Оглавление

1. Введение 2

2. Основная часть 2

ЭВМ вчера 2

Домеханический этап 2

Механический этап 3

Первые вычислительные машины 4

Электромеханический этап (I поколение) 5

ЭВМ сегодня 7

II поколение 7

III поколение 8

IV поколение 8

ЭВМ завтра 9

V поколение 9

3. Заключение 10

Выводы: 11

Список используемых источников информации 12

Приложения: 12

1. Введение

Данный проект предназначен для изучения поколений ЭВМ. Дети по этому проекту должны научиться определять поколения ЭВМ по элементной базе, знать об учёных, имеющих отношение к созданию ЭВМ, а также о разработках компьютеров 5-го поколения.

При разработке проекта учащиеся учатся подходить к изучаемым проблемам с позиции исследователя; в них воспитывается чувство уверенности в себе, желание самому получить результат поиска; воспитывается чувство коллективизма, расширяется кругозор, повышается их интеллект.

Цели и задачи:

Познакомиться с историей развития счёта Изучить основные этапы создания ЭВМ Выяснить причины бурного развития вычислительной техники (ВТ) Узнать прогнозы учёных относительно развития ВТ

2. Основная часть

ЭВМ вчера

Домеханический этап

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации и базировался на использовании частей тела, в первую очередь пальцев рук и ног. Пальцевый счет уходит корнями в глубокую древность, встречаясь в том или ином виде у всех народов и в наши дни. Конечно, счёт был примитивным, а уровень абстракции очень низким. Понятие числа максимально конкретно, оно неразрывно связано с предметом (т. е. это, например, не число «два», а «две рыбы», «два коня» и т. д.). Диапазон счёта невелик. Можно выделить три типа таких счётных приспособлений. Искусственные приспособления: зарубки (насечки) на различных предметах, в Южной Америке получают широкое распространение узелки на верёвках. Предметный счёт, когда используются предметы типа камешков, палочек, зёрен и т. д. Часто этот тип счёта использовался вместе с пальцевым. Счёт с помощью предметов был предшественником счёта на абаке - наиболее развитом счётном приборе древности, сохранившем некоторое значение в настоящее время (в виде русских счётов, китайского суань-паня и др.). Под абаком понимается счётный прибор, на котором отмечены места (колонки или строчки) для отдельных разрядов чисел.

Механический этап

В конце XV века Леонардо да Винчи (1452-1519) создал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубными кольцами. Но рукописи да Винчи обнаружили лишь в 1967г., поэтому биография механических устройств ведется от суммирующей машины Паскаля. По его чертежам в наши дни американская фирма по производству компьютеров в целях рекламы построила работоспособную машину.

Первые вычислительные машины

В 1623 г. Вильгельм Шиккард - профессор Тюбинского университета описал устройство "часов для счета". Это была первая механическая машина, которая могла только складывать и вычитать. В наше время по его описанию построена ее модель.

Вильгельм Шиккард

«Паскалина» (1642) (Арифмометр Паскаля) – первая в мире механическая счётная машина. Ее изобрёл 19-тилетний французский математик Блез Паскаль.

Арифмометр представляет собой комбинацию взаимосвязанных зубчатых колёсиков с нанесенными цифрами от 0 до 9. Если первое колёсико делает оборот от 0 до 9, то начинает двигаться второе колёсико и т. д. Подобный принцип работы – в обычном счётчике электроэнергии.

Счётная машина Паскаля могла только складывать и вычитать.

Блез Паскаль Арифмометр

В 1673 г. немецкий философ, математик, физик (1646-1716) создал "ступенчатый вычислитель" - счетную машину, позволяющую складывать, вычитать, умножать, делить, извлекать квадратные корни, при этом использовалась двоичная система счисления. Это был более совершенный прибор, в котором использовалась движущаяся часть (прообраз каретки) и ручка, с помощью которой оператор вращал колесо. Машина являлась прототипом арифмометра, использующегося с 1820 года до 60-х годов

ХХ век

Готфрид

Вильгельм Лейбниц

12 лет Чарльз Бэббидж (1792-1871) разрабатывал механический прототип первых ЭВМ. Его вычислительная машина должна была выполнять вычисления по программе, задаваемой с помощью перфокарт. Результаты вычислений планировалось выдавать на печать или на перфокарты. К сожалению, технологии того времени не позволили Бэббиджу полностью воплотить идею создания аналитической машины.

Чарльз Бэббидж

Электромеханический этап (I поколение)

К машинам I поколения (50-60гг) относят ЭВМ, основным элементом которых служила электронная лампа. Машины этого поколения были очень громоздкими. Например, вес машины ЭНИАК составлял 30 тонн, занимала площадь 170 кв. м, содержала 18 000 электронных ламп, производила 5000 операций сложения в секунду. Примером машин этого поколения из числа отечественных могут служить «Урал-1»-«Урал-4», созданный в г. Пензе под руководством Радишевского; серия «Минск», созданная коллективом под руководством Пржиелковского; «Раздан» - в Ереване, Саркисян. Рекордсменом ЭВМ этого поколения была ЭВМ «М-20», созданная под руководством . Она могла выполнять почти 20 тыс. операций в секунду.

