются отдельно, а затем объединяются в единое целое. Так как Фортран предназначен в основном для вычислений, в нем отсутствовали развитые средства работы со структурами данных. Кобол специально предназначался для обработки финансово-экономических данных.

Кроме того, разработчики постарались сделать Кобол максимально похожим на естественный английский язык, что позволило писать программы на этом языке даже неспециалистам в программировании. Со вторым поколением компьютеров началось развитие индустрии программного обеспечения. В целом, данный период развития вычислительной техники характеризуется применением для создания компьютеров транзисторов и памяти на ферритовых сердечниках, увеличением быстродействия компьютеров до нескольких сотен тысяч операций в секунду, возникновением новых технологий программирования, языкoв программирования высокого уровня, операционных систем.

Компьютеры второго поколения получили широкое распространение, они использовались для научных, инженерных и финансовых расчетов, для обработки больших объемов данных на предприятиях, в банках, государственных организациях.

В том же году Килби представил первый образец интегральной микросхемы, содержащий пять транзисторных элементов на кристалле германия. Микросхема Килби занимала чуть больше сантиметра площади и была несколько миллиметров толщиной. Год спустя, независимо от Килби, Нойс разработал интегральную микросхему на основе кристалла кремния. Последствии Роберт Нойс основал компанию "Интел" по производству интегральных микросхем. Микросхемы работали значительно быстрее транзисторов и потребляли значительно меньше энергии.

Первые интегральные микросхемы состояли всего из нескольких элементов. Однако, используя полупроводниковую технологию, ученые довольно быстро научились размещать на одной интегральной микросхеме сначала десятки, а затем сотни и больше транзисторных элементов. Семейство компьютеров IBM System - самое многочисленное семейство компьютеров третьего поколения и одно из самых удачных в истории вычислительной техники.

Выпуск этих компьютеров можно считать началом массового производства вычислительной техники. Всего было выпущено более 20 экземпляров System Мини-компьютеры, или компьютеры средней производительности, характеризуются высокой надежностью и сравнительно низкой стоимостью.

Низкая по сравнению со стоимостью суперкомпьютеров стоимость миникомпьютеров позволила начать применять их в небольших организациях - исследовательских лабораториях, офисах, на небольших промышленных предприятиях. В то же время проходило совершенствование программного обеспечения. Операционные системы строились таким образом, чтобы поддерживать большее количество внешних устройств, появились первые коммерческие операционные системы и новые прикладные программы.

В году на одной из конференций Дуглас Энгельбарт из Станфордского института продемонстрировал созданную им систему взаимодействия компьютера с пользователем, состоящую из клавиатуры, указателя "мышь" и графического интерфейса, а также некоторые программы, в частности текстовый процессор и систему гипертекста. Бейсик обеспечивал быстрый ввод и проверку программ. Бейсик не очень подходил для написания серьезных программ, однако он давал общее представление о программировании и позволял многим далеким от компьютеров людям быстро овладеть основными навыками программирования.

В году щвейцарец Никлас Вирт разработал язык программирования Паскаль, также предназначенный для обучения принципам программирования. Создававшийся как язык для обучения, Паскаль оказался очень удобен для решения многих прикладных задач. Он прекрасно обеспечивал применение методов структурного программирования, что стало необходимо при создании больших программных систем.

В данный период развития вычислительной техники продолжалось увеличение скорости обработки информации. Компьютеры третьего поколения работали со скоростью до одного миллиона операций в секунду. Появились новые внешние устройства, облегчающие взаимодействие человека с компьютером. Увеличение быстродействия компьютеров и области их применения потребовало разработки новых методов создания программного обеспечения. Появились первые коммерческие операционные системы реального времени, специально разработанные для них языки программирования высокого уровня.

Область применения компьютеров третьего поколения необычайно широка: В дальнейшем это правило, известное как закон, было применено к скорости микропроцессоров и до сих пор не нарушалось. В году компания "Интел" выпустила еще одно важное для развития вычислительной техники устройство - микропроцессор.

Микропроцессор представляет собой интегральную микросхему, на которой сосредоточено обрабатывающее устройство с собственной системой команд. Конструкция микропроцессора позволяет применять его для решения широкого круга задач, создавая при этом различные функциональные устройства. Использование микропроцессоров значительно упростило конструкцию компьютеров.

Практически сразу микропроцессоры получили широкое применение в различных системах управления от космических аппаратов до бытовых приборов. В течение следующих десятилетий, следуя закону Мура, продолжалось все большее увеличение скорости и интеграции микропроцессоров.

Появились сверхбольшие интегральные схемы, включающие сотни тысяч и даже миллионы элементов на один кристалл. Это позволило продолжить уменьшение размеров и стоимости компьютеров и повысить их производительность и надежность. Практически одновременно с микропроцессорами появились микрокомпьютеры, или персональные компьютеры, отличительной особенностью которых стали небольшие размеры и низкая стоимость.

Благодаря своим характеристикам персональные компьютеры предоставили возможность практически любому человеку познакомиться с вычислительной техникой. Компьютеры перестали быть прерогативой крупных компаний и государственных учреждений, а превратились в товар массового потребления.

Одним из пионеров в производстве персональных компьютеров была компания Apple. Ее основатели Стив Джобс и Стив Возняк собрали первую модель персонального компьютера в году и назвали ее Apple I. В году они представили свой компьютер членам компьютерного клуба в Калифорнии и на следующий день получили заказ на 50 подобных компьютеров.

