История развития компьютерной техники

 

Муниципальное общеобразовательное  учреждение

Садовская средняя общеобразовательная школа  №1

Аннинского  муниципального района

  Воронежской области

 

 

 

Предмет:                                                                 информатика и ИКТ

 

 

 

 

Реферат

 

«История развития

  компьютерной техники»

 

 

Исполнитель:

учащийся 9 «А» класса

                                                Лукин Александр Александрович

 

Руководитель:

Демченкова  Оксана Евгеньевна,

учитель информатики  и ИКТ

 

 

 

 

 

 

Садовое, 2010

 
Оглавление

1. Введение……………………………………………………………3
2. Счётные устройства до появления ЭВМ………………………... 4

1.1. Домеханический период  ……………………………………. 4

1.1.1. Счёты на пальцах …………………………………….. 4

1.1.2. Счёты на камнях ………………………………………4

1.1.3. Счет на Абаке  ………………………………………….4

1.1.4. Палочки Непера ………………………………………..5

1.1.5. Логарифмическая  линейка ……………………………5

1.2. Механический период  ………………………………………..6

1.2.1. Машина Блеза Паскаля  ………………………………..6

1.2.2. Машина Готфрида  Лейбница …………………………7

1.2.3. Перфокарты Жаккара  ………………………………… 7

1.2.4. Разностная машина  Чарльза Бэббиджа ………………8

1.2.5. Герман Холлерит ………………………………………9

1.2.6. Конрад Цузе …………………………………………....9

1.2.7. Говард Айкен ………………………………………….10

3. Электронно-вычислительный период ……………………………11

2.1. Аналоговые вычислительные  машины (АВМ) …………….11

2.2. Электронные вычислительные  машины (ЭВМ) …………...11

2.2.1. I поколение ЭВМ  ……………………………………..12

2.2.2. II поколение ЭВМ  …………………………………….13

2.2.3. III поколение ЭВМ  …………………………………....15

2.2.4. IV поколение ЭВМ  ……………………………………16

2.2.5. V поколение ЭВМ …………………………………….17

2.3. Аналого-цифровые вычислительные  машины (АЦВМ) …..18

4. Заключение ……………………………………………………….. 19
5. Список литературы ……………………………………………......20

 

 

 

Введение

Слово «компьютер» означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Более 1500 лет тому назад для счета использовались счетные палочки, камешки и т.д.

Данная тема актуальна. Так как компьютеры охватили все  сферы человеческой деятельности. В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и малоизвестным широкой публике. Однако в 1971 году произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том, вне всякого сомнения, знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем – персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до ученых и инженеров.

В XXI веке невозможно представить себе жизнь без персонального компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений.

В данной работе я стремлюсь  дать достаточно широкую картину  истории развития компьютерной техники.

  Таким образом, целью моей работы является рассмотреть развитие компьютерной техники с древних времен до настоящего времени, а  также дать краткий обзор счётным устройствам, начиная с домеханического периода и заканчивая современными ЭВМ.

 

Счётные устройства до появления  ЭВМ

Домеханический период

Счёты на пальцах

Во все времена людям  нужно было считать. О том, когда  человечество научилось, считать мы можем, строить лишь догадки. Но можно  с уверенностью сказать, что для  простого подсчета наши предки использовали пальцы рук, способ, который мы с успехом используем до сих пор. А как поступить в том случае если вы хотите запомнить результаты вычислений или подсчитать, то чего больше чем пальцев рук. В этом случае можно сделать насечки на дереве или на кости. Скорее всего, так и поступали первые люди, о чем и свидетельствуют археологические раскопки. Пожалуй, самым древним из найденных таких инструментов считается кость, с зарубками, найденная в древнем поселении Дольни Вестоници на юго-востоке Чехии в Моравии. Этот предмет получивший название «вестоницкая кость» предположительно использовался за 30 тыс. лет до н. э. Несмотря на то, что на заре человеческих цивилизаций, были изобретены уже довольно сложные системы исчисления использование засечек для счета продолжалось еще довольно таки долго. Счет на пальцах, несомненно, самый древний и наиболее простой способ вычисления. У многих народов пальцы рук остаются инструментом счета и на более высоких ступенях развития. К числу этих народов принадлежали и греки, сохраняющие счет на пальцах в качестве практического средства очень долгое время.