Электромеханический э тап развития ВТ явился наименее продолжительным и охватывает всего около 60 лет — от первого табулятора Германа Холлерита (1887 г.) до первой ЭВМ ЕNIАС (1945 г.). Предпосылками создания проектов данного этапа явились как необходимость проведения массовых расчетов (экономика, статистика, управление и планирование и др.), так и развитие прикладной электротехники (электропривод и электромеханические реле), позволившие создавать электромеханические вычислительные устройства. Если вернуться к предыдущим этапам развития ВТ, то можно заметить, что каждый этап характеризуется созданием технических средств нового типа, обладающих более высокой производительностью и более широкой сферой применения, чем предыдущие этапы. Классическим типом средств электромеханического этапа был счетно-аналитический комплекс, предназначенный для обработки информации на перфокарточных носителях.

ЭВМ сегодня

II поколение

Ко II поколению(60-65гг.) относятся машины, элементная база которых - полупроводниковые транзисторы. В 32 раза возрос объем памяти у этих машин и в 10 раз увеличилось быстродействие. Эти машины не требовали огромного количества электроэнергии, уменьшились их размеры и масса. Названия серий сохранились, менялись лишь их порядковые номера. Особо следует сказать об ЭВМ «Мир» и ее создателе Викторе Михайловиче Глушкове. В 28 лет он был кандидатом математических наук, а в 34 - уже академиком. За работу в области создания ЭВМ он был удостоен Ленинской и Государственной премий, звания Героя Социалистического труда.

Виктор Михайлович ЭВМ «Мир»

Глушков

III поколение

На рубеже 70-х годов в Советском Союзе был освоен выпуск интегральных микросхем, которые и стали сердцем машин III поколения. Скорость работы этих машин достигла миллиона операций в секунду. Первая серийная машина этого поколения «Наири» была создана в 1970 г. Под руководством . В эти годы была создана ЕС ЭВМ-единая система ЭВМ. Она представляет собой семейство программно-совместимых машин, построенных на единой элементной базе, на единой конструктивно-технологической основе, с единой структурой, единой системой математического обеспечения, единым унифицированным набором внешних устройств.

IV поколение

На пороге 80-х годов развитие микроэлектроники позволило наладить серийный выпуск больших интегральных схем (БИС), что и послужило элементной базой машин IV поколения. Быстродействие машин этого поколения достигает 10-12 млн. операций в секунду. Примером может служить вычислительный комплекс ИЛЛИАК-IV.

ЭВМ завтра

V поколение

В последнее десятилетие появились машины V поколения. Задача миниатюризации решается с помощью чипов (от англ. слова chip-стружка, тонкий волос). Налажен промышленный выпуск чипов величиной в 1,5 м2, которые содержат более миллиона транзисторов. Их называют суперчипами, они возвещают о рождении супермикроэлектроники - интегральных схем размером меньше микрона, обладающих огромными вычислительными и логическими возможностями.

В настоящее время ведутся активные разработки

Молекулярных компьютеров Квантовых Оптических Биокомпьютеров

3. Заключение

В заключении хотелось бы сказать, что:

- дальнейший прогресс будет двигаться в направлении дальнейшей миниатюризации ЭВМ с одновременным увеличением ее быстродействия.

- устройство будущих компьютеров будет основано на применении главным образом передовых отраслей широкого спектра научных дисциплин (молекулярная электроника, молекулярная биология, робототехника), а также квантовой механики, органической химии и др. А для их производства компьютеров будут необходимы значительные экономические затраты, в несколько десятки раз превышающие затраты на производство современных “классических полупроводниковых компьютеров.

- современные полупроводниковые компьютеры скоро исчерпают свой потенциал, и даже при условии перехода к трехмерной архитектуре микросхем их быстродействие будет ограничено значением 1015 операций в секунду.

- скорость компьютерных вычислений достигнет значения 1051 операций в секунду.

- главным выводом можно считать тот факт, что разнообразие существующих на сегодняшний момент научных разработок в области микроэлектроники, а также обширности накопленных знаний в области других научных дисциплин позволяет надеяться на создание “суперкомпьютера” в сроки 100-300лет. Т. е. можно сказать, что “в ближайшем будущем” мы сможем пользоваться идеальным ЭВМ.

Данные выводы могут вызвать некий скептицизм, но не стоит отчаиваться, ведь область применения ЭВМ станет чрезвычайно обширной.

ЭВМ будет:

накапливать человеческие знания и обеспечивать получение необходимой информации в течение нескольких минут; регулировать движение всех видов транспорта; ставить диагнозы в медицине; обрабатывать налоговые декларации; создавать новые виды продукции; вести домашнее хозяйство; и главное это будущее ЭВМ сможет вести диалог с человеком.

В настоящий момент мы, конечно же, даже не можем себе представить, как достичь этих невероятных пределов. Но ученые по крупицам собирают некие физические сведения, которые не ясны простому человеку и если развитие ЭВМ будет идти теми же темпами, все описанное станет реальностью через каких-нибудь две сотни лет.

Выводы:

Подводя итог, нельзя не заметить бурного развития компьютерной техники, особенно в последние несколько лет. Нас уже не удивишь нетбуком, планшетом, смартфоном, не говоря уже об электронных книгах и навигаторах. Но прогресс не стоит на месте, каждый день появляются все новые и новые технологии, лет через двадцать компьютеры теперешнего будущего будут нам казаться совсем не передовыми и современными, а чем-то привычным и обыденным.

Список используемых источников информации

22 января

12 февраля

Приложения:

Ссылка на проект в PREZI в интернете:

https:///infip7ca_2ix/edit/#18_121508431

ЭВМ