История становления и развития вычислительной техники в России
1 Раздел. Классы вычислительных машин
2 Раздел. Поколения ЭВМ
2 Раздел. Поколения ЭВМ
3 Раздел. В СССР и России
3 Раздел. В СССР и России
НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ТОЛЬЯТТИНСКАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ | |
Кафедра Прикладной Информатики | |
История становления и развития вычислительной техники в России | |
реферат | |
Назаровой Ирины Григорьевны Студентки 1-го курса (специальности «Экономика») | |
Тольятти 2012 | |
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ: 3
Рисунок 1 3
Глава1 .Классы вычислительных машин 4
Глава2 .Поколения ЭВМ 5
Первые счетные устройства. 5
Рисунок 2 5
Механические счётные устройства. 5
Рисунок 3 5
1.1.1. Релейные машины. 6
Таблица 1 7
Первое поколение 7
Рисунок 4 8
Второе поколение 8
Третье поколение 9
Четвертое поколение 9
Рисунок 5 10
Таблица 2 Поколения ЭВМ 10
Параметры сравнения 10
Поколения ЭВМ 10
Глава3 В СССР и России 12
1940-е 12
1950-е 12
1960-е 12
1970-е 13
2000-е 13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
Список литературы 15
ВВЕДЕНИЕ:
Слово
«компьютер» означает «
.Классы вычислительных машин
Электронная вычислительная машина (ЭВМ), компьютер — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.ЭВМ можно классифицировать по ряду признаков, в частности:
- физическому представлению обрабатываемой информации;
- поколениям (этапам создания и элементной базе).
- сферам применения и методам использования (а также размерам и вычислительной мощности).
Физическое представление обрабатываемой информации
Здесь выделяют аналоговые (непрерывного действия); цифровые (дискретного действия); гибридные (на отдельных этапах обработки используются различные способы физического представления данных).
АВМ — аналоговые вычислительные машины, или вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т. е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаше всего электрического напряжения):
ЦВМ — цифровые вычислительные машины, или вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, цифровой форме. В силу универсальности цифровой формы представления информации ЭВМ является более универсальным средством обработки данных.
ГВМ —
гибридные вычислительные машины, или
вычислительные машины комбинированного
действия, работают с информацией, представленной
и в цифровой, и в аналоговой форме. Они
совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ.
ГВМ целесообразно использовать для решения
задач управления сложными быстродействующими
техническими комплексами.
.Поколения ЭВМ
Первые счетные устройства.
Информатика как наука сформировалась во второй половине ХХ века. Однако с древнейших времен человек конструирует себе в помощь различные приспособления для облегчения вычислений. Еще в V веке до н. э греки и египтяне использовали Абак - устройство, похожее на русские счеты.
Дощаный счёт (см рис 2) представлял собой два складывающихся ящика. Каждый ящик разгораживался надвое (позже только внизу); второй ящик был необходим ввиду особенностей денежного счёта. Внутри ящика на натянутые шнуры или проволоку нанизывались кости. В соответствии с десятичной системой счисления ряды для целых чисел имели по 9 или 10 костей.
Рисунок 2
Механические счётные устройств а.
В 1623 году немецкий ученый B. Шиккард описал устройство "часов для счета" - счетной машины с устройством установки чисел и валиками с движком и окном для считывания результата. Эта машина могла только складывать и вычитать (а по некоторым источникам и умножать, и делить). Это были чертежи первой механической вычислительной машины, но, к сожалению, она так и не была создана.
Впервые сконструировал механическое счетное устройство в 1642 году французский философ и математик Блез Паскаль (1623-1662). Его "механический вычислитель", позволял суммировать десятичные числа до шести знаков. Цифры задавались поворотами дисков с делениями. При сложении учитывался "перенос единицы" в более высокий разряд. Результат можно было прочитать в шести окошечках. Машину назвали "Паскална". (см рис 3)
Англичане Р. Биссакар в 1654 году, и - независимо от него - С. Патридж в 1657 году, разработали прямоугольную логарифмическую линейку,(см рис 4) конструкция которой в основном сохранилась до конца ХХ века.
