1. Автор: учитель информатики Климова Виктория Николаевна ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ Муниципальное общеобразовательное учреждение «Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа» г. Константиновска Содержание

4. СЧЕТ НА ПАЛЬЦАХ Пальцевый счет уходит корнями в глубокую древность, встречаясь в том или ином виде у всех народов. Известные средневековые математики рекомендовали в качестве вспомогательного средства именно пальцевый счет, допускающий довольно эффективные приемы счета.

5. 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 довольно долгое время. СЧЕТ НА ПАЛЬЦАХ

6. Чтобы сделать процесс счета более удобным, первобытный человек начал использовать вместо пальцев другие приспособления. Фиксация результатов счета производилась различными способами. Например, у народов доколумбовой Америки был весьма развит узелковый счет. УЗЕЛКОВЫЙ СЧЕТ

7. Более того, система узелков выполняла также роль своего рода хроник и летописей, имея достаточно сложную структуру. Однако использование ее требовало хорошей тренировки памяти. УЗЕЛКОВЫЙ СЧЕТ

8. КИПУ И БИРКИ Кипу – узелки для запоминания численной информации у индейцев-инков. Бирки – долговые расписки у многих народов. Просуществовали до XVII века

9. Абак – вершина домеханического этапа. Появился впервые около 3000 лет назад. Вычисления на нем производились путем перемещения костей и камешков в продольных углублениях, а сами доски начали изготавливать из бронзы, камня, слоновой кости и пр. В Греции абак существовал еще в V веке до н.э. СЧЕТ НА АБАКЕ Древне-греческий абак

10. Абак явился первым развитым счетным прибором в истории человечества, основным отличием которого от предыдущих способов вычислений было выполнение вычислений по разрядам. Римский абак СЧЕТ НА АБАКЕ

11. Хорошо приспособленный к выполнению операций сложения и вычитания, абак оказался недостаточно эффективным прибором для выполнения операций умножения и деления. СЧЕТ НА АБАКЕ Японские счеты «серобян» Китайские счеты «суан-пан»

12. В древней Руси при счете применялось устройство похожее на абак, и называлось оно «русский щот». В XVII веке этот прибор уже имел вид привычных русских счетов, которые можно встретить и в наши дни. СЧЕТ НА АБАКЕ «Русский щот» Современные счеты

13. Введенные в 1614 г. Джоном Непером логарифмы способствовали появлению целого ряда логарифмических таблиц. ЛОГАРИФМЫ Джон Непер

14. ПАЛОЧКИ НЕПЕРА Палочки Непера - первое устройство позволявшим производить операции умножения и деления непосредственно над исходными числами. В основу данного метода Непер положил способ умножения решеткой.

15. ЛОГАРИФМИЧЕСКАЯ ЛИНЕЙКА Логарифмы послужили основой создания логарифмической линейки, более 360 лет служащей инженерно-техническим работникам всего мира.

17. Современная реконструкция суммирующей машины Леонардо да Винчи. Сделана фирмой IBM в рекламных целях. Экспонируется в музее IBM . Используется в образовательных целях. Реконструированная модель умеет производить сложение и вычитание. УСТРОЙСТВО ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ

18. МЕХАНИЧЕСКИЙ КАЛЬКУЛЯТОР ШИККАРДА Вильгельм Шиккард Калькулятор Вильгельма Шиккарда производил все четыре действия арифметики.

19. МАШИНА БЛЕЗА ПАСКАЛЯ (ПАСКАЛИНА) Блез Паскаль Считается, что первую механическую машину изобрел в 1646г. 18-летний французский математик и физик Блез Паскаль.

