Этапы развития вычислительной техники и поколения ЭВМ

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И                  ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ

Ручной период докомпьютерной эпохи

Механический  этап

Электромеханический этап

Поколения современных  ЭВМ

I поколение

Основные  компьютеры первого поколения

II поколение

III поколение

IV поколение

Персональный  компьютер

Архитектура персонального компьютера

Ручной период докомпьютерной эпохи

Ручной период начался  на заре человеческой цивилизации. Фиксация результатов счета у разных народов  на разных континентах производилась  разными способами: пальцевый счет, нанесение засечек, счетные палочки, узелки и т.д. Наконец, появление приборов, использующих вычисление по разрядам, как бы предполагали наличие некоторой позиционной системы счисления, десятичной, пятеричной, троичной и т.д. К таким приборам относятся абак, русские, японские, китайские счеты.

Механический этап

Развитие механики в 17 веке стало предпосылкой вычислительных устройств и приборов, использующих механический принцип вычислений, обеспечивающий перенос старшего разряда. Использование  таких машин способствовало «автоматизации умственного труда».

Первая спроектированная Беббиджем машина, Разностная машина, работала на паровом двигателе. Работающая модель была шестицифровым калькулятором, способным производить вычисления и печатать цифровые таблицы.

Главным достижением этой эпохи можно считать изобретение арифмометра ученым, по имени Однер. Главная особенность детища Однера заключается в применении зубчатых колес с переменным числом зубцов вместо ступенчатых валиков.  Оно проще валика конструктивно и имеет меньшие размеры.

Электромеханический этап

Электромеханический этап развития ВТ явился наименее продолжительным и охватывает около 60 лет – от первого табулятора Г.

Классическим типом средств  электромеханического этапа был  счетно-аналитический комплекс, предназначенный  для обработки информации на перфокарточных носителях.

Заключительный период электромеханического этапа развития вычислительной техники  характеризуется созданием целого ряда сложных релейных и релейно-механических систем с программным управлением, характеризующихся алгоритмической  универсальностью и способных выполнять  сложные научно-технические вычисления в автоматическом режиме со скоростями, на порядок превышающими скорость работы арифмометров с электропроводом. Эти  аппараты можно рассматривать в  качестве прямых предшественников универсальных  ЭВМ.

Поколения современных ЭВМ

Историю развития современных  ЭВМ разделяют на 4 поколения. Но деление компьютерной техники на поколения — весьма условная, нестрогая  классификация по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с  компьютером.

I поколение (до 1955 г.)

Все ЭВМ I-го поколения функционарировали на основе электронных ламп, что делало их ненадежными - лампы приходилось часто менять. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.

Притом для каждой машины использовался свой язык программирования. Набор команд был небольшой, схема  арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение  практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные  ленты и печатающие устройства, оперативные  запоминающие устройства были реализованы  на основе ртутных линий задержки электроннолучевых трубок.

II поколение (1958-1964)

В 1958 г. в ЭВМ были применены полупроводниковые транзисторы, изобретённые в1948 г. Уильямом Шокли, они были более надёжны, долговечны, малы, могли выполнить значительно более сложные вычисления, обладали большой оперативной памятью. 1 транзистор способен был заменить ~ 40 электронных ламп и работал с большей скоростью.

Во II-ом поколении компьютеров дискретные транзисторные логические элементы вытеснили электронные лампы. В качестве носителей информации использовались магнитные ленты ("БЭСМ-6", "Минск-2","Урал-14") и магнитные сердечники, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски.

В качестве программного обеспечения  стали использовать языки программирования высокого уровня, были написаны специальные  трансляторы с этих языков на язык машинных команд. Для ускорения вычислений в этих машинах было реализовано  некоторое перекрытие команд: последующая  команда начинала выполняться до окончания предыдущей.

III поколение (1964-1972)

В 1964 году, фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.

Машины третьего поколения  — это семейства машин с  единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них  используются интегральные схемы, которые  также называются микросхемами.

IV поколение (с 1972 г. по настоящее время)

Четвёртое поколение —  это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.

Впервые стали применяться  большие интегральные схемы (БИС), которые  по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров.

В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма (0,635 см².). БИСы применялись уже в таких компьютерах, как “Иллиак”, ”Эльбрус”, ”Макинтош ”. Быстродействие таких машин составляет тысячи миллионов операций в секунду. Емкость ОЗУ возросла до 500 млн. двоичных разрядов. В таких машинах одновременно выполняются несколько команд над несколькими наборами операндов. Ёмкость оперативной памяти порядка 1 - 64 Мбайт.

