Этапы развития информатики и ВТ

    МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

    Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

    РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

    ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

    ТУЛЬСКИЙ  ФИЛИАЛ

    (Тульский  филиал РГТЭУ) 
 

    Кафедра общих математических и естественных дисциплин  
 
 
 

    Контрольная работа 

    Выполнил:

студент 1 курса  
заочной формы обучения  
специальности 080109 
«Бухгалтерский учет, анализ и аудит»

    Пигорева  Е. А. 

    Проверил:

    Степанова Т. В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Тула 2010

Содержание

1. Содержание…………………………………………………………………….….2
2. Этапы развития информатики и ВТ……………………………………………....3
3. Устройства ввода информации: клавиатура и манипуляторы………………….11
4. Технология OLE обмена информацией между приложениями в среде MS Windows…………………………………………………………………………….…13
5. Список литературы………………………………………………………………..15

    Этапы развития информатики  и ВТ 

    Задолго до появления первых счетных устройств  люди изыскивали различные средства для проведения вычислений. Они пользовались для этого пальцами рук, камешками, которые складывали в кучки или  располагали в ряд. Число предметов  фиксировалось с помощью черточек, которые проводились по земле, зарубок, которые делались на палках и узелков, которые завязывались на веревке.

    С увеличением объема вычислений начался  поиск способа выполнять их с  помощью какого-нибудь инструмента. Самым древним и хорошо известным  инструментом являются счеты. Счеты  — это переносное устройство, состоящее  из деревянных кружочков, нанизанных на деревянные или металлические стержни. Такое устройство позволяет быстро производить простейшие арифметические действия над большими числами.

    До  сих пор никто точно не может  назвать время появления счетов. Историки сходятся во мнении, что их возраст составляет 2000 - 5000 лет, а  их родиной могут быть и Древний  Китай, и Древний Египет, и Древняя  Греция. Счеты и по сей день используются во многих странах мира.

    На  протяжении сотен лет устройство, создававшееся для облегчения выполнения вычислительных операций, по принципу действия были так же просты, как  счеты. Однако в начале 17 века, когда  математика стала играть ключевую роль в науке, специалисты в области  физики и астрономии столкнулись  с необходимостью произведения сложных  и громоздких вычислений. Потребность  в более совершенных вычислительных инструментах становилась все более  очевидной.

    Требовались машины, которые были бы способны выполнять  большой объем вычислений с высокой  точностью и за малое время. Другими  словами, это должны были быть машины, делающие процесс вычислений достаточно простым и экономящие время.

    В 1642 году девятнадцатилетний французский  математик Паскаль сконструировал первую механическую счетную машину, известную как суммирующая машина Паскаля ("Паскалина"). Эта машина представляла собой комбинацию взаимосвязанных  колесиков и приводов. На колесиках  были нанесены цифры от 0 до 9. Когда  первое колесико делало полный оборот, в действие автоматически приводилось  второе колесико. Когда и оно достигало  цифры 9, начинало вращаться третье колесико и так далее. Машина Паскаля  могла только складывать и вычитать.

    Потребовалось свыше 50 лет для создания более  совершенного устройства, чем машина Паскаля. Отсутствие прибора, позволяющего быстро осуществлять сложные вычисления, привело к тому, что многие поставленные эксперименты так и не были завершены, а те, которые все-таки удалось  завершить, потребовали месяцы и  даже годы.

    Такое положение сохранялось до 1694 года, когда немецкий математик Готфрид  Вильгельм фон Лейбниц сконструировал свою счетную машину. Основная цель, которую преследовал Лейбниц - освободить ученых от выполнения расчетов вручную  и тем самым позволить им заниматься чисто научными вопросами, а не математическими  вычислениями. Кроме того, Лейбниц  был убежден, что его изобретение  найдет широкое распространение  не только в науке, но и в быту. В отличие от Паскаля Лейбниц  использовал цилиндры, а не колесики и приводы. На цилиндры были нанесены цифры. Каждый цилиндр имел 9 рядов  выступов или зубцов. При этом первый ряд содержал 1 выступ, второй - 2 и  так вплоть до 9-го ряда, который содержал 9 выступов. Цилиндры были подвижными и  приводились в определенное положение  оператором.

    Будучи  более сложной по конструкции, машина Лейбница была способна выполнять не только сложение и вычитание, но и  умножение, деление и извлечение квадратного корня. И все-таки машина Лейбница не могла удовлетворить  растущие потребности в математических расчетах. Не прошло и ста лет, как  встал вопрос о создании более  совершенной вычислительной машины.

