История появления и развития программирования и эвм конспект

Обновлено: 05.07.2024

К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х годов. В их схемах использовались электронные лампы. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла. Быстродействие порядка 10-20 тысяч операций в секунду. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства.

Второе поколение компьютерной техники — машины, сконструированные примерно в 1955—65 гг. Характеризуются использованием в них как электронных ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов. Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски.

Быстродействие — до сотен тысяч операций в секунду, ёмкость памяти — до нескольких десятков тысяч слов.

Машины третьего поколения созданы примерно после 60-x годов. Поскольку процесс создания компьютерной техники шел непрерывно, и в нём участвовало множество людей из разных стран, имеющих дело с решением различных проблем, трудно и бесполезно пытаться установить, когда поколение начиналось и заканчивалось. Возможно, наиболее важным критерием различия машин второго и третьего поколений является критерий, основанный на понятии архитектуры.

Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.

Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.

Примеры машин третьего поколения — семейства IBM—360, IBM—370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др.

Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.

Четвёртое поколение — это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.

Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвёртого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя.

В аппаратурном отношении для них характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой ёмкостью в десятки мегабайт.

C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 1 — 64 Мбайт.

Для них характерны:

применение персональных компьютеров;
телекоммуникационная обработка данных;
компьютерные сети;
широкое применение систем управления базами данных;
элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.

Статьи к прочтению:

Неудобные факты в истории и археологии. Запрещённая История

“Машина для исчисления разностей” и дочь поэта Байрона

В 1830 году Чарльз Беббидж начал работу над “Машиной для исчисления разностей”. Это аналитическое устройство и стало прототипом компьютеров. Ученый был профессором математики в Кэмбриджском университете. Реализовать в то время такие разработки было не просто. В теории англичанин изложил многие идеи, которые были применены позже при создании ЭВМ и принципов их работы.
Управление машинами с помощью программ - это тоже предложение Чарльза. Вместе с ним работала Ада Лавлейс - дочь знаменитого британского поэта Байрона. Эта женщина вошла в историю как первый программист. Ей принадлежат идея применения в работе с устройством двоичной системы счисления и основные принципы программирования. Ада ввела в науку многие термины, которые применяются и сейчас. Самые первые языки основывались на ее разработках.

Первые компьютеры

Машина Беббиджа получила второе рождение в конце 19 века. Его идеи были реализованы американцем Г. Холлеритом. Для работы устройства он впервые применил электричество. С помощью созданного счетно-аналитического устройства ученым были успешно обработаны данные переписи населения. Позже он основал фирму, выпускающую перфокарты и вычислительные аппараты.
Большой вклад в развитие техники внес А. Тьюринг. Он ввел и обосновал понятие алгоритма и предложил теорию создания ЭВМ.
Первый компьютер был изобретен в Гарварде под руководством профессора Айкена. Он носил название “МАРК-1”. Устройство было собрано по заказу ВВС Соединенных Штатов. На то время у ученых появилась возможность использовать в разработках электронные и электрические детали. Поэтому изобретение уже было не механической машиной, а электромеханической. Оно был огромных размеров и занимало отдельное помещение в университете.
Прогресс не стоял на месте: появился Эниак - первая электронная ЭВМ. Немного позже англичанами было изобретено оборудование, оснащенное запоминающим устройством - EDSAC. Многие именно эти аппараты называют первыми компьютерами, считая “МАРК-1” просто мощной вычислительно-аналитической машиной.

Как и для чего разрабатывались разные языки программирования

Развитие техники дало толчок появлению новой отрасли прикладной математики - программированию. Первые программы записывались вручную на перфокартах. Коды проставлялись на них при помощи проколов в определенных местах. В записи использовались “ноли” и “единицы”, так как машины других обозначений тогда не понимали.
Составление программы таким образом - процесс трудоемкий. Перфокарт с командами для одной задачи требовалось множество. К тому же, программист был обязан знать всю бинарную таблицу кодов.
Для упрощения задач в 50-х годах прошлого века человечество принялось разрабатывать специальные языки. Один из первых - Ассемблер. С его появлением программисту уже не нужно было знать кучу двоичных кодов. Теперь было достаточно запомнить символичные термины, что оказалось гораздо проще. Фортран - еще один язык, появившийся в то время. Он с успехом применяется в современной среде разработок, относясь к высокоуровневым языкам. Используется в основном для научных вычислений.
По ходу расширения задач, выполняемых компьютерами, стали появляться более узконаправленные языки: для работы с текстами, графикой, экономическими документами и т.д. Так, с появлением и развитием интернета ЭВМ перестали быть машинами только для обработки и хранения информации. Необходимость объединения компьютеров в сети и предоставления людям удаленного доступа к ресурсам стала толчком к созданию новых кодов.
Паскаль - еще один известный высокоуровневый язык. Он появился в рамках конкурса 1968 года. Разработчик - Н. Вирт. Победителем он не стал, зато язык известен многим и до сих пор находит применение. Изначально он был задуман специально для обучения студентов. Творение Вирта объединяло множество мощных и эффективных методов обработки информации. Как ни странно, победитель конкурса - язык Алгол-68 не получил дальнейшего развития и популярности. Паскаль же напротив развивался и применялся для выполнения многих задач. Еще один из высших языков, применяемых для обучения - Бейсик.
Наравне с языками разрабатывались специальные программы для перевода команд в двоичный код, понятный машине. Дальнейшее развитие программирования становилось все стремительнее и разнообразнее. Оказалось практически невозможным создание единого универсального языка: только специально разработанный метод для реализации определенных типовых действий позволяет достичь наилучших результатов.
Бурное развитие IT-технологий ставит все новые задачи. Наравне с классическим программированием применяется модульное - с использованием в работе парадигм. За короткий период, от появления первых языков до настоящего времени, разработано очень много методов взаимодействия с компьютерами.