Персональный  компьютер

ПК - настольный или портативный  компьютер, который использует микропроцессор в качестве единственного центрального процессора, выполняющего все логические и арифметические операции. Эти компьютеры относят к вычислительным машинам  четвертого и пятого поколения. Помимо ноутбуков, к переносным микрокомпьютерам относят и карманные компьютеры — палмтопы. Основными признаками ПК являются шинная организация системы, высокая стандартизация аппаратных и программных средств, ориентация на широкий круг потребителей.

Архитектура персонального компьютера

С развитием полупроводниковой  техники персональный компьютер, получив  компактные электронные компоненты, увеличил свои способности вычислять  и запоминать. А усовершенствование программного обеспечения облегчило  работу с ЭВМ для лиц с весьма слабым представлением о компьютерной технике. Основные компоненты: плата  памяти и дополнительное запоминающее устройство с произвольной выборкой (РАМ); главная панель с микропроцессором (центральным процессором) и местом для РАМ; интерфейс печатной платы; интерфейс платы дисковода; устройство дисковода (со шнуром), позволяющее  считывать и записывать данные на магнитных дисках; съемные магнитные  или гибкие диски для хранения информации вне компьютера; панель для ввода текста и данных.

 

 

 

 

 

АНАЛОГОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ  РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА

Документы Всемирного саммита Женевская Декларация принципов Женевский План действий Тунисское обязательство Тунисская программа для информационного  общества Информационное общество определяется как ступень в развитии современной цивилизации, которая  характеризуется увеличением роли информации и знаний в жизни общества, ростом доли информационных продуктов  и услуг в валовом внутреннем продукте, созданием глобального  информационного пространства, обеспечивающего  эффективное информационное взаимодействие людей, их доступ к мировым информационным ресурсам и удовлетворение их социальных и личностных потребностей в информационных продуктах и услугах.            Информационное общество базируется на информационных технологиях, «интеллектуальных» компьютерах, автоматизации и роботизации всех сфер и областей экономики и управления, единой наиновейшей интегрированной системе связи. Это обеспечивает каждому доступ к любой информации и знаниям и предопределяет радикальные изменения во всей системе общественного отношения.               Проведение Всемирного саммита по вопросам информационного общества, проходившего в два этапа в Женеве 10-12 декабря 2003 года и в Тунисе 16-18 ноября 2005 года, стало значительным событием как для Организации Объединенных Наций, органы которой сыграли ведущую руководящую роль в организации саммита, так и для всех заинтересованных в построении информационного общества сторон.                Четыре документа, принятые по результатам ВСИС призывают мировое сообщество строить информационное общество, ориентированное на интересы людей, открытое для всех, в котором каждый мог бы создавать информацию и знания, иметь к ним доступ, пользоваться и обмениваться ними. Кроме того, Женевская Декларация содержит обязательство превратить разрыв в цифровых технологиях в цифровые возможности для всех и обеспечить универсальный, повсеместный, справедливый и приемлемый в ценовом отношении доступ к инфраструктуре и услугам информационно-коммуникационных технологий (ИКТ).              Задача Плана действий заключается в том, чтобы построить открытое для всех информационное общество; направить потенциал, заложенный в знаниях и информационно-коммуникационных технологиях, на служение развитию; оказывать содействие использованию информации и знаний для достижения согласованных на международному уровне целей развития, в том числе тех, что содержатся в Декларации тысячелетия; решать новые задачи информационного общества на национальном, региональном и международном уровнях.              Индикативные контрольные показатели, будучи основанными на целях развития согласованных на международном уровне, включая те, что содержатся в Декларации тысячелетия,  могут служить глобальными базовыми показателями развития ИКТ, которых следует достичь до 2015 года. Эти контрольные показатели могут учитываться при установлении национальных контрольных показателей.                ИКТ дают людям возможность где бы то ни было в мире получать доступ к информации и знаниям практически мгновенно. Каждый человек должен иметь навыки, необходимые для пользования в полной мере преимуществами информационного общества. Поэтому повышение компетентности и грамотности в сфере ИКТ является необходимым. ИКТ могут оказывать содействие достижению общего образования во всемирном масштабе через предоставление образования и подготовку преподавателей, предложение лучших условий для обучения на протяжении всей жизни, охвата людей, которые находятся вне рамок формального образовательного процесса, а также усовершенствованию профессиональных привычек.               Эффективное развитие страны или организации и их конкурентоспособность в настоящее время возможны лишь при условии наличия развитой информационной инфраструктуры.               Важным фактором влияния на состояние информационной инфраструктуры страны является наличие соответствующей конструктивной государственной политики в этой области, призванной стимулировать ее развитие.