1 курс / история информатики

1. В октябре 2001 г. в Новосибирске в Академгородке прошла конференция, посвященная 90-летию со дня рождения Алексея Андреевича Ляпунова, на мемориальной секции рассматривался вопрос «А.А.Ляпунов и история информатики». В сети были опубликованы тезисы докладов, правда, весьма скромно. В течение 2002 г. на постоянно действующем семинаре «Информационные технологии в образовании» одна из секций носила название «Цели, содержание и методика преподавания информатики». Тезисы докладов были опубликованы в Интернет, а на форуме сайта была развернута дискуссия. Еще один пример, информационный бюллетень ассоциации «История и компьютер», которая публикует свои материалы в компьютерной сети.

2. Первая ЭВМ — универсальная машина на электронных лампах — была построена в США в 1945 году.

Эта машина называлась ENIАС (расшифровывается так: электронный цифровой интегратор и вычислитель). Конструкторами ЕNIАС были Дж. Моучли и Дж. Эккерт. Скорость счета этой машины превосходила скорость релейных машин того времени в тысячу раз.

Первый электронный компьютер ЕNIАС программировался с помощью штекерно-коммутационного способа, т. е. программа строилась путем соединения проводниками отдельных блоков машины на коммутационной доске. Эта сложная и утомительная процедура подготовки машины к работе делала ее неудобной в эксплуатации.

3. в 1951 г. была введена в эксплуатацию первая ЭВМ в СССР под руководством С.А.Лебедева (г.Киев), с помощью которой был произведен, в частности, расчет устойчивости работы магистральной линии электропередачи Куйбышев - Москва. В 1952 г. в СССР была создана быстродействующая ЭВМ "БЭСМ", а в следующем году - ЭВМ "Стрела", которая стала выпускаться серийно.

4. Джон Винсент Атана́сов (англ. John Vincent Atanasoff, болг. Джон Винсент Атанасов; 4 октября 1903, Гамильтон, штат Нью-Йорк, США — 15 июня 1995,Фредерик, штат Мэриленд, США) — американский физик, математик и инженер-электрик болгарского происхождения, один из изобретателей первого электронногокомпьютера.

В 1942 году американский физик Джон Моучли (John Mauchly) (1907-1980), после детального ознакомления с проектом Атанасова, представил собственный проект вычислительной машины. В работе над проектом ЭВМ ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - электронный числовой интегратор и калькулятор) под руководством Джона Моучли и  Джона Эккерта (John Presper Eckert) участвовало 200 человек.

Джон фон Не́йман (англ. John von Neumann; или Иоганн фон Нейман,нем. Johann von Neumann; при рождении Я́нош Ла́йош Нейман, венг. Neumann János Lajos, IPA: [nojmɒn ˈjaːnoʃ ˈlɒjoʃ]^?; 28 декабря 1903, Будапешт — 8 февраля1957, Вашингтон) — венгеро-американский математик еврейского происхождения, сделавший важный вклад в квантовую физику, квантовую логику, функциональный анализ, теорию множеств, информатику, экономику и другие отрасли науки.

Ви́ктор Миха́йлович Глушко́в (24 августа 1923, Шахты, РСФСР, СССР — 30 января 1982, Москва, СССР^[1]) — советский математик, кибернетик. Решил обобщённую пятую проблему Гильберта (англ.). Под его руководством в 1966 году была разработана первая персональная ЭВМ «МИР-1» (машина для инженерных расчётов).

Стив Джобс (англ. Steve Jobs, полное имя Сти́вен Пол Джобс,англ. Steven Paul Jobs; 24 февраля 1955 — 5 октября 2011) — американский предприниматель, дизайнер и изобретатель, получивший широкое признание как харизматичный пионер революции в области персональных компьютеров^[1][2]. Один из основателей, председатель совета директоров иCEO корпорации Apple. Один из основателей и CEO киностудии Pixar.

5) В зависимости от аппаратной базы различают несколько поколений ЭВМ:

• Первое поколение. Релейные и ламповые компьютеры, 1948 — 1958 гг.

Принято считать, что первое поколение ЭВМ появилось в ходе Второй мировой войны после 1943 года, хотя первым работающим представителем следовало бы считать машину V-1 (Z1) Конрада Цузе, продемонстрированную друзьям и Гг родственникам в 1938году. Это была первая электронная (построенная на самодельных аналогах реле) машина, капризная в обращении и ненадёжная в вычислениях. В мае 1941 года в Берлине Цузе представил машину Z3, вызвавшую восторг у специалистов. Несмотря на ряд недостатков, это был первый компьютер, который, при других обстоятельствах, мог бы иметь коммерческий успех.

Однако первыми ЭВМ считаются английский Colossus (1943 г.) и американский ENIAC (1945 г.). ENIAC был первым компьютером на вакуумных лампах.

• Второе поколение. Полупроводниковые компьютеры, 1959 — 1967 гг

Второе поколение ЭВМ – это переход к транзисторной элементной базе, появление первых мини-ЭВМ.

Получает дальнейшее развитие принцип автономии – он реализуется уже на уровне отдельных устройств, что выражается в их модульной структуре. Устройства ввода-вывода снабжаются собственными УУ (называемыми контроллерами), что позволило освободить центральное УУ от управления операциями ввода-вывода.

• Третье поколение. Компьютеры на интегральных схемах, 1968 — 1973 гг

интегральная схема, чип - "микроэлектронное изделие, имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов и рассматриваемое как единое конструктивное целое". (Горохов П.К. Толковый словарь по радиоэлектронике. Основные термины. М.: Русский язык, 1993)

• Четвёртое поколение. Компьютеры на (сверх)больших интегральных схемах, 1974 — 1982 гг

К четвёртому поколению относятся все компьютеры, производящиеся сегодня. Самые распространённые из них — это настольные компьютеры, построенные по фон-неймановской архитектуре, также известной как архитектура IBM PC.

• Пятое поколение. Многопроцессорные компьютеры

О пятом поколении ЭВМ заговорили в начале 80-х годов, когда Япония заявила о начале проекта по созданию ЭВМ нового поколения - с элементами искусственного интеллекта (предполагалось широкое использование языка Пролог) и не фон-неймановской архитектуры.

6. Персональный компьютер, ПК (англ. personal computer, PC) —компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем, то есть для личного использования. К ПК условно можно отнести также и любой другой компьютер, используемый конкретным человеком в качестве своего личного компьютера. Подавляющее большинство людей используют в качестве ПК настольные и различные переносные компьютеры.

Хотя изначально компьютер был создан как вычислительная машина, в качестве ПК он обычно используется в других целях — как средство доступа в информационные сети и как платформа для компьютерных игр.

Виды компьютеров по назначению

1) Универсальные компьютеры

Данный вид компьютеров предназначен для выполнения широкого спектра задач, как в повседневной жизни человека, так и в рабочих условиях. Компьютеры этой группы отлично справляются с задачами различной направленности, сложности, практически независимо от типа обрабатываемых данных.

Характерными чертами компьютеров-универсалов являются точность представления данных, приличный запас внутренней памяти, высокоразвитая система сообщения с внешними устройствами (устройства ввода-вывода), удобная, эргономичная пользовательская часть 2) Проблемно-ориентированные компьютеры

Создаются, как правило, для решения определенного круга задач, чаще всего связанных с технологическими процессами, большими объемами статистических данных, а также для реализации аналитических функций по заранее запрограммированному алгоритму и выполнения конкретных расчетных операций.

3) Специализированные компьютеры

К выше озвученному виду относятся высокопроизводительные и надежные устройства, созданные с одной определенной целью. Сюда можно отнести любые контроллеры (адаптеры), управляющие работой устройств ввода-вывода (контроллеры клавиатуры, светового пера, тач-пэда), а также внешней памятью (USB-контроллеры).

