История развития вычислительной техники

История развития вычислительной техники. Помогает школьнику узнать как изменилась вычислительная техника по мере ее развития.

История развития вычислительной техники

Проблема исследования

Как изменилась вычислительная техники по мере её развития

Цели исследования

Исследовать вычислительную технику по мере её развития

Объект исследования

Вычислительная техника

Предмет исследования

История вычислительной техники

Задачи исследования

Изучить:

- хронологию возникновения вычислительной техники

- кем было изобретено устройство

- где использовалась та или иная вычислительная техника

- из чего состояло устройство

- вычислительные свойства техники

Гипотеза

По мере развития вычислительной техники она становится более удобной для человека, то есть меньших размеров и при этом более быстрой.

Содержание .

• Домеханические счетные устройства

• Механическая вычислительная техника
• Электронная вычислительная техника
• Калькулятор

• Вывод
• Литература

Домеханические счетные устройства

• Абак
• Китайские счеты
• Японские счеты
• Русские счеты

Абак.

Когда был изобретен: в VI в. н. э.

Кем (где) был изобретен: в Древнем Риме

Из чего состоял: из глиняной доски , разделенной на полосы, и марок (костяшек, камней и т.п.). 

Как осуществлялся счет: передвижением находящихся в полосах счётных марок (костяшек, камней и т.п.). 

Где использовалось: в Древней Греции, Риме, затем в Западной Европе

В каком году использовался: до 18 века

В каком состоянии дошло до наших дней: бронзовый римский абак, на котором камешки передвигались в вертикально прорезанных желобках. Внизу помещались камешки для счета до пяти, а в верхней части имелось отделение для камешка, соответствующего пятёрке. 

Китайские счеты.

Когда был изобретен: в XIV в. н. э.

Кем (где) был изобретен: в Китае

Из чего состоял: деревянной рамы, и марок (костяшек, камней и т.п.).  

Как осуществлялся счет: допустим для того чтобы выставить на этих счетах число 6, ставили сначала косточку, соответствующую пятерке, и затем прибавляли одну в разряд единиц.

Где использовалось : в Китае

В каком году использовался: до 17 века

Японские счеты

Когда был изобретен: в XIV в. н. э.

Кем (где) был изобретен: в Японии

Из чего состоял: деревянной рамы, и марок (костяшек, камней и т.п.). 

Как осуществлялся счет: допустим для того чтобы выставить на этих счетах число 6, ставили сначала косточку, соответствующую пятерке, и затем прибавляли одну в разряд единиц

Где использовалось : в Японии

В каком году использовался: до 17 века

Русские счеты.

Когда был изобретен: в XV веке

Кем (где) был изобретен: на Западе

Из чего состоял: деревянной рамы, и марок (костяшек, камней и т.п.).  

Как осуществлялся счет: передвижением находящихся счётных марок (костяшек, камней и т.п.). 

Где использовалось: на Руси

В каком году использовался: до 18 века

В каком состоянии дошло до наших дней: Современный же вид счеты обрели намного позже - в 13 веке в Китае. Счеты оказались очень эффективным инструментом и вскоре распространились по всему свету, а в некоторых странах применяются и по сей день. Вплоть до XVII века счеты как вычислительный инструмент оставались вне конкуренции.

Механическая вычислительная техника

• Логарифмическая линейка
• Арифмометр
• Паскалево колесо
• Разностной машина Ч. Беббиджа
• Аналитическая машина Ч. Беббиджа

Логарифмическая линейка

Когда был изобретен: в 1614 г.

Кем (где) был изобретен: Джоном Непером (1550–1617)

Из чего состоял: из нескольких шкал, и механической внутренности

Как осуществлялся счет: в основном с помощью 2 шкал, поскольку практически все технические расчеты сводились к умножению и делению.

Где использовалось: в Европе

В каком году использовался: до 1970-х гг.

