Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ДОВИДНИК.pdf
Скачиваний:
94
Добавлен:
23.03.2015
Размер:
8.39 Mб
Скачать

П

 

(

)

 

 

 

Тип зобра­

Кількість пам’яті

Кількість

Принцип кодування

 

 

 

 

ження

для кодування пікселя

кольорів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Монохромне

1 біт

2

Чорна точка позначається 0, біла — 1.

 

 

 

(чорно-біле)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кольорове

4 біти

16

Надається індексна палітра — таблиця відповід-

 

 

 

 

 

 

ності кода реальному кольору

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кольорове

8 бітів

256

Надається індексна палітра — таблиця відповід-

 

 

 

 

(1 байт)

 

ності кода реальному кольору

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кольорове,

16 бітів

65 536

Індексна палітра не надається, використовується

 

 

 

High Color

(2 байти)

 

стандартна (фіксована) палітра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кольорове,

24 біти

16,7 млн

Один байт виражає яскравість червоного кольору,

 

 

 

True Color

(3 байти)

 

другий — зеленого і третій — синього. Із цих трьох

 

 

 

 

 

 

значень комп’ютер складає проміжні кольори.

 

 

 

 

 

 

Додаткові таблиці-палітри не потрібні, оскіль-

 

 

 

 

 

 

ки закодована кількість кольорів наближається

 

 

 

 

 

 

до кількості кольорів, які може розрізнити око

 

 

 

 

 

 

людини­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Призначення кодів кодової таблиці ASCII (коди 0—127)

Коди

Призначення

 

 

1—32

Спеціальні недруковані символи

 

 

33—47

Знаки пунктуації

 

 

48—57

Цифри 0—9

 

 

58—64

Знаки пунктуації

 

 

Коди

Призначення

 

 

65—90

Великі букви A—Z

 

 

91—96

Знаки пунктуації

 

 

97—122

Малі букви a—z

 

 

122—127

Знаки пунктуації

 

 

Історія розвитку обчислювальної техніки

Передумови розвитку сучасної обчислювальної техніки

Розвиток пристосувань для лічби, механічних обчислювальних машин

Розвиток систем числення та методів обчислень, математичної логіки

Розвиток науки і техніки в галузі електрики

Розвиток електронної теорії

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Логічна схема сучасних комп’ютерів

 

Елементна база сучасних комп’ютерів

 

 

 

 

 

 

Кодування зображень. Історія розвитку обчислювальної техніки

 

 

15

15 3945У Інформатика в таблицях

 

 

 

Основні етапи розвитку комп’ютерної техніки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашинний період

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Підручні засоби для лічби

 

 

Речі, що спеціаль-

Первісні люди не знали чисел і запам’ятовували певну кількість предметів

 

 

 

но не пристосовані

за допомогою наочного уявлення — користувалися різними підручними засо-

 

 

для лічби

бами (мушлі, камінці тощо)

 

 

 

 

 

 

Частини тіла

Від пальцевої лічби беруть початок системи числення: п’ятіркова (одна рука),

 

 

 

 

десяткова (дві руки), двадцяткова (пальці рук і ніг)

 

 

 

 

 

 

Речі, що пристосо-

Деякі народи для запам’ятовування кількості предметів використовували за­

 

 

вані для лічби

рубки. В Англії запис податків за допомогою дощечки із зарубками («бірки»)

 

 

 

 

існував до кінця XVII ст. На Русі зарубки робилися на палиці, яка називалась

 

 

 

 

носом (звідси вислів «зарубити на носі»).

 

 

 

 

Також для лічби використовували рахункові мотузки. Найвідоміші перуан­

 

 

 

 

ські рахункові мотузки (кіпу), на яких рахували за допомогою вузлів та фар-

 

 

 

 

бування в різні кольори. Подібний засіб лічби застосовували також стародавні

 

 

 

 

індійці та китайці

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пристосування для лічби

 

 

 

 

 

Абак та його різновиди. Найпоширенішим пристосуванням для лічби був абак (або рахівниця). Найдавніша рахівниця була знайдена при археологічних розкопках на одному з островів Егейського моря (знахідка належить до IV тис. до н. е.).

Абак

Абак (від грец. a­ba­x — дошка) — рахункова дошка, на якій паралельними

 

 

лініями позначали розряди одиниць, десятків, сотень і т. д. На лініях вміщу-

 

 

вали відповідне число жетонів (камінців, кісточок). Широко застосовувалася

 

 

в Давній Греції

 

 

Калькулі

У Давньому Римі на рахунковій дошці для зручності робили для камінчиків

 

 

жолобки. Це пристосування називалося «калькулі» («калкулюс» — галька).

