Проектна робота - історія розвитку обчислювальної техніки. Історія розвитку обчислювальної техніки

ДОНБАСЬКИЙ ІНСТИТУТ ТЕХНІКИ ТА МЕНЕДЖМЕНТУ

МІЖНАРОДНОГО НАУКОВО-ТЕХНІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

ІНФОРМАТИКА І КОМП'ЮТЕРНА ТЕХНІКА

Конспект лекцій

1 семестр, 1кредит

ЗАТВЕРДЖЕНО

на засіданні методичної ради ДІТМ МНТУ

Протокол N_______

від _____________ 2006р.

м. Краматорськ, 2006р.


Методичні вказівкиз дисципліни «Інформатика та комп'ютерна техніка» (для студентів спеціальності 06.0804). Упоряд. Леонова Л.М.

Кожен дизайн нової машини приніс щось нове. Ось чому розвиток машин можна відрізнити цифровими, аналоговими та гібридними машинами, включаючи особливості обох вищезгаданих пристроїв. У цьому короткому вступі до історії, або, швидше, про передісторію комп'ютерів, необхідно вказати, що вони поділяються на кілька типів, які називаються поколіннями. І так у свою чергу: покоління «нуль» визначається цифровими механічними та електромеханічними машинами, побудованими рік тому. Комп'ютери, що базуються на технології електронних ламп, - це обладнання першого покоління.

Краматорськ, ДІТМ МНТУ, 2006р.


Тема 1. Предмет та історія інформатики.

1. Предмет та зміст дисципліни.

2. Історія розвитку інформатики та обчислювальної техніки.

3. Місце інформатики та комп'ютерної технікиу суспільстві, економіки та менеджменті.

Предмет та зміст дисципліни.

Ви приступаєте до вивчення інформатики, і перше питання, яке у вас виникає, - це питання про те, що є інформатикою? Напевно, ви вже дещо чули про цю дисципліну, що стрімко розвивається, увібрала в себе елементи інших класичних наук і, в першу чергу, математики. У вітчизняній науковій літературі поки що не склалося остаточного визначення цього поняття. Автори дають різні формулювання. Необхідно вказати на два важливі моменти, що лежать в основі цього поняття.

Вони працювали від кількох до кількох десятків тисяч операцій на секунду. Іншим пристроєм такого типу був Елліот комп'ютер, створений в Англії. Їхнє виробництво було завершено у 1950-х роках. Виробництво комп'ютерів такого типу посідає 60-ті роки. Досягнуті ним швидкості варіювалися від 200 000 до 1 мільйона операцій на секунду, також були оснащені швидкими внутрішніми чотирма пам'яттю і великою зовнішньою пам'яттю, і навіть дозволили побудувати системи множинного доступу. Їхня продуктивність становить кілька сотень мільйонів операцій на секунду.

По-перше, інформатика, застосовується для характеристики людської діяльності, що охоплює процеси збирання, одержання, зберігання, пошуку, переробки, передачі та використання інформації. Інформатика є самостійною галуззю народного господарства зі своїми виробничим персоналом та виробничими фондами, насамперед – засобами обчислювальної техніки, необхідними для обробки інформації. Подальший розвитокінформатики як галузі багато в чому визначатиметься вдосконаленням елементної базита програмного забезпечення використовуваних технічних засобів.

Ці машини з'явилися на світових ринках минулого року. Дата їх створення було визначено протягом багатьох років. Після створення прототипів комп'ютери почали випускатися серійно. У країнах соціалізму також було створено нові машини. Можна додати, що їх великим недоліком була відсутність належного програмування. Інші країни придбали ліцензії виробництва комп'ютерів іноземних компаній. І тому Болгарія стала володарем японської ліцензії, Угорщина – французом. Співпраця тривала п'ять років, протягом якого працювали разом тисячі вчених, тисячі професіоналів з різних областей.

По-друге, під терміном "інформатика" розуміється фундаментальна дисципліна, яка покликана вивчати структуру та властивості інформації, а також закономірності її обробки. Предметом вивчення науки інформатики є процеси збирання, передачі, переробки, зберігання та використання інформації

Інформатика- це науки, що вивчає методи та способи отримання, обробки, зберігання, передачі та подання інформації.

