Presentasjon "historien om utviklingen av datateknologi." Historie om utviklingen av datateknologi presentasjon for en leksjon om emnet Historisk utvikling av datateknologi presentasjon

Mekanisk periode Adderingsmaskinen er en regnemaskin som utfører alle 4 aritmetiske operasjoner (1874, Odner) Den analytiske motoren er den første datamaskinen som kjører visse programmer (1833, kap. Babbage) Kap. Babbage Brukes til midten. 1900-tallet Prosjektet ble ikke implementert på grunn av utilstrekkelig utvikling av tekniske midler, men Babbages ideer ble brukt av mange oppfinnere

Charles Babbage (g.) - oppfinneren av datamaskinen. Ada Lovelace er den første dataprogrammereren. tilbake

Mekanisk periode Tabulator - en maskin som bruker hullkort som informasjon ble lest fra ved hjelp av elektrisk strøm (1888, G. Hollerith) Denne maskinen ble brukt i USAs folketelling (1890), som gjorde det mulig å behandle folketellingsresultatene i 3 år. I 1924 grunnla Hollerith IBM for å masseprodusere tabulatorer.

Første generasjon datamaskiner. ENIAC (1946 D. Eckert, D. Mauchly) Dimensjoner: 30 m lengde, vekt 30 tonn. Bestod av el. lamper Utførte 300 multiplikasjonsoperasjoner og 5000 tillegg av flersifrede tall per sekund EDSAC (1949) - den første maskinen med et lagret program (England). Denne datamaskinen ble laget i samsvar med von Neumanns prinsipper. MESM (1951) - den første innenlandske datamaskinen, utviklet av akademiker S.A. Lebedev. UNIVAC (1951) - magnetbånd ble brukt for første gang til å registrere og lagre informasjon (England). BESM-2 (1952) - datamaskin i hjemmet.

Karakteristiske trekk ved førstegenerasjons datamaskiner: elementbase: elektronvakuumrør; dimensjoner: laget i form av store skap og opptar et spesielt rom; ytelse: tusen operasjoner per sekund; informasjonsbærer: hullkort, hullbånd; programmer består av maskinkoder; antall biler i verden er dusinvis.

Andre generasjon datamaskiner (). Halvledertransistor (erstattet 40 vakuumrør) BESM-6 (stor elektronisk regnemaskin) - den beste i verden. MINSK-2 URAL-14

Karakteristiske trekk ved andre generasjons datamaskiner: elementbase: transistorer; Dimensjoner: laget i form av stativer, litt høyere enn menneskelig høyde, opptar et spesielt rom; ytelse: opptil 1 million operasjoner per sekund; lagringsmedium: magnetbånd; programmer er skrevet på algoritmiske språk; antall biler i verden er tusenvis.

Tredje generasjon datamaskiner (). Integrert krets (brikke) 1964 - opprettelse av seks modeller IBM-360 IBM-370 SM datamaskin (familie av små datamaskiner) Alle 3. generasjons maskiner er programvarekompatible og har et utviklet operativsystem.

Karakteristiske trekk ved tredjegenerasjons datamaskiner: elementbase: IS; Dimensjoner: laget i form av stativer, litt høyere enn menneskelig høyde, krever ikke et spesielt rom (minidatamaskin); ytelse: opptil millioner av operasjoner per sekund; lagringsmedium: magnetiske disker; programmer er skrevet på programmeringsspråk; antall biler i verden er hundretusener.

Fjerde generasjon datamaskiner (fra 1971 til i dag). Fremveksten av LSI og VLSI: en LSI i kraft tilsvarer 1000 IC-er 1971 - opprettelse av den første mikroprosessoren av Intel-år - opprettelse av den første personlige datamaskinen innen MITS-år - masseproduksjon av PC-er av Apple 1981 - opprettelse av IBM-PC-en av IBM.

Karakteristiske trekk ved fjerde generasjons datamaskiner: elementbase: LSI og VLSI; Dimensjoner: mikrodatamaskin; ytelse: opptil tusenvis av millioner operasjoner per sekund; lagringsmedier: disketter og laserdisker; programmer er skrevet på programmeringsspråk; antall biler i verden er millioner.

Beskrivelse av presentasjonen ved individuelle lysbilder:

1 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Gamle tellemetoder De første datamaskinene De første datamaskinene Von Neumanns prinsipper Generasjoner av datamaskiner (I-IV) Personlige datamaskiner Moderne digital teknologi

2 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Datateknologi er en kritisk komponent i databehandlings- og databehandlingsprosessen. De første enhetene for beregninger var de velkjente tellepinnene, småsteinene, beinene og andre små gjenstander for hånden. Etter hvert som de utviklet seg, ble disse enhetene mer komplekse, for eksempel, for eksempel fønikiske leirefigurer, også ment å visuelt representere antall gjenstander som telles, men for enkelhets skyld plassert i spesielle beholdere. Slike enheter ser ut til å ha blitt brukt av datidens handelsmenn og regnskapsførere.

3 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Bein med hakk (“Vestonice bone”, Tsjekkia, 30 tusen år f.Kr.) Knyttet skrift (Sør-Amerika, 7. århundre e.Kr.) knuter med vevde steiner, tråder i forskjellige farger (rødt – antall krigere, gult – gull) desimalsystem eldgammelt måte å registrere kontoer på

4 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Kinesiske tellepinner Omtrent tusen år før den nye æraen dukket det opp et tellebrett i Kina, regnet som et av de første telleinstrumentene. Beregninger på tellebrettet ble utført med pinner, hvorav forskjellige kombinasjoner indikerte tall. Det var ingen spesiell betegnelse på null. I stedet la de igjen et pass - en tom plass. Addisjon, subtraksjon, multiplikasjon og divisjon ble utført på tellebrettet. La oss se på et eksempel på å legge til to tall på et tellebrett (6784 + 1,348 = 8,132). 1. Begge vilkårene er lagt ut nederst på tavlen. 2. De mest signifikante sifrene legges til (6000+1000=7000) og resultatet legges ut over første ledd, med respekt for sifrene. 3. De resterende sifrene i det første tillegget legges ut i midten av linjen i resultatet av å legge til de høyeste sifrene. De resterende sifrene i den andre termen er lagt ut over denne termen. 4. Hundresifrene legges til (700+300=1000) og resultatet legges til det tidligere oppnådde (1000+7000=8000). Det resulterende tallet er lagt ut i den tredje linjen, over det første leddet. Ubrukte sifre i termer er også lagt ut i tredje linje. 5. Vi utfører en lignende operasjon med tiersifrene. Vi legger det resulterende resultatet (8120) og de resterende sifrene i termene (4 og 8) i den fjerde linjen. 6. Legg sammen de resterende sifrene (4+8=12) og legg til det tidligere oppnådde resultatet (8120+12=8132). Vi legger det resulterende resultatet i den femte linjen. Tallet på den femte linjen er resultatet av å legge til tallene 6784 og 1348.

