Развитие средств вычислительной техники до 20 столетия

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ЧАСТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ФИНАНСОВО-ПРОМЫШЛЕННЫЙ «УНИВЕРСИТЕТ СИНЕРГИЯ»

Факультет электронного обучения

Курсовая работа

по дисциплине

«Технологии программирования»

на тему

«История развития средств вычислительной техники»

Работу выполнила студентка

группы ОБИ-1704МО

Направление подготовки: ИСиТ

Профиль: Информационные системы и технологии

ЧЕРЕМИЦЫНА АНГЕЛИНА БОРИСОВНА

Научный руководитель:

_______________________________

МОСКВА 20197

Содержание

Введение. ……………………………………………………………………………..3

1 Развитие средств вычислительной техники до 20 столетия…………….....5

1.1 Гениальные идеи Леонардо да Винчи и Вильгельма Шиккарда. 5

1.2 Вычислительная машина Паскаля и арифметический прибор Лейбница. 7

1.3 Ткацкий станок Жаккарда, технология вычислений Прони и аналитическая машина Бэббиджа. 9

2 Развитие средств вычислительной техники в 20 столетии. ……………….13

2.1 Цифровые вычислительные машины Конрада Цузе и Говарда Айткена. 13

2.2 Первые ЭВМ.. 17

2.3 От электронных ламп к транзисторам и интегральным схемам. Закон Мура 20

2.4 Развитие персонального компьютера. 22

3 Развитие средств вычислительной техники в 21 столетии. ……………….25

Заключение. ………………………………………………......…………………….28

Список использованных источников. …………………………………………..29

Введение

Электронные компьютеры и информационные сети являются наиболее популярными ресурсами в современном обществе. Входя в человеческую жизнь, компьютеры стали неотъемлемой частью нашей цивилизации. И хотя первый компьютер с автоматическим программным управлением был создан более полувека назад, на данный момент существует пять поколений компьютеров. Так что быстрое развитие, вероятно, не претерпело каких-либо технологий.

Действительно, если первый большой компьютер, Eniak (1946) занимал площадь около 90 м² и весил более 30 тонн, современный микропроцессор, способный размещать все электронное оборудование таких машин имеет площадь 1,5 см² при сохранении вычислительной мощности, которая покрывает общую вычислительная мощность всех компьютеров, доступных в мире в середине 60-х годов. Первый компьютер содержал около 18 000 электронных ламп, и теперь в тысячи раз большее число электронных компонентов с технологией 0,045 мкм позволяет размещать на человеческий волос в поперечном разрезе.

Согласно эмпирическому закону Гордона Мура в 1965 году, за тридцать лет компьютерного развития имел плотность транзисторов удваивается. Но с течением времени практика развития микроэлектронного устройства сделала свою коррекцию: сегодня считается, что удвоение количества транзисторов происходит каждые 18 месяцев.

И сегодня специалисты в различных областях науки и техники ищут альтернативные способы дальнейшего развития ПК.

Актуальность выбранной темы заключается в том, что информация является самой важной в нашей жизни. Ее техническая база - это средство обработки и передачи информации. Скорость ее развития удивительна, в истории человечества этот процесс, который так быстро развивается, не имеет аналога. Теперь уже очевидно, что XXI век - это век величайшего развития и прогресса в экономике, политике, науке, образовании, медицине, жизни, военном деле и т. д.

Входя в жизнь человеческого общества, компьютеры выполнили огромный круг задач - от простых алгебраических расчетов до организации обменных процессов, международных телеконференций, моделирования сложных физических, химических, технологических процессов, мультимедийных и виртуальных развлечений.

Объектом исследования данной работы являются средства вычислительной техники.

Предметом исследования является история развития средств вычислительной техники.

Целью выполнения данной работы является рассмотрение истории и перспектив развития средств вычислительной техники.

Для достижения поставленных целей необходимо выполнение следующих задач:

- рассмотрение истории развития средств вычислительной техники до 20 столетия;

- рассмотрение истории развития средств вычислительной техники в 20 столетии;

- рассмотрение истории развития средств вычислительной техники в 21 столетии;

- выяснить основные направления развития средств вычислительной техники в будущем;

Первые ЭВМ

В 1941 году сотрудники Лаборатории баллистических исследований на Абердинском испытательном полигоне в США обратились в ближайшую техническую школу при Пенсильванском университете за помощью в составлении стрелковых таблиц для артиллерийских орудий, надеясь на дифференциальный анализатор Буша в школе, громоздкое механическое аналоговое вычислительное устройство. Однако физик школы Джон Мочли (1907-1986), который любил метеорологию и сделал несколько простых цифровых устройств на электронных лампах для решения проблем в этой области, предложил что-то еще.

Они составил (в августе 1942 года)и послал в военный отдел США создать мощный компьютер (в то время) на электронных лампах. Сотрудники полигона получили финансирование для проекта, а в апреле 1943 года был подписан контракт между полигоном и Пенсильванским университетом на создание компьютера под названием электронный цифровой интегратор и компьютер (Eniak). На это было отпущено 400 тысяч долларов. В работе приняли участие около 200 человек, в том числе десятки математиков и инженеров. Руководителями работы были Дж. Мочли и талантливый инженер-электронщик Препер Экерт (1919-1995). Именно он предложил использовать электронные лампы для машины (их можно было получить бесплатно).

