История развития компьютерной техники

Министерство  образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Ростовский  государственный экономический  университет (РИНХ)» в пос. Матвеев  Курган Ростовской области

Факультет «Национальной  и Мировой экономики»

Кафедра « Общеэкономических  и специальных дисциплин»

Дисциплина «Информатика»

 

 

 

 

Реферат

 

На тему: «История развития компьютерной техники»

 

 

 

Выполнил: Р.В. Сенченко

Студент 2 курса

Группы № 122зк

Спец. «Экономика и управление

на предприятии АПК»

зачетная книжка № 09091-з

Проверил: Мотыжев В.С.,

старший преподаватель, КТН

 

 

 

 

 

Матвеев Курган

2012 г.

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

Введение           стр. 3 

Глава1. Первые вычислительные машины     стр. 4

Глава 2. XX Век          стр. 7

2.1. Начало XX века        стр.7 

2.2.Вторая половина XX века       стр. 10

Глава 3. Последний этап        стр. 14

Глава 4. Поколения ЭВМ        стр. 15

Заключение          стр. 24

Литература          стр. 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

История счётных устройств  насчитывает много веков. Древнейшим счетным инструментом, который сама природа предоставила в распоряжение человека, была его собственная рука. Для облегчения счета люди стали  использовать пальцы сначала одной  руки, затем обеих, а в некоторых  племенах и пальцы ног.

Раннему развитию письменного  счета препятствовала сложность  арифметических действий при существовавших в то время перемножениях чисел. Кроме того, писать умели немногие и отсутствовал учебный материал для письма – пергамент начал  производиться примерно со II века до н.э., папирус был слишком дорог, а глиняные таблички неудобны в использовании. Эти обстоятельства объясняют появление  специального счетного прибора –  абака. Он представлял собой доску  с желобками, в которых по позиционному принципу размещали какие-нибудь предметы – камешки, косточки. Позднее, около 500 г. н.э., абак был усовершенствован и на свет появились счёты –  устройство, состоящее из набора костяшек, нанизанных на стержни.

На Руси долгое время считали  по косточкам, раскладываемым в кучки. Примерно с XV века получил распространение "дощаный счет", который почти  не отличался от обычных счетов и  представлял собой рамку с  укрепленными горизонтальными веревочками, на которые были нанизаны просверленные  сливовые или вишневые косточки.

В конце XV века Леонардо да Винчи (1452-1519) создал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубными кольцами. Но рукописи да Винчи обнаружили лишь в 1967г., поэтому биография механических устройств ведется от суммирующей  машины Паскаля. По его чертежам американская фирма по производству компьютеров в целях рекламы построила работоспособную машину.

Глава 1. Первые вычислительные машины

В 1623 г. Вильгельм Шиккард  – профессор Тюбинского университета описал устройство "часов для  счета". Это была первая механическая машина, которая могла только складывать и вычитать. В наше время по его  описанию построена ее модель.

В 1642 г. французский математик  Блез Паскаль (1623-1662) сконструировал счетное  устройство, чтобы облегчить труд своего отца – налогового инспектора. Это устройство позволяло суммировать  десятичные числа. Внешне оно представляло собой ящик с многочисленными  шестеренками. Основой суммирующей  машины стал счетчик-регистратор, или  счетная шестерня. Она имела десять выступов, на каждом из которых были нанесены цифры.

Для передачи десятков на шестерне располагался один удлиненный зуб, зацеплявший  и поворачивающий промежуточную  шестерню, которая передавала вращение шестерне десятков. Дополнительная шестерня была необходима для того, чтобы  обе счетные шестерни – единиц и десятков – вращались в одном  направлении. Счетная шестерня при  помощи храпового механизма (передающего  прямое движение и не передающего  обратного) соединялись с рычагом. Отклонение рычага на тот или иной угол позволяло вводить в счетчик  однозначные числа и суммировать  их. В машине Паскаля храповой привод был присоединен ко всем счетным  шестерням, что позволяло суммировать  и многозначные числа.

В 1673 г. немецкий философ, математик, физик Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716) создал "ступенчатый вычислитель"  – счетную машину, позволяющую  складывать, вычитать, умножать, делить, извлекать квадратные корни, при  этом использовалась двоичная система  счисления. Это был более совершенный  прибор, в котором использовалась движущаяся часть (прообраз каретки) и  ручка, с помощью которой оператор вращал колесо. Машина являлась прототипом арифмометра, использующегося с 1820 года до 60-х годов ХХ века.