 

 

Суан-пан

У Китаї камінчики замінили на намистини, нанизані на прутики, які кріпи-

 

 

лися на дерев’яній рамі. Кожний прутик поділено на дві нерівні частини: на

 

 

одній було 5 намистин (за кількістю пальців на руці), а на другій — тільки 2

 

 

(за кількістю рук).

 

 

Це пристосування називалося «суан-пан» і використовувалося вже в VI ст.

 

 

Соробан

У Японії подібна конструкція набула назву «соробан».

 

 

Рахункова дошка

До Західної Європи абак потрапив у Х ст. Після знайомства з індо-арабською

з апісом

системою числення Герберт (940—1003, з 999 р. — Римський Папа Силь-

 

 

вестр II) побудував рахункову дошку, на якій замінив певне число жетонів од-

 

 

ним жетоном з апісом

 

 

Рахівниця

У XVI ст. абак розповсюдився в Росії. У російському абаці на один прутик на-

 

 

низували відразу 10 кісточок (за числом пальців на двох руках). Цей вид абака

 

 

називався «русские счеты», або, як говорили тоді, «русские щоты», і користу-

 

 

валися ним до XVIII ст.

 

 

 

 

 

Тема 1. Інформація та інформаційні процеси

16

 

16 3945У Інформатика в таблицях

Продовження таблиці

Лічильні пристрої

Логарифмічні пристрої — пристрої, що використовують для обчислень логарифмів. Поняття логарифмов увів шотландський математик Джон Непер (Napier) (1550—1617 рр.) у трактаті «Канонічний опис чудових логарифмів» (1614 р.).

Використання логарифма (від грец. logos — відношення та a­rithos — число) значно спрощує дії ділення та множення.

 

Палички Непера

Палички, на яких Дж. Непер записав значення логарифмів; маніпулюючи

 

 

 

ними, можна було отримувати нові значення

 

 

 

 

 

Циліндри Непера

У 1668 р. вюртемберзький єзуїт Каспар Шотт запропонував замінити палички

 

 

Непера циліндрами, на поверхні яких уздовж твірних нанесені ті самі числа,

 

 

що і на паличках. Циліндри містилися паралельно один одному в скриньці,

 

 

 

де могли обертатися навколо осей, які проходять через ці циліндри

 

 

 

 

 

Барабан Пті

У 1678 р. французький математик і фізик П. Пті наклеїв смужки паперу з на-

 

 

кресленими «паличками» на картонні стрічки і змусив їх рухатися уздовж осі

 

 

циліндра. Цей пристрій отримав назву барабана Пті. У 1727 р. німецький ме-

 

 

ханік Я. Леопольд видозмінив барабан Пті, надавши йому прямокутної форми

 

 

 

 

Шкала Гюнтера

Шкала являє собою прямолінійний відрізок, на якому відкладалися лога-

 

 

рифми чисел тригонометричних величин. Кілька таких паралельних шкал

 

 

наносилися на дерев’яну або мідну пластинку. Циркулі-вимірники вико-

 

 

 

ристовувалися для вирахування відрізків уздовж ліній шкали, що згідно

 

 

 

з властивостями логарифмів дозволяло знаходити добуток або частку. Вва-

 

 

жається прародителькою сучасної логарифмічної лінійки

 

 

 

 

 

Логарифмічна

Логарифмічна лінійка з’явилася в XVII ст. і понад 355 років використовува-

 

лінійка

лась інженерами всього світу. Винахідниками перших логарифмічних лінійок

 

 

вважають Вільяма Отреда і Ричарда Деламейна.

 

 

 

Логарифмічна лінійка, найбільш схожа на сучасну, була сконструйова-

 

 

 

на в 1850 р. 19-річним французьким офіцером Амедеєм Маннхеймом.