Метою програми було максимально прискорити роботу ефективної бази даних комп'ютерних технологій. Його ефект - комп'ютерна родина так званої Єдиної системицифрових електронних машин. Створення та розвиток польських комп'ютерів. Саме тоді у Державному Математичному Інституті з'явився проф. Казімєж Куратовський, потім д-р Хенрік Греневський, і Крістіан Боченек і Ромуальд Марчинськи. Внаслідок діяльності цих людей створюється Група математичних інструментів. Внаслідок цього склалася ситуація, коли група, заснована на повільно поточній англомовній літературі7, організувала семінари, спланувала нові технічні рішення.

Важливо, що:

  1. Інформатика займається вивченням найбільш загальних питаньобробки інформації, інформації взагалі, тоді як інші науки займаються обробкою інформації, що становить зміст лише даних наук;
  2. Інформатика має справу лише з машинною обробкою інформації.

Говорячи, про інформатику ми сьогодні, за словами академіка М.М.Моїсеєва, маємо на увазі «фундаментальну дисципліну, яка вивчає інформаційні процеси, що відбуваються в системах різної природи», знаємо, що в її становлення зробили внесок такі дисципліни як математика, лінгвістика, семіотика, логіка та ін.

Однак відносно швидко цей відділ розробив та побудував спрощену та мініатюрну модель великих релейних машин, яка, як і раніше, була електромеханічною, а не електронною. Ця машина була прототипом, не реалізованим для масового виробництва, і використовувалася лише для навчальних цілей. Варто зазначити, що ця структура підраховувалася зі швидкістю однієї операції за секунду. Столярський у Військовому технічному університеті. Потім під керівництвом проф. Кілінське, а також за проектом проф. Другий центр, який дуже вплинув на розвиток польської інформатики, був Вроцлав.

Інформатика як окрема наука оформилася лише у середині 60-х 20 століття. Вона виникла в результаті нових галузей знання, що бурхливо розвивалися: кібернетики, обчислювальної техніки, ліній зв'язку та ін.

Основними поняттями інформатики є інформація, інформаційний процес, інформаційна модель, алгоритм та програма, комп'ютер як виконавець алгоритму, інформаційна технологія, інформаційна система

Раніше це місто стало місцем проведення перших досліджень у галузі чисельних методів, що є теоретичною основоюдля галузі знань, описаної тут. Д-р Стефан Пашковський був також у Вроцлаві. Він брав участь у теорії наближення. Крім того, в тому ж університеті, з ініціативи тодішнього керівника Математичного інституту, професор Едвард Марчевскі, відділ чисельних методів, який був першим свого роду в країні. Простіше кажучи, це була позиція щодо алгоритмів чи послідовностей логічних інструкцій, запитаних оператором або програмістом для виконання машини для виконання завдання.

В останні роки швидко збільшується кількість ЕОМ і систем, зростає їх продуктивність та обсяг інформації, що зберігається. У низці найбільш розвинених країн приблизно половина робочих місць посідає цю сферу. Інформатика нині стає найважливішою основою життєдіяльності сучасного суспільства. Вона тісно пов'язана з іншими науками, технікою, економікою, політикою і робить їх розвиток безпосередній вплив.

Ця машина, що працює зі швидкістю півтори тисячі операцій на секунду і має пам'ять мільйон номерів, використовувалася для виконання обчислювальних послуг, а також виконувала навчальні функції. Елліот зробив перші розрахунки для робіт у галузі архітектури та урбанізації Вроцлава, наступні розрахунки вже працюють для наукових інститутів, конструкторських бюро та промислових підприємств з усієї країни. Ще один факт, знову пов'язаний із Вроцлавом, важливий для розвитку інформатики в нашій країні. Ця група мала познайомитися з різними методамипроектування та побудови обчислювальних машин у Варшаві.

Історія розвитку інформатики та обчислювальної техніки.

Інформатика - одна з наймолодших наукових дисциплін, але коріння її сягає далекого минулого.

Створення електронно-обчислювальних машин у середині XX ст., по праву, відносять до найвидатніших досягнень в історії людства.

Перші обчислювальні пристроїбули створені ще Стародавню Грецію. У 1642р. французький математик Блез Паскаль (1623-1662) створив механічний арифмометр, що дозволяв виконувати чотири арифметичні дії. Німецький філософ Готфрід Вільгельм фон Лейбніц (1646-1716) винайшов механічну лічильну машину, що виконує складання та множення. Англієць Чарльз Беббідж (1792-1871) розробив концепцію обчислювальної машиниз гнучкою схемою програмування і пристроєм, що запам'ятовує. Загальною властивістю машини Беббідж, сучасного комп'ютераі людського мозку є здатність обробляти цифрову інформацію. Програми запроваджувалися за допомогою перфокарт.

