Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Реферат на тему: історія розвитку обчислювальної техніки Перші обчислювальні машини Леонардо да Вінчі 3

Скачати 91.04 Kb.

Реферат на тему: історія розвитку обчислювальної техніки Перші обчислювальні машини Леонардо да Вінчі 3




Скачати 91.04 Kb.
Дата конвертації10.04.2017
Розмір91.04 Kb.
ТипРеферат



Реферат на тему:

Історія розвитку обчислювальної техніки


ПЛАН

Реферат на тему: 1

Історія розвитку обчислювальної техніки 1

Перші обчислювальні машини 3



Леонардо да Вінчі 3

Вільгельм Шиккард 3

Блез Паскаль 3

Готфрід Вільгельм фон Лейбніц 4

Обчислювальні машини XIX сторіччя 4



Чарльз Бебідж 4

Гаспар де Проні 4

Августа Лавлейс 5

Герман Холеріт 5

Перші електронно-обчислювальні машини 6



Конрад Цузе 6

Джон Атанасов 6

Алан Тьюрінг 6

Говард Айкен - Марк 1 6

Джон Моучлі та Дж.
Електро́нна обчи́слювальна маши́на (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.
Преспер Еккерт - ЕНІАК 7


Джон фон Нейман 7

ЕДСАК 7

С. Лєбєдєв – МЕОМ, ШЕОМ 7

Джон Моучлі та Дж. Преспер Еккерт - UNIVAC 7

Покоління комп'ютерів 8



Перше поко­ління комп'ютерів 8

Друге покоління комп'ютерів 8

Третє покоління комп'ютерів 8

Четверте покоління комп'ютерів 9

П’яте покоління комп'ютерів 9

Перші обчислювальні машини


Неможливо точно відповісти на питання, хто саме винайшов комп'ю­тер. Річ у тому, що комп'ютер не є винаходом однієї людини. Комп'ютер увібрав у собі ідеї та технічні рішення багатьох вчених та інженерів. Розви­ток обчислювальної техніки стимулювався потребою у швидких та точних обчислюваннях і тривав сотні років. У процесі розвитку обчислювальна техніка ставала дедалі більш досконалою. Цей процес триває і в наш час.

Леонардо да Вінчі


Вважається, що перший у світі ескізний малюнок тринадцятирозрядного десятинного сумуючого пристрою на базі коліщаток з десятьма зуб­цями був виконаний Леонардо да Вінчі в одному з його щоденників (вче­ний почав вести цей щоденник ще до відкриття Америки 1492 р.).

Вільгельм Шиккард



1623 року (більш ніж через 100 років після смерті Леонардо да Вінчі) німецький вчений Вільгельм Шиккард запропонував свою модель шестирозрядного десятинного обчислювача, який мав складатися також із зуб­чатих коліщаток та міг би виконувати додавання, віднімання, а також множення та ділення. Винаходи да Вінчі та Шиккарда були знайдені лише в наш час і залишилися тільки на папері.


Блез Паскаль


1642 року 19-річний французький математик Блез Паскаль сконструював першу в світі працюючу механічну обчислювальну машину, відому як підсумовуюча машина Паскаля («Паскаліна»).
Після смерті (англ. Postmortem) - американський трилер 1998 року.
Вільгельм Шиккард (нім. Wilhelm Schickard; 22 квітня 1592, Херренберг - 23 жовтня 1635, Тюбінген) - німецький вчений, астроном, математик і східознавець, творець першого, після антикітерського механізму, арифмометра, професор кафедри східних мов в університеті Тюбінгена, одного з найстаріших університетів Німеччини, заснованого в 1477 році.
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.
Ця машина являла собою комбінацію взаємопов'язаних коліщаток та приводів. На коліщатках були зображені цифри від 0 до 9. Якщо перше коліщатко робить повний оберт від 0 до 9, автоматично починає рухатись друге коліщатко. Якщо і друге коліщатко доходить до цифри 9, починає обертатися третє і так далі. Ма­шина Паскаля могла лише додавати та віднімати.

Готфрід Вільгельм фон Лейбніц


1673 року німецький математик Готфрід Вільгельм фон Лейбніц сконструював свою обчислювальну машину. На відміну від Паскаля, Лейбніц використав у своїй машині циліндри, а не коліщатка та приводи. На цилінд­ри було нанесено цифри. Кожен циліндр мав дев'ять рядків виступів та зубців. При цьому перший ряд мав один виступ, другий ряд — два висту­пи і так до дев'ятого ряду, який мав відповідно дев'ять виступів. Циліндри з виступами були пересувними, оператор надавав їм певного положення.

