Файл: История развития средств вычислительной техники (Сущность и виды средств вычислительной техники).pdf
Добавлен: 04.04.2023
Просмотров: 235
Скачиваний: 2
Автоматизированная обучающая система на основе гипертекстовой технологии позволяет повысить усвояемость наглядности представляемой информации. Использование динамического, т.е. изменяющегося, гипертекста дает возможность провести диагностику обучаемого, а затем и автоматически выбрать один из оптимальных уровней изучения одной и той же темы. Гипертекстовые обучающие системы дают информацию таким образом, что обучающийся, следуя графическим или текстовым ссылкам, может применять различные схемы работы с материалом. Все это позволяет реализовать дифференцированный подход к обучению.
Специфика технологий Интернет - WWW (от англ. WorldWideWeb - всемирная паутина) заключается в том, что они предоставляют пользователям громадные возможности выбора источников информации: базовая "информация на серверах сети; оперативная информация, пересылаемая по электронной почте; разнообразные базы данных ведущих библиотек, научных и учебных центров, музеев; информация о гибких дисках, компакт-дисках, видео- и аудиокассетах, книгах и журналах, распространяемых через Интернет-магазины, и др.
ЭВМ — наиболее мощное средство вычислительной техники. Оно появилось в результате постоянно увеличивающейся осознанной общественной потребности в повышении эффективности человеческого труда, стало основной, важнейшей технической базой кибернетики. Электронные вычислительные и управляющие машины открывают широчайшие возможности в области переработки громадных объёмов информации в кратчайшие сроки.
2. Развитие средств вычислительной техники в России
2.1 История развития средств вычислительной техники
В ХХ столетии как ни в какие предыдущие периоды исторического развития человечества наиболее выпукло и ярко проявились практически неисчерпаемые возможности научно-технического прогресса и его влияния на экономическое и социальное развитие общества. Одно поколение прошедшего столетия рождения до старости стало свидетелями вхождения в обиход как само собой автомобилей, радио, самолетов, видео- и аудиоаппаратуры, мобильных телефонов (в том числе сотовых), всемирной “паутины” — Интернета, космоса и многого другого.
Самым поразительным и наиболее ярким достижением прошлого века стало изобретение и бурное развитие электронных вычислительных машин (ЭВМ). Без таких машин в наше время уже практически невозможна ни производственная, ни научная, ни коммерческая, да и вообще никакая другая более или менее осмысленная деятельность человека [9, c.84].
Мировая эволюция технического прогресса и вся предыстория развития науки привели к тому, что почти в одно и тоже время во многих странах появилась вычислительная техника разных исполнений, которая построена на одних и тех же фундаментальных принципах.
Создание и развитие отечественной вычислительной техники связано прежде всего с именами таких выдающихся ученых, как академики Сергей Алексеевич Лебедев, Виктор Михайлович Глушков, член-корреспондент АЯ СССР Исаак Семенович Брук, талантливый инженер Юрий Яковлевич Базилевский, профессор Б. И. Рамеев и ряд других.
Калькулятор и компьютер - это далеко не единственные устройства, с помощью которых можно проводить вычисления. О том, как облегчить себе процессы деления, умножения, вычитания и сложения человечество задумалось еще давно. Одним из первых подобных устройств можно считать балансирные весы, которые появились еще в пятом тысячелетии до нашей эры. Но мы не будем погружаться так далеко в глубины истории.
Абак, известный у нас как счеты, появился на свет примерно в 500 году до нашей эры. За право считаться его родиной могут поспорить Древняя Греция, Индия, Китай и государство Инков. Археологи предполагают, что в античных городах существовали даже вычислительные механизмы, правда, существование таковых пока не доказано. Однако антикерский механизм, уже упомянутый нами в предыдущей статье, вполне может считаться вычислительным механизмом.
С наступлением Средних Веков навыки создания подобных устройств были утрачены. Те темные времена вообще были периодом резкого упадка науки. А вот в XVII веке человечество вновь задумалось о вычислительных машинах, и те не замедлили появиться.
