Сабақтың тақырыбы:
Есептеуіш техниканың
даму тарихы
7-сынып . Информатика
Сабақтың мақсаты:
Білімділік:
Есептеуіш техникасының тарихы туралы мағлұмат беру, ұлы тұлғалардың жаңалықтарымен таныстыру, тарихи деректер арқылы ақпарат құралдарына қызығушылығын қалыптастыру.
Тәрбиелік:
Жеткіншектерді салауатты, саналы өмір мен еңбекке баулу, білімді, бәсекеге қабілетті іскер ұрпақ тәрбиелеу.
Дамытушылық:
Оқушылардың ой-өрісін, логикасын дамыта отырып, өз бетімен ізденіп, зерттеу жұмысын жүргізе білуге бағыттау, шығармашылық қабілеттерін дамыту, ақпарат құралдарымен жұмыс жасай білуге баулу.
Сабақ түрі:
жоба қорғау сабағы(жобалау әрекетінің жоспары және технологиялық карта негізінде оқушылар топқа бөлініп, тақырыптар бойынша жоба қорғайды )
Жоба тақырыптары:
І топ
« Алғашқы есептеуіш машиналардың пайда болуы»
ІІ топ:
«ЭЕМ буындары»
Алғашқы есептеуіш
машиналардың пайда болуы
- Қол түрінің даму кезеңі
- Механикалық құралдардың даму кезеңі
- Электр механикалық құрылғылардың дамуы
- Электрондық құралдардың даму кезеңі
Қол түрінің даму кезеңі
Алғашқы есептеу құралдары
- Сүйектерге салынған кертіктер (« вестониялық сүйек » , Чехия, б.з.д . 30 мың жыл )
- Түйілген жіптерден тұратын хабар жіберу әдісі (Оңтүстік Америка, VII ғасыр )
- басына тастар байланған жіптер түрлі-түсті жіптер (қызыл – әскерлердің саны, сары – алтын қоры) ондық санау жүйесі
- басына тастар байланған жіптер
- түрлі-түсті жіптер (қызыл – әскерлердің саны, сары – алтын қоры)
- ондық санау жүйесі
Абак ( Ежелгі Рим) - V-VI ғасыр
Суан-пан ( Қытай ) - VI ғасыр
Серобян (Жапония ) – XV-XVI ғасырлар
Шот (Ресей ) – XVI - XVII ғасыр .
- Шот (Ресей ) – XVI - XVII ғасыр .
1761 жылы ағылшын Д.Робертсон жүгіртпесі бар новигациялық есептеулер жүргізуге арналған логарифм сызғышын жасады
Механикалық құралдардың даму кезеңі
Леонардо да Винчи
( XV ғасыр ) – 13 разрядты сандарды қосуға арналған есептеу құрылғысың жобасы
В. Шиккард ( XVI ғасыр ) – 6-разрядты сандарды қосуға және көбейтуге арналған құрылғының жобасы
«Паскаль машинасы » (1642)
Блез Паскаль (1623 - 1662) – қосу машинасын құрастырды
- жетектер мен дөңгелектерден тұрды
- 10-разрядты сандарды қосу және азайту амалдарын орындады
Жетектермен дөңгелектен тұратын механикалық қосу машинасы
Лейбниц машинасы (1694)
Вильгельм Готфрид Лейбниц
алғашқы арифмометр құрастырды
- қосу , алу , көбейту , бөлу
- 12-разрядты сандар
Арифмометрлер кең тарады және бірнеше рет жетілдірілді.
Томас арифмометрі (томас-машинасы),
Болле машинасы,
Орднер арифмометрі
1833 жылы Аналитикалық машина Чарльз Бэббидж
- Амалдарды автоматты түрде орындау (« диірмен »)
- Берілгендерді сақтау үшін жад қолданылды (« қойма »)
- Программаны машина жұмыс
жасап тұрған кезде енгізу мүмкіндігі
1846 жылы Ада Лавлейс
бірінші бағдарламалаушы
Электр механикалық құралдардың дамуы
ХІХ ҒАСЫР Герман Холлерит есепші-перфорациялық машина құрастырды.
Электр механикалық құралдардың дамуы
1887 ж. Г. Холлерит, У. Бэббидж бен Г. Джоккардтың идеяларын қолданып, алғашқы есептеуіш-аналитикалық кешенін құрды. Бұл құрал АҚШ- та (1890), Ресейде (1897), Канадада (1897).