Варто зазначити, що проекту також допоміг професор Бромирський із Вроцлавського технологічного університету та професор Слупецький з Університету Вроцлава. Цікавим фактомє те, що його навіть відправили на Познанський ярмарок, проте міністерство важкої промисловості не погодилося випустити його, оскільки причина в тому, що структура ще не була перевірена та вступила до серійного виробництва. Він був збудований у Департаменті телекомунікацій та радіоконструкцій Варшавського політехнічного інституту під керівництвом проф.

Це була конструкція, заснована на трубчастій технології та працююча зі швидкістю 100 операцій на секунду, і мала ємність пам'яті 4000 слів. У той же час продовжувалась робота над додатковими моделями Одера, Одера. Вона виконувала 500 операцій на секунду і мала пам'ять 8000 слів. Ця машина була випробувана у Вроцлаві, де вона використовувалася для керування процесом різання. Він також був перевірений на сталеливарному заводі «Бобрек» та Хута-Леніна, де він контролював технологічний процес на прокатному таборі без участі людей.

Можливість створення універсальної обчислювальної машини обґрунтував англійський математик Алан Матісон Тьюрінг (1912-1954).

У 1943р. американець Говард Ейкен на основі вже створених електромеханічних реле сконструював обчислювальну машину, названу "Марк-1".

Група фахівців під керівництвом Джона Мочлі та Преспера Екерт у 1946р. створила обчислювальну машину на основі електронних ламп, названа ENIAC (E/ectronic Numerical Integrator and Computer -електронний числовий інтегратор та обчислювач) і призначена для балістичних розрахунків. Для виконання інших обчислень потрібно практично знову перебудовувати машину. У 1949р. було створено комп'ютер, де знайшли втілення принципи побудови логічної схеми обчислювальної машини видатного математика Джона фон Неймана (1903 -1957). Ця машина використовувала гнучку програму, що запам'ятовується, яку можна було змінювати, не перебудовуючи всієї машини.

Його швидкість роботи збільшилася до 50 000 операцій на секунду, а ємність пам'яті фериту була збільшена до 16 тисяч слів. Вперше використовувалася робота з розділення часу, можливість одночасного виконання двох завдань, машина була здатна сигналізувати про помилки, допущені при вході в програму, і став можливим розвиток периферії. Це була також універсальна машина. Однак, незважаючи на це зниження, польська комп'ютерна індустрія працювала на нових машинах. Конструктори нової Одри керувалися двома цілями.

Комп'ютери на електронних лампах були громіздкими та коштували дуже дорого, тому були доступні лише великим компаніям та установам. Перші ЕОМ було створено 40-ті роки. Перша у світі ЕОМ було зібрано 1946г.

Винахід у 1948р. транзисторів,Електричні лампи, що замінили в комп'ютерах, розвиток технології їх масового виробництва сприяли в другій половині 1950-х рр. . суттєвого вдосконалення, зменшення розмірів комп'ютерів та зниження їх вартості. Якщо комп'ютери на електронних лампах займали цілі зали, то перший міні-комп'ютер, випущений фірмою Digital Equipment в 1965 р., був розміром лише з холодильник. Першу українську електронно-обчислювальну машину МЕСМ було виготовлено у 1951р.

Насамперед, необхідно забезпечити національну економіку цифровою машиною, адаптованої до обробки даних, тобто. автоматизувати процеси керування. По-друге, вони хотіли впровадити інтегральні схеми у структуру. Така архітектура дозволила їй працювати у режимі поділу часу багатопрограмних і многопроцессорных системах, тобто. Коротко, реалізувати або вирішити кілька проблем одночасно з одночасним доступом до машини з багатьох пристроїв вводу-виводу. Остання новинка – це так зване мікрограмування.

Справа в тому, що логічна структура комп'ютера зберігається в модулі, званому постійною пам'яттю, що дозволяє скоротити центральний блок навіть за допомогою великого списку інструкцій, що призводить до більш дешевої конструкції та підвищення надійності обладнання. Обчислювальна потужність повинна служити цій другій меті, і, крім того, її потужної пам'яті, в якій машина зберігатиме величезну кількість даних. Що стосується технічних даних, то вони були наступними: виконали 150 000 операцій на секунду, мали оперативну пам'ять обсягом 1 мільйон символів і 100 мільйонів символів, що розширюється.

