Этапы развития вычислительной техники

История развития вычислительной техники

Определение ВТ

Вычислительная техника - совокупность технических и математических средств, методов и приёмов, используемых для облегчения и ускорения решения трудоёмких задач, связанных с обработкой информации, в частности числовой, путём частичной или полной автоматизации вычислительного процесса.

Этапы Развития

• Выделяют четыре этапа развития вычислительной техники:
• Домеханический — с 40—30-го тысячелетия до н. э.
• Механический — с середины XVII в.
• Электромеханический — с 90-х годов XIX в.
• Электронный — со второй половины 40-х годов XX в.

Домеханический этап

Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации и базировался на использовании частей тела, в первую очередь пальцев рук и ног. 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.

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. Под абаком понимается счётный прибор, на котором отмечены места (колонки или строчки) для отдельных разрядов чисел.

.  

Механический этап

Один из первых арифмометров, точнее «суммирующая машина», был изобретен Леонардо да Винчи (Leonardo da Vinci, 1452–1519) около 1500 года. Правда, о его идеях никто не знал на протяжении почти четырех столетий. Рисунок этого устройства был обнаружен только в 1967 году .

Блез Паскаль (Blaise Pascal, 1623–1662), который первым не только сконструировал, но и построил работоспособный арифмометр, начинал, как говорится, с нуля. Первый образец постоянно ломался, и через два года Паскаль сделал более совершенную модель. Это была чисто финансовая машина .

Электромеханический этап

Электромеханический этап развития ВТ явился наименее продолжительным и охватывает всего около 60 лет — от первого табулятора Германа Холлерита (1887 г.) до первой ЭВМ ЕNIАС (1945 г.). Классическим типом средств электромеханического этапа был счетно-аналитический комплекс, предназначенный для обработки информации на перфокарточных носителях.

Первый счетно-аналитический комплекс был создан в США Г. Холлеритом в 1887 г. и состоял из ручного перфоратора, сортировочной машины и табулятора. На основе этой ВТ создаются машинно-счетные станции для механизированной обработки информации, послужившие прообразом современных вычислительных центров (ВЦ). В 20—30-е годы 20 века применение счетно-перфорационной техники становится ведущим фактором развития ВТ; только появление ЭВМ ограничило ее применение.

Электромеханический этап

Последним же крупным проектом следует считать построенную в 1957 г. в СССР релейную вычислительную машину (РВМ-1) и эксплуатирующуюся до конца 1964 г. в основном для решения экономических задач. Например, на ней производился перерасчет цен на товары в связи с денежной реформой 1961 г. РВМ-1 была вполне конкурентоспособна с ЭВМ того времени, весьма надежна и ее быстродействие было на уровне первых малых ЭВМ

Электронный этап

• ЭВМ 1-го поколения
• ЭВМ 2-го поколения
• ЭВМ 3-го поколения
• ЭВМ 4-го поколения

ЭВМ 1-го поколения (1945-1955)

ЭВМ первого поколения в качестве элементной базы использовали электронные лампы и реле; оперативная память выполнялась на триггерах, позднее на ферритовых сердечниках; они отличались невысокой надежностью, требовали систем охлаждения и имели значительные габариты. Процесс программирования требовал значительного искусства, хорошего знания архитектуры ЭВМ и ее программных возможностей. На первых порах данного этапа использовалось программирование в кодах ЭВМ (машинный код). Как правило, ЭВМ первого поколения использовались для научно-технических расчетов, а сам процесс программирования больше напоминал искусство, которым занимался весьма узкий круг математиков, инженеров-электриков и физиков.

ЭВМ 2-го поколения (1955-1964)

Общепринято, что второе поколение начинается с ЭВМ, появившейся в 1959 г. в США и созданной на полупроводниковой элементной базе. Новая элементная технология позволила резко повысить надежность ВТ, снизить ее габариты и потребляемую мощность, а также значительно повысить производительность. Это позволило создавать ЭВМ с большими логическими возможностями и производительностью, что способствовало распространению сферы применения ЭВМ на решение задач планово-экономических, управления производственными процессами и др.

БЭСМ-6 была лучшей в мире ЭВМ второго поколения !

ЭВМ 3-го поколения (1965-1974)

Третье поколение связывается с появлением ЭВМ с элементной базой на интегральных схемах (ИС). В январе 1959 г. Джеком Килби была создана первая ИС, представляющая собой тонкую германиевую пластинку длиной в 1 см.

Значительно более мощным становится программное обеспечение, обеспечивающее функционирование ЭВМ в различных режимах эксплуатации. Появляются развитые системы управления базами данных (СУБД) . По-прежнему появляются новые и развиваются существующие языки и системы программирования.

ЭВМ 4-го поколения (1975-1985)

Элементная база компьютеров 4-го поколения это БИС (большая интегральная схема). Стремительное развитие электроники, позволило разместить на одном кристалле тысячи полупроводников. Небольшие ЭВМ могли разместиться на одном письменном столе.

Портативные компьютеры появились в четвертом поколении.

ЭВМ 5-го поколения (1985 - 2017)

Основоположником отечественной вычислительной техники является Сергей Алексеевич Лебедев (годы жизни 1902 — 1974 )

В процессе проектирования, наладки и запуска в эксплуатацию машин МЭСМ, БЭСМ, М-20 он выступал как главный конструктор, как инженер-наладчик, а если требовали обстоятельства, то и как техник-монтажник. Позднее, с появлением квалифицированных специалистов, Лебедев доверял им значительную часть работ, оставляя себе наиболее трудные участки, связанные с обоснованием нововведений, с теоретическим обоснованием структуры и параметров ЭВМ.

• Первая ЭВМ в нашей стране называлась МЭСМ .
• Основная идея суперкомпьютера – это мультипроцессорный принцип обработки задачи.

Современный персональный компьютер

Спасибо за внимание