5 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

O. Salamis i Egeerhavet (300 f.Kr.) Størrelse 105×75, marmor Salamis-plakett Salamis-plaketten tjente for femdobbelt notasjon, noe som bekreftes av bokstavbetegnelsene på den. Småstein som symboliserer tallenes rekker ble plassert bare mellom linjene. Søylene plassert på venstre side av platen ble brukt til å telle drakmer og talenter, og til høyre - for brøkdeler av drakmer (oboler og halqas).

6 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Abacus (det gamle Roma) – V-VI århundrer. f.Kr. Suan-pan (Kina) – II-VI århundrer. Soroban (Japan) XV-XVI århundrer. Abacus (Russland) - XVII århundre. Abacus og hans "slektninger"

7 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Kulerammebrettet ble delt inn i strimler med linjer; tellingen ble utført med steiner eller andre lignende gjenstander plassert på strimlene. Tellemerker (småstein, bein) beveget seg langs linjer eller fordypninger. På 500-tallet f.Kr e. i Egypt, i stedet for linjer og fordypninger, begynte de å bruke pinner og ståltråd med strenge småstein. Rekonstruksjon av en romersk abacus

8 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Kinesiske og japanske versjoner av suanpan Først nevnt i boken "Shushu jii" (数术记遗) av Xu Yue (岳撰) (190). Den moderne typen av denne beregningsenheten ble opprettet senere, tilsynelatende på 1100-tallet. En suanpan er en rektangulær ramme der ni eller flere ledninger eller tau er strukket parallelt med hverandre. Vinkelrett på denne retningen er suanpan delt i to ulike deler. I det store rommet ("bakken") er det fem kuler (bein) trukket på hver ledning, i det mindre rommet ("himmelen") er det to. Ledningene tilsvarer desimalene. Suanpan ble laget i alle mulige størrelser, ned til de mest miniatyrer - i Perelmans samling var det et eksempel hentet fra Kina, 17 mm langt og 8 mm bredt. Kineserne utviklet en sofistikert teknikk for å jobbe på et tellebrett. Metodene deres gjorde det mulig å raskt utføre alle de 4 aritmetiske operasjonene på tall, samt trekke ut kvadrat- og terningsrøtter.

Lysbilde 9

Lysbildebeskrivelse:

Beregninger på soroban utføres fra venstre til høyre, med utgangspunkt i det mest signifikante sifferet som følger: 1. Før du starter tellingen, tilbakestilles soroban ved å riste frøene ned. Deretter flyttes de øvre knoklene bort fra tverrstangen. 2. Det første leddet legges inn fra venstre mot høyre, med start fra det mest signifikante sifferet. Kostnaden for den øvre steinen er 5, den nedre er 1. For å legge inn hvert siffer flyttes det nødvendige antall steiner mot tverrstangen. 3. Bitvis, fra venstre til høyre, legges det andre leddet til. Når et siffer renner over, legges ett til det mest signifikante (venstre) sifferet. 4. Subtraksjon gjøres på samme måte, men hvis det ikke er nok brikker i rangeringen, tas de fra den høyeste rangeringen.

10 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

På 1900-tallet ble kuleramme ofte brukt i butikker, i regnskap og til aritmetiske beregninger. Med utviklingen av fremdriften ble de erstattet av elektroniske kalkulatorer. Den jernstangen i kulerammet, som det bare er 4 dominobrikker på, ble brukt til beregninger i halve rubler. 1 halvpart var lik halvparten av pengene, det vil si henholdsvis en kvart kopek, fire knoker utgjorde en kopek. Nå for tiden skiller denne staven hele delen av tallet som er skrevet på kulerammet fra brøkdelen, og brukes ikke i beregninger.

11 lysbilde

12 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Wilhelm Schickard (XVI århundre) - (maskinen ble bygget, men brent ned) De første designene av regnemaskiner Den første mekaniske maskinen ble beskrevet i 1623 av professoren i matematikk ved universitetet i Tübingen Wilhelm Schickard, implementert i en enkelt kopi og ment å utføre fire aritmetiske operasjoner på 6-biters tall. Schickards maskin besto av tre uavhengige enheter: å legge til, multiplisere og registrere tall. Addisjon ble utført ved å legge inn addends sekvensielt ved å bruke skiver, og subtraksjon ble utført ved å legge inn sekvensielt minuend og subtrahend. Ideen om gittermultiplikasjon ble brukt til å utføre multiplikasjonsoperasjonen. Den tredje delen av maskinen ble brukt til å skrive et tall på ikke mer enn 6 sifre. Det skjematiske diagrammet av Schickard-maskinen som ble brukt var klassisk - den (eller dens modifikasjoner) ble brukt i de fleste påfølgende mekaniske kalkulasjonsmaskiner inntil utskifting av mekaniske deler med elektromagnetiske. På grunn av utilstrekkelig popularitet hadde imidlertid ikke Schickards maskin og prinsippene for driften en betydelig innvirkning på den videre utviklingen av datateknologi, men den åpner med rette epoken med mekanisk datateknologi.

Lysbilde 13

Lysbildebeskrivelse:

«Pascalina» (1642) Prinsippet for drift av tellerne i Pascals maskin er enkelt. For hver kategori er det et hjul (gir) med ti tenner. I dette tilfellet representerer hver av de ti tennene ett av tallene fra 0 til 9. Dette hjulet kalles «desimaltellehjulet». Med tillegg av hver enhet i et gitt siffer, roterer tellehjulet med én tann, dvs. en tiendedel av en omdreining. Problemet nå er hvordan man skal gjennomføre overføringen av tiere. En maskin hvor tilsetning utføres mekanisk, må selv bestemme når overføringen skal utføres. La oss si at vi introduserte ni enheter i kategorien. Tellehjulet vil dreie 9/10 av en omdreining. Hvis du nå legger til en enhet til, vil hjulet "akkumulere" ti enheter. De må overføres til neste kategori. Dette er overføring av tiere. I Pascals maskin oppnås dette med en forlenget tann. Den griper inn i tierhjulet og dreier den 1/10 av en omdreining. Én ti vil vises i tiertellervinduet, og null vil vises i enhetstellervinduet igjen. Blaise Pascal (1623–1662)

Lysbilde 14

Lysbildebeskrivelse:

Wilhelm Gottfried Leibniz (1646 - 1716) addisjon, subtraksjon, multiplikasjon, divisjon! 12-biters desimalsystem Felix adderingsmaskin (USSR, 1929-1978) - utvikling av ideene til Leibniz-maskinen Leibniz-maskinen (1672)

15 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Navnet på denne mannen som var bestemt til å åpne en ny og kanskje den lyseste siden i datateknologiens historie er Charles Babbage. I løpet av sitt lange liv (1792-1871) gjorde Cambridge matematikkprofessor mange oppdagelser og oppfinnelser som var betydelig forut for hans tid. Babbages spekter av interesser var ekstremt bredt, og likevel var hovedverket i livet hans, ifølge forskeren selv, datamaskiner, som han jobbet med i omtrent 50 år. I 1833, etter å ha suspendert arbeidet med forskjellsmotoren, begynte Babbage å implementere prosjektet med en universell automatisk maskin for alle beregninger. Han kalte denne enheten, som sikrer automatisk utførelse av et gitt beregningsprogram, en analytisk motor. Den analytiske motoren, som oppfinneren selv og deretter sønnen hans bygde med jevne mellomrom over 70 år, ble aldri bygget. Denne oppfinnelsen var så forut for sin tid at ideene i den ble realisert først på midten av 1900-tallet i moderne datamaskiner. Men hvilken tilfredsstillelse ville denne bemerkelsesverdige vitenskapsmannen oppleve hvis han fikk vite at strukturen til de universelle datamaskinene, nylig oppfunnet nesten et århundre senere, i hovedsak gjenskaper strukturen til hans analytiske motor. Charles Babbages maskiner

16 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Differansemotor (1822) Analytisk motor (1834) "mølle" (automatiske beregninger) "lager" (datalagring) "kontor" (administrasjon) dataregistrering og programmer fra hullkort oppføring av programmer "on the fly" operasjon fra en dampmaskin Ada Lovelace (1815-1852) første program – beregning av Bernoulli-tall (sykluser, betingede hopp) 1979 – Charles Babbages Ada Machine-programmeringsspråk

Lysbilde 17

Lysbildebeskrivelse:

Babbage's Analytical Engine (prototypen til moderne datamaskiner) ble bygget av entusiaster fra London Science Museum i 1991 basert på overlevende beskrivelser og tegninger. Analysemaskinen består av fire tusen ståldeler og veier tre tonn. Charles Babbages maskiner

18 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Babbages analytiske motor var et enkelt kompleks av spesialiserte enheter. I følge prosjektet inkluderte det følgende enheter. Den første er en enhet for lagring av innledende data og mellomresultater. Babbage kalte det et "lager"; I moderne databehandling kalles en enhet av denne typen en minne- eller lagringsenhet. Babbage foreslo å bruke et sett med desimaltellehjul for å lagre tall. Hvert av hjulene kunne stoppe i en av ti posisjoner og dermed huske én desimal. Hjulene ble satt sammen til registre for lagring av flersifrede desimaltall. Etter forfatterens plan skal lagringsenheten ha en kapasitet på 1000 tall på 50 desimaler «for å ha en viss margin i forhold til det største antallet som kan være nødvendig». Til sammenligning, la oss si at lagringsenheten til en av de første datamaskinene hadde en kapasitet på 250 ti-bits tall. For å lage et minne hvor informasjon ble lagret, brukte Babbage ikke bare hjulregistre, men også store metallskiver med hull. Tabeller med verdier for spesielle funksjoner som ble brukt i beregningsprosessen ble lagret i diskminne. Den andre enheten til maskinen er en enhet der de nødvendige operasjonene ble utført på numre hentet fra "lageret". Babbage kalte det en "fabrikk", og nå kalles en slik enhet en aritmetisk enhet. Tiden for å utføre aritmetiske operasjoner ble estimert av forfatteren: addisjon og subtraksjon - 1s; multiplikasjon av 50-bit tall - 1 min; å dele et 100-bits tall med et 50-biters tall - 1 min.

Lysbilde 19

Lysbildebeskrivelse:

Og til slutt, den tredje enheten til maskinen er en enhet som kontrollerer sekvensen av operasjoner utført på tall. Babbage kalte det et "kontor"; nå er det en kontrollenhet. Databehandlingsprosessen skulle styres ved hjelp av hullkort - et sett med pappkort med forskjellige plasseringer av hull (perforerte) hull. Kortene gikk under probene, og de falt på sin side ned i hullene, og satte i gang mekanismene ved hjelp av hvilke tallene ble overført fra "lageret" til "fabrikken". Maskinen sendte resultatet tilbake til "lageret". Ved hjelp av hullkort skulle det også utføre operasjoner med å legge inn numerisk informasjon og skrive ut de oppnådde resultatene. I hovedsak løste dette problemet med å lage en automatisk datamaskin med programkontroll.

