Файл: История развития средств вычислительной техники (История развития средств вычислительной техники, разбор свойств и классов электронно-вычислительных машин).pdf
Добавлен: 30.03.2023
Просмотров: 243
Скачиваний: 3
ВВЕДЕНИЕ
Тема “История развития средств вычислительной техники” была выбрана не спроста, так как является основной и самой главной темой для студента обучающегося на факультете Информатики. Приступая к изучению программирования самым важным аспектом является то, насколько хорошо программист знает историю ЭВМ, углублялся ли он в суть того как всё устроено, какие языки были основополагающими для создания тех или иных программ, какие были первые компьютеры и как далеко продвинулась тема разработки ЭВМ, так как к ЭВМ в настоящее время относятся не только к компьютерам как это было раньше, но и сотовые телефоны на базе которых установлены аналогичные компоненты взятые из тех же самых компьютеров, оперативная память, процессор, видео карта и многие другие компоненты, так же к ЭВМ на данный момент относятся: планшетные компьютеры, дроны, микроволновые печи, смарт-часы, пылесосы, машины в которых установлены бортовые компьютеры и многая другая техника производимая в 21 веке. Ведь компьютеры стали не объемлемой частью в нашей жизни, и находятся практически у каждого человека дома и на работе.
Именно поэтому приступаю к изучению программирования так важно понимать с чего всё начиналось, как это работало, с какими трудностями приходилось сталкиваться разработчикам тех или иных программных обеспечений. Для того что бы понимать на сколько мы шагнули вперёд необходимо знать с чего всё начиналось и именно история помогает понять какие ошибки были допущены ранее при создании чего либо, именно по этому зная историю можно гораздо быстрее понимать и усваивать новый материал, тратя на это в разы меньше времени, чем если бы этого не знать, ведь согласитесь со мной зачем изобретать велосипед который уже был изобретён, достаточно изучить как он работает, какие принципы применяются в его построение, понять какие ошибки были допущены при его создании, а в дальнейшем его можно просто дорабатывать под определённые нужны людей, именно по этому я считаю что история является одной из основополагающих материалов для изучения начинающих программистов. Сейчас даже трудно представить, как мы могли раньше обходиться без компьютеров, а ведь не так давно компьютеры были доступны только узкому кругу людей и применялись только в военных и промышленных целях.
Если взять короткую историю развития компьютеров и компьютерной техники, то можно выделить несколько периодов создания средств вычислительной техники и общие критерии, по которым улучшались вычислительные машины. Именно можно выделить пять свойств улучшения производительности ЭВМ, а именно: Уменьшения самих машин в размерах, а также уменьшение всех компонентов находящихся внутри, увеличение быстродействия и отдачи, удешевление, улучшение и упрощение интерфейсов и сред разработки для пользователей.
Давайте вернёмся в начало 60-х годов, когда компьютеры были доступны очень узкому кругу людей, а применение их было засекречено военными, крупными производствами и государствами. Но совсем не так давно, а именно в 1971 году случилось событие, которое поменяло представление о том, что компьютеры должны быть только у избранных. Компания Intel со слоганом компьютер для каждого (CFE - “Computer for everyone”) находящаяся в небольшом городе в штате Санта Клара, США, произвела в массы первый микропроцессор доступный для каждого. Именно этот процессор и послужил основополагающим элементом в развитии персональных компьютеров “PC” которыми теперь пользуется практически каждый человек на земле начиная от школьников и заканчивая учёными в сфере инженерно-космических разработок. Именно после этого события компьютер стал неотъемлемой частью нашей жизни, и было бы сложно представить в 21 веке жизнь без персонального компьютера.
Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует огромное количество компьютеров различных брендов, различных классов сложности, назначения и поколений. Именно поэтому выбирая тему работы “История развития средств вычислительной техники” мне хотелось бы рассказать а важности этой темы и рассмотреть её историю начиная с каменного века до нашего времени, а так же дать определения информатики, информации и многим другим темам связанным с электронно-вычислительной техникой
Задачи, которые будут рассмотрены являются этапы становления развития вычислительной техники, история развития средств вычислительной техники и объект исследования вычислительной техники. Работа будет состоят из семи пунктов, которые включают в себя: введение, две главы с подзаголовками, заключение и список литературы, применяемой в данной курсовой работе.
ГЛАВА №1. История развития средств вычислительной техники, разбор свойств и классов электронно-вычислительных машин
1.1 Основополагающие понятия и термины применяемые для вычислительных машин
Давайте рассмотрим ситуацию на сегодняшний день и то, как компьютеры, изменили нашу жизнь. Самые передовые разработки на в мире компьютерной инженерии смогли добиться того, что на базовой основе ЭВМ системы смогли создать новые технические возможности для развития всего информационного сообщества людей владеющими любой компьютерной техникой. На данный момент, каждый день происходит улучшение информационного общества, происходит это всё из-за того, что появляются всё новые и новые способы получения информации для людей которых интересуют определённые запросы. Люди могут получать всё больше интересующей их информации в кратчайшие сроки. Новейшие вычислительные средства крайне важны для информационного общества, рассмотрим термин: Вычислительных систем – это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих электронно-вычислительных машин (ЭВМ), оборудования и необходимого программного обеспечения, которое нужно для хранения, сбора и обработки всей информации. С увеличением возможностей электронных машин инженеры и разработчики смогли добиться того, что расширили сферу эксплуатации всех видом ЭВМ. Они смогли добиться того, что ЭВМ стали применяться как в образовательных, так и в здравоохранительных учреждениях, а так же в других государственных и коммерческих учреждениях по всему миру. Под понятием информация мы можем выделить такие аспекты, которые снижают степень нашего непонимания в любых сферах деятельности или любых предметах, о которых нам хотелось бы узнать.
С точки зрения философии информация понимается как отражение реального мира: это данные, которые один настоящий объект может сообщить о другом. Информация не возникает из пустого места, ее можно извлечь, применить, ей так же можно поделиться, её так же можно записать или удалить.
При передачи данных в виде любой информации могут изменяться следующие свойства например такие как объём всё будет завесить лишь от устройства на которое будет передана информация и сможет ли это устройства принять такой объём, но как правило в сейчас в современном мире, практически каждое устройство может принять любой объём информации будь то видео, фото и любой музыкальный файл и многие другие форматы. Но самым главным условием для передачи информации служит “Носитель” любая информация должна находиться на физическом носители в виде флеши или любых других устройств, дисков, карт памяти и м.д.
Далее я хотел разобрать бы некоторые не маловажные термины для дальнейшего понимания всей информации.
Информатика - наука, которая изучает аспекты получения, хранения, преобразования, передачи, защиты и использования информации. Данная учебная дисциплина является фундаментом для таких дисциплин, как: математика, логика, операционные системы, основы алгоритмизации и программирования. Возможность автоматического использования информационных процессов посредством компьютера, также изучается информатикой.
Персональный компьютер (ПК) - вид компьютера, принцип которого заключается в транзисторной технологии, использующейся во всех видах радиоэлетроники.
Вычислительные системы (ВС) - этот термин появляется в начале 60-ых годов, когда создавались вычислительные машины третьего поколения. Этот период времени был очень значимым, так как стали появляться интегральные схемы. Они дали толчок для принятия новых решений: массовый доступ и применение ресурсов вычисления, распределение процессов обработки информации. Возникают новые режимы работы вычислительных машин - многопользовательская и многопрограммная обработка. Разницей между ВС и ЭВМ служит использование в ВС нескольких вычислителей, использующих параллельную обработку. Цель создания вычислительных систем заключалась в росте производительности системы, за счет увеличения скорости обработки данных, а также увеличение надежности и точности вычислений.