В 1804 г. французский изобретатель Жозеф Мари Жаккар (1752-1834) придумал способ автоматического контроля за нитью  при работе на ткацком станке. Работа станка программировалась при помощи целой колоды перфокарт, каждая из которых  управляла одним ходом челнока. Переходя к новому рисунку, оператор просто заменял одну колоду перфокарт  другой. Создание ткацкого станка, управляемого картами с пробитыми на них  отверстиями и соединенными друг с другом в виде ленты, относится  к одному из ключевых открытий, обусловивших дальнейшее развитие вычислительной техники.

Чарльз Ксавьер Томас (1785-1870) в 1820г. создал первый механический калькулятор, который мог не только складывать и умножать, но и вычитать и делить. Бурное развитие механических калькуляторов привело к тому, что к 1890 году добавился ряд полезных функций: запоминание промежуточных  результатов с использованием их в последующих операциях, печать результата и т.п. Создание недорогих, надежных машин позволило использовать их для коммерческих целей и научных  расчетов.

В 1822г. английский математик  Чарлз Бэббидж (1792-1871) выдвинул идею создания программно-управляемой счетной  машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, ввода и печати. Первая спроектированная Бэббиджем  машина, Разностная машина, работала на паровом двигателе. Она высчитывала  таблицы логарифмов методом постоянной дифференциации и заносила результаты на металлическую пластину. Работающая модель, которую он создал в 1822 году, была шестицифровым калькулятором, способным производить вычисления и печатать цифровые таблицы.

Аналитическую машину Бэббиджа построили энтузиасты из Лондонского  музея науки. Она состоит из четырех  тысяч железных, бронзовых и стальных деталей и весит три тонны. Правда, пользоваться ею очень тяжело - при каждом вычислении приходится несколько сотен (а то и тысяч) раз крутить ручку автомата. Числа записываются (набираются) на дисках, расположенных по вертикали и установленных в положения от 0 до 9. Двигатель приводится в действие последовательностью перфокарт, содержащих инструкции (программу).

Одновременно с английским ученым работала леди Ада Лавлейс (1815-1852). Она разработала первые программы  для машины, заложила многие идеи и  ввела ряд понятий и терминов, сохранившихся до настоящего времени. Леди Лавлейс была единственной дочерью  Джорджа Гордона Байрона. Она  предсказала появление современных  компьютеров как многофункциональных  машин не только для вычислений, но и для работы с графикой, звуком. В середине 70-х гг. нашего столетия министерство обороны США официально утвердило название единого языка  программирования американских вооруженных  сил. Язык носит название Ada. С недавнего  времени у программистов всего  мира появился свой профессиональный праздник. Он так и называется –  «День программиста» – и празднуется 10 декабря. Как раз в день рождения Ады Лавлейс.

В 1855 г. братья Джорж и  Эдвард Шутц из Стокгольма построили  первый механический компьютер, используя  работы Ч. Бэббиджа. В 1878 г. русский математик  и механик Пафнутий Львович Чебышев  создает суммирующий аппарат  с непрерывной передачей десятков, а в 1881 году – приставку к нему для умножения и деления.

В 1880г. Вильгодт Теофилович Однер, швед по национальности, живший в Санкт-Петербурге сконструировал арифмометр. Его арифмометры отличались надежностью, средними габаритами и  удобством в работе. Над арифмометром Однер начал работать в 1874 году, а  в 1890 году он налаживает массовый выпуск арифмометров. Их модификация "Феликс" выпускалась до 50-х годов XX века.

Глава 2. XX Век

 

2.1. Начало XX века

1918 год. Русский ученый  М.А. Бонч-Бруевич и английские  ученые В. Икклз и Ф. Джордан  (1919) независимо друг от друга  создали электронное рэле, названное  англичанами триггером, которое  сыграло большую роль в развитии  компьютерной техники. 

В 1930г. Виннивер Буш (1890-1974) конструирует дифференциальный анализатор. По сути, это первая успешная попытка создать  компьютер, способный выполнять  громоздкие научные вычисления. Роль Буша в истории компьютерных технологий очень велика, но наиболее часто  его имя всплывает в связи  с пророческой статьей "As We May Think" (1945), в которой он описывает концепцию  гипертекста.

В 1937 году гарвардский математик  Говард Эйкен предложил проект создания большой счетной машины. Спонсировал  работу президент компании IBM Томас  Уотсон, который вложил в нее 500 тыс.$. Проектирование Mark-1 началось в 1939 году, строило этот компьютер нью-йоркское предприятие IBM. Компьютер содержал около 750 тыс. деталей, 3304 реле и более 800 км проводов.

