Реферат на тему: История развития ЭВМ

Оглавление:

У вас нет времени на реферат или вам не удаётся написать реферат? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!

В статье «Как научиться правильно писать реферат», я написала о правилах и советах написания лучших рефератов, прочитайте пожалуйста.

Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:

Введение

Не так давно, всего три десятка лет назад, компьютер представлял собой целый комплекс огромных шкафов, занимавших несколько больших помещений. И все, что я делал — считал довольно быстро. Многим журналистам понадобилось воображение, чтобы увидеть эти огромные арифметические мыслительные агрегаты и даже напугать людей тем, что компьютер вот-вот станет умнее человека.

Неудивительно, что люди верили во всевозможные выдумки о новом техническом чуде. И когда горький кибернетический писатель сам написал загадочные стихи, а потом выдал их за машину, они ему поверили.

Что можно сказать о современных компьютерах, компактных, быстрых, оснащенных руками — манипуляторами, экранами, печатными, чертежными и чертежными устройствами, анализаторами изображений, звуков, речевыми синтезаторами и другими органами!

Семейство компьютеров — электронных технических устройств для обработки информации — довольно большое и разнообразное. В общем, по сей день все знания человечества могут быть размещены на специальных носителях машинной информации, которые легко поместятся в небольшом помещении.

История развития компьютеров, как полагают некоторые, очень коротка в начале двадцатого века и далее. На мой взгляд, человечество тысячелетия пошло на то, чтобы облегчить механическую работу по обработке информации. Два противоположных качества помогли ему в этом: лень и стремление к совершенству. Необходимость автоматизировать обработку данных, в том числе и информации, возникла очень давно.

Целью данной работы является рассмотрение истории развития электронных вычислительных машин.

Внешний вид компьютера

История компьютера тесно связана с попытками облегчить и автоматизировать обработку больших объемов данных. Даже простые арифметические операции с большими числами сложны для человеческого мозга. Именно поэтому самый простой счетчик — абак — существует с древнейших времен. В семнадцатом веке был изобретен логарифмический правитель для облегчения сложных математических расчетов. В 1642 году Блез Паскаль разработал восьмизначный механизм суммирования. Два столетия спустя, в 1820 году, француз Шарль де Кольмар создал арифметический измеритель, способный к умножению и делению. Этот инструмент занял прочное место в бухгалтерских таблицах.

Все основные идеи, лежащие в основе работы компьютеров, были разработаны еще в 1833 году английским математиком Чарльзом Бэббиджем. Он спроектировал машину для научно-технических расчетов, в которой предсказывал наиболее важные устройства современного компьютера. Идеи Баббиджа начали складываться в конце 19 века.

В 1888 году американский инженер Герман Халлерит построил первую электромеханическую счетную машину. Эта машина, так называемый табулятор, может считывать и сортировать статистические данные, закодированные на перфокартах. В 1890 году изобретение Хэллерита впервые было использовано в 11-й американской переписи населения. Халлерит завершил работу, которая заняла пятьсот сотрудников в течение семи лет, с 43 помощниками на 43 табулаторах за один месяц.

Клод Шеннон, создатель теории информации, Алан Тьюринг, математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман, автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров сегодня, по праву считаются основоположниками компьютерной науки. В те же годы зародилась кибернетика, наука о контроле как одном из фундаментальных процессов информации. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер.

Первое поколение компьютеров

Разработка компьютеров разделена на несколько периодов. Генерации компьютеров каждого периода отличаются друг от друга по элементной базе и математическому ¬обеспечению. Первое поколение (1945-1954) — компьютеры на электронных лампах (как в старых телевизорах). Это доисторические времена, эпоха появления компьютерных технологий. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и были построены для проверки той или иной теоретической позиции. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые часто нуждались в отдельных зданиях для себя, давно стали легендой.

