История докомпьютерной и компьютерной эпохи

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ  ШКОЛА № 37

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по информатике

 

Тема: «История докомпьютерной и компьютерной эпохи»

 

 

Выполнил

ученик 9 класса

Емчицкий Станислав

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Смоленск, 2011г. 

Содержание

 

Введение.

1. Этапы развития информационного общества.

2. История докомпьютерной эпохи

3. Поколения ЭВМ. Классификация современных компьютеров по функциональным возможностям

4. Тенденции развития вычислительной техники. Компьютер будущего

Заключение

Литература

 

Введение

 

На протяжении всей истории  человечество овладело сначала веществом, затем энергией и, наконец, информацией. На заре цивилизации человеку хватало  элементарных знаний и первобытных  навыков, но постепенно объем информации увеличивался, и люди почувствовали  недостаток индивидуальных знаний. Потребовалось  научиться обобщать знания и опыт, которые способствовали правильной обработке информации и принятию необходимых решений, иными словами, необходимо было научиться целенаправленно  работать с информацией и использовать для ее получения, обработки и  передачи компьютерную информационную технологию. Усложнение индустриального  производства, социальной, экономической  и политической жизни, изменение  динамики процессов во всех сферах деятельности человека привели, с одной  стороны, к росту потребностей в  знаниях, а с другой - к созданию новых средств и способов удовлетворения этих потребностей. В современном  обществе к общей культуре человека добавилась еще одна категория –  информационная.

Мир сейчас находится на пороге информационного общества. Началом  такого перехода стало внедрение  в различные сферы деятельности человека современных средств обработки  и передачи информации. Переход от индустриального общества к информационному  осуществляется благодаря информатизации общества – процессу, при котором  создаются условия, удовлетворяющие  потребности любого человека в получении  необходимой информации. Основную роль, в информационном обществе, будет  играть система распространения, хранения и обработки информации, образуя  информационную среду, которая может  обеспечить любому человеку доступ ко всей информации.

 

1. Этапы развития информационного общества

 

В развитии человечества существуют четыре этапа, названные информационными  революциями, которые внесли изменения  в его развитие.

Первая – связана с  изобретением письменности. Это обусловило качественный гигантский и количественный скачек в развитии общества. Знания стало возможно накапливать и  передавать последующим поколениям, т.е. появились средства и методы накопления информации. В некоторых  источниках считается, что содержание первой информационной революции составляет распространение и внедрение  в деятельность и сознание человека языка.

Вторая (середина XVI века) – изобретение книгопечатания. Это дало в руки человечеству новый способ хранения информации, а так же сделало более доступным культурные ценности.

Третья (конец XIX века) – изобретение электричества. Появились телеграф, телефон и радио, позволяющие быстро передавать и накапливать информацию в любом объеме. Появились средства информационных коммуникаций.

Четвертая (70-е годы ХХ века) – изобретение микропроцессорной  технологии и персональных компьютеров. Толчком к этой революции послужило  создание в середине 40-х годов  ЭВМ. Эта последняя революция  дала толчок человеческой цивилизации  для переходы от индустриального  к информационному обществу- обществу, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формой – знанием. Началом  этого послужило внедрение в  различные сферы деятельности человека современных средств обработки  и передачи информации – этот процесс  называется информатизацией.

 

2. История докомпьютерной эпохи

 

Еще во времена древнейших культур человеку приходилось решать задачи, связанные с торговыми  расчетами, с исчислением времени, с определением площади земельных  участков и т. д. Рост размеров этих расчетов приводил даже к тому, что  из одной страны в другую приглашались специально обученные люди, отлично  владеющие техникой арифметического  счета. Поэтому существовала реальная необходимость в устройствах, облегчающие  выполнение повседневных расчетов. История современной вычислительной техники насчитывает чуть более полувека. Но упоминание о первом механическом компьютере встречается еще до нашей эры. Этот «компьютер» получил распространение в V веке до нашей эры в Греции и Египте и назывался абак.

