Оглавление:
У вас нет времени на реферат или вам не удаётся написать реферат? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!
В статье «Как научиться правильно писать реферат», я написала о правилах и советах написания лучших рефератов, прочитайте пожалуйста.
Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:
Введение
Вычислительная техника является неотъемлемой частью процесса вычислений и обработки данных. Первыми устройствами для вычисления были, вероятно, известные счетные палочки, которые до сих пор используются во многих начальных школах, чтобы научиться считать. С развитием этих устройств они становились все более сложными, как, например, финикийские глиняные фигурки, которые также предназначались для визуализации количества предметов, подлежащих учету, но для простоты помещались в специальные контейнеры. Похоже, что такие устройства использовались трейдерами и бухгалтерами в то время.
Постепенно из простейших счетных устройств рождались все более сложные устройства: Абак (счет), логарифмическая линейка, механическая арифметика, электронный компьютер. Несмотря на простоту ранних вычислительных устройств, опытный бухгалтер может получить результат простым подсчетом даже быстрее, чем вялый владелец современного карманного калькулятора. Конечно же, мощность и скорость самих современных вычислительных машин давно превзошли возможности самого выдающегося человеческого вычислительного аппарата.
Ранние приборы и счетчики
Тысячи лет назад человечество научилось пользоваться самыми простыми счетными устройствами. Одним из простейших решений было использование весового эквивалента переменного объекта. Для этой цели были использованы простейшие балансировочные весы. Принцип эквивалентности широко использовался в других, многих известных, простейших вычислительных машинах Abac или Accounts. Количество подсчитанных объектов соответствовало количеству перемещенных костяшек этого инструмента.
С изобретением зубчатых колес появились гораздо более сложные вычислительные устройства. Обнаруженный в начале 20 века древний механизм, найденный на месте крушения древнего корабля, затонувшего примерно в 65 году до н.э., смог смоделировать движение планет.
В 1623 году Уильям Шикард изобрел счетные часы, первую механическую вычислительную машину, которая могла выполнять четыре арифметические операции. Название «часы для чтения» было дано устройству, так как механизм основан на звездочках и шестернях, как и в реальных часах. За ним последовали машины Блэза Паскаля — Франсуа Паскаль начал в 1642 году в возрасте 19 лет разрабатывать суммирующую машину «Паскалина» (см. Приложение 1), наблюдая за работой своего отца, который был сборщиком налогов и часто делал долгие и кропотливые вычисления. Машина Паскаля стала вторым по-настоящему рабочим компьютерным устройством после часов счета Уильяма Шикара.
Джон Непер заметил, что вещественные числа могут быть представлены длинными интервалами на линейке, и это послужило основой для вычислений с использованием логарифмической линейки, что позволило намного быстрее производить умножение и деление. Инженеры программы «Аполлон» отправили человека на Луну после того, как они сделали все вычисления на логарифмических линейках, многие из которых требовали точности в 3-4 символа.
Появление перфокарт и первых программируемых машин
В 1804 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в котором рисунок вышивки определялся перфокартами (перфокарты — носители, изготовленные из тонкого картона, дают информацию о наличии или отсутствии отверстий в определенных положениях картона). Можно было заменить несколько карт, при этом смена шаблона не требовала внесения изменений в механику станка. Предупреждение, напечатанное на большинстве открыток, «не катить, не крутить и не рвать», стало девизом послевоенного периода. Перфорированные карты легли в основу Разделительной машины Чарльза Бэббиджа. В 1835 году Чарльз описал свою аналитическую машину. Это был компьютерный проект общего назначения, использующий перфокарты в качестве входной среды и программы, а также паровой двигатель в качестве источника энергии. Одной из важнейших идей было использование шестерен для выполнения математических функций. Его первоначальной идеей было использование перфокарт для машины, которая вычисляет и печатает логарифмические таблицы с большой точностью (т.е. для специализированной машины). Впоследствии эти идеи были преобразованы в машину общего назначения — его «аналитическую машину».
Утверждается, что Ада Лавлейс, дочь лорда Байрона, была первой женщиной-программисткой, хотя это утверждение и важность ее вклада оспаривается многими. Ее имя часто ассоциируется с именем Бэббидж.
