9. Основные этапы развития вычислительной техники и информационных технологий. Поколения эвм.
Основными этапами развития вычислительной техники являются: I. Ручной — с 50-го тысячелетия до н. э.; II. Механический — с середины XVII века; III. Электромеханический — с девяностых годов XIX века; IV. Электронный — с сороковых годов XX века. I. Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации. Он базировался на использовании пальцев рук и ног. Счет с помощью группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке — наиболее развитом счетном приборе древности. Аналогом абака на Руси являются дошедшие до наших дней счеты. В начале XVII века шотландский математик Дж. Непер ввел логарифмы, что оказало революционное влияние на счет. Изобретенная им логарифмическая линейка успешно использовалась еще пятнадцать лет назад, более 360 лет прослужив инженерам. Она, несомненно, является венцом вычислительных инструментов ручного периода автоматизации. II. Механический
В 1670-1680 гг. немецкий математик Готфрид Лейбниц сконструировал счетную машину, которая выполняла все четыре арифметических действия. В 1822 году была построена пробная модель Разностной машины, способной рассчитывать и печатать большие математические таблицы. Работала эта машина на паровом двигателе. 1834 г. Английский ученый Чарльз Бэббидж составил проект "аналитической" машины
В которую входили:
устройства ввода и вывода информации,
запоминающее устройство для хранения чисел,
устройство, способное выполнять арифметические операции
устройство, управляющее последовательностью действий машины.
Команды вводились с помощью перфокарт.
Устройство компьютера по чертежам Бэббиджа было описано Августой Адой Лавлейс. Она же разработала теорию программирования, написала несколько программ для еще не существующей вычислительной машины. Загружать программу надо было при помощи карточек с пробитыми дырочками - перфокарт
1847 Английский математик Джордж Буль опубликовал работу "Математический анализ логики". Так появился новый раздел математики « Булева алгебра». Каждая величина в ней может принимать только одно из двух значений: истина или ложь.
В 1878 году русский ученый Чебышев разработал счетную машину, выполнявшую сложение и вычитание многозначных чисел. В 1888 году в США Генрих Холлерит создал устройство, названное табулятором. Информация, нанесенная на перфокарты, считывалась в нем при помощи электрического тока. В 1924 году Холлерит основал фирму 1ВМ для серийного выпуска табуляторов. Под поколением ЭВМ понимают все типы и модели электронно-вычислительных машин, сконструированные на одних научно-технических принципах.
Первое поколение (1946 — середина 50-х годов): • Элементная база: электронно-вакуумные лампы. • Габариты: громадные шкафы, которые занимали целые машинные залы. • Скорость: 10 —20 тыс. операций в секунду. • Программирование: в машинных кодах. Второе поколение (конец 50-х — конец 60-х годов): • Элементная база: полупроводниковые элементы. • Габариты: стойки чуть выше роста человека. Устанавливались в специаль¬ных залах. • Программирование: преимущественно на алгоритмических языках. Третье поколение: (конец 60-х — конец 70-х годов). ЭВМ разделились на два семейства: • большие — ЕС ЭВМ, • малые —СМ ЭВМ. • Первой ЭВМ третьего поколения была 1ВМ-360 фирмы 1ВМ. • Элементная база: интегральные схемы, которые вставляются в специальные гнезда на печатной плате. • Габариты: ЕС ЭВМ схожи с ЭВМ второго поколения. СМ ЭВМ — в основном две стойки и дисплей, которые не нуждались в специальном помещении. • Скорость: несколько миллионов операций в секунду. • Программирование: примерно так же, как и на предыдущем этапе. Четвертое поколение (от конца 70-х и по настоящее время). .• Элементная база: микропроцессоры. • Габариты: персональный компьютер, занимающий часть письменного стола. • Скорость: до миллиарда операций в секунду. • Программирование: при создании программного обеспечения одним из основных требований стало создание «дружественной» обстановки для работы пользователя.