Счёты на камнях

Чтобы сделать процесс  счета более удобным, первобытный  человек начал использовать вместо пальцев небольшие камни. Он складывал  из камней пирамиду и определял, сколько в ней камней, но если число велико, то подсчитать количество камней на глаз трудно. Поэтому он стал складывать из камней более мелкие пирамиды одинаковой величины, а из-за того что на руках десять пальцев, то пирамиду составляли именно десять камней.

Счет на Абаке

Во времена древнейших культур человеку приходилось решать задачи, связанные с торговыми  расчетами, с исчислением времени, с определением площади земельных  участков и т.д. Рост объемов этих расчетов приводили даже к тому, что из одной страны в другую приглашались специально обученные люди, хорошо владевшие техникой арифметического счета. Поэтому рано или поздно должны были появиться устройства, облегчающие выполнение повседневных расчетов.

Так в Древней Греции и в Древнем Риме были созданы приспособления для счета, называемые абак (от греческого слова abakion – “дощечка, покрытая пылью”). Абак называют также римскими счетами. Вычисления на них проводились путем перемещения счетных костей и камешков (калькулей) в полосковых  углублениях досок из бронзы, камня, слоновой кости, цветного стекла. В своей примитивной форме абак представлял собой дощечку (позднее он принял вид доски, разделенной на колонки перегородками). На ней проводились линии, разделявшие ее на колонки, а камешки раскладывались в эти колонки по тому же позиционному принципу, по которому кладется число на наши счеты. Эти счеты сохранились до эпохи Возрождения.

В странах Древнего Востока (Китай, Япония, Индокитай) существовали китайские счеты. На каждой нити или проволоке в этих счетах имелось по пять и по две костяшки. Счет осуществлялся единицами и пятерками.

В России для арифметических вычислений применялись русские счеты, появившиеся в XVI веке, но кое-где счеты можно встретить и сегодня.

Палочки Непера

Первым устройством для выполнения умножения был набор деревянных брусков, известных как палочки Непера. Они были изобретены шотландцем Джоном Непером (1550-1617гг.). На таком наборе из деревянных брусков была размещена таблица умножения. Кроме того, Джон Непер изобрел логарифмы.

Данное изобретение  оставило  заметный след в истории  оставило изобретение Джоном Непером  логарифмов, о чем сообщалось в  публикации 1614 г. Его таблицы, расчет которых требовал очень много  времени, позже были “встроены” в  удобное устройство, чрезвычайно ускоряющее процесс вычисления, — логарифмическую линейку; она была изобретена в конце 1620-х годов. В 1617 г. Непер придумал и другой способ перемножения чисел. Инструмент, получивший название “костяшки Непера”, состоял из набора сегментированных стерженьков, которые можно было располагать таким образом, что, складывая числа, в прилегающих друг к другу по горизонтали сегментах, мы получали результат их умножения.

Теории логарифмов Непера суждено было найти обширное применение. Однако его “костяшки” вскоре были вытеснены логарифмической линейкой и другими вычислительными устройствами—в основном механического типа, — первым изобретателем которых стал гениальный француз Блез Паскаль.

Логарифмическая линейка

Развитие приспособлений для счета шло в ногу с достижениями математики. Вскоре после открытия логарифмов в 1623 г. была изобретена логарифмическая линейка.

В 1654 г. Роберт Биссакар, а в 1657 г. независимо С. Патридж (Англия) разработали прямоугольную логарифмическую  линейку - это счетный инструмент для упрощения вычислений, с помощью которого операции над числами заменяются операциями над логарифмами этих чисел. Конструкция линейки сохранилась в основном до наших дней.  

Логарифмической линейки  была суждена долгая жизнь: от 17 века до нашего времени. Вычисления с помощью логарифмической линейки производятся просто, быстро, но приближенно. И, следовательно, она не годится для точных, например финансовых, расчетов.

Механический период

Эскиз механического  тринадцатиразрядного суммирующего устройства с десятью колесами был разработан еще Леонардо да Винчи (1452— 1519). По этим чертежам в наши дни фирма IBM в целях рекламы построила работоспособную машину.

