Презентация по информатике "История развития вычислительной техники"

• 1 слайд

  История развития вычислительной техники
  
  ОТ АБАКА ДО КОМПЬЮТЕРА
  

• 2 слайд

  Создать таблицу
  «Устройства докомпьютерной эпохи»
  

• 3 слайд

  Счет на пальцах.
  Пальцевый счет уходит корнями в глубокую древность, встречаясь в том или ином виде у всех народов и в наши дни. Известные средневековые математики рекомендовали в качестве вспомогательного средства именно пальцевый счет, допускающий довольно эффективные системы счета.
  

• 4 слайд

  Счет с помощью предметов.
  Например, у народов доколумбовой Америки был весьма развит узелковый счет. Более того, система узелков выполняла также роль своего рода хроник и летописей, имея достаточно сложную структуру. Однако, использование ее требовало хорошей тренировки памяти.
  Автор: учитель информатики и ИКТ МОУ «СОШ с. Питерка» Лебедева С. Н.
  Чтобы сделать процесс счета более удобным, первобытный человек начал использовать вместо пальцев другие приспособления. Фиксация результатов счета производилась различными способами: нанесение насечек, счетные палочки, узелки и др.
  

• 5 слайд

  Абак и счеты.
  Счет с помощью группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке - наиболее развитом счетном приборе древности, сохранившимся до наших дней в виде различного типа счетов. Абак явился первым развитым счетным прибором в истории человечества, основным отличием которого от предыдущих способов вычислений было выполнение вычислений по разрядам. Хорошо приспособленный к выполнению операций сложения и вычитания, абак оказался недостаточно эффективным прибором для выполнения операций умножения и деления.
  

• 6 слайд

  Абак (V-IV век до н.э.)
  Китайские счеты суан-пан
  Японские счеты соробан
  Русские счеты
  

• 7 слайд

  Введенные в 1614 г. Дж. Непером логарифмы оказали революционизирующее влияние на все последующее развитие счета, чему в значительной степени способствовало появление целого ряда логарифмических таблиц, вычисленных как самим Непером, так и рядом других известных в то время вычислителей. Однако, в практической работе использование логарифмических таблиц имеет ряд неудобств, поэтому Дж. Непер в качестве альтернативного метода предложил специальные счетные палочки (названные впоследствии палочками Непера), позволявшие производить операции умножения и деления непосредственно над исходными числами. В основу данного метода Непер положил способ умножения решеткой. Наряду с палочками Непер предложил счетную доску для выполнения операций умножения, деления, возведения в квадрат и извлечения квадратного корня в двоичной с.с., предвосхитив тем самым преимущества такой системы счисления для автоматизации вычислений. Логарифмы послужили основой создания замечательного вычислительного инструмента - логарифмической линейки, более 360 лет служащего инженерно-техническим работникам всего мира.
  Палочки Непера и
  логарифмическая линейка
  

• 8 слайд

  Палочки Непера
  Логарифмическая линейка
  

• 9 слайд

  В 1623 г. немецкий ученый Вильгельм Шиккард предложил свое решение на базе шестиразрядного десятичного вычислителя, состоявшего также из зубчатых колес, рассчитанного на выполнение сложения, вычитания, а также табличного умножения и деления.
  1642 г. Первым реально осуществленным и ставшим известным механическим цифровым вычислительным устройством стала "Паскалина", созданная французским ученым Блезом Паскалем. Это было шести- или восьмиразрядное устройство на зубчатых колесах, способное суммировать и вычитать десятичные числа.
  Машина Шиккарда и Паскалина
  

• 10 слайд

  1673 г. Через 30 лет после "Паскалины" появился "арифметический прибор" Готфрида Вильгельма Лейбница - двенадцатиразрядное десятичное устройство для выполнения арифметических операций, включая умножение и деление.
  Конец XVIII века. Жозеф Жаккард создает ткацкий станок с программным управлением при помощи перфокарт. Гаспар де Прони разрабатывает новую технологию вычислений в три этапа: разработка численного метода, составление программы последовательности арифметических действий, проведение вычислений путем арифметических операций над числами в соответствии с оставленной программой.
  
  

• 11 слайд

  
  Гениальную идею Беббиджа осуществил Говард Айкен, американский ученый, создавший в 1944 г. первую в США релейно-механическую вычислительную машину. Ее основные блоки - арифметики и памяти были исполнены на зубчатых колесах.
  1830-1846 гг. Чарльз Беббидж разрабатывает проект Аналитической машины - механической универсальной цифровой вычислительной машины с программным управлением. Были созданы отдельные узлы машины. Всю машину из-за ее громоздкости создать не удалось.
  Аналитическая машина Бэббиджа
  

• 12 слайд

  В конце XIX в. Были созданы более сложные механические устройства. Самым важным из них было устройство, разработанное американцем Германом Холлеритом. Исключительность его заключалась в том, что в нем впервые была употреблена идея перфокарт и расчеты велись с помощью электрического тока. В 1897 г. Холлерит организовал фирму, которая в дальнейшем стала называться IBM.
  Машина Германа Холлерита
  Наиболее крупные проекты в это же время были выполнены в Германии (К. Цузе) и США (Д. Атанасов, Г. Айкен и Д. Стиблиц). Данные проекты можно рассматривать в качестве прямых предшественников универсальных ЭВМ.
  

• 13 слайд

  Составить таблицу
  «Поколения ЭВМ»
  

• 14 слайд

  1942-1943 гг. В Англии при участии Алана Тьюринга была создана вычислительная машина "Colossus". В ней было уже 2000 электронных ламп. Машина предназначалась для расшифровки радиограмм германского Вермахта.
  1943 г. Под руководством американца Говарда Айкена, по заказу и при поддержке фирмы IBM создан Mark-1 - первый программно-управляемый компьютер. Он был построен на электромеханических реле, а программа обработки данных вводилась с перфоленты.
  Colossus и Mark-1
  

• 15 слайд

  ЭВМ первого поколения
  1946 – 1958 г.г.
  Основной элемент – электронная лампа.
  Из-за того, что высота стеклянной лампы - 7см, машины были огромных размеров. Каждые 7-8 мин. одна из ламп выходила из строя, а так как в компьютере их было 15 - 20 тысяч, то для поиска и замены поврежденной лампы требовалось очень много времени.
  Ввод чисел в машины производился с помощью перфокарт, а программное управление осуществлялось, например в ENIAC, с помощью штекеров и наборных полей. Когда все лампы работали, инженерный персонал мог настроить ENIAC на какую-нибудь задачу, вручную изменив подключение 6 000 проводов.
  

• 16 слайд

  Машины первого поколения
  Машины этого поколения: «БЭСМ», «ENIAC», «МЭСМ», «IBM -701», «Стрела», «М-2», «М-3», «Урал», «Урал-2», «Минск-1», «Минск-12», «М-20». Эти машины занимали большую площадь и использовали много электроэнергии.
  Их быстродействие не превышало 2—20 тыс. операций в секунду, оперативная память не превышала 2 Кб.
  

• 17 слайд

  ЭВМ второго поколения
  1959 – 1967 г.г.
  Основной элемент – полупроводниковые транзисторы.
  Первый транзистор способен был заменить ~ 40 электронных ламп и работает с большой скоростью. В качестве носителей информации использовались магнитные ленты и магнитные сердечники, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски.
  Большое внимание начали уделять созданию системного программного обеспечения, компиляторов и средств ввода-вывода.
  
  

• 18 слайд

  Машины второго поколения
  В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения “БЭСМ-6” (Быстродействующая Электронная Счетная Машина 6). Также в то же время были созданы эвм “Минск-2”, “Урал-14”. Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность.
  
  Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве.
  

• 19 слайд

  ЭВМ третьего поколения
  1968– 1974 г.г.
  Основной элемент – интегральная схема.
  В 1958 году Роберт Нойс изобрел малую кремниевую интегральную схему, в которой на небольшой площади можно было размещать десятки транзисторов
  .
  Одна ИС способна заменить десятки тысяч транзисторов. Один кристалл выполняет такую же работу, как и 30-ти тонный “Эниак”. А компьютер с использованием ИС достигает производительности в 10 000 000 операций в секунд.
  В конце 60-х годов появляется полупроводниковая память, которая и по сей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной
  В 1964 г., фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.
  

• 20 слайд

  Машины третьего поколения.
  Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.
  Примеры машин третьего поколения – семейства IBM-360, IBM-370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др. Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Емкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.
  

• 21 слайд

  ЭВМ четвертого поколения
  1975 – по настоящее время
  Основной элемент – большая интегральная схема.
  С начала 80-х, благодаря появлению персональных компьютеров, вычислительная техника становится массовой и общедоступной.
  С точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Емкость оперативной памяти порядка 16 – Мбайт и более.
  «Эльбрус»
  «Макинтош»
  

• 22 слайд

  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.
  Большие компьютеры и суперкомпьютеры продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют, как было раньше.
  

• 23 слайд

  Перспективы развития
  компьютерной техники.
  Примерно в 2020-2025 годах должны появиться молекулярные компьютеры, квантовые компьютеры, биокомпьютеры и оптические компьютеры. Компьютер будущего облегчит и упростит жизнь человека ещё в десятки раз.
  По словам учёных и исследователей, в ближайшем будущем персональные компьютеры кардинально изменятся, так как уже сегодня ведутся разработки новейших технологий, которые ранее никогда не применялись.
  

• 24 слайд

  Источники информации.
  Н.Д. Угринович Информатика и ИКТ: учебник для 11 классов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.
  http://www.computer-museum.ru/index.php - Виртуальный музей вычислительной техники.
  http://schools.keldysh.ru/sch444/museum/ - Виртуальный музей информатики.
  http://ru.wikipedia.org/wiki/История_вычислительной_техники - Википедия - виртуальная энциклопедия.
  http://www.tspu.tula.ru/ivt/old_site/umr/avsks/node15.html
  http://sdo.uspi.ru/mathem&inform/lek9/lek_9.htm