Есептеуіш техниканың даму тарихы
Есептеуіш
техниканың даму тарихы Ең алғашқы пайда
болған есептеу құралы есепшот болып
табылады. Кейбір деректерге сүйенсек,есепшоттың
жасы 2000-5000 жылдар шамасында, ал пайда
болған жері ертедегі Қытай немесе ертедегі
Египет, тіпті ежелгі Греция болуы да мүмкін.
Бұл санау құралын гректер мен Батыс-Еуропалықтар
«абак» деп, қытайлықтар «суан-пан», жапондықтар
«серобян» деп атаған. Бұл құралмен есептеулер
оның шұңғыл тақтада орналасқан тастарын
жылжыту арқылы жүргізілген. Тастар піл
сүйегінен, түрлі түсті шынылардан, қоладан
жасалды. Осындай есепшоттар қайта өркендеу
дәуіріне дейін пайдаланылып келді. Оның
жетілдірілген түрі осы күнге дейін қолданылып
келеді. XVII ғасырдың басында шотландиялық
математик Джон Непер логарифм түсінігін
енгізді және логарифм кестесін жариялады.
Ал 1761 жылы ағылшын Д.Робертсон жүгіртпесі
бар навигациялық есептеулер жүргізуге
арналған логарифм сызғышын жасады. Мұндай
құрал жасау идеясын 1660 жылдары Исаак
Ньютон ұсынған болатын. Соңғы кезге дейін
логарифм сызғыштары инженерлердің бірден-бір
есептеуіш құралы болып келді, бірақ өткен
ғасырдың екінші жартысында пайда болған
электронды калькуляторлар оларды қолданудан
ығыстырды. 1642 жылы француз математигі
Блез Паскаль он тоғыз жасында дүние жүзінде
бірінші рет қосу машинасы деген атпен
белгілі, жетектер мен дөңгелектерден
тұратын механикалық есептеу машинасын
құрастырды. Паскальдың машинасында көпорынды
сандарды қосу мүмкін болды.
1694 жылы атақты неміс математигі Лейбниц
Паскальдың идеясын дамытып, өзінің механикалық
есептеу машинасын – арифмометрдіқұрастырды.
Дөңгелектің орнына мұнда цифрлар жазылған
цилиндр қолданылды. Бұл құрал күрделі
қосу мен алу есептеулерін жүргізумен
қатар, сандарды бөлу, көбейту, тіпті квадрат
түбірін табу амалдарын да орындайтын
болды. Кейін арифмометр бірнеше рет жетілдірілді
Бұл бағытта орыс өнертапқыштары П.Л.Чебышев
пен В.Т.Однер көп еңбек етті. Арифмометр
қазіргі қолданыста жүрген калькуляторлардың
негізін салды. Арифмометр мен қарапайым
калькулятор есептеу жұмыстарын механикаландыру
құралдарының қызметін атқарады, бұларда
есептеуде адамның өзі әрекеттер тізбегін
анықтап басқарады. Есептеуіш техникалардың
қарқындап дамуы XIX ғасырдан басталды.
Есептеуіш техниканың дамуындағы келесі
қадам алдын ала жасалған программа бойынша
адамның қатысуынсыз есептеулерді орындайтын
құрылғылар жасау болды. Алғашқы программалық
басқарылатын есептеу машинасын құрастыру
идеясын 1821 жылы ағылшын математигі Чарльз
Беббидж өзінің аналитикалық
машинасында ұсынған болатын. Беббидждің
аналитикалық машинасы – ақпаратты өңдеп
қана қоймай, оны жадында сақтап, адамның
тікелей араласуынсыз алдын-ала жазылған
программамен жұмыс істейтін алғашқы
әмбебап құрылғы болатын. Бұл машинада
қазіргі компьютерлерде бар барлық негізгі
құраушылар: бастапқы сандар мен аралық
нәтижелерді сақтауға арналған жад, жадтан
алынған сандармен амалдар орындайтын
арифметикалық құрылғы, берілген программа
бойынша есептеу барысын қадағалап отыратын
басқару құрылғысы, деректерді енгізу
мен оларды басып шығару құрылғылары болды.
Басқару программасы перфокарта деп аталған
қатырма қағаздардағы тесіктердің көмегімен
кодталды. Бэббидждің идеясы өз уақытынан
озық еді. Оның машинасы өте күрделі құрылғы
болғандықтан, ол кездегі техникалық мүмкіндік
мұны жүзеге асыра алмады. Беббидждің
машинасы 1860 жылдары ғана құрастырылып
іске қосылған болатын. Осы машинаға қажетті
программаны 1846 жылы ағылшынның әйгілі
ақыны Джордж Байронның қызы Ада Лавлейс
жазды. Сондықтан Ада Лавлейсті алғашқы
программалаушы десе де болады. ХХ ғасырда электронды-есептеуіш
машиналардың (ЭЕМ) пайда болуына байланысты
есептеуіш техника бұрын болмаған жылдамдықпен
қарыштап дамып, айналдырған 50 жылдың
ішінде күрделі өзгерістерге ұшырады.