Развитие электронной вычислительной техники тесно связано с совершенствованием элементной базы. Кратко об истории создания ЭВМ и этапах ее развития написано в данной статье.

Когда началась история развития ЭВМ

История развития ЭВМ берет свое начало в тридцатых годах 20 века. Эволюция электронно-вычислительных машин тесно связана с модернизацией элементной базы: от электромеханических реле и электронных ламп до современных высокоскоростных микропроцессоров.

Машины на электронных реле

В середине 30-х годов прошлого века была разработана модель первого вычислителя, построенного на электромеханических реле. Разработка вычислительной машины, работающей на двоичном принципе и умеющей обрабатывать числа с плавающей запятой немецкого инженера Конрада Цузе, получила признание и поддержку со стороны Исследовательского института аэродинамики и с успехом применялась при выполнении расчетов для управляемых ракет.

Рис. 1. Конрад Цузе, Джордж Штибиц, Говард Айкен.

Вычислительные машины на электронных лампах

В 40-х годах прошлого столетия был разработан и внедрен к использованию первый компьютер, построенный на электронных лампах с программным управлением ENIAC.

Рис. 2. Электронно-вычислительная машина ENIAC.

Проект вычислительного устройства был разработан американским физиком Джоном Моучли, и при поддержке Баллистической исследовательской лаборатории армии США были начаты работы по созданию вычислительного комплекса ENIAC. Данные в такое устройство вводились с помощью перфокарт, а команды программы набирались на специальных панелях ввода через штекерное соединение.

ENIAC занимал целое помещение площадью свыше 130 квадратных метров и в своем составе насчитывал более 18 тысяч электронных ламп.

ЭВМ на полупроводниковых устройствах

Первым полупроводниковым компьютером считается машина TX-0 (tixo) с 16-битной адресацией, созданная в 1955 году. Tixo была полностью выполнена на транзисторной базе с памятью на магнитных сердечниках.

Компьютеры на микросхемах и микропроцессорах

Самыми лучшими характеристиками вычислительной мощности и эффективности обработки больших массивов информации обладают компьютеры, выполненные на интегральных микросхемах.

Создание персонального компьютера в привычном для нас виде связано с именем предпринимателя Стивена Джобса. При его участии было налажено массовое производство персонального компьютера Apple II.

Компьютер Apple II пользовался огромным успехом у покупателей и приносил колоссальный доход производителям в течение 15 лет.

Рис. 3. Компьютер Apple II.

Компьютеры в современном виде далеко ушли от своих прародителей. Современные технологии позволяют предъявлять высокие требования как к производительности, так и дизайну компьютерных вычислительных устройств.

Что мы узнали?

История развития ЭВМ берет свое начало с 30 годов прошлого столетия с создания вычислительных устройств, собранных на электромагнитных реле. Первые компьютеры имели низкую производительность и имели огромные размеры. С совершенствованием элементной базы улучшались характеристики компьютеров. Самыми высокопроизводительными компьютерами являются ЭВМ на микропроцессорах.

В современном мире всё связано с технологиями. Компьютеры, ноутбуки, телефоны — всё это не только средства общения друг с другом, но и помощники в развитии на.

Структура и содержание КИМ по информатике

Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2017 году основного государственного экзамена по информатике Папка Задания части 2 выполняются эк.

Система тестирования задач по программированию

Учителя информатики нашего региона имеют уникальную возможность подготовить учащихся к продуктивному участию в Олимпиадах и Мировых Чемпионатах по программированию и, как следствие к успешному прохо.

С 20.2 Запись программы на языке программирования

При решении задачи № 20.2 необходимо вводить числа с использованием цикла. Выбор цикла осуществляем в зависимости от условия задачи:Цикл for: … Программа получает на вход количество чисел в последов.

С19 Электронные таблицы

B18 Поисковые запросы в Интернете

B17 Составление адреса URL из частей

B16 Выполнение и анализ алгоритма для автомата

B15 Скорость передачи данных

Читайте также: