Istoria dezvoltării abacului tehnologiei informatice. Generații de tehnologie de calcul. Consolidarea noilor cunoștințe

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERATIEI RUSE

Instituție de învățământ de stat de învățământ profesional superior

Universitatea de Comerț și Economic de Stat din Rusia

Institutul Ufa (filiala)

Facultate jurisprudenţă şi învăţământ la distanţă

Bine 1 (5,5 g)

Specialitate 080507.65 „Managementul organizației”

Departament „Managementul intern

și comerțul internațional»

Zhuravlev Serghei Vladimirovici

Istoria dezvoltării tehnologiei informatice. Scurt istoric. Generații de calculatoare. Perspective pentru dezvoltarea tehnologiei informatice.

Test

disciplina: "Informatica"

permit apărarea:

Șef: Zakiryanov F.K._____________

(semnătură)

_________________

Evaluarea apărării

_______________________________________

Data Semnătura__________

Introducere................................................. ....... ................................ pagina 3

Etapa inițială de dezvoltare a tehnologiei informatice.................. pag. 4

Începutul istoriei electronice moderne

tehnologia calculatoarelor…………………………………...……. pagina 7

Generații de calculatoare.................................................. .... ....................... pagina 9

Calculatoare personale............................................................. ..... pagina 13

Ce urmeaza? .................................................. ...... ................................ pagina 16

Concluzie…………………………………………………… pagina 18

Bibliografie................................................. . ............. pagina 20

Introducere

Cuvântul „calculator” înseamnă „calculator”, adică. dispozitiv pentru

calculele. Necesitatea automatizării procesării datelor, inclusiv a calculelor, a apărut cu mult timp în urmă. În urmă cu mai bine de 1500 de ani, pentru numărare se foloseau bețe de numărat, pietricele etc.

În zilele noastre este greu de imaginat că fără computere este posibil

descurca. Dar nu cu mult timp în urmă, până la începutul anilor ’70, computerele erau disponibile unui cerc foarte restrâns de specialiști, iar utilizarea lor, de regulă, a rămas învăluită în secret și puțin cunoscută publicului larg. Cu toate acestea, în 1971, a avut loc un eveniment care a schimbat radical situația și, cu o viteză fantastică, a transformat computerul într-un instrument de lucru zilnic pentru zeci de milioane de oameni. În acel an fără îndoială semnificativ, compania aproape necunoscută Intel dintr-un orășel american cu frumosul nume de Santa Clara (California) a lansat primul microprocesor. Lui îi datorăm apariția unei noi clase de sisteme de calcul - computerele personale, care sunt acum folosite în mod esențial de toată lumea, de la elevi din școala primară și contabili până la oameni de știință și ingineri.

La sfârșitul secolului al XX-lea, este imposibil să ne imaginăm viața fără un computer personal. Computerul a intrat ferm în viața noastră, devenind principalul asistent al omului. Astăzi, în lume există multe computere de la diferite companii, diferite grupuri de complexitate, scopuri și generații.

În acest eseu ne vom uita la istoria dezvoltării tehnologiei informatice, precum și o scurtă privire de ansamblu asupra posibilităților de utilizare a sistemelor de calcul moderne și a tendințelor ulterioare în dezvoltarea computerelor personale.

Etapa inițială de dezvoltare a tehnologiei informatice.

Totul a început cu ideea de a învăța o mașină să numere sau măcar să adauge numere întregi cu mai multe cifre. În jurul anului 1500, marea figură a Iluminismului, Leonardo da Vinci, a dezvoltat o schiță a unui dispozitiv de adăugare pe 13 biți, care a fost prima încercare de a rezolva această problemă care a ajuns până la noi. Prima mașină de însumare care funcționează a fost construită în 1642 de Blaise Pascal, un fizician, matematician și inginer francez celebru. Mașina lui de 8 biți a supraviețuit până în zilele noastre.

Fig.1. Blaise Pascal (1623 – 1662) și mașina sa de calcul

Au trecut aproape 250 de ani de la minunata curiozitate că mașina lui Pascal a fost percepută de contemporani până la crearea unei unități practic utile și utilizată pe scară largă - o mașină de adăugare (un dispozitiv de calcul mecanic capabil să efectueze 4 operații aritmetice). Deja la începutul secolului al XIX-lea, nivelul de dezvoltare a unei serii de științe și domenii de activitate practică (matematică, mecanică, astronomie, inginerie, navigație etc.) era atât de ridicat încât necesită urgent performanța unei cantități uriașe. de calcule care au depăşit capacităţile unei persoane neînarmate.tehnologie adecvată. Atât oameni de știință remarcabili de renume mondial, cât și sute de oameni, numele multora dintre care nu au ajuns la noi, care și-au dedicat viața proiectării dispozitivelor de calcul mecanice, au lucrat la crearea și îmbunătățirea acestuia.

În anii 70 ai secolului nostru, mașinile de adăugare mecanice și „cele mai apropiate rude” ale acestora echipate cu o unitate electrică - computere cu tastatură electromecanica - stăteau pe rafturile magazinelor. După cum se întâmplă adesea, o perioadă destul de lungă de timp au coexistat în mod surprinzător cu tehnologia de un nivel complet diferit - calculatoarele digitale automate (ADCM), care în limbajul obișnuit sunt mai des numite computere (deși, strict vorbind, aceste concepte nu prea coincid). Istoria ACVM datează din prima jumătate a secolului trecut și este asociată cu numele remarcabilului matematician și inginer englez Charles Babbage. În 1822, a proiectat și timp de aproape 30 de ani a construit și îmbunătățit o mașină, numită mai întâi „diferență”, iar apoi, după numeroase îmbunătățiri ale designului, „analitică”. Motorul „analitic” conținea principii care au devenit fundamentale pentru tehnologia computerelor.

