Приборы инструменты и приспособления для вычислений доклад

Обновлено: 14.05.2024


Презентация поможет научить использовать микрокалькулятор при выполнении арифметических действий, составлять программу вычислений, будет способствовать развитию интереса к предмету.

Описание разработки

Цели и задачи урока:

Учить использовать микрокалькулятор при выполнении арифметических действий; составлять программу вычислений.

Способствовать развитию интереса к предмету.

Воспитывать навыки самостоятельной работы; вызывать у учащихся потребность в обосновании своих суждений.

Презентация Инструменты для вычислений. История развития вычислительной техники

Важнейшим видом обработки информации являются вычисления. Нетрудно догадаться, что первым счетным средством для человека были камешки, узелки, палочки и его пальцы. Этот инструмент всегда “под рукой”!

Вот как описывает пальцевой счет туземцев Новой Гвинеи знаменитый русский путешественник Н.Н. Миклухо-Маклай: “. папуас загибает один за другим пальцы руки, причем издает определенный звук, например “бе, бе, бе”. Досчитав до пяти, он говорит “ибон-бе” (рука). Затем он загибает пальцы другой руки, снова повторяет “бе, бе”. пока не дойдет до “ибон али” (две руки). Затем он идет дальше, приговаривая “бе, бе”. пока не дойдет до “самба-бе” и “самба- али” (одна нога, две ноги). Если нужно считать дальше, папуас пользуется пальцами рук и ног кого-нибудь другого”.

В V веке до нашей эры в Греции и Египте получил распространение абак. Абак – это греческое слово, которое переводится как счетная доска. Вычисления на абаке производились перемещением камешков по желобам на мраморной доске.

Подобные счетные инструменты распространялись и развивались по всему миру.

В Китае абак называли суан пан, в Японии Серобян. “Потомком абака можно назвать и русские счеты. В России они появились на рубеже XVI – XVII веков. И до сих пор в нашей стране счеты можно увидеть не только в музеях.

Содержимое разработки

 Тема урока: Инструменты для вычислений. История развития вычислительной техники. Учитель: Панфилова М.И.

Тема урока: Инструменты для вычислений. История развития вычислительной техники. Учитель: Панфилова М.И.

Цели и задачи урока: Научить использовать микрокалькулятор при выполнении арифметических действий; составлять программу вычислений. Способствовать развитию интереса к предмету. Воспитывать навыки самостоятельной работы; вызывать у учащихся потребность в обосновании своих суждений.

Цели и задачи урока:

Важнейшим видом обработки информации являются вычисления.

Нетрудно догадаться, что первым счетным средством для человека были камешки, узелки, палочки и его пальцы. Этот инструмент всегда “под рукой”!

Вот как описывает пальцевой счет туземцев Новой Гвинеи знаменитый русский путешественник Н.Н. Миклухо-Маклай: “. папуас загибает один за другим пальцы руки, причем издает определенный звук, например “бе, бе, бе”. Досчитав до пяти, он говорит “ибон-бе” (рука).Затем он загибает пальцы другой руки, снова повторяет “бе, бе”. пока не дойдет до “ибон али” (две руки). Затем он идет дальше, приговаривая “бе, бе”. пока не дойдет до “самба-бе” и “самба- али” (одна нога, две ноги). Если нужно считать дальше, папуас пользуется пальцами рук и ног кого-нибудь другого”.

Самый древний инструмент для счёта узелки, дощечки с зарубками Человеческая рука

Самый древний инструмент для счёта

дощечки с зарубками

Самый первый инструмент для счета-

Суан-пан

Счёты

Логарифмическая линейка В 1614 году шотландец Джон Непер открыл логарифмы. Вскоре после этого Роберт Биссакар придумал логарифмическую линейку.

В 1645 году французский математик Блез Паскаль создал первую счетную машину. Машина Паскаля позволяла быстро выполнять сложение многозначных чисел.

Блез Паскаль и его счётная машина, 164 5 г.

Немецкий ученый Лейбниц, развив идею Паскаля, создал механический арифмометр , на котором можно было выполнять все четыре арифметические операции с многозначными числами. в России изобретателями П.Л. Чебышевым и В.Т. Однером были также созданы арифмометры. Арифмометр был предшественником созданного в XX веке калькулятора — маленького электронно-вычислительного устройства. Сейчас практически у каждого школьника есть калькулятор, который помещается в кармане. Любому академику начала века такое устройство показалось бы фантастическим.