Электр механикалық құралдардың дамуы
1941
Конрад Цузе бағдарламалық басқаруы мен жадтайтын құрылғысы бар алдыңғыларға ұқсас машина жасап шығарды:
Z1, Z2, Z3, Z4.
- электромеханикалық реле (екі күйде болатын құрылғылар) екілік санау жүйесі бульдік алгебраны қолдану берілгендерді кинолентадан енгізу
- электромеханикалық реле (екі күйде болатын құрылғылар)
- екілік санау жүйесі
- бульдік алгебраны қолдану
- берілгендерді кинолентадан енгізу
1939-1942.
Электронды шамды компьютердің алғашқы үлгісі Дж. Атанасофф
- екілік санау жүйесі 29 сызықтық теңдеулер жүйесін шешу
- екілік санау жүйесі
- 29 сызықтық теңдеулер жүйесін шешу
«Марк- I » (1944)
Құрастырушы – Говард Айкен (1900-1973)
АҚШ-тағы алғашқы автоматты компьютер:
- ұзындығы 17 м, салмағы 5 тонна 75 000 электронды шам 3000 механикалық реле көбейту – 3 секунд, бөлу – 12 секунд
- ұзындығы 17 м, салмағы 5 тонна
- 75 000 электронды шам
- 3000 механикалық реле
- көбейту – 3 секунд, бөлу – 12 секунд
«Марк- I » (1944)
Берілгендерді қағаз лентада сақтау
Ал мынау – программа…
Электрондық құралдардың даму кезеңі
1.1943-45 ж
Құрастырушылар
Дж. Моучли және П. Эккерт
Электронды шамдармен жұмыс істеген алғашқы компьютер:
«ENIAC» (Electronic Numerical Integrator and Computer) .
Бұл машинада
- 18000 электрондық шамдар,
- 150 реле
- 7000 резистор
- 10000 конденсатор болды.
Салмағы 30 тонна, 1 секундта 5000 қосу, азайту амалдарын, 300 көбейту амалын орындай алды.
1945 ж. – Кембриджском университетінде профессора
М. Уилкса «Джон Фон Нейманның ЭЕМ архитектурасы» деп аталатын
EDSAC
1951 жылы (Малая Электронная Счетная Машина) Сергея Алексеевич Лебедевтің көмегімен жасалды. Мұнда 50 амал орындайтын болған
1952 -1953 ж .
БЭСМ (Большой Электронной Счётной Машина) пайдалануға енгізілді. Ол секундына 10000 амал орындайды.
1960 жылдардан бастап М-220 , БЭСМ-3, БЭСМ-4,Урал-13,Урал-16, Минск-22, Минск -32 т.б
2 топ:
«ЭЕМ буындары»
- электронды-вакуумды шамдар
- электронды-вакуумды шамдар
- II буын ( 19 5 5 - 19 6 3)
- транзисторлар
- транзисторлар
- III буын ( 19 6 4 - 19 76 )
- интегралды микросхемалар
- интегралды микросхемалар
- үлкен және өте үлкен интегралды схемалар (ҮИС және ӨҮИС)
- үлкен және өте үлкен интегралды схемалар (ҮИС және ӨҮИС)
ЭЕМ-нің бірінші буыны (1949-1955)
- электронды шамдармен жұмыс істеді
- есептеу жылдамдығы секундына 10-20 мың операция
- әр машинаның өз тілі болды
- операциялық жүйелер болған жоқ
- енгізу және шығару: перфоленталар, перфокарталар, магнитті таспалар
С.А. Лебедев компьютерлері
- 1951. МЭСМ – малая электронно-счетная машина
- 6 000 электронды шам 3 000 операция/сек екілік жүйе
- 6 000 электронды шам
- 3 000 операция/сек
- екілік жүйе
- 1952. БЭСМ – большая электронно-счетная машина
- 5 000 электронды шам 10 000 операция/сек
- 5 000 электронды шам
- 10 000 операция/сек
ЭЕМ-нің екінші буыны (1955-1963)
- жартылай өткізгіш элементтер – транзисторлар (1948, Дж. Бардин , У. Брэттейн и У. Шокли )
- жылдамдығы секундына 10-200 мың операция
- алғашқы операциялық жүйелер
- алғашқы программалау тілдері: Фортран (1957), Алгол (1959)
- мәліметтерді сақтау құралдары: магниттік барабандар, магниттік дискілер
- 1953-1955. IBM 604, IBM 608, IBM 702
- 196 5-1966 . БЭСМ- 6
- 60 000 транзистор 200 000 диод секундына 1 млн.