Сондықтан электронды-есептеуіш машиналардың
даму кезеңін белгілі бір кезеңдерге бөлу
қалыптасқан. І кезең (1945-1955 жылдар) ХХ
ғасырдың бірінші жартысы радиотехниканың
қарыштап дамыған кезеңі болатын. Сол
кездегі радиоқабылдағыштар электронды-
Қазіргі дербес компьютерлер дисплей,
жүйелік блок, пернетақта секілді көптеген
құрылғылардын тұрады және алғашқы пайда
болған дербес компьютерлерге мүлдем
ұқсамайды десе де болады. Қазіргі дербес
компьютерлердің жұмыс істеу жылдамдығы
да осыдан отыз жыл бұрынғы компьютерлермен
салыстырғанда мыңдаған есе артты. Егер
1977 жылы пайда болған Apple-2 компьютеріндегі
микропроцессордың тактілік жиілігі 1
МГц болса (1 МГц – секундына 1 миллион
операция орындайды деген сөз) қазіргі
компьютерлерде қолданылатын Pentium-4 микропроцессорларының
тактілік жиілігі 3,4 ГГц-ке дейін жетеді.
Қазіргі компьютерлердің программалық
жабдықтамалары қолданушыларға программалау
тілдерін білмей-ақ олармен (компьютерлермен)
жеңіл қарым-қатынас жасауға мүмкіндік
береді. Бұны Windows, Macintosh OS секілді танымал
операциялық жүйелердің пайда болуымен
байланыстыруға болады. Қазір әлемде дербес
компьютерлердің жылына миллиондаған
данасы сатылады. V-кезең V кезеңнің ЭЕМ-дері
деп жақын болашақта пайда болатын компьютерлерді
айтуға болады. Ғалымдар болашақтың компьютерлері
бүгінгі компьютерлермен салыстырғанда
әлдеқайда қуатты, қолданыста ыңғайлы
және интеллектуалдық қабілеті өте жоғары
болады деп болжамдайды. Бұл компьютерлерге
барлық мәліметті қазіргідей пернетақтамен
емес, дауыстап командалар беру арқылы
енгізіп, олардың адам секілді машиналық
«көру», «есту», «иіс сезу» қабілеті болады
деп болжамдалуда.
Компью́тер (ағылш. computer — «есептегіш»), ЭЕМ (электрондық есептеуіш машина) — есептеулерді жүргізуге, және ақпаратты алдын ала белгіленген алгоритм бойынша қабылдау, қайта өңдеу, сақтау және нәтиже шығару үшін арналған машина. Компьютер дәуірінің бастапқы кезеңдерінде компьютердің негізгі қызметі — есептеу деп саналатын. Қазіргі кезде олардың негізгі қызметі — басқару болып табылады.
Негізгі принциптері:
Өзінің алдына қойылған тапсырманы орындау
үшін компьютер механикалық
Компьютер архитектурасы алға қойылған мәселені, зерттеліп отырған физикалық құбылысты максималды айқын көрсетіп, модельдеуге мүмкіндік береді. Мысалы, электрондық ағындар бөгеттер салу кезіндегі су ағынының үлгісі ретінде қолданылуы мүмкін. Осылай құрастырылған аналогтық компьютерлер ХХ ғасырдың 60-жылдары көп болғанымен, қазір сирек кездеседі.
Қазіргі заманғы компьютерлердің
басым бөлігінде алға қойылған мәселе
әуелі математикалық
Бірақ, компьютерлер кез-келген математикалық есепті шеше алмайды. Компьютер шеше алмайтын есептерді ағылшын математигі Алан Тьюринг сипаттаған болатын.
Орындалған есеп нәтижесі пайдаланушыға әр түрлі енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен көрсетіледі, мысалы, лампалық индикаторлар, мониторлар, принтерлер және т.б.
Компьютер — жай ғана машина, ол өзі көрсетіп тұрған сөздерді «түсінбейді» және өз бетінше «ойламайды». Компьютер тек қана бағдарламада көрсетілген сызықтар мен түстерді енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен механикалық түрде көрсетеді. Адам миы экрандағы көріністі қабылдап, оған белгілі бір мән береді.
| Мазмұны
[жасыр]
|
[өңдеу]Компьютер атауы
Компьютер атауы (имя компьютера; computer name) — есептеу желісінде компьютерді (есептеу машинасын) шатастырмай табуға мүмкіндік бе-ретін, үзындығы 15 латын символынан аспайтын бірегей (өте сирек кездесетін) атау. Ол басқа есептеу машинасының немесе есептеу машиналары бірлестігінің атауларымен дөл келмеуі керек және оның құрамында бос орын болмауы тиісті.
[өңдеу]Компьютер буындары
Компьютер буындары (поколения
эвм) — сәулеті мен элементтік
негізінің түрлері бойынша
[өңдеу]Этимология
Компьютер сөзі ағылшын
тілінің ағылш. to compute, ағылш. computer сөзде
Компьютер сөзінің анықтамасы алғаш рет 1897 жылы ағылшындық Оксфорд сөздігінде пайда болған болатын. Бұл сөздікте компьютер механикалық есептеуіш құрылғы ретінде көрсетілген. 1946 жылы бұл сөздікте цирлық компьютер, аналогтық есептеуіш машинасы және электронды компьютер түсініктерінің мағынасы ажыратылып көрсетілдді. Компьютер буындары Қазақ тіліндегі рефераттар - Информатика Печать PDF
ЭЕМ буындары
Шыққан компьютерлер буынға бөлінеді. Қазір компью-терлердің алты буыны белгілі деп айтуға болады. Жалпы, компьютерді буынға бөлу шарты, ол негізінен компьютер-лердің элеменнтер базасының өзгеруіне, өзінің құрамына кіретін құрылғылардың түрлері мен қасиеттерінің өзгеруі-не және компьютерлер арқылы шығарылатын есептердің жаңа (сандық емес) топтарының пайда болуына тәуелді.