Немецкий ученый Лейбниц, развив идею Паскаля, создал механический арифмометр , на котором можно было выполнять все четыре арифметические операции с многозначными числами. в России изобретателями П.Л. Чебышевым и В.Т. Однером были также созданы арифмометры. Арифмометр был предшественником созданного в XX веке калькулятора маленького электронно-вычислительного устройства. Сейчас практически у каждого школьника есть калькулятор, который помещается в кармане. Любому академику начала века такое устройство показалось бы фантастическим.

Машина Лейбница Готфрид Вильгельм Лейбниц и его счетная машина, 1677 г.

Готфрид Вильгельм Лейбниц и его счетная машина, 1677 г.

1874 г. русский инженер Однер

1878 г. русский ученный Чебышев

Аналитическая машина Беббиджа Первая программируемая вычислительная машина

Аналитическая машина Беббиджа

Первая программируемая вычислительная машина

Аналитическая машина Беббиджа Механический аппарат с тремя основными блоками: устройство для хранения чисел (память); устройство для выполнения арифметических операций – мельница; блок для управления последовательностью механических действий машины. В конструкцию входило также устройство для ввода исходных данных и печати полученных результатов.

Аналитическая машина Беббиджа

Механический аппарат с тремя основными блоками:

  • устройство для хранения чисел (память);
  • устройство для выполнения арифметических операций – мельница;
  • блок для управления последовательностью механических действий машины.

В конструкцию входило также устройство для ввода исходных данных и печати полученных результатов.

Ада Лавлейс. Перфокарта 1815-1852 гг

Ада Лавлейс. Перфокарта

Счётная машина Холлерита Герман Холлерит и его машина, 1890 г.

Счётная машина Холлерита

Герман Холлерит и его машина, 1890 г.

Релейные вычислительные машины

  • К 30-м годам XX века получила большое развитие релейная автоматика.

Первая Э В М Электронно-вычислительный интегратор и вычислитель 18 000 электронных ламп 150 кВт Вес 30 тонн 5 000 операций сложения или 300 операций умножения в секунду ENIAC, США, 1945-1946 гг.

Первая Э В М

  • Электронно-вычислительный интегратор и вычислитель
  • 18 000 электронных ламп
  • 150 кВт
  • Вес 30 тонн
  • 5 000 операций сложения

или 300 операций умножения

ENIAC, США, 1945-1946 гг.

Джон фон Нейман

ЭВМ должна создаваться на электронной основе и работать в двоичной СС

  • арифметическое устройство;
  • центральное управляющее;
  • запоминающее;
  • устройство для ввода данных;
  • вывода результатов.

Первые ЭВМ с архитектурой Неймана –

ЭВМ EDSAC , Англия, 1949г. ; EDVAC , США, 1950г .

Первая отечественная Э В М БЭСМ-1, БЭСМ-2 , М-20, БЭСМ-6 С.А. Лебедев (1902-1974)

Первая отечественная Э В М

БЭСМ-1, БЭСМ-2 , М-20, БЭСМ-6

С.А. Лебедев (1902-1974)

БЭСМ - 2

БЭСМ - 6 1967 г., самая быстродействующая машина в мире, 1 млн операций в секунду.

1967 г., самая быстродействующая машина в мире, 1 млн операций в секунду.

Микрокалькулятр Электронное вычислительное устройство для выполнения операций над числами или алгебраическими формулами. Первое применение 1973г.

  • 1) 156,7 + 218,83
  • а) Ввести в МК число 156,7;
  • б) Нажать клавишу + ;
  • в) Ввести число 218,83;
  • г) Нажать клавишу =.

Запишите пример, найдите значение на калькуляторе: А) 39,614+89,213= 560,98+1039,71= 0,0876+0,0876= 0,0876+0,91469= 24 714 395+39 623 008=

Запишите пример, найдите значение на калькуляторе:

24 714 395+39 623 008=

Параграф 40 стр 273

 Спасибо за урок!

Спасибо за урок!