- 60 000 транзистор
- 200 000 диод
- секундына 1 млн.
операция
- жад – магнитті таспа,
- жад – магнитті таспа,
магнитті барабан
1963 г. – алғашқы тышқан
ЭЕМ-нің үшінші буыны (1964-1976)
- интегралды микросхемалар (1958, Дж. Килби )
- есептеу жылдамдығы секундына 1 млн. операцияға дейін
- жедел жад – жүздеген мың байт
- операциялық жүйелер – жадты,құрылғыларды , процессор уақытын басқару
- программалау тілдері Бэйсик (1965), Паскаль (1970, Н. Вирт ), Си (1972, Д. Ритчи )
- программалар үйлесімділігі
IBM м эйнфреймдері
- 1964. IBM фирмасының IBM/360 компьютері
- үлкен универсалды компьютерлер (мэйнфреймдер) кэш-жад командаларды конвейерлік өңдеу операциялық жүйе OS/360 1 байт = 8 бит ( 4 немесе 6 емес!)
- үлкен универсалды компьютерлер (мэйнфреймдер)
- кэш-жад
- командаларды конвейерлік өңдеу
- операциялық жүйе OS/360
- 1 байт = 8 бит ( 4 немесе 6 емес!)
ЕС компьютерлері ЭЕМ (КСРО)
- секундына 20 мың операция жад 256 Кб
- секундына 20 мың операция
- жад 256 Кб
- секундына 1 млн. операция жад 8 Мб
- секундына 1 млн. операция
- жад 8 Мб
- секундына 5,5 млн. операция жад 16 Мб
- секундына 5,5 млн. операция
- жад 16 Мб
Мини-компьютерлер
- DEC фирмасының PDP с ериясы
- бағасы арзан программалауы оңай графикалық экран
- бағасы арзан
- программалауы оңай
- графикалық экран
- шағын машиналар жүйесі – СМ ЭЕМ (КСРО)
- секундына 3 млн. операцияға дейін жад 5 Мб
- секундына 3 млн. операцияға дейін
- жад 5 Мб
ЭЕМ-нің төртінші буыны (1970-…)
- үлкен және аса үлкен интегралды схемалардан
(ҮИС, АҮИС) тұратын компьютерлер
- дербес компьютерлер
- қарапайым пайдаланушылардың пайда болуы, графикалық интерфейстің қажеттілігі
- әрекет ету жылдамдығы секундына 1 млрд. операциядан жоғары
- оперативті жад – бірнеше гигабайт
- көппроцессорлық жүйе
- компьютерлік желілер
- мультимедиа мүмкіндіктері (графика, анимация, дыбыс)
Микропроцессорлар
- 1971. Intel 4004 микропроцессоры
- 4- биттік ақпарат 2250 транзистор секундына 60 мың . операция
- 4- биттік ақпарат
- 2250 транзистор
- секундына 60 мың . операция
- 1974. Intel 8080 микропроцессоры
- 8 - биттік ақпарат сандарды бөлу
- 8 - биттік ақпарат
- сандарды бөлу
Алғашқы микрокомпьютер
- 1974. Микрокомпьютер «Альтаир-8800» ( Э. Робертс )
- 1975. Б. Гейтс және П. Аллен «Альтаирға» қажетті Бейсик
тілінің трансляторын жазды
« Apple » компьютерлері
- 1976. « Apple-I » С. Возняк және С. Джобс
- 1977. « Apple-II » - 1980-жылдары барлық АҚШ мектептерінде қолданылды
- тактілік жиілігі 1 МГц жад 48 Кб түрлі-түсті графика дыбыс Бейсик тілі кірістірілген VisiCalc алғашқы электронды кестесі
- тактілік жиілігі 1 МГц
- жад 48 Кб
- түрлі-түсті графика
- дыбыс
- Бейсик тілі кірістірілген
- VisiCalc алғашқы электронды кестесі
« Apple » компьютерлері
- жад 128 Кб иілгіш дискілерден тұратын 5,25 дюймдік 2 дискжетек
- жад 128 Кб
- иілгіш дискілерден тұратын 5,25 дюймдік 2 дискжетек
- тышқанмен басқарылған алғашқы компьютер
- тышқанмен басқарылған алғашқы компьютер
- портативті компьютер сұйық кристалды дисплей
- портативті компьютер
- сұйық кристалды дисплей
- секундына 166 млн. операция жад 8 Мб векторлық есептеулер
- секундына 166 млн. операция
- жад 8 Мб
- векторлық есептеулер
- секундына 15 млн. операция жад 64 Мб
- секундына 15 млн. операция
- жад 64 Мб
- 8 процессор секундына 125 млн. операция жад 144 Мб сумен салқындату
- 8 процессор
- секундына 125 млн. операция
- жад 144 Мб
- сумен салқындату
« Apple » компьютерлері
- жүйелік блок пен монитор бір корпуста қатқыл диск жоқ 3,5 дюймдік дискеталар
- жүйелік блок пен монитор бір корпуста
- қатқыл диск жоқ
- 3,5 дюймдік дискеталар
- 1985. « Macintosh -қа » арналған Excel
- 1992. PowerBook
- 1994. PowerPC процессорларына көшу (Apple , IBM , Motorolla)
PowerMac G4 (1999)
iMac (1999)
PowerMac G4 Cube (2000)
PowerMac G3 (1997)
IBM PC -ға арналған Intel процессорлары
- 275 000 транзистор виртуалды жад
- 275 000 транзистор
- виртуалды жад
- 1,2 млн. транзистор
- 1,2 млн. транзистор
- жиілігі 50-200 МГц арасында
- жиілігі 50-200 МГц арасында
- 1997-2000. Pentium-II , Celeron
- 7,5 млн. транзистор жиілігі 500 МГц-ке дейін
- 7,5 млн. транзистор
- жиілігі 500 МГц-ке дейін
- 1999-2001. Pentium-III, Celeron
- 28 млн. транзистор жиілігі 1 ГГц-ке дейін
- 28 млн. транзистор
- жиілігі 1 ГГц-ке дейін
- 42 млн. транзистор жиілігі 3,4 ГГц-ке дейін
- 42 млн. транзистор
- жиілігі 3,4 ГГц-ке дейін
IBM PC компьютерлері
- Intel 8088 процессоры жиілік 4,77 МГц жад 64 Кб иілгіш дискілер 5,25 дюйм
- Intel 8088 процессоры
- жиілік 4,77 МГц
- жад 64 Кб
- иілгіш дискілер 5,25 дюйм
- жад 640 Кб винчестер 1 0 Мб
- жад 640 Кб
- винчестер 1 0 Мб
- Intel 80286 процессоры жиілік 8 МГц винчестер 20 Мб
- Intel 80286 процессоры
- жиілік 8 МГц
- винчестер 20 Мб
- Multi-Media – ақпарат алмасу үшін әртүрлі тәсілдерді (мәтін, дыбыс, графика, видео, анимация, интерактивтілік)қолдану
- 1985. « Amiga-1000 »
- Motorolla 7 МГц процессоры 8 Мб жад 4096 түсті дисплей тышқан көпміндетті ОЖ 4-арналы стереодыбыс Plug and Play технологиясы ( autoconfig )
- Motorolla 7 МГц процессоры
- 8 Мб жад
- 4096 түсті дисплей
- тышқан
- көпміндетті ОЖ
- 4-арналы стереодыбыс
- Plug and Play технологиясы ( autoconfig )
IBM PC -ға арналған Intel процессорлары
- 275 000 транзистор виртуалды жад
- 275 000 транзистор
- виртуалды жад
- 1,2 млн. транзистор
- 1,2 млн. транзистор
- жиілігі 50-200 МГц арасында
- жиілігі 50-200 МГц арасында
- 1997-2000. Pentium-II , Celeron
- 7,5 млн. транзистор жиілігі 500 МГц-ке дейін
- 7,5 млн. транзистор
- жиілігі 500 МГц-ке дейін
- 1999-2001. Pentium-III, Celeron
- 28 млн. транзистор жиілігі 1 ГГц-ке дейін
- 28 млн. транзистор
- жиілігі 1 ГГц-ке дейін
- 42 млн. транзистор жиілігі 3,4 ГГц-ке дейін
- 42 млн. транзистор
- жиілігі 3,4 ГГц-ке дейін
IBM PC -ға арналған AMD п роцессорлары
- 1995. K5 ( Pentium аналогы )
- 1997. K6
- жиілігі 450 МГц
- жиілігі 450 МГц
- 1999 -2000 . Athlon K7 ( Pentium - III )
- жиілігі 1 ГГц-ке дейін MMX, 3DNow!