1. Executarea automată a operațiunilor.

Pentru a efectua calcule la scară largă, este important nu numai cât de repede este efectuată o operație aritmetică individuală, ci și să nu existe „goluri” între operațiuni care necesită intervenție umană directă. De exemplu, majoritatea calculatoarelor moderne nu îndeplinesc această cerință, deși efectuează foarte rapid toate operațiunile disponibile. Este necesar ca operațiunile să urmeze una după alta fără oprire.

2. Lucrați conform programului introdus „din zbor”.

Pentru a efectua automat operații, programul trebuie introdus în actuator la o viteză proporțională cu viteza operațiunilor. Babbage a propus să folosească cărți perforate, care până atunci erau folosite pentru a controla războaiele, pentru a preînregistra programele și a le introduce în mașină.

3. Necesitatea unui dispozitiv special - memorie - pentru stocarea datelor (Babbage l-a numit „depozit”).

Orez. 2. Charles Babbage (1792 – 1871) și „motorul analitic” al său

Aceste idei revoluționare au întâmpinat imposibilitatea implementării lor pe baza tehnologiei mecanice, deoarece până la apariția primului motor electric a rămas aproape o jumătate de secol și până la primul tub radio electronic a rămas aproape un secol! Erau atât de înaintea timpului lor încât au fost în mare măsură uitați și redescoperiți în secolul următor.

Dispozitivele automate de calcul au apărut pentru prima dată la mijlocul secolului al XX-lea. Acest lucru a devenit posibil datorită utilizării releelor ​​electromecanice împreună cu structurile mecanice. Lucrările la mașini releu au început în anii 30 și au continuat cu succes variabil până când în 1944, sub conducerea lui Howard Aiken, un matematician și fizician american, mașina Mark-1 a fost lansată la IBM (International Business Machines).”, care a fost primul care a implementat ideile lui Babbage (deși dezvoltatorii aparent nu erau familiarizați cu ele). Elementele mecanice (roțile de numărare) erau folosite pentru a reprezenta numerele, iar elementele electromecanice pentru control. Una dintre cele mai puternice mașini de releu RVM-1 a fost construită la începutul anilor 50 în URSS sub conducerea lui N.I. Bessonov; a efectuat până la 20 de înmulțiri pe secundă pe numere binare destul de lungi.

Cu toate acestea, apariția mașinilor releu a fost iremediabil întârziată și au fost foarte repede înlocuite cu cele electronice, care erau mult mai productive și mai fiabile.

Începutul istoriei moderne a calculului electronic

O adevărată revoluție în calcul a avut loc în legătură cu utilizarea dispozitivelor electronice. Lucrările la ele au început la sfârșitul anilor 30, simultan în SUA, Germania, Marea Britanie și URSS. În acest moment, tuburile cu vid, care deveniseră baza tehnică pentru dispozitivele de procesare și stocare a informațiilor digitale, erau deja utilizate pe scară largă în dispozitivele de inginerie radio.

Primul calculator de operare a fost ENIAC (SUA, 1945 – 1946). Numele său, bazat pe primele litere ale cuvintelor engleze corespunzătoare, înseamnă „integrator și calculator electronic-numeric”. Crearea sa a fost condusă de John Mauchly și Presper Eckert, care au continuat munca lui George Atanasov, care a început la sfârșitul anilor 30. Mașina conținea aproximativ 18 mii de tuburi vid și multe elemente electromecanice. Consumul său de energie a fost de 150 kW, ceea ce este suficient pentru a alimenta o centrală mică.

Aproape simultan, se lucra la crearea computerelor în Marea Britanie. În primul rând, numele lui Allan Turing, un matematician care și-a adus o mare contribuție la teoria algoritmilor și teoria codificării, le este asociat. În 1944, mașina Colossus a fost lansată în Marea Britanie.

Acestea și o serie de alte prime computere nu au avut cea mai importantă calitate din punctul de vedere al proiectanților computerelor ulterioare - programul nu a fost stocat în memoria mașinii, ci a fost tastat într-un mod destul de complex folosind dispozitive de comutare externe.

Unul dintre cei mai mari matematicieni americani, John von Neumann, a adus o contribuție uriașă la teoria și practica creării tehnologiei informatice electronice în stadiul inițial al dezvoltării acesteia. „Principiile lui Von Neumann” au intrat pentru totdeauna în istoria științei. Combinația acestor principii a dat naștere arhitecturii clasice de computer (von Neumann). Unul dintre cele mai importante principii, principiul programului stocat, cere ca programul să fie stocat în memoria mașinii în același mod în care informațiile originale sunt stocate în acesta. Primul calculator cu programe stocate (EDSAC) a fost construit în Marea Britanie în 1949.

Orez. 3. John von Neumann (1903-1957) Fig. 4. Serghei Alexandrovici Lebedev (1902-1974)

În țara noastră, până în anii 70, crearea computerelor a fost realizată aproape în întregime independent și independent de lumea exterioară (și această „lume” în sine era aproape complet dependentă de Statele Unite). Faptul este că tehnologia computerelor electronice încă din momentul creării sale inițiale a fost considerată un produs strategic de top-secret, iar URSS a trebuit să o dezvolte și să o producă independent. Treptat, regimul de secretizare s-a atenuat, dar chiar și la sfârșitul anilor 80, țara noastră nu putea cumpăra decât modele de computere învechite din străinătate (iar cele mai moderne și puternice computere sunt încă dezvoltate și produse de producători de top - SUA și Japonia - în secret. modul).

