Электр есептеуіш машина

                                Алматы Технологиялық Университеті

                 Тағам өндірістер факультеті

    РЕФЕРАТ

                                Тақырыбы: Электр есептеуіш машиналар

                                                                                       Топ: БТ 11- 15

                                                                                       Орындаған: Өмірзақова Н. 

                                                                                        Қабылдаған: Жусупова

                                            Алматы – 2012 жыл

                    Электр есептеуіш машиналар

           ХХ ғасырдың 1- жартысында радиотехника қарқынды дамыды. Радиоқабылдағыштар мен радио арқылы хабар беретін құралдардың негізгі элементі – электронды- вакуумды шамдар (лампалар) болды. Электрондық шамдар алғашқы электрондық есептеуіш машиналардың негізі болды. Бірінші электрондық есептеуіш машина 1946 жылы АҚШ- тың Пенсильван университетінде жасалды, оны ENIAC деп атады. ENIAC- тың конструкторлары – Дж. Моучли мен Дж. Эккерт. Ол соншалықты үлкен болғандықтан, оны әуелі орнынан қозғау мүмкін емес еді.

ENIAC- тың салмағы 30 т, және оның 18000 электрондық шамдары болды, ол бір секундта 5000 қосу, азайту амалдарын, 300 көбейту амалын орындай алды. Жұмыс кезінде тез қызатын болғандықтан, ол арнайы суытуды талап етті. Релелік машиналарға қарағанда, оның амал орындау жылдамдығы мың есе жоғары болды.

1946 жылы американ математигі Джон Фон Нейман өз қаласында ЭЕМ- нің жұмысы мен құрылымының принциптерін баяндады. ЭЕМ жұмысы мен құрылымның басты принципі- жадта сақталатын бағдарлама принципі, онда бағдарламалар мен мәліметтер машинаның жалпы жадына орналастырылды. Мақалада баяндалған идеялар « Джон фон Нейманның ЭЕМ архитектурасы» деп аталды, бұл идея негізінде 1949 жылы EDSAC машинасы құрастырылды.

Алғашқы ЭЕМ- дер тек бір данадан ғана болды. Дамыған елдерде ЭЕМ- нығ сериялық шығарылуы 1950 жылдардан басталды. Бұрынғы Кеңестер Одағында бірінші ЭЕМ 1947- 1948 жылдары академик Сергей Алексеевич Лебедевтің басшылығымен жасалды, оны МЭСМ ( Малая Электронна Счетная Машина) деп атады. 1951 жылы ол ресми түрде пайдалануға енгізіліп, бұл машинада әр түрлі есептеулер болған, ал жедел жады ( оперативті жад) электрондық шамдардағы 100 ұяшықтан тұрды. 1952- 1953 жылдары оның жетілдірілген түрі БЭСМ ( Большая Электронная Счетная Машина) пайдалануға енгізілді, ол секундына 10000 амал орындайтын еді. Жедел жад алдымен электронды- акустикалық линияларда, содан соң электронды- сәулелік түтікте, ал кейінірек ферриттік өзекшеде жинақталды. Сыртқы жады екі магниттік барабанда және магниттік таспаларда болды.

1960 жылдан бастап бұрынғы Кеңестер Одағында екінші буындағы ЭЕМ- дер шығарыла бастады. Олар: М- 220, БЭСМ- 3, БЭСМ- 4, «Урал- 11», «Урал- 13», «Урал- 16», «Минск- 22», «Минск-32» т.б.

ЭЕМ- нің даму тарихы бірнеше буындарға бөлінеді. Буындардың ауысуы электрондық техникалардың дамуымен, ЭЕМ –  ның элементтік базасының ауысуымен байланысты. Оларды электрондық шамдар пайдаланылған ENIAC және барлық басқа ЭЕМ- дер – ЭЕМ- нің аталары (немесе орысша- әжелері) деп атуға болады.

Егер Бэббидж машинасын еске алсақғ оны ЭЕМ- нің арғы атасы деуге болады. Бірінші буындағы машиналар бірнеше жүздеген шаршы метр орын алатын және мыңдаған электрондық шамдары бар алып құрылғылар еді. Оларға бағдарламалар мен мәліметтерді енгізу үшін, перфоленталар мен перфолкарталар пайдаланылады. Бұл машиналар үшін бағдарлмалар машиналық командалар тілінде құрылды, сондықтан сол кездерге кез келген адамдарға онда бағдармаламау мүмкін болмады. Ең жылдам машиналардың есептеу жылдамдығы секундына 20000 операция болды.

