История вычислительной техники

История вычислительной техники Презентация Верещагиной Юлии Юрьевны учителя информатики МОУ СОШ с.Золотая Долина Партизанского района Приморского края

* Первым счётным средством для человека были его пальцы. Этот инструмент всегда под рукой! История средств обработки информации Применялись и другие способы счёта.

В V веке нашей эры в Греции и Египте получил распространение абак. Переводится он как «счётная доска». Слово это греческое и означает буквально «пыль». При чём тут пыль? Очень просто: на специальной доске в определённом порядке раскладывались камешки, а чтобы они не скатывались, доска покрывалась слоем песка или пыли. * В последствии вместо пыли на доске выдалбливали желобки, по которым перемещали камешки.

Счёты с костяшками – тоже абак, только модернизированный, вместо пыли – проволочные спицы. Подобные инструменты счёта распространились и развивались по всему миру. Известны китайские, римские счёты. А вот русские счёты до сих пор пытаются конкурировать с современной вычислительной техникой. *

У китайцев – «суан-пан», у японцев – «серобян», в России – «щоты».

В 1645 году 18-летний французский физик и математик Блез Паскаль создал первую счётную машину. Эта машина выполняла сложение и вычитание многозначных чисел. *

* Вычислительные операции машина производила с помощью зубчатых колёс.

В 1673 году немецкий учёный Вильгельм Лейбниц создал арифметическую машину (механический арифмометр), которая механически выполняла все четыре арифметических операции с многозначными числами. *

Машина Бэббиджа – предшественница ЭВМ. В 1823 году Чарльзом Бэббиджем, профессором Кембриджского университета, была выдвинута идея создания универсальной программируемой счётной машины. Задуманный им проект машины содержал все основные устройства вычислительных машин: СКЛАД (память), где хранятся исходные числа и промежуточные результаты; МЕЛЬНИЦА (арифметическое устройство), в которой осуществляются операции над числами, взятыми из склада; КОНТОРА (устройство управления), производит управление последовательностью операций над числами соответственно заданной программе; БЛОК ВВОДА исходных данных; БЛОК ПЕЧАТИ РЕЗУЛЬТАТОВ. *

Бэббидж работал над созданием программно управляемой Аналитической машины в период с 1820 по 1856 год. * Аналитическая машина Бэббиджа

Однако программы для этой машины были написаны. Их составила в 1846 году Ада Лавлейс – дочь великого английского поэта Джорджа Байрона. Она считается первой женщиной-программистом. В её честь назван язык программирования АДА. * Из-за сложности и механического износа деталей проект Бэббиджа, опережавший технические возможности своего времени, так и остался нереализованным.

* Перфокарты для «Аналитической машины». Работы по изготовлению «Аналитической машины» были прерваны смертью Ч. Бэббиджа. Полностью «Разностная машина» Бэббиджа была достроена только в наше время в 1991 г. двумя инженерами Р. Криком и Б. Холловеем в Лондонском научном музее к 200-летию со дня рождения её автора. Она состоит из 4000 деталей и может вычислять разности 7-го порядка.

Непосредственными предшественниками ЭВМ были релейные вычислительные машины. Электромеханическое реле – это двухпозиционный переключатель, который имеет два состояния: включено и выключено. Это свойство позволяет использовать реле для кодирования информации в двоичном виде. В процессе работы релейной машины происходят переключения тысяч реле из одного состояния в другое. *

Релейная машина «Марк-2» (1947г.) содержала около 13 000 реле. Одной из наиболее совершенных релейных машин была машина советского конструктора Н.И. Бессонова – РВМ-1. Она была построена в1956 году и проработала почти 10 лет, конкурируя с существовавшими уже в то время ЭВМ. Реле сильно ограничивало скорость работы таких машин. Скорость РВМ-1 составляла 50 сложений или 20 умножений в секунду. *

* Электромеханическая счётная машина МАРК-1

* В первой половине ХХ века бурно развивалась радиоэлектроника. Основным элементом радиоэлектроники были электронно-вакуумные лампы. Электронные лампы стали технической основой первых ЭВМ.

Начало эпохи ЭВМ Первая ЭВМ – универсальная машина на электронных лампах - была построена в 1945 году в США. Эта машина называлась ENIAC (электронный цифровой интегратор и вычислитель). Скорость счёта этой машины превосходила скорость релейных машин того времени в тысячу раз. В машине ENIAC было около 18 000 электронных ламп. При работе она так разогревалась, что требовалось специальное охлаждение. Машина весила 30 тонн и потребляла мощность 150 кВт. *

ENIAC *

Первый электронный компьютер ENIAC программировался штекерно-коммунитационным способом. Программа набиралась при помощи штекеров, вручную, «навтыкивалась». На коммутационной доске соединялись проводниками отдельные блоки машины. *

ENIAC *

Принципы работы ЭВМ Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были разработаны крупнейшим американским математиком Джоном фон Нейманом: 1. принцип программного управления; 2. принцип двоичного кодирования, арифметическое устройство должно работать в двоичной системе счисления; 3. принцип хранимой в памяти программы (программа должна храниться в памяти вместе с числами); 4. память должна иметь иерархическую структуру (невозможно при включении ЭВМ вводить в машину программу, её надо хранить на внешних носителях). *

В соответствии с идеями Неймана современные вычислительные машины состоят из процессора, арифметического устройства, устройств ввода-вывода и памяти для хранения данных и программ. В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана – английская машина EDSAC. В 1950 году появилась американская ЭВМ EDVAC. Эти машины существовали в единственных экземплярах. Серийное производство ЭВМ началось в развитых странах в 50-х годах ХХ века. *

ЭДСАК 1949г. *

Русская вычислительная техника Вашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ – малая электронная счётная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев. Институт электротехники АН УССР возглавляемый С.А. Лебедевым находился в Киеве. Под руководством С.А. Лебедева в 50-х годах в СССР были построены серийные ламповые ЭВМ БЭСМ-1 (быстродействующая электронная счётная машина), БЭСМ -2 , М-20. В то время эти машины были одними из лучших в мире. *

БЭСМ - 6 *

В 60-х годах ХХ века С.А. Лебедев руководил разработкой полупроводниковых ЭВМ БЭСМ-3М, БЭСМ-4, М-220, М-222. Выдающимся достижением того периода была машина БЭСМ-6. Это первая отечественная и одна из первых в мире ЭВМ с быстродействием 1 миллион операций в секунду. *

Источники: 1. http://evm-story.narod.ru/ 2. И кому нужен этот компьютер. Валерий Опойцев. 1987 г.. Издательство «Детская литература». *