20 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Leggemaskin laget i 1932. Stasjonær eller bærbar: Oftest var tilleggsmaskiner stasjonære eller "knemonterte" (som moderne bærbare datamaskiner); noen ganger var det lommemodeller (Curta). Dette skilte dem fra store gulvstående datamaskiner som tabulatorer (T-5M) eller mekaniske datamaskiner (Z-1, Charles Babbages Difference Engine). Mekanisk: Tall legges inn i tilleggsmaskinen, konverteres og overføres til brukeren (vises i tellervinduer eller skrives ut på bånd) ved bruk av kun mekaniske enheter. I dette tilfellet kan tilleggsmaskinen utelukkende bruke en mekanisk stasjon (det vil si for å jobbe med dem må du hele tiden vri håndtaket. Dette primitive alternativet brukes for eksempel i "Felix") eller utføre en del av operasjonene ved å bruke en elektrisk motor (De mest avanserte tilleggsmaskinene er datamaskiner, for eksempel "Facit CA1-13", nesten alle operasjoner bruker en elektrisk motor).

21 lysbilder

Lysbildebeskrivelse:

Felix tilleggsmaskin, Kursk regnemaskinanlegg "Felix" er den vanligste tilleggsmaskinen i USSR. Produsert fra 1929 til 1978. ved regnemaskinfabrikkene i Kursk, Penza og Moskva. Denne regnemaskinen tilhører Odhner spaktilleggsmaskiner. Den lar deg jobbe med operander på opptil 9 tegn og motta svar på opptil 13 tegn (opptil 8 for kvotienten). Leggemaskin Facit CA 1-13 Leggemaskin Mercedes R38SM

22 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

En tilleggsmaskin er en mekanisk maskin som automatisk legger til tall som er lagt inn av operatøren. Klassifisering Det finnes to typer tilleggsmaskiner - ikke-opptak (viser resultatet av en beregning ved å dreie digitale hjul) og opptak (skriver ut svaret på et bånd eller et papirark). Resulta BS 7 Non-Writer Writer Precisa 164 1

Lysbilde 23

Lysbildebeskrivelse:

Grunnleggende om matematisk logikk: George Boole (1815 - 1864). Katodestrålerør (J. Thomson, 1897) Vakuumrør - diode, triode (1906) Trigger - en enhet for lagring av en bit (M.A. Bonch-Bruevich, 1918). The Use of Mathematical Logic in Computers (K. Shannon, 1936) Progress in Science

24 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Binært kodeprinsipp: All informasjon er kodet i binær form. Prinsippet for programkontroll: et program består av et sett med kommandoer som utføres av prosessoren automatisk etter hverandre i en bestemt rekkefølge. Minnehomogenitetsprinsipp: Programmer og data lagres i samme minne. Adresserbarhetsprinsipp: minne består av nummererte celler; Enhver celle er tilgjengelig for prosessoren når som helst. ("Foreløpig rapport om EDVAC-maskinen", 1945) Von Neumanns prinsipper

25 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

1937-1941. Konrad Zuse: Z1, Z2, Z3, Z4. elektromekaniske reléer (to-stats enheter) binært system bruk av boolsk algebra dataregistrering fra filmer 1939-1942. Den første prototypen av en elektronisk rørdatamaskin, J. Atanasoff binær systemløsning av systemer 29 lineære ligninger De første elektroniske datamaskinene

26 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Utvikler - Howard Aiken (1900-1973) Første datamaskin i USA: lengde 17 m, vekt 5 tonn 75 000 vakuumrør 3000 mekaniske reléer tillegg - 3 sekunder, divisjon - 12 sekunder Mark-I (1944)

Lysbilde 27

Lysbildebeskrivelse:

28 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

I. 1945 – 1955 elektronvakuumrør II. 1955 – 1965 transistorer III. 1965 – 1980 integrerte kretser IV. fra 1980 til ... storskala og ultra-storskala integrerte kretser (LSI og VLSI) Generasjoner av datamaskiner

Lysbilde 29

Lysbildebeskrivelse:

på elektronrør Et elektronrør er en elektrisk vakuumanordning som fungerer ved å kontrollere intensiteten av strømmen av elektroner som beveger seg i et vakuum eller foreldet gass mellom elektrodene. Elektronrør ble mye brukt på 1900-tallet som aktive elementer i elektronisk utstyr (forsterkere, generatorer, detektorer, brytere, etc.). ytelse 10-20 tusen operasjoner per sekund hver maskin har sitt eget språk ingen operativsysteminngang og utgang: hullbånd, hullkort I generasjon (1945-1955)

30 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Elektronisk numerisk integrator og datamaskin J. Mauchly og P. Eckert Den første datamaskinen til generell bruk som bruker vakuumrør: lengde 26 m, vekt 35 tonn tillegg - 1/5000 sek, divisjon - 1/300 sek desimal tallsystem 10-sifrede tall ENIAC ( 1946)

31 lysbilder

Lysbildebeskrivelse:

1951. MESM - liten elektronisk regnemaskin 6000 vakuumrør 3000 operasjoner per sekund binærsystem 1952. BESM - stor elektronisk regnemaskin 5000 vakuumrør 10000 operasjoner per sekund Computers S.A. Lebedeva

32 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

på halvledertransistorer (1948, J. Bardeen, W. Brattain og W. Shockley) Transistor (engelsk transistor), halvledertriode - en radioelektronisk komponent laget av halvledermateriale, vanligvis med tre terminaler, som lar inngangssignaler styre strømmen i en elektrisk krets. 10-200 tusen operasjoner per sekund første operativsystem første programmeringsspråk: Fortran (1957), Algol (1959) informasjonslagringsmedier: magnetiske trommer, magnetiske disker II generasjon (1955-1965)

Lysbilde 33

Lysbildebeskrivelse:

1953-1955. IBM 604, IBM 608, IBM 702 1965-1966. BESM-6 60 000 transistorer 200 000 dioder 1 million operasjoner per sekund minne - magnetbånd, magnettrommel fungerte til 90-tallet. II generasjon (1955–1965)

Lysbilde 34

Lysbildebeskrivelse:

på integrerte kretser (1958, J. Kilby) hastighet opptil 1 million operasjoner per sekund RAM - hundrevis av KB operativsystemer - minneadministrasjon, enheter, prosessortid programmeringsspråk BASIC (1965), Pascal (1970, N. Wirth) , C (1972, D. Ritchie) programkompatibilitet III generasjon (1965-1980)

35 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

store universaldatamaskiner 1964. IBM/360 fra IBM. hurtigbufferminne pipeline kommandobehandling operativsystem OS/360 1 byte = 8 bits (ikke 4 eller 6!) tidsdeling 1970. IBM/370 1990. IBM/390 diskstasjon skriver IBM stormaskiner

Pre-elektronisk æra

Behovet for å telle gjenstander hos mennesker oppsto i forhistorisk tid. Behovene til telling tvang folk til å bruke tellestandarder. Den første dataenheten er abacus. Etter hvert som økonomiske aktiviteter og sosiale relasjoner ble mer komplekse, og ettersom århundrene gikk, begynte kuleramme å bli brukt.