Компьютердің бірінші буыны – 1959 жылға шейін шыға-рылған электронды дампалық машиналар, жылдамдықта-ры ондаған мың а/с., разрядтылығы 31 – 34 бит, жедел жа-дыларының көлемі 1 – 4 кб, амалдардың жұмыс ырғағы қатал тізбекті, яғни, келесі орындалатын амал ағымдағы амалдың орындалуы толық біткеннен соң ғана басталады, енгізу/шығару амалдары орындалып тұрғанда орталық процессор тоқтап тұрады. Программа негізінен машина-лық тілде қолмен жазылып орындалады. Жұмыс істеу ре-жімі ашық болды, яғпи, әрбір программалаушы басқару тетігінде өзі отырып программасын енгізіп жұмыс істетті. Негізінен сандық шамалармен байланысты есептер шыға-рылады, символдық шамаларды пайдалану жоқ болды. Стандартты программалар жасала бастады.
Компьютердің екінші буыны – 1968 жылға шейін шыға-рылған транзисторлық компьютерлер, жылдамдықтары жүздеген мың а/с., разрядтылығы 31 – 48 бит, жедел жа-дыларының көлемі - 8 – 128 кб. Процессордың жұмысын үзу және оны өңдеу жүйесі пайда болды (ол негізінен енгізу/шығару амалдарын орындау кезінде іске қосыла-ды). Алгоритмдік тілдерден машиналық тілге автоматты аударатын программалар – трансляторлар шықты, яғни, программа құру үшін деңгейлері жоғары программалау тілдері (Fortran. Algol. Cobol және басқалар) қолданылды, стандартты программалардың қоры үлкейді. Жабық жұ-мыс істеу режімі қолданылды, яғни, программалаушы ті-келей машинамен жұмыс істемейтін болды, ол өзінің жо-ғары деңгейдегі программалау тілінде жазылған програм-масын ары қарай машинадан өткізетін қызмет көрсететін топқа тапсырды. Программалардың жұмыс істеуін бақы-лау және басқару үшін алғашқы мониторлық жүйелер пайда болды. Олардың өзінің тапсырмаларды басқару тіл-дері болған. Индексті арифметиканың шығуы, тікелей емес адрестеуді және динамикалық жадыны қолдану, сим-волдық шамалармен жұмыс істеу мүмкіншілігінің пайда болуы осы буынның құрылымдық ерекшклігін айқында-ды.
Компьютердің үшінші буыны – 1970 жылдан бастап ин-тегралды микросхемалар арқылы жасалынған компьютер-лер мен компьютерлер кешені, жылдамдықтары миллион-даған а/с., разрядтылығы 32 – 64 бит, жедел жадыларының көлемі 64 – 1024 кб. Дамыған үзу жүйесі бар, енгізу/шыға-ру амалдарының орындалуы орталық процессордың жұ-мысымен параллель жүргізетін қосымша процессорлар (арналар) қолданылады. Бұрын программалар атқаратын көп жұмыстар, соның ішінде үзуді ұйымдастырумен өңде-тулер аппарат арқылы жүзеге асатын болды. Компьютер-лердің сыртқы ортаны қабылдай және оған әсер ете ала-тын сенсорлық қондырымдары пайда бола бастады. Осы-лар компьютерді алдын ала енгізілген деректерді детер-минді (бірмәнді) өңдейтін құрылғыдан сыртқы ортада туа-тын жағдайға қарай жұмыс істей алатын зерделі құрылғы-ларға айналдырылды. Жедел жадыны қорғау және дина-микалық бөлу іске асты. Көптеген жоғары деңгейлі, со-лардың ішінде символдық есептерге (SNOBOL. LISP. REFAL сияқтылар) және логикалық есептерге (Prolog. Miranda сияқтылар) бағытталған программалау тілдері қолданылды, символдық есептер мен логикалық есептер үлесі көбейді. Программалардың жұмысын бастан аяқ басқаратын (сыртқы және ішкі ортадағы жағдайларға мақ-сатты жауап бере алатын) дамыған операциялық жүйелер жұмыс істеді. Осы буынның негізгі ерекшелік программа-лары төменнен жоғары қарай ұйқас болатындай мүмкін-шіліктеріөспелі компьютерлердің бірнеше модельднрінен тұратын машиналар кешенінің пайда болуы (мысалы, со-циялистік елдерде ЕС ЭВМ 1020 – 1050, ал АҚШ – та IBM 360 – 370 сияқты компьютерлердің бірыңғай жүйелері). Бұл компьютерлер арқылы жедел жадыны немесе сыртқы құрылғылардың өрісін ортақ етуге болатын есептеу жүйе-лерін жасауға мүмкіншілік туды. Бір уақытты бірнеше программа істей алатындай етіп орталық процессордың уақытын бөлшектейтін мультипрограмдық режім іске асырылды. Сонымен қатар, нақты уақыт масштабында жұ-мыс істей алатын программалар пайда бола бастады. Олар технологиялық процесстерді, ұшатын аппараттардың жә-не басқа күрделі құрылғылардың жұмыстарын басқаруға мүмкіндік берді.
