Презентация к уроку информатики "История развития вычислительной техники"

Работа учителя информатики ФГБОУ СОШ 1699 УД Президента РФ Захаровой А.Н.

Доэлектронный период. 1) Ручной.

Узелки, дощечки Зарубки

Абаак( лат. abacus — доска) — счётная доска, применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с III - V века до н. э. в Древней Греции, Древнем Риме. Впервые появился, вероятно, в Древнем Вавилоне ок. 3 тыс. до н. э. Первоначально представлял собой доску, разграфлённую на полосы или со сделанными углублениями. Счётные метки (камешки, косточки) передвигались по линиям или углублениям. В 5 в. до н. э. в Египте вместо линий и углублений стали использовать палочки и проволоку с нанизанными камешками.

Абак

Соробан (Япония) Суаньпань(Китай) Счеты (Россия)

Логарифмические линейки

Доэлектронный период. 2) Механический.

Механические инструменты для счета известны много столетий. В числе тех, кто над ними работал, были такие гении, как Леонардо да Винчи, Вильгельм Шиккард и Блез Паскаль, Иоган Кеплер и Готфрид Вильгельм фон Лейбниц, а также огромное множество менее известных изобретателей. Все механические устройства в той или иной форме используют идею счетного(зубчатого) колеса.

Леонардо да Винчи Автопортрет Гениальный художник и скульптор, автор всех значимых изобретений и открытий человечества, сделанных в XV в. Леонардо да Винчи – Гений, неподвластный времени. 13-разрядное суммирующего устройства с десятизубыми колёсами. Оно было воспроизведено фирмой IBM и оказалось работоспособным

Вильгельм Шиккард Немецкий математик и астроном и востоковед. В 1623 сконструировал и построил первую работающую модель 6-ти разрядного механического вычислительного устройства, которое могло складывать и вычитать числа. Сама машина и ее чертежи были потеряны и забыты во время войны, сотрясавшей в тот период Европу. Однако в 1935 году чертежи были найдены... только для того, чтобы быть потерянными снова, по причине Второй Мировой войны. Злоключения машины Шикарда закончились лишь в 1956 году, когда ее чертежи были заново обнаружены тем же человеком, что и в первый раз! «Вычисляющие часы».

Первое вычислительное устройство, получившее известность еще при жизни автора, было «Паскалин» или, как его иногда называют, «Паскалево колесо». Оно было создано в 1644 году Блезом Паскалем и на столетия заняло место первой счетной машины, так как в то время о «Вычисляющих часах» Шиккарда было известно крайне узкому кругу людей.

Готфрид Вильгельм Лейбниц немецкий философ, логик, математик, физик, юрист, историк, дипломат, изобретатель. Создал математический анализ, комбинаторику, математическую логику, основы двоичного счисления, … Калькулятор Лейбница. 1673 год

Вильгодт Теофил Однер — шведскорусский механик, изобретатель, разработчик успешной конструкции арифмометра(1880 г). Арифмометр 1910г Арифмометр 1932 г Арифмометр 1954г

Первые калькуляторы 1972 год В 1957 году фирма КАСИО представила миру первый релейный калькулятор. Вес 120кг. Первый электронный калькулятор – 1965 год СССР Электромеханические калькуляторы 60-ые годы. Электронный начало70-ых

Чаа рльз Бэа ббидж - английский математик, изобретатель первой аналитической вычислительной машины (1833 г) Это универсальная автоматическая программно управляемая машина для любых вычислений. Машина Беббиджа состояла из блоков: - устройство для хранения исходных данных и промежуточных результатов- «склад» (колесные регистры и большие металлические диски с отверстиями); сейчас это память - устройство, в котором осуществлялись необходимые операции над числами, взятыми из «склада» - «фабрика», сейчас оно называется арифметическим. - устройство, управляющее последовательностью операций, выполняемых над числами – «контора»; сейчас оно - устройство управления. - ввод данных осуществлялся с помощью перфокарт, вывод на диски и перфокарты.

Ада Августа Лавлейс (1815-1842) – дочь английского поэта лорда Джорджа Гордона Байрона. Она с юных лет увлекалась музыкой, языками и точными науками. Лавлейс помогала Чарльзу Бэббиджу в создании программ для его аналитической машины. Работая с Бэббиджем леди Ада Лавлейс разработала все основные принципы программирования, применяемые до сих пор. Впоследствии её именем назвали один из компьютерных языков - "Ада".

Электромеханический период.