В 1946 году Джон фон Нейман предложил ряд новых идей организации  ЭВМ, в том числе концепцию  хранимой программы, т.е. хранения программы  в запоминающем устройстве. В результате реализации идей фон Неймана была создана архитектура ЭВМ, во многих чертах сохранившаяся до настоящего времени.

В 1947 году появилась счётная  машина Mark-2, которая представляла собой  первую многозадачную машину – наличие  нескольких шин позволяло одновременно передавать из одной части компьютера в другую несколько чисел. 23 декабря 1947г. сотрудники Bell Telephone Laboratories Джон Бардин и Уолтер Бремен впервые продемонстрировали свое изобретение, получившее название транзистор. Это устройство спустя десять лет открыло совершенно новые возможности.

В 1948 году академиком С.А. Лебедевым (1890-1974) и Б.И. Рамеевым был предложен  первый проект отечественной цифровой электронно-вычислительной машины: сначала  МЭСМ – малая электронная счетная  машина (1951 год, Киев), затем БЭСМ –  быстродействующая электронная  счетная машина (1952 год, Москва). Параллельно  с ними создавались Стрела, Урал, Минск, Раздан, Наири.

В 1951 году в Англии появились  первые серийные компьютеры Ferranti Mark-1 и LEO-1.  А через 5 лет фирма Ferranti выпустила  ЭВМ Pegasus, в которой впервые нашла  воплощение концепция регистров  общего назначения. Джей Форрестер  запатентовал память на магнитных сердечниках. Впервые такая память применена  на машине Whirlwind-1. Она представляла собой два куба с 32х32х17 сердечниками, которые обеспечивали хранение 2048 слов для 16-разрядных двоичных чисел с  одним разрядом контроля четности.  В этой машине была впервые использована универсальная неспециализированная шина (взаимосвязи между различными устройствами компьютера становятся гибкими) и в качестве систем ввода-вывода использовались два устройства: электронно-лучевая  трубка Вильямса и пишущая машинка  с перфолентой (флексорайтер).

В 1952г. началась опытная эксплуатация отечественного компьютера БЭСМ-1.

 В СССР в 1952-1953 годах  А.А.Ляпунов разработал операторный  метод программирования (операторное  программирование), а в 1953-1954 годах  Л.В.Канторович – концепцию крупноблочного  программирования.

В 1955 году увидел свет первый алгоритмический язык FORTRAN (FORmule TRANslator – переводчик формул). Он использовался  для решения научно-технических и инженерных задач и разработан сотрудниками фирмы IBM под руководством Джон Бэкуса.

В 1958г. Джек Килби из Texas Instruments и Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor независимо друг от друга изобретают интегральную схему.

1959 г. Под руководством  С.А. Лебедева создана машина  БЭСМ-2 производительностью 10 тыс.  опер./с. С ее применением связаны  расчеты запусков космических  ракет и первых в мире искусственных  спутников Земли, а затем машина  М-20 – для своего времени одна  из самых быстродействующих в  мире (20 тыс. опер./с.).

В 1960 году появился ALGOL (Algoritmic Language – алгоритмический язык), ориентированный  на научное применение. В него введено  множество новых понятий, например, блочная структура. Этот язык стал концептуальным основанием многих языков программирования.  Тринадцать европейских и американских специалистов по программированию в  Париже утвердили стандарт языка  программирования ALGOL-60.

1963 г. – начало выпуска  ЭВМ "Минск-32" с внешней памятью  на сменных магнитных дисках. Появились машины второго поколения,  построенные на неполупроводниковой  элементной базе – на магнитных  элементах. Так, в МГУ им. М.В.  Ломоносова коллективом под руководством  Н.П. Брусенцова была создана  машина Сетунь (производившаяся  серийно в 1962-1964 годах).

 Машина "Сетунь" является  малогабаритной машиной, выполненной  на магнитных элементах. Это  одноадресная машина с фиксированной  запятой. В качестве системы  счисления в ней используется  троичная система с цифрами  0, 1, —1. "Сетунь" является первой  в мире машиной, использующей  эту систему счисления.

В 1964г. сотрудник Стэнфордского  исследовательского центра Дуглас Энгельбарт продемонстрировал работу первой мыши-манипулятора. Фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения. Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объемом оперативной памяти и производительностью.

В 1967г. под руководством С.А.Лебедева и В.М.Мельникова в ИТМ и ВТ создана быстродействующая вычислительная машина БЭСМ-6. За ним последовал "Эльбрус" – ЭВМ нового типа, производительностью 10 млн. опер./с.