Лекція 1. Історія розвитку обчислювальної техніки
1.Передумови розвитку сучасної обчислювальної техніки 1
2.Домашинний період 1
3.Машинний період 3
4.Покоління комп’ютерів 7
5.Класифікація комп’ютерів 9
6.Класифікація ПК 9
7.Напрямки розвитку обчислювальної техніки 10
Контрольні питання: 10
Список літератури: 10
Завдання на СРС: 10
Передумови розвитку сучасної обчислювальної техніки
|
Розвиток пристосувань для лічби, механічних обчислювальних машин |
|
Розвиток науки і техніки в галузі електрики |
|
Розвиток
систем числення та методів обчислень,
математичної логіки |
Розвиток
електронної теорії |
|
|
Домашинний період
Підручні засоби для лічби
Речі, що спеціально не пристосовані для лічби
Первісні люди не знали чисел і запам’ятовували певну кількість предметів за допомогою наочного уявлення – користування різними підручними засобами (мушлі, камінці тощо)
Частини тіла
Від пальцевої лічби беруть початок системи числення: п’ятіркова (одна рука), десяткова (дві руки), двадцяткові (пальці рук і ніг)
Речі, що пристосовані для лічби
Деякі народи для запам’ятовування кількості предметів використовували зарубки. В Англії запис податків за допомогою дощечки із зарубками («бірки») існував до кінця ХVII ст.. На русі зарубки робилися на палиці, яка називалася носом (звідси вислів «зарубати на носі»).
Також для лічби використовували рахункові мотузки. Найвідоміші перуанські архівні мотузки (кіпу), на яких рахували за допомогою вузлів та фарбування в різні кольори. Подібний засіб лічби застосовували також стародавні індійці та китайці.
Пристосування для лічби
Абак та його різновиди. Найпоширенішим пристосуванням для лічби був абак (або рахівниця). Найдавніша рахівниця була знайдена при археологічних розкопках на одному з островів Егейського моря (знахідка належить до IVтис. до н.е.).
Абак
Абак (від грец. abax- дошка) – на якій паралельними лініями позначали розряди одиниць. Десятків, сотень і т.д. На лініях вміщували відповідне число жетонів (камінців, кісточок). Широко застосовувалися в Древній Греції.
Калькулі
У Давньому Римі на рахунковій дошці для зручності для камінчиків робилися жолобки. Це пристосування називалося «калькулі» («калькулюс» - галька).
Суан-пан
У Китаї камінчики замінили на намистинки, нанизані на прутики, які кріпилися на дерев’яній рамі. Кожен прутик поділений на дві нерівні частини: на одній було 5 намистин (за кількістю пальців на руці) на другій – тільки 2 (за кількістю рук).
Це пристосування називалося «суан-пан» і використовувалося вже в VIст..
Соробан
У Японії подібна конструкція набула назви «соробан».
Рахункова дошка з апісом
До Західної Європи абак потрапив у Х ст.. після знайомства з Індо-арабською системою числення Герберт (940-1003, з 999 – Римський Папа Сильвестр ІІ) побудував рахункову дошку, на якій замінив певне число жетонів одним жетоном з апісом.
Рахівниця
У ХVI ст.. абак розповсюдився в Росії . у Російському абаці на один прутик нанизували одразу 10 кісточок (за числом пальців на обох руках). Цей вид абака називався «русскиесчеты», або, як говорили тоді «русские щоты», і користувалися ним до XVIIIст..
Лічильні пристрої
Логарифмічні пристрої – пристрої, що використовують для обчислень логарифмів. Поняття логарифмів увів шотландський математик Джон Непер (Napier) (1550-1617рр.) у трактаті «Канонічний опис чудових логарифмів» (1614р.).
Використання логарифма (від грец. logos – відношення та arithos – число) значно спрощує дії ділення та множення.
Палички Непера
Палички, на яких Дж. Непер записав значення логарифмів; маніпулюючи ними, можна було отримувати нові значення.
Циліндри Непера
У 1668 р. вюртемберзький єзуїт КаспарШотт запропонував замінити палички Непера циліндрами, на поверхні яких уздовж твірних нанесені ті самі числа, що і на паличках. Циліндри містилися паралельно один одному в скриньці, де могли обертатися навколо осей, які проходять через ці циліндри.
Барабан Пті
У 1678 р. французький математик і фізик П. Пті наклеїв смужки паперу з накресленими «паличками» на картонні стрічки і змусив їх рухатися уздовж осі циліндра. Цей пристрій отримав назву барабан Пті. У 1727 р. німецький механік Я. Леопольд видозмінив барабан Пті, надавши йому прямокутної форми.
Шкала Гюнтера
Шкала являє собою прямолінійний відрізок, на якому відкладалися логарифми чисел тригонометричних величин. Кілька таких паралельних шкал наносилися на дерев’яну або мідну пластинку. Циркулі-вимірники використовувалися для вирахування відрізків уздовж ліній шкали, що згідно з властивостями логарифмів дозволяло знаходити добуток або частку. Вважається прародителькою сучасної логарифмічної лінійки.
Логарифмічна лінійка
Логарифмічна лінійка з’явилася в XVII ст.. і понад 355 років використовувалась інженерами всього світу. Винахідниками перших логарифмічних лінійок вважають Вільяма Отреда і Ричарда Деламейна.
Логарифмічна лінійка, найбільш схожа на сучасну, була сконструйована в 1850 р. 19-річним французьким офіцером АмедеємМаннхеймом. Дозволяючи робити розрахунки з двома-трьома точними цифрами, логарифмічна лінійка довго залишалася одним з основних розрахункових приладів інженера.
Машинний період
Обчислювальні машини
Механічні обчислювальні машини – обчислювальні машини, що складалися з механічних частин.
Машина да Вінчі
У 1967 р. в рукописах видатного італійського живописця, скульптора, вченого, інженера Леонардо да Вінчі виявили проект механічної 13-розрядної обчислювальної машини, що будувалася на основі десяти зубчастих колес.
Машина Хілла
У 1857 році американець Томас Хілл створив першу багаторозрядну машину. Машина Хілла була двохрозрядною і в кожному розряді мала по дев'ять розташованих вертикальними колонками клавіш і по храповому колесу. Машина Хилла була виставлена в Національному музеї у Вашингтоні, але конструктивні недоліки та мала розрядність перешкодили її подальшому розповсюдженню.
Машина Шиккарда («годинник для обчислень»)
Відомості про машину, виготовлену Вільгельмом Шиккардом у 1623 р., збереглися у листах і спогадах його сучасників. Це була 6-розрядна машина, здатна додавати і віднімати числа, її будова нагадувала палички Непера, згорнені в барабан. Напевне, тому вона отримала назву «годинник для обчислень.
Машина Паскаля («паскаліна»)
Незважаючи на більш ранні розробки, першою механічною машиною вважається 5-розрядний ( потім 8-розрядний) підсумовуючий автомат (суматор), побудований у 1641-1642 рр. французьким математиком Б. Паскалем (1623-1662). Машина виконувала дії додавання і віднімання над шестицифровими числами. У так званій «паскаліні» десяткові цифри задавалися поворотами коліщаток, які мали десять зубців із цифрованими поділками, а результат прочитувався у віконцях. Механічно пов’язані між собою коліщатка враховували перенесення одиниці у наступний розряд.
Збереглось сім екземплярів машини Паскаля, один з них зберігається в Музеї мистецтв і ремесел в Парижі (Франція).