История развития компьютера

Содержание

 

1. История развития компьютера 

2. Роль компьютера в жизни  человека 

2.1. Компьютеры в учреждениях 

2.2. Компьютер-помощник конструктора 

2.3. ЭВМ в магазинах самообслуживания 

2.4. Банковские операции с использованием  вычислительной техники 

2.5. Компьютеры в сельском хозяйстве 

2.6. Компьютер в медицине 

2.7. Компьютер и инвалиды 

2.8. Компьютер в сфере образования 

2.9. Компьютеры на страже закона 

2.10. Компьютеры в искусстве 

2.11. Компьютеры дома 

3. Компьютеры как средство общения  людей 

4. Об информации, информатизации  и защите информации 

 

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. История развития компьютера

Рассматривая историю общественного развития, марксисты утверждают, что ’’ история есть ни

что иное, как последовательная смена отдельных поколений ’’. Очевидно, это справедливо и

для истории компьютеров

Вот некоторые определения термина ’’ поколение компьютеров ’’, взятые из 2-х источников. ’’

Поколения вычислительных машин - это сложившееся в последнее время разбиение

вычислительных машин на классы, определяемые элементной базой и производительностью’’.

Поколения компьютеров - нестрогая классификация вычислительных систем по степени

развития аппаратных и в последнее время - программных средств ’’. (Толковый словарь по

вычислительным системам: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1990)

Утверждение понятия принадлежности компьютеров к тому или иному поколению и появление

самого термина ’’ поколение ’’ относится к 1964 г., когда фирма IBM выпустила серию

компьютеров IBM / 360 на гибридных микросхемах (монолитные интегральные схемы в то время

ещё не выпускались в достаточном количестве) , назвав эту серию компьютерами третьего

поколения. Соответственно предыдущие компьютеры - на транзисторах и электронных лампах -

компьютерами второго и третьего поколений. В дальнейшем эта классификация, вошедшая в

употребление, была расширена и появились компьютеры четвёртого и пятого поколений

Для понимания истории компьютерной техники введённая классификация имела, по крайней

мере, два аспекта: первый - вся деятельность, связанная с компьютерами, до создания

компьютеров ENIAC рассматривалась как предыстория; второй - развитие компьютерной

техники определялось непосредственно в терминах технологии аппаратуры и схем

Второй аспект подтверждает и главный конструктор фирмы DEC и один из изобретателей мини-

компьютеров Г. Белл, говоря, что ’’ история компьютерной индустрии почти всегда двигалась

технологией’’

Переходя к оценке и рассмотрению различных поколений, необходимо прежде всего заметить,

что поскольку процесс создания компьютеров происходил и происходит непрерывно (в нём

участвуют многие разработчики из многих стран, имеющие дело с решением различных проблем)

, затруднительно, а в некоторых  случаях и бесполезно, пытается  точно установить, когда то или

иное поколение начиналось или заканчивалось

В 1883 г. Томас Альва Эдисон, пытаясь продлить срок службы лампы с угольной нитью ввёл в её

вакуумный баллон платиновый электрод и положительное напряжение, то в вакууме между

электродом и нитью протекает ток

Не найдя никакого объяснения столь необычному явлению, Эдисон ограничивается тем, что

подробно описал его, на всякий случай взял патент и отправил лампу на Филадельфийскую

выставку. О ней в декабре 1884 г. в журнале ’’Инженеринг’’ была заметка ’’ Явление в лампочке

Эдисона’’

Американский изобретатель не распознал открытия исключительной важности (по сути это было

его единственное фундаментальное открытие - термоэлектронная эмиссия) . Он не понял, что

его лампа накаливания с платиновым электродом по существу была первой в мире электронной

лампой

Первым, кому пришла в голову мысль о практическом использовании ’’ эффекта Эдисона ’’ был

английский физик Дж. А. Флеминг (1849 - 1945) . Работая с 1882 г. консультантом эдисоновской

компании в Лондоне, он узнал о ’’ явлении ’’ из первых уст - от самого Эдисона. Свой диод -

двухэлектродную лампу Флейминг создал в 1904 г

В октябре 1906 г. американский инженер Ли де Форест изобрёл электронную лампу - усилитель,

или аудион, как он её тогда назвал, имевший третий электрод - сетку. Им был введён принцип,

на основе которого строились все дальнейшие электронные лампы, - управление током,

протекающим между анодом и катодом, с помощью других вспомогательных элементов

В 1910 г. немецкий инженеры Либен, Рейнс и Штраус сконструировали триод, сетка в котором

выполнялась в форме перфорированного листа алюминия и помещалась в центре баллона, а

чтобы увеличить эмиссионный ток, они предложили покрыть нить накала слоем окиси бария или

кальция

В 1911 г. американский физик Ч. Д. Кулидж предложил применить в качестве покрытия

вольфрамовой нити накала окись тория - оксидный катод - и получил вольфрамовую проволоку,

которая произвела переворот в ламповой промышленности

В 1915 г. американский физик Ирвинг Ленгмюр сконструировал двухэлектронную лампу -

кенотрон, применяемую в качестве выпрямительной лампы в источниках питания. В 1916 г.