Blaise Pascal (1623 – 1662)

Fransk religionsfilosof, forfatter, matematiker og fysiker Blaise Pascal i 1642 designet han den første mekaniske kalkulatoren som tillot ham å legge til og subtrahere tall.

G. Leibniz

I 1673, en tysk vitenskapsmann G. Leibniz utviklet en beregningsenhet der han brukte en mekanisme kjent som "Leibniz-hjul". Addisjonsmaskinen hans utførte ikke bare addisjon og subtraksjon, men også multiplikasjon og divisjon.

Carl Thomas

På 1800-tallet oppfant Karl Thomas de første regnemaskinene – adderingsmaskiner. Funksjoner: addisjon, utregning, multiplikasjon, divisjon, memorering av mellomresultater, utskrift av resultater og mye mer.

Babbage's Analytical Engine (midten av 1800-tallet)

Analysemaskinen består av 4000 ståldeler og veier 3 tonn. Beregningene ble utført i samsvar med instruksjonene (programmene) utviklet av Lady Ada Lovelace (datter av den engelske poeten Byron). Grevinne Lovelace regnes som den første programmereren og ADA-programmeringsspråket er oppkalt etter henne.

Den første datamaskinen i verden

I 1945 ble den amerikanske elektronikkingeniøren J.P. Eckert og fysikeren J.W. Mauchly ved University of Pennsylvania designet, etter ordre fra den amerikanske militæravdelingen, den første elektroniske datamaskinen - "Eniak" (elektronisk numerisk integrator og datamaskin)

De første sovjetiske datamaskinene

Den første sovjetiske elektroniske datamaskinen (senere kalt MESM - liten elektronisk regnemaskin) ble opprettet i 1949 i Kiev, og tre år senere, i 1952, ble BESM (høyhastighets elektronisk regnemaskin) satt i drift i Moskva. Begge maskinene ble laget under ledelse av den fremragende sovjetiske vitenskapsmannen Sergei Alekseevich Lebedev (1902-1974), grunnleggeren av sovjetisk elektronisk datateknologi.

MESM utførte aritmetiske operasjoner på 5-6-sifrede tall med en hastighet på 50 operasjoner per sekund, hadde et minne på vakuumrør med en kapasitet på 100 celler, og okkuperte 50 kvadratmeter. m., forbrukt 25 kW/t.

BESM - utførte programmer med en hastighet på omtrent 10 000 kommandoer per sekund. BESM-minne besto av 1024 celler (39 biter hver). Dette minnet ble bygget på magnetiske kjerner. Datamaskinens eksterne minne var plassert på to magnetiske trommer og ett magnetbånd og kunne inneholde 100 000 39-bits ord.

Første generasjons datamaskiner (1945 – 1957)

Alle førstegenerasjons datamaskiner ble laget på basis av vakuumrør, noe som gjorde dem upålitelige - rørene måtte skiftes ofte. Disse datamaskinene var enorme, klønete og altfor dyre maskiner som bare kunne kjøpes av store selskaper og myndigheter. Lampene forbrukte enorme mengder elektrisitet og genererte mye varme.

Andre generasjons datamaskiner (1958 – 1964)

På 60-tallet av 1900-tallet ble det laget andre generasjons datamaskiner, der transistorer erstattet vakuumrør. Slike datamaskiner ble produsert i små serier og brukt i store forskningssentre og ledende høyere utdanningsinstitusjoner.

I USSR i 1967 ble den kraftigste andregenerasjons datamaskinen i Europa utgitt

BESM-6 (High Speed ​​​​Electronic Calculating Machine 6) som kunne utføre 1 million operasjoner per sekund.

Tredje generasjons datamaskin

Siden 70-tallet av forrige århundre begynte tredjegenerasjons datamaskiner å bli brukt som den grunnleggende basen integrerte kretser . Datamaskiner basert på integrerte kretser har blitt mer kompakte, raskere og billigere. Slike minidatamaskiner ble produsert i store serier og ble tilgjengelige for de fleste vitenskapelige institutter og høyere utdanningsinstitusjoner.

Personlige datamaskiner

Utviklingen av høyteknologi har ført til opprettelsen av store integrerte kretsløp - LSI-er, inkludert titusenvis av transistorer. Dette gjorde det mulig å begynne å produsere kompakte personlige datamaskiner tilgjengelig for massebruk.

Første personlige datamaskin

Den første personlige datamaskinen ble laget i 1977 Apple II , og i 1982 begynte IBM å produsere IBM PC personlige datamaskiner.

Personlige datamaskiner

I løpet av tretti års utvikling har personlige datamaskiner blitt til kraftige, høyytelsesenheter for behandling av en lang rekke typer informasjon, som kvalitativt har utvidet omfanget av datamaskiner. Personlige datamaskiner produseres i stasjonære (stasjonære) og bærbare versjoner.

Hvert år produseres nesten 200 millioner datamaskiner rundt om i verden, rimelig for masseforbrukeren.

Datagenerasjoner

Karakteristisk

År med bruk

40 - 50-tallet XX århundre

Hovedelement

generasjon

generasjon

60-tallet XX århundre

Elektrisk lampe

Hastighet, operasjoner per sekund

Ti av tusen

Personlige datamaskiner

70 tallet XX århundre

Antall datamaskiner i verden, stk.

Transistor

generasjon

Hundretusenvis

Integrert krets

80-tallet XX århundre - nåtid

Stor integrert krets

Millioner

Milliarder

Hundretusenvis

Telle på fingre Fingertelling går tilbake til antikken, og finnes i en eller annen form blant alle folkeslag selv i dag. Berømte middelaldermatematikere anbefalte fingertelling som et hjelpeverktøy, noe som muliggjør ganske effektive tellesystemer.