 

 

 

Дозволяючи робити розрахунки з двома-трьома точними цифрами, лога­

 

 

 

рифмічна лінійка довго залишалася одним з основних рахункових приладів

 

 

інженера

 

 

 

Машинний період

 

 

 

Обчислювальні машини

 

 

 

 

Механічні обчислювальні машини — обчислювальні машини, що складалися з механічних частин

 

 

 

 

Машина да Вінчі

У 1967 р. в рукописах видатного італійського живописця, скульптора, вчено-

 

 

го, інженера Леонардо да Вінчі виявили проект механічної 13-розрядної обчис-

 

 

лювальної машини, що будувалася на основі десяти зубчастих колес

 

 

 

 

 

Машина

Відомості про машину, виготовлену Вільгельмом Шиккардом у 1623 р., збе-

 

Шиккарда

реглися у листах і спогадах його сучасників. Це була 6-розрядна машина,

 

 

(«годинник

здатна додавати і віднімати числа, її будова нагадувала палички Непера,

 

 

для обчислень»)

згорнені в барабан. Напевне, тому вона отримала назву «годинник для об­

 

 

 

числень»

 

 

 

 

 

 

Історія розвитку обчислювальної техніки

 

 

 

17

17 3945У Інформатика в таблицях

 

 

 

 

Продовження таблиці

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислювальні машини

 

 

 

 

 

 

Машина Паскаля

Незважаючи на більш ранні розробки, першою механічною машиною вва-

 

 

(«паскаліна»)

жається 5-розрядний (потім 8-розрядний) підсумовуючий автомат (сума-

 

 

 

 

тор), побудований у 1641—1642 рр. французьким математиком Б. Паскалем

 

 

 

 

 

 

 

 

(1623—1662). Машина виконувала дії додавання і віднімання над шестициф-

 

 

 

 

ровими числами. У так званій «паскаліні» десяткові цифри задавалися пово-

 

 

 

 

ротами коліщаток, які мали десять зубців із цифрованими поділками, а ре-

 

 

 

 

зультат прочитувався у віконцях. Механічно пов’язані між собою коліщатка

 

 

 

 

враховували перенесення одиниці в наступний розряд.

 

 

 

 

Збереглося сім екземплярів машини Паскаля, один із них зберігається в Музеї

 

 

 

 

мистецтв та ремесел у Парижі (Франція)

 

 

 

 

 

 

Машина Лейбніца

Перша машина, що виконує всі арифметичні дії та піднесення в степінь, була

 

 

 

 

розроблена в 1673 р. німецьким ученим Г. В. Лейбніцем (1646—1716), яку

 

 

 

 

сконструював парижанин на ім’я Олівер. Це був «покроковий обчислювач»,

 

 

 

 

який мав рухливу каретку та виконував множення за принципом шкільно-

 

 

 

 

го алгоритму «множення в стовпчик». Це був перший арифмометр (від грец.

 

 

 

 

a­rithmos — число та метр) — настільна механічна лічильна машина для вико-

 

 

 

 

нання дій додавання, віднімання, множення, ділення. Встановлення чисел

 

 

 

 

і приведення лічильного механізму в дію здійснювали вручну

 

 

 

 

 

 

Машина Беббіджа

Ч. Беббідж (1791—1871) — голова кафедри математики Кембріджського уні-

 

 

 

 

верситету, у 1822 р. розробив проект великої машини для обчислення та друку

 

 

 

 

таблиць математичних функцій; побудував робочу модель, яку підтримало

 

 

 

 

Лондонське Королівське Товариство. У 1823 р. Беббідж приступив до роботи,

 

 

 

 

плануючи завершити її за три роки. Але за відсутності точного обладнання для

 

 

 

 

виготовлення деталей і розробленої теорії механізмів у 1833 р. він припинив

 

 

 

 

роботу, виконавши лише частину проекту. Працююча частина машини мала

 

 

 

 

значно більшу швидкодію, ніж було обіцяно, і забезпечувала заявлену точ-

 

 

 

 

ність. У процесі створення машини у вченого виникла ідея про створення уні-

 

 

 

 

версальної обчислювальної машини, яку згодом було названо аналітичною.

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналітична машина мала виконувати прості арифметичні дії; запам’ятову­

 

 

 

 

вати початкові та проміжні дані, результати обчислень та групу команд, згідно

 

 

 

 

з якими йде розв’язання задачі; виводити результати обчислень; автоматично

 

 

 

 

припиняти обчислення після виконання задачі; повторювати цикл обчислень.

 

 

 

 

У машині передбачалися пристрої: «млин»— для виконання арифметичних

 

 

 

 

дій, «склад» — для зберігання початкових даних та проміжних результатів,

 

 

 

 

«контора» — для керування діями млина за допомогою перфокарт.

 

 

 

 

Ада Лавлейс (1815—1852) створила для машини Беббіджа декілька програм

 

 

 

 

на перфокартах, довела, що машина здатна виконувати операції не тільки

 

 

 

 

над числами, а й над словами. Переклад статті Менабреа «Елементи аналітичної

 

 

 

 

машини Беббіджа» з її примітками містили зразок першої в історії комп’ютер­

 

 

 

 

ної програми, а в примітках була прихована струнка теорія програмування.

 

 

 

 

Ч. Беббіджу та А. Лавлейс належать: ідея програмного управління процесом об-

 

 

 

 

числень; пропозиція використати перфокарти для введення і виведення даних,

 

 

 

 

для управління та обміну; передачі чисел у самій машині; винахід системи попе-

 

 

 

 

реднього перенесення для прискорення обчислень; застосування способу зміни

 

 

 

 

ходу обчислень, що отримав надалі назву умовного переходу; введення поняття

 

 

 

 

циклів операцій і робочих осередків. У їх роботах намічені такі поняття, як

 

 

 

 

«підпрограма» та «бібліотека підпрограм», «модифікація команд» та «індекс-

 

 

 

 

ний регістр», «цикл» (вони стали вживатися тільки в 50-х роках ХХ ст.)

 

 

 

 

Тема 1. Інформація та інформаційні процеси

 

 

18

 

18 3945У Інформатика в таблицях

 

Продовження таблиці

 

 

 

 

 

 

Обчислювальні машини

 

 

 

 

 

 

Табулятор

Електричну лічильну машину, що автоматизувала процес опрацювання даних

 

 

Ґоллеріта

під час перепису населення (табулятор), сконструював в 1884 р. син німецьких

 

 

 

емігрантів у США Герман Ґоллеріт (1860—1929). Уперше машина Ґоллеріта

 

 

 

була випробувана в 1887 р., за три роки перемогла в конкурсі машин для опра-

 

 

 

цювання даних перепису населення США. У ній використовувалися перфокар-

 

 

 

ти як носії інформації.

 

 

 

Заснована Ґоллерітом у 1887 р. фірма спеціалізувалася з випуску перфора-

 

 

 

торів, а пізніше стала складовою фірми IBM, яка сьогодні є найбільшим у світі

 

 

 

виробником комп’ютерів

 

 

 

 

 

 

Вітчизняні

У Росії перший підсумовуючий пристрій був виготовлений у 1770 р. часовим

 

 

механічні машини

майстром і механіком Е. Якобсоном.

 

 

 

Сорок моделей оригінальних механізмів створив видатний російський ма-

 

 

 

тематик і механік П. Л. Чебишев — і серед них арифмометр з оригінальним

 

 

 

пристосуванням для перенесення десятків із молодших розрядів у старші

 

 

 

(1878 р.). Для свого часу це була найбільш довершена лічильна машина.

 

 

 

Ідеї, закладені в ній, лягли в основу багатьох сучасних обчислювальних при-

 

 

 

строїв.

 

 

МашинаЕ.Якобсона

У 1875 р. петербурзький інженер В. Т. Однер сконструював зручний механіч-

 

 

 

ний арифмометр, який за короткий термін завоював увесь світ (на Всесвітній

 

 

 

виставці в Парижі напередодні ХХ ст, удостоєний золотої медалі).

 

 

 

У 1912 р. О. М. Крилов створив механічний інтегратор для розв’язання інтег-

 

 

 

ральних рівнянь. Промисловий випуск арифмометрів у Росії почався в 1894 р.

 

 

 

і тривав понад 70 років.

 

 

 

Для економічних та інженерних розрахунків у нашій країні в радянські часи

 

 

 

використовувались арифмометри «Фелікс»

 

 

 

 

 

 

 

Релейні обчислювальні машини

 

 

 

 

 

 

Релейні обчислювальні машини — обчислювальні машини, складовим елементом яких є реле.

 

Машина Буша

У 1925

р. американський учений В. Буш створив першу обчислювальну маши-

 

 

ну на електричних реле

 

 

 

 

 

Машина Цузе

У 1936—1939 рр. німецький інженер К. Цузе створив машину, що складалася

 

 

з телефонних реле, в якій використовувалася двійкова система числення

 

 

 

 

 

 

Машина Ейкена

У 1937

р. американський учений Г. Ейкен створив електромеханічну цифрову

 

 

обчислювальну машину на електромагнітних реле, яку вважають безпосеред-

 

 

нім попередником ЕОМ

 

 

 

 

 

 

Машина

У 1937

р. американський професор А. В. Атанасов почав розробку арифметич-

 

Атанасова

ного пристрою на спеціальних електромеханічних блоках

 

 

 

 

 

 

«Марк-I»