20. Это было шести- или восьми-разрядное устройство на зубчатых колесах, способное суммировать и вычитать десятичные числа. МАШИНА БЛЕЗА ПАСКАЛЯ (ПАСКАЛИНА)

21. МАШИНА ЛЕЙБНИЦА Готфрид Вильгельм фон Лейбниц

22. В 1670-1680 годах немецкий математик Готфрид Лейбниц сконструировал счетную машину, которая выполняла все четыре арифметических действия. МАШИНА ЛЕЙБНИЦА

23. Конец XVIII века. Жозеф Жаккард создает ткацкий станок с программным управлением при помощи перфокарт. ТКАЦКИЙ СТАНОК ЖАККАРДА

24. АРИФМОМЕТР ЧЕБЫШЕВА В 1878г. русский ученый Петр Чебышев сконструировал счетную машину, выполнявшую сложение и вычитание многозначных чисел.

25. АНАЛИТИЧЕСКАЯ МАШИНА БЕББИДЖА Чарльз Беббидж Важным событием XIX века стало изобретение английского математика Чарльза Беббиджа, который вошел в историю как изобретатель первой вычислительной машины – прообраза современных компьютеров. 1830-1846 гг. Беббидж разрабатывает проект Аналитической машины - механической универсальной цифровой вычислительной машины с программным управлением. Были созданы отдельные узлы машины. Всю машину из-за ее громоздкости создать не удалось.

26. АНАЛИТИЧЕСКАЯ МАШИНА БЕББИДЖА

27. Герман Холлерит ТАБУЛЯТОР ХОЛЛЕРИТА Необходимость автоматизировать вычисления при переписи населения в США подтолкнула Генриха Холлерита к созданию в 1888г. устройства, названного табулятором, в котором информация, нанесенная на перфокарты, расшифровывалась с помощью электрического тока. В 1924г. Холлерит основал фирму IBM для серийного выпуска табуляторов.

28. ТАБУЛЯТОР ХОЛЛЕРИТА Это устройство позволило обработать данные переписи населения всего за три года вместо затрачиваемых ранее восьми лет.

30. В СССР счетно-аналитические машины стали применяться впервые в Харькове. Ввозились из-за границы. Производство отечественных машин было начато в 1935г. Эти машины широко использовались для экономических расчетов и статистической обработки данных. Выпускались заводом САМ (Счетно-аналитических машин) в Москве. СЧЕТНО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

31. 1942-1943 гг. В Англии при участии Алана Тьюринга была создана вычислительная машина " Colossus ". В ней было уже 2000 электронных ламп. Машина предназначалась для расшифровки радиограмм германского Вермахта. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА "COLOSSUS" Алан Тьюринг

32. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА "COLOSSUS"

33. В 1943 г. под руководством американца Говарда Айкена, по заказу и при поддержке фирмы IBM создан Mark-1 - первый программно-управляемый компьютер. КОМПЬЮТЕР MARK-1

35. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ (1946- сер. 50-х годов) Элементная база: электронно-вакуумные лампы, резисторы, конденсаторы, перфокарты. Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов и занимает специальный машинный зал. Быстродействие: 10-20 тыс. операций в секунду (оп/с.) Эксплуатация слишком сложна из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп. Электронно-вакуумные лампы Перфокарты

36. Джон Уильям Мокли Джон Мокли (30.08.1907 - 8.01.1980) – американский физик и инженер, изобретатель в 1946г. совместно с П.Эккертом первого универсального компьютера ЭНИАК ( ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator , «электронный численный интегратор и калькулятор» ) ENIAC

37. ENIAC (1946 г.)

38. Выдающийся математик Джон фон Нейман и его коллеги изложили в своем отчете основные принципы логической структуры ЭВМ. В отчете утверждалось: «…ЭВМ должна создаваться на электронной основе и работать в двоичной СС … В ее состав также должны входить следующие устройства: арифметическое, центральное управляющее, запоминающее, для ввода данных и вывода результатов…» ПРИНЦИПЫ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ЭВМ Джон фон Нейман

40. С.А. Лебедев Первая отечественная ЭВМ была создана в 1951 году под руководством академика С.А. Лебедева, и называлась она МЭСМ (малая электронная счетная машина). МЭСМ

41. МЭСМ (1951 г.)

42. ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ (1959-1967 гг.) Элементная база: транзисторы, полупроводниковые элементы. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек. Размещалась в специально оборудованном машинном зале, под полом прокладывались кабели, соединяющие между собой многочисленные автономные устройства. Производительность: от сотен тысяч до 1 млн. оп/с. Эксплуатация: появились вычислительные центры с большим штатом обслуживающего персонала, где устанавливались несколько ЭВМ. Транзисторы Диод Магнитная лента

43. ЭВМ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве. Минск-2

44. БЭСМ-6 Конец 60-х гг. БЭСМ-6 выполняла 1 млн. оп/с.

45. ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ (1968-конец 70-х гг.) Первая интегральная схема (1958г. Джек Килби) Элементная база: интегральные схемы. Габариты: схоже с ЭВМ второго поколения. Производительность: от сотен тысяч до миллионов оп/с. Эксплуатация: оперативно производится ремонт обычных неисправностей.

46. . ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА

47. ЭВМ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ Машины третьего поколения имели развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Появились дисплеи графопостроители.

48. IBM-360 Первая ЭВМ, выполненная на интегральных схемах. Выпущена фирмой IBM .

49. ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ (конец 70-х - наст. время) Большая интегральная схема Элементная база: большая интегральная схема. Емкость оперативной памяти порядка 1-64 Мбайт

50. ЭВМ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ Благодаря появлению персональных компьютеров вычислительная техника становится массовой и общедоступной. «Эльбрус» «Макинтош»

51. Ежегодно в мире производится почти 200 миллионов компьютеров, доступных по цене для массового потребителя. ЭВМ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ Современные ПК компактны и обладают в тысячи раз большим быстродействием по сравнению с первыми ПК (могут выполнять несколько миллиардов операций в секунду).

52. Персональный компьютер

54. СУПЕРКОМПЬЮТЕРЫ Суперкомпьютер Cray-1 1975 г. – год рождения суперкомпьютера Cray-1 , названного в честь его создателя Сеймура Крэя. Продолжатели этой линии, современные суперкомпьютеры Cray-X , - были и остаются самыми мощными вычислительными машинами.

55. СУПЕРКОМПЬЮТЕР CRAY-2 Центральный процессор суперкомпьютера Cray-2 . Вокруг – блоки охлаждения на жидком фреоне. Именно на этом компьютере создавались анимационные эффекты в фильме «Терминатор-2».

56. СУПЕРКОМПЬЮТЕР IBM RoadRunner Суперкомпьютер IBM RoadRunner (июнь 2008г.) возглавляет список наиболее мощных компьютеров мира. Создан компанией IBM для Министерства Энергетики США. Построен по гибридной схеме из 6120 двухъядерных процессоров AMD Opteron и почти 12240 процессоров IBM. Установка занимает площадь приблизительно 560 квадратных метров, и весит 226 тонн. Общее энергопотребление установки - 2.35 МВт. Стоимость IBM RoadRunner составила 133 миллиона долларов. Министерства Энергетики планирует использовать RoadRunner для расчёта старения ядерных материалов и анализа безопасности и надёжности ядерного арсенала США. Также планируется использование для научных, финансовых, транспортных и аэрокосмических расчетов.

57. IBM Roadrunner

58. СУПЕРКОМПЬЮТЕРЫ Большие компьютеры и суперкомпьютеры продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют, как было раньше.

59. VI. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ По словам учёных и исследователей, в ближайшем будущем персональные компьютеры кардинально изменятся, так как уже сегодня ведутся разработки новейших технологий, которые ранее никогда не применялись.

60. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ Примерно в 2020-2025 годах должны появиться молекулярные компьютеры, квантовые компьютеры, биокомпьютеры и оптические компьютеры. Компьютер будущего облегчит и упростит жизнь человека ещё в десятки раз.