Файл: История развития средств вычислительной техники (Основные тенденции).pdf

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Вычислительная техника является важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных. Первыми приспособлениями для вычислений были, вероятно, всем известные счётные палочки, которые и сегодня используются в начальных классах многих школ для обучения счёту. Развиваясь, эти приспособления становились более сложными, например, такими как финикийские глиняные фигурки, также предназначаемые для наглядного представления количества считаемых предметов, однако для удобства помещаемые при этом в специальные контейнеры. Такими приспособлениями, похоже, пользовались торговцы и счетоводы того времени.

Постепенно из простейших приспособлений для счёта рождались всё более и более сложные устройства такие как: Абак - (лат. abacus — доска), счётная доска применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с V века до н. э. в Древней Греции, Древнем Риме. Доска абака была разделена линиями на полосы, счёт осуществлялся с помощью размещённых на полосах камней или других подобных предметов. Камешек для греческого абака назывался псифос; от этого слова было произведено название для счёта — псифофория, «раскладывание камешков». Современные системы искуственного интллекта поражают своими возможностями, они значительно влияют на повседневную жизнь человечества и оределяют дальнейшие пути его развития, что актуализирует тему курсовой работы.

Степень разработанности темы. С развитием современной информационной технологии, система “человек и компьютер” быстро превратилась в проблему, которая касается всех членов общества, а не только специалистов, поэтому взаимодействие человека с компьютером должно быть максимально эффективным. Специфика темы исследования потребовала применения междисциплинарного подхода. С одной стороны, проблема информационных технологий в управлении рассматривается специалистами по компьютерной технике – программистами, инженерами и т.д. Данные вопросы освещаются в работах Багриновского К. А., Хрусталева Е. Ю., Макарова Н. В., Матвеева Л. А., Бройдо В. Л., Янукяна М.Г. и др.

С другой стороны, информационные технологии – всего лишь инструмент обработки данных, полученных в процессе деятельности фирмы. Поэтому в данной работе использованы труды – статьи и научные монографии Н.И. Рейнвальда, Н.И. Спрджвелидзе, А.Г. Асмполова, В.С. Мерлина и других.

Итак, цель работы – исследовать историю развития вычислительной техники.

---

Задачи работы:

- описать зарождение средств счета;

- изучить зарубежный опыт создания ЭВМ. Опыт компании IBM;

- проанализировать отечественный опыт создания вычислительной техники;

- сформулировать основные тенденции развития вычислительной техники и ее роли.

Объект исследования – информационные технологии в современном управлении.

Предмет исследования – история информационных технологий в практической деятельности человечества.

Методология исследования складывается из системного подхода, графического метода, метода наблюдений и сравнений.

Теоретическая значимость работы выражается в анализе обобщении теоретического опыта использования информационных технологий в документообороте.

Практическая значимость заключается в возможности использования основных выводов исследования в работе руководителя.

Структурно курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников и приложения.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

1.1 Зарождение средств счета

Основными этапами становления и развития вычислительной техники являются [11, c. 52]:

1. Ручной - с 50-го тысячелетия до н. э .;

2. Механический - с середины XVII века;

3. Электромеханический - с девяностых годов XIX века;

4. Электронный - с сороковых годов XX века.

1. Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации. Он базировался на использовании пальцев рук и ног. Счет с помощью группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке - наиболее развитом счетном приборе древности. Аналогом абака на Руси счетов, дошедших до наших дней. Использование абака предполагает выполнение вычислений по разрядам, то есть наличие некоторой позиционной системы счисления. Вычисления на них проводились путем перемещения счетных костей и камешков (Кальк) в полосковых углублениях досок из бронзы, камня, слоновой кости, цветного стекла. В своей примитивной форме абак был дощечкой (позже он принял вид доски, разделенной на колонки перегородками). На ней проводились линии, разделявшие ее на колонки, а камешки раскладывались в эти колонки по тому же позиционным принципом, по которому кладется число на наши счеты. Это нам известно от ряда греческих авторов.

---

Первым устройством для выполнения умножения был набор деревянных брусков, известных как палочки Непера. Они были изобретены шотландцем Джоном Непером (1550-1617рр.). На таком наборе из деревянных брусков была размещена таблица умножения. Кроме того, Джон Непер в начале XVII века ввел логарифмы, что сделало революционное воздействие на счет. Изобретенная им логарифмическая линейка - это счетный инструмент для упрощения вычислений, с помощью которого операции над числами заменяются операциями над логарифмами этих чисел. Конструкция линейки сохранилась в основном до наших дней. Вычисления с помощью логарифмической линейки проводятся просто, быстро, но приблизительно. И, следовательно, она не годится для точных, например финансовых расчетов. Она, несомненно, является венцом вычислительных инструментов ручного периода автоматизации [2, c. 45].

2. Развитие механики в XVII веке стал предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов, использующих механический способ вычислений.

Эскиз механического тринадцятиразрядного устройства заключает с десятью колесами был разработан еще Леонардо да Винчи (1452- 1519рр). По этим чертежам в наши дни фирма IBM в целях рекламы построила работоспособную машину. Первая механическая счетная машина была изготовлена ​​в 1623 г.. Профессором математики Вильгельмом Шиккардом (1592-1636рр.). В ней были механизированы операции сложения и вычитания, а умножение и деление выполнялось с элементами механизации. Но машина Шиккарда вскоре сгорела во время пожара. Поэтому биография механических вычислительных устройств ведется от машины, заключает, изготовленной в 1642 Блез Паскаль (1623-1662), в дальнейшем великим математиком и физиком.

3. Электромеханический этап развития вычислительной техники является наименее продолжительным и охватывает около 60 лет - от первого табулятора Г.Холлерита к первой ЭВМ "ENIAC".

В конце XIX в. были созданы сложные механические устройства. Важнейшим из них был устройство, разработанное американцем Германом Холлеритом. Исключительность его заключалась в том, что в нем впервые была употреблена идея перфокарт и расчеты велись с помощью электрического тока. Это сочетание делало машину настолько работоспособной, что она получила широкое применение в свое время. Например, при перечислении населения в США, проведенного в 1890, Холлерит, с помощью своих машин смог выполнить за три года то, что вручную делалось бы в течении семи лет, причем гораздо большим числом людей [10, c. 201].

Начало - тридцатые годы XX века - разработка рахунковоаналитичних комплексов, состоящих из четырех основных устройств: перфоратора, контрольника, сортировщика и табулятора. На базе таких комплексов создаются вычислительные центры. В это же время развиваются аналоговые машины.

---

4. Электронный этап, начало которого связывают с созданием в США в конце 1945 электронной вычислительной машины ENIAC американским инженером-электронщиком Дж. П. Эккерт и физиком Дж.У. Моучли.

В истории развития ЭВТ принято выделять несколько поколений, каждое из которых имеет свои отличительные признаки и уникальные характеристики. Главное отличие машин разных поколений состоит в элементной базе, логической архитектуре и программном обеспечении, кроме того, они различаются по быстродействию, оперативной памяти, способам ввода и вывода информации.

Персональный Компьютер, компьютер, специально созданный для работы в однопользовательском режиме. Появление персонального компьютера напрямую связана с рождением микрокомпьютера.

ПК - настольный или портативный компьютер, который использует микропроцессор как единый центральный процессор, выполняющий все логические и арифметические операции. Эти компьютеры относят к вычислительным машинам четвертого и пятого поколения. Помимо ноутбуков, к переносным микрокомпьютеров относят и карманные компьютеры-палмтопы. Основными признаками ПК являются шинная организация системы, высокая стандартизация аппаратных и программных средств, ориентация на широкий круг пользователей. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другие. Это позволит общаться с ЭВМ всем пользователям, даже тем, кто не обладает специальными знаниями в этой области. ЭВМ будет помощником человеку во всех областях [3, c. 11]. Так, вычислительная техника облегчает нам жизнь, а с другой стороны она забирает человеческие навыки том, что человек доверяет свою работу.