Компьютердің төртінші буыны – 1975 жылдан бастап үлкен немесе өте үлкен интегралды микросхемалар арқы-лы жасалынған көппроцессорлы суперкомпьютерлер мен микрокомпьютерлер (кейін оларды дербес компьютерлер деп атап кетті). Суперкомпьютерлердің жылдамдықтары жүз миллионға шейін (мысалы, Cray – 1 суперкомпьютері-нің жылдамдығы 100 млн а/с). Жалпы осы буындағы ком-пьютерлер арқылы байланыс әдістері одан әрі дамып теле-фон, телеграф желілеріне қосылып компьютерлік глобаль-ді(мысалы Интернет), корпоративтік және локальді желі-лер құрылды, өте үлкен деректер архиві жиналды, дерек-тердің визуалды (бейнелік) түрдегі берілуі және өңделуі дамыды, нақты уақыт масштабында жұмыс істей алатын жүйелер кеңінен жүзеге асты. Компьютердің бесінші буыны – 1980 жылы Жапония жа-риялаған 5 жылдық жобадан басталады, онда компьютер-лік тілдің машиналық тілі ретінде логикалық программа-лау тілі PROLOG – ты аппаратты түрде жүзеге асырып, жасанды зерде (интеллект) жүйесін құру көзделді. Бұл жоба нәтижелі аяқталды, қазір өзінің жасанды зердесі бар, яғни, белгілі есептің берілгені бойынша оның шешуін та-батын тұжырымдарды жасап және оны дәлелдей алатын, белгілі тақырыпқа өлең немесе музыка шығара алатын жә-не т.с.с интеллектуалды жұмыстарды өздігінен жасай ала-тын компьютерлер бар. Бірақ олар кең тарамаған, себебі олардың бағасы өте қымбат және олармен жұмыс істеу аса біліктілікті талап етеді. Компьютердің алтыншы буыны - өткен ғасырдың 90 – шы жылдарының ортасынан бастап қолға алына бастады. Ол жасанды нейрон желісіне, көпмәнді логика және кванттық есептеу теориясына негізделіп жасалынады. Бұл компьютерлердің дамыған жасанды зердесі болады: олардың өзін - өзі оқытатын қабілеті және өздігінен кейбір мәселені түсініп (образды танып), жобалап, оны шешу не-месе жүзеге асыру үшін керекті программаны немесе құ-рылғыны құрастыра алатын мүмкіншілігі болады. Біздің елдегі кең қолданыстағылар - 4-ші буынға жататын дербес компьютерлер. Сондықтан біз оларды жетік қарастырамыз.
[өңдеу]Тарих
Есептеуіш техника тарихын қараңыз
[өңдеу]Нөлдік буын
- б.э.д. 3000 жыл — Ежелгі Вавилонда алғашқы есептегіштер — абак пайда болды.
- б.э.д. 500 жыл — Қытайда абактың «жаңа» нұсқасы пайда болды.
- 1492 жыл — Леонардо да Винчи өзінің бір күнделігінде он тісті сақиналары бар 13-разрядты есептегіш құрылғының сызбасын көрсеткен. Бұл сызбалар негізінде жұмыс жасайтын құрылғы ХХ ғасырда ғана жасалғанымен Леонардо да Винчи жобасының дұрыстығы расталды.
- 1623 жыл — Вильгельм Шиккард, Тюбинген университетінің профессорі, тісті сақиналар неізінде алты разрядты ондық сандарды қосып және азайта алатын құрылғы жасап шығарды. 1960 жылы профессордың сызбасы бойынша қайта жасалып, дұрыс жұмыс жасайтындығын көрсетті.
- 1630 жыл — Ричард Деламейн шеңберлік логарифмдік сызғыш жасады.
- 1642 жыл — Блез Паскаль «Паскалин» — алғашқы нақты жүзеге асырылған және кең танылған цифрлық есептеуіш құрылғыны ұсынды. Құрылғы прототипі бес разрядты ондық сандарды қосып және азайта алатын еді. Паскаль бұндай есептегіштердің оннан астамын жасады, соңғы үлгілері сегіз разрядты сандармен де жұмыс жасай алатын еді.
- 1673 жыл —
көрнекті неміс философы және математигі
Готфрид Вильгельм Лейбниц механикалық калькулятор жасады
, ол екілік санау жүйесінің көмегімен көбейту, бөлу, қосу және азайтуды орындай алатын еді. - Осы кездер шамасында Исаак Ньютон математикалық анализ негіздерін қалады.
- 1723 жыл — неміс математигі және астрономы Христиан Людвиг Герстен, Лейбниц жұмыстарының негізінде арифметикалық машина жасады. Машина сандарды көбейту кезінде бүтін бөлігін және тізбектелген қосу амалдарының санын есептей алатын еді. Сонымен қатар бұл машина енгізілген мәліметтерді енгізудің дұрыстығын тексере алатын еді.
- 1786 жыл — неміс әскери инженері Иоганн Мюллер «айырмалық машина» идеясын ұсынды — бұл машина айырмалық әдіспен есептелетін логарифмдерді табуляциялай алатын еді. Лейбництің тісті доңғалақтары негізінде жасалған бұл машина біршама кішкентай (биіктігі 13 см, диаметрі 30 см) болғанымен, 14-разрядты сандармен негізгі төрт арифметикалық амалды орындай алатын еді.