Первая механическая счетная машина была изготовлена  в 1623 г. профессором математики Вильгельмом Шиккардом (1592—1636). В ней были механизированы операции сложения и вычитания, а умножение и деление выполнялось с элементами механизации. Но машина Шиккарда вскоре сгорела во время пожара. Поэтому биография механических вычислительных устройств ведется от суммирующей машины, изготовленной в 1642 г. Блезом Паскалем.

В 1673 г. другой великий  математик Готфрид Лейбниц разработал счетное устройство, на котором уже  можно было умножать и делить.

В 1880г. В.Т. Однер создает  в России арифмометр с зубчаткой  с переменным количеством зубцов, а в 1890 году налаживает массовый выпуск усовершенствованных арифмометров, которые в первой четверти XIX в. были основными математическими машинами, нашедшими применение во всем мире. Их модернизация "Феликс" выпускалась в СССР до 50-х годов.

Мысль о создании автоматической вычислительной машины, которая бы работала без участия человека, впервые  была высказана английским математиком  Чарльзом Бэббиджем (1791—1864) в начале XIX в. В 1820—1822 гг. он построил машину, которая  могла вычислять таблицы значений многочленов второго порядка.

Машина Блеза Паскаля.

Считается, что первую механическую машину, которая могла  выполнять сложение и вычитание, изобрел в 1646г. молодой 18-летний французский  математик и физик Блез Паскаль. Она называется "паскалина".

Эта  машина предназначалась  для работы с 6-8 разрядными числами  и могла только складывать и вычитать, а также имела лучший, чем все  до этого, способ фиксации результата. Машина Паскаля имела размеры 36/13/8 сантиметров, этот небольшой латунный ящичек было удобно носить с собой. Она имела несколько специальных рукояток, при помощи которых осуществлялось управление, имела ряд маленьких колес с зубьями. Первое колесо считало единицы, второе - десятки, третье – сотни и т.д. Сложение в машине Паскаля производится вращением колес вперед. Двигая их обратно, выполняется вычитание.

Хотя “паскалина”  вызвала всеобщий восторг, она не принесла изобретателю богатства. Тем  не менее, изобретенный им принцип связанных  колес явился основой, на которой  строилось большинство вычислительных машин на протяжении следующих трех столетий. Инженерные идеи Паскаля оказали огромное влияние на многие другие изобретения в области вычислительной техники.

Основной недостаток “паскалины” состоял в неудобстве выполнения на ней всех операций, за исключением простого сложения. Первая машина, позволявшая легко производить вычитание, умножение и деление, была изобретена позже в том же XVII в. в Германии. Заслуга этого изобретения принадлежит Готфриду Вильгельму Лейбницу.

Машина Готфрида Лейбница

Следующим шагом было изобретение машины, которая могла  выполнять умножение и деление. Такую машину изобрел в 1671 г. немец  Готфрид Лейбниц. Находясь в Париже, Лейбниц познакомился с голландским  математиком и астраномом Христианом Гюйгенсом. Видя, как много вычислений приходится делать астроному, Лейбниц решил изобрести механическое устройство, которое облегчило ба расчеты. “Поскольку это недостойно таких замечательных людей, подобно рабам, терять время на вычислительную работу, которую можно было бы доверить кому угодно при использовании машины”.

 Хоть машина Лейбница  и была похожа на "паскалину", она имела движущуюся часть  и ручку, с помощью которой  можно было крутить специальное  колесо или цилиндры, расположенные  внутри аппарата. Такой механизм позволил ускорить повторяющиеся операции сложения, необходимые для умножения. Самоповторение тоже осуществлялось автоматически.

В 1673 г. он изготовил механический калькулятор. Но прославился он прежде всего не этой машиной, а созданием  дифференциального и интегрального исчисления. Он заложил также основы двоичной системы счисления, которая позднее нашла применение в автоматических вычислительных устройствах.

Перфокарты Жаккара

Следующая ступень развития вычислительных устройств как будто  не имела ничего общего с числами, по крайней мере, вначале. На протяжении всего XVIII в. на французских фабриках по производству шелковых тканей велись эксперименты с различными механизмами, управляющими станком при помощи перфорационной ленты, перфорационных карт или деревянных барабанов. Во всех трех системах нить поднималась или опускалась в соответствии с наличием или отсутствием отверстий — так создавался желаемый рисунок ткани.