История становления и развития вычислительной техники в России

 

1 Раздел. Классы вычислительных  машин

 

2 Раздел. Поколения ЭВМ

 

2 Раздел. Поколения  ЭВМ

 

3 Раздел. В СССР и России

 

3 Раздел. В  СССР и России

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ ТОЛЬЯТТИНСКАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ
	Кафедра Прикладной Информатики
История становления и развития вычислительной техники в России
реферат
	Назаровой Ирины Григорьевны Студентки 1-го курса (специальности  «Экономика»)
Тольятти 2012

 

 

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ: 3

Рисунок 1 3

Глава1 .Классы вычислительных машин 4

Глава2 .Поколения ЭВМ 5

Первые счетные устройства. 5

Рисунок 2 5

Механические счётные устройства. 5

Рисунок 3 5

1.1.1. Релейные машины. 6

Таблица 1 7

Первое поколение 7

Рисунок 4 8

Второе поколение 8

Третье поколение 9

Четвертое поколение 9

Рисунок 5 10

Таблица 2 Поколения ЭВМ 10

Параметры сравнения 10

Поколения ЭВМ 10

Глава3 В СССР и России 12

1940-е 12

1950-е 12

1960-е 12

1970-е 13

2000-е 13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14

Список литературы 15

 

ВВЕДЕНИЕ:

 

 Слово  «компьютер» означает «вычислитель»,  т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации  обработки данных, в том числе  вычислений, возникла очень 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 мало известным  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 Intel (см рис.1) из  небольшого американского городка  с красивым названием Санта-Клара  (шт. Калифорния), выпустила первый  микропроцессор. Именно ему мы  обязаны появлением нового класса  вычислительных систем - персональных  компьютеров, которыми теперь  пользуются, по существу, все, от  учащихся начальных классов до  ученых и инженеров. В наше  время 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  я расскажу об основных моментах  развития истории вычислительной  техники России.

Рисунок 1 

1. .Классы вычислительных машин

 

Электронная вычислительная машина (ЭВМ), компьютер — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.ЭВМ можно классифицировать по ряду признаков, в частности:

1. физическому представлению обрабатываемой информации;
2. поколениям (этапам создания и элементной базе).
3. сферам применения и методам использования (а также размерам и вычислительной мощности).

Физическое  представление обрабатываемой информации

Здесь выделяют аналоговые (непрерывного действия); цифровые (дискретного действия); гибридные (на отдельных этапах обработки используются различные способы физического  представления данных).

АВМ — аналоговые вычислительные машины, или вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т. е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаше всего электрического напряжения):

ЦВМ — цифровые вычислительные машины, или вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, цифровой форме. В силу универсальности цифровой формы представления информации ЭВМ является более универсальным средством обработки данных.

ГВМ — гибридные вычислительные машины, или вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме. Они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами. 

2. .Поколения ЭВМ

Первые счетные устройства.

Информатика как наука  сформировалась во второй половине ХХ века. Однако с древнейших времен человек  конструирует себе в помощь различные приспособления для облегчения вычислений. Еще в V веке до н. э греки и египтяне использовали Абак - устройство, похожее на русские счеты.

Дощаный счёт (см рис 2) представлял собой два складывающихся ящика. Каждый ящик разгораживался надвое (позже только внизу); второй ящик был необходим ввиду особенностей денежного счёта. Внутри ящика на натянутые шнуры или проволоку нанизывались кости. В соответствии с десятичной системой счисления ряды для целых чисел имели по 9 или 10 костей.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 

Механические счётные устройства.

В 1623 году немецкий ученый B. Шиккард описал устройство "часов для счета" - счетной машины с устройством установки чисел и валиками с движком и окном для считывания результата. Эта машина могла только складывать и вычитать (а по некоторым источникам и умножать, и делить). Это были чертежи первой механической вычислительной машины, но, к сожалению, она так и не была создана.

Впервые сконструировал механическое счетное устройство в 1642 году французский философ и математик Блез Паскаль (1623-1662). Его "механический вычислитель", позволял суммировать десятичные числа до шести знаков. Цифры задавались поворотами дисков с делениями. При сложении учитывался "перенос единицы" в более высокий разряд. Результат можно было прочитать в шести окошечках. Машину назвали "Паскална". (см рис 3)

Англичане Р. Биссакар в 1654 году, и - независимо от него - С. Патридж в 1657 году, разработали прямоугольную логарифмическую линейку,(см рис 4) конструкция которой в основном сохранилась до конца ХХ века.

 

 

 

 

Рисунок 3

В 1673 году немецкий философ, математик, физик Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716) создал "ступенчатый вычислитель". Это механическое устройство умело складывать, вычитать, умножать, делить, извлекать квадратные корни, при этом использовалась двоичная система счисления. Лейбниц использовал операцию сдвига для поразрядного умножения чисел с помощью подвижной каретки. Машина являлась прототипом арифмометра, использовавшегося с 1820 года до 60-х годов ХХ века.

