Министерство  образования и науки Российской Федерации

Российский  государственный  социальный университет

филиал в г. Обнинске 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат на тему: «История развития вычислительной техники. (Поколение ЭВМ и их сравнительные  характеристики) ».

По дисциплине: «Информатика». 
 
 
 
 
 
 

Выполнила: студентка 1 курса

очного  отделения

специальность: Финансы и кредит

Хлыбова К.А.

Проверил: преподаватель

                                                               Белозерцева Елена Александровна.                                       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Обнинск – 2010г.

Оглавление

 
 

       Введение.3

       Электромеханические вычислительные машины.4

       Аналоговые вычислительные машины (АВМ).5

       Электронные вычислительные машины (ЭВМ).6

       Поколения ЭВМ.7

       ЭВМ V поколения.9

       Заключение.9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

 

       Слово «компьютер» ¹означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла давно. Более 1500 лет тому назад для счета использовались счетные палочки, камешки и т.д.

       В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и малоизвестным 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, вне всякого сомнения, знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel² из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем – персональных компьютеров³, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до ученых и инженеров.

       В конце XX века невозможно представить  себе жизнь без персонального  компьютера. Компьютер прочно вошел  в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений.

       В данном реферате мы рассмотрим историю  развития вычислительной техники, а  также краткий обзор о возможностях применения современных вычислительных систем и дальнейшие тенденции развития персональных компьютеров.

Электромеханические вычислительные машины.

     В первые десятилетия XX века конструкторы обратили внимание на возможность применения в счетных устройствах новых элементов – электромагнитных реле⁴. В 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе, построил вычислительное устройство, работающее на таких реле.

     Почти одновременно, в 1943 году, американец Говард Эйкен с помощью работ Бэббиджа на основе техники XX века – электромеханических реле – смог построить на одном из предприятий фирмы IBM легендарный гарвардский «Марк-1» (а позднее еще и «Марк-2»). «Марк-1» 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. Машина работала с 23-значными десятичными числами и выполняла операции сложения за 0,3 секунды, а умножения – за 3 секунды. Однако Эйкен сделал две ошибки: первая состояла в том, что обе эти машины были скорее электромеханическими, чем электронными; вторая – то, что Эйкен не придерживался той концепции, что программы должны храниться в памяти компьютера, как и полученные данные.

     Примерно  в то же время в Англии начала работать первая вычислительная машина на реле, которая использовалась для расшифровки сообщений, передававшихся немецким кодированным передатчиком. К середине XX века потребность в автоматизации вычислений (в том числе для военных нужд – баллистики, криптографии и т.д.) стала настолько велика, что над созданием машин, подобных "Марк-1" и "Марк-2" работало несколько групп исследователей в разных странах.

     Работа  по созданию первой электронно-вычислительной машины была начата, по-видимому, 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 три десятка лет в результате судебного разбирательства профессора признали родоначальником электронной вычислительной техники.

Аналоговые  вычислительные машины (АВМ).

 
 

       В АВМ⁵ все математические величины представляются как непрерывные значения каких-либо физических величин. Главным образом, в качестве машинной переменной выступает напряжение электрической цепи. Их изменения происходят по тем же законам, что и изменения заданных функций. В этих машинах используется метод математического моделирования (создаётся модель исследуемого объекта). Результаты решения выводятся в виде зависимостей электрических напряжений в функции времени на экран осциллографа или фиксируются измерительными приборами. Основным назначением АВМ является решение линейных и дифференцированных уравнений.

 

       Достоинства АВМ:

 

       * высокая скорость решения задач,  соизмеримая со скоростью прохождения электрического сигнала;

 

       * простота конструкции АВМ; 

 

       * лёгкость подготовки задачи к  решению; 

 

       * наглядность протекания исследуемых  процессов, возможность изменения  параметров исследуемых процессов  во время самого исследования.

 

       Недостатки  АВМ:

 

       * малая точность получаемых результатов  (до 10%);

 

       * алгоритмическая ограниченность  решаемых задач; 

 

       * ручной ввод решаемой задачи  в машину;

 

       * большой объём задействованного  оборудования, растущий с увеличением  сложности задачи.

Электронные вычислительные машины (ЭВМ).