Создать устройство, которое могло бы производить вычисления, было мечтой немецкого астронома и математика Вильгельма Шиккарда. У него было множество различных проектов, но большинство из них потерпело крах. Шиккарда не смущали неудачи, и он все-таки добился успеха. В 1623-м математик сконструировал «Считающие часы». Это невероятно сложный и громоздкий механизм, который мог производить простейшие вычисления.
«Считающие часы» имели огромные размеры и большую массу, поэтому применять их на практике было трудно. Друг Шиккарда, знаменитый астроном Иоганн Кеплер в шутку заметил, что гораздо проще произвести вычисления в голове, чем использовать часы. Тем не менее, именно Кеплер стал первым пользователем часов Шиккарда. Известно, что с их помощью он выполнил многие из своих расчетов [15, c.74].
Это устройство получило свое название потому, что в его основу был положен тот же механизм, что работал в настенных часах. А самого Шиккарда вполне можно считать «отцом» калькулятора. Прошло двадцать лет, и семейство вычислительных машин пополнилось изобретением французского математика, физика и философа Блеза Паскаля. «Паскалину» ученый представил на суд общества в 1643 году.
Паскалю тогда было 20 лет, и прибор он сделал для своего отца, который занимался сбором налогов, и которому приходилось заниматься очень сложными вычислениями. Суммирующая машина приводилось в действие с помощью шестеренок. Чтобы ввести в нее нужное число, нужно было повернуть колесики некоторое количество раз.
А вот через тридцать лет, в 1673-м году, свой проект создал немецкий математик Готфрид Лейбниц. Его устройство, первым в истории стало называться калькулятором. Принцип работы был тот же, что и у машины Паскаля.
С калькулятором Лейбница связана одна очень интересная история. В начале XVIII века машину увидел Петр I, посещавший Европу в составе Великого посольства. Будущий император очень заинтересовался устройством и даже купил его. Легенда гласит, что позже Петр отправил калькулятор китайскому Императору Канси в качестве подарка.
Дело Паскаля и Лейбница получило развитие. В XVIII веке многие ученые делали попытки усовершенствовать вычислительные машины. В основном идея состояла в том, чтобы создать коммерчески успешное устройство. Успех, в конечном итоге, пришел французу Шарлю Ксавье Тома де Кольмару.
В 1820 году он запустил серийное производство вычислительных приборов. Строго говоря, Кольмар был, скорее, умелым промышленником, чем изобретателем. Его «машина Тома» мало чем отличалась от калькулятора Лейбница. Кольмара даже обвиняли в краже чужого изобретения и попытке нажить состояние за счет чужого труда.
В России серийный выпуск калькуляторов начался в 1890 году. Свой теперешний вид калькулятор приобрел уже в ХХ веке. В 1960—1970 годах эта отрасль переживала настоящий бум. Приборы совершенствовались с каждым годом. В 1965-м, например, появился калькулятор, который смог вычислять логорифмы, а в 1970-м был впервые выпущен калькулятор, который помещался у человека в руке. Но в это время уже начинался компьютерный век, хотя человечество еще не успело ощутить этого.
Человеком, заложившим основы развития компьютерных технологий, многие считают французского ткача Жозефа Мари Жаккара. Трудно сказать, шутка это или нет. Но тем не менее, именно Жаккар придумал перфокарт. Тогда люди еще не знали, что такое карта памяти. Изобретение Жаккара вполне может претендовать на этот титул. Ткач придумал ее для управления ткацким станком. Вся идея состояла в том, что с помощью перфокарта задавался узор для ткани. То есть, с момента запуска перфокарта, узор наносился уже без участия человека, т.е. автоматически.
Перфокарт Жаккара, конечно, не был электронным устройством. До появления подобных предметов было еще очень далеко, ведь Жаккар жил на рубеже XVIII—XIX веков. Такие перфокарты, позднее стали широко применяться и в других сферах, уйдя далеко за переделы знаменитого ткацкого станка [3, c.96].
В 1835 году Чарльз Бэббидж описал аналитическую машину, в основе которой могли бы лежать перфокарты. Ключевым принципом работы такого устройства было программирование. Таким образом, английский математик предсказал появление компьютера. Но сам Бэббидж так и не смог построить придуманную им машину. Первый в мире аналоговый компьютер появился на свет в 1927 году. Создал его профессор Массачусетского университета Вэнивар Буш.