Абак - греческое  слово и переводится как счетная доска. Идея его устройства заключается в наличии специального вычислительного поля, где 
по определенным правилам перемещают счетные элементы. Действительно первоначально абак представлял собой доску, покрытую пылью или песком. На ней можно было чертить линии и перекладывать камешки. В  
Древней Греции абак служил преимущественно для выполнения денежных расчетов. В левой части подсчитывались крупные денежные единицы, а в правой - мелочь. Счет велся в двоично-пятеричной системе счисления. На такой доске было легко складывать и вычитать, добавляя или убирая камешки и перенося их из разряда в разряд.

Придя в Древний Рим  абак изменился внешне. Римляне стали  изготавливать его из бронзы, слоновой кости или цветного стекла. На доске присутствовали два ряда прорезей, по которым можно было передвигать косточки, Абак превратился в настоящий счетный прибор, позволяющий представлять даже дроби, и был значительно, удобнее греческого. Римляне называли это устройство calculi - «камешки». Отсюда произошел латинский глагол  calculare - «вычислять», а от него - русское слово «калькулятор».

 

После падения  Римской империи произошел упадок науки и культуры и абак был забыт на некоторое время. Возродился он и распространился по Европе только в X веке. Абаком пользовались купцы, менялы, ремесленники. Даже спустя шесть столетий абак оставался важнейшим инструментом для выполнения вычислений.

Естественно, что  в течение такого большого промежутка времени абак менял свой внешний вид и в XII - XIII вв. он приобрел форму так называемого счета на линиях. Это были специальные разлинованные таблицы и жетоны, которые можно было помещать как на линиях, так и между ними. Так форма счета в некоторых европейских странах сохранялась до конца XVIII века и лишь затем окончательно уступила место вычислениям на бумаге.

В Китае абак был известен с IV века до нашей эры. На специальной доске выкладывались счетные палочки. Постепенно их сменили разноцветные фишки, а в V веке появились китайские счеты - суан-пан. Они представляют собой раму с двумя рядами нанизанных на прутики косточек. На каждом прутике их было по семь. Из Китая суан-пан пришел в Японию. Произошло это в XVI веке и устройство получило название «соробан».

В России счеты  появились в то же время, что и  в Японии. Но русские счеты были изобретены самостоятельно, что доказывают следующие факты. Во-первых, русские счеты очень сильно отличаются от китайских. Во-вторых, это изобретение имеет свою историю.

В России был  распространен «счет костьми». Он был близок европейскому счету на линиях, но писцы использовали вместо жетонов плодовые косточки. В XVI возник дощаной счет (достаточно сложный), первый вариант русских счетов. Такие счеты хранятся сейчас в Историческом музее в Москве.

Современный вид  русские счеты приобрели к  началу XVIII века. Далее они только меняли форму, размер и изгибы проволоки для удобства использования.

 

 

Счеты в России использовались почти 300 лет и сменили  их только дешевые карманные калькуляторы.

Первое в мире автоматическое устройство, которое  могло выполнять сложение, было создано на базе механических часов, и разработал его в 1623 году Вильгельм Шикард, профессор кафедры восточных языков в одном из университетов Германии. Но неоценимый вклад в развитие устройств, помогающих выполнять вычисления_, безусловно внесли Блез Паскаль, Годфрид Лейбниц и Чарльз Беббидж

В 1640 году Отцу Блеза  Паскаля поручили осуществлять контроль за сбором налогов по всей провинции и у юноши возникла мысль об арифметической машине, которая помогла бы отцу в сложных расчетах. К концу того же года главная идея конструкции будущей машины была сформирована - автоматический перенос разряда. «...Каждое колесо… некоторого разряда, совершая движение на десять арифметических цифр, заставляет двигаться следующее только на одну цифру» - эта формула изобретения утверждала приоритет Блеза Паскаля в изобретении и закрепляла за ним право производить и продавать машины.

Машина Паскаля  осуществляла сложение чисел на специальных  дисках-колесиках. Десятичные цифры пятизначного числа задавались поворотами дисков, на которые были нанесены цифровые деления. Результат читался в окошечках. Диски имели один удлиненный зуб, чтобы можно было учесть перенос в следующий разряд.

Первая модель оказалась ...не работоспособной. Следующий вариант  машины был разработан к 1642 году и именно этот год считается датой изобретения.

Блез Паскаль сам активно  участвовал в строительстве машины. Он вытачивал детали на токарном станке, подбирал материалы, развернул настоящую рекламную компанию и подчеркивал прочность машины, подвергнув ее суровому испытанию провезя в карете более 1100 км.

 

Он показывал  свою машину в салонах самых знаменитых людей и на различных выставках. Но настоящего производства наладить так и не удалось. За восемь лет было изготовлено всего 50 арифметических машин, покупали их в основном не для работы, а для развлечения. Паскаль некоторое время продолжал совершенствовать свою машину, но после 1653 года больше к этому не возвращался. Причиной этому было то, что общество не было еще готово к использованию его изобретения, и Паскаль не видел для нее дальнейших перспектив.

Готфрид Вильгельм  Лейбниц родился июля 1646 года в  городе Лейпциге. Готфрид с детства много занимался. В восемь лет он изучил греческий язык и латынь, в пятнадцать окончил Гимназию и поступил в Лейпцигский университет на факультет права. Кроме этого он изучал философию и математику. По окончании университета в 1676 году он знакомится с голландским изобретателем и физиком Христианом Гюйгенсом и решат облегчить его труд с помощью механического устройства для расчетов. Сначала он хотел только улучшить машину Паскаля. По словам самого ученого, он придумал арифмометр, который надежно и быстро выполняв все арифметические операции, особенно умножение.

В конструкцию машины были включены движущаяся часть (подвижна каретка) и ручка, с помощью которой  крутились специальное колесо или барабаны, расположенные внутри аппарата. В арифмометре каждый разряд имел собственный механизм, связанный с механизмами соседних разряде Данный механизм лег в основу всех механических калькуляторов последующих веков.

Лейбниц несколько  лет трудился над своим изобретением, и машина появилась лишь в 1694 году в Ганновере. О ней сам "изобретатель писал: «Мне посчастливилось построить такую арифметическую машину, которая бесконечно отличается от машины Паскаля, так как моя машина дает возможность совершать и умножение, и деление над огромными числами

 

мгновенно. Не прибегая к последовательному сложению и  вычитанию». Но счетная машина не получила широкого распространения, потому что в конце XVII - начале XVIII века отсутствовал спрос на такую дорогую и сложную технику.

После окончания  университета в 1814 году Чарльз Беббидж  ведет образ жизни свободного джентельмена-философа и продолжает заниматься математикой. Впоследствии он несколько удаляется от математики и его работы принимают прикладной характер. В течение нескольких лет Беббидж знакомится и общается с известными людьми: астрономом и физиком Пьером Лапласом, физиком и математиком Жаном Батистом Фурье, а также именитым французским математиком Г. Прони. В результате такого общения он приходит к мысли о возможности упрощения процедуры сложных вычислений путем механического выполнения однообразных, рутинных действий. Идеи Г. Прони вдохновили Беббиджа на создание первой дифференцированной машины.

В 1822 году Беббидж закончил описание машины, которая могла бы производить вычисления с точностью до 18-го знака. Он назвал ее «разностная машина» и приступил к ее постройке. Но строительство продолжалось десять лет, но машина так и не была построена. Сейчас трудно указать причину, по которой машина не была построена. Возможно, это связано с тем, что заслуженные ученые выступали против этой машины, так как в ту пору не существовало подходящей технической базы и они считали труд изобретателя бесплодным. Возможно, что причиной неудач была излишняя разносторонность и разбросанность Беббиджа. Так или иначе, но машина послужила основой для новых изобретений.

В 1834 году у Беббиджа возникла мысль создать универсальную вычислительную машину, которую он назвал аналитической. Он задумал сделать механическое устройство, способное не просто считать, но и управлять ходом собственной работы в зависимости от заложенной программы, т.е. воплотить идею программного управления вычислительным

 

процессом. Это  изобретение опередило эпоху на 100 лет. Сам автор был потрясен возможностями такой машины. Он писал: «Шесть месяцев я составлял проект машины более совершенной, чем первая. Я сам поражен той вычислительной мощностью, которой она будет обладать, еще год назад я не смог бы в это поверить».

Однако аналитическая  машина так же не была построена. Чарльзу Беббиджу не хватило средств для ее постройки. Он работал над своей машиной до конца жизни.