Развитие вычислительной техники

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

СТАВРОПОЛЬСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 
 
 
 

                                                          
 
 

ФАКУЛЬТЕТ БУХГАЛТЕРСКОГО УЧЕТА И АУДИТА

Специальность 080109.65 – «Бухгалтерский учет анализ и аудит» 
 
 

  
 
 

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: 

«РАЗВИТИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ» 
 
 
 
 
 

                                                       

                                                         Выполнила

                                                                                    Студентка 1 курса 2 группы

                                                                                      Факультета «Бухгалтерский 

                                                              учет и аудит»   

                                                                                                 Власова Екатерина Владимировна  

     

                                                          Проверила   

                                                                                                 Ермакова Анна Николаевна  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ставрополь 2010

 Содержание.

1. Введение.
2. Механические предпосылки возникновения ЭВМ.
3. Электромеханические вычислительные машины.
4. Электронные лампы.
5. ЭВМ 1-ого поколения. Эниак (ENIAC).
6. Транзисторы. ЭВМ 2-го поколения.
7. Интегральные схемы. ЭВМ 3-го поколения.
8. Сверхбольшие интегральные схемы (СБИС). ЭВМ 4-го поколения.
9. ЭВМ 5-го поколения.
10. Роль вычислительной техники в жизни человека.
11. Заключение.
12. Список использованной литературы.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

  Слово  «компьютер» означает «вычислитель»,  т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации  обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно.

  В наше  время трудно представить себе, что без компьютеров можно  обойтись. А ведь до начала 70-х  годов вычислительные машины  были доступны весьма ограниченному  кругу специалистов, а их применение  оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике. Однако в 1971 году произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка Санта-Клара, выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем – персональных компьютеров, которыми теперь пользуются все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до ученых и инженеров. 

Механические  предпосылки возникновения  ЭВМ.

 Начало развития технологий принято считать с  Блеза Паскаля, который в 1642 г. Изобрел  устройство, механически выполняющее  сложение чисел.

 Следующего  этапного результата добился выдающийся немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц, высказавший в 1672 году идею механического умножения без последовательного сложения. Уже через год он представил машину, которая позволяла механически выполнять 4 арифметических действия, в Парижскую академию.

 В 1812 году английский математик Чарльз Бэббидж начал работать над так называемой разностной машиной, которая должна была вычислять любые функции, в том числе и тригонометрические, а также составлять таблицы. В 1834 году он приступил к созданию Аналитической машины, которая должна была выполнять вычисления без участия человека. К сожалению, он не смог довести до конца работу по созданию Аналитической машины -  она оказалась слишком сложной для техники того времени. Но его заслуга в том, что он впервые предложил и частично реализовал, идею программно-управляемых вычислений. Именно Аналитическая машина по своей сути явилась прототипом современного компьютера. Эта идея и ее инженерная детализация опередили время на 100 лет!

 Уроженец  Эльзаса Карл Томас, основатель и  директор двух парижский страховых  обществ в 18чиная с 18 году сконструировал счетную машину, уделив основное внимание технологичности механизма, и назвал ее арифмометром. Начиная с XIX века, арифмометры получили очень широкое применение. На них выполнялись даже очень сложные расчеты. Существовала даже особая профессия – счетчик – человек, работающий с арифмометром, быстро и точно соблюдающий определенную последовательность инструкций ( такую последовательность действий впоследствии стали называть программой). 

Электромеханические вычислительные машины.

 В первые десятилетия ХХ века конструкторы обратили внимание на возможность применения в счетных устройствах новых  элементов – электромагнитных реле. В 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе, построил вычислительное устройство, работающее на таких реле.

 Почти одновременно, в 1943 году, американец Говард Эйкен смог построить на одном  из предприятий фирмы IBM легендарный гарвардский «Марк-1». Он имел  в длину 15 метров и в высоту 2,5 метра, содержал 800 тысяч деталей, располагал 60 регистрами для констант, 72 запоминающими регистрами для сложения, центральным блоком умножения и деления, мог вычислять элементарные трансцендентные функции.