Настольные и аналоговые компьютеры
С 1930-х годов такие компании, как Friden, Marchant и Monro начали производить механические настольные калькуляторы, которые можно было складывать, вычитать, умножать и делить. Слово «компьютер» (буквально «карманный калькулятор») использовалось для описания людей, которые использовали карманные калькуляторы для выполнения математических вычислений. В 1948 году была представлена Curta, небольшая механическая вычислительная машина, которую можно было держать в одной руке. Первым полностью электронным настольным калькулятором стал британский ANITA Mk VII, который использовал газоразрядный дисплей на цифровых дисплеях. В июне 1963 года Фриден представил EC-130 с четырьмя функциями. Он был полностью транзисторным, имел 13-значное разрешение на 5-дюймовой электронно-лучевой трубке и был представлен компанией на рынке калькуляторов стоимостью 2200 долларов. Позже были добавлены функция вычисления квадратного корня и обратная функция. В 1965 году Wang Laboratories выпустил LOCI-2, 10-значный настольный транзисторный калькулятор, который мог вычислять логарифмы.
Аналоговый компьютер — это аналоговый компьютер (AVM), который представляет цифровые данные с использованием аналоговых физических величин (скорость, длина, напряжение, ток, давление), что является основным отличием от цифрового компьютера. До Второй мировой войны механические и электрические аналоговые компьютеры считались самыми современными машинами, и многие считали, что это будущее компьютерной техники.
Первое поколение компьютеров с архитектурой фон Неймана
Архитектура фон Неймана — это известный принцип совместного хранения программ и данных в памяти компьютера. Первой машиной с такой архитектурой стала Manchester Baby, небольшая экспериментальная машина, созданная в 1948 году в Манчестерском университете; за ней в 1949 году последовал Manchester Mark I Computer, который уже представлял собой полноценную систему. В ноябре 1950 года группой ученых под руководством Сергея Лебедева УССР была создана так называемая «Малая электронная счетная машина» (МЭСМ). Он содержал около 6000 электрических вакуумных ламп и потреблял 15 кВт. Машина может выполнять около 3000 операций в секунду.
В июне 1951 года в Бюро переписи населения США была установлена система UNIVAC 1. Машина была разработана фирмой Remington Rand, которая в итоге продала 46 таких машин по цене более 1 миллиона долларов каждая. UNIVAC был первым компьютером массового производства; все его предшественники были сделаны в единственном экземпляре. Компьютер состоял из 5200 электрических вакуумных ламп и потреблял 125 кВт электроэнергии. Использовались ртутные линии задержки, в которых хранилось 1000 слов памяти, каждое из которых имело 11 знаков после запятой плюс знак (72-битные слова). В отличие от машин IBM, которые были оснащены устройством ввода пуансонов, UNIVAC использовал металлизированный магнитный ленточный ввод в стиле 1930-х годов, что обеспечило совместимость с некоторыми существующими коммерческими системами памяти. Другие компьютеры того времени использовали высокоскоростной перфорированный ленточный вход и входы/выходы с использованием более современных магнитных лент. программируемый компьютер nyman поколения
В 1954 году компания IBM выпустила IBM 650 весом около 900 кг и еще 1350 кг для блока питания; оба модуля имеют размеры около 1,5 × 0,9 × 1,8 метра. Цена машины — 500 000 долларов. (около 4 миллионов долларов США в 2011 году) или могут быть арендованы за 3500 долларов США в месяц (30 000 долларов США в 2011 году). Память на магнитном барабане хранит 2000 10-символьных слов, позже память увеличивается до 4000 слов.
В 1956 году компания IBM продала первое устройство хранения данных на магнитных дисках — RAMAC. Использовалось 50 металлических дисков диаметром 24 дюйма и 100 дорожек с каждой стороны. Устройство хранит до 5 МБ данных и стоит 10 000 долларов за МБ. (В 2006 году такие запоминающие устройства — жесткие диски — стоили около $0,001 за МБ).
Компьютеры второго поколения
Следующим важным шагом в истории компьютерных технологий стало изобретение в 1947 году транзистора, который стал заменой хрупким и энергоемким лампам. Благодаря транзисторам и печатным платам размер и объем потребляемой энергии могут быть значительно уменьшены, а надежность повышена. Однако компьютеры второго поколения все еще были довольно дорогими и поэтому использовались только университетами, правительствами и крупными компаниями. В 1959 году компания IBM выпустила машину среднего класса IBM 1401 на базе транзисторов, которая использовала ввод перфокарт и стала самым популярным компьютером общего назначения того времени: с 1960 по 1964 год было выпущено более 100 000 экземпляров этой машины, и она заняла около трети мирового компьютерного рынка.
