
- •Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
- •1.Предисловие
- •2.Замечания по терминологии
- •3.Кибернетика и информатика
- •4.Предпосылки информатики
- •4.1.Мечта человека об искусственном человеке
- •4.2.Усилители физической и умственной деятельности человека
- •4.3.Ключевые проблемы информатики
- •5.Формализация естественного языка как средства общения.
- •6.Формализация физических характеристик среды обитания
- •6.1.Дискретные и непрерывные множества
- •6.2. Понятия измерительной шкалы, числа и измерения
- •6.3.Натуральное число
- •6.4.Позиционная система счисления
- •6.5.Натуральная числовая прямая
- •6.6.Целые числа (положительные и отрицательные)
- •6.7.Вещественные числа
- •7.Формализация физических зависимостей
- •7.1.Функции
- •7.2.Элементарные функции
- •7.3.Элементарная алгебра, аналитические и численные вычисления
- •8.Аналоговые и цифровые вычислители
- •9.Простейшие вычислители
- •9.1.Аналоговые вычислительные линейки
- •9.2.Цифровой абак и русские счеты
- •9.3.Цифровые механические арифмометры
- •9.4.Хронология событий.
- •10.Аналитические машины Чарльза Беббиджа.
- •11.Формализация рассуждений
- •11.1.Логика рассуждений
- •11.2.Логические функции и алгебра логики
- •11.3.Алгебра логики и алгебра релейно - контактных схем
- •12.Накануне компьютерной эры
- •12.1. Зарождение цифровых систем управления
- •12.2.Перфокарточные сортировальные машины
- •12.3.Методология моделирования
- •13.Теоретические модели вычислений
- •13.1.Алгоритм и его свойства
- •13.2.Проблема слов в ассоциативном исчислении
- •13.3.Нормальный алгоритм Маркова
- •13.4.Рекурсивные функции
- •13.5.Машина Тьюринга
- •13.6.Равнодоступная адресная машина
- •14.Пионеры зарубежной компьютеризации
- •15.Становление информатики в России. Борьба за признание
- •16.Два типа электронных вычислительных машин
- •16.1.Аналоговая вычислительная машина (авм)
- •16.2.Цифровая электронная вычислительная машина (компьютер, эвм)
- •16.3.Аналог или цифра
- •17.Пионеры отечественной компьютеризации
- •18.Становление информатики в России. Начальный период
- •19.Оригинальные отечественные серийные эвм (компьютеры)
- •19.1.Эвм Стрела
- •Элементная база
- •Программное обеспечение
- •Описание машины
- •Технико-эксплуатационные характеристики
- •Особенности эвм
- •19.2.Семейство эвм "м-20"
- •Структура эвм
- •Элементная база
- •Программное обеспечение
- •Технико-эксплуатационные характеристики
- •Особенности машины
- •Об использовании эвм м-20
- •Описание машины
- •Элементная база
- •Программное обеспечение
- •Технико-эксплуатационные характеристики
- •Особенности эвм
- •19.3.Семейство эвм "бэсм"
- •19.3.1.Бэсм-1
- •Структура эвм
- •19.3.2.Бэсм-2
- •Структура эвм
- •19.3.3.Бэсм-4
- •Структура эвм
- •Элементная база
- •Программное обеспечение
- •Технико-эксплуатационные характеристики
- •19.4.Семейство эвм "Минск"
- •19.4.1.Минск-1
- •19.4.2.Минск-2
- •19.4.3.Минск -22
- •19.4.4.Минск-23
- •19.4.5.Минск-32
- •Описание машины
- •Программное обеспечение
- •Технико-эксплуатационные характеристики
- •Особенности эвм
- •19.5.Семейство эвм "Урал"
- •19.5.1.Урал-1, Урал-2, Урал-3, Урал-4
- •Описание машины
- •Элементная база
- •Программное обеспечение
- •Основные эксплуатационно-технические данные
- •Особенности эвм
- •19.5.2.Урал-11, Урал-14, Урал-16
- •Описание машины
- •Элементная база
- •Программное обеспечение.
- •Основные эксплуатационно-технические данные машины “Урал-11”
- •Особенности эвм
- •19.6.Эвм "Весна" и "Снег"
- •19.7.Эвм бэсм-6
- •Описание машины
- •Элементная база
- •Программное обеспечение
- •Технико-эксплуатационные характеристики
- •Особенности машины
- •19.8.Многопроцессорные вычислительные комплексы "Эльбрус"
- •Описание машины.
- •Элементная база
- •Программное обеспечение
- •Типовые комплектации
- •Производительность
- •19.9.Управляющие эвм
- •20.Эволюция элементарной базы и поколения эвм
- •20.1.Базисные логические элементы
- •20.2.Элементы регистровой памяти
- •20.3.Элементы памяти на магнитных сердечниках.
- •20.4.Интегральные схемы
- •20.5.Поколения эвм
- •21.Американская система ibm-360
- •22.Семейство Ряд "ес эвм"
- •22.1.Хронология создания
- •22.2.Ес эвм. Крупнейший промах или всеобщее счастье?
- •23.Автоматизация программирования
- •23.1.От двоичных кодов к ассемблерам - языкам символьного кодирования
- •Ассемблеры
- •Программы - загрузчики
- •23.2.Языки программирования высокого уровня
- •23.3.Трансляция программ
- •24.Первые компьютеры Сарова
- •25.Начало компьютеризации Нижегородского госуниверситета
- •26.Они были первыми
- •26.1.Конрад Цузе
- •26.2.А лан Тьюринг
- •26.3.Джон Маулчи и Джон Эккерт
- •26.4.Джон фон Нейман
- •26.5.А ксель Берг
- •26.6.В иктор Глушков
- •26.7.Сергей Лебедев
- •26.8.Исаак Брук
- •26.9.Николай Матюхин
- •26.10.Михаил Карцев
- •26.11.Юрий Базилевский
- •26.12. Башир Рамеев
- •26.13.Георгий Лопато
- •26.14. Всеволод Бурцев
- •27.Приложения
- •27.1.Основные черты кибернетики
- •27.1.1.Общенаучное значение кибернетики
- •27.1.2.Электронные счетные машины и нервная система
- •27.1.3.Прикладное значение кибернетики
- •27.2."Сигнал" Игоря Полетаева
- •27.3.Хронология компьютеростроения
- •Литература
- •Оглавление
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
С.Г. Кузин, Н.Г. Панкрашкина
Из истории создания технических средств информатики
Учебно-методическое пособие
Рекомендовано методической комиссией факультета вычислительной математики и кибернетики для студентов ННГУ, обучающихся по направлению подготовки ????
Нижний Новгород
2010
УДК ??
ББК ??
Ф-??
Ф-?? Кузин С.Г., Панкрашкина Н.Г. ИЗ ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ИНФОРМАТИКИ: Учебное пособие. Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2010. 237 с.
Научный редактор: доцент, к. ф-м. наук В.П. Савельев.
Рецензенты: профессор С.И. Ротков,
профессор В.Е. Турлапов
В настоящем пособии представлена история развития технических средств информатики от примитивных абаков до современных компьютеров. Огромное количество представленного в Интернете фактического материала по истории создания технических средств информатики, с нашей точки зрения, исчерпывающим образом отвечает на вопрос "какие устройства технической поддержки информатики были созданы в процессе эволюции человеческого общества". Однако далеко не всегда подробно описывается специфика поведения этих устройств. И уж совсем редко встречается описание физических и логических основ, обеспечивающих требуемое функционирование технических устройств информатики. Учебное пособие преследует цель отразить основные фундаментальные идеи и инженерные решения, предшествующие созданию современных технических средств поддержки информатики. При этом по возможности кратко, но содержательно излагаются физические и логические основы функционирования этих устройств.
Историография компьютеростроения до недавнего времени, по соображениям секретности, замалчивало роль отечественных ученых и инженеров в создании компьютерного парка нашей страны. По возможности устраняя этот пробел, в методическом пособии особо подчеркивается роль отечественных конструкторов на первом этапе компьютеризации нашей страны.
Учебное пособие предназначено студентам и аспирантам, специализирующимся в области прикладной математики, информатики и информационных технологий, и может быть использовано школьниками, занимающимися научной работой в рамках НОУ.
УДК ???
ББК ???
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, 2010
1.Предисловие
Информатика в широком смысле являет собой единство отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации. Основная цель переработки информации – увеличение количества информации относительно конкретных артефактов внешней среды на основании априорно известной информации об этих артефактах.
Термин "информатика" возник в 60-х гг. во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин (компьютеров). Французский термин образован путем слияния слов “информация” и “автоматика” и означает “информационная автоматика или автоматизированная переработка информации”. В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).
Однако, сформулированные выше, направления человеческой деятельности возникли и начали развиваться с первых шагов эволюции Homo Sapiens – человека разумного. В силу этого, подробное и содержательное изложение истории информатики требует для своего освещения многих томов.
Информатику можно представить состоящей из трех взаимосвязанных частей:
1. информатика как фундаментальная и прикладная наука занимается разработкой методологии информатизации общества на базе компьютерных информационных систем;
2. информатика как теория и практика создания технических средств обработки информации;
3. информатика как теория и практика программирования (решения прикладных задач на компьютерах).
В настоящем методическом пособии представляется история создания технических средств информатики, практически не затрагивая научный аспект информатики и ее программистский аспект. Более того, изложение материала заканчивается на рубеже семидесятых – восьмидесятых годов XX века, дальше начитается "новейшая история", которая требует своего отдельного обширного изложения.
В среде Интернета функционируют несколько виртуальных музеев, которые представляют достаточно подробно историю создания технических средств информатики и, в меньшей степени подробно, историю развития программного обеспечения. Прежде всего, это Компьютерный музей Эдуарда Михайловича Пройдакова вместе с представительным Советом музея (www.computer-museum.ru), Виртуальный музей информатики Елены Владимировны Давыдовой (www.schools.keldysh.ru), музей История компьютера (www.chernykh.net), многочисленные статьи в Википедии (www.wikipedia.org) и т.д.
Огромное количество представленного в Интернете фактического материала по истории создания технических средств информатики, с нашей точки зрения, исчерпывающим образом отвечает на вопрос "какие устройства технической поддержки информатики были созданы в процессе эволюции человеческого общества". Однако, далеко не всегда подробно описывается специфика поведения этих устройств. И уж совсем редко встречается описание физических и логических основ, обеспечивающих требуемое функционирование технических устройств информатики.
Данное учебное пособие не претендует на исчерпывающее перечисление всех многочисленных творцов технических средств информатики. Тем более, во многих случаях нельзя назвать одного единственного автора того или другого нау-хау. Во многих случаях от плодотворной идеи до ее современной реализации проходило несколько столетий.
Характерный пример, основополагающая архитектура программно управляемого вычислителя – компьютера, была предложена Чарльзом Беббиджем в 1832 году. Несовершенство современной ему технологии не позволило реализовать действующий компьютер. На протяжении длительного времени, с разной степенью успешности, предпринимались неоднократные попытки создать программно-управляемый вычислитель. И только в конце сороковых годов XX века, в разных странах, практически независимо, были построены первые электронно вычислительные машины – прообразы современных компьютеров.
Настоящее учебное пособие преследует цель отразить основные фундаментальные идеи и инженерные решения, предшествующие созданию современных технических средств поддержки информатики. При этом по возможности кратко, но содержательно излагаются физические и логические основы функционирования этих устройств.
Историография компьютеростроения до недавнего времени, по соображениям секретности, замалчивало роль отечественных ученых и инженеров в создании компьютерного парка нашей страны. Так, например, во всех прежних школьных и вузовских учебниках "отцом компьютеров" назывался американский ученый фон Нейман и перечислялись его принципы организации электронных вычислительных машин. Однако, в нашей стране академик С. Лебедев сформулировал такие же принципы, в соответствии с которыми конструировал отечественные компьютеры по мощности адекватные американским.
Учитывая вышесказанное, в настоящем методическом пособии особо подчеркивается роль отечественных конструкторов на первом этапе компьютеризации нашей страны.
Специфика историографии компьютеростроения состоит в том, что конкретные биографии, а также описания конкретных устройств, разбросанные по многочисленным источникам, сплошь и рядом дублируют друг друга. По этой причине данное учебное пособие носит компилятивный характер, в плане хронологии изобретений, при указании источников заимствований. Но авторы надеются, что последовательное и содержательное изложение узловых моментов развития технических средств поддержки информатики вызовет у читателя определенный интерес.
Учебное пособие предназначено студентам и аспирантам, специализирующимся в области прикладной математики, информатики и информационных технологий.