Учитывая, что необходимое количество ламп приближается к 20 000, а средства, выделенные для создания машины, очень ограничены, это было мудрое решение. Он также предложил снизить напряжение ламп, что значительно повысило надежность их работы. Тяжелая работа закончилась в конце 1945 года. Eniak был представлен для тестирования и успешно выдержал их.

Рисунок 14 – ЭВМ ENIAC

В начале 1946 года машина начала рассматривать реальные проблемы. По размеру он был более впечатляющим, чем МАРК-1: 26 м в длину, 6 м в высоту, вес 35 тонн. Но это было по производительности в 1000 раз выше MARK-1. Это было результатом использования электронных ламп.

В 1945 году, когда была завершена работа по созданию ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), и ее создатели уже разработали новый электронный цифровой компьютер EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer), в котором они предусмотрели устройство с размещением программ в ОЗУ, Джон фон Нейман (1903-1957), выдающий математик и участник проекта Манхеттен для создания атомной бомбы, был отправлен им в качестве консультанта, чтобы устранить главный недостаток Eniak, сложность внедрения вычислительных программ.[6]

В 1946 году Нейман, Гольдштейн и Беркс (все трое работали в Принстонском институте углубленных исследований) составили отчет, содержащий подробное описание принципов построения цифровых электронных компьютеров. Принципы, изложенные в докладе, были следующими.

1. Машины на электронных элементах не должны работать в десятичной системе, но в двоичной системе счисления.

2. Программа должна быть расположена в одном из блоков машины - памяти.

3. Программа, а также данные должны быть представлены в двоичном коде. Таким образом, форма представления команды и числа одинаковы. Это обстоятельство приводит к следующим важным последствиям:

- результаты вычислений, константы и другие числа могут быть помещены в одно и то же запоминающее устройство, что и программа;

- числовая форма программы.

4. Трудности физической реализации логических цепей требуют иерархической организации памяти.

5. Арифметическое устройство машины выполняется на основе схем, выполняющих операцию сложения, создание специальных устройств для выполнения других операций нецелесообразно.

6. Машина использует параллельный принцип вычислительного процесса (операции над словами выполняются одновременно на всех цифрах).

Нельзя сказать, что перечисленные принципы построения компьютеров были впервые высказаны Дж. Нейманом и остальными авторами. Их заслуга в том, что они, обобщили накопленный опыт. Имя Дж. Неймана привлекло внимание к отчетам, а принципы и структуры компьютеров, выраженных в них, стали называть Неймановскими.

Под руководством Дж. Неймана в Принстонском институте перспективных исследований в 1952 году была создана другая машина на основе электронных ламп МАНИАК, а в 1954 году, другая, без участия Дж. Неймана. Последняя была названа в честь ученого «Джониак». К сожалению, всего три года спустя Дж. Нейман серьезно заболел и умер.

Что касается хранения программ в ОЗУ и теоретического обоснования основных свойств современных компьютеров, Алан Тьюринг (1912-1953) - блестящий математик, опубликовавший свою замечательную работу «Об измеримых числах» (в возрасте 24 лет), об этом говорил в 1936 году.

А. Тьюринг предложил для изучения алгоритмов абстрактную машину, называемую «Машина Тьюринга». В ней он предвидел основные свойства современного компьютера. Данные должны были быть введены в машину с бумаги.

В ней он предвидел основные свойства современного компьютера. Данные должны были быть введены в машину с бумажной ленты, поделенной на клетки-ячейки. Каждая из них должна содержать символ или быть пустой. Машина могла не только обрабатывать символы, записанные на ленту, но и изменять их, стирать старые и записывать их. Для этого она была дополнена логическим блоком, содержащим функциональную таблицу, которая определяла последовательность действий машины. Другими словами, А. Тьюринг предусмотрел наличие некоторого запоминающего устройства для хранения программы действий машины.

Заключение

Последние годы характеризуются растущим интересом к истории развития информатики, в первую очередь к истории развития вычислительной техники и ее создателей. В большинстве развитых стран были созданы музеи вычислительной техники.

История создания цифрового вычислительного оборудования началась много веков назад. Это увлекательно и поучительно, связано с именами известных ученых мира.

Темпы развития компьютеров имеют самые смелые прогнозы. Например, президент и основатель одной из ведущих компьютерных фирм, Digital Equipment Corporation, Кен Олсон (Ken Olson) в 1977 году в интервью сказал, что нет причин, по которым кто-то хотел бы иметь компьютер, а самый массовый персональный компьютер появился на рынке: сначала персональный компьютер (ПК) Apple (1976), а в 1981 году и IBM PC.

В 1983 году наиболее известный человек в компьютерном мире, основатель и постоянный исполнительный директор Microsoft Билл Гейтс (Bill Gates) заявил, что никакой компьютерной программе не понадобится больше 640 Кбайт оперативной памяти, а теперь его компания производит программные продукты, требующие порядка сотен и тысяч МБ.

И по-прежнему трудно следовать «закону Мура» каждый год, поэтому его близкий конец был предсказан неоднократно. Тем не менее, человеческий гений и изобретательность находят все новые оригинальные пути выхода из технологических и производственных трудностей, которые стоят на пути безудержной компьютерной гонки. Однако прогресс компьютерных технологий не может продолжаться вечно, рано или поздно мы наткнемся на предел, обусловленный как законами природы, так и экономическими законами.