Использование полупроводников позволило улучшить не только центральный процессор, но и периферию. Второе поколение запоминающих устройств позволило хранить десятки миллионов символов и цифр. Замена дискового картриджа в сменном устройстве заняла всего несколько секунд. Хотя емкость съемных носителей, как правило, была меньше, взаимозаменяемость съемных носителей позволила хранить практически неограниченное количество данных. Магнитная лента, как правило, использовалась для архивирования данных, так как она предлагала большую емкость при меньших затратах.
Появились также сопроцессоры — специализированный процессор, расширяющий возможности центрального процессора вычислительной системы, но выполненный в виде отдельного функционального модуля.
Компьютеры третьего и четвертого поколения
Стремительный рост использования компьютеров начался с так называемого «3-го поколения» компьютерных машин. Это началось с изобретения интегральных схем — нескольких микросхем, объединенных в одну. Позже это привело к изобретению микропроцессора Тедом Хоффом, одним из основателей Intel.
Появление микропроцессоров привело к разработке микрокомпьютеров — небольших недорогих компьютеров, которые могли бы принадлежать как малым предприятиям, так и частным лицам. Микрокомпьютеры четвертого поколения, первый из которых появился в 1970-х годах, стали повсеместно использоваться в 1980-х годах и в последующий период. Стив Возняк, один из основателей компании Apple Computer, стал известен как разработчик первого массового домашнего компьютера, а затем и первого персонального компьютера.
Пятое поколение компьютеров
Компьютеры пятого поколения — согласно идеологии развития компьютерных технологий, после четвертого поколения, основанного на крупногабаритных интегральных схемах, должно быть создано следующее поколение, основанное на распределенных вычислениях, в то же время считалось, что пятое поколение станет основой для создания устройств, способных имитировать мышление.
В 1980-х годах в Японии была реализована масштабная государственная программа по развитию компьютерной индустрии и искусственного интеллекта. Целью программы было создание «эпохального компьютера» с суперкомпьютерной мощью и мощными функциями искусственного интеллекта…. Начало разработки — 1982 год, конец разработки — 1992 год, стоимость разработки — 57 миллиардов (около 500 миллионов долларов). Программа закончилась неудачей, поскольку не была основана на четких научных методах, более того, даже ее промежуточные цели были технически недостижимы.
Заключение
Инструменты расчета появились достаточно давно, так как необходимость в различных расчетах и вычислениях существовала уже на самых ранних стадиях развития цивилизации. Различные устройства, которые облегчают и ускоряют процесс расчетов, были изобретены людьми в очень далекие времена. Так что история учёта утрачена в глубине веков, подобные устройства использовались многими народами.
К сожалению, невозможно охватить всю историю компьютеров в рамках абстракции. Можно было бы рассказать о невидимой войне на компьютерных рынках за право устанавливать стандарты между огромной корпорацией IBM и молодой компанией Apple, которая осмелилась конкурировать с ней и позволила всему миру решить, что лучше, чем Macintosh или PC. Современные персональные компьютеры являются наиболее распространенным типом компьютеров, их производительность постоянно растет (по закону Мура, количество транзисторов на интегральной схеме удваивается каждые 24 месяца), а спектр их применения расширяется. Эти компьютеры могут быть объединены в сеть так, что десятки и сотни пользователей могут легко обмениваться информацией и получать доступ к общим базам данных одновременно.
Около 50 лет назад человечество даже представить себе не могло, на что способны компьютеры! И чего мы можем ожидать в будущем? Пока не известно. Но ясно одно — создание искусственного интеллекта — это только вопрос времени.
Список литературы
- Волков А. И. «Начало периода «жизни перфоратора».
- Горбан А. Н. Нейрокомпьютер, или Аналоговый Ренессанс, Мир ПК, 1991 , № 10
- Жан М. Рабай, Ананта Чандракасан, Боривоз Николич. Цифровые интегральные схемы. Методика проектирования — 2 — М.: Вильямс, 2004. — 912 с.
- Познакомься с компьютером. Пер. от англичанки К.Г. Батаевой; Под ред. и с вступлением. В.М. Курочкина — Москва : Мир, 1986 — 240 с.
- История вычислительной техники и кибернетики в Санкт-Петербурге (Ленинград), Санкт-Петербург, Российская академия наук, 2005, 356 с.
- Кристафович А. К. В. В. КРИСТАФОВИЧ. Трифонюк. Основы промышленной электроники. — Второе издание. — М.: «Высшая школа», 1983г. — 287 с.
- Морозов Ю.М. История и методология компьютерной инженерии, Санкт-Петербург, 2012 г.
- Смирнов А. D. , Архитектура компьютерных систем : учебные пособия для университетов. — М.: Наука, 1992.