-80%

Еще в древности человек использовал различные подручные средства для того, чтобы облегчить счет. Поначалу с этой целью использовались пальцы рук и ног, после разные камушки, палочки, узелки на веревочках, насечки на бревнах и прочее. В древности финикийцы и жители Вавилона применяли камешки и зернышки, выкладывая их на специальных досках. Позднее эти средства совершенствовались, они приобрели вид дощечек с углублениями, по которым перемещали камешки. Это приспособление являлось прародителем счетов, и называлось абак.

На сегодняшний день существует множество различных приборов для ускорения и облегчения расчетов, самым распространенным из них есть микрокалькулятор.

Помимо приборов вычисления, также используются измерительные приборы, которые тоже имеют свои древние корни. Самыми простыми приспособлениями считается линейка и транспортир.
Рассмотрим подробнее широко используемые приборы.

Микрокалькулятор


Микрокалькулятор является последователем древних вавилонских абак. Он появился из-за необходимости проведения более сложных расчетов, с которыми простые приборы не справлялись. Среди сложных приборов также выделяются вычислительные машины, над созданием которых работали группы ученых, начиная еще с XVII столетия.

Первый калькулятор был выпущен в 1961 году в Англии. По функционалу он напоминал современный микрокалькулятор. А карманные микрокалькуляторы впервые появились в 1971 году.
Микрокалькулятор позволяет производить простые математические расчеты, такие как сложение, вычитание, умножение, деление. На табло калькулятора выводятся числа и результаты вычислений, также имеется клавиатура для ввода данных и выбора действий над ними.

Чертежный треугольник


Углы есть практически везде вокруг нас. К примеру, углы комнат, столов, стульев, книг и прочих объектов. Углы есть и в различных геометрических фигурах.

Углы начали изучать еще в древние времена, такая необходимость возникла при строительстве и в архитектуре. В древности ученые, обладающие знаниями об углах, достаточно точно определяли расстояния до небесных тел, и также рассчитывали траектории движения небесных тел.
При помощи чертежного треугольника можно запросто построить прямой угол.

Транспортир


Еще более четырех тысяч лет назад древние вавилоняне использовали специальные приспособления для определения величины углов. Для этого у них была разработана специальная система измерений величин углов. Они разделили круг на 360 равных частей, одна из которых была единицей измерения угла. Эти древние единицы на сегодняшний день именуют градусами.

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Транспортир имеет свои особенности применения. На нем нанесена шкала на половине окружности. В центре окружности есть отметка. Шкала транспортира размечена на 180 равных частей – градусов. Проводя лучи от центра к каждому делению, мы получаем 180 равных углов, каждый из которых равняется 1 градусу.

Градус имеет свое особенное обозначение – о . То есть каждое деление шкалы равняется 1 о . Помимо делений на 1 о шкала транспортира имеет также обозначения через каждых 5 о и 10 о .

Транспортир используется как для измерения, так и для построения углов различного размера.

Логарифмическая линейка


С помощью логарифмической линейки (ее еще называют счетной линейкой) можно выполнить такие математические операции, как умножение, деление, возведение в степень, вычисляют корни, логарифмы, тригонометрические функции и прочие операции. При помощи этого приспособления можно возводить числа в любые действительные степени, и брать корни любых действительных степеней.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

До создания калькуляторов логарифмическая линейка имела широкое использование в инженерии, с ее помощью производили расчеты с точностью до трех значащих цифр.

По принципу расчетов логарифмической линейкой деление и умножение чисел заменяется вычислением и сложением логарифмов.

Разновидностью логарифмической линейки является логарифмический круг, по принципу вычислений он ничем не отличается, лишь по форме.

В простом выполнении логарифмическая линейка имеет две шкалы, которые перемещаются вдоль друг друга, а на обратной стороне содержит информацию для справок.

К примеру, для умножения двух чисел при помощи логарифмической линейки начало или конец подвижной шкалы совмещают с первым множителем неподвижной шкалы, на подвижной шкале находят второй множитель. На уровне с ним на неподвижной шкале будет расположен результат умножения.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы


Электронно-вычислительные машины прочно вошли во все сферы жизнедеятельности современного общества. К своему высокотехнологичному состоянию средства вычислительной техники шли путем долгой эволюции. Кратко об истории развития вычислительной техники можно прочесть в данной статье.

