Реферат: История развития информатики

Тема: История развития информатики.

Выполнила:

Наумова Оксана

10 «Е» класс

2004 г.

История развития информатики.

         Информатика-наука об общих свойствах и закономерностях информации,а также методах её поиска, передачи, хранения, обработки и использования вразличных сферах деятельности человека. Как наука сформировалась в результатепоявления ЭВМ. Включает в себя теорию кодирования информации, разработкуметодов и языков программирования, математическую теорию процессов передачи иобработки информации.

         В развитиивычислительной техники обычно выделяют несколько поколений ЭВМ: на электронныхлампах (40-е-начало 50-х годов), дискретных полупроводниковых приборах(середина 50-х-60-е годы), интегральных микросхемах (в середине 60-х годов).

         История компьютератесным образом связана с попытками человека, облегчить, автоматизироватьбольшие объёмы вычислений. Даже простые арифметические операции с большимичислами затруднительны для человеческого мозга. Поэтому уже в древностипоявилось простейшее счётное устройство — счеты. В семнадцатом веке былаизобретена логарифмическая линейка, облегчающая сложные математические расчёты.В 1642 году Блез Паскаль сконструировал восьмиразрядный суммирующий механизм.Два столетия спустя в 1820 француз Шарль де Кольмар создал арифмометр,способный производить умножение и деление. Этот прибор прочно занял своё местона бухгалтерских столах.

         Все основные идеи,которые лежат в основе работы компьютеров, были изложены ещё в 1833 английскимматематиком Чарльзом Бэббиджом. Он разработалпроект машины для выполнения научных и технических расчётов, где предугадалустройства современного компьютера, а также его задачи. Для ввода и выводаданных Бэббидж предлагал использовать перфокарты-листы из плотной бумаги синформацией, наносимой с помощью отверстий. В то время перфокартыиспользовались в текстильной промышленности. Управление такой машиной должнобыло осуществляться программным путём.

         Идеи Бэббиджа сталиреально выполняться в жизнь в конце 19 века. В 1888 американский инженер ГерманХоллерит сконструировал первую электромеханическую счётную машину. Эта машина,названная табулятором, могла считывать и сортировать статистические записи,закодированные на перфокартах. В 1890 изобретение Холлерита было использовано в11-ой американской переписи населения. Работа, которую 500 сотрудниковвыполняли в течении семи лет, Холлерит с 43 помощниками на 43 табуляторахвыполнил за один месяц.

         В 1896 Герман Холлеритосновал фирму COMPUTING TOBULATING RECORDING COMPANY, которая стала основой длябудущей Интернешинал Бизнес Мэшинс(IBM)-компаниивнёсшей гигантский вклад в развитие мировой компьютерной техники.

         Дальнейшее развитиенауки и техники позволии в 1940-х годах построить первые вычислительные машины.В феврале 1944 на одном из предприятий Ай-Би-Эм в сотрудничестве с учёнымиГарвардского университета, по заказу ВМС США была создана машина «Марк-1».Этобыл монстр весом в  35 тонн.

«Марк-1» был основан наиспользовании электромеханических реле и оперировал десятичными числами,закодированными на перфоленте. Машина могла манипулировать числами длинной до23 разрядов. Для перемножения двух 23-разрядных чисел ей было необходимо 4секунды.

          Ноэлектромеханические реле работали недостаточно быстро. Поэтому уже в 1943американцы начали разработку альтернативного варианта вычислительной машины наоснове электронных ламп. В 1946 была построена первая электроннаявычислительная машина ENIAC.Её вес составлял 30 тонн,она требовала для размещения 170 квадратных метров площади. Вместо тысячэлектромеханических деталей ENIAC содержал 18000электронных ламп. Считала машина в двоичной системе и производила 5000 операцийсложения или 300 операций умножения в секунду.  

         Машины на электронныхлампах работали существенно быстрее, но сами электронные лампы часто выходилииз строя. Для их замены в 1947 американцы Джон Бардин, Уолтер Браттейн и УильямБрэдфорд Шокли предложили использовать изобретённые ими стабильныепереключающие полупроводниковые элементы-транзисторы.

         Совершенствованиепервых образцов вычислительных машин привело в 1951 к созданию компьютера UNIVAC стал первым серийно выпускавшимся компьютером, а егопервый экземпляр был передан в Бюро переписи населения США.

         С активным внедрениемтранзисторов в 1950-х годах связано рождение второго поколения компьютеров.Один транзистор был способен заменить 40 электронных ламп. В результатебыстродействие машин возросло в 10 раз при существенном уменьшении веса иразмеров. В компьютерах стали применять запоминающие устройства из магнитныхсердечников, способные хранить большой объём информации.