Архитектура машины практически соответствует архитектуре современных ЭВМ, а команды, которые выполняла аналитическая машина, в основном включают все команды процессора. Интересным историческим фактом является то, что первую программу для аналитической машины написал Ада Августа Лавлейс — дочь великого английского поэта Джорджа Байрона.

Именно Беббидж заразил ее идеей создания вычислительной машины. Идея программирования механических устройств с помощь перфокарты впервые была реализована в году в ткацком станке. Впервые применили их конструкторы ткацких станков. Преуспел в этом дел лондонский ткач Жозеф Мари Жаккард.

В году он создал автоматический ткацкий станок, управляемый перфокартами. Нить поднималась или опускалась при каждом ходе челнока в зависимости от того, есть отверстие или. Поперечная нить могла обходить каждую продольную той Ии иной стороны в зависимости от программы на перфокарте, создавая тем самым затейливый узор из переплетенных нитей.

Такой ткацкий станок, работающий по программе, был первым массовым промышленным устройством и считается одним из самых совершенных машин, когда-либо созданных человеком. Идея записи программы на перфокарте пришла в голову и первой программистке Аде Августе Лавлейс.

"Эволюция приспособлений для вычислений"

Именно она предложила использовать перфорированные карты в аналитической машине Беббиджа. В частности, в одном из писем она писала: Герман Холлерит также использовал в своей машине перфокарты для записи и обработки информации.

Перфокарты использовались и в компьютерах первого поколения. До х годов двадцатого века вычислительная техника представлялась арифмометрами, которые из механических стали электрическими, где электромагнитные реле затрачивали на умножение чисел несколько секунд, которые работали точно по тем же принципам, как и арифмометры Паскаля и Лейбница. Кроме того, они были очень ненадежны, часто ломались.

Герман Холлерит родился 29 февраля года в американском городе Буффало в семье немецких эмигрантов. Герману легко давались математика и естественные науки, и в 15 лет он поступил в Горную школу при Колумбийском университете. На способного юношу обратил внимание профессор того же университета и пригласил его после окончания школы в возглавляемое им национальное бюро по переписи населения.

Перепись населения производилась каждые десять лет. Население постоянно росло, и ее численность в США к тому времени составляло около 50 миллионов человек. Заполнить на каждого человека карточку вручную, а затем подсчитать и обработать результаты, было практически невозможно. Этот процесс затянулся на несколько лет, почти до следующей переписи. Необходимо было найти выход из этой ситуации. Герману Холлериту идею механизировать этот процесс подсказал доктор Джон Биллингс, возглавлявший департамент сводных данных.

Он предложил использовать для записи информации перфокарты.

Портфолио проекта: история развития ЭВМ — Iteach

Свою машину Холлерит назвал табулятором и в году он был опробован в Балтиморе. Результаты оказались положительными, и эксперимент повторили в Сент-Луисе. Выигрыш во времени был почти десятикратным.

познакомится с эволюцией эвм

Правительство США сразу же заключило с Холлеритом контракт на поставку табуляторов, и уже в году перепись населения прошла с использованием машин. Обработка результатов заняла менее двух лет и сэкономила 5 миллионов долларов.

Система Холлерита не только обеспечивала высокую скорость, но и позволяла сравнить статистические данные по самым разным параметрам. Холлерит разработал удобный клавишный перфоратор, позволяющий пробивать около отверстий в минуту одновременно на нескольких картах, автоматизировал процедур подачи и сортировки перфокарт.

Сортировку осуществляло устройство в виде набора ящиков с крышками. Лазеры сегодня и завтра. Телемеханика в народном хозяйстве. Машина управляет технологическим процессом. Узкополосный источник когерентного излучения.

Радиоэлектроника сегодня и завтра. Радиоэлектроника в средствах оргтехники. Магнитные элементы в электронике.

Кибернетика и электроизмерительная техника.

познакомится с эволюцией эвм

Особенности схем современных телевизоров. Передача сообщений с обратной связью. Средства связи в управляющих системах. Первые годы советской радиотехники. Лазерная локация и связь. Связь на службе строительства коммунизма. Запись звука и изображения.

Некоторые применения газовых лазеров. Изучение и распространение радиоволн. Приборы приема и обработки информации в оптическом диапазоне. Информация — по линиям электропередач. Телеграфия сегодня и завтра. Радиоэлектроника в гражданской авиации. Скан плохой, надо бы пересканить Сопряжение цифровых управляющих машин с объектами управления. Телевидение — наш помощник. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Интерференция, лазеры и сверхбыстродействующие ЭВМ.

История и направления развития вычислительной техники

Автоматическая телефонная связь и человек. Низкие температуры в радиоэлектронике. Новые зарубежные электрические приборы. Аналоговые устройства современной радиоэлектроники. Квантовая электроника и практика. Генераторы миллиметровых и субмиллиметровых волн.

Проектирование электронных схем с помощью цифровых вычислительных машин. Электронные аналоговые вычислительные машины. Применение электроники на автомобильном транспорте. Передача сообщений с повышенной информативностью. Диспетчеризация и связь в сельском хозяйстве. Передача информации под водой. Неразрушающий контроль в радиоэлектронике. Магнитные кристаллы в технике. Многоканальные системы передачи информации.