Primul computer autohton, MESM („calculatorul electronic mic”), a fost creat în 1951 sub conducerea lui Serghei Aleksandrovici Lebedev, cel mai mare designer sovietic de tehnologie computerizată, mai târziu academician, laureat al premiilor de stat, care a condus crearea multor companii interne. calculatoare. Recordul printre ei și unul dintre cele mai bune din lume pentru vremea sa a fost BESM-6 („mașină de calcul electronic mare, al 6-lea model”), creat la mijlocul anilor ’60 și pentru o lungă perioadă de timp a fost mașina de bază în apărare, spațiu cercetare, cercetare științifică și tehnică în URSS. Pe lângă mașinile din seria BESM, au fost produse și computere din alte serii - „Minsk”, „Ural”, M-20, „Mir” și altele, create sub conducerea lui I.S. Bruk și M.A. Kartsev, B.I. Rameev, V. M. Glushkov, Yu. A. Bazilevsky și alți designeri și teoreticieni autohtoni ai informaticii. dezvoltare. ... terminator 10 + T R teroare 6 + T A tehnică 7 + T M tehnocratism 12 + T I tehnofobie... Filippov F.R. Din generatii La generaţie: sociologie si...

Tehnologii moderne ale informației (2)

Curs >> Informatica, programare

... Dezvoltare tehnica de calcul tehnologieÎN dezvoltare tehnica de calcul tehnologie putem evidenția fundalul și patru generatii electronic tehnica de calcul ... perspectiveși oportunități pentru mai departe dezvoltare ... calculator tehnica de calcul centrele a fost primul din punct de vedere istoric ... Poveste dezvoltare ...

Economie și management în industria energetică rusă modernă

Carte >> Teorie economică

... poveste dezvoltare turbină cu abur tehnologie pentru centralele nucleare este poveste...condiţional istoric, politic... să dăm scurt certificat O... dezvoltare industria energiei electrice 5.7.1. Dezvoltare perspective dezvoltare ... tehnica de calcul tehnologie. ...nou generatii efectuate... calculator, ...

Kantarovich

Drept >> Cifre istorice

... certificat... asistenții principali ai primului generatii-- V.A.Zalgallera... parţial istoric neînţelegere... modernă istorie, ... Pentru calculator, ... SCURT POVESTEA VIEȚII... dezvoltare tehnica de calcul tehnologie. El a supravegheat proiectarea noului tehnica de calcul ... perspective economie...

Primele dispozitive de calcul au fost degetele umane. Când acest remediu nu era suficient, se foloseau pietricele, bețe și scoici. Adăugând un astfel de set în zeci și apoi sute, o persoană a învățat să numere și să folosească mijloace de măsurare a numerelor. Cu pietricele și scoici a început istoria dezvoltării tehnologiei informatice. Așezându-le în coloane diferite (ranguri) și adăugând sau eliminând numărul necesar de pietricele, a fost posibil să se adună și să scadă numere mari. Cu adunări repetate, a fost posibil să se efectueze chiar și o operație atât de complexă precum înmulțirea.

Apoi începe istoria dezvoltării mijloacelor.Primul mijloc de calcul a fost abacul inventat în Rus'. În ele, numerele erau împărțite în zeci folosind ghidaje orizontale cu oase. Au devenit un asistent indispensabil pentru comercianți, funcționari, funcționari și manageri. Acești oameni au știut să folosească abacul pur și simplu cu măiestrie. Ulterior, un astfel de dispozitiv necesar a pătruns în Europa.

Primul dispozitiv mecanic de numărare, care este cunoscut în istoria dezvoltării tehnologiei de calcul, a fost mașina de calcul, care a fost construită de remarcabilul om de știință francez Blaise Pascal în 1642. „Computerul” său mecanic putea efectua operații precum adunarea și scăderea. Această mașină se numea „Pascalina” și era formată dintr-un întreg complex în care erau montate vertical roți cu numere de la 0 la 9. Când roata învârtea cerc complet, agăța roata adiacentă și o învârtea cu un număr. Numărul de roți a determinat numărul de cifre ale computerului. Dacă ar fi instalate cinci roți pe el, atunci ar putea deja să efectueze operațiuni cu numere uriașe până la 99999.

Apoi, în 1673, matematicianul german Leibniz a creat un dispozitiv care nu numai că putea scădea și aduna, ci și împărți și înmulțea. În schimb, roțile erau angrenate și aveau nouă lungimi diferite de dinți, ceea ce asigura acțiuni atât de incredibil de „complexe” precum înmulțirea și împărțirea. tehnologia cunoaște multe nume, dar un nume este cunoscut chiar și de nespecialiști. Acesta este un matematician englez, numit pe bună dreptate părintele tuturor tehnologiilor moderne de calcul. El a venit cu ideea că un computer are nevoie de un dispozitiv care să stocheze numere. Mai mult, acest dispozitiv nu trebuie doar să stocheze numere, ci și să dea comenzi computerului ce ar trebui să facă cu aceste numere.

Ideea lui Babbage a stat la baza proiectării și dezvoltării tuturor computerelor moderne. Un astfel de bloc într-un procesor de calcul. Cu toate acestea, omul de știință nu a lăsat niciun desen sau descrieri ale mașinii pe care a inventat-o. Acest lucru a fost făcut de unul dintre studenții săi în articolul său, pe care l-a scris în franceză. Articolul a fost citit de contesa Ada Augusta Lovelace, fiica celebrului poet George Byron, care l-a tradus în engleză și a dezvoltat propriile programe pentru această mașină. Datorită ei, istoria dezvoltării tehnologiei informatice a primit unul dintre cele mai avansate limbaje de programare - ADA.