Классификация ЭВМ. Существует множество различных признаков, по которым классифицируются ЭВМ, но самыми значимыми являются классификации по структурной и функциональной организации вычислительных систем. По назначению, системы делятся на: универсальные и специализированные. Универсальные системы служат для выполнения самых различных операций, специализированные - для выполнения более узкого круга задач. По типу вычислительные системы делятся на: многомашинные и многопроцессорные. Многомашинные ВС появились раньше. Уже в то время появлялись задачи, для которых требовалась высокая производительность, долговечность и точность вычислений. Такие цели и были в основе использования данных машин.
Информационные процессы - процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации. Извлечение какой-либо хранимой информации называется ее поиском. Есть очень много разных способов поиска, таких как: наблюдение, общение, чтение журналов или газет, просмотр телевизора или программ, радио и другие. Способом передачи информации во времени и пространстве называется ее хранение. Варианты хранения зависят и вида носителя. Им может быть рукопись, журнал или фотография. Передача информации заключается в процессе участия в ней источника и приемника. Источник будет передавать ее, а приемник получать. Между ними образуется канал связи, который передает сигнал от источника к приемнику. Процесс преобразования какой-либо информации из одного вида в другой называется обработкой. При обработке имеет большое значение входная и выходная информация. Использование информации происходит при принятии каких-либо решений. Под защитой информации понимается комплекс мер по защите от угроз безопасности, а также устранение последствий.
1.2 История как фундаментальная основа для понимая того, как развивалась и модернизировалась электронно-вычислительная техника
Изучение истории развития электронно-вычислительной техники является не объемлемой частью для изучения всей компьютерной информатики, так же можно сказать что это и является её основой, после которой и нужно приступать в дальнейшее погружения в сферу информатики.
Информатика - является необходимым составным элемент компьютерной культуры. Поэтому хотелось рассмотрим ее от истоков развития и до сегодняшнего дня, приводя примеры того, как сильно всё изменилось.
Основные этапы развития можно разделить на четыре ключевых моментов истории а именно: 1. Ручной - приблизительно до 17 века, 2. Механической - с середины 17 века, 3. Электромеханический – с начала 90 годов 19 века, и 4. Электронный - с начала 40 годов 20 века.
Ручной период начался на заре человеческой цивилизации. Фиксация результатов счета у разных народов на разных континентах производилась разными способами: пальцевой счет, нанесение засечек, счетные палочки, узелки т.д, после чего начали появляться приборы для упрощения, к таким приборам относятся абак, русские , японские, китайские счеты. Появлялось можно сказать использование вычислений по разрядам, как бы предполагалось наличие некоторой системы счисления например: десятичной, пятеричной, троичной и других.
Несомненно, необходимо отметить изобретение Дж. Непером в 17 веке логарифмов. Для их вычисления он предложил использовать устройство, называемое «палочками Непера», которые позволяли быстро выполнять операции умножения и деления. Наряду с палочками Непер предложил счетную доску для выполнения четырех арифметических действий, а также возведения в квадрат, извлечения квадратного корня в двоичной системе счисления, предвосхитив тем самым преимущество двоичной для автоматизации вычислений. Открытие логарифмов дало старт для создания такого вычислительного инструмента как - логарифмической линейки, который позволил более чем 360 лет отслужить инженерно-техническим работникам во всём мире.
Развитие механики в 17 веке послужило предпосылкой вычислительных устройств и приборов, использующих механический принцип вычислений, обеспечивающий перенос старшего разряда. Широкую известность приобрела машина Б. Паскаля, изобретенная в 1642г. и положившая начало механического этапа развития. Ее использование способствовало формированию общественного мнения о возможности «автоматизации умственного труда». Первый арифмометр, позволявший проводить все 4 арифметические действия, был изобретен Г. Лейбницем в 1673 г. Увеличение во второй половине 19 веке вычислительных работ в целом ряде областей человеческой деятельности выдвинуло настоятельную потребность в вычислительной техники и повышенные требования к ней.