История развития вычислительной техники

Информатика как наука, включает в себя много направлений, в том числе и раздел, связанный с изучением вычислительной техники. История развития вычислительной техники насчитывает тысячи лет, с момента возникновения первых счетных палочек до современных высокотехнологичных компьютерных средств.

Первые приспособления для счета

Первыми устройствами для выполнения простых арифметических операций, известными исторической науке, были счеты. Так, среди культурных артефактов древнего мира – Египта, Вавилона, Греции, Рима, Китая можно найти специальный предмет, предназначенный для счета – абак. Абак представляет собой доску, на которой в специальных углублениях расположены небольшие камни. Современные варианты счетов, в виде бусин, нанизанных на проволоку, используются, и посей день для выполнения операций сложения и вычитания.

Абак — приспособление для счета

Рис. 1. Абак — приспособление для счета.

Для более сложных операций, таких как умножение, деление, возведение в степень, вычисление корней и логарифмов, были придуманы различные приспособления. Это логарифмические линейки и таблицы. Логарифмическая линейка была изобретена в 1622 году англичанином Уильямом Отредом, а первая таблица появилась в 1614 году и содержала значения тригонометрических функций.

Механические устройства для вычислений

Арифмометр

Рис. 2. Арифмометр.

Итогом механического периода вычислительных приборов стала разработка английского ученого Чарльза Беббиджа, ставшая прообразом современного компьютера. Задумка аналитической машины, представляла собой проект вычислительного устройства общего назначения, в котором в качестве носителя информации использовались перфокарты. Эта машина, хоть и не была построена при жизни ученого, послужила примером для создания современных компьютеров.

Следующей вехой в развитии вычислительных комплексов явилось использование электромеханических устройств. Первым представителем семейства электромеханических машин стал табулятор Холлерита, разработанный в 1887 г, позволявший автоматизировать и ускорить обработку статистической информации.

Программируемые вычислители

Результатом эволюции вычислительных устройств явилось создание электронной вычислительной машины в том виде, в котором мы привыкли ее сейчас видеть. Однако и ЭВМ прошли несколько этапов развития, связанных в первую очередь, с развитием электронной элементной базы:

К первому поколению вычислительных устройств , базирующемуся на лампах можно отнести ENIAC ( США, 1946 г.), ЭВМ БСЭМ-2 (СССР, 1949 г.). Эти машины позволяли производить до 20 тысяч операций в секунду и в качестве устройства ввода использовали перфокарты. Огромные габариты и энергопотребление таких устройств обусловлено особенностями используемой элементной базы.


Самый первый компьютер под названием ENIAC, созданный в 1946 году имел массу более двадцати тонн и занимал огромное помещение площадью порядка 150 квадратных метров.


Рис. 2. ENIAC — первый компьютер на электронных лампах.

Следующий этап развития ЭВМ связан с изобретением полупроводникового транзистора — компактного и экономичного аналога электронной лампы. Быстродействие подобных устройств увеличилось уже до сотен тысяч операций в секунду, а их габариты и энергопотребление значительно снизилось. Что привело к более широкому распространению ЭВМ и упрощению взаимодействия с пользователем. Одним из представителей семейства полупроводниковых машин является ЭВМ БСЭМ-6 (СССР, 1959 г.)

Объединение транзисторных схем в отдельные интегральные микросхемы (ИМС) дало толчок третьему поколению компьютеров. Для этого этапа характерно дальнейшее увеличение производительности и снижение стоимости производства и эксплуатации. А также появление различных периферийных устройств, таких как накопители на магнитных дисках, дисплеи, графопостроители. Среди машин третьего поколения можно выделить IBM-360 (США) и ЕС ЭВМ (СССР).

В настоящее время все компьютеры относятся к четвертому поколению и основаны на использовании микропроцессоров — сверхбольших интегральных схем. Это первый тип компьютеров, который появился в розничной продаже.

Первые компьютеры — это профессия. До того как были созданы компьютерные устройства, компьютерами называли людей, занимавшихся выполнением сложных вычислений на арифмометрах. Как правило, этой профессией овладевали женщины, многие из которых затем с успехом работали программистами.

Что мы узнали?

