Этапы электронного периода развития вычислительной техники

Помимо персональных компьютеров, одновременно развивались и большие компьютеры, которые в 60 – 70-х годах были распространены, естественно по меркам того времени, даже больше, чем персональные компьютеры.[3,321]

Понятно, что основой развития являлось необходимость в большом количестве расчетов в военном деле. Первые машины были громоздкими монстрами и требовали трудоемкого заведения данных и программирования. Для каждой машины выделялись специальные помещения.

Первые машины были довольно больших размеров, особенно в сравнении с их вычислительными возможностями, так как работали они на электронных лампах. Кроме того, они потребляли много энергии и требовали хорошего охлаждения. Эти машины выполняли несколько сот операций в секунду, к тому же стоили очень дорого, так как производились в малых количествах.[3,546]

К первому поколению компьютеров относятся отечественные машины «Минск-1», «Урал-1», «БЭСМ-1».

Уменьшение размеров компьютеров стало возможным лишь около сорока лет назад с появлением транзисторов.

Машины следующего поколения были выполнены на полупроводниках, стали меньше, потребляли несколько киловатт и выполняли несколько тысяч операций в секунду. К этому поколению относятся отечественные машины «Минс-21», «Урал-14», «Наири».

Третье поколение основано на интегральных схемах. В нашей стране таковы были машины серии ЕС ЭВМ. Что же до компьютеров четвертого поколения, то они используют большие и сверхбольшие интегральные микросхемы.

Прежде чем продолжить рассказ о компьютерах прошлого, отметим, что производительность компьютера измеряется в MIPS (Million Instructions Per Second) для операций с целыми числами и MFLOPS (Million Flops Per Second) для операций с плавающими числами.

На Западе в 70 – 80-х годах были распространены большие машины серии IBM 360 и IBM 370, в нашей стране – серия ЕС (Единая Система). Части машин серии ЕС выпускались в разных социалистических странах, например, магнитные ленты производились в ГДР, лентопротяжные механизмы – в Болгарии, процессоры в СССР и т.д. Эти машины занимали много места и требовали помещения не менее 20 квадратных метров, специально оборудованные залы для машины, а также помещения для персонала. Требовался и специальный обслуживающий персонал: Системщик отвечал за работу программного обеспечения, а электронщик – электронного, то есть аппаратного.[1,201]

Машина работала в специально оборудованном помещении с фальшполом, устанавливались приборы для поддержания определенной температуры и влажности. Если температура превышала требуемую, компьютер начинал работать нестабильно. Производительность этих компьютеров считалось высокой. На самом деле машины серии ЕС уступали по этому показателю современному персональному компьютеру. Например, в 70-х годах магнитные диски имели размер 7 Мбайт, затем 29.

Каждый сменный диск был размером с современный системный блок, а само устройство для работы с ним напоминало письменный стол. Устройство для считывания магнитных лент было с небольшой книжный шкаф. Не менее громоздким были устройства считывания с перфокарт и принтеры. Теперь представим, что такие устройств было несколько и все они располагались в одном помещении.

По тем временам эта техника считалась прогрессивной. Кроме серии ЕС, были машины отечественного производства типа Минск-22 (32), выпускавшиеся Белоруссией, и БЭСМ. Долгое время машина БЭСМ считалась не хуже зарубежных аналогов и хорошо послужила народному хозяйству. Производительность указанных машин была примерно одного порядка.

Работать на машинах 70 – 80-х годов было довольно сложно. Вся информация заводилась при помощи перфокарт или перфолент. Каждая перфокарта служила для описания одной строки (программы, данных). Если случалась ошибка, то нужно было найти перфокарту и ее заменить, после чего запустить программу еще раз. Все это занимало немало времени. Особенно сложно было, когда перфокарта не имела надписей, тогда приходилось по кодам определять нужную.[1,45]

Труднее всего было работать с перфолентами. В случае ошибки по кодам (разное расположении выбитых отверстий на ленте) нужно было определить ее месторасположение, вырезать, набить вставку с несколькими предыдущими и последующими командами (данными), затем наложить куски лент, соединить их липкой лентой и пробить снова отверстия шилом, чтобы устройство могло правильно считать дырки на ленте. На компьютерах того времени дисплей и клавиатура (если они присутствовали) использовались системщиком для организации работы на машине. Пользователи же должны были работать с перфокартами и перфолентами.