Биография Блез Паскаля ( 1623-1662 )

ФИ: Блез Паскаль

Годы жизни: 1623-1662

Отец: Этьен Паскаль

Где работал отец: служил в парламенте

Где, когда и во сколько лет учился: 13 лет кружок Мерсенна

Что и в коком году изобрел: 1641 год –Арифмометр, 1645 – Паскалево колесо

Чем занимался в последние годы: исключительно философией

Арифмометр .

Когда был изобретен: в XVII в. н. э.

Кем (где) был изобретен: Блез Паскаль

Из чего состоял: механизмом для установки и переноса чисел в счётчик, счётчиком оборотов, счётчиком результата, устройством для гашения результата, ручным или электрическим приводом.

Как осуществлялся счет: крутили рычаг до появления нужной цифры

Где использовалось : в Европе

В каком году использовался: до 18 века

Паскалево колесо

Когда был изобретен: в 1645 году.

Кем (где) был изобретен: Блез Паскаль

Из чего состоял: 1 счётного колеса, 1 стержня, 2 осей, 1 вилки, 1 двухколенного рычага

Как осуществлялся счет: На счётном колесе В1 младшего разряда имеются стержни С1, которые при вращении оси А1 входят в зацепление с зубьями вилки М, расположенной на конце двухколенного рычага D1.

Вилка же несёт на себе подпружиненную собачку. Когда при вращении оси А1 колесо В1 достигнет позиции, соответствующей цифре 6, стержни С1 войдут в зацепление с зубьями вилки, а в тот момент, когда перейдет от 9 к 0, вилка выскользнет из зацеплния и под действием собственного веса упадёт вниз, увлекая за собой собачку. Собачка и протолкнёт счетное колесо В2 старшего разряда, на один шаг вперёд (т.е. повернёт его вместе с осью А2 на 36°). Рычаг Н, оканчивающийся зубом в виде топорика, играет роль защелки, препятствующей вращению колеса В1 в обратную сторону при поднимании вилки.

Где использовалось: в Европе

В каком году использовался: до 1970-х гг .

Биография Чарльза Беббиджа (1791-1871)

ФИ: Чарльз Беббидж

Годы жизни: 1791-1871

Где родился: в городе Тинмуте

Где работал отец: банкир

Где, когда и во сколько лет учился: 19 лет - Тринити-колледж Кембриджского университета

21 год - колледж св. Пет pa

Что и в коком году изобрел: 1822 году он начал конструировать вычислительные машины, в1843 -1849 годах Бэббидж выпустил полный комплект чертежей аналитической машины.

Разностная машина Ч. Беббиджа

Когда был изобретен: в 1822 г.

Кем (где) был изобретен: Ч. Беббидж

Из чего состоял: из шестеренок и валиков, вращаемых вручную при помощи специального рычага.

Как осуществлялся счет: в основном с помощью 2 шкал, поскольку практически все технические расчеты сводились к умножению и делению.

Аналитическая машина Ч. Беббиджа

Когда был изобретен: в 1840 гг.

Кем (где) был изобретен: Ч. Беббидж

Из чего состоял: В своем окончательном виде машина должна была быть не меньше железнодорожного локомотива. Ее внутренняя конструкция представляла собой беспорядочное нагромождение стальных, медных и деревянных деталей приводимых в действие паровым двигателем. (Малейшая нестабильность какой-нибудь крошечной детали приводила бы к стократно усиленным нарушениям в других частях, и тогда вся машина приходила бы в бешенство)

Электронные

• Вычислительные машины К. Цузе
• Ламповые ЭВМ и компьютеры использующие ЭВМ I поколения
• 1 компьютер использующий ЭВМ I поколения
• Транзисторы ЭВМ и компьютеры использующие ЭВМ II поколения
• 1 компьютер использующий ЭВМ II поколения
• Интегральные схемы ЭВМ и компьютеры использующие ЭВМ III поколения
• 1 компьютер использующий ЭВМ III поколения
• Большие интегральные схемы ЭВМ и компьютеры использующие ЭВМ IV поколения
• 1 компьютер использующий ЭВМ IV поколения
• Суперкомпьютер и компьютер работающий на ЭВМ V поколения.
• 1 компьютер использующий ЭВМ V поколения

Биография Конрада Цузе (1910 – 1995).