- 1801 жыл — Жозеф Мария Жаккард бағдарлама арқылы басқарылатын тігін станогын құрды, оның жұмысы перфокарталар жиыны көмегімен көрсетілетін еді.[1]
- 1820 жыл — француз Тома де Кальмар арифмометрлерді алғаш рет өндірістік жағдайда шығарды.
- 1822 жыл — ағылшын математигі Чарльз Бэббидж айырмалық машинаны (математикалық кестелерді автоматты түрде құруға арналған арифмометр) ойлап тапты, бірақ іс жүзінде жасап көрсете алмады.
- 1855 жыл — Стокгольм қаласында ағайынды Георг және Эдвард Шутц Чарльз Бэббидж жұмыстарының негізінде алғашқы айырмалық машина жасады.
- 1876 жыл — орыс математигі П.Л.Чебышев ондықтарды үзіліссіз тасымалдайтын қосқыш аппарат құрды. Бұл ғалым 1881 жылы осы машинаға көбейту және бөлуге арнап қосымша бөліктер жасады.
- 1884—1887 жж — Герман Холлерит электрлік табуляциялық жүйе (Холлерит табуляторын) жасап шығарды, бұл жүйе 1890 және 1900 жылдары АҚШ-тағы, 1897 жылы Ресейдегі халық санағында қолданылды.
- 1912 жыл — орыс ғалымы А.Н.Крылов жобасы бойынша қарапайым дифференциалдық теңдеулерді интеграциялауға арналған машина жасалды.
- 1927 жыл — Массачусетс технологиялық университетінде аналогтық компьютер жасап шығарылды.
- 1938 жыл — неміс инженері Конрад Цузе өзінің алғашқы есептеуіш машинасын жасап, оған Z1 деген ат берді (Оның соавторы ретінде Гельмут Шрейердің есімі де аталады). Бұл толықтай механикалық, бағдарламаланатын цифрлық машина еді. Бұл үлгі іс жүзінде қолданылмады. Оның қалпына келтірілген нұсқасы Берлиндегі неміс техникалық мұражайында сақталған. Осы жылы Цузе Z2 машинасын жасауға кірісіп кетті.
- 1941 жыл — Конрад Цузе Z3 машинасын жасады. Бұл машина қазіргі заманғы компьютердің барлық қасиеттерін ие болатын.
- 1942 жыл — Айова штатының университетінде Джон Атанасов және оның аспиранты Клиффорд Берри АҚШ-тағы алғашқы электрондық цифрлық компьютерді жасап бастады. Бұл машина толықтай аяқталмағанымен (Атанасов әскерге кетті), тарихшылардың айтуына қарағанда, американ ғалымы Джон Мочлидің екі жылдан кейін Эниак ЭЕМ-ін жасап шығаруыны көп әсерін тигізді.
- 1943 жылдың басында алғашқы американдық есептеуіш машина — Марк I жасалды. Бұл машина АҚШ әскери-әуе күштерінің күрделі баллистикалық есептерін шығаруға арналған еді.
- 1943 жылдың соңында арнайы мақсаттарда қолданылатын ағылшын есептеуіш машинасы — Колосс жасалды. Машина фашисттік Германияның құпия кодтарын шешумен айналысты.
- 1944 жылы Конрад Цузе Z4 компьютерін жасап шығарды.
- 1946 жылы алғашқы әмбебап электронды цифрлық есептеуіш машина — Эниак жасап шығарылды.
- Кеңес Одағында алғашқы электрондық есептеуіш машинасы Киевте Сергей Алексеевич Лебедевтің басшылығымен 1950 жылы жасалды.
[өңдеу]Компьютер зияны
Толық мақаласы: Компьютер зияны
Компьютер – ақпараттық процестерді жүзеге асыратын негізгі ақпараттық құрылғы, ал ақпараттық процестер дегеніміз ақпаратты алу, есту, көру, өңдеу, тарту болып табылады. Осы компьютердің пайдасы өте көп.
Мысал келтіретін болсақ: әр пәнен жазылатын рефераттардың көрнекі әрі таза, әдемі жазылуын мұғалімдер талап етеді. Қолмен жай сиямен және компьютерде терілген жұмыстарды салыстырайықшы. Екеуінің айырмашылығы жер мен көктей. Осы жазылған рефераттың бірнеше көшірмесі керек дейік. Оны ашып принтермен көшірмесін жасаған әлде қайда аз уақыт жұмсалады. Сөзімді қорытындылап келіп «Компьютер – уақыт талабы» біз уақытымызды ұтымды пайдаланамыз.
Компьютер зияны туралы мақалалар өткен ғасырдың сексенінші жылдарынан бастап жарық көрген.Әсіресе, ондағы алуан түрлі ойындар жеткіншек балалар мен бүлдіршіндердің денсаулығына, жүйке жүйесіне зақым келтіретінін сол кезден-ақ ғылыми негізде дәлелденген.
Сонымен компьютердің адам ағзасына залалын тигізетін факторлары мынандай:
- Көздің көру қабілетін төмендетеді;
- Омыртқалардың қисаюына әкеледі;
- Жүйкеге салмақ түсіреді;
- Шаршағыштық, әлсіздік басады.
