Добавлен: 28.06.2023
Просмотров: 63
Скачиваний: 2
Введение
Тема моего реферата выбрана не случайно, так как я считаю, что эта тема очень актуальна. Хочу добавить, что эта тема вызвала у меня большой интерес, и я решил изучить литературу более детально, сравнить разные системы вычислительной техники. В этой работе хотелось бы начать с самого начала возникновения вычислительной техники – счеты ( Бухгалтерские счеты ) и до последних, к примеры кластеры. Только подумать можно, что развитие идет и будет шагать дальше и, возможно, в будущем создаст более совершенные вычислительные системы
.
1. Развитие
1.1 Домеханический этап
Первые зачатки вычислительных систем появились почти 2 века назад, начиналось все с простых счетов, потом со временем появлялись все более и более серьезные вычислительные системы. Считается, что вычислительные технологии начались с древнего мира, когда люди считали с помощью зарубок на дереве или аналогичных дереву поверхностях. Далее появилось устройство счета, так называемое “Абак” или “Саламинская доска”. Это устройство относят к прародителям технологий, которое родом из Греции. Изготавливали абаки из различных материалов:
- Бронза
- Камень
- Слоновая кость
- Цветное стекло
В то время Абак имел и другое название – галька или голыш.
Важно отметить, что предшественниками современности являлись и чётки. На рисунке представленные Буддийские четки, которые также актуальны в современном мире.
Чуть позже стали появляться счеты из древнего Китая, они носили название “Суан-пан”. Их изготавливали в основном из деревянной рамки, размеченной на секторы – верхние и нижние.
Еще одним предшественником считают – счетные палочки. Они различны по длине и в цветовой гамме. Изготавливали и х обычно из дерева или пластика. Использовали их не только в вычислительных функциях, но и в записи иероглифов. Через некоторый промежуток времени были запрещены.
В современности, мы можем встретить сей старинный экспонат в национальных лавках.
Здесь видны сами палочки и футляр, где их хранят.
Юпана – еще один прародитель современной техники, которого принято считать разновидностью Абака. Родом Юпан из государства Тауантинсуйу, где проживали древние люди – Инки.
Счетное сукно, представляющее из себя доску. Она могла быть любого цвета. Доска была разделена на несколько отсеков, в некоторых графах писали символы, означающие числа. Далее счет происходил с помощью монет.
Япония. Ценное математическое устройство древности – Соробан. Он представлял собой прямоугольную деревянную или металлическую рамку, от 23 до 28 вертикальных палочек. На одной такой палочке могло находиться 5 косточек, не больше. Далее их разделяли планкой. Над планкой 1 косточка, под ней – 4. Вычисления на соробане велись слева направо.
В отличие от Абака или саун-пана, относится к оптимальным счётам, он полностью исключал путаницу во время вычислительных действий.
От далекой древности мы плавно переходим к Руси. И вспоминаем всем нам известное устройство, которое встречается по сей день – Деревянные счеты или дощаные. Они представляли собой деревянную рамку с веревочкой, но которую нанизывали косточки вишни. ( в современном мире вместо косточек использую деревянные бублики, или круглые фигурки, нанизанные на металлическую проволоку) .
Современный счёт на Руси.
Дощаный счет в древности на Руси.
1.2. Механический этап
После начали появляться механические вычислительные устройства.
Всем нам известно, что развитие, как и жизнь, без оглядки движется вперед. Наука развивалась с огромным темпом, за ней шла и математика. Стали записываться имена в летописи прославившихся ученых, первых изобретателей.
1. Леонардо Да Винчи 
Его считают основоположником математики. Родился он в 1452 году, умер в 1519 году. Да Винчи, был не просто изобретательно, но и Физик, математик ( основной предмет его был –геометрия) , инженер.
Первым придумал, что такое парашют, и создал его макет.
Знаменитый Гигантский арбалет, механизм для обжарки металла, макет велосипеда, проект геликоптера – современного вертолета, так же замечательные рисунки в анатомии человека. Поистине, Леонардо Да Винчи был гением!
А в математике, люди нашли эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубыми колесами.
- Вильгельм Шиккард
Одним из первых изобретателей, чьи работы дошли до Руси – работы немецкого ученого. Его имя - Вильгельм Шикард. Смысл этой работы – создание “часов для счета”. Поясню, это первый механический калькулятор, собранный в 1623 году. Название, аналогичное обыкновенным часам, устройство получило за его “внутренний мир” – структуру.
Состоял он из множества шестеренок и был похож на часы. После подсчетов инструмент издавал звук колокольчиков.
- Блез Паскаль
Блез Паскаль родом из Франции. Родился 19 июня 1623 году в городе Клермон. Его отец был председателем суда, одним из важных персон Франции. Рвение к естественным наукам у Блеза Паскаля проявлялась с самого детства.
Блез Паскаль – математик, физик, писатель, религиозный философ. Одним из важный работ в математике – создание суммарного аппарата, названным Арифмометром Паскаля. ( 1642 год )
Так выглядела первая механическая система.
- Готфрид Вильгельм Лейбниц
Готфрид Вильгельм Лейбниц – немецкий философ, математик, логик, физик, изобретатель, богослов, историк, юрист, языковед, дипломат. Родился в 1646 году .