Первым серийно выпускаемым компьютером первого поколения был UNIVAC (Универсальный автоматический компьютер). Разработчики: Джон Мочли и Дж. Проспер Экерт. Это был первый электронный цифровой компьютер общего назначения. УНИВАК, который начался в 1946 году и был завершен в 1951 году, имел время сложения 120 мкс, время умножения 1800 мкс и время деления 3600 мкс. UNIVAC может хранить 1000 слов, 12000 цифр с максимальным временем доступа до 400 мкс. На магнитной ленте было 120000 слов и 1440000 цифр. Ввод/вывод был выполнен с помощью магнитной ленты, перфорационных карт и перфоратора. Его первый экземпляр был передан в Бюро переписи населения США.

Программное обеспечение компьютеров 1-го поколения состояло в основном из стандартных подпрограмм.

Машины этого поколения: «ЭНИАК», «МЧС», «БЭСМ», «ИБМ-701», «Стрела», «М-2», «М-3», «Урал», «Урал-2», «Минск-1», «Минск-12», «М-20» и другие. Эти машины занимали большую площадь, потребляли много электроэнергии и состояли из очень большого количества электронных ламп. Их производительность составляла не более 2-3 тысяч операций в секунду, объем памяти не превышал 2 КБ. Только машина «М-2» (1958 г.) имела 4 Кб оперативной памяти и 20 тыс. операций в секунду.

Компьютер второго поколения

Компьютеры 2-го поколения были разработаны в 1950-60 годах. Основными элементами стали уже не электронные лампы, а полупроводниковые диоды и транзисторы, а в качестве запоминающих устройств стали использоваться магнитные сердечники и магнитные барабаны — далекие предки современных жестких дисков. Вторая разница между этими машинами заключается в том, что они могут быть запрограммированы на алгоритмических языках. Были разработаны первые языки высокого уровня — Фортран, Алголь, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров. Несмотря на то, что программирование остается наукой, оно берет на себя характеристики мастерства. Все это позволило резко уменьшить размеры и стоимость компьютеров, которые в то время впервые были построены для продажи.

Автомобили этого поколения: «РАЗДАН-2», «ИВМ-7090», «Минск-22,-32», «Урал 14,-16», «БЭСМ-3,-4,-6», «М-220,-222» и др.

Использование полупроводниковых приборов в электронных вычислительных схемах привело к повышению надежности, производительности до 30 000 операций в секунду и ¬оперативной памяти до 32 КБ.¬ Сокращены габаритные размеры машин и энергопотребление. Но самые важные достижения этой эпохи относятся к области программ. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Соответственно, расширился и спектр применения компьютеров. Теперь не только ученые могли рассчитывать на доступ к компьютерной технике; компьютеры использовались в планировании и администрировании, а некоторые крупные компании даже перешли на компьютеры, что на двадцать лет опережало моду.

Компьютер третьего поколения

Разработка в 1960-х годах интегральных схем — целых устройств и узлов из десятков и сотен транзисторов, изготовленных на одном полупроводниковом кристалле (ныне называемом чипами) — привела к созданию компьютеров третьего поколения. В то же время появилась полупроводниковая память, которая до сих пор используется в персональных компьютерах в качестве основной памяти. Использование интегральных схем значительно расширило возможности компьютера. Теперь центральный процессор может параллельно управлять и управлять многочисленными периферийными устройствами. Компьютеры могут обрабатывать несколько программ одновременно (принцип мультипрограммирования). В результате реализации принципа мультипрограммирования появилась возможность работать в диалоговом режиме в режиме разделения времени. Удаленные пользователи могут ¬взаимодействовать с аппаратом самостоятельно.

В эти годы производство компьютеров становится промышленным. Прорыв в лице лидера компании IBM впервые реализованное семейство компьютеров — это набор полностью совместимых компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше чем не делать) до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенной в эти годы была семья компании IBM System/360.

Начиная с 3-го поколения, развитие серийных компьютеров стало традицией. Хотя машины одной и той же серии сильно отличались друг от друга по возможностям и производительности, они были совместимы с информацией, программным и аппаратным обеспечением. Например, страны РГВ выпускали «ЭК-1022», «ЭК-1030», «ЭК-1033», «ЭК-1046», «ЭК-1061», «ЭК-1066» и др. из тех же серий. Производительность этих машин достигла от 500 тыс. до 2 млн. операций в секунду, объем оперативной памяти — от 8 Мб до 192 Мб. К компьютерам этого поколения также относятся «ИВМ-370», «Электроника — 100/25», «Электроника — 79», «СМ-3», «СМ-4» и др.