Бұған қоса және жағымсыздықтары бала күнгі құмарпаздықтар секілді еркінен тыс компьютерге тәуелді болып "байланады".Мінезі күрт өзгереді, айналасына немқұрайлы қарауды әдетке айналдырады. Басқа ойындарға, ақыл-ойды дамытатын қызықты тақырыптарға талпынысы болмайды. Баланың көңіл-күйіне де әсер етеді, яғни көңілді, сергек жүргеннен гөрі көбінесе ашулы, күш көрсетуге бейім тұрады. Сонымен бірге балада тек өзіне ғана мәлім "жабық әлем" қалыптасады. Тек компьютермен шектелетіндіктен мұндай бала ерте ме, кеш пе әйтеуір қатарластарымен тілдесе алмайтын халге жетеді. Тіпті,бұған дейін достасып жүрген жолдастарын жоғалтады...
[өңдеу]Компьютер техникасының экспоненциалды дамуы
Егер есептеуіш құрылғылардың 1900 жылдан бастап даму тарихына көз жүгіртетін болсақ, машиналардың жұмыс өнімділігі әрбір 18-24 айда екі есеге өсіп отырғанын байқаймыз. Бұл ерекшелікті алғаш рет 1965 жылы «Intel» компаниясының басшыларының бірі Гордон Е. Мур сипаттаған болатын. Компьютерлер көлеміні кішірею процессі де осындай жылдамдықпен жүріп келеді. Алғашқы электрондық есептеуіш машиналар көптеген тонна салмағы бар, бірнеше бөлмеде орналасқан үлкен құрылғылар болатын. Олардың қымбат екені сонша, оларды тек үкіметтер мен үлкен зерттеу ұйымдары ғана пайдалана алатын еді. Олармен салыстырғанда, қазіргі заманғы компьютерлер біршама қуатты, кішкентай және арзан болып табылады. Компью́тер (ағылшынша: computer — «есептегіш»), ЭЕМ (электрондық есептеуіш машина) — есептеулерді жүргізуге, және ақпаратты алдын ала белгіленген алгоритм бойынша қабылдау, қайта өңдеу, сақтау және нәтиже шығару үшін арналған машина. Компьютер дәуірінің бастапқы кезеңдерінде компьютердің негізгі қызметі — есептеу деп саналатын. Қазіргі кезде олардың негізгі қызметі — басқару болып табылады.
Негізгі принциптері:
Өзінің алдына қойылған тапсырманы орындау
үшін компьютер механикалық
Компьютер архитектурасы алға қойылған мәселені, зерттеліп отырған физикалық құбылысты максималды айқын көрсетіп, модельдеуге мүмкіндік береді. Мысалы, электрондық ағындар бөгеттер салу кезіндегі су ағынының үлгісі ретінде қолданылуы мүмкін. Осылай құрастырылған аналогтық компьютерлер ХХ ғасырдың 60-жылдары көп болғанымен, қазір сирек кездеседі.
Қазіргі заманғы
компьютерлердің басым
Бірақ, компьютерлер кез-келген математикалық есепті шеше алмайды. Компьютер шеше алмайтын есептерді ағылшын математигі Алан Тьюринг сипаттаған болатын.
Орындалған есеп нәтижесі пайдаланушыға әр түрлі енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен көрсетіледі, мысалы, лампалық индикаторлар, мониторлар, принтерлер және т.б.
Компьютер — жай ғана машина, ол өзі көрсетіп тұрған сөздерді «түсінбейді» және өз бетінше «ойламайды». Компьютер тек қана бағдарламада көрсетілген сызықтар мен түстерді енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен механикалық түрде көрсетеді. Адам миы экрандағы көріністі қабылдап, оған белгілі бір мән береді.б.э.д. 3000 жыл — Ежелгі Вавилонда алғашқы есептегіштер — абак пайда болды. б.э.д. 500 жыл — Қытайда абактың «жаңа» нұсқасы пайда болды. 1492 жыл — Леонардо да Винчи өзінің бір күнделігінде он тісті сақиналары бар 13-разрядты есептегіш құрылғының сызбасын көрсеткен. Бұл сызбалар негізінде жұмыс жасайтын құрылғы ХХ ғасырда ғана жасалғанымен Леонардо да Винчи жобасының дұрыстығы расталды. 1623 жыл — Вильгельм Шиккард, Тюбинген университетінің профессорі, тісті сақиналар неізінде алты разрядты ондық сандарды қосып және азайта алатын құрылғы жасап шығарды. 1960 жылы профессордың сызбасы бойынша қайта жасалып, дұрыс жұмыс жасайтындығын көрсетті. 1630 жыл — Ричард Деламейн шеңберлік логарифмдік сызғыш жасады. 1642 жыл — Блез Паскаль «Паскалин» — алғашқы нақты жүзеге асырылған және кең танылған цифрлық есептеуіш құрылғыны ұсынды. Құрылғы прототипі бес разрядты ондық сандарды қосып және азайта алатын еді. Паскаль бұндай есептегіштердің оннан астамын жасады, соңғы үлгілері сегіз разрядты сандармен де жұмыс жасай алатын еді. 1673 жыл — көрнекті неміс философы және математигі Готфрид Вильгельм Лейбниц механикалық калькулятор жасады, ол екілік санау жүйесінің көмегімен көбейту, бөлу, қосу және азайтуды орындай алатын еді. Осы кездер шамасында Исаак Ньютон математикалық анализ негіздерін қалады. 