Первойотечественной ЭВМ была МЭСМ (малая электронная счетная машина), выпущенная в1951 г. под руководством Сергея Александровича Лебедева. Её номинальноебыстродействие—50 операций в секунду.

         В1959 были изобретены интегральные микросхемы (чипы), в которых все электронныекомпоненты вместе с проводниками помещались внутри кремниевой пластинки.Применение чипов в компьютерах позволяет сократить пути прохождения тока припереключениях, и скорость вычислений повышается в десятки раз. Существенноуменьшаются габариты машин. Появление чипа знаменовало собой рождение третьегопоколения компьютеров.

        К началу 1960-х годов компьютеры нашли широкое применение для обработкибольшого количества статистических данных, производства научных расчётов,решения оборонных задач, создания автоматизированных систем управления. Высокаяцена, сложность и дороговизна обслуживания больших вычислительных машинограничивали их использование во многих сферах. Однако процесс миниатюризациикомпьютера позволил в 1965 американской фирме DIGITALEQUIPMENT выпустить миникомпьютер PDP-8 ценой в 20тысяч долларов, что сделало компьютер доступным для средних и мелкихкоммерческих компаний.

        В 1970 сотрудник компании INTEL Эдвард Хофф создал первый микропроцессор, разместивнесколько интегральных микросхем на одном кремниевом кристалле. Этореволюционное изобретение кардинально перевернуло представление о компьютерахкак о громоздких, тяжеловесных монстрах. С микропроцессором появляютсямикрокомпьютеры-компьютеры четвёртого поколения, способные разместиться написьменном столе пользователя.

        В середине 1970-х годов начинают предприниматься попытки созданияперсонального компьютера — вычислительной машины, предназначенной для частногопользователя. Во второй половине 1970-х годов появляются наиболее удачныеобразцы микрокомпьютеров американской фирмы APPLE.

В1971 г. был сделан ещё один важный шаг на пути к персональному компьютеру—фирмаIntel выпустила интегральную схему, аналогичную по своим функциям процессорубольшой ЭВМ. Так появился первый микропроцессор Intel-4004. Уже через год былвыпущен процессор Intel-8008, который работал в два раза быстрее своегопредшественника.

        Вначалеэти микропроцессоры использовались только электронщиками-любителями и вразличных специализированных устройствах. Первый коммерчески распространяемыйперсональный компьютер Altair был сделан на базе процессора Intel-8080,выпущенного в 1974 г.

/>

         РазработчикAltair—крохотная компания MIPS из Альбукерка (шт. Нью-Мексико)—продавала машинув виде комплекта деталей за 397 долл., а полностью собранной—за 498 долл. Укомпьютера была память объёмом 256 байт, клавиатура и дисплей отсутствовали.

Рис.Altair

Можнобыло только щёлкать переключателями и смотреть, как мигают лампочки. Вскоре уAltair появились и дисплей, и клавиатура, и добавочная оперативная память, иустройство долговременного хранения информации (сначала на бумажной ленте, азатем на гибких дисках).

/>   А в 1976 г. былвыпущен первый компьютер фирмы Apple, который представлял собой деревянный ящикс электронными компонентами.

Рис.Apple

         Если сравнить его с выпускаемым сейчас iMac, тостановится ясным, что со временем изменялась не только производительность, но иулучшался дизайн ПК.

     Вскоре к производству ПК присоединилась и фирма IBM. В 1981 г. она выпустилапервый компьютер IBM PC. Благодаря принципу открытой архитектуры этот компьютерможно было самостоятельно модернизировать и добавлять в него дополнительныеустройства, разработанные независимыми производителями. За каких-то полгода IBMпродала 50 тыс. машин, а через два года обогнала Apple по объёму продаж.

     Производительностьсовременных ПК больше, чем у суперкомпьютеров, сделанных десять лет назад.Поэтому через несколько лет обыкновенные персоналки будут работать соскоростью, которой обладают современные суперЭВМ. Кстати, в январе 1999 г.самым быстрым был компьютер SGI ASCI Blue Mountain. По результатам тестовLinpack parallel его быстродействие равнялось 1,6 TFLOPS (триллионов операций сплавающей точкой в секунду).

За последние десятилетия 20 векамикрокомпьютеры проделали значительный эволюционный путь, многократно увеличилисвоё быстродействие и объёмы перерабатываемой информации, но окончательновытеснить микрокомпьютеры и большие вычислительные системы – мейнфреймы они несмогли. Более того, развитие больших вычислительных систем привело к созданиюсуперкомпьютера – супер производительной и супердорогой машины, способнойпросчитывать модель ядерного взрыва или крупного землетрясения. В конце 20 векачеловечество вступило в стадию формирования глобальной информационной сети,которая способна объединить возможности компьютерных систем…