Первые персональные компьютеры появились в 80-х годах. Это были не те персональные компьютеры, на которых мы работаем сегодня. Разные фирмы Wang, французский системы Realite, компьютер фирмы IBM – XT. Вычислительные машины имели разные архитектуру и свои наборы команд для работы с ним. Поэтому, переходя с одной машины на другую, нужно было переучиваться. Что же до нашей промышленности, то она выпускала машины «Искра» разных модификаций. С течением времени в мире стала пользоваться все большой популярностью модель АТ, выпущенной фирмой IBM.[1,189]

Программирование в первых компьютерах происходило в машинных кодах, затем на языке Ассемблер, который очень похож на машинный код, но имеет мнемонику, которую легче запомнить вместо кодов (цифр) команд. Язык Ассемблер называют языком низкого уровня, то есть он приближен к машинным командам, где одна команда соответствует машинной.

Затем появились языки программирования высокого уровня. Где каждая программа могла транслироваться в несколько машинных команд. Это связано с тем, что в математических расчетах часто применяются одни и те же функции, например sin, cos и др., и каждая из них требовала свою программу. Там, где на языке Ассемблер нужно использовать несколько десятков команд, на языке высокого уровня достаточно написать одну формулу (например, y=5*sin(x)*cos(x/3)). Эти языки предназначались для определенных видов задач, где они и применялись. Например, Fortran (Фортран) – для научных расчетов, Basic (Бейсик) – для обучения программированию. Кстати, на языке Фортран программируют до сих пор, хотя появились более прогрессивные языки программирования. Дело в том, что за десятилетия работы с ними накоплено большое количество программ и библиотек с подпрограммами, перепрограммирование  которые на другой язык потребовало  бы больших затрат. Кроме того, нужно иметь в виду, что пользователи, работающие на одном языке, с трудом переходят на другой, особенно если эти люди не молодые.

Развитие персональных компьютеров. После того как фирма IBM представила другим фирмам структуру своего компьютера, то есть сделала его открытым, начали появляться разработки других фирм в области персональных компьютеров, которые включали аппаратное обеспечение (новые устройства) и программное обеспечение (программы). Скоро разные фирмы начали выпускать компьютеры, похожие на персональные компьютеры фирмы IBM. Они назывались клонами или IBM-совместимыми компьютерами. Фирма IBM начала терять лидирующие позиции на рынке персональных компьютеров. Усилилась фирма Microsoft, которая выпускала программное обеспечение для персональных компьютеров, в частности, до сих пор разрабатывает новые версии DOS, системы Windows и другое программное обеспечение. Фирма Intel стала лидером по производству и разработке процессоров.[3,489]

Компьютер, описание которого представлено другими фирмами, чтобы те могли добавлять к нему новые устройства, называется открытой системой. Если описание не дано, то он называется закрытой системой. То же и для программного обеспечения.

Первый процессор 8086 появился в 1978 году, а первая половина 80-х годов отмечена появлением DOS компании IBM (1981 г.), сопроцессор, стандарта CGA, MDA (1981 Г.), стримера емкостью 60 Мб, магнитооптических накопителей, игольчатых принтеров, 286 процессоров (1982 г.), появился первый вариант языка Post Script, электронная таблица Lotus 1-2-3, язык СИ++ и АДА, технология CD-ROM. Это был период закладки фундамента развития персональных компьютеров, когда имелось много компаний, производивших аппаратную и программную составляющие для компьютеров, когда не было общепризнанных  закрепленных стандартов, по которым можно было бы создать унифицированные устройства. Это было время разработки новых подходов и принципов построения, когда сохраняли жизнеспособность только те устройства, которые полнее отвечали запросам потребителя и выдерживали конкуренцию с другими компаниями, создавшими компьютеры на основе других принципов. Вскоре появилась первая версия программы Norton Commander, с которой было так удобно работать, что она перекочевала на многие компьютеры того времени и очень долго оставалась популярной.

Во второй половине 80-х годов появились первые версии операционных систем Windows и ОС/2, стандарты допустимых излучений мониторов. В 1987 году был представлен 386 процессор, выпущен первый струйный принтер, появился стандарт SVGA, первый пакет Microsoft Office. Это было время, когда произошел активный переход на процессор Intel, которые стали завоевывать все более обширный сегмент рынка, другие же виды персональных компьютеров стали терять популярность, за исключением компьютеров серии Макинтош. По этой причине многие разработчики программного обеспечения также перешли на разработки для персональных компьютеров, как их тогда называли IBM-совместимых компьютеров. По мере расширения программных возможностей этих компьютеров росла и их популярность, хотя еще существовали достаточно неплохие для своего времени компьютеры других компаний. Самыми популярными и дорогими были компьютеры, собранные компанией IBM, которая начала налаживать их производство в странах Азии. Компьютеры, произведенные там, обходились дешевле, хотя первые модели уступали в качестве собранным в Америке и в Европе. Однако постепенно они завоевывали и этот рынок. Спрос на компьютеры был велик, и развитие шло быстрыми темпами. Если раньше персональные компьютеры использовались главным образом в организациях, то в этот период их стали покупать для работы дома. Рынок быстро расширялся.