Secolul al XX-lea a dat un nou impuls dezvoltării tehnologiei informatice asociate cu electricitatea. A fost inventat un dispozitiv electronic care stoca semnale electrice - un declanșator cu tub. Primele calculatoare create cu ajutorul lui puteau număra de mii de ori mai repede decât cele mai avansate mașini de calcul mecanic, dar erau totuși foarte voluminoase. Primele calculatoare cântăreau aproximativ 30 de tone și ocupau o încăpere de peste 100 de metri pătrați. metri. Dezvoltarea ulterioară a fost realizată odată cu apariția unei invenții extrem de importante - tranzistorul. Ei bine, tehnologia computerelor moderne este de neconceput fără utilizarea unui microprocesor - un circuit integrat complex dezvoltat în iunie 1971. Aceasta este o scurtă istorie a dezvoltării tehnologiei informatice. Realizările moderne ale științei și tehnologiei au ridicat nivelul computerelor moderne la cote fără precedent.

BAZELE PC

Oamenii au simțit întotdeauna nevoia să numere. Pentru a face acest lucru, își foloseau degetele, pietricele, pe care le puneau în grămezi sau le puneau pe rând. Numărul de obiecte a fost înregistrat folosind linii care erau trasate de-a lungul solului, folosind crestături pe bețe și noduri care erau legate de o frânghie.

Odată cu creșterea numărului de obiecte de numărat și dezvoltarea științelor și meșteșugurilor, a apărut nevoia de a efectua calcule simple. Cel mai vechi instrument cunoscut în diverse țări este abacul (în Roma Antică se numeau calculi). Acestea vă permit să efectuați calcule simple pe numere mari. Abacul s-a dovedit a fi un instrument atât de reușit încât a supraviețuit din cele mai vechi timpuri aproape până în zilele noastre.

Nimeni nu poate numi exact ora și locul apariției facturilor. Istoricii sunt de acord că vârsta lor este de câteva mii de ani, iar patria lor ar putea fi China Antică, Egiptul Antic și Grecia Antică.

1.1. POVESTE SCURTA

DEZVOLTĂRI DE ECHIPAMENTE DE CALCUL

Odată cu dezvoltarea științelor exacte, a apărut o nevoie urgentă de a efectua un număr mare de calcule precise. În 1642, matematicianul francez Blaise Pascal a construit prima mașină de adăugare mecanică, cunoscută sub numele de mașina de adunare a lui Pascal (Figura 1.1). Această mașină era o combinație de roți interblocate și transmisii. Roțile erau marcate cu numere de la 0 la 9. Când prima roată (unități) făceau o revoluție completă, a doua roată (zeci) era activată automat; când a ajuns la numărul 9, a treia roată a început să se rotească etc. Mașina lui Pascal nu putea decât să adună și să scadă.

În 1694, matematicianul german Gottfried Wilhelm von Leibniz a proiectat o mașină de calcul mai avansată (Fig. 1.2). Era convins că invenția sa va găsi o largă aplicație nu numai în știință, ci și în viața de zi cu zi. Spre deosebire de mașina lui Pascal, Leibniz a folosit cilindri mai degrabă decât roți și transmisii. Cilindrii erau marcați cu numere. Fiecare cilindru avea nouă rânduri de proeminențe sau dinți. În acest caz, primul rând conținea 1 proeminență, al doilea - 2 și așa mai departe până la al nouălea rând, care conținea 9 proeminențe. Cilindrii erau mobili și erau aduși într-o anumită poziție de către operator. Proiectarea mașinii lui Leibniz a fost mai avansată: era capabilă să efectueze nu numai adunarea și scăderea, ci și înmulțirea, împărțirea și chiar extragerea rădăcinii pătrate.

Interesant este că descendenții acestui design au supraviețuit până în anii 70 ai secolului XX. sub formă de calculatoare mecanice (maşină de adăugare tip Felix) şi au fost utilizate pe scară largă pentru diverse calcule (Fig. 1.3). Cu toate acestea, deja la sfârșitul secolului al XIX-lea. Odată cu inventarea releului electromagnetic au apărut primele dispozitive electromecanice de numărare. În 1887, Herman Hollerith (SUA) a inventat un tabulator electromecanic cu numere introduse folosind cărți perforate. Ideea de a folosi carduri perforate a fost inspirată din perforarea biletelor de cale ferată cu un perforator. Cardul perforat cu 80 de coloane pe care l-a dezvoltat nu a suferit modificări semnificative și a fost folosit ca suport de informații în primele trei generații de calculatoare. Tabulatoarele Hollerith au fost folosite în timpul primului recensământ al populației din Rusia în 1897. Inventatorul însuși a făcut apoi o vizită specială la Sankt Petersburg. De atunci, tabulatoarele electromecanice și alte dispozitive similare au devenit utilizate pe scară largă în contabilitate.

La începutul secolului al XIX-lea. Charles Babbage a formulat principiile de bază care ar trebui să stea la baza proiectării unui tip fundamental de computer nou.

Într-o astfel de mașină, în opinia sa, ar trebui să existe un „depozit” pentru stocarea informațiilor digitale, un dispozitiv special care efectuează operațiuni pe numere preluate din „depozit”. Babbage a numit un astfel de dispozitiv „moara”. Un alt dispozitiv este utilizat pentru a controla succesiunea operațiunilor, transferul numerelor de la „depozit” la „moară” și înapoi și, în cele din urmă, mașina trebuie să aibă un dispozitiv pentru introducerea datelor inițiale și eliberarea rezultatelor calculelor. Această mașină nu a fost niciodată construită - au existat doar modele ale acesteia (Fig. 1.4), dar principiile care stau la baza ei au fost ulterior implementate în calculatoare digitale.

Ideile științifice ale lui Babbage au captivat-o pe fiica celebrului poet englez Lord Byron, contesa Ada Augusta Lovelace. Ea a stabilit primele idei fundamentale despre interacțiunea diferitelor blocuri ale unui computer și succesiunea rezolvării problemelor pe acesta. Prin urmare, Ada Lovelace este considerată pe bună dreptate prima programatoare din lume. Multe dintre conceptele introduse de Ada Lovelace în descrierile primelor programe din lume sunt utilizate pe scară largă de către programatorii moderni.

