Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



План-конспект уроку інформатика 9 клас тема історія розвитку обчислювальної техніки. Покоління еом. Правила техніки безпеки під час роботи на комп’ютері

Скачати 215.25 Kb.

План-конспект уроку інформатика 9 клас тема історія розвитку обчислювальної техніки. Покоління еом. Правила техніки безпеки під час роботи на комп’ютері




Скачати 215.25 Kb.
Дата конвертації19.03.2017
Розмір215.25 Kb.
ТипПлан-конспект

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКУ

Інформатика

9 клас


ТЕМА

Історія розвитку обчислювальної техніки. Покоління ЕОМ. Правила техніки безпеки під час роботи на комп’ютері.

Практична робота № 1. Робота з клавіатурним тренажером.


МЕТА

розглянути історію розвитку ЕОМ, правила техніки безпеки під час роботи на комп’ютері;

перевірити швидкість набору, знання теоретичного матеріалу;



виховувати бережне ставлення до комп’ютерної техніки.


ОБЛАДНАННЯ ТА ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

навчальна презентація «Історія розвитку обчислювальної техніки. Покоління ЕОМ», операційна система WINDOWS, клавіатурний тренажер, таблиці, схеми, тестуюча програма TEST-W2


ТИП УРОКУ

комбінований


БАЗОВІ ПОНЯТТЯ ТА ТЕРМІНИ


покоління ЕОМ

ПЛАН УРОКУ

  1. Організаційний етап.

  2. Перевірка домашнього завдання.

  3. Актуалізація опорних знань.

  4. Мотивація навчальної діяльності. Повідомлення теми, мети, завдань уроку.

  5. Сприймання і усвідомлення нового навчального матеріалу.

  6. Робота учнів над вправами по застосуванню знань.

    1. Практична робота № 1. Робота з клавіатурним тренажером.

    2. Релаксація.

  7. Підсумок уроку.

  8. Домашнє завдання.

ХІД УРОКУ


  1. Організаційний етап.


Привітання.

Фіксація відсутніх учнів.

Перевірка готовності учнів до уроку.

Перевірка готовності до уроку кабінету.

Перевірка наявності обладнання до уроку.


  1. Перевірка домашнього завдання


Індивідуальний контроль.

Учні виконують завдання в тестуючій програмі TEST-W2.
Індивідуальний усний контроль.

  • Що таке апаратне забезпечення інформаційних систем?

  • Що таке програмне забезпечення інформаційних систем?

    Інформацíйна систéма (англ. Information system) - сукупність організаційних і технічних засобів для збереження та обробки інформації з метою забезпечення інформаційних потреб користувачів.

    Апара́тне забезпе́чення (англ. hardware; сленг. залі́зо) - комплекс технічних засобів, який включає електронний пристрій і, зокрема, ЕОМ: зовнішні пристрої, термінали, абонентські пункти тощо, які необхідні для функціонування тієї чи іншої системи; фізична частина ЕОМ.

    Програмне забезпечення Програ́мне забезпе́чення (програ́мні за́соби) (ПЗ; англ. software) - сукупність програм системи обробки інформації і програмних документів, необхідних для експлуатації цих програм.

    Як класифікують програмне забезпечення інформаційних систем?

  • Записати класичну архітектуру за Джон фон Нейманом.

  • Дати коротку характеристику системному блоку (корпусу).

  • Дати коротку характеристику блоку живлення.

  • Дати коротку характеристику системної (материнської) плати.

  • Дати коротку характеристику мікропрецесору.

  • Дати коротку характеристику про адаптери.

  • Дати коротку характеристику про пристрої введення інформації: клавіатура, маніпулятори, сканер, мікрофон, сенсорні екрани, web-камери.

    Блок жи́влення - вторинне джерело живлення, призначене для забезпечення живлення електроприладу електричною енергією, при відповідності вимогам її параметрів: напруги, струму, і т. д. шляхом перетворення енергії інших джерел живлення.

    Сенсорний екран або тачскрін (англ. Touchscreen) - пристрій для введення інформації, що є екраном, який реагує на дотики до нього.

    Клавіатура Клавіату́ра (англ. keyboard) - сукупність розміщених у певному порядку клавіш пристрою, що використовується для введення і редагування даних, а також керування виконанням окремих операцій.



  • Дати коротку характеристику про пристрої виведення інформації: монітор, принтер, плотер, звукові системи, мультимедійні проектори.

    Пристрій виведення інформації (англ. output device) - периферійний пристрій для виведення інформації (результатів роботи обчислювальної машини) для людей і в зрозумілій для людей формі. Найчастіше пристрої виведення інформації виводять інформацію через звук і візуально.



  • Дати коротку характеристику пам’яті ПК: внутрішня.

  • Дати коротку характеристику пам’яті ПК: зовнішня.




  1. Актуалізація опорних знань




  • Як ви уявляєте розвиток ЕОМ?

  • Що слугувало прообразом сучасного ПК?

  • Які складові частини ПК є обов’язковими?




  1. Мотивація навчальної діяльності. Повідомлення теми, мети, завдань уроку.

Сьогодні ми починаємо вивчати тему: «Історія розвитку обчислювальної техніки. Покоління ЕОМ. Правила техніки безпеки під час роботи на комп’ютері».

Охорóна прáці (рос. охрана труда; англ. labour protection; нім. Arbeitsschutz m) - це: система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів, спрямованих на збереження життя, здоров'я і працездатності людини в процесі трудової діяльності; діюча на підставі відповідних законодавчих та інших нормативних актів система соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів, що забезпечують збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці. дозвіл на початок робіт підвищеної небезпеки, який необхідний організації чи підприємству, хто працює в будівництві.