Telling med gjenstander For eksempel hadde folkene i pre-columbiansk Amerika høyt utviklet knutetelling. Dessuten fungerte systemet med knuter også som en slags kronikker og annaler, med en ganske kompleks struktur. Å bruke den krevde imidlertid god hukommelsestrening. For å gjøre telleprosessen mer praktisk, begynte primitive mennesker å bruke andre enheter i stedet for fingre. Telleresultatene ble registrert på ulike måter: hakk, tellepinner, knuter osv.

Kuleramme og kuleramme Å telle ved hjelp av gruppering og omorganisering av gjenstander var forgjengeren til telling på kuleramme – antikkens mest utviklede telleapparat, som har overlevd til i dag i form av ulike typer kuleramme. Kulerammen var den første utviklede beregningsenheten i menneskehetens historie, hvor hovedforskjellen fra tidligere beregningsmetoder var utførelsen av beregninger med sifre. Godt tilpasset til å utføre addisjons- og subtraksjonsoperasjoner, viste kuleramme seg å være en utilstrekkelig effektiv enhet for å utføre multiplikasjons- og divisjonsoperasjoner.

Logaritmene som ble introdusert i 1614 av J. Napier hadde en revolusjonerende innvirkning på hele den etterfølgende utviklingen av beregninger, noe som i stor grad ble forenklet av utseendet til en rekke logaritmiske tabeller beregnet både av Napier selv og av en rekke andre kalkulatorer kjent på den tiden . Deretter dukket det opp en rekke modifikasjoner av logaritmiske tabeller. Men i praktisk arbeid har bruken av logaritmiske tabeller en rekke ulemper, så J. Napier foreslo som alternativ metode spesielle tellepinner (senere kalt Napier-staver), som gjorde det mulig å utføre multiplikasjons- og divisjonsoperasjoner direkte på de opprinnelige tallene. Napier baserte denne metoden på gittermultiplikasjonsmetoden. Sammen med pinner foreslo Napier et tellebrett for å utføre operasjonene multiplikasjon, divisjon, kvadratur og kvadratrot i binære s.s., og forutså dermed fordelene med et slikt tallsystem for automatisering av beregninger. Logaritmer fungerte som grunnlaget for etableringen av et fantastisk dataverktøy - lysbilderegelen, som har tjent ingeniører og teknikere over hele verden i mer enn 360 år. Napier-pinner og linjal

I 1623 foreslo den tyske vitenskapsmannen Wilhelm Schickard sin løsning basert på en sekssifret desimalkalkulator, som også besto av tannhjul, designet for å utføre addisjon, subtraksjon, samt tabellmultiplikasjon og divisjon. Den første faktisk implementerte og velkjente mekaniske digital dataenhet var "Pascal", laget av den franske forskeren Blaise Pascal. Det var en seks- eller åttesifret giret enhet som var i stand til å legge til og subtrahere desimaltall. Chiccard og Pascal maskin

1673 Tretti år etter Pascalina dukket Gottfried Wilhelm Leibniz sitt «aritmetiske instrument» opp – en tolvsifret desimalenhet for å utføre aritmetiske operasjoner, inkludert multiplikasjon og divisjon. Slutten av 1700-tallet. Joseph Jacquard lager en programkontrollert vevevev ved å bruke hullkort. Gaspard de Prony utvikler en ny datateknologi i tre trinn: utvikle en numerisk metode, utarbeide et program for en sekvens av aritmetiske operasjoner, utføre beregninger med aritmetiske operasjoner på tall i samsvar med det venstre programmet.

Babbages geniale idé ble realisert av Howard Aiken, en amerikansk vitenskapsmann som skapte den første relémekaniske datamaskinen i USA i 1944. Hovedblokkene - aritmetikk og minne - ble utført på tannhjul. Charles Babbage utvikler et prosjekt for Analytical Engine, en mekanisk universell digital datamaskin med programkontroll. Det ble laget separate maskinkomponenter. Det var ikke mulig å lage hele maskinen på grunn av dens omfang. Babbages analytiske motor

På slutten av 1800-tallet. Mer komplekse mekaniske enheter ble opprettet. Den viktigste av disse var en enhet utviklet av amerikaneren Herman Hollerith. Dets unike lå i det faktum at det var den første som brukte ideen om hullkort og beregninger ble utført ved hjelp av elektrisk strøm. I 1897 organiserte Hollerith et selskap som senere ble kjent som IBM. Herman Holleriths maskin De største prosjektene på samme tid ble utført i Tyskland (K. Zuse) og USA (D. Atanasov, G. Aiken og D. Stieblitz). Disse prosjektene kan betraktes som direkte forgjengere til stormaskiner.

Gg. I England, med deltakelse av Alan Turing, ble Colossus-datamaskinen opprettet. Den hadde allerede 2000 vakuumrør. Maskinen var ment å tyde radiogrammer av den tyske Wehrmacht.Under ledelse av amerikaneren Howard Aiken ble Mark-1, etter ordre og med støtte fra IBM, laget – den første programstyrte datamaskinen. Den ble bygget på elektromekaniske releer, og databehandlingsprogrammet ble lagt inn fra stanset tape. Colossus og Mark-1

Første generasjons datamaskiner 1946 – 1958 Hovedelementet er et elektronrør. På grunn av at høyden på glasslampen er 7 cm, var maskinene enorme. Hvert 7-8 min. en av lampene sviktet, og siden det var tusenvis av dem i datamaskinen, tok det mye tid å finne og erstatte en skadet lampe. Inntasting av tall i maskinene ble gjort ved hjelp av hullkort, og programvarekontroll ble utført, for eksempel i ENIAC, ved hjelp av plugger og maskinskrevne felt. Når alle lampene fungerte, kunne ingeniørpersonalet konfigurere ENIAC til å gjøre noe ved å manuelt endre ledningsforbindelsene.

Maskiner av første generasjon Maskiner av denne generasjonen: “BESM”, “ENIAC”, “MESM”, “IBM-701”, “Strela”, “M-2”, “M-3”, “Ural”, “Ural -2", "Minsk-1", "Minsk-12", "M-20". Disse maskinene tok opp et stort område og brukte mye strøm. Ytelsen deres oversteg ikke 23 tusen operasjoner per sekund, og RAM-en deres oversteg ikke 2 KB.