У 1944

р. на основі реле побудована цифрова обчислювальна машина «Марк-1»

 

 

 

 

 

 

 

 

Релейні обчислювальні машини

 

 

 

 

 

 

«Марк-II»

У 1947

р. побудована цифрова обчислювальна машина «Марк-2», в якій вико-

 

 

ристовувалася двійкова система числення

 

 

 

 

 

 

Машина Бєссонова

У 1956

р. під керівництвом радянського інженера Н. І. Бєссонова побудована

 

РВМ-1

машина РВМ-1 — одна із найвдаліших конструкцій релейних обчислювальних

 

 

машин

 

 

 

 

 

 

Історія розвитку обчислювальної техніки

 

19

19 3945У Інформатика в таблицях

Продовження таблиці

Електронні обчислювальні машини

Електронні обчислювальні машини (ЕОМ) — обчислювальні машини, складовими яких є елек­ тронні елементи.

Машина Буша

У 1930 р. В. Буш розробив диференціальний аналізатор на електронних лам-

 

 

пах

 

 

Проект Цузе

У 1937—1942 рр. Цузе розробив проект електронної машини, не реалізований

 

 

через відсутність асигнувань

 

 

Комп’ютер

У 1939—1942 рр. А. В. Атанасов з помічником К. Беррі створили першу елек-

Атанасова—Беррі

тронну цифрову обчислювальну машину, що увійшла в історію під назвою

 

 

«АВС» (за першими літерами прізвищ її творців)

 

 

«Колосс»

У 1942—1943 рр. в Англії була створена перша обчислювальна машина

 

 

на вакуумних лампах, що працювала за допомогою програм. Групу творців

 

 

цього першого електронного комп’ютера, названого «Колосом», для Бри-

 

 

танської розвідки під час Другої світової війни очолював А. Тюрінг, який

 

 

ще в 1936 р. довів можливість створення універсальної програмно керова-

 

 

ної обчислювальної машини («машина Тюрінга»)

 

 

ENIAC

У 1946 році в Пенсільванському університеті США на замовлення арти-

 

 

лерійського управління створена машина ENIAC, яка вважається першою

 

 

ЕОМ. Розробниками цього проекту були Джон Мочлі та Джон Еккерт. Ма-

 

 

шина важила 30 т, займала площу біля 150 кв. м, складалася з 18 000 ламп

 

 

та 1500 реле. Машина працювала в десятковій системі числення, швид-

 

 

кодія — 200 мксек для операцій додавання та 2300 мксек — при множенні.

 

 

Працездатність її була дуже обмеженою (кожні 7 хвилин одна з ламп вихо-

 

 

дила з ладу, задачі треба було набирати вручну на численних перемикачах).

 

 

Невідповідність між часом розв’язання задач і часом підготовки її вручну

 

 

була настільки великою, що виграш від швидкості обчислення майже повніс-

 

 

тю покривався втратами у часі на підготовчих операціях

 

 

EDVAC (Electronic

Тоді ж в Пенсильванському університеті почалась работа над новою маши-

Discrete Va­ria­ble

ною EDVAC «Едвак», програма якої повинна була зберігатися в пам’яті

Automa­tic Compu­

ком’пютера.

ter — електронний

Як внутрішню пам’ять передбачалось використовувати ртутні трубки, які ви-

автоматичний

користовувались в радіолокації.

обчислювач з диск-

Останнє слово в назві машини — computer (комп’ютер) — стало синонімом,

ретними змінними)

другим ім’ям будь-якої ЕОМ

 

 

UNIVAC-1

У1951 році була представлена третя модель Еккерта і Мочлі UNIVAC-1 («Уні-

(Universa­l

вак-1»), яка призначалась для розв’язання разноманітних задач бізнесу. Вона

Automa­tic Compu­

могла обробляти як цифрову, так і символьну інформацію. Перший екзем­

ter — універсаль-

пляр був переданий у Бюро переліку населення США.

ний автоматичний

Потім було створено багато різних моделей UNIVAC, які знайшли пристосу-

обчислювач

вання в різних галузях діяльности, наприклад 4 листопада 1952 року Джон

 

 

Преспер Еккерт разом з Уолтером Кронкайтом зробили прогноз результатів

 

 

виборів.

 

 

UNIVAC став першим серійним комп’ютером та поклав початок

 

 

комп’ютерному буму. В 1948—1966 роках Еккерт отримав 85 патентів,

 

 

пов’язаних головним чином з винаходами в галузі електроніки

 

 

Тема 1. Інформація та інформаційні процеси

 

 

20

 

20 3945У Інформатика в таблицях

 

Закінчення таблиці

 

 

 

 

 

 

Електронні обчислювальні машини

 

 

 

 

 

 

МЭСМ

У 1951 р. в Інституті електротехніки АН УРСР під керівництвом Лебедєва

 

 

(малая электрон-

та Глушкова була розроблена перша вітчизняна ЕОМ — МЭСМ. МЭСМ мала

 

 

ная счетная

більш універсальне призначення, ніж ЕNІАС, вона стала базовим прототипом

 

 

 

машина)

для світового цифрового математичного машинобудування та обумовила пе-

 

 

 

рехід до нового періоду — розвитку мистецтва програмування. Попри малу

 

 

 

потужність, за допомогою МЭСМ були розв’язані важливі народногосподарські

 

 

 

проблеми

 

 

 

 

 

 

БЭСМ

У 1952 р. в Інституті точної механіки та обчислювальної техніки АН СРСР

 

 

(быстродействую-

під керівництвом Лебедєва створено БЭСМ-1 — першу ЕОМ із серії швид-

 

 

щая электронная

кодіючих електронних лічильних машин загального призначення. У ході

 

 

счетная машина)

створення БЭСМ-1 було застосовано оригінальні наукові та конструкторські

 

 

 

розробки, які увійшли до світового фонду обчислювальної техніки.

 

 

 

Машина БЭСМ-1 була не тільки першою швидкодіючою радянською ЕОМ

 

 

 

з продуктивністю 8—10 тисяч операцій за секунду, а й найпродуктивнішою

 

 

 

машиною в Європі та однією з кращих у світі. Невдовзі було створено і най-

 

 

 

більш популярну в ті роки машину БЭСМ-6 зі швидкодією 1 млн операцій

 

 

 

за секунду, що серійно випускалася протягом 1964—1984 рр.

 

 

 

 

 

 

 

Персональні комп’ютери (ПК)

 

 

 

 

 

 

ПК — це електронні комп’ютери, які призначено для індивідуального застосування (деякі моделі для невеликої групи користувачів). Працюють у діалоговому режимі, мають малі розміри і масу, порівняно дешеві й разом з тим задовольняють переважну більшість запитів користувачів щодо опрацювання­ інформації.

 

«Altair 8800»

У 1975 р. фірмою Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS),

 

 

 

Альбукер, США, випущено перший мікрокомп’ютер «Altair 8800»

 

 

 

(«­льтаїр 8800»), який побудовано на базі мікропроцесора Intel 8080.

 

 

 

Білл Гейтс, тоді студент Гарвардського університету, та Поль Аллен, спів-

 

 

 

робітник фірми в Бостоні, за шість тижнів розробили версію мови Basic

 

 

 

для комп’ютера «Altair 8800». Для продажу програми ними було організовано

 

 

фірму Microsoft, а Altair Basic — її перший програмний продукт

 

 

 

 

 

 

«Apple 1»,

У 1976 р. молоді інженери Стів Джобс і Стів Возняк розробили

 

 

«Apple 2»

мікрокомп’ютер «Apple 1». Для продажу комп’ютера організовано фірму

 

 

 

Apple Computer.

 

 

 

У 1977 р. у продажу з’явився комп’ютер «Apple 2». Фірма Apple Computer за-

 

 

раз посідає одне з провідних місць у світі з виробництва комп’ютерів

 

 

 

 

 

 

IBM РС

У 1981 р. фірма IBM вперше вийшла на ринок персональних комп’ютерів

 

 

 

з ПК IBM РС, який побудовано на базі мікропроцесора Intel 8088. Цей

 

 

 

комп’ютер — «перша ластівка» серед персональних машин фірми IBM, що за-

 

 

воювали комп’ютерний світ.

 

 

 

Низка технічних та конструкторських рішень дозволили цьому комп’ютеру

 

 

й подальшим моделям стати фактично стандартом у промисловому випуску

 

 

сучасних ПК

 

 

 

 

 

Історія розвитку обчислювальної техніки

 

21

21 3945У Інформатика в таблицях

Покоління комп’ютерів

Покоління комп’ютерів — умовна класифікація обчислювальних систем згідно з розвитком апаратних і програмних засобів та способів взаємодії користувача з комп’ютером.

Покоління

Опис

Елементна база

комп’ютерів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перше

Працювали на електронних лампах розміром 8—10 см, що

Скляні лампи-діоди

(40—50-ті рр.