- жиілігі 1 ГГц-ке дейін
- MMX, 3DNow!
- 2000 -.. . Duron (Celeron)
- жиілігі 1 ,8 ГГц-ке дейін
- жиілігі 1 ,8 ГГц-ке дейін
- 2001-.. Athlon XP (Pentium 4)
- 2003-… Opteron ( серверлер )
- жиілігі 3 ГГц-ке дейін
- жиілігі 3 ГГц-ке дейін
- 2004-… Sempron ( Celeron D )
- жиілігі 2 ГГц-ке дейін
- жиілігі 2 ГГц-ке дейін
Microsoft Windows
- көпміндетті графикалық интерфейс
- көпміндетті
- графикалық интерфейс
- виртуалды жад
- виртуалды жад
- кәсіби ОЖ файлдық жүйе NTFS
- кәсіби ОЖ
- файлдық жүйе NTFS
- файлдың ұзын аттары ауыспалы көпмақсаттылық FAT32 файлдық жүйесі
- файлдың ұзын аттары
- ауыспалы көпмақсаттылық
- FAT32 файлдық жүйесі
- 1998. Windows 98
- 2000. Windows 2000, Windows Me
- 2001. Windows XP.
- 2003. Windows 2003 Server
- 2006. Windows Vista
TV- тюнер
CD/DVD дискжетегі
Құлаққап
Дыбыс колонкалары
Қазіргі заманғы сандық техника
Ноутбук
ҚДК – қалталық дербес компьютер
Электронды жазба кітапшасы
MP3- плеер
Мультимедиялық проектор
Сандық видеокамера
Сандық фотоаппарат
GPS- навигатор
тапсырма
- Не? Қайда? Қашан? Кестесін толтыру.
№
Не?
1
Қайда?
2
3
Қашан?
Барлық жерде?
4
Паскаль машинасы
2000-5000 жыл бұрын
5
Логарифмдік сызғыш
6
1694 ж
7
Англия Чарльз Бәббидж
Бәббидждің машинасына арналған бағдарлама
8
9
Герман Холлерит Америка
«Марк-1»электро-механикалық машинасы
Үлкен жад, жоғары жылдамдық, өлшемі шағын, жоғары деңгейдегі бағдарлама тілдер.
2. ЭЕМ- нің элементтік базасы қандай негізгі сипаттамасына келетінін көрсет.
Микро-процессорлар
Өлшемі кішірек, элетроэнергиясын азырақ жұмсайды,жылдамдығы-секундына мыңдаған операция.
Жартылай өткізгіштер,транзисторлар
Үлкен жад, жылдамдығы секундына мыңдаған операция,магниттік дискілер
Интегралдық схемалар
Электрондық шамдар
Жылдамдығы төмен, абажадай, енгізу үшін перфокарталар қолданылған бағдарламалар машина командаларының тілінде құрылған, санау жылдамдығы секундына 20000
Сөзжұмбақ шешу:
1.ЭЕМ-нің І буынының элементтік базасы.
2. Гректердің ежелгі санау құралы.
3. Бірінші электронды компьютер.
4. Қосатын машинаны ойлап тапқан адам.
5. Санау-перфорациялық машинасын жарыққа шығарушы.
6. ЭЕМ-нің ІІ буынының элементтің базасы.
Сұрақ-жауап:
1. 1642 жылы дүние жүзіне бірінші рет қосу машинасы деген атпен белгілі, жетектер мен дөңгелектерден тұратын механикалық есептеу машинасын құрастырған француз математигінің есімі?
2. ЭЕМ төртінші буынының негізгі элементтік базасы:
3. БИС (біріктірілген интегралдықсхема) ұғымынқалай түсінуге болады.
4. Қазіргі әр оқушының қалтасында жүрген калькулятордың негізін салған кім? Қай жылы құрастырды?
Тыңдағандарыңызға рахмет!