ФИ: Конрад Цузе

Годы жизни: 1910 – 1995

Где родился: в Берлине

Где работал отец: банкир

Где, когда и во сколько лет учился: 1935 г. - окончил Берлинский политехнический институт.

Что и в коком году изобрел: 1938 год - Z1, 1939 год - Z2, 1941 год – Z3 , 1947 - Z4 и 1948 - Z5)

Вычислительные машины К. Цузе

Когда был изобретен: в 1936 году(1938 год - Z1 на 16 слов, 1939 год - Z2, 1941 год - Z3(имеющий память на 64 22-разрядных числа с плавающей запятой : 7 разрядов для порядка и 15 разрядов для мантиссы), 1947 - Z4 и 1948 - Z5)

Кем (где) был изобретен: К. Цузе

Как осуществлялся счет: использовалась двоичная система счисления, форма представления чисел с «плавающей» запятой, трёхадресная система программирования и перфокарты. В качестве элементной базы Цузе выбрал реле, которые к тому времени давно применялись в различных областях техники

Где использовалось: в Европе

В каком году использовался: до конца 20 века

Ламповые ЭВМ и компьютеры использующие ЭВМ I поколения

Когда было изобретено ЭВМ I поколения: 1948 г.

Где использовались компьютеры использующие ЭВМ I поколения : в военных ведомствах и государственных институтах.

Для каких целей предназначались компьютеры использующие ЭВМ I поколения : для решения научно-технических задач

Для каких целей предназначались компьютеры использующие ЭВМ I поколения: для решения научно-технических задач

Какова вычислительная мощность таких машин: несколько тысяч операций в секунду.

Какова масса, занимаемая площадь компьютеров использующих ЭВМ I поколения : эти машины были огромных размеров и весили порядка 5 – 30 тонн, занимали площадь в несколько сотен квадратных метров.

Какова потребительская мощность таких машин: 150 кВт и более.

До какого года использовались компьютеры использующие ЭВМ I поколения: до 1958 г.

1 компьютер использующий ЭВМ I поколения

Когда был изобретен: в 1949 году

Кем (где) был изобретен : Д. П. Эккртом и Д. Маучли

Как, на чем работал: р аботал с тактовой частотой 2,25 МГц и содержала около 5000 электронных ламп. Емкость памяти — 1000 12-разрядных десятичных чисел.

Где использовалось: в Европе

и за её пределами

В каком году использовался: до 60 – х. годов.

Транзисторы ЭВМ и компьютеры использующие ЭВМ II поколения

Когда было изобретено ЭВМ II поколения: 1959 г.

Где использовались компьютеры использующие ЭВМ II поколения : в военных ведомствах и государственных институтах.

Для каких целей предназначались компьютеры использующие ЭВМ II поколения : для решения научно-технических задач

Какова вычислительная мощность таких машин: до 5 тысяч элементарных операций в секунду

Какова масса, занимаемая площадь компьютеров использующих ЭВМ II поколения: значительно уменьшились в размере, они были примерно с холодильник

Какова потребительская мощность таких машин: тепловыделение значительно уменьшилось и потребление электроэнергии тоже по сравнению с ЭВМ I поколения

До какого года использовались компьютеры использующие ЭВМ II поколения : до 1967 г.

1 компьютер использующий ЭВМ II поколения

Когда был изобретен: в 1961 году

Кем (где) был изобретен: Н. П. Брусенцова

Как, на чем работал : содержал 56 тыс. транзисторов, 1 200 диодов, но всё же в её составе было 450 электронных ламп.

Вычислительные свойства: «Philco-2000» выполняла сложение за 1,7 мкс, умножение — за 40,3 мкс.

Где использовалось: в Европе и за её пределами

В каком году использовался: до 70 – х. годов.

Интегральные схемы ЭВМ и компьютеры использующие ЭВМ III поколения

Когда было изобретено ЭВМ III поколения: 1968 г.

Где использовались компьютеры использующие ЭВМ III поколения : в военных ведомствах и государственных институтах, а также на борту самолета, корабля, подводной лодке, спутнике.

Для каких целей предназначались компьютеры использующие ЭВМ III поколения : для решения научно-технических задач.

Какова вычислительная мощность таких машин: 10 тысяч операций в секунду

Какова масса, занимаемая площадь компьютеров использующих ЭВМ III поколения: значительно уменьшились в размере, они были примерно c письменный стол

Какова потребительская мощность таких машин: два – четыре киловатта

До какого года использовались компьютеры использующие ЭВМ III поколения : до 1973 г.

1 компьютер использующий ЭВМ III поколения

Когда был изобретен: в 1969 году

Кем (где) был изобретен: Н. П. Брусенцова

Как, на чем работал: состоящую из четырех процессоров и имевшую память 16 Мбайт. Машина была выполнена на интегральных

схемах ИС- 500

Вычислительные свойства : 4—5 млн. оп/с.

Где использовалось: в Европе и за её пределами

В каком году использовался: до 1978 г.

Большие интегральные схемы ЭВМ и компьютеры использующие ЭВМ IV поколения

Когда было изобретено ЭВМ IV поколения: 1974 г.

Где использовались компьютеры использующие ЭВМ IV поколения : в управлении технологическими процессами предприятий, торговле, инженерных расчетах, справочных центров, регулировании транспортного движения, билинговых системах.

Для каких целей предназначались компьютеры использующие ЭВМ IV поколения : для решения научно-технических задач.

Вычислительные свойства до 5 миллионов операций в секунду.

Какова масса, занимаемая площадь компьютеров использующих ЭВМ IV поколения: значительно уменьшились в размере, они были меньше письменный стола.

Какова потребительская мощность таких машин: один - два киловатта

До какого года использовались компьютеры использующие ЭВМ IV поколения: до 1982 г.

1 компьютер использующий ЭВМ IV поколения

Когда был изобретен: в 1976 году

Кем (где) был изобретен: Стивен Джобс и Стив Возняк

Как, на чем работал: имел процессор Intel-8088, два дисковода для гибких дисков по 160 Кбайт и ОП 64 КБайт с возможностью расширения до 512 Кбайт. В ПЗУ PC был помещён язык программирования Бейсик. IBM разработала свой собственный дисплей, который имел хорошую контрастность, символы на нём легко читали и не утомляли глаз мерцанием.

Где использовалось: в Европе и за её пределами

В каком году использовался: до 90 – х. годов.

Суперкомпьютер и компьютер работающий на ЭВМ V поколения.

Когда было изобретено ЭВМ V поколения: в 1978 году

Где использовались компьютеры использующие ЭВМ V поколения : в управлении технологическими процессами предприятий, торговле, инженерных расчетах, справочных центров, регулировании транспортного движения, билинговых системах.

Для каких целей предназначались компьютеры использующие ЭВМ V поколения: для решения научно-технических задач.

Вычислительные свойства: до одного миллиарда логических заключений в секунду.

Какова масса, занимаемая площадь компьютеров использующих ЭВМ V поколения: с комнату

Какова потребительская мощность таких машин: 5 - 10 киловатт

До какого года использовались компьютеры использующие ЭВМ V поколения: до наших дней

1 компьютер использующий ЭВМ V поколения

Когда был изобретен: в 1978 году - Cray-1 (к сожалению о Cray- 2 ничего не известно, кроме фотографии)

Кем (где) был изобретен: Сеймур Крей

Как, на чем работал: 166 Мфлоп/сек, память, объемом до 1048576 слов, разделенная на 16 независимых блоков, емкостью 64К слов каждый; 24 канала ввода-вывода, организованные в 6 групп с максимальной пропускной способностью 500000 слов в секунду (2 млн. байт в сек.)

