Предыстория информатики. История ЭВМ

1. Предыстория информатики. История ЭВМ

2. Информационная деятельность человека Хранение Передача Обработка Вычисления на пальцах Абак (греческая счётная доска), счёты Логарифмическая линейка Машина Паскаля 1642 г. Механический арифмометр Лейбница предшественник калькулятора Аналитическая машина Чарльза Бэббиджа 1856 г. – предшественница ЭВМ Наскальные письмена Кость, дерево, глина Пергаментные свитки Восковые таблички Бумага Книгопечатанье Фотография Кино Фонограф, граммофон, патефон, электрофон, магнитофон, видеомагнитофон. Речь, слух, зрение Костровая связь Семафорный телеграф Электрический телеграф Электромагнитный телеграфный аппарат Телефон Радиосвязь Телевиденье Спутниковая связь

3. История ЭВМ • Счётно-перфорационные машины. Изобретены в конце XIX века Германом Холлерит в Америке. Каждая такая машина могла выполнять только одну определённую программу, манипулируя с перфокартами и числами, пробитыми на них.

4. История ЭВМ • Релейные вычислительные машины Первая релейная машина «Марк-2» была изготовлена в 1947 году, содержала около 13 000 реле. Н.И.Бессонов – РВМ-1 Скорость составляла 50 сложений или 20 умножений в секунду.

5. История ЭВМ • Первая ЭВМ – универсальная машина на электронных лампах. (США 1945 год, Дж. Моучли и Дж. Эккерт,ENIAC)

6. История ЭВМ • 1946 год. Дж. Фон Нейман опубликовывает принципы устройства и работы ЭВМ • 1949 год. Построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана – английская машина EDSAS • Серийное производство ЭВМ началось в развитых странах мира в 50-х годах ХХ века • В СССР первая ЭВМ была создана в 1951 году академиком С.А.Лебедевым, она называлась МЭСМ – малая электронная счётная машина.

7. Поколения ЭВМ

8. I поколение Характеристики • Годы ________________1949-1958 гг. • Элементная база ___________ Электронно-вакуумные лампы • Размер" (габариты) _________ Громоздкое сооружение, занимавшее сотни квадратных метров, потреблявшее сотни киловатт электроэнергии и содержащее в себе тысячи ламп • Максимальное быстродействие процессора__20 тысяч операций в секунду • Максимальный объем ОЗУ ___ Несколько тысяч и команд программы • Периферийные устройства __ Перфоленты и перфокарты • Программное обеспечение ___ Программы составлялись на языке машинных команд, поэтому программирование было доступно не всем. Существовали библиотеки стандартных программ • Области применения ________ Инженерные и научные расчеты, не связанные с переработкой больших объемов данных • Примеры __________________ Mark I, ENIAC, БЭСМ, Урал

9. II поколение Характеристики • Годы ________________ 1959-1963 гг. • Элементная база ___________ Транзисторы • Размер" (габариты) _________ ЭВМ стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими • Максимальное быстродействие процессора __ Десятки и сотни тысяч операций в секунду • Максимальный объем ОЗУ ___ Увеличился в сотни раз • Периферийные устройства __ Внешняя память на магнитных барабанах и лентах • Программное обеспечение ___ Стали развиваться языки программирования высокого уровня ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ. Программы стали проще, понятнее, доступнее и программирование стало широко распространяться среди людей с высшим образованием • Области применения ________ Создание информационно-справочных и информационных систем • Примеры __________________ М-220, Мир, БЭСМ-4, Урал-11,1ВМ-7094

10. III поколение Характеристики • Годы ________________ 1964-1976 гг. • Элементная база ___________ Интегральные схемы • Размер" (габариты) _________ ЭВМ делятся на большие, средние, мини и микро • Максимальное быстродействие процессора __ До 30 млн операций в сек. При проектировании процессора стали использовать технику микропрограммирования — конструирование сложных команд процессора из простых. • Максимальный объем ОЗУ ___ До 16 Мбайт. Появляется ПЗУ • Периферийные устройства __ Внешняя память на магнитных дисках, дисплей, графопостроители • Программное обеспечение ___ Появились операционные системы и множество прикладных программ. Новые алгоритмические языки высокого уровня. Многопрограммный режим работы - возможность выполнять несколько программ одновременно. • Области применения ________ Базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования и управления • Примеры __________________ PDP-11 ,IBM/360,CDC 6600, БЭСМ-6, Минск-32

11. IV поколение Характеристики • Годы ________________ 1977-наши дни • Элементная база ___________ БИС и СБИС • Размер" (габариты) _________ Микро ЭВМ — малые габариты, сравнимые с размером бытового телевизора; суперкомпьютеры, состоящие из отдельных блоков и центральный процессор которых занимает отдельное помещение • Максимальное быстродействие процессора __ 2,5 МГц у первых моделей и до 109 опер/сек. • Максимальный объем ОЗУ ___ От 16 Мбайт и более 107 Кбайт • Периферийные устройства __ Цветной графический дисплей, манипуляторы типа «мышь», «джойстик», клавиатура, магнитные и оптические диски, принтеры и др. • Программное обеспечение ___ Пакеты прикладного программного обеспечения, сетевого ПО, мультимедиа и др. • Области применения ________ Все сферы научной, производственной, учебной деятельности, отдых и развлечение, Интернет. • Примеры __________________ IBM PC, Macintosh, Cray, ЭЛЬБРУС

12. Машина ENIAC Была построена в 1942 году. ENIAC производил 300 операций умножения за одну секунду и около 5000 сложений и вычитаний. Внутри машины находилось 18 тысяч электронных ламп, а для ввода-вывода информации использовались перфокарты. Он размещался на площади 150 м2 и потреблял энергии свыше 180 кВт. EN1AC состоял из нескольких блоков, один из которых складывал, другой вычитал, третий делил и даже мог извлекать квадратный корень и т.д. Программа вычислений задавалась вручную с помощью механических переключателе и гибких кабелей со штекерами, которые вставлялись в нужные разъемы, что сильно напоминало телефонные станции. Фактически программы на этой машине не записывались, а «навтыкивались». Изменение программы требовало немалых усилий.

13. IBM 7094 Этот научный компьютер был построен в середине 60-х годов. Он выполнял до 350 тыс. операций в секунду над числами с плавающей точкой. Стоимость его составляла 3,5 млн. долларов США. В качестве внешней памяти использовался накопитель на жестких магнитных дисках диаметром 24 дюйма (около 65 см). К 1965 году около 300 компьютеров IBM 7094 были установлены в различных компаниях, несмотря на солидную стоимость. Одну из этих машин Вооруженные силы США сняли с дежурства в середине 80-х годов, после 30 лет бесперебойной работы.

14. IBM SYSTEM/360 Эти компьютеры были совместимы на программном и аппаратном уровне, т.е., например, программа, написанная для одной модели, должна была работать и на другой. К компьютерам этого класса мог осуществляться удаленный доступ (например, по телефонной линии). В производство этих компьютеров было вложено 5 млрд долларов (для строительства 5 заводов и для оплаты труда 60-ти тысяч рабочих). Hоцель себя оправдала, т.к. в 70-е годы IBM 360 можно было найти в больницах, в банках, в университетах, в библиотеках и т.д.