Исследовательская работа учащегося "История вычислительной техники"

ИСТОРИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Исследовательскую работу выполнил: Чепрасов Дмитрий ученик 3Б класса.

Научный руководитель: Чернякова Наталья Ивановна.

Цели:

- Проследить эволюцию счетных устройств

- Выяснить какими счетными устройствами пользовались наши предки, а также какими счетными устройствами пользуются сейчас.

Задачи:

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:
- рассмотреть счетно-вычислительные устройства от абака до ЭВМ;
- описать общие принципы устройства ЭВМ;
- выделить поколения ЭВМ;

  - провести социологический опрос и           проанализировать полученные данные.

Историю цифровых устройств начать следует со счетов.

Абак (лат. abacus - доска) - счётная доска, применявшаяся для арифметических вычислений.

Впервые появился, вероятно, в Древнем Вавилоне около 3 тыс. до н. э. Первоначально представлял собой доску, разграфленную на полосы или со сделанными углублениями.

Древнегреческий абак (доска или "саламинская доска" по имени острова Саламин в Эгейском море) представлял собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проходили бороздки, на которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам, другая - десяткам и т.д. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешков, их снимали и добавляли один камешек в следующем разряде.

Древний Рим. Римляне усовершенствовали абак, перейдя от деревянных досок, песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками.

Китайские счеты суан-пан состояли из деревянной рамки, разделенной на верхние и нижние секции. Палочки соотносятся с колонками, а бусинки - с числами. У китайцев в основе счета лежала не десятка, а пятерка. Суан-пан разделены на две части: в нижней части на каждом ряду располагаются по 5 косточек, в верхней части - по 2. Таким образом, для того, чтобы выставить на этих счетах число 6, ставили сначала косточку, соответствующую пятерке, а затем добавляли одну косточку в разряд единиц.

Россия.

На Руси долгое время считали по косточкам, раскладывая в кучки. Примерно с XV века получил распространение "дощатый счет", завезенный, видимо, западными купцами. "Дощатый счет" почти не отличался от обычных счетов и представлял собой рамку с укрепленными горизонтальными веревочками, на которые были нанизаны просверленные сливовые или вишневые косточки.

Современные счеты
Многовековой путь совершенствования абака привел к созданию счетного прибора законченной классической формы, используемого вплоть до эпохи расцвета клавишных настольных ЭВМ, мы его называем "счеты".

Счеты - это простое механическое устройство для произведения арифметических расчётов, являющееся одним из первых вычислительных устройств. Счёты представляют собой раму с нанизанными на спицы костяшками.

1642 г. Французский ученый Блез Паскаль приступил к созданию арифметической машины — механического устройства с шестернями, колёсами, зубчатыми рейками и т.п. Она умела "запоминать" числа и выполнять элементарные арифметические операции.

В 1822 г. Бэббидж приступил к осуществлению проекта так называемой разностной машины, предназначенной для расчета навигационных и астрономических таблиц. Машину эту строили десять лет, но так и не закончили. Финансовые трудности усугублялись тем, что изобретатель постоянно пересматривал конструкцию и вносил в нее бесчисленные усовершенствования.

В 1884 году Холлерит оформил первый патент на созданный им перфоленточный табулятор. Всего им было получено более тридцати патентов на изобретения

Арифмометр (от греч. αριθμός — «число», «счёт» и греч. μέτρον — «мера», «измеритель») — настольная (или портативная) механическая вычислительная машина, предназначенная для точного умножения и деления, а также для сложения и вычитания.

Первым в мире компьютером был американский программируемый компьютер «Марк 1″. Компьютер расположили в стенах Гарвардского университета. Стоимость этого компьютера составила 500 тысяч долларов. Компьютер собран в корпусе из нержавеющей стали и стекла, имел длину около 17 метров, высоту более 2,5 метров, вес около 4,5 тонны, площадь занимал несколько десятков метров. Компьютер Марк 1 содержал в себе электромеханические переключатели, реле и прочие детали в количестве 765 тысяч штук.

ЭНИАК (англ. ENIAC, сокр. от Electronic Numerical Integratorand Computer  — Электронный числовой интегратор и вычислитель) —

первый электронный цифровой компьютер общего назначения, который можно было перепрограммировать для решения широкого спектра задач.