В 90-92 годах появилась сеть Интернет, первый ручной монохромный сканер, 486 процессор, первая звуковая стереоплата, язык Ява, пакет Windows 3.1. 1993 год был отмечен появлением операционной системы Windows NT для работы в сети, стандарта PCI, первого процессора Pentium, Стандарта Plug & Play. Рынок компьютеров был уже определен, появились общепризнанные стандарты для устройств, компьютеры продолжали развиваться в сторону производительности и увеличения емкости устройств.[3,385]

В последнее десятилетие XX века появились: стандарты DVD, новые процессоры Pentium Pro (1995 г.), Pentium II (1997 г.), Celeron (1998 г.), Pentium III (1999 г.), далее Pentium IV, накопители Zip и Jaz (1997 г.), были выпущены новые версии Windows 95, Windows 98, на основе Windows NT, была создано версия Windows 2000. Появились новые версии и других операционных систем, например ОС/2, были созданы шины USB, порт AGP. Началось и стало быстро расти производство ноутбуков с жидкокристаллическим экраном, активно развивались видеокарты. Теперь все видеокарты выпускаются с трехмерным ускорителем 3D, столь необходимым для игр. Компьютерных игр так много и число их растет так быстро, что за этим просто трудно уследить, целые тома книг и специальные журналы описывают все новые и новые. Для игр созданы особые устройства, такие как очки и шлемы, костюмы, передающие малейшие изменения в положении тела человека. Появляются новые версии прикладного программного обеспечения, энциклопедии на CD-ROM-дисках, графические редакторы и другие программы в новых версиях.[3,320]

2.5.           Заключение

Что нас ожидает в будущем? Прежде всего дальнейшее развитие производительности процессоров, емкости запоминающихся устройств. Бум, связанный с развитием вычислительной техники, продолжится еще несколько лет. Вырастет поколение людей, которые уже на школьной скамье знакомятся с основами работы на компьютере. Главными задачами будет распознавание голоса человека, чтобы можно было управлять и вводить информацию без помощи клавиатуры и мыши, компьютер соединится с новыми устройствами, прежде всего с бытовыми, с системами сигнализации, компьютерные технологии будут более активно входить в процессе управления производством, использоваться в научных расчетах, а в быту станут незаменимыми помощниками в домашнем хозяйстве. Сам компьютер будет интегрирован в небольшие по размерам платы, на которых будет находиться все больше и больше контроллеров устройств, таких как модемы, видеоплаты и другие, в результате чего не понадобятся платы  расширений для их подключения, будут внедряться шины USB и другие. Получит дальнейшее развитие сеть Интернет, которая будет объединять все больше людей. Одной из сложнейших является задача распознавания образов, решение которой может дать новый толчок развитию компьютера.

Однако задачи искусственного интеллекта на компьютерах пока еще не решены или решаются в очень ограниченных пределах и предпосылок для их решения при помощи современных компьютеров пока не видно. Так что компьютер, такой, какой мы его знаем и как он развивается, останется незаменимым помощником человека, отнюдь не заменяя его, а помогая ему в осуществлении множества прикладных задач.[1,58]

3.        ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1.           Общая характеристика задачи

3.2.           Описание алгоритма решения задачи

3.3.           Выбор пакета прикладных программ

3.4.           Проектирование форм выходных документов и графическое представление данных по выбранной задаче

3.5.           Результаты выполнения контрольного примера в расчетном  и формульном виде

3.6.           Инструкция пользователя

3.1. Общая характеристика задачи

Наименование задачи: «Расчет пенсии пенсионеров за январь и февраль с учетом удержаний».

Условие задачи:

Используя ППП на ПК, необходимо построить таблицы по приведенным  формам (Приложение 1). Для получения значений итоговых граф в таблицах в приложении 1 используйте расчетную формулу: гр. 5 = гр. 3 – гр.4. Заполните таблицу (Приложение 1) числовыми данными, выполнив консолидацию по расположению.