Низкое качество электронных компонентов было слабым местом советских компьютеров третьего поколения. Отсюда постоянное отставание от западных разработок по скорости, весу и габаритам, но, как подчеркивают разработчики CM, не по функциональности. Для компенсации этого отставания были разработаны специальные процессоры, позволяющие создавать высокопроизводительные системы для решения частных задач. Оснащенный специальным процессором преобразования Фурье, SM-4, например, использовался для радиолокационного картирования Венеры.

В начале 1960-х годов появились первые миникомпьютеры — небольшие компьютеры с низким энергопотреблением, доступные для небольших компаний или лабораторий. Миникомпьютеры стали первым шагом на пути к персональным компьютерам, тестовые образцы которых были опубликованы только в середине 1970-х годов. Знаменитое семейство миникомпьютеров PDP от Digital Equipment было прототипом советской серии SM.

В то же время количество элементов и соединений между ними, вписывающихся в микросхему, неуклонно растет, и к 1970-м годам интегральные схемы уже содержали тысячи транзисторов. Это позволило объединить большинство компонентов компьютера в одну небольшую деталь — как Intel в 1971 году с первым микропроцессором, предназначенным для настольных компьютеров, которые только начинали появляться.

В 1969 году родилась первая глобальная компьютерная сеть, в то же время появилась операционная система Unix и язык программирования C («C»), которые оказали огромное влияние на мир программного обеспечения и по сей день сохраняют свои лидирующие позиции.

Компьютер четвертого поколения

К сожалению, с середины 1970-х годов тонкая картина смены поколений нарушается. Все меньше и меньше фундаментальных инноваций в компьютерной науке. Прогресс в основном идет по пути развития того, что уже было изобретено и придумано — первоначально за счет увеличения производительности и миниатюризации элементарной базы и самих компьютеров.

Обычно предполагается, что период с 1975 года относится к четвертому поколению компьютеров. Их элементной базой стали крупные интегральные схемы (BIS. В одном кристалле интегрировано до 100 тыс. элементов). Скорость этих машин составляла несколько десятков миллионов операций в секунду, а объем памяти достигал сотен Мб. Появились микропроцессоры (1971 компания Intel), микрокомпьютеры и персональные компьютеры. Стало возможным использовать суммарную мощность разных машин (объединение машин в один вычислительный узел и работа с разделением по времени).

Однако есть и другое мнение — многие считают, что достижения 1975-1985 годов не настолько велики, чтобы их можно было рассматривать как равное поколение. Сторонники этой точки зрения называют это десятилетие «третьим с половиной» поколением компьютеров. И только с 1985 года, когда появились сверхразмерные интегральные схемы (SBIS. В кристалле такой схемы можно разместить до 10 миллионов элементов), следует отсчитывать годы жизни самого четвертого поколения, которое живет и по сей день.

Развитие компьютеров 4-го поколения шло по двум направлениям:

1 направление — создание суперкомпьютеров — комплексов многопроцессорных машин.
Второе направление — дальнейшее развитие микрокомпьютеров и персональных компьютеров (ПК) на базе BIS и SBIS.
С этого поколения компьютеры называются компьютерами.

Компьютер пятого поколения

Программа развития так называемого пятого поколения компьютеров была принята в Японии в 1982 году. В 1991 году основной целью было создание новых компьютеров, предназначенных для решения задач искусственного интеллекта. С помощью языка пролога и инноваций в компьютерном проектировании следовало приблизить решение одной из главных задач этой отрасли компьютерной науки — проблемы хранения и обработки знаний. Предполагается, что ее элементарная основа не будет служить SBIS, а на ее основе будут созданы устройства с элементами искусственного интеллекта. Достижения оптоэлектроники и биопроцессоров будут использованы для увеличения объема памяти и производительности.

На компьютерах пятого поколения ставятся совершенно иные задачи, чем при разработке всех предыдущих компьютеров. Основной задачей разработчиков пятого поколения является создание искусственного интеллекта машины (умение делать логические выводы из представленных фактов), развитие «интеллектуализации» компьютеров — снятие барьера между человеком и компьютером.