Машина Лейбніца, на відміну від підсумовуючої машини Паскаля, була значно складнішою за конструкцією. Вона була здатна виконувати не тіль­ки додавання та віднімання, але й множення, ділення та обчислювання квадратного кореня.


Обчислювальні машини XIX сторіччя

Чарльз Бебідж


Винахід першої програмованої обчислювальної машини належить видатному англійському математику Чарлзу Бебіджу (1830 р.). Він присвятив майже все своє життя цій праці, але так і не створив діючу модель. Бебідж назвав свій винахід «Аналітична машина». За планом машина мала діяти завдяки: силі пару. При цьому вона була б здатна сприймати команди, виконувати обчислення та видавати необхідні результати у надрукованому вигляді. Про­грами в свою чергу мали кодуватися та переноситись на перфокарти. Ідея використання перфокарт була запозичена Бебіджем у французького винахід­ника Жозефа Жаккара (кінець XVIII ст.). Для контролю ткацьких операцій Жаккар використовував отвори, пробиті в картках. Картки з різним розташу­ванням отворів давали різні візерунки на плетінні тканини. По суті, Бебідж був першим, хто використав перфокарти стосовно обчислювальних машин.

Гаспар де Проні


У своїй машині Бебідж використав також технологію обчислень, запропоновану наприкінці XVIII сторіччя французьким вченим Гаспаром де Проні. Він розділив обчислення на три етапи: розробка чисельного методу, створення програми послідовності арифметичних дій, проведення обчис­лень шляхом арифметичних операцій над числами згідно зі створеною програмою.
Арифметичні дії є двомісними операціями на множині чисел - на вході беруть два числа (операнда), і повертають одне число як результат.

Августа Лавлейс


Серед учених, які зробили значний внесок у розвиток обчислювальної техніки, була математик леді Августа Лавлейс — дочка видатного англійського поета лорда Байрона. Саме вона переконала Бебіджа у необхідності використання у його винаході двійкової системи обчислення замість десяткової. Вона також розробила принципи програмування, що передбачали повторення послідовності команд та виконання цих команд за певних умов. Ці принципи використовуються і в сучасній обчислювальній техніці.

Герман Холеріт


Чарлз Бебідж вперше висловив ідею використання перфокарт в обчислювальній техніці, але реалізовано цю ідею було тільки 1887 року Германом Холерітом. Його машина була призначена для обробки результатів перепису населення США.
Джордж-Но́ел-Го́рдон Ба́йрон, шостий барон Байрон (англ. George Noel Gordon Byron) (нар. 22 січня 1788, Лондон - пом. 19 квітня 1824, Месолонгіон, Греція) - англійський поет, який став символом романтизму і політичного лібералізму в Європі XIX століття.
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..
Також Холеріт уперше застосував для організації процесу обчислення електричну силу.

Картки використовувались для кодування даних перепису, при цьому на кожну людину була заведена окрема картка. Кодування велося за допомо­гою певного розташування отворів, що пробивалися в картці по рядках та колонках. Наприклад, отвір, що був пробитий в третій колонці та четвертому рядку, міг означати, що людина одружена. Коли картка, що мала розмір банкноти в один долар, пропускалася крізь машину, вона прощупувалась системою голок. Якщо навпроти голки з'являвся отвір, то голка проходила крізь нього і доторкалася до металевої поверхні, що була розташована під карткою. Контакт, який відбувався при цьому, замикав електричний лан­цюг, завдяки чому до результату обчислення додавалася одиниця.


Перші електронно-обчислювальні машини


Перші електронні комп'ютери з'явилися в першій половині XX ст. На відміну від попередніх, вони могли виконувати задану послідовність операцій за програмою, що була задана раніше, або послідовно розв'язувати задачі різних типів. Перші комп'ютери були здатні зберігати інформацію в спеціальній пам'яті.

Конрад Цузе


1934 року німецький студент Конрад Цузе, який працював над дипломним проектом, вирішив створити у себе вдома цифрову обчислювальну машину з програмним управлінням та з використанням (вперше в світі) двійкової системи числення.
Дипло́мний прое́кт - кваліфікаційна робота, що призначена для об'єктивного контролю ступеня сформованості умінь вирішувати типові задачі діяльності, які, в основному, віднесені в освітньо-кваліфікаційних характеристиках до проектної (проектно-конструкторської) і виконавської (технологічної, операторської) робочим функціям.
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).
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.
1937 року машина 21 (Цузе 1) запрацювала. Вона була 22-розрядною, з пам'яттю на 64 числа і працювала на суто механічній (важільній) базі.

Необхідність у швидких та точних обчисленнях особливо зросла під час Дру­гої світової війни (1939—1945 рр.) перш за все для розв'язання задач балістики, тобто науки про траєкторію польоту артилерійських та інших снарядів до цілі.