У 1959р. Роберт Нойс, згодом засновник фірми Intel, запропонував створювати на одній пластині, як самі транзистори, так і всі з'єднання між ними, так звані інтегральні схеми чи чіпи. Перший комп'ютер на інтегральних схемах випустила 1968г. фірма Burroughs.У 1970р. конструктори фірми Intel створили інтегральну схему, аналогічну за своїми функціями центральному процесорувеликий ЕОМ. Перший мікропроцесор був здатний одночасно обробляти лише 4 біти інформації. Але вже 1973 р. було випущено 8-бітовий мікропроцесор Intel-8008, а 1974г. - Intel-8080. На базі Intel-8080 у 1975р. був створений перший комерційно розповсюджуваний комп'ютер «Альтаїр 8800», ще не укомплектований клавіатурою та монітором, оперативною пам'яттю 256 байт. Персональний комп'ютер "Альтаїр" завоював популярність завдяки тому, що Пол Аллен і Білл Гейтс (майбутні засновники фірми Microsoft) створили для ньогоінтерпретатор мови Basic, що дозволило користувачам просто спілкуватися з комп'ютером.

Щодо цього обладнання, слід зазначити, що основним творцем логічної структури був інженер Броніслав Пивовар, а не як у попередніх моделях Турбалісу. Крім того, інженери-конструктори Анджей Засада та Здзіслав Овчарек використовували друковані багатошарові плитки, які скоротили шлях електричних сигналів, а також використовували новий методелектричних з'єднань, так званий метод обернених з'єднань, який є найвищою надійністю. У свою чергу, науково-технічні засоби були насамперед: Інститут Матеріалотехнічних машин у Варшаві, Відділ Інституту математичних машин у Катовицях та Відділ Інституту Матеріалотехніки у Торуні.

У 1979р. фірма IBM (International Business Machine Corporation), яка була створена в 1924 році, вийшла на ринок персональних комп'ютерів. Як основний мікропроцесор комп'ютера було обрано 16-розрядний мікропроцесор Intel-8088 (1Мб пам'яті), використовувалися комплектуючі різних фірм, а програмне забезпеченнябуло доручено розробити фірму Microsoft. Масове виробництво персональних комп'ютерів почалося у 80-ті роки ХХ ст. Торішнього серпня 1981г. відбулася презентація нового комп'ютера під назвою IBM PC, який швидко зайняв провідне місце на ринку, став стандартом комп'ютера. Зараз комп'ютери, сумісні з IBM PC, становлять понад 90% всіх персональних комп'ютерів, що виробляються у світі. Нині у світі щорічно виробляється 200 млн. комп'ютерів і найшвидше зростає довжина ліній зв'язку.

Системи, використовувані цих машинах, є проблемними, і це пов'язані з тим, що є комп'ютерами центру обслуговування. Ще одним важливим регіоном, що має свою частку у розвитку інформатики, була Великопольська область Познані, незважаючи на досить значну частку у польській промисловості, вона мала лише 2,5% частки у кількості всіх комп'ютерів, встановлених у країні. Згідно зі статистикою у 1970-х роках, один комп'ютер у країні впав до 57 підприємств, а в центрі Познані на одній машині було 227 заводів.

Ситуація не виглядає кращою у самому Познанському регіоні, де знову лише одна машина припадає на 104 підприємства. Він був спрямований на більш швидке та ефективне вирішення технологічних, організаційних чи виробничих проблем. Було також розпочато інтенсивну підготовку ІТ-персоналу, щоб краще ознайомитися з цією маловідомою машиною, яка була доставлена ​​без будь-яких прикладних програм і без можливості кодування будь-якою мовою високого рівня. Всі замовлення, програми, написані машинною мовою, мова низького рівня, що ускладнює роботу.

Отже, історія знає чотири покоління розвитку обчислювальної техніки:

У 40-50-ті роки ХХ ст. виникли ЕОМ 1-го покоління.

У 50-60-ті роки ХХ ст. виникли ЕОМ 2-го покоління.

У 60-70-ті роки з'явилися ЕОМ 3-го покоління

У 70-80-ті роки ХХ ст. виникли ЕОМ 4-го покоління.