В 1672 году создал более усовершенствованный механический калькулятор – арифмометр. Он не только позволял складывать числа, но и умножать, делить и возводить их в степень, извлекать квадратные и кубические корни.
Механические вычислительные устройства
4. Жозеф Мари Жаккард 
Родился 7 июля 1752 году в городе Лион.
Не просто изобретатель, он был французским ткачом, первым, кто изобрел новую технологию промышленного нанесения узора на ткань. Сейчас это полотно принято называть жаккардом, а станок, при помощи которого и происходит весь процесс – жаккардовым станком. Смысл этого станка в получении перфокарт – прямоугольных карточек из картона. ( 1804 год )
5. Чарльз Беббидж 
Чарльз Бэббидж родился в Лондоне 26 декабря 1791 году. Британский математик, изобретатель, автор трудов по теории функций и счетам. Его часто называют “Отцом математики”.
Он изобрел аналитический калькулятор. После смерти Жаккарда продолжил дальнейшее развитие текстильной конструкции, с образованием перфокарт.
В 1822 году была разработана Разностная машина, мы ее видим на первой картине.
В 1830 году – была попытка создать первую в мире мини-вычислительную технику – аналитический калькулятор. Она должна была выполнять действия без участия человека. Для этого в нее вводились различные программы, которые были записаны на перфокартах.
Почему же появилось названия перфокарта?
Слово перфорация означает – образование дыр в плотном бумажном сукне или в картоне.
Принципы программирования для машины Чарльза Беббиджа разработала – Огаста Ада Байрон.
1.3. Электронно-механический этап
1779 год – линейка Уатта
Первая универсальная логарифмическая линейка, для работы в инженерии. Была создана ученым, математиком – Дж. Уаттом. Считают, что Линейка была создана до арифметической машины Паскаля.
1709 год - Арифмометр Полени
Впервые вышла книга об этом устройство. Машина, точнее ее детали были выточены из дерева. В отличие от всех остальных устройств, машина Полени работала за счет гири, висящей свободно на канате. Изобрел сие устройство – Джованни Полени.
Логическая математика
Электронно-механический этап
ТОМАС ХИЛЛ ГРИН
7 апреля 1836 год – 26 марта 1882 год
Сын английского священника. Практически 8 лет был на домашнем обучении. Окончил Оксфорд с отличием в 1859 году. В 1857 году, в качестве практической работы создал первую многоразрядную машину. Машина Хилла была двухразрядной и в каждом разряде имела по девять вертикальных клавиш, расположенных по кругу. Сейчас Машина находится в музее в Вашингтоне. Умер ученный в возрасте 45 лет – заражение крови.
ГЕРМАН ХОЛЛЕРИТ (29 февраля 1860 год) 
Родом из города Буффало, 7-ой ребенок в семье. Учеба ему давалась нелегко, больший интерес молодого ученого проявлялся в естественных науках, а также к рисованию. В возрасте 14 лет, его исключили из школы, в течение нескольких лет обучался у священника.
Главное изобретение Германа Холлерита являлась табулирующая система. ( 1884 год ).Эта система позволяла выполнять перепись населения.
Машина представляла собой клавишный перфоратор, позволяющий перефорировать около 100 отверстий в минуту СРАЗУ НА НЕСКОЛЬКИХ картах.
ВИЛЬГЕЛЬМ ТЕОФИЛ ОДНЕР
10 августа 1845 год – 15 сентября 1905 год
Шведско-русский инженер-механик, изобретатель арифмометра, основатель российского счетного машиностроения. Родился ученый в городе Дэльби (Швеция). Окончил Стокгольмский технологический университет. Далее проживал в Санкт-Петербурге, работал на заводе Нобеля.
В 1874 году разработал более удобную машину – арифмометр Однера. ( считают, что арифмометр и вошел в развитие машиностроения. )
Сам механизм представлял собой – применение зубчатых колес, их называют Колеса Однера. В каждом колесе 9 зубцов, между ними угол – разряд чисел. Для каждого разряды выделяют одно колесо. Из тела колеса выходит рычаг. Если сделать рукояткой или рычагом один оборот, то произойдет передача чисел в счетчик.
1.4. Электронный этап
Принято выделять несколько этапов электронно-вычислительных машин:
ЭВМ 1-ого поколения
ЭВМ 2-ого поколения
ЭВМ 3-его поколения
ЭВМ 4-ого поколения
ЭВМ 5-ого поколения
ЭВМ 1-ого поколения.
1946-1958 года
Все устройства первого поколения были сделаны на базе электронных ламп, тем самым, лампы придавали надежность таких установкам.
Собственно, лампы
Для ввода и вывода информации использовали перфоленты, перфокарты, магнитные ленты.
Создавались самые легкие, если сравнивать их с современными устройствами – Компьютеры.
Для каждой машины ( компьютера ) была написана своя программа. Помимо вычислительных функций, они прогнозировали природу, могли выполнять функции военного характера.
- ENIAC
Была официально введена в действие 15 февраля 1946 году.
Electronic Numerical Integrator and Calculator –представлял собой машину, работающую на электронных лампах , была построена Американскими электроинженерами ДЖ. П. Эккертом и ДЖ. Мокли.