- •Раздел 2. Компьютеры: история развития.
- •2.1 История вычислительной техники: первые программируемые машины и настольные калькуляторы.
- •Первые программируемые машины
- •2.2 Аналоговые вычислительные машины: классификация.
- •2.3 Аналоговые вычислительные машины: история развития
- •2.4Первые электромеханические цифровые компьютеры
- •2.5 Американские разработки
- •2.6 Первое поколение цифровых компьютеров.
- •2.7Второе, треть, четвертое поколение цифровых компьютеров:транзисторы.
- •2.8 Компьютеры пятого поколения.
- •2.9 Классическая схема цифровой вычислительной машины.
- •2.10 Понятие производительности цифровой вычислительной машины.
- •2.11 Проблемы повышения производительности вычислительных систем.
- •2.12 Основные принципы организации языковых средств для параллельных вычислений
- •1)Параллелизм на уровне битов
- •2)Параллелизм на уровне инструкций
- •3)Параллелизм данных
- •4)Параллелизм задач
- •4)Распределённые операционные системы
- •2.14 Системы векторной и матричной обработки.
- •2.15 Система конвейерной обработки.
- •2.16 Многопроцессорные вычислительные системы.
- •2.17 Универсальные высокопроизводительные вычислительные системы с фиксированной структурой.
- •2.18 Специализированные высокопроизводительные вычислительные системы с фиксированной структурой.
- •2.19Универсальные и специализированные высокопроизводительные вычислительные системы с программируемой структурой.
- •2.20 Суперкомпьютеры и кластеры.
- •2.21 Распределительные вычислительные системы и сети.
- •2.22 Локальные вычислительные сети: основные определения; факторы, определяющие эффективность сетей.
- •Особенности лс:
- •Характеристики лс:
- •2.23 Пропускная способность локальной сети.
- •2.24 Топология сетей.
- •Виды топологий:
- •2.25Grid-сети: определение, место Grid-сетей в ряду вычислительных архитектур.
- •2.26 Категории Grid- сетей.
Раздел 2. Компьютеры: история развития.
2.1 История вычислительной техники: первые программируемые машины и настольные калькуляторы.
Вычислительная техника является важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных. Первыми приспособлениями для вычислений были, вероятно, всем известные счётные палочки. Приспособления становились более сложными: счеты, логарифмическая линейка, механический арифмометр, электронный компьютер.С изобретением зубчатых колёс появились и гораздо более сложные устройства выполнения расчётов.В начале 20 века был найден зубчатый механизм на месте крушения судна во время войны. Он мог моделировать движение планет.Механизм включал более 30-ти бронзовых колес и несколько циферблатов, использовалась дифференциальная задача , изобретение которой относили к находке 16 века.
1623 год-«Считающие часы» — первый механический калькулятор, умевший выполнять четыре арифметических действия.
1642 год- Паскаль изобрел машину «Паскалина»
Лейбниц изобрел двоичную систему счисления. Однако до 1940 года не использовалась в вычислительных целях.Она нашла применение только с появлением электронных компьютеров. Логарифмическая линейка.
Джон Непер заметил, что умножение и деление чисел может быть выполнено сложением и вычитанием, соответственно, логарифмов этих чисел.Логарифмическую линейку использовали несколько поколений инженеров вплоть до появления калькуляторов.Например еще в 60-х годах инженеры использовали логарифмическую линейку.
1804 год-появились перфокарты, использовались в компьютерах до конца 1970 года.
1890-год-появилась компания которая использовала перфокарты и механизмы сортировки - IBM.
С появлением цифровых вычислительных машин, система перфокарт стала вездесущей.
Первые программируемые машины
Определяющая особенность «универсального компьютера» — это программируемость, что позволяет компьютеру эмулировать любую другую вычисляющую систему всего лишь заменой сохранённой последовательности инструкций.
1835 год-Чарльз Бэббидж описал свою аналитическую машину. Это был проект компьютера общего назначения, с применением перфокарт в качестве носителя входных данных и программы. Энергия - паровой двигатель. Для вычисления использовались шестерни. Технологические проблемы преодолеть не удалось и машина не была построена но в 1891 году по чертежам Беббиджа была воссоздана эта машина и она работает.
1930-1960 года - Эра настольных калькуляторов. С 30х годов начался массовый выпуск настольных механических калькуляторов которые могли + - * / . . Тогда компьютером был чел с калькулятором. С помощью настольных калькуляторов были разработаны первые атомные бомбы. В СССР самым распространенным был FELIX, выпускался 50 лет.
2.2 Аналоговые вычислительные машины: классификация.
АВМ - представляет числовые данные при помощи аналоговых физвелечин: скорость, длина, напряжение, ток, давление. В этом и состоит отличие от компьютера. Перед 2 мировой, механические аналоговые компьютерами считались наиболее современными машинами. Использовали преимущество того, что математичческие свойства явления малого масштаба, подобно математике других явлений таких как баллистические траектории, инерция, резонанс, перенос энергии, момент инерции. Моделировали эти и другие явления значениями эл. Напряжения и тока. Делятся на :
Механические -в которых машинная переменная воспроизводится мех перемещением.
Пневматические - переменная представлена в виде давления воздуха в точках в спец.построенной сети.
Электро-механические - Углы поворота, напряжение.
Электронные машины - Представляются эл напр различных велечин.
При работе аналоговый компьютер имитирует процесс вычисления при этом характеристики представляющие данные постоянно меняются. Результатом работы являются либо графики, которые выводятся либо на бумагу или выводились на экраны сцелографа, фотогр. Либо результатом работы явл электрический сигнал, который использовался для упраления работы какой либо машины. Аналогговые компьютеры идеально приспособлены для автоматического контроля над технолог процесса потому что они моментально реагируют. В реальных случаях задачи решать проще нежели писать программу для цифровой машины но тут не требуется высокая точность.