Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Министерство образования и науки РФ.docx
Скачиваний:
5
Добавлен:
10.11.2018
Размер:
242.1 Кб
Скачать

Титульный лист

Форма титульного листа понятна из приведенного здесь примера.

Развитие вычислительной техники

Первая страница в истории создания вычислительных машин связана с именем французского философа, писателя, математика и физика Блеза Паскаля. В 1641 г. он сконструировал механический вычислитель, который позволял складывать и вычитать числа. В 1673 г. выдающийся немецкий ученый Готфрид Лейбниц построил первую счетную машину, способную механически выполнять все четыре действия арифметики. Ряд важнейших ее механизмов применяли вплоть до середины XX в. в некоторых типах машин. К типу машины Лейбница могут быть отнесены все машины, в ча­стности и первые ЭВМ, производившие умножение как многократное сло­жение, а деление - как многократное вычитание. Главным достоинством всех этих машин являлись более высокие, чем у человека, скорость и точ­ность вычислений. Их создание продемонстрировало принципиальную воз­можность механизации интеллектуальной деятельности человека.

Создание и совершенствование вычислительных машин диктовались проблемами науки и техники. Ученный Ган, сконструировавший астроно­мические часы, писал: "При расчетах колес мне пришлось иметь дело с громадными дробями и делать умножение и деление над весьма большими числами, от которых даже мысли мои останавливались". Это побудило его заняться разработкой счетной машины, которую он изготовил в 1774 г.

Появление первых механических счетных машин и возрастающий спрос на них резко ускорили работы по совершенствованию технологии их изготовления. В 1821 г. конструктор Томас наладил серийное производство счетных устройств, названных им арифмометрами. На протяжении XIX в. было создано много конструкций счетных машин, повысились их надеж­ность, точность вычислений, удобство работы с ними.

Существенный вклад в совершенствование счетных машин внесли ученые и конструкторы России. В конце XVIII в. была изготовлена машина Е. Якобсона, в 1828 г. - Ф.М. Слободского, в 1848 г. - И. Штоффеля, П. Куммера, Л. Чебышева. Изобретение инженера Петербургской государст­венной экспедиции бумаг В. Однера - арифмометр с зубчаткой, имеющей переменное число зубьев,- сыграло особую роль в развитии вычислитель­ных машин. Его конструкция была настолько совершенна, что арифмомет­ры этого типа выпускались с 1873 г. практически без изменений в течение почти ста лет.

Подобные счетные машины значительно облегчали труд человека, однако без его участия машина считать не могла. При этом человеку отво­дилась лишь роль оператора.

Все этапы развития ЭВМ принято условно делить на поколения, сме­няющие друг друга. Каждое поколение определяется совокупностью эле­ментов, из которых строились вычислительные машины, - элементной ба­зой. Изменение элементной базы влекло за собой изменение параметров оборудования, логической организации и программного обеспечения ЭВМ.

С каждым новым поколением увеличивалось быстродействие, уменьшались потребляемая мощность и масса ЭВМ, повышалась их надеж­ность. При этом возрастали их "интеллектуальные" возможности - способ­ность "понимать" человека и обеспечивать ему эффективные средства для обращения к ЭВМ, возможность проверки состояния системы автоматиза­ции ввода программы. В настоящее время принято говорить о пяти поколе­ниях ЭВМ.

I. ЭВМ первого поколения - это машины, основными деталями которых были электронные лампы. Они разрабатывались и выпускались до начала 60-х годов. У них было сравнительно невысокое быстродействие, очень большие габариты и масса, они потребляли много электроэнергии и имели довольно ограниченные функциональные возможности. Основным недостатком машин первого поколения является их низкая надежность, обусловленная невысокой надежностью электронных ламп. Это обстоятельство серьезно препятствовало расширению возможностей машин, потому что чем выше возможности ЭВМ, тем сложнее ее конструкция и, следовательно, большее число ламп она содержит.

II. Применение полупроводниковых приборов позволило резко повысить надежность ЭВМ, сократить ее массу, габариты и потребляемую мощность. Полупроводниковые элементы -транзисторы - составляли основу ЭВМ второго поколения. Эти ЭВМ по сравнению с ЭВМ первого поколения обладали большими возможностями и быстродействием.

III. Требование надежности, компактности, технологичности привели к созданию новой элементной базы ЭВМ - интегральных микросхем. Они выполняются на кристаллах кремния и объединяют в себе всю совокуп­ность полупроводниковых приборов, конденсаторов, резисторов и связей между ними. С появления интегральных схем начались разработки ЭВМ третьего поколения. Машины этого поколения характеризуются расширен­ным набором всевозможного оборудования для ввода - вывода и хранения информации. Примером ЭВМ третьего поколения может служить единая система электронно-вычислительных машин (ЕС ЭВМ). (ЕС 1053, Видео-тон ЮЮБ и т.д.).

  1. ЭВМ четвертого поколения начали разрабатываться в 70-х годах. Их элементная база - большие интегральные схемы (БИС), в которых на од­ной пластинке полупроводника насчитывается несколько сотен тысяч эле­ментов. Размеры БИС не превышают нескольких сантиметров. Применение таких схем повышает надежность ЭВМ и позволяет увеличить их быстро­действие до нескольких десятков миллионов операций в секунду. ЭВМ чет­вертого поколения - это мощные вычислительные комплексы, объединен­ные в единые центры и соединенные с многочисленными абонентами со­временными линиями связи.

  2. ЭВМ пятого поколения - это машины будущего. Эти ЭВМ будут создаваться на базе сверхбольших интегральных схем.