1.2. Зарубежный опыт создания ЭВМ. Опыт компании IBM

Новый инструмент — ЭВМ — служит человеку пока лишь чуть больше полвека. ЭВМ — одно из величайших изобретений середины XX века, изменивших человеческую жизнь во многих ее проявлениях. Вычислительная техника превратилась в один из рычагов обеспечивающих развитие и достижения научно-технического прогресса.

Разработка первой серии электронной машины UNIAC (Universal Automatic Computer) начата примерно в 1947 году. Д. П. Эккертом и Д. Мочли, основавшими фирму Eckert-Mauchly. Первый образец UNIAC-1 был построен для Бюро переписи США в 1951 г. UNIAC был создан на базе ЭВМ ENIAC и EDVIAC. Работала с тактовой частотой 2,25 МГц и содержала около 5000 электронных ламп. Емкость памяти — 1000 12-разрядных десятичных чисел [9, c. 54].

---

Следующим шагом было увеличение быстродействия памяти, для чего учёные стали исследовать свойства ферритовых колец. Впервые память на магнитных сердечниках была применена в машине «Whirlwind-1». Она представляла собой два куба с 32 × 32 × 17 сердечниками, обеспечивающих хранение 2048 слов для 16-разрядных двоичных чисел.

В разработку электронных компьютеров включилась и фирма IBM, которая в 1952 году выпустила первый промышленный компьютер IBM-701. Машина содержала 4000 электронных ламп и 12 000 германиевых диодов. В 1956 году IBM выпустила новый серийный компьютер — IBM-704, отличавшийся высокой скоростью работы [9, c. 55].

После ЭВМ IBM-704 была выпущена машина IBM-709, в архитектурном плане приблизившаяся к машинам второго и третьего поколения.

В 1956 году IBM разработала плавающие магнитные головки на воздушной подушке, изобретение которых позволило создать новый тип памяти — дисковые запоминающие устройства (ЗУ). Впервые ЗУ на дисках появились в машине IBM-305 и RAMAC-650, которая имела пакет из 50 металлических дисков с магнитным покрытием, вращающиеся со скоростью 1 200 об/мин. На поверхности диска размещалось 100 дорожек для записи данных 10 000 знаков каждая.

Вслед за первым серийным компьютером UNIAC-1 фирма REMINGTON-RAND в 1952 году выпустила ЭВМ UNIAC-1103, которая работала в 50 раз быстрее.

В октябре 1952 году группа сотрудников фирмы REMINGTON-RAND предложила алгебраическую форму записи алгоритмов; на основе этого офицер военно-морских сил США и руководитель группы программистов, капитан Грейс Хопперт разработала первую программу-компилятор A-0 [9, c. 60].

Фирма IBM также сделала первые шаги в области автоматизации программирования, создав в 1953 году для машины IBM-701 «Систему быстрого кодирования». В 1957 году группа Д. Бэкуса завершила работу над ставшим впоследствии популярным языком программирования высокого уровня ФОРТРАНОМ. Он способствовал расширению сферы деятельности компьютеров.

В 1951 году фирма Ferranti стала выпускать машину «Марк-1». А через 5 лет выпустила ЭВМ «Pegasus», использующую концепцию регистров общего назначения.

В СССР в 1948 году проблемы развития вычислительной техники становятся общегосударственной задачей [9. C. 62].

В 1950 году в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ АН СССР) организован отдел цифровой ЭВМ для разработки и создания большой ЭВМ. Эту работу возглавил С. А. Лебедев (1902—1974). В 1951 году здесь была спроектирована машина БЭСМ, а в 1952 году началась её эксплуатация.

В проекте вначале предлагалось использовать трубки Вильямса, но до 1955 г. в качестве элемента памяти использовали ртутные линии. БЭСМ могла совершать 8 000 оп/с. Серийно она стала выпускаться с 1956 года под

---