Герман Холлерит работал в бюро по переписи населения. Обрабатывая вручную огромное количество материалов, он стал искать способы ускорить обработку данных. Так 29 февраля 1888 года появился статистический табулятор - первая электрическая вычислительная машина

В 1930 году американец Ванневар Буш описал конструкцию электромеханической аналоговой машины, способной облегчить жизнь исследователям. В машине использовались электронные лампы. Машина весила 200 тонн.

МАРК 1 Первый американский программируемый компьютер. Разработан и построен в 1941 году по контракту с IBM молодым гарвардским математиком Говардом Эйкеном и ещё четырьмя инженерами этой компании на основе идей англичанина Чарльза Бэббиджа. Фактически «Марк I» представлял собой усовершенствованный арифмометр, заменявший труд примерно 20 операторов с обычными ручными устройствами. Компьютер содержал около 765 тысяч деталей (электромеханических реле, переключателей и т. п.) достигал в длину почти 17 м, в высоту — более 2,5 м и весил около 4,5 тонн. Машина заработала к февралю 1944 г.

Аалан Мэа тисон Тьюаринг — английский математик, логик, криптограф, оказавший существенное влияние на развитие информатики. Предложенная им в 1936 году абстрактная вычислительная «Машина Тьюринга» позволила формализовать понятие алгоритма и до сих пор используется во множестве теоретических и практических исследований. Тьюринг предложил проект простого устройства, имеющего все основные свойства современной информационной системы: программное управление, память, и пошаговый способ действий. Пост, Эмиль Леон— американский математик и логик; один из основателей многозначной логики (1921); предложил абстрактную вычислительную машину — машину Поста, которая отличается от машины Тьюринга большей простотой. Обе машины «эквивалентны» и были созданы для уточнения понятия «алгоритм».

Электронный период.

Триоды Диоды 1904 – 1914 г Электронное реле Первая электронная лампа вакуумный диод - была построена Флемингом в 1904 г Триггеры

Z1 1936г Z2 1939г Z3 1941г Конрад Цузе, выдающийся немецкий конструктор и мыслитель Z4 1944г

ЭНИАК Первый электронный цифровой компьютер, который можно было перепрограммировать для решения полного диапазона задач. Построен в 1946 году по заказу Армии США в Лаборатории баллистических исследований для расчётов таблиц стрельбы. Запущен 14 февраля 1946 года. В ЭНИАКе в качестве основы компонентной базы применялись вакуумные лампы. Всего комплекс включал 17468 ламп, 7200 кремниевых диодов, 1500 реле, 70000 резисторов и 10000 конденсаторов. Выполняла 5000 операций сложения в секунду. Вес — 27 тонн. Вычисления производились в десятичной системе.

Разработки в СССР В октябре 1951 года под руководством академика Сергея Алексеевича Лебедева вступила в эксплуатацию первая советская ЭВМ — малая электронная счетная машина (МЭСМ)с быстродействием 3000 оп в сек На несколько месяцев позже вступила в эксплуатацию ЭВМ М-1, разработанная в лаборатории Энергетического института АН СССР. М1 – родоначальница малых ЭВМ

В 1953 году коллективом, возглавляемым С.А.Лебедевым, была создана первая большая ЭВМ — БЭСМ-1, выпущенная в одном экземпляре. Она создавалась уже в Москве, в Институте точной механики (сокращенно — ИТМ) и Вычислительном центре АН СССР, директором которого и стал С.А.Лебедев. БЭСМ-1 имела 5 тыс. электронных ламп. Быстродействие около 10 тыс. операций в секунду. Она являлась одной из самых быстродействующих машин в мире.

ЭВМ Стрела, разработанная по проекту и под руководством Героя Социалистического Труда Ю.Я. Базилевского в 1953 г выпускалась серийно. Баллистические расчеты всех первых космических запусков, в том числе полета Юрия Гагарина, проводили в первом вычислительном центре страны на ЭВМ "Стрела".

1956 г. - разработана электронная вычислительная машина общего назначения БЭСМ-2. Она предназначена для численного решения широкого круга математических задач в вычислительных центрах и научноисследовательских организациях. Было изготовлено 67 машин.