1955 жылдан бастап келесі, екінші буындағы ЭЕМ- дер пайда бола бастады. Олардда электрондық шамдардың орнына жартылай өткізгіштер- транзисторлар пайдаланылды.

Сонымен, ЭЕМ-нің көлемі бірнеше есе кішірейді, пайдаланылатын электр қуаты да азайды, сонымен қатар олардың жылдамдығы секундына бірнеше он мыңдаған операцияларға жетті. Сол кездерде жоғары деңгейдегі бағдарламалау тілдері: Фотран, Алгол, Кобол қолданыла бастады. Бағдарламаларды құру маинаның моделінен тәуелсіз бола бастады.

Біраз уақыттан кейін электрондық өндіріс орындары интегралды схемалар жасай бастады. Интегралды схема – бұл шағын жартылай өткізгіш кристалдар, оларда бірнеше жүздеген, тіпті мыңдаған транзисторлар бар. Содан кейін, бірнеше жүздеген мың транзисторлардан тұратын жартылай өткізгіш кристалл – үлкен интегралдық схема (ҮИС) пайда болды.

Интегралдық схема негізінде құрастырлған ЭЕМ- дер – бұл үшінші буындағы ЭЕМ- дер. Бұл машиналардың жады үлкен, ал орындау жылдамдығы секундына бірнеше миллион операцияға жетті. Магниттік таспаладрда жинақтаушыларға қарағанда әлдеқайда жылдам жұмыс істейтін және ақпараттың шексіз мөлшерін сақтауға қабілетті сыртқы есте сақтау құрылғыларының жаңа түрі – магниттік дискілер пайжа болды.

Үшінші буындағы ЭЕМ- дер бір машинада бірнеше бағдарламаларды қатар орындау мүмкіндігін берді. Мұндай режим мультибағдарламалық режим деп аталады. Осы кездерде деректер базасы, өндірісті басқарудың автоматтандырылған жүйелері жасалып, ЭЕМ- дер халық шаруашылығында кеңінен қолданыла бастады.

1971 жылы АҚШ- тың «Интел» фирмасы компьютердің негізгі блогы- процессордың жұмысын орындауға қабілетті өте үлкен интегралдық схеманы – алғашқы микропроцессорды жасады. Микропроцессодың жасалуы – бұл информатикадағы революция болды. Осының нәтижсіндк үстелдердің кішкене ғана ЭЕМ тұр, ол дербес компьютер ДК – деп аталады.

Қазіргі кездегі ЭЕМ- дер бұл төртінші буындағы ЭЕМ- дер. Олар 70-жылдардан бастап өндіріске енді. Бұл ЭЕМ өзінің жадының көлемі мен есептеу жылдамдығы бойынща бірінші буындағы ондаған eniac типті ЭЕМ- дерге тең.

1980 жылдан бастап АҚШ- тың IBM фирмасы дербес комипьютерлер шығару юойынща дүние жүзілік нарықта жетекші фирма болып табылды. Ал 90- шы жылдардың басынан бастап Apple Corporation фирмасының Macintosh маркалы компьютері көпшілкке таныла бастады. Қазақстан Республикасының Ұлттық радиотехника және байланыс орталығы Германияның Siemens фирмасымен бірлесіп, мектептерге арналған дербес компьютерлерді шығару ісін жолға қойды.

Біз ЭЕМ- нің төрт буынын қысқаша қарастырдық. Олардың бір – бірінен айырмашылықтары көп, бірақ барлығының бірдей бір кемшілігі бар. Олармен жұмыс істеу үшін, арнайы тілді қолдану керек, әйтпесе олар сендерді түсінбейді. Бұл үшін сендер оны белгілі бір бағдарламалау тілінде жазуларың керек.

Қазіргі кезде көптеген елдерде бесінші  буындағы ЭЕМ- ді жасау ісі қолға алынуда. Бұл машиналар кәдімгі адам сөйлейтін тілге жуық тілді түсінетін, яғни «жасанды интеллект» ЭЕМ- дері болуы керек. Бұл идея толығымен іске асқанда, ЭЕМ- ге кәдімгі сөзбен мәселені түсіндіріп, айтасыңдар, ал компьютер өзі бағдарламаны құрып, мәселені (есепті) шешетін болады.