Созданная впервые машина могла решать дифференциальные уравнения. Следующий шаг сделал немецкий инженер Конрад Цузе. Ему удалось смоделировать и построить первую программируемую вычислительную машину.
В историю она вошла как Z1, и именно ее многие называют первым компьютером. Но все-таки, Z1 имела мало общего с современными компьютерами и, если уж на то пошло, то первым подобным устройством нужно считать Z3. Именно эта машина действительно обладала многими свойствами нынешних компьютеров. На основе своего первого изобретения Цузе стал конструировать новые модели. Что же касается самой Z1, то ее постигла печальная судьба.
Машина была уничтожена во время одной из бомбардировок Берлина в 1945 году. Вместе с ней сгорели и чертежи Цузе.
Век серийного производства компьютеров и аналогичных им вычислительных устройств начался уже после войны. В 1968-м была основана компания Intel, именно которой и предстояло произвести революцию в этом направлении. Но это, впрочем, уже совсем другая история.
2.2 Советская вычислительная техника
Первое в СССР авторское свидетельство на изобретение цифровой ЭВМ на имя И. С. Брука Б. И. Рамеева датировано декабрем 1948 г.
В 1950-1951 гг. под руководством И. С. Брука была разработана малогабаритная электронная автоматическая цифровая машина М-1. Все основные идеи построения этой машины, были предложены И. С. Бруком и чл.-корр. АЯ СССР Н. Я. Матюхиным, в то время молодым инженером, выпускником Московского энергетического института. М-1 была принята в опытную эксплуатацию в 1952 г., и в это же время, была принята и малая электронная счетная машина (МЭСМ), созданная С. А. Лебедевым в Киеве [1, c.75].
Говоря об истории отечественной вычислительной техники, следует отметить, что и И.С. Брук, и С.А. Лебедев пришли к классическому построению цифровой вычислительной машины с хранимой программой независимо друг от друга и от работ американских ученых (в то время эти работы велись под грифом “секретно”).
Декабрь 1951 г. по праву считается днем рождения отечественной вычислительной техники, которая затем начала развиваться по классическим архитектурным направлениям благодаря тому, классическая архитектура фон Неймана была С.А. Лебедевым и И.С. Бруком.
Школа И.С. Брука изначально была направлена на класс мелких и средних ЭВМ. А вот работавший в то же время в г. Киеве над проблемой создания вычислительных машин коллектив, возглавляемый академиком С.А. Лебедевым, сосредоточился в направлении создания ЭВМ максимальной производительности.
В годы войны С.А. Лебедев, находясь в Свердловске, в кратчайшие сроки разработал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании, которая была быстро принята на вооружение. В годы войны она многим танкистам спасла жизнь, позволяя наводить и стрелять из орудия без остановки машины, что делало танк менее уязвимым.
Для системы стабилизации танковой пушки (и автоматического устройства самонаведения на цель авиационной торпеды) требовалось разработать аналоговые вычислительные элементы, которые выполняли арифметические операции, а также дифференцирование и интегрирование.
Развивая это направление, С.А. Лебедев в 1945 г. создал первую в стране электронную аналоговую вычислительную машину для систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой. С тех самых пор, С.А. Лебедев начал вынашивать идею создания цифровой ЭВМ. И именно такая машина была создана к концу 1951 г. в Киве в Институте энергетики АН Украины. Она получила название “малая электронно-счетная машина” (МЭСМ) [12, c.96].
В декабре 1951 г. представительная комиссия под председательством академика М.В. Келдыша приняла первую отечественную ЭВМ в эксплуатацию. Вот так и началась в нашем отечестве эпоха развития вычислительной техники.
В 1958 г. МЭСМ была практически единственной в стране ЭВМ, на которой решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов, космических полетов и ракетной техники, дальних линий электропередачи и некоторые другие. Техническое описание МЭСМ и стало первым учебником по вычислительной технике. МЭСМ явилась прототипом большой электронной счетной машины (БЭСМ).