В 1833 году Чарльз Бэббидж (1791-1871), декан кафедры математики кембриджского университета (той кафедры, которую когда-то возглавлял Исаак Ньютон) пришел к идее создания аналитической машины, полностью программно управляемого, автоматического механического цифрового компьютера. Для ввода и вывода информации использовались перфокарты. Машина выполняла различные действия в соответствии с заранее составленным планом работ - программой.

Компьютеры Бэббиджем  так и не были построены до конца. Одна из причин - отсутствие достаточно развитой промышленности, способной точно воспроизвести детали для этих машин по чертежам.

С машинами Бэббиджа тесно  связано появление профессии  программиста. Первый программист мира - дочь поэта Джорджа Байрона Ада Августа Лавлейс (1815-1842). Ею составлены первые в мире программы для аналитической машины Бэббиджа. Она разработала принципы программирования, предусматривающие повторение последовательности команд – «циклы».

Использование перфокарт  нашло применение в действующем  устройстве "статистический табулятор" (суммирующая машина), построенном в 1884-1900 годах американцем - сыном немецких эмигрантов Германом Холлеритом (1860-1929) с целью ускорить обработку результатов переписи населения в США. В 1896 году Холлерит основал фирму по сбыту своих машин. В 1911 году он продал свою фирму, которая, объединившись с некоторыми другими, стала называться Computer-Tabulating Recording Co., a позднее получила название International Business Machines Corp., сокращенно IBM.

Открытия XIX века в области  электричества и радио позволили  усовершенствовать вычислительные машины. Калькуляторы оснащаются электромоторами для проведения вычислений и печати на бумаге.

1. Релейные машины.

С 1890 года роль переключателей играли реле. Началась эпоха релейных машин.

В 1939 году группа ученых из лаборатории фирмы IBM под руководством Говарда Айкена создала ЭВМ Mark-1. Она обрабатывала 24-разрядные десятичные числа и выполняла все 4 арифметических действия, имела встроенные алгоритмы для вычисления некоторых функций. В качестве основных составных частей машины использовались зубчатые диски и электромагнитные реле. Марк-1 можно считать "релейным" компьютером. Работал компьютер медленно. Так, для умножения двух чисел ему требовалось 3-5 секунд.

В 1941 году немецкий инженер  Конрад Цузе создал первый вычислительный автомат с программным управлением  — модель Z3. Машина Цузе была основана на электромеханических реле и работала в двоичной системе счисления. Числа можно было записывать в память и считывать оттуда посредством электрических сигналов, которые проходили через реле. Управляющая программа была закодирована при помощи перфорированной ленты.

Идея делить машины на поколения вызвана к  жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию как в смысле элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так  и в смысле изменения ее структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера  использования(см табл.1)

Таблица 1

Параметр	Период, годы
	50-е	60-е	70-е	80-е	Настоящее время
Цель использования компьютера	Научно-технические расчеты	Технические и экономические расчеты	Управление и экономические расчеты	Управление, предоставление информации	Телекоммуникации,информационное обслуживание
Режим работы компьютера	Однопрограммный	Пакетная обработка	Разделение времени	Персональная работа	Сетевая обработка
Интеграция данных	Низкая	Средняя	Высокая	Очень высокая	Сверхвысокая
Расположение пользователя	Машинный зал	Отдельное помещение	Терминальный зал	Рабочий стол	Произвольное мобильное
Тип пользователя	Инженеры-программисты	Профессиональные программисты	Программисты	Пользователи с общей компьютерной подготовкой	Мало обученные пользователи
Тип диалога	Работа за пультом компьютера	Обмен перфоно-сителями и машино-граммами	Интерактивный (через клавиатуру и  экран)	Интерактивный с жестким меню	Интерактивный экранный типа «вопрос - ответ»

Первое поколение

К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х гг. и базирующиеся на электронных лампах.(см рис 5)Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли значительное количество электроэнергии и выделяли много тепла.

Набор команд был ограничен, схемы арифметико-логического  устройства и устройства управления достаточно просты, программное обеспечение  практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные  ленты и печатающие устройства. Быстродействие порядка 10—20 тыс. операций в секунду.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4

 

Несмотря  на ограниченность возможностей эти  машины позволили выполнить сложнейшие расчеты, необходимые для прогнозирования  погоды, решения задач атомной  энергетики и др.

В октябре 1945 года в США был создан первый компьютер ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator — электронный числовой интегратор и вычислитель).

Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая  электронная счетная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М-20.

Второе  поколение

Второе  поколение компьютерной техники  — машины, сконструированные в 1955—65 гг(см рис 6). Характеризуются использованием в них как электронных ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами (НМЛ), магнитные барабаны (НМБ) и первые магнитные диски (табл. 1.).

Эти машины характеризуются быстродействием  до сотен тысяч операций в секунду, емкостью памяти — до нескольких десятков тысяч слов.

Появляются языки высокого уровня, средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде.

Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна компьютеру, воспринимающему  только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансляторами, переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык.

Появился  широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных задач, а также мониторные системы, управляющие  режимом трансляции и исполнения программ, из которых в дальнейшем выросли современные операционные системы.