 Работа  по созданию первой электронно-вычислительной машины была начата в 1937 году в США профессором Джоном Атанасовым, болгарином по происхождению. Эта машина была специализированной и предназначалась для решения задач математической физики. В ходе разработок Атанасов создал и запатентовал первые электронные устройства, которые впоследствии применялись довольно широко в первых компьютерах. Полностью проект Атанасова не был завершен, однако через 3 десятка лет в результате судебного разбирательства профессора признали родоначальником электронной вычислительной техники. 

Электронные лампы.

 В 1883 году Томас  Эдисон, пытаясь продлить срок службы лампы с угольной нитью, ввел в  ее вакуумный баллон платиновый электрод и пропустил через него положительное  напряжение. Заметив, что в вакууме  между электродом и нитью протекает ток он не смог найти никакого объяснения столь необычному явлению. Он не понял, что его лампа накаливания с платиновым электродом по существу была первой в мире электронной лампой.

 В 1915 году американский физик Ирвинг Ленгмюр сконструировал двухэлектродную лампу – кенотрон, применяемую в качестве выпрямительной лампы в источниках питания.

 В 1929 году голландские  ученые Г. Хольст и Б. Теллеген создали  электронную лампу с 3-мя сетками  – пентод. Дальнейшее развитие электронных  ламп, улучшение их характеристик и функциональных возможностей привело к созданию на их основе совершенно новых электронных приборов. 

ЭВМ 1-ого поколения. Эниак (ENIAC)

Начиная с 1943  года  группа  специалистов  под  руководством  Говарда

Эйкена, Дж. Моучли и П. Эккерта в США начала  конструировать  вычислительную машину на основе электронных  ламп,  а  не  на  электромагнитных  реле.  Эта машина была названа ENIAC (Electronic Numeral  Integrator  And  Computer)  и работала она в тысячу раз быстрее, чем «Марк-1». ENIAC  содержал  18  тысяч вакуумных ламп, занимал площадь 9 на 15  метров,  весил 30  тонн  и потреблял мощность 150 киловатт. ENIAC имел и существенный недостаток – управление  им осуществлялось  с  помощью  коммутационной  панели,  у  него   отсутствовала память, и для того чтобы задать программу приходилось в  течение  нескольких часов или даже дней подсоединять нужным  образом  провода.  Худшим  из  всех недостатков была ужасающая ненадежность компьютера, так как за  день  работы успевало выйти из строя около десятка вакуумных ламп.

      Чтобы упростить  процесс  задания  программ,  Моучли  и  Эккерт  стали конструировать новую машину, которая могла  бы  хранить  программу  в  своей памяти. В 1945 году к работе был привлечен  знаменитый  математик  Джон  фон Нейман, который подготовил доклад об этой машине. В этом докладе фон  Нейман ясно и просто сформулировал общие  принципы  функционирования  универсальных вычислительных устройств, т.е. компьютеров. Это первая  действующая  машина, построенная на вакуумных лампах, официально была введена в  эксплуатацию  15 февраля 1946 года. Эту машину пытались использовать  для  решения  некоторых задач, подготовленных фон Нейманом и связанных  с  проектом  атомной  бомбы.

ENIAC стал первым  представителем  1-го  поколения компьютеров.  Любая

классификация условна, но большинство специалистов согласилось  с  тем,  что различать поколения  следует  исходя  из  той  элементной  базы,  на  основе которой строятся машины.  Таким  образом,  первое  поколение  представляется ламповыми машинами.