Рисунок 3
В 1673 году немецкий философ, математик, физик Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716) создал "ступенчатый вычислитель". Это механическое устройство умело складывать, вычитать, умножать, делить, извлекать квадратные корни, при этом использовалась двоичная система счисления. Лейбниц использовал операцию сдвига для поразрядного умножения чисел с помощью подвижной каретки. Машина являлась прототипом арифмометра, использовавшегося с 1820 года до 60-х годов ХХ века.
В 1833 году Чарльз Бэббидж (1791-1871), декан кафедры математики кембриджского университета (той кафедры, которую когда-то возглавлял Исаак Ньютон) пришел к идее создания аналитической машины, полностью программно управляемого, автоматического механического цифрового компьютера. Для ввода и вывода информации использовались перфокарты. Машина выполняла различные действия в соответствии с заранее составленным планом работ - программой.
Компьютеры Бэббиджем так и не были построены до конца. Одна из причин - отсутствие достаточно развитой промышленности, способной точно воспроизвести детали для этих машин по чертежам.
С машинами Бэббиджа тесно связано появление профессии программиста. Первый программист мира - дочь поэта Джорджа Байрона Ада Августа Лавлейс (1815-1842). Ею составлены первые в мире программы для аналитической машины Бэббиджа. Она разработала принципы программирования, предусматривающие повторение последовательности команд – «циклы».
Использование перфокарт нашло применение в действующем устройстве "статистический табулятор" (суммирующая машина), построенном в 1884-1900 годах американцем - сыном немецких эмигрантов Германом Холлеритом (1860-1929) с целью ускорить обработку результатов переписи населения в США. В 1896 году Холлерит основал фирму по сбыту своих машин. В 1911 году он продал свою фирму, которая, объединившись с некоторыми другими, стала называться Computer-Tabulating Recording Co., a позднее получила название International Business Machines Corp., сокращенно IBM.
Открытия XIX века в области
электричества и радио
Релейные машины.
С 1890 года роль переключателей играли реле. Началась эпоха релейных машин.
В 1939 году группа ученых из лаборатории фирмы IBM под руководством Говарда Айкена создала ЭВМ Mark-1. Она обрабатывала 24-разрядные десятичные числа и выполняла все 4 арифметических действия, имела встроенные алгоритмы для вычисления некоторых функций. В качестве основных составных частей машины использовались зубчатые диски и электромагнитные реле. Марк-1 можно считать "релейным" компьютером. Работал компьютер медленно. Так, для умножения двух чисел ему требовалось 3-5 секунд.
В 1941 году немецкий инженер
Конрад Цузе создал первый вычислительный
автомат с программным
Идея делить
машины на поколения вызвана к
жизни тем, что за время короткой
истории своего развития компьютерная
техника проделала большую
Таблица 1
Параметр |
Период, годы | ||||
50-е |
60-е |
70-е |
80-е |
Настоящее время | |
Цель использования компьютера |
Научно-технические расчеты |
Технические и экономические расчеты |
Управление и экономические |
Управление, предоставление информации |
Телекоммуникации, |
Режим работы компьютера |
Однопрограммный |
Пакетная обработка |
Разделение времени |
Персональная работа |
Сетевая обработка |
Интеграция данных |
Низкая |
Средняя |
Высокая |
Очень высокая |
Сверхвысокая |
Расположение пользователя |
Машинный зал |
Отдельное помещение |
Терминальный зал |
Рабочий стол |
Произвольное мобильное |
Тип пользователя |
Инженеры-программисты |
Профессиональные программисты |
Программисты |
Пользователи с общей |
Мало обученные пользователи |
Тип диалога |
Работа за пультом компьютера |
Обмен перфоно-сителями и машино-граммами |
Интерактивный (через клавиатуру и экран) |
Интерактивный с жестким меню |
Интерактивный экранный типа «вопрос - ответ» |
Первое поколение
К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х гг. и базирующиеся на электронных лампах.(см рис 5)Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли значительное количество электроэнергии и выделяли много тепла.
Набор команд был ограничен, схемы арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно просты, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства. Быстродействие порядка 10—20 тыс. операций в секунду.