ламповая промышленность стала выпускать особый тип конструкции ламп - генераторные лампы

с водяным охлаждением

Идея лампы с двумя сотками - тетрода была высказана в 1919 г. немецким физиком Вальтером

Шоттки и независимо от него в 1923 г. - американцем Э. У. Халлом, а реализована эта идея

англичанином Х. Дж. Раундом во второй половине 20-х г. г

В 1929 г. голландские учёные Г. Хольст и Б. Теллеген создали электронную лампу с 3-мя сетками

- пентод. В 1932 г. был создан гептод, в 1933 - гексод и пентагрид, в 1935 появились  лампы в 

металлических корпусах.. Дальнейшее развитие электронных ламп шло по пути улучшения их

функциональных характеристик, по пути многофункционального использования

Проекты и реализация машин ’’ Марк - 1 ’’, EDSAC и EDVAC в Англии и США, МЭСМ в СССР

заложили основу для развёртывания работ по созданию ЭВМ вакуумноламповой технологии -

серийных ЭВМ первого поколения

Разработка первой электронной серийной машины UNIVAC (Universal Automatic Computer) начата

примерно в 1947 г. Эккертом и Маучли, основавшими в декабре того же года фирму ECKERT-

MAUCHLI. Первый образец машины (UNIVAC-1) был построен для бюро переписи США и пущен в

эксплуатацию весной 1951 г. Синхронная, последовательного действия вычислительная машина

UNIVAC-1 создана на базе ЭВМ ENIAC и EDVAC. Работала она с тактовой  частотой 2,25 МГц и 

содержала около 5000 электронных ламп. Внутреннее запоминающее устройство в ёмкостью

1000 12 -разрядных десятичных чисел  было выполнено на 100 ртутных линиях  задержки 

Вскоре после ввода в эксплуатацию машины UNVIAC - 1 её разработчики выдвинули идею

автоматического программирования. Она сводилась к тому, чтобы машина сама могла

подготавливать такую последовательность команд, которая нужна для решения данной задачи

Пятидесятые годы - годы расцвета компьютерной техники, годы значительных достижений и

нововведений как в архитектурном, так и в научно - техническом отношении. Отличительные

особенности в архитектуре современной ЭВМ по сравнению с неймановской архитектурой

впервые появились в ЭВМ первого поколения

Сильным сдерживающим фактором в работе конструкторов ЭВМ начала 50 - х г. г. было

отсутствие быстродействующей памяти. По словам одного из пионеров вычислительной техники

- Д. Эккерта, ’’ архитектура машины  определяется памятью ’’. Исследователи  сосредоточили 

свои усилия на запоминающих свойствах ферритовых колец, нанизанных на проволочные

матрицы

В 1951 г. в 22 - м томе ’’ Journal of Applid Phisics ’’ Дж. Форрестер опубликовал статью о

применении магнитных сердечников для хранения цифровой информации. В машине ’’ Whirlwind -

1 ’’ впервые была применена  память на магнит. Она представляла собой 2 куба с 32  32  17

сердечниками, которые обеспечивали хранение 2048 слов для 16 - разрядных двоичных чисел с

одним разрядом контроля на чётность

В разработку электронных компьютеров включилась фирма IBM. В 1952 г. она выпустила свой

первый промышленный электронный компьютер IBM 701, который представлял собой

синхронную ЭВМ параллельного действия, содержащую 4000 электронных ламп и 12000

германиевых диодов. Усовершенствованный вариант машины IBM 704 отличалась высокой

скоростью работы, в ней использовались индексные регистры и данные представлялись в

форме с плавающей запятой

После ЭВМ IBM 704 была выпущена машина IBM 709, которая в архитектурном плане

приближалась к машинам второго и третьего поколений. В этой машине впервые была

применена косвенная адресация и впервые появились каналы ввода - вывода

В 1956 г. фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке.

Изобретение их позволило создать новый тип памяти - дисковые ЗУ, значимость которых была в

полной мере оценена в последующие десятилетия развития вычислительной техники. Первые

ЗУ на дисках появились в машинах IBM 305 и RAMACПоследняя имела пакет, состоявший из 50

металлических дисков с магнитным покрытием, которые вращались со скоростью 12000 об / мин.

НА поверхности диска размещалось 100 дорожек для записи данных, по 10000 знаков каждая

Вслед за первым серийным компьютером UNIVAC - 1 фирма Remington - Rand в 1952 г. выпустила

ЭВМ UNIVAC - 1103, которая работала в 50 раз быстрее. Позже в компьютере UNIVAC - 1103

впервые были применены программные прерывания

Сотрудники фирмы Remington - Rand использовали алгебраическую форму записи алгоритмов

под названием ’’ Short Cocle ’’ (первый интерпретатор, созданный в 1949 г. Джоном Маучли) .

Кроме того, необходимо отметить офицера ВМФ США и руководителя группы программистов, в

то время капитана (в дальнейшем единственная женщина в ВМФ- адмирала) Грейс Хоппер,

которая разработала первую программу- компилятор А- О. (Кстати, термин " компилятор "

впервые ввела Г. Хоппер в 1951 г.) . Эта компилирующая программа производила трансляцию на

машинный язык всей программы, записанной в удобной для обработки алгебраической форме

Фирма IBM также сделала первые шаги в области автоматизации программирования, создав в

1953 г. для машины IBM 701 " Систему  быстрого кодирования ". В нашей  стране А. А. Ляпунов 

предложил один из первых языков программирования. В 1957 г. группа под руководством Д.

Бэкуса завершила работу над ставшим в последствии популярным первым языком

программирования высокого уровня, получившим название ФОРТРАН. Язык, реализованный

впервые на ЭВМ IBM 704, способствовал расширению сферы применения компьютеров

В Великобритании в июле 1951 г. на конференции в Манчестерском университете М. Уилкс

представил доклад " Наилучший метод конструирования автоматической машины", который

стал пионерской работой по основам микропрограммирования. Предложенный им метод

проектирования устройств управления нашел широкое применение

Свою идею микропрограммирования М. Уилкс реализовал в 1957 г. при создании машины EDSAC-

2. М. Уилкс совместно с Д. Уиллером  и С. Гиллом в 1951 г. написали первый  учебник по 

программированию " Составление программ для электронных счетных машин " (русский перевод-