7. Тенденции развития микропроцессорной техники. Структура и режимы функционирования современных микропроцессоров В настоящее время существует целый ряд закономерностей развития вычислительной техники, которые позволяют предвидеть и предсказывать основные результаты этого движения. При этом еще академик В.М. Глушков указывал, что существует три глобальные сферы деятельности человека, которые требуют использования качественно различных типов ЭВМ. Первое направление является традиционным – применение ЭВМ для автоматизации вычислений. Это задачи проектирования новых образцов техники, моделирования сложных процессов, атомная и космическая техника и др. Отличительной особенностью этого направления является наличие хорошей математической основы, заложенной развитием математических наук и их приложений. Первый, а затем и последующие вычислительные машины классической структуры в первую очередь создавались для автоматизации вычислений. Вторая сфера применения ЭВМ связана с использованием их в системах управления. Она родилась примерно в 60-е годы, когда ЭВМ стали интенсивно внедряться в контуры управления автоматических и автоматизированных систем. Новое применение вычислительных машин потребовало видоизменение их структуры. ЭВМ, используемые в управлении, должны были не только обеспечивать вычисления, но и автоматизировать сбор данных и распределение результатов обработки. Сопряжение с каналами связи потребовало усложнения режимов работы ЭВМ, сделало их многопрограммными и многопользовательскими. Для исключения взаимных помех между программами пользователя в структуру машин были введены средства разграничения: блоки прерывания и приоритетов, блоки защиты и т.п. Для управления разнообразной периферией стали использоваться специальные процессоры ввода-вывода данных или каналы. Именно тогда и появился дисплей как средство оперативного человеко-машинного взаимодействия пользователя с ЭВМ. Этой сфере в наибольшей степени отвечали мини-ЭВМ. Машины этого типа имели такие особенности: были более дешевыми по сравнению с большими ЭВМ, обеспечивающими централизованную обработку данных; были более надежными, особенно при работе в контуре управления; обладали большой гибкостью и адаптируемостью настройки на конкретные условия функционирования; имели архитектурную прозрачность, т.е. структура и функции ЭВМ были понятны пользователям. В настоящее время использование мини-ЭВМ сокращается. Исчезает и термин мини-ЭВМ. На смену им приходят ЭВМ других типов: это серверы, обеспечивающие диспетчерские функции в сетях ЭВМ, средние ЭВМ или старшие модели персональных ЭВМ (ПЭВМ). Третье направление связано с применением ЭВМ для решения задач искусственного интеллекта. Примеры подобных задач: задачи робототехники, доказательства теорем, машинного перевода текстов с одного языка на другой, планирования с учетом неполной информации, составления прогнозов, моделирования сложных процессов и явлений и т.д.

8.

В истории развития вычислительных средств можно выделить три исторических этапа, временные рамки которых представлены в таблице 1. Таблица 1.

№ этапа	Исторический этап	Временной период	Характерный представитель
1.	Приспособления для счета	до начала XVII века (несколько тысячелетий)	Абак
2.	Механические приспособления для счета	XVII век - середины XX века (несколько сотен лет)	Арифмометр
3.	Электронно-вычислительные машины	с 1945 года (50лет)	ЭВМ

Исчерпав привычные возможности для роста, электроника и компьютерная техника, стала искать новые пути развития, варианты которых уже достаточно четко описаны учеными.  Наиболее перспективными считаются два направления - молекулярная технология и квантовая. Если особенно не задумываться, то эти направления покажутся очень близкими, так как оба стараются сделать как можно более миниатюрными базовые элементы техники. Но разработчики видят принципиальную разницу между квантовыми и современными вычислительными устройствами и ссылаются на их разное предназначение.

Многие эксперты полагают, что современные микроэлектронные и наноэлектронные технологии достигнут предела своих возможностей в ближайшие десятилетия и тогда молекулярные компьютеры придут на смену кремниевым. А через 30–40 лет будет создано новое поколение более эффективных чем электронные квантовых и ДНК -компьютеров.