1723 жыл — неміс математигі және астрономы Христиан Людвиг Герстен, Лейбниц жұмыстарының негізінде арифметикалық машина жасады. Машина сандарды көбейту кезінде бүтін бөлігін және тізбектелген қосу амалдарының санын есептей алатын еді. Сонымен қатар бұл машина енгізілген мәліметтерді енгізудің дұрыстығын тексере алатын еді. 1786 жыл — неміс әскери инженері Иоганн Мюллер «айырмалық машина» идеясын ұсынды — бұл машина айырмалық әдіспен есептелетін логарифмдерді табуляциялай алатын еді. Лейбництің тісті доңғалақтары негізінде жасалған бұл машина біршама кішкентай (биіктігі 13 см, диаметрі 30 см) болғанымен, 14-разрядты сандармен негізгі төрт арифметикалық амалды орындай алатын еді. 1801 жыл — Жозеф Мария Жаккард бағдарлама арқылы басқарылатын тігін станогын құрды, оның жұмысы перфокарталар жиыны көмегімен көрсетілетін еді. 1820 жыл — француз Тома де Кальмар арифмометрлерді алғаш рет өндірістік жағдайда шығарды. 1822 жыл — ағылшын математигі Чарльз Бэббидж айырмалық машинаны (математикалық кестелерді автоматты түрде құруға арналған арифмометр) ойлап тапты, бірақ іс жүзінде жасап көрсете алмады. 1855 жыл — Стокгольм қаласында ағайынды Георг және Эдвард Шутц Чарльз Бэббидж жұмыстарының негізінде алғашқы айырмалық машина жасады. 1876 жыл — орыс математигі П.Л.Чебышев ондықтарды үзіліссіз тасымалдайтын қосқыш аппарат құрды. Бұл ғалым 1881 жылы осы машинаға көбейту және бөлуге арнап қосымша бөліктер жасады. 1884—1887 жж — Герман Холлерит электрлік табуляциялық жүйе (Холлерит табуляторын) жасап шығарды, бұл жүйе 1890 және 1900 жылдары АҚШ-тағы, 1897 жылы Ресейдегі халық санағында қолданылды. 1912 жыл — орыс ғалымы А.Н.Крылов жобасы бойынша қарапайым дифференциалдық теңдеулерді интеграциялауға арналған машина жасалды. 1927 жыл — Массачусетс технологиялық университетінде аналогтық компьютер жасап шығарылды. 1938 жыл — неміс инженері Конрад Цузе өзінің алғашқы есептеуіш машинасын жасап, оған Z1 деген ат берді (Оның соавторы ретінде Гельмут Шрейердің есімі де аталады). Бұл толықтай механикалық, бағдарламаланатын цифрлық машина еді. Бұл үлгі іс жүзінде қолданылмады. Оның қалпына келтірілген нұсқасы Берлиндегі неміс техникалық мұражайында сақталған. Осы жылы Цузе Z2 машинасын жасауға кірісіп кетті. 1941 жыл — Конрад Цузе Z3 машинасын жасады. Бұл машина қазіргі заманғы компьютердің барлық қасиеттерін ие болатын. 1942 жыл — Айова штатының университетінде Джон Атанасов және оның аспиранты Клиффорд Берри АҚШ-тағы алғашқы электрондық цифрлық компьютерді жасап бастады. Бұл машина толықтай аяқталмағанымен (Атанасов әскерге кетті), тарихшылардың айтуына қарағанда, американ ғалымы Джон Мочлидің екі жылдан кейін Эниак ЭЕМ-ін жасап шығаруыны көп әсерін тигізді. 1943 жылдың басында алғашқы американдық есептеуіш машина — Марк I жасалды. Бұл машина АҚШ әскери-әуе күштерінің күрделі баллистикалық есептерін шығаруға арналған еді. 1943 жылдың соңында арнайы мақсаттарда қолданылатын ағылшын есептеуіш машинасы — Колосс жасалды. Машина фашисттік Германияның құпия кодтарын шешумен айналысты. 1944 жылы Конрад Цузе Z4 компьютерін жасап шығарды. 1946 жылы алғашқы әмбебап электронды цифрлық есептеуіш машина — Эниак жасап шығарылды. Кеңес Одағында алғашқы электрондық есептеуіш машинасы Киевте Сергей Алексеевич Лебедевтің басшылығымен 1950 жылы жасалды
[өңдеу]Қолданылуы бойынша бөлу
- Калькулятор
- Консольдық компьютер
- Миникомпьютер
- Мэйнфрейм
- Дербес компьютер
- Ойын консолі
- Қалталық дербес компьютер
- Жұмыс станциясы
- Ноутбук (Лэптоп)
- Сервер
- Суперкомпьютер
[өңдеу]Физикалық жүзеге асыру
Компьютерлерді
жіктеу үшін оларды құру кезінде қолданылған технология
Бұл тізім толық деп айта алмаймыз; ол тек есептеуіш техниканың негізгі даму тенденциясын ғана көрсетеді. Әр кезеңдерде көптеген түрлі технологиялар қолданылған болатын. Мысалы, гидравликалық және пневматикалық компьютерлерді жасау мүмкіндігі қарастырылған, ал 1903-1909 жылдары Перси И. Луджет атты өнертапқыш тігін механизмінің негізінде жұмыс жасайтын аналитикалық машина жобасын құрған болатын.
Қазіргі кезде оптикалық компьютерлердің жобасы жасалуда. Бұл компьютерлер электр сигналдарының орнына жарық сигналдарын қолданады. Басқа бағыт бойынша молекулярлық иология және ДНҚ зерттеулерінің жетістіктерін қолдану қажет. Ақыр аяғында, есептеуіш техника саласындағы өте үлкен өзгерістерге әкелуі мүмкін тәсілдердің бірі кванттық компьютерлерді жасауға негізделген.