    Важный  этап развития ВТ приходится на 19 век. Это был век выдающихся изобретений. Чтобы создать такие машины, которые  решали бы задачи быстрее и проще, чем это делают люди, в ход были пущены старые идеи и новые теории.

    Одним из выдающихся ученых того времени  был англичанин Чарльз Бэббидж. Многие именно его считают отцом современного компьютера. В отличие от Паскаля  и Лейбница он больше преуспел в  разработке вычислительных машин, чем  в реализации своих проектов. Бэббиджу принадлежит изобретение первой программируемой вычислительной машины (1830 год). Этой идеи он посвятил большую  часть своей жизни. К сожалению, он так и не довел до конца создание работающей модели.

    Свое  изобретение Бэббидж назвал "аналитической  машиной". Согласно проекту, машина должна была приводиться в действие силой пара. При этом она могла  воспринимать команды, выполнять вычисление и выдавать необходимые результаты в отпечатанном виде.

    Программы в свою очередь должны были кодироваться и переноситься на перфокарты. Идею использования перфокарт Бэббидж  позаимствовал у французского изобретателя Жаккара. Дело в том, что для контроля ткацких операций Жаккар применил отверстия, пробитые в карточках. Карточки с  разным расположением отверстий  давали различные узоры на плетении ткани. Жаккар не мог предположить, что его идея впоследствии будет  использована для обработки информации с помощью компьютеров. Бэббидж  был первым, кто применил перфокарты к ВТ.

    К сожалению, в те времена технология была развита значительно хуже, чем  аналитические средства. Бэббидж  не был в состоянии сделать  и собрать многие высокоточные детали, которые требовались для его  машины. Тем не менее, его изобретение  имело большое значение: многие последующие  изобретатели использовали идеи придуманных  им устройств, подобно тому, как он воспользовался идеей Жаккара.

    Среди ученых, которые понимают важность аналитических методов, была леди Ада Августа Лавлейс - дочь английского поэта лорда Байрона. Именно она убедила Бэббиджа в необходимости использования в его изобретении двоичной системы счисления вместо десятичной. Она также разработала принцип программирования, предусматривающее повторение одной и той же последовательности команд и выполнение этих команд при определенных условиях. Эти принципы используются и в современной ВТ. 

    Первое  поколение ЭВМ 

    Необходимость быстрых и точных расчетов стала  особенно актуальной во время второй мировой войны (1939 - 1945 гг.). Прежде всего, для расчетов баллистики, т. е. науки  о траектории полета артиллерийских снарядов к цели.

    При решении подобных задач необходимо учитывать множество факторов, таких  как расстояние до цели, типы используемых снарядов, направление снаряда для  поражения цели, даже плотность и  температура воздуха и плотность  грунта, на котором находиться орудие, которые имеют существенное значение.

    Очевидно, для проведения подобных расчетов необходимы машины, с большим быстродействием  и высокой точностью расчетов.

    Одной из таких машин стал автоматический последовательно управляемый калькулятор, известный под названием Марк I. Он был изготовлен в 1944 году профессором  Гарвардского университета Айкеном. Марк I первый в маре цифровой компьютер. Это была машина, которая была способна воспринимать входные данные с перфокарт  и перфолент. Однако она не была полностью  электронной, она была электромеханической. Это означает, что наряду с электронными сигналами в ней использовались механические приводы с колесиками и переключателями.

    Машина  Айкена имела громадные размеры: более 15 метров в длину и около 2,5 метров в высоту и состояла более  чем из 750000 деталей; использованные в ней провода можно было протянуть  от Нью-Йорка до границы штата  Мен!

    Машина  Марк I могла перемножить два 23-разрядных  числа за четыре секунды и за один день выполняла расчеты, на которые люди потратили бы 6 месяцев. Это была машина первого поколения ЭВМ. В ней использовались электронно-вакуумные лампы. Об этом говорят ее размеры и использование перфолент и перфокарт. 

    Второе  поколение ЭВМ 

    С течением времени первые электронные  компьютеры стали дедушками и  прадедушками для последующих компьютеров. Именно поэтому, вероятно, приходилось  слышать о "поколениях" компьютеров. Гигантские компьютеры на электронных  лампах 50-х годов составили первое поколение. Благодаря развитию техники  появились новые и более совершенные  электронные схемы. Усовершенствование электронных схем в свою очередь  привело к созданию следующих  поколений ЭВМ, каждое из которых  становилось более совершенным, чем предыдущее.

    Второе  поколение компьютеров появилось  около 1960 года, когда на смену электронным  лампам пришли транзисторы. Изобретенные в 1948 году транзисторы оказались  способными выполнять все те функции, которые до этого выполняли электронные  лампы. Но при этом они занимали существенно  меньший объем и потребляли значительно  меньше электроэнергии.

    Транзисторные приемники стали особенно популярны  в конце 50-х годов. Благодаря крошечному транзистору такие приемники  имели намного меньшие габариты и вес, чем приемники на электронных  лампах. Именно такими же преимуществами обладали и компьютеры на транзисторах. К этому следует добавить, что  транзисторы дешевле, выделяют меньше тепла и более надежны, чем  электронные лампы. Таким образом, с появлением транзисторов стало  возможным не только уменьшить габариты компьютеров, но и сделать их более  надежными и дешевыми. И все-таки самой удивительной особенностью транзистора  является то, что он один способен трудиться  за 40 электронных ламп и при этом работать с большей скоростью, чем  они. В результате быстродействие машин второго поколения выросло в 10 раз, объем их памяти также увеличился.

    Одновременно  с процессом замены электронных  ламп транзисторами совершенствовались методы хранения информации. Магнитную  ленту, впервые примененную в  ЭВМ Юнивак, начали использовать как  для ввода, так и для вывода информации. А в середине 60-х годов  получило распространение хранение информации на дисках. 

    Третье  поколение ЭВМ 

    Подобно тому, как появление транзисторов привело к созданию второго поколения  компьютеров, появление интегральных схем ознаменовало собой новый этап в развитии ВТ - рождение машин третьего поколения. Интегральная схема, которую  называют также кристаллом, представляет собой миниатюрную электронную  схему, вытравленную на поверхности  кристалла кремния площадью около 10 мм2. Первые интегральные схемы (ИС) появились  в 1964. Сначала они использовались в космической и военной технике. Сейчас их можно обнаружить где угодно (в автомобилях и бытовых приборах). Что же касается компьютеров, то без  ИС они просто немыслимы!

    Появление ИС означало революцию в ВТ ведь, одна ИС способна заменить тысячи транзисторов, каждый из которых в свою очередь  уже заменил 40 электронных ламп. Другим словами, один крошечный, но сложный  кристалл обладает такими же вычислительными  возможностями, как и 30-тонный Энниак!

    Быстродействие  ЭВМ третьего поколения возросло в 100 раз, а габариты значительно  уменьшились.

    Ко  всем достоинствам ЭВМ третьего поколения  добавилось еще и то, что их производство оказалось дешевле. Благодаря этому  многие организации смогли приобрести и освоить такие машина. А это  в свою очередь привело к росту  спроса на универсальные ЭВМ, предназначенные  для решения самых различных  задач. Большинство созданных до этого ЭВМ являлись специализированными  машинами, на которых можно было решать задачи какого-то одного типа. 
 

    Четвертое поколение ЭВМ 

    Механические  детали счетных машин уступили место  электронным лампам, которые в  свою очередь уступили место транзисторам, а последние - ИС.

    В начале 70-х годов XX века была предпринята  попытка выяснить: можно ли на одном  кремниевом кристалле разместить больше одной интегральной схемы. Оказалось - можно! Развитие микроэлектроники позволило  размещать на одном кристалле  тысячи ИС. Так, уже 1980 году центральный  процессор небольшой ЭВМ оказалось  возможным разместить на кристалле  площадью всего 1,61 мм 2. Началась эпоха  миникомпьютеров.

    Быстродействие  современной микро-ЭВМ в 10 раз  превышает быстродействие ЭВМ третьего поколения на ИС, в 1000 раз - быстродействие ЭВМ второго поколения на транзисторах и в 10000 раз - быстродействие ЭВМ первого  поколения ЭВМ на электронных  лампах. 

    Требования  к компьютерам пятого поколения 

    Разработка  новых поколений компьютеров  производится на основе БИС повышенной степени интеграции, использование  оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). Развитие идет также по пути "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между человеком  и компьютером. Компьютеры будут  способны воспринимать информацию с  рукописного или печатного текстов, человеческого голоса, с бланков, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.

    В компьютерах пятого поколения произойдет качественный переход от обработки  данных к обработке знаний.

    Архитектура компьютера будущего поколения будет  содержать два основных блока. Один из них - это традиционный компьютер, но теперь он лишен связи с пользователем. Эту связь осуществляет блок так называемый интеллектуальный интерфейс. Эго задача - понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу компьютера.

    Будет также решаться проблема децентрализации  вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся  на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещенных на одном кристалле  полупроводника. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Устройства  ввода информации: клавиатура и манипуляторы 

Клавиатура 

     Клавиатура  является основным устройством ввода  информации в компьютер. В техническом  аспекте компьютерная клавиатура представляет совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши  и замыкающих тем или иным образом  определенную электрическую цепь. В  настоящее время распространены два типа клавиатур:

·        с механическими переключателями;

·        с мембранными переключателями.

     В первом случае датчик представляет традиционный механизм с контактами с драгоценного металла, а во втором - тонкие посеребренные листки пластика, между которыми с небольшим воздушным зазором находится, например, проводящая жидкость. Неудивительно, что менее дорогие клавиатуры с мембранными переключателями получили большее распространение. Но и их клавиши рассчитаны на несколько миллионов нажатий.

     Внутри  корпуса клавиатуры, помимо датчиков клавиш, расположены электронные  схемы дешифрации. Контроллер клавиатуры, с помощью которого организуется взаимодействие клавиатуры с другими  узлами компьютера, расположен непосредственно  на системной плате (за исключением  старых моделей компьютеров XT и AT 286, у которых контроллер выполнялся в виде отдельной микросхемы). Основной принцип работы клавиатуры с контроллером заключается в сканировании переключателей клавиш. Замыканию и размыканию любого из этих переключателей (т.е. нажатию  или отпусканию любой из 101 или 104 клавиш) соответствует уникальный цифровой код - скан-код размером один байт.

     Привлекательность той или иной клавиатуры в основном зависит от расположения клавиш, тактильных ощущений и усилия при нажатии  клавиши. Независимо от используемой технологии сила, требуемая для нажатия клавиши, составляет около 2…5 Н, а рабочий ход - около 4 мм.

     Наиболее  распространенным расположением клавиш (раскладкой клавиатуры) является QWERTY (ЙЦУКЕН). Есть около 60 клавиш с буквами, цифрами, знаками пунктуации и другими  символами, и еще около 40 клавиш, предназначенных для управления компьютером и исполнения программ.

     Выделяют  следующие основные группы клавиш:

     функциональные  клавиши – [F1] – [F12]. За каждой из них  в каждой конкретной задаче может  быть закреплена своя функция, отличная от функции этой клавиши в других задачах.

     символьная  клавиатура – для ввода символов (верхний и нижний регистры) и  пробела.

     управляющие клавиши – нажатие которых  изменяет значение других клавиш. [Shift] – перевод регистров. [CapsLock] –  фиксирование верхнего регистра. [Ctrl], [Alt] – в различных комбинациях  с другими клавишами изменяют их значение (регистр, язык). [Esc] – обычно используется для выхода из текущего режима работы компьютера. [Tab] – передвигает  курсор на шаг табуляции или для  других функций. [Backspace] – стирает  последний набранный символ. [Enter] – указывает, что закончен ввод данной строки, и набранные данные поступают  для обработки в компьютер.

     цифровая  клавиатура – может находиться в  одном из 2-х режимов (переключается  клавишей [NumLock]): режиме ввода цифр и  режиме управления курсором.

     специальные и дополнительные клавиши – [PageUp], [PageDown] – постраничный просмотр. Клавиши  управления курсором – для изменения  положения курсора на экране. [Pause] –пауза. [ScrollLock] – режим прокрутки  экрана. [PrintScreen] – в комбинации с  клавишей [Shift] является командой печати копии экранного изображения  на принтере. [Del] – удаление символа  над курсором. [Ins] – режимы вставки  и замены.

     На  некоторых современных клавиатурах  есть специальные клавиши, служащие для выполнения условий стандартов энергосбережения (Sleep — «спящий  режим» и др.), а также функциональная клавиша «Fn/Key+», позволяющая использовать функциональные клавиши F1…F12 в среде  мультимедиа-программ. В последнее  время стали появляться клавиатуры, которые наряду с мультимедиа-клавишами  имеют и клавиши быстрого управления в среде Интернет-приложений. Улучшается также и дизайн оформления клавиатур.

     Продублированы  клавиши управления курсором, а также  клавиши Ctrl, Alt, Shift.

     При нажатии на клавишу в системный  блок ПК поступает сигнал, указывающий, какая клавиша нажата. Этот сигнал преобразуется в двоичный код, который  поступает в память ПК. Из памяти извлекаются команды, создающие  на экране дисплея изображение символа, соответствующего этому двоичному  коду по таблице ASCII.

     Полезные  комбинации клавиш:

     [Shift]–[PrintScreen] – печать копии экрана на  принтер; 

     [Ctrl]–[NumLock], [Ctrl]–[S] – приостановка выполнения  программы;

     [Ctrl]–[Break], [Ctrl]–[C] – прерывание выполнения  программы;

     [Ctrl]–[Alt]–[Del] - мягкая перезагрузка компьютера.