Orez. 1.1. Mașina de însumare a lui Pascal

Orez. 1.2. mașină de calcul Leibniz

Orez. 1.3. mașină de adăugare Felix

Orez. 1.4. Mașina lui Babbage

Începutul unei noi ere în dezvoltarea tehnologiei informatice bazate pe relee electromecanice a fost în 1934. Compania americană IBM (International Business Machines) a început să producă tabulatoare alfanumerice capabile să efectueze operații de multiplicare. La mijlocul anilor 30 ai secolului XX. pe baza tabulatoarelor, este creat un prototip al primei rețele locale de calculatoare. În Pittsburgh (SUA), un magazin universal a instalat un sistem format din 250 de terminale conectate prin linii telefonice cu 20 de tabulatoare și 15 mașini de scris pentru plățile către clienți. În 1934 - 1936 Inginerul german Konrad Zuse a venit cu ideea de a crea un computer universal cu controlul programelor și stocarea informațiilor într-un dispozitiv de memorie. El a proiectat mașina Z-3 - a fost primul computer controlat de program - prototipul computerelor moderne (Fig. 1.5).

Orez. 1.5. Zuse computer

Era o mașină releu care folosea un sistem de numere binar, având o memorie pentru 64 de numere în virgulă mobilă. Blocul aritmetic a folosit aritmetica paralelă. Echipa a inclus părți operaționale și de adresă. Introducerea datelor a fost efectuată folosind o tastatură zecimală, a fost furnizată ieșirea digitală, precum și conversia automată a numerelor zecimale în binar și invers. Viteza operației de adăugare este de trei operații pe secundă.

La începutul anilor 40 ai secolului XX. În laboratoarele IBM, împreună cu oamenii de știință de la Universitatea Harvard, a început dezvoltarea unuia dintre cele mai puternice calculatoare electromecanice. Se numea MARK-1, conținea 760 de mii de componente și cântărea 5 tone (Fig. 1.6).

Orez. 1.6. Mașină de calculMARCĂ-1

Ultimul cel mai mare proiect din domeniul tehnologiei de calcul releu (CT) ar trebui considerat RVM-1, construit în 1957 în URSS, care era destul de competitiv cu calculatoarele din acea vreme pentru o serie de sarcini. Cu toate acestea, odată cu apariția tubului vidat, zilele dispozitivelor electromecanice au fost numărate. Componentele electronice aveau o mare superioritate în viteză și fiabilitate, ceea ce a determinat soarta viitoare a computerelor electromecanice. Era computerelor electronice a sosit.

Trecerea la următoarea etapă în dezvoltarea tehnologiei informatice și a tehnologiei de programare ar fi imposibilă fără cercetarea științifică fundamentală în domeniul transmiterii și prelucrării informațiilor. Dezvoltarea teoriei informației este asociată în primul rând cu numele lui Claude Shannon. Norbert Wiener este considerat pe drept părintele ciberneticii, iar Heinrich von Neumann este creatorul teoriei automatelor.

Conceptul de cibernetică s-a născut din sinteza multor direcții științifice: în primul rând, ca abordare generală a descrierii și analizei acțiunilor organismelor vii și computerelor sau altor automate; în al doilea rând, din analogiile dintre comportamentul comunităților de organisme vii și societatea umană și posibilitatea descrierii acestora folosind o teorie generală a controlului; și, în sfârșit, din sinteza teoriei transferului de informații și fizicii statistice, care a condus la cea mai importantă descoperire care leagă cantitatea de informații și entropia negativă dintr-un sistem. Însuși termenul „cibernetică” provine din cuvântul grecesc care înseamnă „timonier”; a fost folosit pentru prima dată de N. Wiener în sensul modern în 1947. Cartea lui N. Wiener, în care a formulat principiile de bază ale ciberneticii, se numește „Cibernetică”. sau control și comunicare în animale și mașini.”

Claude Shannon este un inginer și matematician american, omul care este numit părintele teoriei moderne a informațiilor. El a demonstrat că funcționarea întrerupătoarelor și releelor ​​în circuitele electrice poate fi reprezentată folosind algebra, inventată la mijlocul secolului al XIX-lea. Matematicianul englez George Boole. De atunci, algebra booleană a devenit baza pentru analiza structurii logice a sistemelor de orice nivel de complexitate.

Shannon a demonstrat că orice canal de comunicare zgomotos se caracterizează printr-o viteză limitativă de transmitere a informațiilor, numită limita Shannon. La viteze de transmisie peste această limită, erorile în informațiile transmise sunt inevitabile. Cu toate acestea, folosind metode adecvate de codificare a informațiilor, este posibil să se obțină o probabilitate de eroare arbitrar mică pentru orice canal zgomotos. Cercetările sale au stat la baza dezvoltării sistemelor de transmitere a informațiilor pe liniile de comunicație.

În 1946, genialul matematician american de origine maghiară, Heinrich von Neumann, a formulat conceptul de bază al stocării instrucțiunilor computerului în propria memorie internă, ceea ce a servit ca un impuls uriaș pentru dezvoltarea tehnologiei informatice electronice.

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, a lucrat ca consultant la Centrul Atomic Los Alamos, unde a lucrat la calcule pentru detonarea explozivă a unei bombe nucleare și a participat la dezvoltarea bombei cu hidrogen.

Neumann deține lucrări legate de organizarea logică a calculatoarelor, probleme de funcționare a memoriei computerului, sisteme de auto-reproducere etc. A luat parte la crearea primului calculator electronic ENIAC, arhitectura computerului pe care a propus-o a stat la baza tuturor ulterioare. modele și încă se numește așa - "von Neumann"

I generația de calculatoare. În 1946 s-au finalizat lucrările în SUA pentru crearea ENIAC, primul computer care folosea componente electronice (Fig. 1.7).