Andre generasjons datamaskiner 1959 – 1967 Hovedelementet er halvledertransistorer. Den første transistoren var i stand til å erstatte ~40 vakuumrør og opererer med høy hastighet. Magnetbånd og magnetkjerner ble brukt som informasjonslagringsmedier; høyytelsesenheter for arbeid med magnetbånd, magnetiske trommer og de første magnetiske diskene dukket opp. Mye oppmerksomhet begynte å bli gitt til opprettelsen av systemprogramvare, kompilatorer og input-output-verktøy.

Andregenerasjonsmaskiner I USSR, i 1967, kom den kraftigste andregenerasjons datamaskinen i Europa, BESM-6 (High-Speed ​​​​Electronic Calculating Machine 6), i drift. Også på samme tid ble datamaskinene Minsk-2 og Ural-14 opprettet. Utseendet til halvlederelementer i elektroniske kretser økte betydelig kapasiteten til RAM, påliteligheten og hastigheten til datamaskiner. Dimensjoner, vekt og strømforbruk har gått ned. Maskinene var ment å løse ulike arbeidskrevende vitenskapelige og tekniske problemer, samt å kontrollere teknologiske prosesser i produksjonen.

Tredje generasjons datamaskiner 1968–1974 Hovedelementet er en integrert krets. I 1958 oppfant Robert Noyce den lille integrerte silisiumkretsen, som kunne huse dusinvis av transistorer på et lite område. Én IC kan erstatte titusenvis av transistorer. Én krystall gjør det samme som en 30-tonns Eniak. Og en datamaskin som bruker IC oppnår ytelse i operasjoner per sekund. På slutten av 60-tallet dukket det opp halvlederminne, som fortsatt brukes i personlige datamaskiner som operativt minne.I 1964 annonserte IBM opprettelsen av seks modeller av IBM 360 (System360)-familien, som ble den første tredjegenerasjons datamaskiner.

Tredje generasjons biler. Tredje generasjons maskiner har avanserte operativsystemer. De har multiprogrammeringsmuligheter, dvs. samtidig kjøring av flere programmer. Mange oppgaver med å administrere minne, enheter og ressurser begynte å bli overtatt av operativsystemet eller selve maskinen. Eksempler på tredjegenerasjonsmaskiner er IBM-360, IBM-370-familiene, ES EVM (Unified Computer System), SM EVM (Family of Small Computers), etc. Hastigheten på maskiner innenfor familien varierer fra flere titusenvis til millioner av operasjoner per sekund. Kapasiteten til RAM når flere hundre tusen ord.

Fjerde generasjons datamaskin 1975 – nåværende Hovedelementet er en stor integrert krets. Siden begynnelsen av 80-tallet, takket være bruken av personlige datamaskiner, har datateknologi blitt utbredt og tilgjengelig for publikum. Fra et strukturelt synspunkt er maskiner av denne generasjonen multiprosessor- og multimaskinkomplekser som opererer på et felles minne og et felles felt av eksterne enheter. RAM-kapasitet er omtrent 1 – 64 MB. "Elbrus" "Mac"

Personlige datamaskiner Moderne personlige datamaskiner er kompakte og har tusenvis av ganger høyere hastighet sammenlignet med de første personlige datamaskinene (de kan utføre flere milliarder operasjoner per sekund). Hvert år produseres nesten 200 millioner datamaskiner rundt om i verden, rimelig for masseforbrukeren. Store datamaskiner og superdatamaskiner fortsetter å utvikle seg. Men nå er de ikke lenger dominerende slik de var før.

Utsikter for utvikling av datateknologi. Molekylære datamaskiner, kvantedatamaskiner, biodatamaskiner og optiske datamaskiner bør dukke opp om omtrent et år. Fremtidens datamaskin vil gjøre menneskelivet enklere og mer tidoblet. Ifølge forskere og forskere vil personlige datamaskiner endre seg dramatisk i nær fremtid, ettersom det utvikles nye teknologier som aldri har vært brukt før.

Von Neumann-prinsipper 1. Aritmetisk-logisk enhet (utfører alle aritmetiske og logiske operasjoner); 2. Kontrollenhet (som organiserer prosessen med å utføre programmer); 3. Lagringsenhet (minne for lagring av informasjon); 4.Inn- og utdataenheter (lar deg legge inn og ut informasjon).

1. En enhet for å legge inn informasjon ved å trykke på knapper. 2. En enhet som du kan koble til Internett med. 3. En enhet som sender informasjon fra en datamaskin til papir. 4.Enhet for å legge inn informasjon. 5. Enhet for visning av informasjon på skjermen. 6. En enhet som kopierer all informasjon til en datamaskin fra papir. KRYSSORD

Informasjonskilder. 1.N.D. Ugrinovich Informatikk og IKT: lærebok for 11. klasse. – M.: BINOM. Kunnskapslaboratorium, Virtual Museum of Computer Science Virtual Museum of Informatics Wikipedia - virtuell leksikon

Lysbilde 1

Historie om utviklingen av datateknologi

Lysbilde 2

OBJEKTER AV GAMLE FOLK

Før oppfinnelsen av enkel kuleramme, lærte folk å telle på fingrene.

De brukte også fremmedlegemer: knuter, steiner, pinner og laget hakk på tre og bein

Lysbilde 3

Siden antikken har folk prøvd å lage verktøy for å gjøre tellingen enklere.

KAMPANJE AV VÅRE 7-PUNKS KONTOER

Lysbilde 4

VÅRE KONTORKONTOER ER EN VARIANT AV DEN KJEMTE KLIMMERKEN

kontorkuleramme

Lysbilde 5

Den enkleste kuleramme er et brett med riller kuttet inn i det. Hvordan finne summen av to tall 134+223=357

1. Legg 4 småstein i det nederste sporet

2 Neste 3 småstein

3. I det tredje sporet 1 rullestein

4. Så legger vi til tallene til det andre leddet på samme måte

5. Slik ble resultatet

Kulerammen ble brukt på 500- til 400-tallet f.Kr.. De var laget av bronse, elfenbenstein og farget glass. Oversettelse fra det greske ordet abacus betyr STØV, fordi. til å begynne med ble småsteinene lagt ut på et flatt bord dekket med støv slik at småsteinene ikke skulle rulle ned. Abaci ble brukt i antikkens Hellas og Roma, og litt senere i Vest-Europa

Lysbilde 6

Ulike folkeslag hadde kuleramme og hadde derfor sine egne karakteristikker i arrangementet av steinene. Så i Japan Og så i Kina

suan-pan

Lysbilde 7

J. Napier oppfant logaritmer

Edmund Gunther oppfant glidestokken med faste skalaer

Logaritmisk linjal

Lysbilde 8

I 1623 oppfant W. Schickard en maskin som var i stand til å addere, subtrahere, dividere og multiplisere tall. Dette var den første mekaniske bilen.

De første mekaniske telleanordningene

Den berømte fysikeren og matematikeren Blaise Pascal oppfant en mekanisk enhet, adderingsmaskinen, i 1642.

Lysbilde 9

I 1671 skapte Gottfried Wilhelm Leibniz sin regnemaskin, kjent som "Leibniz-tellehjulet". Han skrev om fremtidens maskiner at de ville egne seg til å jobbe med symboler og formler. På den tiden virket denne ideen absurd.

G. LEIBNITZ

Lysbilde 10

I 1830 ble Babbages design for Analytical Engine presentert, som var den første automatiske programmerbare dataenheten.

CHARLES Babbage

Lysbilde 11

J. JACQARD – DEN FØRSTE OPPFINNEREN AV HUNNKORT

Maskin for klargjøring av hullkort

Generell oversikt over hullkort

Lysbilde 12

Grevinne Ada Augusta Lovelace var programmereren av den første analytiske motoren.

FØRSTE PROGRAMMER

Algoritmspråket ADA, utviklet i 1979, er oppkalt etter henne.

Lysbilde 13

På begynnelsen av 1800-tallet ble det brukt mekaniske adderingsmaskiner for beregninger

Lysbilde 14

1925 - ved Sushchevsky oppkalt etter. F.E. Dzerzhinsky mekaniske anlegg i Moskva lanserte produksjonen av tilleggsmaskiner under merkenavnet "Original-Odner", senere (siden 1931) ble de kjent som "Felix" adderingsmaskiner

Tilleggsmaskinen har ni spor i den øvre delen (boksen) som spakene beveger seg i. Det er tall på sidene av sporene; Ved å flytte spaken langs hvert spor, kan du "sette på spakene" et hvilket som helst ni-sifret tall. Nedenfor, under spakene, er det to rader med vinduer (bevegelig vogn): en, større, nummer 13 til høyre. andre, mindre, til venstre, nummer 8. Raden med vinduer til høyre danner den resulterende telleren, og raden til venstre danner omdreiningstelleren. Nummeret på vinduet på telleren indikerer plasseringen av enhetene til et hvilket som helst siffer i nummeret på denne telleren. På høyre og venstre side av vognen er det små lam (svaler) som tjener til å tilbakestille tallene som vises på disse tellerne . Ved å vri knottene til de klikker, fjerner vi alle tallene på tellerne, og etterlater nuller. På boksen til maskinen til høyre for sporene er det to piler, i endene av disse er det pluss (+) og minus (-). På høyre side av maskinen er det et håndtak som kan dreies i plussretningen (med klokken) og i minusretningen (mot klokken) La den resulterende telleren og omdreiningstelleren ha null. La oss sette et tall på spakene, for eksempel 231 705 896, og vri knappen i pluss-retningen. Etter en omdreining vil det samme tallet 231705 896 vises på den resulterende telleren.Addisjon og subtraksjon. For å legge til flere tall, må du plassere disse tallene etter hverandre på spakene og etter hver installasjon, vri håndtaket én gang i plussretningen. Summen av alle tallene vil vises på den resulterende telleren. Når håndtaket roteres i motsatt retning, vil forskjellen mellom tallet som var i det før rotasjonsstarten og tallet plassert på spakene vises på den resulterende telleren. Multiplikasjon. Tilleggsmaskinvognen kan bevege seg langs maskinen til høyre og venstre, og forskjellige vinduer i den resulterende telleren kan plasseres under sporet for enheter.

Lysbilde 15

I 1935 ble KSM-1-tastaturet semi-automatisk tilleggsmaskin (tastaturberegningsmaskin) utgitt i USSR. Denne maskinen hadde to stasjoner: elektrisk (med en hastighet på 300 rpm) og manuell (i tilfelle strømbrudd).

Maskinens tastatur består av 8 vertikale rader med 10 taster hver, det vil si at du kan skrive 8-sifrede tall. For å gjøre det enklere å skrive, er tastatursiffergruppene malt i forskjellige farger. Det er blanke nøkler. Hvis et nummer er skrevet inn feil, så for å erstatte det, klikker du bare på ønsket nummer i samme rad, og deretter slettes det feiltastede nummeret automatisk. Den bevegelige vognen inneholder en 16-bits resultatteller og en 8-bits omdreiningsteller, som har enheter for å overføre tiere fra ett siffer til et annet. En penn brukes til å kansellere disse tellerne. Det er bevegelige kommaer (for enkel lesing). Klokken signaliserer at resultattelleren har gått over. I etterkrigsårene ble halvautomatiske enheter KSM-2 produsert (med mindre forskjeller i design fra KSM-1, men med et mer praktisk arrangement av arbeidsdeler)

Lysbilde 16

På 40-tallet av 1800-tallet skjedde det en radikal revolusjon i utviklingen av datateknologi. Fra 1943 til 1946 ble den første helelektroniske digitale maskinen bygget i USA.

KUPP

Lysbilde 17

I løpet av Dr. Det første regneinstrumentet ble oppfunnet i Roma - Abacus på 1500-tallet. Abacus ble oppfunnet i Russland. 1642 – Blaise Pascal oppfant Pascal-hjulet, som mekanisk utfører addisjon og subtraksjon av tall. 1694 – Gottfried Leibniz designet en tilleggsmaskin som utførte fire operasjoner. 1888 – Herman Hollerith designet den første regnemaskinen.