- Кванттық компьютер
- Механикалық компьютер
- Оптикалық компьютер
- Пневматикалық компьютер
- Электрондық компьютер
[өңдеу]Құрылыс ерекшеліктері
Қазіргі заманғы компьютерлер есептеуіш техниканың даму барысында жасалған конструкторлық шешімдерді қолданады. Бұл шешімдер, негізінде, компьютерлердің физикалық жүзеге асырылуына байланысты емес, керісінше, компьютер жасаушылар сүйенетін негіз болып табылады. Төменде компьютер жасаушылар шешетін ең маңызды сұрақтар келтірілген:
[өңдеу]Цифрлық немесе аналогтық
Комьютерді құру кезінде, оның цифрлық немесе аналогтық жүйе болатынын анықтап алу керек. Егер цифрлық компьютерлер дискретті сандық және таңбалық айнымалылармен жұмыс жасайтын болса, аналогтық компьютерлер келіп түсетін мәліметтер ағынын үзіліссіз өңдеуге арналған. Қазір цифрлық компьютерлер кеңінен қолданылады, бірақ аналогтық компьютерлер де кейбір арнайы мақсаттарда қолданылады. Бұл жерде импульстік немесе кванттық есептеулер туралы айтпай отырған себебіміз — олар арнайы салаларда ғана қолданылады, немесе әзірге тек тәжірибе жүзінде қолданылады.
Аналогтық компьютерлер: логарифдік
сызғыш, астролябия, осциллогра
Ең қарапайым дискретті есептегіштер ретінде абакты айтсақ, ең күрделісі суперкомпьютер болып табылады.
- Аналогтық компьютер
[өңдеу]Екілік, ондық немесе үштік
Есептеуіш техниканың дамуындағы маңызды қадам ретінде сандардың ішкі көрсетілімінің екілік жүйеге ауысуын айтуға болады. Бұл қадам есептеуіш техникалардың және перифериялық құрылғылардың құрылыстарын біршама қарапайым етті. Екілік жүйесін қолдану арифметикалық функцияларды және логикалық амалдарды орындауды жеңілдетті.
Соған қарамастан, екілік логикаға өту процессі бір мезетте бола қойған жоқ. Көптеген ғалымдар компьютерді адамға ыңғайлы ондық санау жүйесінде жасап шығаруға тырысты. Басқа да тәсілдер қолданылды. Мысалы, кеңестік машиналардың бірі үштік жүйе негізінде жұмыс жасады, кей жағдайларда үштік жүйенің екілік жүйеден артықшылықтары бар еді (үштік Сетунь компьютерінің жобасын кеңес ғалымы Н.П.Брусенцов жасап шығарды)
Ондық санақ жүйесі негізіндегі компьютер ретінде алғашқы американдық есептеуіш машина — Марк I машинасын атауға болады.
Толықтай алғанда, мәліметтерді ішкі көрсету жүйесін таңдау компьютер жұмысының негізгі принциптерін өзгертпейді — кез-келген компьютер басқа жүйедегі компьютер жүйесін эмуляциялай алады.
[өңдеу]Бағдарламаланатын
Компьютерлердің басты ерекшелігі — олардың физикалық құрылысын өзгертпестен, белгілі бір өзгеріп отыратын инструкциялар тізімін (бағдарламаны) орындау мүмкіндігі. Бұл ерекшелікті әрі қарай дамыта отырып, бағдарламаның орындалу процессін динамикалық түрде басқаруға болады. Яғни, мәліметтердің жағдайына байланысты, бағдарлама бұйрықтарының орындалу ретін өзгертуге болады.
[өңдеу]Бағдарламаларды және мәліметтерді сақтайтын
Есептеулерді орындау
кезінде аралық мәліметтерді сақтау
қажеттігі пайда болады. Көптеген
компьютерлердің жұмыс
[өңдеу]Мүмкіндігі бойынша бөлу
Есептеуіш техникаларды жіктеудің тәсілдерінің бірі ретінде олардың қабілеттерін анықтауды атауға болады. Барлық есептеуіш машиналар, келесі үш типтің біреуіне жатқызылуы мүмкін:
- бір қызметті ғана орындайтын арнайы құрылғылар;
- аз ғана қызмет орындай алатын құрылғылар;
- қазіргі кезде қолданылатын жалпы мақсаттағы құрылғылар. Компьютер деп, осы үшінші тип машиналарын атайды.
[өңдеу]Қазіргі заманғы жалпы мақсаттағы компьютер

- Есептеуіш техниканың даму тарихы
- Есептеуіш техниканың даму тарихы
- Есептеуіш техниканың логикалық негіздері
- Есептеуіш техникасы әркендеуi
- Есептеуіш техника тарихы
- Есептеуіш техника тарихы
- Есептеу машиналары
- Есептеу желілерінің құрылуы және сыныпталу технологиялары
- Есептеу желісі. Компьютерлік желілер
- Есептеу жүйесі
- Есептеу жүйесінің архитектурасы. Компьютерлердің жіктелуі. ДК жұмыс істеу принципі
- Есептеу жүйесінің даму тарихы. Операциялық жүйелердің компоненттері
- Есептеуіш құрылғылар мен машиналар
- Есептеуіш техниканың даму