Файл: Технологии программирования. История развития средств вычислительной техники.pdf

Введение

Современное общество характеризуется резким ростом объемов информации, циркулирующей во всех сферах человеческой деятельности. Это привело к информатизации общества.

Под информатизацией общества понимают организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав физических и юридических лиц на основе формирования и использования информационных ресурсов - документов в различной форме представления.

В результате ускорения научно-технического прогресса человечество уже не в состоянии отслеживать лавинообразно растущий поток информации, и значительная полезная её часть оказывается безвозвратно утерянной. Так ученому иногда оказывается легче заново произвести исследование, чтобы найти решение научной проблемы, чем перечитывать массу литературы, а в библиотеках скапливаются десятки тысяч изданий, которые никогда не были затребованы читателями. Школьникам и студентам, что бы стать квалифицированными специалистами, приходиться всё дольше учиться.

А профессиональные работники любой сферы производства вынуждены постоянно совершенствовать с вою подготовку, что бы соответствовать требованиям рынка. Багаж знаний людей стал столь велик, что его все труднее осмыслить, привести в систему, а значит, и эффективно использовать.

Цель исследования - проанализировать историю развития средств вычислительной техники.

Задачи исследования:

1. Понятие средств вычислительной техники.

2. Роль вычислительной техники в жизни человека .

3. Становление и эволюция вычислительной техники до начала ХХ века.

4. Развитие вычислительной техники в XX веке.

5. Современное состояние развития вычислительной техники.

6. Перспективы развития вычислительной техники.

Объект исследования – средства вычислительной техники.

Предмет исследования – история развития средств вычислительной техники.

1 Теоретические аспекты исследования средств вычислительной техники

1.1 Понятие средств вычислительной техники

Современные средства компьютерной техники могут быть классифицированы следующим образом:

• персональные компьютеры;
• корпоративные компьютеры;
• суперкомпьютеры.

Персональные компьютеры представляют собой вычислительные системы, все ресурсы которых полностью направлены на обеспечение деятельности одного работника. Это наиболее многочисленный класс средств вычислительной техники, в составе которого можно выделить:

---

• карманные компьютеры (КПК);
• ультрамобильные компьютеры (UMPC, нетбуки, субноутбуки);
• мобильные компьютеры (ноутбуки, планшетные);
• настольные компьютеры.

Карманные компьютеры (диагональ экрана до 6 дюймов) являются наиболее компактными средствами вычислительной техники и предназначены для решения задач быстрого информационного обслуживания пользователя. Например, они могут решать задачи свойственные органайзерам, выполнять функции словаря, предоставлять доступ в Интернет и др.

Для работы КПК требуется особое программное обеспечение, не совместимое с программами других видов компьютеров [6, c. 67].

Ультрамобильные (диагональ экрана от 7 до 12 дюймов) и мобильные (диагональ экрана от 13 до 17 дюймов) компьютеры представляют собой миниатюрные версии настольных персональных компьютеров разной степени компактности.

Их основная задача обеспечить потребности пользователя в вычислительной технике независимо от местонахождения.

У этого вида компьютеров наиболее сложными являются проблемы охлаждения и относительно малого времени автономной работы. Последняя, например, решается как путем увеличения энергоемкости батарей, так и внедрением новых энергосберегающих технологий. Они имеют два возможных исполнения: книжка (ноутбук) или планшет. В последнем случае вместо клавиатуры применяется сенсорный экран.

Настольные персональные компьютеры являются наиболее массовыми среди персональных средств вычислительной техники. В настоящее время различают два класса настольных ПК: IBM PC и совместимые с ними компьютеры, а также персональные компьютеры Macintosh фирмы Apple. Компактной версией настольного компьютера является неттоп.

Бурное развитие технологий производства электронных компонент привело к тому, что технические характеристики мобильных и ультрамобильных компьютеров вплотную приблизились к возможностям настольных персональных компьютеров [13, c. 31].

Корпоративные компьютеры (иногда называемые мини-ЭВМ или main frame) представляют собой вычислительные системы, обеспечивающие совместную деятельность многих работников в рамках одной организации, одного проекта, одной сферы информационной деятельности при использовании одних и тех же информационно-вычислительных ресурсов. Это многопользовательские вычислительные системы, имеющие центральный блок с большой вычислительной мощностью и значительными информационными ресурсами, к которому подсоединяется большое число рабочих мест с минимальной оснащенностью (видеотерминал, клавиатура, устройство позиционирования типа «мышь» и, возможно, устройство печати).

---

В принципе в качестве рабочих мест, соединенных с центральным блоком корпоративного компьютера, могут быть использованы и персональные компьютеры.

Область применения корпоративных компьютеров – реализация информационных технологий обеспечения управленческой деятельности в крупных финансовых и производственных организациях, создание информационных систем, обслуживающих большое число пользователей в рамках одной функции (биржевые и банковские системы, бронирование и продажа билетов и т. п.).

Суперкомпьютеры представляют собой вычислительные системы с предельными характеристиками вычислительной мощности и информационных ресурсов.

Они используются в военной, космической областях деятельности, в фундаментальных научных исследованиях, глобальном прогнозировании погоды.

Огромная вычислительная мощь суперкомпьютеров обеспечивается за счет одновременной параллельной работы большого числа вычислительных блоков, построенных на основе тех же компонент, что и персональные компьютеры.

Данная классификация достаточно условна, поскольку интенсивное развитие технологий производства электронных компонентов, значительный прогресс в совершенствовании компьютеров и их наиболее важных составляющих элементов приводят к размыванию границ между указанными классами среди вычислительной техники.

Кроме того, приведенная классификация учитывает только автономное использование вычислительных систем. В настоящее время преобладает тенденция их объединения в вычислительные сети, что позволяет интегрировать информационно-вычислительные ресурсы для наиболее эффективной реализации информационных технологий.

1.2 Роль вычислительной техники в жизни человека

Персональный компьютер быстро вошел в нашу жизнь. Еще несколько лет назад было редкостью увидеть какой-нибудь персональный компьютер – они были, но были очень дорогие, и даже не каждая фирма могла иметь у себя в офисе компьютер. Теперь же в каждом третьем доме есть компьютер, который уже глубоко вошел в жизнь человека.

Современные вычислительные машины представляют одно из самых значительных достижений человеческой мысли, влияние, которого на развитие научно-технического прогресса трудно переоценить. Область применения ЭВМ огромна и непрерывно расширяется [7, c. 28].

---

Даже 30 лет назад было только около 2000 различных сфер применения микропроцессорной техники. Это управление производством (16%), транспорт и связь (17%), информационно-вычислительная техника (12%), военная техника (9%), бытовая техника (3%), обучение (2%), авиация и космос (15%), медицина (4%), научное исследование, коммунальное и городское хозяйство, банковский учёт, метрология, и другие области.

Компьютеры в учреждениях. Компьютеры в буквальном смысле совершили революцию в деловом мире. Секретарь практически любого учреждения при подготовке докладов и писем производит обработку текстов. Учрежденческий аппарат использует персональный компьютер для вывода на экран дисплея широкоформатных таблиц и графического материала. Бухгалтеры применяют компьютеры для управления финансами учреждения и введение документации.

Компьютеры на производстве. Компьютеры находят применение при выполнении широкого круга производственных задач. Так, например, диспетчер на крупном заводе имеет в своём распоряжении автоматизированную систему контроля, обеспечивающую бесперебойную работу различных агрегатов. Компьютеры используются также для контроля за температурой и давлением при осуществлении различных производственных процессов. Также управляются компьютером роботы на заводах, скажем, на линиях сборки автомобилей, включающие многократно повторяющиеся операции, например затягивание болтов или окраску деталей кузова.

Компьютер – помощник конструктора. Проекты конструирования самолета, моста или здания требуют затрат большого количества времени и усилий. Они представляют собой один из самых трудоёмких видов работ. Сегодня, в век компьютера, конструкторы имеют возможность посвятить своё время целиком процессу конструирования, поскольку расчёты и подготовку чертежей машина «берёт на себя». Пример: конструктор автомобилей исследует с помощью компьютера, как форма кузова влияет на рабочие характеристики автомобиля. С помощь таких устройств, как электронное перо и планшет, конструктор может быстро и легко вносить любые изменения в проект и тут же наблюдать результат на экране дисплея.

Компьютер в магазине самообслуживания. Представьте себе, что идёт 1979 год и вы работаете неполный рабочий день в качестве кассира в большом универмаге. Когда покупатели выкладывают отобранные ими покупки на прилавок, вы должны прочесть цену каждой покупки и ввести её в кассовый аппарат. А теперь вернёмся в наши дни. Вы по-прежнему работаете кассиров и в том же самом универмаге. Но как много здесь изменилось. Когда теперь покупатели выкладывают свои покупки на прилавок, вы пропускаете каждую из них через оптическое сканирующее устройство, которое считывает универсальный код, нанесённый на покупку, по которому компьютер определяет, цену этого изделия, хранящуюся в памяти компьютера, и высвечивает ее на маленьком экране, чтобы покупатель мог видеть стоимость своей покупки. Как только все отобранные товары прошли через оптическое сканирующее устройство, компьютер немедленно выдаёт общую стоимость купленных товаров [14].

---

Компьютер в банковских операциях. Выполнение финансовых расчётов с помощью домашнего персонального компьютера – это всего лишь одно из его возможных применений в банковском деле. Мощные вычислительные системы позволяют выполнять большое количество операций, включая обработку чеков, регистрацию изменения каждого вклада, приём и выдачу вкладов, оформление ссуды и перевод вкладов с одного счёта на другой или из банка в банк. Кроме того, крупнейшие банки имеют автоматические устройства, расположенные за пределами банка. Банковские автоматы позволяют клиентам не выстаивать длинных очередей в банке, взять деньги со счета, когда банк закрыт. Всё, что требуется, - вставить пластмассовую банковскую карточку в автоматическое устройство. Как только это сделано, необходимые операции будут выполнены.

Компьютер в медицине. Как часто вы болеете? Вероятно, у вас была простуда, ветрянка, болел живот? Если в этих случаях вы обращались к доктору, скорее всего он проводил осмотр быстро и достаточно эффективно. Однако медицина – это очень сложная наука. Существует множество болезней, каждая из которых имеет только ей присущие симптомы. Кроме того, существуют десятки болезней с одинаковыми и даже совсем одинаковыми симптомами. В подобных случаях врачу бывает трудно поставить точный диагноз. И здесь ему на помощь приходит компьютер. В настоящее время многие врачи используют компьютер в качестве помощника при постановке диагноза, т.е. для уточнения того, что именно болит у пациента. Для этого больной тщательно обследуется, результаты обследования сообщаются компьютеру. Через несколько минут компьютер сообщает, какой из сделанных анализов дал аномальный результат. При этом он может назвать возможный диагноз [8, c. 32].

Компьютер в сфере образования. Сегодня многие учебные заведения не могут обходиться без компьютеров. Достаточно сказать, что с помощью компьютеров: трёхлетние дети учатся различать предметы по их форме; шести- и семилетние дети учатся читать и писать; выпускники школ готовятся к вступительным экзаменам в высшие учебные заведения; студенты исследуют, что произойдёт, если температура атомного реактора превысит допустимый предел. «Машинное обучение» – термин, обозначающий процесс обучения при помощи компьютера. Последний в этом случае выступает в роли «учителя». В этом качестве может использоваться микрокомпьютер или терминал, являющийся частью электронной сети передачи данных. Процесс усвоения учебного материала поэтапно контролируется учителем, но если учебный материал даётся в виде пакета соответствующих программ ЭВМ, то его усвоение может контролироваться самим учащимся.

---