Orez. 1.7. Primul computerENIAC

Noua mașină avea parametri impresionanți: folosea 18 mii de tuburi electronice, ocupa o cameră cu o suprafață de 300 m 2, avea o masă de 30 de tone, iar consumul de energie era de 150 kW. Aparatul a funcționat la o frecvență de ceas de 100 kHz și a efectuat o operație de adunare în 0,2 ms și o înmulțire în 2,8 ms, ceea ce a fost cu trei ordine de mărime mai rapid decât ar putea face mașinile releu. Deficiențele noii mașini au fost dezvăluite rapid. În structura sa, calculatorul ENIAC semăna cu calculatoarele mecanice: s-a folosit sistemul zecimal; programul a fost tastat manual pe 40 de câmpuri de compunere; A fost nevoie de săptămâni pentru a reconfigura câmpurile de comutare. În timpul funcționării de probă, s-a dovedit că fiabilitatea acestei mașini este foarte scăzută: depanarea a durat până la câteva zile. Pentru introducerea și ieșirea datelor au fost folosite benzi perforate și carduri perforate, benzi magnetice și dispozitive de imprimare. Calculatoarele din prima generație au implementat conceptul de program stocat. Calculatoarele de prima generație au fost folosite pentru prognoza meteo, rezolvarea problemelor energetice, problemelor militare și în alte domenii importante.

a II-a generație de calculatoare. Unul dintre cele mai importante progrese care a condus la revoluția în proiectarea computerelor și în cele din urmă la crearea computerelor personale a fost inventarea tranzistorului în 1948. Tranzistorul, care este un element de comutare electronică (poartă), ocupă mult mai puțin. spațiu și consumă mult mai puțină energie, făcând aceeași treabă ca o lampă. Sistemele de calcul construite pe tranzistoare erau mult mai compacte, mai economice și mult mai eficiente decât cele cu tuburi. Trecerea la tranzistori a marcat începutul miniaturizării, ceea ce a făcut posibilă apariția computerelor personale moderne (precum și a altor dispozitive radio - radiouri, casetofone, televizoare etc.). Pentru mașinile din generația a II-a a apărut sarcina de automatizare a programării, deoarece decalajul dintre timpul de dezvoltare a programelor și timpul de calcul în sine creștea. A doua etapă în dezvoltarea tehnologiei informatice la sfârșitul anilor 50 - începutul anilor 60 ai secolului XX. caracterizat prin crearea de limbaje de programare dezvoltate (Algol, Fortran, Cobol) și stăpânirea procesului de automatizare a gestionării fluxului de sarcini folosind computerul însuși, i.e. dezvoltarea sistemelor de operare.

Pentru a automatiza lucrul cu date, se folosește tehnologia computerizată.

Inginerie calculator (VT) este un set de dispozitive concepute pentru prelucrarea automată a datelor.

Sistem informatic (CS) - Acesta este un set specific de dispozitive și programe care interacționează concepute pentru a servi o zonă de lucru.

Dispozitivul central al majorității aeronavelor este calculator(CALCULATOR).

Calculator(calculator în engleză - „calculator”), computer (calculator electronic) - un set de mijloace tehnice concepute pentru prelucrarea automată a informațiilor în procesul de rezolvare a problemelor informatice și de calcul.

Cele mai simple unelte de mână

Istoria computerului este strâns legată de încercările umane de a facilita și automatiza volume mari de calcule. Chiar și operațiile aritmetice simple cu numere mari sunt dificile pentru creierul uman. Prin urmare, deja în antichitate a apărut un dispozitiv - abac. Abac(greacă αβαξ, abákion, latină abacus - board) este o tablă de numărare, cel mai simplu dispozitiv de numărare folosit pentru calcule aritmetice aproximativ din secolul al IV-lea î.Hr. în Grecia Antică, Roma Antică. În Europa, abacul a fost folosit până în secolul al XVIII-lea.

ÎN Rusia În Evul Mediu (secolele 16-17), a fost dezvoltat un alt dispozitiv bazat pe abac - rușii abac .

Dispozitive mecanice

Mecanizarea operațiunilor de calcul a început în secolul al XVII-lea. În prima etapă, mecanisme similare cu ceasurile au fost folosite pentru a crea dispozitive de calcul mecanice.

ÎN 1623 an - om de știință german Wilhelm Schickard a dezvoltat primul dispozitiv mecanic din lume ( „ceasul însumând”) pentru executare operațiuni adunare si scadere numere zecimale din șase cifre. Nu se știe cu siguranță dacă dispozitivul a fost implementat în timpul vieții inventatorului, dar în 1960 a fost recreat conform desenelor și a confirmat funcționalitatea acestuia.

ÎN 1642 mecanic francez Blaise Pascal a proiectat primul dispozitiv de calcul digital mecanic din lume (" Pascaline"), construit pe baza de angrenaje. Ar putea adăuga și scădea numere zecimale din cinci cifre, iar modelele recente ar putea gestiona numere cu opt zecimale.

ÎN 1673 G. Filosof și matematician german Gottfried Wilhelm Leibniz a creat un calculator mecanic care, folosind sistemul de numere binar, efectua înmulțirea, împărțirea, adunarea și scăderea. Operațiile de înmulțire și împărțire au fost efectuate prin repetarea operațiilor de adunare și scădere de mai multe ori.

Cu toate acestea, dispozitivele de calcul s-au răspândit doar în 1820 anul în care francezii Charles Kalmar a inventat o mașină care putea produce patru operații aritmetice de bază . Mașina lui Kalmar a fost numită sumator. Datorită versatilității lor, mașinile de adăugare au fost folosite destul de mult timp până în anii 60 ai secolului XX.

