От Абака до ЭНИАКА

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
От АБАКа до ЭНИАКа
ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭРА
История развития вычислительной техники прошла IV этапа:
1. Ручной этап
2. Механический этап
3. Электромеханический этап
4. Электронный этап
Рассмотрим эти этапы докомпьютерной эры.
РУЧНОЙ ЭТАП
(период развития не установлен)
Люди учились считать, используя собственные пальцы,
камешки, палочки, узелки и пр.
Более пяти тысяч лет назад в Средиземноморье появилось
простейшее приспособление для ручного счета: доска,
разделенная на полосы, где перемещались камешки или кости
(абак).
Каждой полоске присваивался свой
разряд: единиц, десятков, сотен и т.д.
АБАК позволял лишь запоминать
результат, а все арифметические
действия должен был выполнять
человек.
В XVII веке в Древней Руси появилось устройство «русский щот»,
которое почти без изменений дошло до наших дней.
«русский щот»
Суан – пан
(разновидность счет)
МЕХАНИЧЕСКИЙ ЭТАП
(с середины XVII века)
В 1643 году французский ученый
Блейз Паскаль построил первую
механическую счетную машину –
ПАСКАЛИНА.
Машина содержала набор вертикально
расположенных колес с нанесенными на
них цифрами от 0 до 9.
При совершении полного оборота колесо
цеплялось с соседним колесом и
поворачивало его на одно деление. Число
колес определяло число разрядов.
Устройство было рассчитано на
суммирование и вычитание десятичных
чисел.
Через 30 лет в 1674 г. немецкий математик
Готфрид Вильгельм Лейбниц расширил
возможности машины Паскаля.
Это было двенадцатиразрядное десятичное
устройство для выполнения арифметических
операций, включая умножение и деление, для
чего, в дополнение к зубчатым колесам
использовался ступенчатый валик. Для ее
работы впервые была использована
двоичная система счисления.
Машина Лейбница стала основой массовых
счетных приборов – АРИФМОМЕТР
Ни одна из этих машин не была
автоматической, они требовали непрерывного
вмешательства человека.
В 1834 году английский математик
Чарльз Бэббидж первым разработал
подробный проект автоматической
вычислительной машины.
Чарльз Беббидж, осуществил,
качественно новый шаг в развитии
средств цифровой вычислительной
техники – переход от ручного к
автоматическому выполнению
вычислений по составленной программе.
Им был разработан проект
АНАЛИТИЧЕСКОЙ МАШИНЫ –
механической универсальной цифровой
вычислительной машины с программным
управлением (1830-1846 гг.).
Он предложил управлять своей машиной с
помощью перфорированных карт, содержащих
определенные команды (программу).
Первые программы для вычислительной
машины Бэббиджа создала Ада Лавлейс (дочь
поэта Джорджа Байрона), в честь которой
впоследствии был назван один из языков
программирования – АДА.
Она разработала основные принципы программирования, которые
остаются актуальными до настоящего времени.
К сожалению машина не была построена (в то время невозможно
было достичь требуемой точности изготовления ее узлов).
Чарльза Бэббиджа называют «ОТЦОМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ»,
потому, что он выдвинул идей, без которых не было бы современных
компьютеров. Какие же это идеи?
МАШИНА ДОЛЖНА ИМЕТЬ:
понятия, введенные Чарльзом Бэббиджем
современный компьютер
• «склад» для хранения чисел и команд
• ПАМЯТЬ
• «мельницу» для производства
арифметических действий
• ПРОЦЕССОР:
арифметическое
устройство
• устройство, управляющее
последовательностью выполнения
операций
• устройства ввода и вывода данных
• ПРОЦЕССОР:
устройство управления
• устройства ввода и
вывода данных
Без этих основных устройств нет ни одного современного компьютера!
Чарльз Бэббидж на 100 лет обогнал свою эпоху!
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЭТАП
(с 90-х годов XIX века)
В 1888 году американский ученый Герман Холлерит
сконструировал первую электромеханическую
машину для сортировки и подсчета перфокарт –
ТАБУЛЯТОР.
Эта машина содержала реле,
счетчики, сортировочный ящик и
впервые была использована при
подведении итогов переписи
населения в США.
В 1896 году Г.Холлерит основал фирму Computing Tabulation Company, в
1924 году ставшую всемирно известной фирмой IBM (International
Business Machine Corporation)
ЭЛЕКТРОННЫЙ ЭТАП
(с 40-х годов XX века)
15 февраля 1946 года ученые
Пенсильванского университета США
Преспер Эккерт и Джон Маучли ввели в
строй первую в мире электронную
вычислительную машину ENIAC (Electronic
Numerical Integrator and Calculator)
С этого момента начинается отсчет ЭРЫ ЭВМ
Машина ЭНИАК состояла из 18 тысяч электронных
ламп, 1,5 тысяч реле, имела массу 30 тонн,
потребляла мощность более 150 кВт, занимала
помещение 9Х15 метров.
Её обслуживали несколько человек.
За 1сек. Машина выполняла 300
операций умножения или же 5000
операций сложений многоразрядных
чисел.
ОТЕЧЕСТВЕННАЯ ИСТОРИЯ
Большой вклад в становлении
отечественной вычислительной техники
внес академик Сергей Алексеевич Лебедев.
Под его руководством была разработана
первая отечественная вычислительная
машина.
В 1951 году в Киеве под его
руководством создается первая
отечественная ЭВМ – МЭСМ (Малая
Электронная Счетная Машина)
Дальнейшее совершенствование ЭВМ определялось прогрессом
электроники, появлением новых элементов и принципов действий, т.е.
развитием ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ.
Об этом рассказывается в Уроке2