Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники

Билет №1

Информатизация  общества. Основные этапы развития вычислительной техники.

План.

        1) История первых  приспособлений для счета

        2) Основные этапы  развития вычислительной техники:

• 1 поколение ЭВМ (1946-1950)

        Характерные черты:

1. Элементная база: электронно-вакуумные лампы, резисторы, конденсаторы.
2. Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов и занимает специальный зал.
3. Быстродействие: 10-20 тыс. операций в сек.

• 2 поколение ЭВМ (1950-1960)

        Характерные черты:

1. Элементная база: полупроводниковые элементы.
2. Габариты: ЭВМ выполнена в виде стоек чуть выше человеческого роста. Для их размещения требовался специально оборудованный машинный зал, в котором под полом прокладываются кабели, соединяющие устройства.
3. Быстродействие: 100 тыс.-1 млн. операций в сек.

• 3 поколение ЭВМ (1960-1970)

        Характерные черты:

1. Элементная база: интегральные схемы.
2. Габариты: семейство больших ЭВМ – внешнее оформление схоже с ЭВМ 2 поколения; семейство малых ЭВМ – 2 стойки и дисплей.
3. Быстродействие: 100 тыс.- несколько млн. операций в сек.

• 4 поколение ЭВМ (1970-наше время)

        Характерные черты: создание микропроцессора; создание и  массовое использование персональных ЭВМ.

        Замечание: Смена  поколений объясняется появлением повой элементной базы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        

1. Деятельность  человека всегда связана с процессами получения, преобразования, накопления и передачи информации.

        Важнейшим историческим этапом в развитии процесса обмена информацией, знаниями в человеческом обществе стало создание письменности. Язык и информация, отражаемая им, получил и материальную основу. С изобретением письменности (около 5 тысяч лет назад) человечество получило возможность обмениваться информацией не только при непосредственном общении людей, но и записывать ее, хранить и передавать.

        Настоящей информационной революцией стало изобретение книгопечатания. Печатный станок, созданный И. Гуттенбергом в Германии в 1440 году, открыл новую эру в обмене информацией между людьми. Знания, информация стали широко тиражируемыми, доступными многим людям.

        Развитие науки, образования  обусловило быстрый рост объема информации, знаний человека. Если в начале прошлого века общая сумма человеческих знаний удваивалась приблизительно каждые пятьдесят лет, то в последующие годы — каждые пять лет.

        Все это привело  к тому, что человечество уже не справлялось с обработкой нарастающих объемов информации старыми методами и средствами.

        Выходом из создавшейся  ситуации стала автоматизация процессов обработки информации (избавление человека от многих трудоемких, но не требующих творческого подхода видов деятельности, связанных с обработкой информации).

        Первые попытки  создания средств, инструментов для  обработки информации связаны со стремлением упростить выполнение действий над числами.

        В Древнем Китае (около 4 тысяч лет назад) были изобретены счеты. Греки и римляне более двух тысячелетий назад начали использовать “абак” — счетную доску, на которой числа изображались определенным количеством камешков, а действия над числами — передвижением этих камешков.

        В 1642 году известный  французский физик и математик  Б. Паскаль изобрел арифмометр — устройство для сложения и вычитания чисел, а двадцать лет спустя немецкий математик Г. Лейбниц сконструировал арифмометр, выполнявший все четыре арифметических действия.

        Возможности арифмометров были ограничены — скорость вычислений на них была невелика, “память” арифмометра могла хранить лишь результат очередной арифметической операции.

        В конце прошлого века в США инженер Г. Холлерит сконструировал электромеханическое вычислительное устройство — табулятор. Табулятор в несколько раз превосходил арифмометр по скорости вычислений, имел память на перфокартах — картонных картах, на которых пробивались (перфорировались) специальные отверстия. Определенная система отверстий изображала число. 

        

2. ЭВМ
1. 1 поколение ЭВМ (1946-1950)
1. Характерные черты:
1. Элементная база: электронно-вакуумные лампы, резисторы, конденсаторы.
2. Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов и занимает специальный зал.
3. Быстродействие: 10-20 тыс. операций в сек.

        Первая электронная  вычислительная машина “ЭНИАК” была создана в США в 1946 году. В нашей стране первая ЭВМ “МЭСМ-1” была разработана в 1951 году под руководством академика В. А. Лебедева.

        Их обслуживали десятки программистов и инженеров. Средства “общения” человека с машиной были весьма ограничены — все данные, вводимые в ЭВМ, набивались на перфокарты. Весили сотни тонн и расходовали сотни киловатт электроэнергии. Машинные языки были сложны, и ими владели лишь профессиональные программисты. “Машинное время” (т. е. время работы на ЭВМ) стоило дорого.

2. 2 поколение ЭВМ (1950-1960)
1. Характерные черты:
1. Элементная база: полупроводниковые элементы.
2. Габариты: ЭВМ выполнена в виде стоек чуть выше человеческого роста. Для их размещения требовался специально оборудованный машинный зал, в котором под полом прокладываются кабели, соединяющие устройства.
3. Быстродействие: 100 тыс.-1 млн. операций в сек.

        В 50—60-е годы ЭВМ  создавались для ускорения и автоматизации вычислительной работы. Область их применения ограничивалась, как правило, выполнением огромного объема однообразной вычислительной работы. Это имеет место, например, при вычислениях траектории движения спутников или начислениях зарплаты на большом предприятии. 

        

3. 3 поколение  ЭВМ (1960-1970)
1. Характерные черты:
1. Элементная база:  интегральные схемы, содержащие более тысячи элементов на одном кристалле (резко повысился уровень надежности электронных схем).
2. Габариты: семейство больших ЭВМ – внешнее оформление схоже с ЭВМ 2 поколения; семейство малых ЭВМ – 2 стойки и дисплей.
3. Быстродействие: 100 тыс.- несколько млн. операций в сек.

        Во-первых, уменьшилась стоимость электронных элементов ЭВМ. Компьютер стал помещаться на письменном столе и предназначаться для использования одним человеком. Такие компьютеры получили наименование “персональных ЭВМ”. Во-вторых, изменились средства общения человека с компьютером. Теперь человек может обращаться к ЭВМ с помощью клавиатуры (подобной клавиатуре пишущей машинки), а машина вести диалог с человеком и выдавать решения поставленных задач в виде текста или рисунков на телевизионном экране. В-третьих, получили дальнейшее развитие языки общения с компьютером. 

        

4. 4 поколение  ЭВМ (1970-наше время)
1. Характерные черты: большие интегральные схемы (БИС), в которых количество элементов на кристалле кремния равно десяткам тысяч = микропроцессоры; создание и массовое использование персональных ЭВМ.

        В настоящее время  они все более приближаются к  естественному языку человека, и  поэтому овладение ими стало доступно каждому человеку за достаточно небольшое время. Кроме того, профессиональными программистами создано большое количество прикладных программ для решения на компьютерах типовых задач, часто встречающихся во многих областях деятельности человека 

        Каждый этап развития компьютеров определялся совокупностью  элементов, из которых строились компьютеры, — элементной базой, а также уровнем развития их программного обеспечения.

        С изменением элементной базы ЭВМ значительно изменялись характеристики, внешний вид и возможности компьютеров. Каждые 10—12 лет происходил резкий скачок в конструкции и способах производства ЭВМ.

        Именно поэтому  принято говорить о поколениях ЭВМ, сменявших друг друга в ходе развития вычислительной техники.

        Естественно, что  смена поколений заключалась  не только в обновлении элементной базы. С каждым новым поколением в практику применения ЭВМ входили новые способы решения задач и новые компоненты программного обеспечения.

        .