  1. Сприймання і усвідомлення нового навчального матеріалу.


Етапи розвитку інформаційних систем

(пояснення з елементами демонстрації)

Люди використовували для рахунку від пальців власних рук, камінчиків, примітивного рахункового приладу – абака, рахунків, механічного арифмометра, логарифмічної лінійки до електронного калькулятора і сучасних персональних комп'ютерів – настільних, портативних і кишенькових, здатних вирішувати найрізноманітніші завдання не тільки швидкого рахунку, а набагато складніші.

У всі часи, починаючи із старовини, людям необхідно було рахувати. Спочатку для рахунку використовували пальці власних рук або камінчики. Проте навіть прості арифметичні операції з великими числами важкі для мозку людини.

Логарифмічна лінійка Логарифмі́чна лінійка - аналоговий обчислювальний пристрій, що дозволяє виконувати кілька математичних операцій, основними з яких є множення і ділення чисел.

Арифметичні дії є двомісними операціями на множині чисел - на вході беруть два числа (операнда), і повертають одне число як результат.

Тому вже в давнину був придуманий простий інструмент для рахунку – абак, винайдений більше 15 століть назад в країнах Середземномор'я. Цим прообразом сучасних рахунків був набір кісточок, нанизаних на стрижні, і використовувався купцями

Стрижні абака в арифметичному сенсі є десятковими розрядами. Кожна кісточка на першому стрижні має гідність 1, на другому стрижні – 10, на третьому стрижні – 100 і так далі До XVII століття рахівниці залишалися практично єдиним рахунковим інструментом.

У Росії так звані російські рахівниці з'явилися в XVI столітті. Вони засновані на десятковій системі числення і дозволяють швидко виконувати арифметичні дії.

Десяткова система числення - це позиційна система числення із основою 10. Кожне число в якій записується за допомогою 10-ти символів, цифр - 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Запис числа формується за загальним принципом: на n-й позиції (справа наліво від 0) стоїть цифра, що відповідає кількості n-х степенів десятки у цьому числі.

У 1614 році математик Джон Непер винайшов логарифми.

Джон Не́пер (англ. John Napier; *1550-†4 квітня 1617) - шотландський математик, який винайшов логарифм.

Логарифм – це показник ступеня, в який потрібно звести число (підстава логарифма), щоб отримати інше задане число. Відкриття Непера полягало в тому, що у такий спосіб можна виразити будь-яке число і що сума логарифмів два будь-яких чисел дорівнює логарифму суми цих чисел. Це дало можливість звести дію множення до простішої дії складання. Непер створив таблиці логарифмів. Для того, щоб перемножити два числа, потрібно подивитися в цій таблиці їх логарифми, скласти їх і відшукати число, відповідне цій сумі, в зворотній таблиці - антилогарифмів. На основі цих таблиць в 1654 році Р. Біссакар і в 1657 році незалежно від нього С.Партрідж розробили прямокутну логарифмічну лінійку: основний рахунковий прилад інженера до середини XX століття.

У 1642 році Блез Паскаль винайшов механічну машину, що підсумовує, використовує десяткову систему числення. Кожен десятковий розряд представляло коліщатко з десятьма цифри від 0 до 9. Всього коліщаток було 8, тобто машина Паскаля була 8-розрядною.

Проте перемогла в цифровій обчислювальній техніці не десяткова, а двійкова система числення.

Блез Паска́ль (Блез - ім'я, Паскаль - прізвище, фр. Blaise Pascal; 19 червня 1623(16230619), Клермон-Ферран - 19 серпня 1662, Париж) - французький філософ, письменник, фізик, математик.

Двійкова система числення - це позиційна система числення, база якої дорівнює двом та використовує для запису чисел тільки два символи: зазвичай 0 (нуль) та 1 (одиницю). Числа, представлені в цій системі часто називають двійковими або бінарними числами.

Головна причина цього в тому, що в природі зустрічається безліч явищ з двома стійкими станами, наприклад, "включено/виключено", "є напруга/немає напруги", "помилковий вислів/дійсний вислів", а явища з десятьма стійкими станами – відсутні. Чому ж десяткова система так широко поширена? Та просто тому, що у людини на двох руках десять пальців, і їх зручно використовувати для простого усного рахунку.

Але в електронній обчислювальній техніці набагато простіше застосовувати двійкову систему числення всього з двома стійкими станами елементів і простими таблицями складання і множення. У сучасних цифрових обчислювальних машинах – комп'ютерах – двійкова система використовується не тільки для запису чисел, над якими потрібно проводити обчислювальні операції, але і для запису самих команд цих обчислень і навіть цілих програм операцій. При цьому всі обчислення і операції зводяться в комп'ютері до простих арифметичних дій над двійковими числами.

Одним з перших виявив цікавість до двійкової системи великий німецький математик Готфрід Лейбніц.

Ґо́тфрід Вільге́льм Ле́йбніц (іноді - Ляйбніц; нім. Gottfried Wilhelm Leibniz; 1 липня 1646, Лейпциг - 14 листопада 1716, Ганновер) - провідний німецький філософ, логік, математик, фізик, мовознавець та дипломат.

У 1666 році в двадцятирічному віці, в роботі "О мистецтві комбінаторики" він розробив загальний метод, що дозволяє звести будь-яку думку до точних формальних висловів. Це відкрило можливість перевести логіку (Лейбніц називав її законами мислення) з визначаються точно і ясно. Таким чином, Лейбніц з'явився засновником формальної логіки.