Automatizarea calculelor

Ideea automatizării operațiunilor de calcul a venit din industria ceasurilor. Vechiul ceas din turnul mănăstirii a fost construit pentru a porni un mecanism conectat la un sistem de clopote la un moment dat.

ÎN 1833 om de știință englez, profesor la Universitatea Cambridge Charles Babbage dezvoltat proiectul motor analitic, care avea caracteristicile unui computer modern. Era o mașină de adăugare uriașă cu dispozitive de control al programului, aritmetică și stocare. Avea un dispozitiv de introducere a informațiilor, o unitate de control, un dispozitiv de stocare și un dispozitiv de ieșire a rezultatelor.

Colaboratorul și asistentul lui Ch. Babbage în multe dintre cercetările sale științifice a fost o doamnă Ada Lovelace(născută Byron).

Ea a dezvoltat primele programe de mașină și a anticipat bazele programării moderne pentru calculatoarele digitale controlate de programe. Ea a prezentat multe idei și a introdus o serie de concepte și termeni care au supraviețuit până în zilele noastre.

Ea a prezis apariția computerelor moderne ca mașini multifuncționale nu numai pentru calcul, ci și pentru lucrul cu grafică și sunet. La mijlocul anilor '70 ai secolului XX, Departamentul de Apărare al SUA a aprobat oficial numele limbajului de programare unificat al forțelor armate americane. Se numește limbajul Ada. Ziua Programatorului este sărbătorită de ziua de naștere a Adei Lovelace, pe 10 decembrie.

Caracteristică Analitic mașini a fost că aici pentru prima dată principiul împărţirii informaţiei în comenzi și date . Pentru a introduce și a scoate date, Babbage a propus să folosească cărți perforate, foi de hârtie groasă cu informații imprimate folosind găuri.

ÎN 1888 inginer american Hermann Hollerith a proiectat prima mașină de calcul electromecanic. Această mașină, numită tabulator, putea citi și sorta înregistrările statistice codificate pe carduri perforate. Electricitatea a fost folosită pentru a opera această mașină. ÎN 1890 Invenția lui Hollerith a fost folosită în al 11-lea recensământ american. Munca pe care 500 de angajați au făcut-o pe parcursul a șapte ani a fost finalizată de Hollerith cu 43 de asistenți pe 43 de tabulatoare într-o lună.

Dezvoltarea în continuare a științei și tehnologiei a permis anii 1940 construiți primele computere. ÎN 1944 inginer american Howard Aiken cu sprijinul IBM, a proiectat un computer pentru a efectua calcule balistice. Acest computer, numit " marcă 1 „, zona ocupa aproximativ jumătate dintr-un teren de fotbal și cuprindea peste 800 de kilometri de fire, aproximativ 750 de mii de piese, 3304 de relee. " Mark-1" s-a bazat pe utilizare electromecanice releuși operate cu numere zecimale codificate în bandă perforată. Aparatul putea manipula numere de până la 23 de cifre. I-au luat 4 secunde pentru a multiplica două numere de 23 de biți.

Dar releele electromecanice nu au funcționat suficient de repede. ÎN 1946 Primul computer digital electronic la scară largă a fost creat din ordinul Armatei SUA ENIAC(ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator), care ar putea fi reprogramat pentru a rezolva o gamă completă de probleme. A fost dezvoltat de oamenii de știință americani Ioan William MokliȘi Ioan Presper Eckert.În ENIAC, releele electromecanice au fost înlocuite ca bază a bazei componentelor tuburi vid. În total, complexul includea 17.468 de lămpi, 7.200 de diode de siliciu, 1.500 de relee, 70.000 de rezistențe și 10.000 de condensatori. Consumul de energie - 150 kW la acel moment era suficient pentru a ilumina un oraș mare. Putere de calcul – 300 de operații de înmulțire sau 5000 de operații de adunare pe secundă. Greutate – 27 de tone, peste 30 de metri. Calculele au fost efectuate în sistem zecimal. ENIAC a fost folosit pentru a calcula tabele balistice, prognoza meteo, calcule în domeniul energiei nucleare, aerodinamicii și explorării spațiului.

În URSS, un computer MESM(mică mașină electronică de calcul) a fost creată în 1951 an sub îndrumarea unui academician Serghei Alekseevici Lebedeva. Mașina a calculat factoriali de numere naturale și a rezolvat ecuații de parabolă. În același timp, Lebedev a lucrat la creație BESM- o mașină de calcul electronică de mare viteză, a cărei dezvoltare a fost finalizată în 1953.

ÎN 1971 Intel (SUA) a creat primul microprocesor - un dispozitiv logic programabil realizat folosind tehnologia VLSI (Very Large Scale Integrated Circuits).

ÎN 1964 Stanford Research Fellow Douglas Engelbart a demonstrat prima lucrare mouse-manipulator, dar numai patru ani mai târziu mouse-ul a fost prezentat la o conferință de computere în San Francisco.

Primul computer personal (PC) din 1976 eliberat de companie Măr; în URSS au apărut PC-uri în 1985.