     Обычно  вводимая с клавиатуры информация отображается на экране монитора. Место ввода  информации на экране помечается специальным  значком, который называется курсор. Вид курсора может быть различным, чаще всего это черточка или прямоугольник, возможно, мигающие.

     У клавиатуры есть свой аппаратный порт. Ей выделено свое "персональное" прерывание процессора. Поэтому клавиатуру очень просто подключить - достаточно лишь присоединить разъем.  
 
 

Манипуляторы 

     Вторым  после клавиатуры, но не менее важным инструментом управления компьютером  и ввода информации, несомненно, является кнопочный манипулятор  «мышь». Желание исключить непроизводительное частое повторное нажатие некоторых  клавиш, особенно при управлении в  среде многих программ, возникло у  разработчиков аппаратного обеспечения  сразу после начала массового  распространения персональных компьютеров. Прообраз «мыши» был разработан американцем  Д. Энгельбартом еще в 60-е годы XX века. Однако свое реальное воплощение (в  существенно упрощенном виде) манипулятор  получил лишь в 1980‑е гг. в персональных компьютерах  Xerox, Apple, позже IBM.

     Мышь - это устройство, предназначенное  для обеспечения удобства работы с современным программным обеспечением. Суть управления программами зачастую сводится на совмещении курсора «мыши» на экране с соответствующими командными кнопками на экране и нажатию одной  из двух кнопок (чаще достаточно даже одной) «мыши». Понятно, что движения корпуса  «мыши» соответствуют движениям  курсора «мыши» на экране, что создает  иллюзию «продолжения руки на экране»  и обеспечивает простому управления и легкость освоения компьютера.

     Мышь  представляет собой электронно-механическое устройство, с помощью которого осуществляется дистанционное управление курсором на экране монитора. Внутри мыши помещен  обрезиненный шарик. При движении мыши по гладкой поверхности шарик  вращается. Его вращение передается двум валикам, оси которых перпендикулярны  между собой. На валиках установлены  диски с прорезами. С одной  стороны от диска стоит небольшой  источник света (светодиод), а с другой стороны - приемник света (фототранзистор). При вращении дисков луч света, идущий от светодиода к фототранзистору, прерывается, в результате чего на фототранзисторе  возникают импульсы (сигналы). Эти  сигналы по проводам передаются в  компьютер, где и обрабатываются.

     Компьютерная  мышь продолжает развиваться: появились  оптические (не имеющие шарика, соответственно - не загрязняющиеся) и беспроводные мыши (через инфракрасные порты дистанционного управления), водонепроницаемые мыши и многие другие интересные разработки.

     Мышь  и трекбол до сих пор являются самым распространенными устройствами управления. Трэкбол в основном применяется  в портативных компьютерах (ноутбуках), где применение традиционной «мыши» затруднено.

     Трэкбол - это как бы перевернутая «мышь», корпус которой вмонтирован в  корпус самого компьютера или у которой  шарик вынесен наверх, а несколько  увеличенный шарик вращается  на месте. Трэкбол имеет такие  же кнопки, что и «мышь».

Индустрия портативных компьютеров (ноутбуков) идет вперёд семимиляными шагами и  на смену громоздких трэкболов пришли так называемые тачпэды - своеобразные небольшие чувствительные площадки, по которой следует водить …пальцем. Однако такие устройства требуют  определенных навыков.

     Мировая компьютерная индустрия ведет постоянные поиски в совершенствовании устройств  ввода. В декабре 2002 г. японская компания Mevael представила компьютерную мышь Keiboard необычной конструкции, которую  следовало бы назвать как «мышь-клавиатура». Она представляет собой устройство, выполненное в виде пульта дистанционного управления или мобильного телефона. Благодаря необычной форме, на «мыши» имеется полный набор клавиш, как  на мобильном телефоне, что дает возможность набирать небольшие  тексты одной рукой. По мнению разработчика, такая мышь должна понравиться любителям  компьютерных игр. Кроме того, с ее помощью удобно управлять различными, в том числе, и мультимедийными  приложениями.

     Помимо  десяти клавиш для ввода текста, на мыши имеются клавиши пробела, Backspace, Del, Esc, Tab и Enter. Устройство обладает всеми функциями обычной мыши и имеет клавишу прокрутки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Технология  OLE обмена информацией между приложениями в среде MS Windows.

     OLE-технологии - технологии связывания и внедрения  в одну программную среду объектов  иной программной среды, например  внедрение фрагментов базы данных  в документ текстового редактора  с целью дальнейшего их применения  и обработки.