споживали безліч електроенергії і виділяли багато тепла,

створено в 1904 р.

XX ст.)

мали великі розміри, недостатню надійність, низьку швид-

­англійським інженером

 

 

кість обчислень (декілька десятків тисяч операцій за секун-

Джоном Флемінгом

 

 

ду), невеликий обсяг оперативної пам’яті. Набір команд

(1849—1945)

 

 

невеликий, схема арифметико-логічного пристрою і при-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

строю керування досить проста, програмне забезпечення

 

 

 

 

 

 

 

 

 

практично було відсутнім.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для введення-виведення використовувалися перфострічки,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перфокарти, магнітні стрічки і друкуючі пристрої.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Призначалися для математичних розрахунків, програми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для них писалися в машинних кодах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Незважаючи на обмежені можливості, ці машини дозво-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ляли виконувати найскладніші розрахунки, необхідні

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для прогнозування погоди, розв’язання задач атомної енер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гетики та ін.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вітчизняні машини першого покоління:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЭСМ (малая электронная счетная машина), БЭСМ-1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БЭСМ-2, Стріла, Урал, М-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Друге

Працювали на напівпровідникових транзисторах розміром

Транзистори,

(60-ті рр.

до 2 см, мали менші розміри, швидкодія становила до со-

винайдені у 1948 р.

XX ст.)

тень тисяч операцій за секунду, обсяг пам’яті — до декіль-

американськими вче-

 

 

кох десятків тисяч слів.

ними Джоном

 

 

Мали магнітні носії інформації, пристосування для друку.

Бардіним (р.1908),

 

 

Характеризувалися застосуванням у них як електронних

Уолтером Браттейном

 

 

ламп, так і дискретних транзисторних логічних елементів.

(1902—1987)

 

 

Їх оперативна пам’ять була побудована на магнітному сер-

і Уїльямом Шоклі

 

 

дечнику.

(1910—1989), які за

 

 

З’явилися високопродуктивні пристрої для роботи

свій винахід отримали

 

 

з магнітними стрічками, магнітні барабани й перші магніт-

в 1956 р. Нобелівську

 

 

ні диски.

премію з фізики

 

 

З’явилися мови високого рівня, широкий набір бібліотеч-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

них програм для розв’язання різноманітних математичних

 

 

 

 

 

 

 

 

 

задач, моніторні системи для керування режимом транс-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ляції і виконання програм. Із моніторних систем надалі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

виросли сучасні операційні системи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЕОМ почали використовуватися для розв’язання економіч-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

них задач, задач керування виробництвом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вітчизняні машини другого покоління:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БЭСМ-3М, БЭСМ-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 1. Інформація та інформаційні процеси

22

 

22 3945У Інформатика в таблицях

 

 

Продовження таблиці

 

Покоління

Опис

Елементна база

 

комп’ютерів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Третє

Працювали на інтегральних мікросхемах.

Інтегральні схеми (ІС),

 

(70-ті рр.

Характеристики ЕОМ поліпшилися, змінюється від декіль-

що створив у 1958 р.

 

 

XX ст.)

кох десятків тисяч до мільйонів операцій за секунду, обсяг

Джек Кілбі з фірми

 

 

оперативної пам’яті досягає декількох сотень тисяч слів.

Texas Instruments.

 

 

Почали використовувати дисплеї з електронно-променевою

У комп’ютерах ста-

 

 

трубкою.

ли застосовувати

 

 

З’явилися перші операційні системи (ОС) та пакети при-

мікросхеми, що скла-

 

 

кладних програм, а також комп’ютери, здатні працювати

даються з багатьох ти-

 

 

в багатозадачному режимі.

сяч транзисторів

 

 

Вітчизняні машини третього покоління:

 

 

 

 

сімейства ЄС ЕОМ (Єдина система ЕОМ), СМ ЕОМ (Сімей­

 

 

 

 

ство малих ЕОМ)

 

 

 

 

Четверте

Застосовані великі інтегральні схеми (рос. БИС — большие

Мікропроцесор (чіп),

 

(80—90-ті рр.

интегральные схемы).

який еквівалентний

 

XX ст.)

Весь інтегральний процесор міститься в єдиному крис-

схемам із десятками

 

 

талі — мікропроцесорі.

тисяч транзисторів.

 

 

В апаратному відношенні є характерним наявність швид-

У 1971 р. Едвард

 

 

кодіючих запам’ятовуючих пристроїв з довільною вибір-

Хофф розробив мікро-

 

 

кою місткістю в десятки мегабайт.

