- •Информатика как наука и как вид практической деятельности
- •1. История развития информатики
- •2. Информатика как единство науки и технологии
- •3. Структура современной информатики
- •4. Место информатики в системе наук
- •5. Социальные аспекты информатики
- •6. Правовые аспекты информатики
- •7. Этические аспекты информатики
- •Информация, ее виды и свойства
- •1. Различные уровни представлений об информации
- •2. Непрерывная и дискретная информация
- •3. Единицы количества информации: вероятностный и объемный подходы
- •Вероятностный подход
- •Объемный подход
- •4. Информация: более широкий взгляд
- •5. Свойства информации
- •История развития вычислительной техники
- •1. Начальный этап развития вычислительной техники
- •2. Начало современной истории электронной вычислительной техники
- •3. Поколения эвм
- •Персональный компьютер и его устройство
- •1. Компоненты компьютера
- •2. Основные типы компьютеров. Конфигурации персональных компьютеров (пк)
- •3. Состав типового компьютера
- •4. Устройства обработки – микропроцессор
- •4.1. История развития микропроцессоров
- •4.2. Внутренняя организация микропроцессора
- •4.3. Принципы работы процессора и его характеристики
- •Устройства хранения информации
- •1. Внутренние хранители информации
- •1.1. Оперативная память
- •1.3. Cmos-память
- •2. Внешние хранители информации
- •2.1. Жесткий магнитный диск
- •2.2. Компактные твердотельные носители
- •2.2.1. Стримеры
- •2.2.2. Гибкие диски
- •Внешние устройства эвм: физические принципы и характеристики (4 часа)
- •1. Устройства ввода информации
- •1.1. Клавиатура
- •1.2. Мышь
- •1.3. Сканер
- •1.4. Средства речевого ввода
- •2. Устройства вывода информации
- •2.1. Мониторы
- •Мониторы общего и профессионального назначения
- •Стандарты безопасности
- •2.2. Принтеры
- •2.3. Плоттеры
- •2.4. Многофункциональные устройства (мфу)
- •2.5. Синтезаторы звука
- •Прикладное программное обеспечение
- •1. Классификация
- •2. Инструментальные программные средства общего назначения
- •3. Инструментальные программные средства специального назначения
- •4. Программные средства профессионального уровня
- •5. Организация “меню” в программных системах
- •Программное обеспечение эвм. Операционные системы
- •Операционные системы
- •1. Назначение и основные функции операционных систем
- •2. Понятие файловой системы
- •3. Операционные системы для компьютеров типа ibm pc
- •3.1. Общие сведения о ms dos
- •3.2. Оболочки операционных систем
- •3.3. Семейство операционных систем Windows
- •3.3.1. Отличие операционной системы Windows от других ос
- •3.3.2. Основные преимуществам Windows:
- •3.3.3. Окно Windows
- •3.3.4. Панель задач
- •3.3.5. Запуск программ
- •3.3.6. Выполнение основных операций над объектами
- •3.3.7. Справочная система Windows
- •3.3.9. Программы, включенные в состав Windows
- •Базы данных и системы управления базами данных
- •1. Понятие информационной системы
- •2. Виды структур данных
- •3. Виды баз данных
- •3.1. Реляционные базы данных
- •4. Состав и функции систем управления базами данных
- •6. Субд Microsoft Access
- •Локальные сети
- •1. Аппаратные средства
- •2. Конфигурации локальных сетей и организация обмена информацией
- •3. Локальные сети учебного назначения
- •Глобальные сети
- •1. Международная сеть internet
- •2. Кто управляет Internet?
- •3. Аппаратные средства и протоколы сети Internet
- •3.1. Межсетевой протокол (ip)
- •3.2. Протокол управления передачей (тср)
- •4. Доменная система имён
- •4.1. Структура доменной системы
- •4.2. Поиск доменных имён
- •5. Что можно делать в Internet?
- •5.1. Услуги, предоставляемые сетью
- •Математика и информатика Лекция 18 Компьютерная безопасность и средства защиты информации
- •1. Компьютерные вирусы
- •2. Методы защиты от компьютерных вирусов
- •Средства антивирусной защиты
- •3. Защита информации в Интернете
- •3.1. Необходимость защиты информации
- •3.2. Понятие о несимметричном шифровании информации
- •3.3. Принцип достаточности защиты
- •3.4. Понятие об электронной подписи
История развития вычислительной техники
План
1. Начальный этап развития вычислительной техники
2. Начало современной истории электронной вычислительной техники
3. Поколения ЭВМ
4. Персональные компьютеры
5. И не только персональные компьютеры...
6. Что впереди?
1. Начальный этап развития вычислительной техники
Все началось с идеи научить машину считать или хотя бы складывать многоразрядные целые числа. Еще около 1500 г. великий деятель эпохи Просвещения Леонардо да Винчи разработал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства, что явилось первой дошедшей до нас попыткой решить указанную задачу. Первую же действующую суммирующую машину построил в 1642 г. Блез Паскаль – знаменитый французский физик, математик, инженер. Его 8-разрядная машина сохранилась до наших дней.
Рис.1. Блез Паскаль (1623 – 1662) и его счетная машина
От замечательного курьеза, каким восприняли современники машину Паскаля, до создания практически полезного и широко используемого агрегата – арифмометра (механического вычислительного устройства, способного выполнять 4 арифметических действия) – прошло почти 250 лет. Уже в начале XIX века уровень развития ряда наук и областей практической деятельности (математики, механики, астрономии, инженерных наук, навигации и др.) был столь высок, что они настоятельнейшим образом требовали выполнения огромного объема вычислений, выходящих за пределы возможностей человека, не вооруженного соответствующей техникой. Над ее созданием и совершенствованием работали как выдающиеся ученые с мировой известностью, так и сотни людей, имена многих из которых до нас не дошли, посвятивших свою жизнь конструированию механических вычислительных устройств.
Еще в 70-х годах нашего века на полках магазинов стояли механические арифмометры и их “ближайшие родственники”, снабженные электрическим приводом – электромеханические клавишные вычислительные машины. Как это часто бывает, они довольно долго удивительным образом соседствовали с техникой совершенно иного уровня – автоматическими цифровыми вычислительными машинами (АЦВМ), которые в просторечии чаще называют ЭВМ (хотя, строго говоря, эти понятия не совсем совпадают). История АЦВМ восходит еще к первой половине прошлого века и связана с именем замечательного английского математика и инженера Чарльза Бэббиджа. Им в 1822 г. была спроектирована и почти 30 лет строилась и совершенствовалась машина, названная вначале “разностной”, а затем, после многочисленных усовершенствований проекта, “аналитической”. В “аналитическую” машину были заложены принципы, ставшие фундаментальными для вычислительной техники.
1. Автоматическое выполнение операций.
Для выполнения расчетов большого объема существенно не только то, как-быстро выполняется отдельная арифметическая операция, но и то, чтобы между операциями не было “зазоров”, требующих непосредственного человеческого вмешательства. Например, большинство современных калькуляторов не удовлетворяют этому требованию, хотя каждое доступное им действие выполняют очень быстро. Необходимо, чтобы операции следовали одна за другой безостановочно.
2. Работа по вводимой “на ходу” программе.
Для автоматического выполнения операций программа должна вводиться в исполнительное устройство со скоростью, соизмеримой со скоростью выполнения операций. Бэббидж предложил использовать для предварительной записи программ и ввода их в машину перфокарты, которые к тому времени применялись для управления ткацкими станками.
3. Необходимость специального устройства – памяти – для хранения данных (Бэббидж назвал его “складом”).
Рис. 2. Чарльз Бэббидж (1792 – 1871) и его “аналитическая машина”
Эти революционные идеи натолкнулись на невозможность их реализации на основе механической техники, ведь до появления первого электромотора оставалось почти полвека, а первой электронной радиолампы – почти век! Они настолько опередили свое время, что были в значительной мере забыты и переоткрыты в следующем столетии.
Впервые автоматически действующие вычислительные устройства появились в середине XX века. Это стало возможным благодаря использованию наряду с механическими конструкциями электромеханических реле. Работы над релейными машинами начались в 30-е годы и продолжались с переменным успехом до тех пор, пока в 1944 г. под руководством Говарда Айкена – американского математика и физика – на фирме IBM (International Business Machines) не была запущена машина “Марк-1”, впервые реализовавшая идеи Бэббиджа (хотя разработчики, по-видимому, не были с ними знакомы). Для представления чисел в ней были использованы механические элементы (счетные колеса), для управления – электромеханические. Одна из самых мощных релейных машин РВМ-1 была в начале 50-х годов построена в СССР под руководством Н.И.Бессонова; она выполняла до 20 умножений в секунду с достаточно длинными двоичными числами.
Однако, появление релейных машин безнадежно запоздало и они были очень быстро вытеснены электронными, гораздо более производительными и надежными.