Tabelul 1. Generații de calculatoare

Index	Generații de calculatoare
	1950-1960	1960-1970	1970-1980	Al patrulea 1980-1990	1990-prezent
Baza elementului procesorului	Tuburi electronice	Semiconductori (tranzistori)	Circuite integrate mici (SIS)	Circuite integrate mari (LSI) și circuite integrate foarte mari (VLSI)	Optoelectronica Crioelectronica (lasere, holografie)
Baza elementului RAM	Tuburi catodice	Miezuri de ferită	Cristale de siliciu	LSI și VLSI
Dispozitive de intrare de bază	Telecomandă, card perforat, intrare bandă perforată	Afișaj alfanumeric, tastatură		Afișaj grafic color, tastatură, mouse etc.	Afișaj grafic color, scaner, tastatură, dispozitive de comunicare vocală cu un computer
Dispozitivele principale de ieșire	Dispozitiv de imprimare alfanumeric (ADP), ieșire bandă perforată		Plotter, imprimantă
Memorie externa	Benzi magnetice, tobe, benzi perforate, cărți perforate	Disc magnetic	Bandă de hârtie perforată, disc magnetic (30 cm în diametru)	Discuri magnetice si optice
Capacitate RAM maximă, octeți
Viteza maximă a procesorului (op/s)				Multiprocesare	Multiprocesare
Limbaje de programare	Limbaje de programare universale, traducători (cod mașină)	Sisteme de operare batch care optimizează traducătorii (Asamblator, Fortran)	Limbaje procedurale de nivel înalt (HLP)	Noi limbi procedurale și limbi non-procedurale	Limbi noi non-procedurale
Scopul utilizării unui computer	Calcule științifice și tehnice	Calcule tehnico-economice	Calcule de gestiune si economice	Servicii de telecomunicatii, informatii	Utilizarea elementelor de inteligență artificială și recunoașterea imaginilor vizuale și sonore

Nevoia de dispozitive care să accelereze procesul de numărare a apărut la oameni cu mii de ani în urmă. Pe atunci, pentru asta se foloseau mijloace simple, cum ar fi bastoanele de numărat. Mai tarziu a aparut abacul, cunoscut la noi ca abacul. Permitea doar cele mai simple operații aritmetice să fie efectuate. S-au schimbat multe de atunci. Aproape fiecare casă are în buzunar un computer și un smartphone. Toate acestea pot fi combinate sub denumirea generală „Tehnologia computerului” sau „Tehnologia computerului”. În acest articol veți afla puțin mai multe despre istoria dezvoltării sale.

1623 Wilhelm Schickard se gândește: „De ce nu inventez prima mașină de adăugare?” Și o inventează. El produce un dispozitiv mecanic capabil să efectueze operații aritmetice de bază (adunare, înmulțire, împărțire și scădere) și lucrează cu ajutorul roților și cilindrilor.

1703 Gottfried Wilhelm Leibniz descrie sistemul de numere binar în tratatul său „Explication de l’Arithmtique Binaire”, care este tradus în rusă ca „Explicația aritmeticii binare”. Implementarea computerelor care îl folosesc este mult mai simplă, iar Leibniz însuși știa despre acest lucru. În 1679, el a creat un desen al unui computer binar. Dar, în practică, primul astfel de dispozitiv a apărut abia la mijlocul secolului al XX-lea.

1804 Cărțile perforate (cărțile perforate) au apărut pentru prima dată. Utilizarea lor a continuat până în anii 1970. Sunt foi de carton subțire cu găuri pe alocuri. Informațiile au fost înregistrate prin diferite secvențe ale acestor găuri.

1820 Charles Xavier Thomas (da, aproape ca profesorul X) lansează Thomas Adding Machine, care a rămas în istorie ca primul dispozitiv de numărare produs în masă.

1835 Charles Babbage vrea să-și inventeze propriul motor analitic și îl descrie. Inițial, scopul dispozitivului a fost de a calcula tabele logaritmice cu mare precizie, dar Babbage s-a răzgândit ulterior. Acum visul lui era o mașină de uz general. La acea vreme, crearea unui astfel de dispozitiv era destul de posibilă, dar lucrul cu Babbage s-a dovedit a fi dificil din cauza caracterului său. Ca urmare a unor neînțelegeri, proiectul a fost închis.

1845 Israel Staffel creează primul dispozitiv capabil să extragă rădăcini pătrate din numere.

1905 Percy Ludgert publică un design pentru un computer mecanic programabil.

1936 Konrad Zuse decide să-și creeze propriul computer. Îi spune Z1.

1941 Konrad Zuse lansează Z3, primul computer controlat de software din lume. Ulterior, mai multe zeci de dispozitive din seria Z au fost lansate.

1961 Lansarea ANITA Mark VII, primul calculator complet electronic din lume.

Câteva cuvinte despre generațiile de calculatoare.

1-a generație. Acestea sunt așa-numitele calculatoare cu tuburi. Ele funcționează folosind tuburi vidate. Primul astfel de dispozitiv a fost creat la mijlocul secolului al XX-lea.

a 2-a generație. Toată lumea a folosit calculatoare de prima generație, până când brusc, în 1947, Walter Brattain și John Bardeen au inventat un lucru foarte important - tranzistorul. Așa a apărut a doua generație de calculatoare. Au consumat mult mai puțină energie și au fost mai productivi. Aceste dispozitive au fost comune în anii 50 și 60 ai secolului XX, până când circuitul integrat a fost inventat în 1958.

a 3-a generație. Funcționarea acestor calculatoare se baza pe circuite integrate. Fiecare astfel de circuit conține sute de milioane de tranzistori. Cu toate acestea, crearea celei de-a treia generații nu a oprit producția de computere din a doua generație.

a 4-a generație.În 1969, lui Ted Hoff i-a venit ideea de a înlocui multe circuite integrate cu un singur dispozitiv mic. Mai târziu a fost numit microcircuit. Datorită acestui fapt, a devenit posibil să se creeze microcalculatoare foarte mici. Primul astfel de dispozitiv a fost lansat de Intel. Și în anii 80, microprocesoarele și microcalculatoarele s-au dovedit a fi cele mai comune. Încă le folosim acum.

Aceasta a fost o scurtă istorie a dezvoltării tehnologiei informatice și a tehnologiei de calcul. Sper ca am reusit sa te interesez. La revedere!