Основы учения о вычислительных машинах заложил американский математик Джон фон Нейман. Он подключился к созданию первой в мире ламповой ЭВМ ENIAC в 1944 г. Это первая действующая машина, построенная на вакуумных лампах. Машину пытались использовать для решения некоторых задач, связанных с проектом атомной бомбы. ENIAC стал первым представителем 1-го поколения компьютеров.

В 1946 году Лебедев переезжает в Киев и начинает заниматься созданием ЭВМ. Под его руководством в 1950 г. разрабатывается первая в СССР и Европе малая электронно-счетная машина (МЭСМ). Им были созданы серии больших электронно-счетных машин (от БЭСМ-1 до БЭСМ-4)

   1948 г. В американской фирме Bell Laboratories физики Уильям Шокли, Уолтер Браттейн и Джон Бардин создали транзистор. За это достижение им была присуждена Нобелевская премия. 1957 г. Американской фирмой NCR создан первый компьютер на транзисторах.

В 1964 г. разработана БЭСМ-6, позволившая нашей стране выйти на мировой уровень в разработке ЭВМ второго поколения. На основе БЭСМ-6 были созданы центры коллективного пользования, системы управления в реальном масштабе времени, координационно-вычислительные системы телеобработки и т.д. Принятые при ее создании принципиальные технические решения обеспечили ей завидное долголетие: БЭСМ-6 выпускалась промышленностью 17 лет! 

 Начат серийный выпуск ЦВМ “Раздан-2”, предназначена для решения научно-технических и инженерных задач, малой производительности (скорость вычислений - до 5 тысяч операций в 1 секунд).

В 1962 г. - в Институте кибернетики АН УССР разработано семейство малых цифровых электронных вычислительных машин “Промiнь”, предназначенных для автоматизации инженерных расчетов средней сложности.

1958 г. Джек Килби из фирмы TexasInstruments создал первую интегральную схему.

1968 г .- начало производства ЭВМ МИР-2, созданной под руководством Глушкова в Киеве.

1973 г. - начало выпуска модели ЕС-1030 (100 тыс. оп/сек), Казань (разработка выполнена в Ереване, М. Семирджан).

1973 г. Фирма IBM сконструировала первый жёсткий диск типа «винчестер».

1976 г. Студенты Стив Возняк и Стив Джобс, устроив мастерскую в гараже, реализовали компьютер Apple-1, положив начало корпорации Apple.

Компьютеры пятого поколения — широкомасштабная правительственная программа в Японии по развитию компьютерной индустрии и искусственного интеллекта, предпринятая в 1980-е годы. Целью программы было создание «эпохального компьютера» с производительностью суперкомпьютера и мощными функциями искусственного интеллекта. Начало разработок — 1982, конец разработок — 1992, стоимость разработок— 57 млрд ¥ (порядка 500 млн $).

Опрос:

После изучения данной темы я решил провести социологический опрос учащихся нашей школы. Участвовало 20 человек.

Я задал следующие вопросы:

1.     Какие счетные устройства вы знаете?

Самое большое количество голосов набрал ответ калькулятор – 20 чел.

15- ответили счеты, 6- компьютер, 4- суперкомпьютер, 3- абак,

2- арифмометр.                           

2.     Какими из них вы пользуетесь?

Самое большое количество голосов набрал ответ калькулятор – 19 чел.

4- ответили считаем в уме, 1- компьютер, 1- считаю на пальцах.                           

3.     Зачем нужны многооперационные счетные системы?

Самое популярный ответ для бытового счёта – 18 чел.

Для сложных примеров-5, для проверки себя- 2

Вывод:

В ходе моей исследовательской работе я выяснил какие счетные устройства использовали наши предки, а также какие счетные устройства используют сейчас. Понял, что данная тема интересна для моих сверстников и актуальна для изучения.                                                                                                     

Краткое описание документа:

Исследовательская работа учащегося 3 класса "История вычислительной техники" раскрывает тему развития цифровых устройств от абака, арифмометра, эниака до современных компьютеров пятого поколения, В работе приведен анализ социологического опроса, проведённого ребёнком среди учащихся школы по использованию счётных устройств.