БЭСМ-4-универсальная цифровая вычислительная машина, позволявшая эффективно решать статистические, учетные, планово-производственные и инженерные задачи, связанные с приемом, хранением, обработкой и выдачей большого объема информации.Год окончания разработки: 1961. Год начала выпуска: 1962; быстродействие - 20 000 оп. в секунду; емкость оперативного запоминающего устройства на магнитных сердечниках - от 4096 до 8192 ячеек емкость внешнего НМБ - четыре блока по 16 384 слов каждый; емкость внешней памяти на магнитных лентах - 4 МЛ по 2 млн. слов; ввод информации в машину - с перфокарт со скоростью 700 карт в минуту; вывод информации производился на перфокарты со скоростью 50 карт в минуту; на перфоленту - со скоростью 20 строк в секунду и на печать - со скоростью 300 строк в минуту; занимаемая площадь 65 кв.м;

На рубеже 60-х годов начато серийное производство «Минсков» в Минске. Главный конструктор: Лопато Г.П. Минск 1: Год окончания разработки: 1960. среднее быстродействие - 3000 операций/c Количество выпущенных машин (серийность): 230 шт., включая модификации "Минск-11", "Минск-12", "Минск-14", "Минск-16", различающиеся составом внешнего оборудования.

Главный конструктор Башир Искандарович Рамеев Год окончания разработки: 1961 быстродействие - 100 операций в 1 секунду; "Урал-1" относилась к малым машинам (для инженерного применения) и отличалась дешевизной. Год окончания разработки: 1965 быстродействие - 50000 операций в секунду

Разработка машины БЭСМ-6, главный конструктор которой академик С.А.Лебедев и зам. главного конструктора В. А. Мельников, была закончена в конце 1966 г. Машина вступила в строй в 1967 г. Машина БЭСМ-6 быстродействующая машина, выполняющая около 1 млн. одноадресных операций в секунду. Машина предназначалась для использования в крупных вычислительных центрах для решения научных и экономических задач, требующих большого объема вычислений.

В 1959 году в МГУ была создана уникальная малая ЭВМ «Сеатунь» на основе троичной логики. Сетунь — первая и единственная троичная ЭВМ. Главный конструктор: Брусенцов Н. П.; основные разработчики: Жоголев Е. А., Маслов С. П., Веригин В. В.

Следующим этапом стали работы по созданию супер-ЭВМ, семейство которых получило название «Эльбрус». Этот проект был начат еще Лебедевым, а после его смерти был возглавлен Бурцевым. Первый многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус-1» был запущен в 1979 году. Он включал в себя 10 процессоров и обладал быстродействием порядка 15 миллионов операций в секунду. Серия советских суперкомпьютеров, разработана в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) в 1970—1990-х годах

ЭВМ ЕС - 1022 Главный конструктор: Ростовцев И.К. Год начала выпуска: 1975. Применялась для решения научнотехнических, экономических, информационно-логических задач в режимах пакетной обработки, разделения времени, режимах телеобработки и удаленного доступа по телефонным и телеграфным каналам связи. 80 тыс оп в сек. Главный конструктор: В.Ф. Гусев Год начала выпуска: 1976 Область применения: вычислительные центры предприятий, объединений, ведомств. Научно-технические и плановоэкономические расчеты. 200 тыс оп в сек.

Мини ЭВМ «УПО1» 1972г Мини ЭВМ СМ-4 1982г ДВК 2 Диалоговый вычислительный комплекс. 1982г ДВК 2М Микро-ЭВМ «Электроника»

ДВК 3МШ Yamaha MSX-2 Комплекс Учебно-Вычислительной Техники (КУВТ) на базе БК

12 августа 1981 г. компания IBM выпустила первый персональный компьютер (стоил 1565 долларов) Самый первый компьютер Apple, который стал прототипом для серийной модели персональных компьютеров в 1976 году В 1977 году поступил в продажу Apple II – первый персональный компьютер, созданный Стивом Возняком и Стивом Джобсом. Apple I

Первый портативный компьютер IBM был создан в 1975 году и весил 25 кг Трекбол был фактически изобретен на11 лет раньше, чем мышь, в 1952 г. Он был изобретен Томом Крэнстоном Дискеты появились благодаря IBM в 1966 г Первая компьютерная мышь была изобретена в 1963 году Дугласом Энгельбартом

Накопитель на магнитной ленте Магнитный барабан Урал1 Жесткий диск IBM 2311 АЦПУ С конца 70-х годов в ЭВМ 3-го поколения использовались магнитные диски

Современный суперкомпьютер

Поколения компьютеров Первое поколение. Релейные и ламповые компьютеры Второе поколение. Полупроводниковые компьютеры Третье поколение. Компьютеры на интегральных схемах Четвёртое поколение. Компьютеры на сверхбольших интегральных схемах Пятое поколение. Многопроцессорные компьютеры