Вычислительная техника: взгляд в прошлое

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Вычислительная техника: взгляд в прошлое

Исполнитель проекта:

Василяко Максим,

ученик 5«Л» класса

Руководители проекта:

Почуева Е.А., учитель информатики

Москва 2016-2017

Оглавление

Введение. 3

Глава 1. Теоретическая часть. 4

Механические устройства. 4

Электро-механические устройства. 9

Электронные Вычислительные Машины.. 11

Глава 2. Практическая часть. 16

Сложение. 16

Вычитание. 17

Умножение. 18

Деление. 18

Выводы и планы.. 21

Список источников. 23

Приложение 1. Абак и его подвиды.. 24

Введение

Актуальность: Человек 21 века активно стремится использовать все плоды научных разработок цивилизации, в частности-компьютер и интернет. Сегодня всемирная сеть является неотъемлимой частью жизни современного человека. Компьютерами пользуются все и везде. Люди осваивают многие програмы и услуги, размещенные в сети и предназначеные для ПК. Однако немногие осведомлены об истории создания вычеслительной техники и какими огромными ресурсами она обладает, сколько трудов на протяжении десятилетий было вложено для создания простого домашнего компьютера. Поэтому выбранная тема явлается очень актуальной, так как служит благородной цели-просвещению пользователей и углублению их знаний о том, с чем они сталкиваются ежедневно.

Цели:

q Изучить историю развития отечественной и зарубежной вычислительной техники.

q Выбрать наиболее важные приборы на пути развития вычислительной техники и научиться их использованию.

Задачи:

q Подобрать соответствующую литературу и посетить музей

q Раскрыть основные этапы развития счетно-решающих средств до создания ЭВМ.

q Проанализировать развитие компьютерной техники от поколения к поколению.

q Найти какое-либо вычислительное устррйсвто и разобраться в его эксплуатации.

q Соизмерить быстродействие современных комрьютеров и исторических вычислительных устройств.

Глава 1. Теоретическая часть

Представьте себе современный мир без компьютерных технологий, связаться с кем-то можно только по стационарному телефону так как нет ни мобильной связи, ни Интернета.

Кухонный комбайн занимает в лучшем случае половину обеденного стола, фотоаппараты плёночные, а из развлечений только шахматы и вышивание крестиком. Нам в голову редко приходит мысль о том, что большинство наших действий связаны с работой компьютерной техники. Несмотря на внешнюю непохожесть, задача у всех компьютеров одна - обработка информации, именно поэтому в каждом компьютере есть процессор для обработки данных, память для их хранения и устройство для ввода и вывода данных. В наши дни это умещается в тоненьком планшете, ноутбуке или телефоне.

Механические устройства

Аббак. Эволюция компьютеров похожа на эволюцию живых существ. В ней есть свои эпохи: простейшие, динозавры, млекопитающие и даже вирусы. Все началось несколько тысяч лет назад, когда чиновникам и купцам надоело загибать пальцы при счёте, ведь загнуть можно было всего десять пальцев, а рабов, солдат и товаров становилось все больше, тогда придумали Абак- счётную доску для арифметических вычислений. Доска была разделена на полосы. Счёт осуществлялся с помощью размещённых на полосах камешках. Полосы соответствовали разрядам: десяткам, сотням и тысячам. В древности абак использовался во всех странах мира. Считается, что придумали его в Вавилонии около трёх тысяч лет назад. Многие пользователи абака жаловались на то, что камешки постоянно съезжают с полос и возникают ошибки, которые в древнем мире часто стоили головы счетовода…. (См. приложние 1)

Тогда производители вычислительной техники сделали апгрейд абака и превратили его в счёты, где все камушки были закреплены на прутьях, считать стало удобнее. В России счёты появились между 15 и 16 веками, а кое-где применяются и по сей день. Цивилизация неуловимо шагала по планете, прогресс требовал механизации всех типов математических операций. Для инженерных расчётов абак был мало пригоден, поэтому логарифмическая линейка стала важной инновацией в механизмах счёта. Теперь при помощи одного механизма можно было умножать, делить, возводить в степень, вычислять логарифмы и тригонометрические функции.

Логарифмическая линейка была изобретена англичанином Уильемом Коджедам в 1622 году. Все мосты в Санкт-Петербурге и множество других сооружений спроектированы благодаря логарифмической линейке. Как и счёты, логарифмическая линейка благополучно дожила до 80 годов 20 века, а затем её вытеснили калькуляторы.

В 1902 на затонувшем древнем судне в близи острова Антикитра был найден сложный девайс, названный антикитерским механизмом. Он стал предвестником механической эры в истории компьютеров. Это устройство возрастом более двух тысяч лет содержало множество бронзовых шестерён внутри деревянного корпуса с циферблатами и стрелками. Находку, походившую сперва на бесформенный кусок камня с металлическими вкраплениями, доставили в Национальный археологический музей в Афинах, где на нее обратил внимание археолог Валериос Стаис. Расчистив ее от известковых отложений, он, к своему удивлению, обнаружил сложный механизм, со множеством бронзовых шестеренок, приводных рычагов и измерительных шкал. Пролежав 2000 лет на морском дне, механизм дошел до нас в сильно поврежденном виде. До середины 20 века механизм пролежал рядом с бронзовыми статуями и монетами, поднятыми с того же места, в Национальном археологическом музее в Афинах, как древнегреческая диковинка. Но уже в 1959 году английский историк Дерек де Солла Прайс (британский ученый) внезапно публикует в журнале «Scientific American» статью «Древнегреческий компьютер». Находке присваивают статус вычислительного механизма и фактически приравнивают к арифмометрам древности.

Первым арифмометром с полным набором функций умножением, делением, сложением и вычитанием стал калькулятор Лейбница, сделанный в Германии в 1673 году. Лейбниц придумал шаговый барабан, или колесо Лейбница, которое дало изобретателю калькуляторов новые возможности и использовалось в механических вычислительных машинах на протяжении трёхсот лет. Известно, что один такой калькулятор попал к Петру 1, который подарил его китайскому императору желая удивить его этой европейской диковиной. В 1820 году появился первый коммерческий арифмометр, используемый не для демонстрации научному обществу, а для продажи и применения на практике. В 1821 году француз Карл Томас организовал серийное производство арифмометров. Принцип работы был основан на применении ступенчатого валика Лейбница. Томас-машина могла исполнять четыре основных арифметических действия. Появление арифмометра Томаса подтолкнуло исследователей к созданию еще более совершенных и быстродействующих машин.

Петербургским ученым В.Т. Однером был создан и организован массовый выпуск арифмометров, которые распространились по всему миру. Несколько десятков лет это была самая распространенная вычислительная машина. Однер заменил ступенчатые валики Лейбница зубчатым колесом с меняющимся числом зубцов. Колесо Однера состоит из подвижного диска, который прилегает к неподвижному диску. На неподвижном диске закреплены выдвигающиеся зубья. Ступенька на подвижном, вращающемся диске выдвигает зубец, соответствующий заданной цифре. Выдвинутые зубцы входят в зацепление с промежуточным колесом, которое вращает шестерню колеса счетчика результата.

В России выпуск арифмометров Однера, получивших в последствии название “Феликс”, был начат в 1925 году. Арифмометр «Феликс» позволял работать с операндами длиной до 9 знаков и получать ответ длиной до 13 знаков (до 8 для частного от деления). Ввод чисел осуществлялся перемещением рычажков вверх-вниз. Операция сложения требовала оттягивания расположенной справа ручки и проворачивания её на один оборот на себя. Операция вычитания — наоборот, проворачивания на один оборот от себя. В арифмометре использован очень простой и в то же время надёжный транспортный механизм каретки, отличавший его от всех западных аналогов.

В дальнейшем Однер - машины совершенствовались, был применен клавишный ввод и электрический привод, однако механические арифмометры по-прежнему широко использовались, как более простые и дешевые средства вычислений.

Важным событием в истории компьютеров стало появление перфокарт -первых носителей информации, прообраз современных флеш-карточек и жестких дисков. В информатике первым применил Семен Корсаков в 1832 году в своих интеллектуальных машинах для поиска и классификации записей.

Кстати, один гиго-байт информации, записанный на перфокарту, весил бы двадцать две тонны, а это вес товарного вагона. А в 1833 году английский математик Чарльз Беббидж разработал проект механического аналога современного компьютера. Этот компьютер был программируемым и инструкции вводились как раз посредством перфокарт. Чарльза Беббиджа заслуженно называют отцом всей современной вычислительной техники. Именно ему принадлежит идея, что в вычислительной машине необходимо устройство, которое будет хранить числа. Причем это устройство должно не только хранить числа, но и давать команды вычислительной машине, что она должна с этими числами делать. Технические возможности тех времен не позволили Чарльзу полностью воплотить в жизнь свой проект. Но по его чертежам машина была воссоздана в конце 20-го века.

Глава 2. Практическая часть

Заключение

Жить в наше время и быть образованным человеком можно только хорошо владея информационными технологиями. Ведь деятельность людей все в большей степени зависит от их информированности, способности эффективно использовать информацию. Для свободной ориентации в информационных потоках современный специалист любого профиля должен уметь получать, обрабатывать и использовать информацию с помощью компьютеров, телекоммуникаций и других средств связи. Информационные технологии вошли во все сферы нашей жизни.

С помощью изучения истории развития средств вычислительной техники можно познать все строение и значение ЭВМ в жизни человека. Это поможет лучше в них разбираться и с легкостью воспринимать новые прогрессирующие технологии, ведь не нужно забывать о том, что компьютерные технологии прогрессируют, почти, каждый день, и, если не разобраться в строении машин, которые были много лет назад, трудно будет преодолеть нынешнее поколение.

В представленной работе удалось показать, на сколько важно знать историю развития вычислительной техники, что компьютерная эволюция не стоит на месте, а продолжает развиваться. Если освоение каменных орудий помогло сформироваться человеческому интеллекту, машины механизировали физический труд, то информационная технология призвана освободить человека от рутинного умственного труда, усилить его творческие возможности. При помощи компьютера мы слушаем музыку, смотрим фильмы, храним фотографии, читаем книги в электронном виде, делаем диагностику в медицине, получаем нужную информацию из Интернета.

В будущем я планирую расширить свои умения по работе с различными приборами, стоявшими у истоков вычислительной техники, чтобы еще лучше понимать значимость современных электровычислительный машин.

Список источников

1. Галерея компьютерной эволюции

2. Видеоролик «OLDI computers» об эволюции вычислительной техники

3. Спецификации продукции Intel® Core™2 Duo Processor E4300 https: //www.google.ru/url? sa=t& rct=j& q=& esrc=s& source=web& cd=1& ved=0ahUKEwjaOH1y7fSAhXBPZoKHfkvDAwQFggcMAA& url=http%3A%2F%2Fark.intel.com%2Fru%2Fproducts%2F28024%2FIntel-Core2-Duo-Processor-E4300-2M-Cache-1_80-GHz-800-MHz-FSB& usg=AFQjCNF69OH8Jj9jBNCoQMGlTnrLZHXFzg& sig2=n09H27y_3a9yD3utEL146Q& cad=rjt

4. Процессор и оперативная память. Портал ЯКласс http: //www.yaklass.ru/p/informatika/7-klass/kompiuter-kak-universalnoe-ustroistvo-dlia-raboty-s-informatciei-13602/protcessor-i-operativnaia-pamiat-12534

5. АРИФМОМЕТР «Феликс». Инструкция по эксплуатации и техническое описание. – Курский завод «Счетмаш», 1969, 15 стр.

Приложение 1. Абак и его подвиды

Приложение 1. Арифмометр Фелис-М

1 — ручка для сложения/вычитания
2 — рычажки для выставления числа
3 — блокиратор
4 — рычаг сброса счетчика
5 — счетчик оборотов
6 — результат
7 — рычаг сдвига
8 — рычаг сброс результата