Где использовалось: применялись в правительственных организациях, промышленных и научно исследовательских центрах

В каком году использовался: до 90 – х. годов.

Калькуляторы .

• Простейшие и бухгалтерские калькуляторы
• Инженерные и визуальные калькуляторы
• Программируемые и графические калькуляторы

Простейшие калькуляторы

Коков вес и размер: небольшие размеры и вес.

Сколько регистров памяти: один регистр памяти.

Сколько функций: небольшое число функций.

Кто потребителей таких калькуляторов : практически все.

Бухгалтерские калькуляторы

Коков вес и размер: небольшие размеры и вес.

Сколько регистров памяти: один регистр памяти.

Сколько функций: небольшое число функций, в том числе дополнительные средства для работы с денежными суммами (кнопки «00» и «000», фиксированное количество разрядов

дробной части, автоматическое округление).

Кто потребителей таких калькуляторов : как правило, те кто по долгу работает с деньгами: бухгалтеров, кассиров и т. д.

Инженерные калькуляторы

Коков вес и размер: небольшие размеры и вес.

Сколько регистров памяти: один регистр памяти.

Сколько функций: предназначены для сложных научных и инженерных расчётов. Имеют большое количество функций, включая вычисление всех

элементарных функций, статистические расчёты, задание углов в градусах, минутах и секундах. Для сложных вычислений применяются скобки или обратная польская запись.

Кто потребителей таких калькуляторов: инженеры.

Визуальные калькуляторы

Коков вес и размер: небольшие размеры и вес.

Сколько регистров памяти: один регистр памяти.

Сколько функций: позволяют вводить длинное выражение и редактировать его. По нажатию кнопки «=» происходит вычисление значения этого выражения хороши, когда

нужно провести большое количество однотипных расчётов с разными аргументами.

Кто потребителей таких калькуляторов: широки в употребление.

Программируемые калькуляторы

Коков вес и размер: небольшие размеры и вес.

Сколько регистров памяти: 10 и более регистров памяти.

Сколько функций: В зависимости от модели программируемые калькуляторы имеют

несколько типов встроенных языков программирования: простейший (запоминает только нажатия клавиш без вывода на экран), показывающий коды команд (обычно используя обратную польскую запись), Бейсик или собственный язык программирования, приближённый к Бейсику.

Кто потребителей таких калькуляторов: широки в употреблении.

Графические калькуляторы

Коков вес и размер: небольшие размеры и вес.

Сколько регистров памяти: 10 и более регистров памяти.

Сколько функций: имеют графический экран, что позволяет чертить графики функций или даже выводить на экран произвольные рисунки.

• Сколько функций: имеют графический экран, что позволяет чертить графики функций или даже выводить на экран произвольные рисунки.

Кто потребителей таких калькуляторов: широки в употреблении.

Вывод

Итак, мы проследили хронологию развития вычислительной техники и можем сделать прогноз на будущее: возможно при меньших размерах будут большие возможности и увеличится быстродействие, ведь с каждым десятилетием, а может и чаще она становилось всё более усовершенствованной, а это значит, что прогресс не стоит на месте, следовательно, наша презентация будет пополнятся с каждым годом.

литература

• Ф.Ф. Нагибин «Математическая шкатулка»
• С.А. Генкин, И.В. Итенберг, Д.В Фомин «Ленинградские математические кружки»
• И.Я. Депман «История арифметики»
• А.А. Свечников «Путешествие в историю математики, или как люди учились считать »
• И.Л. Никольская «Факультативный курс по математике 7-9»