процесор Intel-4004,

 

 

З точки зору структури машини цього покоління яв-

який налічував 2250

 

 

ляють собою багатопроцесорні та багатомашинні ком­

транзисторів, які міс-

 

 

плекси.

тились у кристалі, що

 

 

Швидкодія складає до декількох десятків мільйонів опе-

не перевищував розмір

 

 

рацій за секунду, обсяг оперативної пам’яті — від одного

голівки цвяха. Цей

 

 

до десятків мегабайтів.

мікропроцесор став

 

 

Машини проектувалися з розрахунку на ефективне вико-

революційним вина-

 

 

ристання мов високого рівня і спрощення процесу програ-

ходом, який відкрив

 

 

мування для кінцевого користувача.

шлях до створення

 

 

Цей період характеризується появою персональних

штучних інтелекту-

 

 

комп’ютерів; широким застосування систем управління ба-

альних систем узагалі

 

 

зами даних; наявністю комп’ютерних мереж і телекомуні-

та персонального

 

 

каційним опрацюванням даних.

комп’ютера зокрема

 

 

Вітчизняні машини четвертого покоління:

 

 

 

 

«Ельбрус-2»

 

 

 

 

 

 

 

 

П’яте

Робота над комп’ютерами п’ятого покоління почалася на-

 

 

 

(кінець XX—

прикінці 80-х років.

 

 

 

поч. XXІ ст.)

Очікувалося, що комп’ютери нового покоління будуть ви-

 

 

 

 

користовувати біологічні принципи опрацювання інформа-

 

 

 

 

ції, розв’язувати задачі, виходячи з принципу діяльності

 

 

 

 

головного мозку людини, а програмне забезпечення базува-

 

 

 

 

тиметься на системах штучного інтелекту

 

 

 

 

 

Історія розвитку обчислювальної техніки

 

 

 

23

23 3945У Інформатика в таблицях

За способом подання

За умовами експлуатації

За продуктивністю та характером

та опрацювання інформації

використання

 

Цифрові обчислювальні машини (ЦВМ) оперують інформацією, нада­ ною в цифровій (дискретній) формі

Аналогові обчислювальні машини опрацьовують дані, надані в аналоговій (безперервній) формі

Гібридні обчислювальні машини — інформація, що опрацьовується, пода­ ється частково в безперервній формі

Офісні комп’ютери при-

Мікрокомп’ютери, в тому чис-

значено для розв’язання

 

лі, персональні комп’ютери —

широкого класу задач

 

центральний процесор виконаний

у нормальних умовах

у вигляді мікропроцесора

експлуатації

Мінікомп’ютери — конструктивно

Спеціальні комп’ютери виконані в одній стойці, займають

служать для розв’я­

об’єм близько половини кубометра

зання більш вузького

Мейнфрейми (універсальні

класу задач або навіть

комп’ютери) — складні та дорогі

однієї задачі, що ви-

машини, призначені для розв’язання

магає багаторазового

широкого класу науково-технічних

розв’язання, і функціо-

задач

нують в особливих умо-

Суперкомп’ютери — потужні

вах експлуатації

комп’ютери з продуктивністю понад

 

100 мегафлопів

Класифікація ПК

Види ПК

Призначення

 

 

Сервер

Високопродуктивний комп’ютер з великим обсягом зовнішньої пам’яті, вико-

 

ристовуваний, як правило, як центральний комп’ютер у мережі

 

 

Графічна станція

Самостійний високопродуктивний комп’ютер, призначений для складного оп-

 

рацювання великих обсягів графічної або мультимедійної інформації

 

 

Настільний

Робоча станція — найбільш розповсюджений вид комп’ютера, середній за про-

комп’ютер

дуктивністю

 

 

Laptop

Переносний комп’ютер із живленням від батарей від мережі з рідинокристаліч-

 

ним або плазмовим монітором

 

 

Notebook

Наступна за Laptop ступінь мініатюризації комп’ютера

 

 

Кишеньковий

Найменший на сьогоднішній день за розмірами повноцінний ПК

комп’ютер

 

 

 

Напрямки розвитку обчислювальної техніки

Напрямки розвитку обчислювальної техніки

 

Інтегральні

 

Суперкомп’ютери

 

Нейронні мережі

 

Квантові

 

технології

 

 

 

комп’ютери

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 1. Інформація та інформаційні процеси

24

 

 

 

24 3945У Інформатика в таблицях