История развития вычислительной техники берет свое начало в древности. Первыми приспособлениями для вычислений были счеты, логарифмические линейки, арифмометры. Прообразом современного компьютера была аналитическая машина Чарльза Бэббиджа. Развитие компьютерной техники проходило параллельно совершенствованию ее элементной базы: от вакуумных ламп до интегральных микросхем.





Вычислительные приспособления и устройства

От древности до наших дней


Счётные палочки


Счётные палочки (Counting rods)

Чётки


Буддийские чётки из семян рокто

Греческий абак (реконструкция)


Греческий абак (реконструкция)

Римский абак (реконструкция)


Римский абак (реконструкция)

Юпана


Юпана - счётное приспособление Инков

Счётное сукно (реконструкция)


Счётное сукно (Counting cloth: replica)

Соробан (Япония)


Соробан (Япония)

Суаньпань (Китай)


Суаньпань (Китай)

Русские счёты


Русские счёты

Двойные счёты Н. Компанейского


Двойные счёты Николая Компанейского, трёхгодичная привилегия выдана в 1880 году

Новые русские счёты Юрия Дьякова


Новые русские счёты военного инженера Юрия Дьякова, трёхгодичная привилегия выдана
в 1880 году (частичная реконструкция изображения TORISart)

Бруски Непера


Бруски Непера (реконструкция)

Шкатулка с валиками Непера


Шкатулка с валиками Непера

Арифметическая линейка


Арифметическая линейка

Аналоговые вычислительные устройства.

Логарифмическая шкала Гюнтера и циркуль-измеритель


Прямоугольная логарифмическая линейка


Прямоугольная логарифмическая линейка


Прямоугольная логарифмическая линейка


Прямоугольная логарифмическая линейка


Прямоугольные логарифмические линейки (linear slide rules)

Круговая логарифмическая линейка

Круговая логарифмическая линейка

Круговая логарифмическая линейка
Круговая логарифмическая линейка

Круговая логарифмическая линейка


Круговые логарифмические линейки (circular slide rules)

Цилиндрическая логарифмическая линейка

Цилиндрическая логарифмическая линейка

Цилиндрическая логарифмическая линейка


Цилиндрические логарифмические линейки (cylindrical slide rules)


Суммирующая машина Шиккарда


Суммирующая машина Шиккарда (реконструкция по рисунку)

Суммирующая машина Паскаля


Суммирующая машина Паскаля

Множительная машина Морленда


Множительная машина Морленда

Счётная машина Морленда


Счётная машина Морленда

Механический калькулятор Лейбница


Механический калькулятор Лейбница (реплика)

Суммирующая машина Якобсона


Механическая суммирующая машина Евно Якобсона

Арифмометр Томаса


Арифмометр Томаса

Разностная машина Бэббиджа


Разностная машина Бэббиджа (реконструкция по чертежам и сохранившимся узлам)

Вычислитель Шутца


Вычислитель Шутца

Самосчёты Буняковского


Самосчёты Буняковского (частичная реконструкция изображения TORISart)

Вычислительный прибор Гуцевича

      


Вычислительный прибор Гуцевича

Суммирующая машина (первая модель арифмометра) Чебышева

      


Суммирующая машина (первая модель арифмометра) Чебышева

Вторая модель арифмометра Чебышева с множительной приставкой


Вторая модель арифмометра Чебышева с множительной приставкой

                         

   

       


Западные модификации счислителя Куммера: PRODUX Rechenhexe Modell I,
UNICAL Correntator и Octadat Addiator (восьмеричный счислитель)

Addiator Hexadat


Hexadat Addiator (шестнадцатеричный счислитель)

                


Поздняя советская модификация счислителя Куммера (экз. отличаются только дизайном)

Арифмометр системы КИФ


Арифмометр системы КИФ

Арифмометр Однера


Арифмометр Однера (частичная реконструкция изображения TORISart)

Арифмометръ Однеръ


Арифмометръ Однеръ (зав. №8292, Механический заводъ В. Т. Однеръ С. Петербургъ, 1895-1905 г.)


Калькуляторы Curta - 11-разрядный (Curta I) и 15-разрядный (Curta II)


KCM-1

ВК-2

ВК-2

ВМП-2

ВММ-2

Быстрица

Быстрица-2

СДВ-107


Суммирующая десятиклавишная механическая машина типа СДВ-107 с моторным приводом и записывающим устройством

Читайте также: