Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма Кафедра естественно-научных дисциплин и информационных технологий 2007 г. презентация

информационных технологий

2007 г.

Введение в
информатику

Тема лекции:

Вопрос 1. Эволюция вычислительных машин

(Абак, русские счеты, счет.палочки Непера)

2. Механический до 90-х г. 19 в. н.э. (Суммирующая машина Паскаля, Арифмометр)

3. Электромеханический до 40-х г. 20 в. н.э. (Табулятор, Z-3, Mark-1)

4. Электронный до настоящего времени. (ENIAK, IBM, Macintosh)

счет. Шумерская цивилизация. 4000 г. до н.э.

3. Группировка и перекладываение предметов

4. Абак (аbacus- лат.доска)- камешки в углублениях досок (Счет по
разрядам, наличие позиционной системы
счисления). Древня Греция, Рим. IV в. до н.э.
Китай – Суаньпань (VI в.н.э.),
Япония – Соробан (XVI в.н.э.),

5. Русские счеты. Спицы.Костяшки. (16
в. н.э. Купцы
Строгановы)
6. 1614 г. Дж.Непер Логарифм. Счетные палочки

1. Насечки на костях. Около 50 тыс. лет до н.э. Унарный счет.

Паскаль, франц. математик, физик, философ (сложение, вычитание над 6-ти
разрядными числами, использовал 10-тичную С.С.)

1

2

3

4

2

4

3

1

Вильгельм
Лейбница, немецкий ученый
(сложение, вычитание,
умножение,деление
над десятичными числами до 12
разрядов. Использовал 10-ую С.С.)
Проф. счетчик.
Баллистические таблицы.
Арифмометр “Феликс” в России до 1970 г.

1874 г. Зубчатое колесо
Однера (Россия)

станок. Жозеф Жаккар, фрац. изобретатель
(Ткацкий станок, читающий инструкции с бумажных карточек.
ПЕРФОКАРТА

машина (проект). Чарльз Бэббидж, анг. математик
(Арифмометр с программным управлением, с памятью и ариф. Устр. Использовал 10-ую С.С.)

Б Управ-я

“Мельница”

“Склад”

Б В/В

Ада Лавлейс Байрон
(Арифметические процедуры для вычислений на АМ)

основе простейших
электромеханических реле).
Герман Холерит, США
(Реализовал идеи аналитической машины, использовал 10-ую с.с.)
Читала и сортировала данные, записанные на перфокарту.
XI перепись населения США.

– International Business Machines.
CTR (Computer Tabulating Recording, Холлерит) –> IBM (коммивояжер CТR Томас Уотсон-старший)

Руководитель IBM
c 1924 по 1952 гг

Руководитель IBM
c 1952 по 1971 гг.
1979 г. – посол
США в СССР

1935 г – Первая электрическая печатная машинка

1941-1945 гг – Выполнение оборонных заказов США

1941-1945 гг – совместно с учеными Гарвардского университета велись работы по созданию первых ЭВМ

ВТ Z1,Z2,Z3,Z4 –
Конрад Цузе (немецкий инженер)
–> - на основе электромеханических реле, управлялись программой на перфоленте
Z3 – первая программно-управляемая универсальная ВТ, использовала двоичную с.с.,
2600 эмр, 8 команд, извлечение кв.корня

– Mаrк-2
Говард Эйкен (амер. ученый)
–> - на основе электромеханических
реле, управлялись программой на
перфоленте, вес – 5 тонн, основу
составляло механическое АУ,
приводимое в движение
электромотром 5 л.с. 800 км. проводов
Mаrк-2 – использовала 10-ую с.с.,
13000 эмр, сложение – 0,2 с., умножение – 0,7 с.

н.э. до настоящего времени).
Поколения ЭВМ по элементной базе

1. Первое поколение. Э.Б. – электронные лампы (1940-е – 1950-е годы)

2. Второе поколение. Э.Б. – транзисторы (1950-е – 1960-е годы)

3. Третье поколение. Э.Б. – интегральные схемы (1960-е – 1970-е годы)

4. Четвертое поколение. Э.Б. – большие интегральные схемы /БИС/
(1970-е – 1980-е годы).

5. Пятое поколение. Э.Б. – сверхбольшие интегральные схемы /СБИС/
(1990-е – по настоящее время).

электронные лампы (1940-е – 1950-е годы)
Около 10 тыс. оп/с, память до 10 Кб., монопольный режим использования,
потребляли большую мощность, занимали помещения до ста кв.м., весили 10 и более тонн, использовались в научных расчетах, в военной промышленности. Программирование в машинных кодах.
ENIAC, UNIVAC, IBM 701, МЭСМ, БЭСМ.

1939 г.
ABC (Атанасов-Бери-Компьютер)
Решение дифференциальных
уравнений в двоичной с.с. (слож.,вычит.)

Джон Эккерт

Джон Мочли

1946 г.
ENIAC- Electronic Numerical Integrator and computer
18 000 эл.л.
30 м х 4 м. х 6 м.
35 тонн,
140 Квт.
10 дес. разрядов,
В 1000 раз быстрее Маrk-1
Т.ч. 100 КГц, 5 000 оп/с

1951 г.
МЭСМ
6 000 эл.л.
60 кв.м.
3 000 оп/с
двоичная c.с.

С.А. Лебедев

“Общие принципы функционирования ЭВМ”)
Архитектура ЭВМ

Б Управ-я

АЛУ

Память

Б В/В

4. Электронный этап развития ВМ (продолжение)

1. Принцип хранимой программы

2. Принцип автоматизма

3. Принцип адресации

4. Принцип переадресации

Процессор

(1948)
Около 1 млн. оп/с, память до 100 Кб., пакетная обработка данных,
уменьшились габариты, потребляемая мощность,
использовались для решения планово-экономических, статистических управленческих производственных задач.
Fortran (1957).
IBM 7090, ATLAS, БЭСМ-4, 6, Минск 32, Урал-4.

4. Электронный этап развития ВМ (продолжение)

IBM 7090
20 000 транзисторов
86 000 оп/с

БЭСМ-6
200 кв.м.
60 000 транзисторов
1 000 000 оп/с
ОЗУ 32 Кб

интегральные схемы (1960-е – 1970-е годы) (1958)
До 100-1000 транзисторов. Около 10 млн. оп/с.
Появление СУБД. Обработка символьной информации.
IBM 360, PDP-8, ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ. (Копирование IBM, PDP)

IBM 360
8,16,32-разрядные
8-ми битный байт
ОЗУ 64 Кб
Перфокарта, жесткий диск
До 1 000 000 оп/c
Начало Mainframe

ЕС 1020 (большие м.)
20 000 оп/с
Площадь 100 кв.м.
Клон IBM

СМ 4 ЭВМ (малые м.).
16-ти раз-ая
800 000 оп/с, ОЗУ 124 Кб

большие интегральные схемы /БИС/ (1970-е – 1980-е годы). Появление персональных компьютеров.
Десятки, сотни тысяч транзисторов, Около 100 млн. оп/с,.
Многопроцессорные комплексы.
Обработка графической информации.
Altair-8800, Apple-I, IBM PС, Cray, Эльбрус.

1976 г Apple 1. Стив Джобс, Стефан Возняк
1 МГц, ОЗУ 4 Кб

1975 г., Эд Робертс, MITS,
Intel 8080,
ОЗУ 256 Байт
Принцип открытой
архитектуры

1975 г., Эд Робертс, MITS,
Intel 8080,
ОЗУ 256 Байт
Принцип открытой
архитектуры

1981 г IBM PC. Intel 8088
Micro Soft Билл Гейтс, Пол Ален – MS DOS
4,77 МГц, ОЗУ 1 Мб.,

сверхбольшие интегральные схемы /СБИС/ (1990-е – по настоящее время). Системы искусственного интеллекта.
Миллионы транзисторов, Свыше 1 млрд.. оп/с,.
Многопроцессорные комплексы.
Обработка мультимедийной информации. ООП.
IBM Pentium 4, Apple Macintosh.

Принцип искусственного интеллекта