Рисунок 4
Несмотря
на ограниченность возможностей эти
машины позволили выполнить сложнейшие
расчеты, необходимые для
В октябре 1945 года в США был создан первый компьютер ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator — электронный числовой интегратор и вычислитель).
Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая электронная счетная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М-20.
Второе поколение
Второе поколение компьютерной техники — машины, сконструированные в 1955—65 гг(см рис 6). Характеризуются использованием в них как электронных ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами (НМЛ), магнитные барабаны (НМБ) и первые магнитные диски (табл. 1.).
Эти машины
характеризуются
Появляются языки высокого уровня, средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде.
Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна компьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансляторами, переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык.
Появился
широкий набор библиотечных программ
для решения разнообразных
Машинам второго
поколения была свойственна программная
несовместимость, которая затрудняла
организацию крупных
Наивысшим
достижением отечественной
Третье поколение
Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т. е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.
Машины третьего поколения появились в 60-е гг.. Возможно, наиболее важным критерием различия машин второго и третьего поколений является критерий, основанный на понятии архитектуры.
Машины
третьего поколения имеют развитые
операционные системы. Они обладают
возможностями
Примеры машин третьего поколения — семейства IBM-360, IBM-370, PDP-11, VAX, EC 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. Характерной чертой данного периода явилось резкое снижение цен на аппаратное обеспечение. Этого удалось добиться главным образом за счет использования интегральных схем. Обычные электрические соединения с помощью проводов при этом встраивались в микросхему. Это позволило получить значение времени доступа до 2х10 -9 с. В этот период на рынке появились удобные для пользователя рабочие станции, которые за счет объединения в сеть значительно упростили возможность получения малого времени доступа, обычно присущего большим машинам. Но и это еще не все - поистине, рубеж 60-х и 70-х годов был судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть - зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 г. одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С («Си»), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение.
Четвертое поколение
Четвертое поколение — это основной контингент современной компьютерной техники, разработанной после 70-х гг.
Наиболее
важный критерий, по которому эти компьютеры
можно отделить от машин третьего
поколения, состоит в том, что
машины четвертого поколения проектировались
в расчете на эффективное использование
современных высокоуровневых
В аппаратурном
отношении для них характерно
широкое использование
Рисунок 5
С точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, использующие общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти порядка 1—512 Мбайт.
Для них характерны:
• применение персональных компьютеров (ПК);
• телекоммуникационная обработка данных;
• компьютерные сети;
• широкое применение систем управления базами данных;
• элементы
интеллектуального поведения
К ЭВМ четвертого
поколения относятся ПЭВМ “Электроника
МС 0511” комплекта учебной
В соответствии с элементной базой и уровнем развития программных средств выделяют четыре реальных поколения ЭВМ, краткая характеристика которых приведена в таблице 2
Таблица 2 Поколения ЭВМ
Параметры сравнения |
Поколения ЭВМ | |||
первое |
второе |
третье |
четвертое | |
Период времени |
1946 - 1959 |
1960 - 1969 |
1970 - 1979 |
с 1980 г. |
Элементная база (для УУ, АЛУ) |
Электронные (или электрические) лампы |
Полупроводники (транзисторы) |
Интегральные схемы |
Большие интегральные схемы (БИС) |
Основной тип ЭВМ |
Большие |
Малые (мини) |
Микро | |
Основные устройства ввода |
Пульт, перфокарточный, перфоленточный ввод |
Добавился алфавитно-цифровой дисплей, клавиатура |
Алфавитно-цифровой дисплей, клавиатура |
Цветной графический дисплей, сканер, клавиатура |
Основные устройства вывода |
Алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ), перфоленточный вывод |
Графопостроитель, принтер | ||
Внешняя память |
Магнитные ленты, барабаны, перфоленты, перфокарты |
Добавился магнитный диск |
Перфоленты, магнитный диск |
Магнитные и оптические диски |
Ключевые решения в ПО |
Универсальные языки программирования, трансляторы |
Пакетные операционные системы, оптимизирующие трансляторы |
Интерактивные операционные системы, структурированные языки программирования |
Дружественность ПО, сетевые операционные системы |
Режим работы ЭВМ |
Однопрограммный |
Пакетный |
Разделения времени |
Персональная работа и сетевая обработка данных |
Цель использования ЭВМ |
Научно-технические расчеты |
Технические и экономические расчеты |
Управление и экономические |
Телекоммуникации, информационное обслуживание |
Глава3 В СССР и России
1940-е
В 1945 году работала первая в СССР аналоговая машина. До войны же были начаты исследования и разработки быстродействующих триггеров — основных элементов цифровых ЭВМ.
29 июня 1948 года Председатель Совета Министров СССР И. В. Сталин подписал постановление, в соответствии с которым создавался Институт точной механики и вычислительной техники[3].
В 1948 году под началом доктора физико-математических наук С. А. Лебедева в Киеве начинаются работы по созданию МЭСМ (малой электронной счетной машины). В октябре 1951 года она вступила в эксплуатацию.
В конце 1948 года сотрудники Энергетического института им. Крижижановского И. С. Брук и Б. И. Рамеев получают авторское свидетельство на ЭВМ с общей шиной, а в 1950—1951 гг. создают её. В этой машине впервые в мире вместо электронных ламп используются полупроводниковые (купроксные) диоды. С 1948 г. Брук вёл работы по электронным ЦВМ и управлению с применением средств вычислительной техники.
В начале 1949 года в Москве на базе завода САМ были созданы СКБ-245 и НИИ Счетмаш. Создаются заводы «Счётмаш» в Курске ,Пензе, Кишинёве.
1950-е
В начале 50-х в Алма-Ате была создана лаборатория машинной и вычислительной математики. В конце 1951 г. вступила в эксплуатацию ЭВМ М-1, разработанная в лаборатории Энергетического института АН СССР.
Осенью 1952 года была завершена разработка Большая (или Быстродействующая) электронно-счётная машина — БЭСМ-1 (известна также как БЭСМ Академии Наук, БЭСМ АН), построенная на электронных лампах (5000 ламп). Опытная эксплуатация началась с 1952 года.
В 1953 в СССР начали серийно выпускать машину «Стрела», в 1954 для нужд Министерства обороны СССР основан первый советский вычислительный центр ВЦ-1 (эксплуатирующий ЭВМ «Стрела»).
С 1956 И. Берг и Ф. Старос возглавляют в Ленинграде лабораторию СЛ-11, которая впоследствии была преобразована в КБ-2. Там они создают первую в СССР настольную ЭВМ УМ-1 и её модификацию УМ-1НХ, за что им присуждена Государственная премия.
В 1957 в серию запустили машину «Урал-1». Всего было выпущено 183 машины.
В 1959 была создана уникальная малая ЭВМ «Се́тунь» на основе троичной логики.
В конце 1950-х разрабатываются принципы параллелизма вычислений (А. И. Китов и др.), на основе которых была построена одна из самых скоростных ЭВМ того времени — М-100 (для военных целей).
1960-е
В июле 1961 года в СССР запустили в серию первую полупроводниковую универсальную управляющую машину «Днепр» (до этого были только специализированные полупроводниковые машины). Еще до начала серийного выпуска с ней проводились эксперименты по управлению сложными технологическими процессами на металлургическом заводе имени Дзержинского.
Первыми советскими серийными полупроводниковыми ЭВМ стали «Весна» и «Снег», выпускаемые с 1964 по 1972 год.
В 1966 году создана БЭСМ-6, лучшая отечественная ЭВМ 2-го поколения. На тот момент она была самой быстрой не только в СССР, но и в Европе. В архитектуре БЭСМ-6 впервые был широко использован принцип совмещения выполнения команд (до 14 одноадресных машинных команд могли находиться на разных стадиях выполнения). Механизмы прерывания, защиты памяти и другие новаторские решения позволили использовать БЭСМ-6 в мультипрограммном режиме и режиме разделения времени. ЭВМ имела 128 Кб оперативной памяти на ферритовых сердечниках и внешнюю памяти на магнитных барабанах и ленте. БЭСМ-6 работала с тактовой частотой 10 МГц и рекордной для того времени производительностью — около 1 млн операций в секунду. Всего было выпущено 355 ЭВМ.
1970-е
В начале 70-х — разработка систем серии «Эльбрус». «Эльбрус-2» использовался в ядерных центрах, системе противоракетной обороны и других отраслях «оборонки».
2000-е
2008 год — запущен в работу СКИФ МГУ, суперкомпьютер, способный производить десятки триллионов операций с плавающей точкой в секунду (22-е место в рейтинге Топ-500 (2009) для самых мощных компьютеров мира).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для многих мир без компьютера – далёкая история, примерно такая же далёкая, как открытие Америки или Октябрьская революция. Но каждый раз включая компьютер, невозможно перестать удивляться человеческому гению, создавшему это чудо. Современные персональные IBM PC – совместимые компьютеры являются наиболее широко используемым видом компьютеров, их мощность постоянно растёт, а область применения расширяется. Эти компьютеры могут объединяться в сети, что позволяет десяткам и сотням пользователей лгко обмениваться информацией и одновременно получать общий доступ к базам данных. Средства электронной почты позволяют пользователям компьютеров с помощью обычной телефонной сети посылать текстовые и факсимильные сообщения в дручие города и страны и получать информацию из крупных банков данных. Глобальная система электронной связи Internet обеспечивает крайне низкую цену возможность оперативного получения информации из всех уголков земного шара, предоставляет возможности голосовой и факсимильной связи, облегчает создание внутрикорпоративных сетей передачи информации для фирм, имеющих отделения в разных городах и странах. Однако возможности IBM PC – совместимых персональных компьютеров по обработке информации всё же ограничены, и не во всех ситуациях их применение оправдано. Главной тенденцией развития вычислительной техники в настоящее время является дальнейшее расширение сфер применения ЭВМ и, как следствие, переход от отдельных машин к их системам - вычислительным системам и комплексам разнообразных конфигураций и широким диапазоном функциональных возможностей и характеристик. Наиболее перспективные, создаваемые на основе персональных ЭВМ, территориально распределенные вычислительные системы ориентируются не столько на вычислительную обработку информации, сколько на коммуникационные информационные услуги: электронную почту, системы телеконференций и информационно-справочные системы.
Список литературы
- Луганская Областная Универсальная научна
я библиотека им. А.М Горького: [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://www.0zn.ru/novye_ili_ neperechislennye/istoriya_ razvitiya_vychislitelnoj.html. 21/12/2012 - Выбери лучшее allbest.ru: [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://revolution.allbest.ru/
programming/00158834_0.html. 23/12/2012 - Википедия - свободная энциклопедия : [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://ru.wikipedia.org/wiki/%
C8%F1%F2%EE%F0%E8%FF_%E2%FB%F7 %E8%F1%EB%E8%F2%E5%EB%FC%ED%EE %E9_%F2%E5%F5%ED%E8%EA%E8#.D0. 92_.D0.A1.D0.A1.D0.A1.D0.A0_.D 0.B8_.D0.A0.D0.BE.D1.81.D1.81. D0.B8.D0.B8.23/12/12 - История вычислительной техники: [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://www.rassyhaev.ru/wiki/
doku.php?id=%D0%B8%D1%81%D1% 82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_% D0%B2%D1%8B%D1%87%D0%B8%D1%81% D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB% D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1% 82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0% BA%D0%B8.23/12/2012 - История развития вычислительной техники : Учебный материал: [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://do.gendocs.ru/docs/
index-223894.html.23/12/2012

- История становления и развития геохронологической шкалы
- История становления и развития гигиены
- История становления и развития гигиены. Гигиеническое нормирование как основа профилактики заболеваний связанных с воздействием факторо
- История становления и развития государственной службы в России
- История становления и развития дактилоскопии и ее значение в борьбе с преступностью
- История становления и развития делопроизводства в России
- История становления и развития дипломатической службы Испании
- История становления института алиментных обязательств с древнейших времен по советский период
- История становления и основные черты дипломатии Византийской Империи
- История становления и развития адвокатской деятельности и адвокатуры
- История становления и развития банковской системы Республики Казахстан
- История становления и развития бухгалтерского учёта
- История становления и развития военного воспитания в России
- История становления и развития ВСГУТУ