Форма́льна ло́гіка - конструювання і дослідження правил перетворення висловів, що зберігають своє істинне значення безвідносно до змісту вхідних в ці вислови понять. У історії філософії - окремий розділ або напрям логіки кінця XIX - початку XX ст.

Він займався дослідженням двійкової системи числення. І за допомогою цих двох цифр можна виразити будь-яке математичне поняття. Лейбніц першим висловив думку, що двійкова система може стати універсальною логічною мовою. царства слів в царство математики, де стосунки між об'єктами і висловами.

Лейбніц мріяв про побудову "універсальної науки". У 1673 році він створив новий тип арифмометра – механічний калькулятор, який не тільки складає і віднімає числа, але і множить, ділить, підносить до ступеня, добуває квадратні і кубічні корені. У ньому використовувалася двійкова система числення.

Універсальна логічна мова створила в 1847 році англійського математика Джордж Буль.

Джордж Буль (англ. George Boole), (2 листопада 1815, Лінкольн, Англія - †8 грудня 1864, Баллінтемпл, Корк, Ірландія) - британський математик і філософ.

Він розробив числення висловів, згодом назване в його честь булевою алгеброю. Вона є формальною логікою, перекладеною строгою мовою математики. Формули булевої алгебри зовні схожі на формули тієї алгебри, що знайома нам з шкільної лави. Проте це схожість не тільки зовнішня, але і внутрішня. Булева алгебра – це цілком рівноправна алгебра, що підкоряється зведенню ухвалених при її створенні законів і правил. Вона є системою позначень, застосовною до будь-яких об'єктів – чисел, букв і пропозицій. Користуючись цією системою, можна закодувати будь-які твердження, істинність або помилковість яких потрібно довести, а потім маніпулювати ними подібно до звичайних чисел в математиці.

Буль Джордж (1815-1864) – англійський математик і логік, один з основоположників математичної логіки.

Математи́чна ло́гіка - розділ математики, що вивчає мислення за допомогою числень, застосовуючи математичні методи та спеціальний апарат символів. Предметом математичної логіки є математичні теорії в цілому, які вивчаються за допомогою логіко-математичних мов.

Розробив алгебру логіки (у працях "Математичний аналіз логіки" (1847) і "Дослідження законів мислення" (1854).

Величезну роль в розповсюдженні булевої алгебри і її розвитку зіграв американський математик Чарльз Пірс.

Пірс Чарльз (1839-1914) – американський філософ, логік, математик і природодослідник, відомий своїми роботами по математичній логіці.

Предмет розгляду в алгебрі логіки – так звані вислови, тобто будь-які твердження, про які можна сказати, що вони або істинні, або помилкові: "Омськ – місто в Росії", "15 – парне число".

Чарльз Сандерс Пірс (англ. Charles Sanders Peirce, МФА: /ˈpɜrs/, 10 вересня 1839(18390910) - 19 квітня 1914) - американський філософ, логік, математик та природознавець, засновник прагматизму.

Алгебра логіки (Булева логіка, двійкова логіка, двійкова алгебра) - розділ математичної логіки, що вивчає систему логічних операцій над висловлюваннями. Найчастіше передбачається, що висловлювання можуть бути тільки істинними або помилковими, тобто використовується так звана бінарна або двійкова логіка, на відміну від, наприклад, тризначної логіки.

Па́рність або непарність - властивість цілих чисел. Зокрема, парним називається таке число, що можна поділити на 2 без залишку, в той час як непарне число ділиться на два із залишком.

Перший вислів істинний, другий – помилково.

Складні вислови, що отримуються з простих за допомогою сполучників І, АБО, ЯКЩО...ТО, заперечення НЕ, також можуть бути істинними або помилковими. Їх істинність залежить тільки, наприклад: "Якщо на вулиці немає дощу, то можна піти гуляти". Основне завдання булевої алгебри полягає у вивченні цієї залежності. Розглядаються логічні операції, що до- зволяють будувати складні вислови з простих: заперечення (НЕ), кон'юнкція (І), диз'юнкція (АБО) та інші.

У 1804 році Ж. Жаккар винайшов ткацьку машину для вироблення тканин з крупним узором. Цей узор програмувався за допомогою цілої колоди перфокарт – прямокутних карток з записувалася пробивкою отворів (перфорацій), розташованих в певному порядку. При роботі машини ці перфокарти обмацувалися за допомогою спеціальних штирів. Саме таким механічним способом з них прочитувалася інформація для плетіння запрограмованого узору тканини. Машина Жаккара з'явилася прообразом машин з програмним управлінням, створених в ХХ столітті.

У 1820 році Тома де Кольмар розробив перший комерційний арифмометр, здатний умножати і ділити. Починаючи з XIX століття, арифмометри набули широкого поширення при виконанні складних розрахунків.

У 1830 році Чарльз Беббідж спробував створити універсальну аналітичну машину, яка повинна була виконувати обчислення без участі людини.

Перший комерційний - альбом українського рок-гурту «Тартак». До цього альбому увійшли ремікси пісень «Тартака» та інших артистів. До співпраці були запрошені аранжувальників з гуртів «Фактично Самі», «Аби МС», Сергія Товстолузького та інших.

Ча́рлз Бе́ббідж (англ. Charles Babbage; * 26 грудня 1792 - † 18 жовтня 1871) - англійський математик і економіст, винахідник першої обчислювальної машини з програмним управлінням, принципи якої на ціле століття випередили науку і техніку, а в наш час знайшли втілення в ЕОМ.

Для цього в неї вводилися записані на перфокартах з щільного паперу за допомогою отворів, зроблених на них в певному порядку (слово "перфорація" означає пробивка отворів в папері або картоні). Принципи програмування для аналітичної машини Беббіджа розробила в 1843 році Пекла Лавлейс – дочка поета Байрона.

Аналітична машина повинна уміти запам'ятовувати дані і проміжні результати обчислень, тобто мати пам'ять. Ця машина повинна була містити три основні частини: пристрій для зберігання чисел, що набиралися за допомогою зубчатих коліс (пам'ять), пристрій для операцій над числами (арифметичний пристрій) і пристрій для операцій над числами за допомогою перфокарт (пристрій програмного управління). Робота із створення аналітичної машини не була завершена, але закладені в ній ідеї допомогли побудувати в XX столітті з англійського це слово означає "обчислювач")

У 1880 році В.Т. Однер в Росії створив механічний арифмометр із зубчатими колесами, і в 1890 році налагодив його масовий випуск. Надалі під назвою "Фелікс" він випускався до 50-х років XX століття.

У 1888 році Герман Холлеріт створив першу електромеханічну рахункову машину-табулятор, в якому нанесена на перфокарти інформація розшифровувалася електричним струмом. Ця машина дозволила у декілька разів скоротити час підрахунків при переписі населення в США. У 1890 р.

Серійне виробництво - тип організації виробництва, що характеризується одночасним виготовленням на підприємстві широкої номенклатури однорідної продукції, випуск якої повторюється протягом тривалого часу, і широкою спеціалізацією робочих місць.

Герман Холлеріт (англ. Herman Hollerith; 29 лютого 1860 - 17 листопада 1929) - американський інженер та винахідник німецького походження.

Арифмо́метр (грец. αριθμος - число і μετρεω - міряти) - настільний механічний прилад для виконання арифметичних дій.

Електри́чний струм (англ. electric current) - упорядкований, спрямований рух електрично заряджених частинок у просторі.

Перепис населення - єдиний процес збору, узагальнення, аналізу та публікації демографічних, економічних та соціальних даних про населення, що належать проживає на відповідний проміжок у країні чи на виразно відмежованій території..

винахід Холлеріта був вперше використаний в 11-му американському переписі населення. Робота, яку 500 співробітників раніше виконували цілих 7 років, Холлеріт з 43 помічниками на 43 табуляторах закінчили за один місяць.

У 1896 році Холлеріт заснував фірму під назвою Tabulating Machine Co. У 1911 році ця компанія була об'єднана з двома іншими фірмами, що спеціалізувалися на автоматизації обробки статистичних даних, а свою сучасну назву IBM (International Business Machines) отримала в 1924 р. Вона стала електронною корпорацією, одним з найбільших світових виробників всіх видів комп'ютерів і програмного забезпечення, провайдером глобальних інформаційних мереж. Засновником IBM став Томас Уотсон Старший, такий, що очолив компанію в 1914 році, фактично створив корпорацію IBM і що керував нею більше 40 років. З середини 1950-х років IBM зайняла провідне положення на світовому комп'ютерному ринку. У 1981 році компанія створила свій перший персональний комп'ютер, який став стандартом в своїй галузі. До середини 1980-х років IBM контролювала близько 60 % світового виробництва ЕОМ.

У 1937 році Джордж Стібіц створив із звичайних електромеханічних реле двійковий суматор - пристрій, здатний виконувати операцію складання чисел в двійковому коді.

Біна́рний код - є загальним позначенням для коду, за допомогою якого повідомлення можуть передаватися послідовностями (секвенціями) за допомогою двох символів (наприклад, «1» та «0»).

І сьогодні двійковий суматор як і раніше є одним з основних компонентів будь-якого комп'ютера, основою його ариф метичного пристрою.

У 1937-1942 рр. Джон Атанасофф створив модель першої обчислювальної машини, що працювала на вакуумних електронних лампах. У ній використовувалася двійкова система числення. Для введення даних і виведення результатів обчислень використовувалися перфокарти. Робота над цією машиною в 1942 році була практично завершена, але із-за війни подальше фінансування було припинене.

У 1937 році Конрад Цузе створив свою першу обчислювальну машину Z1 на основі електромеханічних реле.

Електрова́куумна ла́мпа або електро́нна ла́мпа (ЕЛ) - електровакуумний прилад, що призначений для різноманітних перетворень електричних величин шляхом утворення потоку електронів та його керуванням.

Конрад Цузе (нім. Konrad Zuse; 22 червня 1910(19100622), Берлін - 18 грудня 1995, Хюнфельд, біля Фульди) - німецький інженер, піонер комп'ютеробудування. Найбільш відомий як розробник першого дійсно працюючого програмованого комп'ютера (1941) і першої мови програмування високого рівня (1945).

Початкові дані вводилися в неї за допомогою клавіатури, а результат обчислень висвічувався на панелі з множиною електричних лампочок. У 1938 році К. Цузе створив вдосконалену модель Z2. Програми в неї вводилися за допомогою перфострічки. Її виготовляли, пробиваючи отвори у використаній 35-міліметровій фотоплівці. У 1941 році К. Цузе побудував комп'ютер Z3, що діяв, а пізніше і Z4, засновані на двійковій системі числення. Вони використовувалися для розрахунків при створенні літаків і ракет. У 1942 році Конрад Цузе і Хельмут Шрайер задумали перекласти Z3 з електромеханічних реле на вакуумні електронні лампи. Така машина повинна була працювати в 1000 разів швидше, але створити її не вдалося – перешкодила війна.

У 1943-1944 роках на одному з підприємств IBM в співпраці з ученими Гарвардського університету на чолі з Говардом Ейкеном була створена обчислювальна машина "Марк-1".

Га́рвардський університет (або просто Га́рвард) - приватний університет в американському місті Кембридж, штат Массачусетс. Заснований в 1636 році, Гарвард - найдавніший чинний вищий навчальний заклад в США.

Важила вона близько 35 тонн. "Марк-1" був заснований на застосуванні електромеханічних реле і оперував числами, закодованими на перфострічці.

При її створенні використовувалися ідеї, закладені Ч. Беббіджем в його аналітичній машині. На відміну від Стібіца і Цузе, Ейкен не усвідомив переваг двійкової системи числення і в своїй машині використовував десяткову систему. Машина могла маніпулювати числами завдовжки до 23 розрядів. Для перемножування два таких чисел їй було необхідно витратити 4 секунди. У 1947 році була створена машина "Марк-2", в якій вже використовувалася двійкова система числення. У цій машині операції складання і віднімання займали в середньому 0,125 секунд, а множення – 0,25 секунд.

Абстрактна наука алгебра логіки близька до практичного життя. Вона дозволяє вирішувати самі різні завдання управління.

Вхідні і вихідні сигнали електромагнітних реле, подібно до висловів в булевій алгебрі, також набувають тільки два значення.

Реле (рос. реле, англ. relay, нім. Relais n, Wächter m) - електричний комутаційний апарат, який автоматично виконує певні перемикання контрольованого ним електричного кола.

Коли обмотка знеструмлена, вхідний сигнал дорівнює 0, а якщо по обмотці протікає струм, вхідний сигнал дорівнює 1.

Вхідни́й сигна́л (автоматика) - зумовлений (заздалегідь обумовлений) стан або зміна стану параметра, що відображає інформацію, яка міститься у впливі. Звичайно сигнал виражається певною математичною функцією, що однозначно відображає зміни у часі певного представницького параметра.

Коли контакт реле розімкнений, вихідний сигнал дорівнює 0, а якщо контакт замкнутий – рівний 1.

Саме це схожість між висловами в булевій алгебрі і поведінкою електромагнітних реле відмітив відомий фізик Пауль Еренфест.

Пауль Еренфест (нім. Paul Ehrenfest), (*18 січня 1880(18800118), Відень - 25 вересня 1933, Амстердам) - австрійський та нідерландський фізик-теоретик. Член Нідерландської АН, іноземний член АН СРСР (1924).

Ще в 1910 році він запропонував використовувати булеву алгебру для опису роботи релейних схем в телефонних системах. За іншою версією, ідея використання булевої алгебри для опису електричних схем перемикачів належить Пірсу. У 1936 році засновник сучасної теорії інформації Клод Шеннон в своїй докторській дисертації об'єднав двійкову систему числення, математичну логіку і електричні ланцюги.

Теóрія інформáції - це розділ математики, який досліджує процеси зберігання, перетворення і передачі інформації. Теорія інформації тісно пов'язана з такими розділами математики як теорія ймовірностей і математична статистика.

Клод Елвуд Шеннон (англ. Claude Elwood Shannon; *30 квітня, 1916 - †24 лютого, 2001) - американський електротехнік і математик, «батько теорії інформації».

Зв'язки між електромагнітними реле в схемах зручно позначати за допомогою логічних операцій НЕ, І, АБО, ПОВТОРЕННЯ (ТАК) і так далі.

Наприклад, послідовне з'єднання контактів реле реалізує операцію І, а паралельне з'єднання цих контактів – логічну операцію АБО. Аналогічно виконуються операції І, АБО, НЕ в електронних схемах, де роль реле, що замикають і розмикають електричні ланцюги, виконують безконтактні напівпровідникові елементи – транзистори, створені в 1947-1948 роках американськими ученими Д.

Електронна схема - це система з'єднаних між собою окремих електронних компонентів, таких як резистори, конденсатори, діоди, транзистори та індуктивності. Різні комбінації компонентів дозволяють виконувати безліч як простих, так і складних операцій, таких як підсилення сигналу, обробки та передачі інформації і т.д.

Бардіним, У. Браттейном і У. Шоклі.

Електромеханічні реле працювали дуже поволі. Тому вже в 1943 році

американці почали розробку обчислювальної машини на основі електронних ламп. У 1946 році Преспер Еккерт і Джон Мочлі побудували першу електронну цифрову обчислювальну машину ENIAC. Її вага складала 30 тонн, вона займала 170 кв. м площі. Замість тисяч електромеханічних реле ENIAC містив 18000 електронних ламп. Вважала машина в двійковій системі і проводила 5000 операцій складання або 300 операцій множення в секунду. На електронних лампах в цій машині було побудовано не тільки арифметичний, але і такий, що запам'ятовує пристрій. Введення числових даних здійснювалося за допомогою перфокарт, програми ж вводилися в цю машину за допомогою штекерів і набірних полів, тобто доводилося сполучати для кожної нової програми тисячі контактів. Тому для підготовки до рішення нового завдання потрібне до декількох днів, хоча саме завдання вирішувалося за декілька хвилин. Це було одним з основних недоліків такої машини.

Роботи трьох видатних учених – Клода Шеннона, Алана Тьюрінга і Джона фон Неймана стали основою для створення структури сучасних комп'ютерів.

Алан Ма́тісон Тю́рінг (англ. Alan Mathison Turing) (23 червня 1912, Вілмслоу, Чешир, Англія, Велика Британія - 7 червня 1954, Вілмслоу, Чешир, Англія, Велика Британія) - англійський математик, логік і криптограф.

Шенон Клод – американський інженер і математик, основоположник математичної теорії інформації.

У 1948 році опублікував роботу "Математична теорія зв'язку", зі свій теорією передачі і обробки інформації, яка включала всі види повідомлень, зокрема передаваних по нервових волокнах в живих організмах.

Обробка інформації́ - вся сукупність операцій (збирання, введення, записування, перетворення, зчитування, зберігання, знищення, реєстрація), що здійснюються за допомогою технічних і програмних засобів, включаючи обмін по каналах передачі даних [6.

Шенон ввів поняття кількості інформації як заходи невизначеності стану системи, що знімається при отриманні інформації. Він назвав цей захід невизначеності ентропією по аналогії з подібним поняттям в статистичній механіці. При отриманні спостерігачем інформації ентропія, тобто ступінь його непоінформованості про стан системи, зменшується.

Тюрінг Алан (1912-1954) – англійський математик. Основні праці – по математичній логіці і обчислювальній математиці. У 1936-1937 рр.

Статисти́чна меха́ніка - розділ фізики, який, використовуючи статистичний підхід теорії ймовірності, вивчає макроскопічні властивості фізичних систем, що складаються із великого числа часток.

Обчи́слювальна матема́тика - розділ математики, що включає коло питань, зв'язаних з виконанням наближених обчислень. У більш вузькому розумінні, обчислювальна математика - теорія чисельних методів розв'язування типових математичних задач.

написав основоположну роботу "Про обчислювані числа", в якій ввів поняття абстрактного пристрою, названого згодом "машиною Тюрінга". У цьому пристрої він передбачив основні властивості сучасного комп'ютера. Тюрінг назвав свій пристрій "універсальною машиною", оскільки вона повинна була вирішувати будь-яку допустиму (теоретично вирішувану) математичну або логічну задачу. Дані в неї потрібно вводити з паперової стрічки, поділеної на осередки – клітки. У кожній такій клітці повинен був або міститися символ, або немає. Машина Тюрінга могла обробляти символи, що вводилися із стрічки, і змінювати їх, тобто стирати їх і записувати нові по інструкціях, що зберігаються в її внутрішній пам'яті.

Маши́на Тю́рінга - математичне поняття, введене для формального уточнення інтуїтивного поняття алгоритму. Названа на честь англійського математика Алана Тюрінга, який запропонував це поняття у 1936. Аналогічну конструкцію машини згодом і незалежно від Тюрінга ввів американський математик Еміль Пост.

Нейман Джон фон (1903-1957) – американський математик і фізик, учасник робіт із створення атомної і водневої зброї. Народився в Будапешті, з 1930 року проживав в США. У своїй доповіді, що опублікованій в 1945 році і став першою роботою по цифрових електронних комп'ютерах, виділив і описав "архітектуру" сучасного комп'ютера.

У наступній машині – EDVAC – її більш містка внутрішня пам'ять здатна була зберігати не тільки початкові дані, але і програму обчислень. Цю ідею – зберігати в пам'яті машини програми – разом з Мочлі і Еккертом висунув Джон фон Нейман. Він вперше описав структуру уні версального комп'ютера (так звану "архітектуру фон Неймана" сучасного комп'ютера). Для універсальності і ефективної роботи, на думку фон Неймана, комп'ютер повинен містити центральний арифметико-логічний пристрій, центральний пристрій управління всіма операціями, що запам'ятовує пристрій (пам'ять) і пристрій введення/виводу інформації, а програми слід зберігати в пам'яті комп'ютера.

Арифметико-логічний пристрій (АЛП) (англ. Arithmetic Logic Unit, ALU) - блок процесора, що служить для виконання арифметичних та логічних перетворень над даними, що іменуються операндами. Цей пристрій є фундаментальною частиною будь-якого обчислювача, навіть найпростіші мікроконтролери мають його в складі свого ядра.

Фон Нейман рахував, що комп'ютер повинен працювати на основі двійкової системи числення, бути електронним і виконувати всі операції послідовно, одну за іншою. Ці принципи закладені в основу всіх сучасних комп'ютерів. Машина на електронних лампах працювала значно швидше, ніж на електромеханічних реле, але самі електронні лампи були ненадійні. Вони часто виходили з ладу. Для їх заміни в 1947 році Джон Бардін, Уолтер Браттейн і Уїльям Шоклі запропонували використовувати винайдені ними перемикальні напівпровідникові елементи – транзистори.

Бардін Джон (1908-1991) – американський фізик. Один з творців першого транзистора (Нобелівська премія 1956 р. по фізиці спільно с У. Браттейном і У. Шоклі за відкриття авторів мікроскопічної теорії надпровідності (друга Нобелівська премія 1957 р.

Джон Барді́н (англ. John Bardeen; нар. 23 травня 1908(1908-05-23), Медісон - пом. 30 січня 1991, Бостон) - американський фізик. Двічі лауреат Нобелівської премії: у 1956 за винахід транзистора та у 1972 за мікроскопічну теорію надпровідності.

Но́белівська пре́мія (англ. Nobel Prize, швед. Nobelpriset) - одна з найпрестижніших міжнародних премій, яку щорічно присуджують за видатні наукові дослідження, революційні винаходи або значний внесок у культуру чи розвиток суспільства.

спільно с Л. Купером и Д. Шріффеном, транзисторний ефект).

Браттейн Уолтер (1902-1987) – американський фізик, один з творців першого транзистора, лауреат Нобелівської премії по фізиці 1956 року.

Шоклі Уїльям (1910-1989) – американський фізик, один з творців пер шого транзистора, лауреат Нобелівської премії по фізиці 1956 року.

У сучасних комп'ютерах мікроскопічні транзистори в кристалі інтегральної схеми згруповані в системи "вентилів", що виконують логічні операції над двійковими числами.

Мікросхе́ма, інтегральна мікросхема (англ. integrated circuit) - електронна схема, що реалізована у вигляді напівпровідникового кристалу (чипу) та виконує певну функцію. Винайдена у 1958 році американськими винахідниками Джеком Кілбі та Робертом Нойсом.

Так, наприклад, з їх допомогою побудовані описані вище двійкові суматори, що дозволяють складати багаторозрядні двійкові числа, проводити віднімання, множення, ділення і порівняння чисел між собою. Логічні "вентилі", діючи по певних правилах, управляють рухом даних і виконанням інструкцій в комп'ютері.

Вдосконалення перших зразків обчислювальних машин привело в 1951 році до створення комп'ютера UNIVAC, призначеного для комерційного використання. Він став першим комп'ютером, що серійно випускався.

Серійний ламповий комп'ютер IBM 701, що з'явився в 1952 році, виконував до 2200 операцій множення в секунду.

Ініціатива створення цієї системи належала Томасу Уотсону-молодшому. У 1937 році він почав працювати в компанії як комівояжер. Він переривав свою роботу в IBM лише під час війни, коли був льотчиком військово-повітряних сил Сполучених Штатів.

Сполу́чені Шта́ти Аме́рики, також США, Сполу́чені Шта́ти, Шта́ти, Аме́рика (англ. United States of America, USA, U.S., the USA, the States, America) - федеративне об'єднання в Північній Америці, що складається з 50 штатів: Аляски, Гаваїв, 48 штатів на території між Атлантичним і Тихим океанами і між Канадою і Мексикою та федерального (столичного) округу Колумбія.

Повернувшись на роботу в компанію в 1946-му, він став її віце-президентом і очолював компанію IBM з 1956 до 1971 року. Залишаючись членом ради директорів IBM, Томас Уотсон з 1979 по 1981 рік був послом Сполучених Штатів в СРСР.

У 1964 році фірма IBM оголосила про створення шести моделей сімейства IBM 360 (System 360), що стали першими комп'ютерами третього покоління. Моделі мали єдину систему команд і відрізнялися один від одного об'ємом оперативної пам'яті і продуктивністю. При створенні моделей сімейства використовувалися ряд нових принципів, що робило машини універсальними і дозволяло з однаковою ефективністю застосовувати їх як для вирішення завдань в різних галузях науки і техніки, так і для обробки даних у сфері управління і бізнесу. IBM System/360 (S/360) — це сімейство універсальних комп'ютерів класу мейнфреймов. Подальшим розвитком IBM/360 сталі системи 370, 390, z9 і zSeries. У СРСР IBM/360 була клонована під назвою ЄС ЕОМ. Вони були програмно сумісні зі своїми американськими прообразами. Це давало можливість використовувати західне програмне забезпечення в умовах нерозвиненості вітчизняної "індустрії програмування".

Перша в СРСР Мала Електронна Рахункова машина (МЕСМ) на електронних лампах була побудована в 1949-1951 рр. під керівництвом академіка С.А. Лебедєва. Незалежно від зарубіжних учених С.А. Лебедєв розробив принципи побудови ЕОМ з програмою, що зберігалася в пам'яті. МЕСМ була першою такою машиною. А в 1952-1954 рр. під його керівництвом була розроблена Швидкодіюча Електронна Рахункова Машина (ШЕРМ), що виконувала 8000 операцій в секунду.

Створенням електронних обчислювальних машин керували найбільші радянські учені і інженери І.С.

Електро́нна обчи́слювальна маши́на (скорочено ЕОМ) - загальна назва для обчислювальних машин, що є електронними (починаючи з перших лампових машин, включаючи напівпровідникові тощо) на відміну від електромеханічних (на електричних реле тощо) та механічних обчислювальних машин.

Брук, В.М. Глушков, Ю.А. Базільовський, Б.І. Рамєєв, Л.І. Гутенмахер, Н.П. Брусенцов.

До першого покоління радянських комп'ютерів відносяться лампові ЕОМ – "БЕСМ-2", "Стріла", "М-2", "М-3", "Мінськ", "Урал-1", "Урал-2", "М-20".

До другого покоління радянських комп'ютерів відносяться напівпровідникові малі ЕВМ "Наїрі" і "Мир", середні ЕОМ для наукових розрахунків і обробки інформації із швидкістю 5-30 тисяч операцій в секунду "Мінськ-2", "Мінськ-22", "Мінськ-32", "Урал-14", "Раздан-2", "Раздан-3", "БЕСМ-4", "М-220" і ЕОМ, що управляють, "Дніпро", а також надшвидкодіюча ШЕРМ-6 з продуктивністю 1 млн операцій в секунду.

Родоначальниками радянської мікроелектроніки були учені, що еміг рували із США в СРСР: Ф.Г. Старос (Альфред Сарант) і І.В. Берг (Джоел Барр). Вони стали ініціаторами, організаторами і керівниками центру мікроелектроніки в Зеленограде під Москвою.

Комп'ютери третього покоління на інтегральних мікросхемах з'явилися в СРСР в другій половині 1960-х років. Були розроблені Єдина Система ЕОМ (ЄС ЕОМ) і Система Малих ЕОМ (СМ ЕОМ) і організовано їх серійне виробництво. Як вже указувалося вище, ця система була клоном американської системи IBM/360.

Євгеній Олексійович Лебедєв був яскравим супротивником копіювання американської системи IBM/360, яка в радянському варіанті носила назву ЄС ЕОМ, що почалося в 1970-і роки. Роль ЄС ЕОМ в розвитку вітчизняних комп'ютерів неоднозначна.

На початковому етапі поява ЄС ЕОМ привела до уніфікації комп'ютерних систем, дозволила встановити початкові стандарти програмування і організовувати широкомасштабні проекти, пов'язан з впровадженням програм.

На пізньому етапі, особливо в 80-ті, повсюдне впровадження ЄС ЕОМ перетворилося на серйозне гальмо для розвитку програмного забезпечення, баз даних, діалогових систем. Після дорогих і заздалегідь спланованих закупівель підприємства були вимушені експлуатувати морально застарілі комп'ютерні системи. Паралельно розвивалися системи на малих машинах і на персональних комп'ютерах, які ставали все більш і більш популярні.

На пізнішому етапі, з початком перебудови, з 1988-89 років, нашу країну наповнили зарубіжні персональні комп'ютери. Ніякі заходи вже не могли зупинити кризу серії ЄС ЕОМ. Вітчизняна промисловість не змогла створити аналогів або замінників ЄС ЕОМ на новій елементній базі. Економіка СРСР не дозволила на той час витратити гігантські фінансові кошти для створення мікроелектронної техніки. У результаті відбувся повний перехід на імпортні комп'ютери. Були остаточно згорнуті програми по розробці вітчизняних комп'ютерів. Виникли проблеми перенесення технологій на сучасні комп'ютери, модернізації технологій, працевлаштування і перекваліфікації сотень тисяч фахівців.



Прогноз С.А. Лебедєва виправдався. І в США, і у всьому світі надалі пішли по шляху, який він пропонував: з одного боку, створюються супер-комп'ютери, а з іншої – цілий ряд менш могутніх, орієнтованих на різні застосування комп'ютерів - персональних, спеціалізованих і ін.
Покоління обчислювальної техніки


Покоління

Роки

Елементна база

Обсяг оперативної пам’яті

Пристрої введення/виведення інформації

І

1950-1960

Електронні (вакуумні) лампи

2 Кб

Перфокарти, перфострічки, магнітні стрічки

ІІ

1960-1970

Транзистори

2-32 Кб

Магнітні диски та барабани

ІІІ

1970-1980

Інтегральні схеми

64 Кб

Багатотермінальні системи

ІV

1980-1990

Великі інтегральні схеми

2-3 Мб

Комп’ютерні мережі

V

1990-2000

Мікропроцесори

Більше 100 Мб

Компакт-диски



  1. Робота учнів над вправами по застосуванню знань.

Інструктаж з техніки безпеки.

    1. Практична робота № 1.



Тема: Робота з клавіатурним тренажером.

Мета: набути практичних навичок у використанні основних клавіш клавіатури комп’ютера; виробити вміння швидкого набору літерних клавіш за допомогою клавіатурного тренажеру.
Хід роботи:


  1. Завантажте клавіатурний тренажер Aspekt.

  2. Виберіть українську мову натисненням на кнопку Клавіатура. Встановіть найнижчий рівень складності (Первачок).

  3. Натисніть кнопку Старт для початку роботи.

  4. Виконайте запропоновані вправи.

Дуже важливо відразу ж привчити себе до правильного розташування пальців, оскільки надалі це сприятиме підвищенню ефективності набору. Правильне розташування пальців на клавіатурі: чотири пальці лівої руки стоять на клавішах «ф», «і», «в», «а», чотири пальці правої руки стоять на клавішах «о», «л», «д», «ж». Одним з великих пальців зручно натискати клавішу Пропуск.

  1. Після вдало пройденого тура Первачок введіть своє ім'я і натисніть клавішу ОК.

  2. Оцініть свою роботу з клавіатурним тренажером, для цього скористайся наведеною таблицею.




символів/хв

оцінка

символів/хв

оцінка

символів/хв

оцінка

більше 80

11

53-59

7

27-32

3

73-80

10

47-52

6

20-26

2

67-72

9

40-46

5

13-19

1

60-66

8

33-39

4

менше 13






  1. Встановіть наступний рівень складності (Школяр). Натисніть кнопку Старт для початку роботи і виконайте запропоновані вправи. Якщо при роботі над вправами Ви натискаєте на клавішу і не бачите реакції програми, то швидше за все Вам слід змінити розкладку клавіатури (розкладка Русская/Латинская найчастіше міняється одночасним натисненням комбінації клавіш Правий Shift Ctrl/ Лівий Shift Ctrl). Змініть розкладку і проаналізуйте результат.

  2. Оцініть свою роботу з клавіатурним тренажером, за вищеподаною таблицею.

  3. Встановіть наступний рівень складності (Ветеран). Натисніть кнопку Старт для початку роботи і виконайте запропоновані вправи. Якщо Ви вважаєте, що складність вправ для Вас недостатня, то Ви можете вибрати складніший рівень. Наприклад, Професіонал.

  4. Закрийте клавіатурний тренажер Aspekt.

  5. Запустіть текстовий редактор Блокнот.

    Текстовий редактор - комп'ютерна програма-застосунок, призначена для створення й зміни текстових файлів (вставки, видалення та копіювання тексту, заміни змісту, сортування рядків), а також їх перегляду на моніторі, виводу на друк, пошуку фрагментів тексту тощо.



  6. Наберіть запропонований вчителем текст, використовуючи навики, одержані при роботі з клавіатурним тренажером. Стежте за правильною постановкою пальців!
    1. Релаксація.

  1. Підсумок уроку.

Узагальнення навчального матеріалу та результатів роботи.

  1. Домашнє завдання.


Вивчити тему «Історія розвитку обчислювальної техніки. Покоління ЕОМ. Правила техніки безпеки під час роботи на комп’ютері».


Скачати 215.25 Kb.

  • Робота учнів над вправами по застосуванню знань.
  • Релаксація.