Джон Атанасов


1937 року Джон Атанасов (американський вчений, болгарин за походженням) вперше запропонував ідею використання електронних ламп як носіїв інформації.

Алан Тьюрінг


В 1942—1943 роках в Англії була створена за участю Алана Тьюрінга обчислювальна машина «Колос».
Носі́й інформа́ції (data medium) - матеріальний об'єкт , створений природою або ж навмисно людиною, за допомогою якого можна зберігати і передавати інформацію
Електрова́куумна ла́мпа або електро́нна ла́мпа (ЕЛ) - електровакуумний прилад, що призначений для різноманітних перетворень електричних величин шляхом утворення потоку електронів та його керуванням.
Світова́ війна́ - глобальне протиборство коаліцій держав із застосуванням засобів збройного насильства, що охоплює велику частину країн світу.
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.
В ній було 2000 електронних ламп. Машина призначалася для розшифрування радіограм німецького вермахту. «Колос» вперше в світі зберігав та обробляв дані за допомогою електроніки, а не механічно.

Машини Цузе та Тьюрінга були засекреченими, про їх створення стало відомо через багато років після закінчення війни.


Говард Айкен - Марк 1


1944 року під керівництвом професора Гарвардського університету Говарда Айкена було створено обчислювальну машину з автоматичним керуванням послідовністю дій, відому під назвою 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.
Ця обчислювальна машина була здатна сприймати вхідні дані з перфокарт або перфострічок. Машина Марк 1 була електромеханічною, для зберігання даних використовувались механічні прилади (коліщатка та перемикачі).
Зберігання інформації - 1. Забезпечення належного стану інформації та її матеріальних носіїв. 2. Комплекс заходів, спрямований на забезпечення збереження повноти і цілісності сформованих даних про певну інформацію, створення і підтримання належних умов для їх використання, а також запобігання несанкціонованому доступу, поширенню і використанню.
Машина Айкена могла виконувати близько однієї операції за секунду та мала величезні розміри: понад 15 м завдовжки та близько 2,5 м заввишки і складалася більш ніж із 750 тисяч деталей.

Джон Моучлі та Дж. Преспер Еккерт - ЕНІАК


1946 року групою інженерів під керівництвом Джона Моучлі та Дж. Преспера Еккерта на замовлення військового відомства США було створено ма­шину ЕНІАК, яка була здатна виконувати близько 3 тисяч операцій за секун­ду. За розмірами ЕНІАК був більшим за Марк 1: понад ЗО метрів завдовжки, його об'єм становив 85 м3. Важив ЕНІАК ЗО тонн. Замість тисяч механічних деталей Марка 1, в ЕНІАКу було використано 18 тисяч електронних ламп.

Джон фон Нейман


Суттєвий внесок у створення ЕОМ зробив американський математик Джон фон Нейман, що брав участь у створенні ЕНІАКа. Фон Нейман запропонував ідею зберігання програми в пам'яті машини. Такі ЕОМ були знач­ним кроком уперед на шляху створення більш досконалих машин. Вони були здатні обробляти команди в різному порядку.

ЕДСАК


Перша ЕОМ, яка зберігала програми у пам'яті, дістала назву ЕДСАК (Electronic Delay Storage Automatic Calculator — електронний калькулятор з пам'яттю на лініях затримки). Вона була створена в Кембріджському університеті (Англія) 1949 року.
Ке́мбриджський університе́т - один з найстаріших та найвідоміших університетів у світі. Університет в Кембриджі - це незалежна самоврядна корпорація, що складається з низки установ (коледжі та університет у тісному сенсі), що не одержує від уряду ніякої допомоги і що не підлягає жодному нагляду; вона посилає до парламенту двох депутатів.
З того часу всі ЕОМ є комп'ютерами з програмами, які зберігаються у пам'яті.

С. Лєбєдєв – МЕОМ, ШЕОМ


1951 року в Києві під керівництвом С. Лєбєдєва незалежно було створено МЕОМ (Мала Електрична Обчислювальна Машина). 1952 року ним же було створено ШЕОМ (Швидкодіюча Електрична Обчислювальна Машина), яка була на той час кращою в світі та могла виконувати близько 8 тисяч операцій за секунду.

Джон Моучлі та Дж. Преспер Еккерт - UNIVAC


1951 року компанія Джона Моучлі та Дж. Преспера Еккерта створила маши­ну UNIVAC (Universal Automatic Computer — універсальна автоматична обчис­лювальна машина). Перший екземпляр ЮНІВАКа було передано в Бюро перепи­су населення США. Потім було створено багато різних моделей ЮНІВАКа, які почали застосовуватися у різних сферах діяльності. Таким чином, ЮНІВАК став першим серійним комп'ютером. Крім того, це був перший комп'ютер, в якому замість перфострічок та карток було використано магнітну стрічку.
На даний час як магнітні носії систем і пристроїв ЦМЗ найчастіше використовуються магнітні стрічки і диски. В системах ЦМЗ, що застосовуються в інформаційно-вимірювальній техніці, в основному використовуються магнітні стрічки.