Необходимо отметить огромную роль американского математика фон Неймана в становлении техники первого поколения.  Нужно  было  осмыслить  сильные  и слабые стороны ENIAC и  дать  рекомендации  для  последующих  разработок. В отчете фон Неймана и его коллег Г. Голдстайна и А.Беркса  (июнь  1946  года) были  четко  сформулированы  требования  к  структуре  компьютеров.  Отметим важнейшие из них:

         . машины на электронных элементах  должны работать не в десятичной,

           а в двоичной системе счисления;

         . программа, как и исходные  данные, должна  размещаться  в   памяти

           машины;

         . программа, как и числа, должна  записываться в двоичном коде;

         .  трудности  физической  реализации   запоминающего   устройства,

           быстродействие которого соответствует  скорости работы логических

           схем,  требуют  иерархической   организации   памяти   (то   есть

           выделения оперативной, промежуточной  и долговременной памяти);

         . арифметическое устройство (процессор) конструируется  на  основе

           схем,  выполняющих  операцию  сложения;   создание   специальных

           устройств для выполнения других  арифметических и  иных  операций

           нецелесообразно;

         .  в машине   используется   параллельный   принцип   организации

           вычислительного  процесса  (операции  над  числами  производятся

           одновременно по всем разрядам).

Первый  компьютер,  в  котором  были  воплощены

принципы фон  Неймана, был построен в  1949  году  английским  исследователем Морисом Уилксом. С той поры  компьютеры  стали  гораздо  более  мощными,  но подавляющее большинство из них сделано в  соответствии  с  теми  принципами, которые изложил в своем докладе в 1945 года Джон фон Нейман.

Новые машины первого  поколения сменяли друг друга  довольно  быстро.  В

1951 году заработала  первая  советская  электронная   вычислительная  машина МЭСМ, площадью около  50  квадратных  метров.  МЭСМ  имела 2  вида  памяти: оперативное запоминающее устройство, в виде 4 панелей высотой в  3  метра  и шириной 1 метр; и долговременная память в виде магнитного  барабана  объемом 5000 чисел. Всего в МЭСМ было 6000  электронных ламп,  а работать  с ними можно было только после 1,5-2 часов  после  включения  машины.  Ввод  данных осуществлялся  с  помощью  магнитной  ленты,  а  вывод   –   цифропечатающим устройством сопряженным с памятью. МЭСМ могла  выполнять  50  математических операций в секунду, запоминать в оперативной памяти 31 число  и  63  команды (всего было  12  различных команд),  и потребляла  мощность   равную   25 киловаттам.

Возможности машин  первого  поколения  были  достаточно  скромны.  Так,

быстродействие  их по нынешним понятиям было  малым:  от  100  («Урал-1»)  до 20 000 операций в секунду (М-20 в 1959  году).  Эти цифры определялись  в первую очередь инерционностью вакуумных ламп и несовершенством  запоминающих устройств. Объем оперативной памяти был крайне мал – в среднем  2 048  чисел (слов), этого не хватало даже для размещения  сложных  программ,  не  говоря уже  о  данных.  Промежуточная  память  организовывалась  на  громоздких   и тихоходных магнитных барабанах сравнительно небольшой емкости (5 120 слов  у БЭСМ-1). Медленно работали и печатающие  устройства,  а  также блоки ввода данных. Если же  остановиться  подробнее  на  устройствах  ввода-вывода,  то можно  сказать,  что  с  начала  появления  первых   компьютеров   выявилось противоречие между высоким быстродействием центральных  устройств  и  низкой скоростью работы внешних устройств. Кроме того, выявилось  несовершенство  и неудобство этих  устройств.  Первым  носителем  данных  в  компьютерах,  как известно, была перфокарта. Затем  появились  перфорационные  бумажные  ленты или просто перфоленты. Они пришли из телеграфной техники после того,  как  в начале XIX в. отец и сын из Чикаго Чарлз и Говард Крамы изобрели телетайп. ЭВМ первого поколения, эти  жесткие  и  тихоходные  вычислители,  были пионерами компьютерной техники. Они довольно быстро сошли со сцены, так  как не нашли  широкого  коммерческого  применения  из-за  ненадежности,  высокой стоимости, трудности программирования.