 
 

       В отличие от предыдущих машин в  ЭВМ⁶ числа представляются в виде последовательности цифр. В современных ЭВМ числа представляются в виде кодов двоичных эквивалентов, то есть в виде комбинаций 1 и 0. В ЭВМ осуществляется принцип программного управления. ЭВМ можно разделить на цифровые, электрифицированные и счётно-аналитические (перфорационные) вычислительные машины.

 

       ЭВМ разделяются на большие ЭВМ, мини-ЭВМ  и микро-ЭВМ. Они отличаются своей архитектурой, техническими, эксплуатационными и габаритно-весовыми характеристиками, областями применения.

 

       Достоинства ЭВМ:

 

       * высокая точность вычислений;

 

       * универсальность; 

 

       * автоматический ввод информации, необходимый для решения задачи;

 

       * разнообразие задач, решаемых  ЭВМ;

 

       * независимость количества оборудования  от сложности задачи.

 

       Недостатки  ЭВМ:

 

       * сложность подготовки задачи  к решению (необходимость специальных  знаний методов решения задач  и программирования);

 

       * недостаточная наглядность протекания  процессов, сложность изменения параметров этих процессов;

 

       * сложность структуры ЭВМ, эксплуатация  и техническое обслуживание;

 

       * требование специальной аппаратуры  при работе с элементами реальной  аппаратуры.

Поколения ЭВМ.

 
 

       Можно выделить 4 основные поколения ЭВМ.

 
 
 
 

       Поколения:

 

       I. ЭВМ на эл. лампах, быстродействие  порядка 20000 операций в секунду,  для каждой машины существует  свой язык программирования. ("БЭСМ", «Стрела"⁷).

 

       II. В 1960 г. в ЭВМ были применены  транзисторы, изобретённые в 1948 г., они были более надёжны, долговечны, обладали большой оперативной памятью. 1 транзистор способен заменить ~40 эл. ламп и работает с большей скоростью. В качестве носителей информации использовались магнитные ленты. ("Минск-2","Урал-14).

 

       III. В 1964 г. появились первые интегральные схемы (ИС)⁸, которые получили широкое распространение. ИС - это кристалл, площадь которого 10 мм2. 1 ИС способна заменить 1000 транзисторов. 1 кристалл - 30-ти тонный "Эниак". Появилась возможность обрабатывать параллельно несколько программ.

 

       IV. Впервые стали применяться большие  интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров. В 1980 году центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма. ("Иллиак", «Эльбрус").

 

       V. Синтезаторы, звуки, способность  вести диалог, выполнять команды,  подаваемые голосом или прикосновением.

ЭВМ V поколения.

 
 

       ЭВМ IV поколения не получили широкого распространения  из-за своей специфики. Это явилось стимулом для разработки ЭВМ V поколения, при разработки которых ставились совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ I - IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основными задачами разработчиков ЭВМ V поколения являлось создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), возможность ввода информации в ЭВМ при помощи голоса, различных изображений. Это позволит общаться с ЭВМ всем пользователям, даже тем, кто не обладает специальных знаний в этой области. ЭВМ будет помощником человеку во всех областях.

 

       Проект  семейства ЭВМ V поколения объединяет 16 процессоров. Это позволит достичь быстродействия в 160(106 операций в секунду).

  Заключение.

 

       К сожалению, невозможно в рамках реферата охватить всю историю компьютеров.

       Для многих мир без компьютера – далекая  история, примерно такая же далекая, как открытие Америки или Октябрьская революция. Но каждый раз, включая компьютер, невозможно перестать удивляться человеческому гению, создавшему это чудо.

       Современные персональные компьютеры являются наиболее широко используемым видом компьютеров, их мощность постоянно увеличивается, а область применения расширяется. Эти компьютеры могут объединяться в сети, что позволяет десяткам и сотням пользователей легко обмениваться информацией и одновременно получать доступ к общим базам данных. Средства электронной почты позволяют пользователям компьютеров с помощью обычной телефонной сети посылать текстовые и факсимильные сообщения в другие города и страны и получать информацию из крупных банков данных. Глобальная система электронной связи Internet⁹ обеспечивает за 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.