Покоління комп'ютерів

Перше поко­ління комп'ютерів


Такі комп'ютери, як ЕНІАК, ЕДСАК, ШЕОМ та ЮНІВАК, являли собою. лише перші моделі ЕОМ. Упродовж десятиріччя після створення ЮНІВАКа було виготовлено та введено в експлуатацію в США близько 5000 комп'ютерів.

Гігантські машини на електронних лампах 50-х років склали перше поко­ління комп'ютерів.


Друге покоління комп'ютерів


Друге покоління комп'ютерів з'явилося на початку 60-х років, коли на зміну електронним лампам прийшли транзистори. Винайдені 1948 р. транзистори, як виявилось, були спроможні виконувати всі ті функції, які до цього часу виконували електронні лампи. Але при цьому вони були значно менші за розмірами та споживали набагато менше електроенергії. До того ж транзистори дешевші, випромінюють менше тепла та більш надійні, ніж електронні лампи. І все ж таки найдивовижнішою властивістю транзистора є те, що він один здатен виконувати функції 40 електронних ламп та ще й з більшою швидкістю, ніж вони. В результаті швидкодія машин другого покоління ви­росла приблизно в 10 разів порівняно з машинами першого покоління, обсяг їх пам'яті також збільшився. Водночас із процесом заміни електронних ламп транзисторами вдосконалювалися методи зберігання інформації. Магнітну стрічку, що вперше було використано в ЕОМ ЮНІВАК, почали використовувати як для введення, так і для виведення інформації. А в середині 60-х років набуло поширення зберігання інформації на дисках.

Третє покоління комп'ютерів


Поява інтегрованих схем започаткувала новий етап розвитку обчислювальної техніки — народження машин третього покоління.
Новий Етап - селище в Україні, в Чаплинському районі Херсонської області. Населення становить 72 осіб.
Інтегрована схема, яку також називають кристалом, являє собою мініатюрну електронну схему, витравлену на поверхні кремнієвого кристала площею приблизно 10 мм2. Перші інтегровані схеми (ІС) з'явилися 1964 року.

Поява інтегрованих схем означала справжню революцію в обчислювальній техніці. Одна така схема здатна замінити тисячі транзисторів, кожний 3 яких у свою чергу уже замінив 40 електронних ламп. Інакше кажучи, один крихітний, але складний кристал має такі ж самі обчислювальні можливості, як і 30-тонний ЕНІАК!

Швидкодія ЕОМ третього покоління збільшилася приблизно в 100 разів порівняно з машинами другого покоління, а розміри набагато змен­шилися.

Четверте покоління комп'ютерів


Четверте покоління — ЕОМ на великих інтегрованих схемах.

Розвиток мікроелектроніки дав змогу розміщати на одному кристалі тисячі інтегрованих схем. Так, 1980 р. центральний процесор невеликої ЕОМ вдалося розташувати на кристалі площею 1,6 см2. Почалася епоха мікрокомп'ютерів. Швидкодія сучасної ЕОМ в десятки разів перевищує швидкодію ЕОМ третього покоління на інтегральних схемах, в 100 разів — швидкодію ЕОМ другого покоління на транзисторах та в 10 000 разів швидкодію ЕОМ першого покоління на електронних лампах.

Центральний процесор, ЦП (англ. Central processing unit, CPU) - функціональна частина комп'ютера, що призначена для інтерпретації команд.
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.


П’яте покоління комп'ютерів


Нині створюються та розвиваються ЕОМ п'ятого покоління — ЕОМ на надвеликих інтегрованих схемах. Ці ЕОМ використовують нові рішення у архітектурі комп'ютерної системи та принципи штучного інтелекту.


Скачати 91.04 Kb.

  • Перші обчислювальні машини
  • Готфрід Вільгельм фон Лейбніц
  • Обчислювальні машини XIX сторіччя
  • Перші електронно-обчислювальні машини
  • Джон Моучлі та Дж. Преспер Еккерт - ЕНІАК
  • С. Лєбєдєв – МЕОМ, ШЕОМ
  • Джон Моучлі та Дж. Преспер Еккерт - UNIVAC
  • Перше поко­ління компютерів
  • Друге покоління компютерів
  • Третє покоління компютерів
  • Четверте покоління компютерів
  • П’яте покоління компютерів