История вычислительной техники

Презентация поможет провести экскурс в историю вычислительной техники. Ученики смогут увидеть первые устройства - машину Беббиджа,  арифмометр.  Познакомятся с поколениями ЭВМ.  Смогут оценить степень миниатюризации компьютеров.

ИСТОРИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Абак и счеты

Китайские счеты суан-пан

Абак ( V-IV век до н.э.)

Японские счеты соробан

Русские счеты

Механическая счетная машина Блеза Паскаля (1642)

Механическое счетное устройство Лейбница (1673)

Арифмометр (1820)

Развитие науки и техники требовало проведения все более сложных математических расчетов, и в XIX веке были изобретены механические счетные машины — арифмометры . Арифмометры могли не только складывать, вычитать, умножать и делить числа, но и запоминать промежуточные результаты, печатать результаты вычислений и т. д.

Машина Бэббиджа (1823)

Аналитическую машину Бэббиджа (прообраз современных компьютеров) по сохранившимся описаниям и чертежам построили энтузиасты из Лондонского музея науки. Аналитическая машина состоит из четырех тысяч стальных деталей и весит три тонны.

Машина Бэббиджа (1823)

Вычисления производились Аналитической машиной в соответствии с инструкциями (программами), которые разработала леди Ада Лавлейс (дочь английского поэта Джорджа Байрона).

Графиню Лавлейс считают первым программистом, и в ее честь назван язык программирования АДА.

Чарльз Бэббидж

Ада Лавлейс

ЭВМ первого поколения

ЭВМ первого поколения могли выполнять вычисления со скоростью несколько тысяч операций в секунду, последовательность выполнения которых задавалась программами. Программы писались на машинном языке, алфавит которого состоял из двух знаков: 1 и 0.

Программы вводились в ЭВМ с помощью перфокарт или перфолент, причем наличие отверстия на перфокарте соответствовало знаку 1, а его отсутствие – знаку 0.

Результаты вычислений выводились с помощью печатающих устройств в форме длинных последовательностей нулей и единиц. Писать программы на машинном языке и расшифровывать результаты вычислений могли только квалифицированные программисты, понимавшие язык первых ЭВМ.

ЭВМ первого поколения

ЭНИАК (США, 1945 г.)

В 1945 году в США был построен ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - электронный числовой интегратор и калькулятор)

Электронная вакуумная лампа – основной элемент ЭВМ первого поколения

ЭВМ первого поколения

МЭСМ (СССР, 1950 г.)

В 1950 году в СССР была создана МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина)

ЭВМ второго поколения

В 60-е годы XX века были созданы ЭВМ второго поколения, основанные на новой элементной базе — транзисторах , которые имеют в десятки и сотни раз меньшие размеры и массу, более высокую надежность и потребляет значительно меньшую электрическую мощность, чем электронные лампы. Такие ЭВМ производились малыми сериями и устанавливались в крупных научно-исследовательских центрах и ведущих высших учебных заведениях.

ЭВМ второго поколения

БЭСМ-2

С.А. Лебедев

1902-1974 гг.

ЭВМ второго поколения

БЭСМ-6 (СССР, 1967 г.)

В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения БЭСМ-6 (Большая Электронная Счетная Машина), которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду.

ЭВМ второго поколения

В БЭСМ-6 использовалось 260 тысяч транзисторов, устройства внешней памяти на магнитных лентах для хранения программ и данных, а также алфавитно-цифровые печатающие устройства для вывода результатов вычислений.

Работа программистов по разработке программ существенно упростилась, так как стала проводиться с использованием языков программирования высокого уровня (Алгол, Бейсик и др.).

ЭВМ третьего поколения

Начиная с 70-х годов прошлого века, в качестве элементной базы ЭВМ третьего поколения стали использовать интегральные схемы. В интегральной схеме (маленькой полупроводниковой пластине) могут быть плотно упакованы тысячи транзисторов, каждый из которых имеет размеры, сравнимые с толщиной человеческого волоса.

ЭВМ третьего поколения

ЭВМ на базе интегральных схем стали гораздо более компактными, быстродействующими и дешевыми. Такие мини-ЭВМ производились большими сериями и были доступными для большинства научных институтов и высших учебных заведений.

ЭВМ третьего поколения

ЕС ЭВМ

Мини-ЭВМ

Персональные компьютеры

Развитие высоких технологий привело к созданию больших интегральных схем — БИС, включающих десятки тысяч транзисторов. Это позволило приступить к выпуску компактных персональных компьютеров, доступных для массового пользователя.

Персональные компьютеры

Apple II ( 1977 год)

Первым персональным компьютером был Арр le II («дедушка» современных компьютеров Ма cintosh ), созданный в 1977 году. В 1982 году фирма IBM приступила к изготовлению персональных компьютеров I ВМ РС («дедушек» современных I ВМ-совместимых компьютеров).

Современные персональные компьютеры

Современные персональные компьютеры компактны и обладают в тысячи раз большим быстродействием по сравнению с первыми персональными компьютерами (могут выполнять несколько миллиардов операций в секунду). Ежегодно в мире производится почти 200 миллионов компьютеров, доступных по цене для массового потребителя.

Персональные компьютеры могут быть различного конструктивного исполнения: настольные, портативные (ноутбуки) и карманные (наладонники).

Современные супер-ЭВМ

Это многопроцессорные комплексы, которые позволяют добиться очень высокой производительности и могут применяться для расчетов в реальном времени в метеорологии, военном деле, науке и т. д.