К сожалению, японский компьютерный проект пятого поколения повторил трагическую судьбу ранних исследований в области искусственного интеллекта. Однако исследования, проведенные в ходе проекта, и опыт, полученный при использовании методов представления знаний и параллельного логического мышления, в значительной степени способствовали прогрессу в области систем искусственного интеллекта в целом. Компьютеры уже способны воспринимать информацию из рукописного или печатного текста, из пробелов, из человеческого голоса, распознавать пользователя по его голосу, переводить с одного языка на другой. Это делает возможным общение с компьютером для всех пользователей, даже для тех, кто не имеет специальных знаний в этой области. Многие успехи, достигнутые искусственным интеллектом, используются в промышленности и бизнесе.

Современные персональные компьютеры

Современные персональные компьютеры (ПК) в соответствии с принятой классификацией должны относиться к четвертому поколению компьютеров. Однако с учетом быстро развивающегося программного обеспечения многие авторы публикаций относят их к 5-му поколению компьютеров.

Персональные компьютеры появились на рубеже 60-х и 70-х годов. Американская компания Intel разработала первый 4-битный микропроцессор (МР) 4004 для карманного калькулятора. Она содержала около тысячи транзисторов и могла выполнять 8000 операций в секунду. Вскоре была выпущена 8-битная версия этого MP, названная 8008. Оба МП не были восприняты всерьез, потому что они были рассчитаны для конкретных применений. Они принадлежат к первому поколению парламентариев.

В конце 1973 года компания Intel разработала однокристальный 8-битный MP 8080, который был предназначен для многоцелевых приложений. Она сразу же привлекла внимание компьютерной индустрии и быстро стала «стандартом». Некоторые компании начали производить MP 8080 по лицензиям, другие предлагали его улучшенные версии.

12 августа 1981 года компания IBM представила свой ПК, который был не хуже продуктов лидеров рынка того времени — Commodore PET, Atari, Radio Shack и Apple. Весной 1983 года компания IBM выпустила модель PC XT с жестким диском, а также объявила о создании нового поколения микропроцессоров — 80286. Новый компьютер IBM PC AT (Advanced Technologies), основанный на MP 80286, быстро покорил мир.

Часовая частота современных ПК составляет более 3 ГГц, объем оперативной памяти — до 4 ГБ. Емкость жестких дисков увеличилась до 500 ГБ. Новейшие технологии позволяют вашему ПК прослушивать и записывать аудиофайлы в высоком качестве. Использование DVD-дисков позволяет смотреть современные фильмы. Сегодня широко используются ноутбуки — ноутбуки, карманные компьютеры (КПК) и мобильные ПК — смартфоны, сочетающие в себе функции ПК и телефона.

Заключение

По окончании работы можно сделать вывод, что электронные компьютеры играют особую роль в развитии компьютерной науки. Существование компьютерной науки как научного направления немыслимо без компьютерных технологий. Появление компьютерных машин, их стремительное развитие и массовое внедрение в различные области человеческой деятельности создали научно-техническое направление, называемое вычислительной техникой.

Компьютеры появились тогда, когда возникла острая необходимость в очень трудоемких и точных вычислениях, особенно в таких областях науки и техники как: атомной физики и теории динамики полета и управления самолетами, в изучении высокоскоростной аэродинамики. Степень прогресса здесь во многом зависит от способности выполнять сложные вычисления.

Компьютеры разрабатывались на протяжении нескольких поколений.

Список литературы

Ичбия Д., Кнеппер С. Фонд Майкрософт. / Пер.Мовшович Д.Ю. — Ростов-на-Дону: Феникс, 1994.
Караменс В.В., Григ Н.Р. Компьютер: прошлое, настоящее, будущее. — М. , 2005 .
Британская технологическая история Минасяна. — М. , 2003.
Полина К. Маленький интеллектуальный словарь компьютерных технологий. — М. , 1995.
Печерских И.Н. этюдов на компьютерах. — Кишинёв: Стыинск, 1994.
Фигурнов В.Е. ПК IBM для пользователей. — М. , 2005.