Historien om datorteknikens utveckling. Presentation om datavetenskap på ämnet "historia om utvecklingen av datorteknik" Historien om utvecklingen av datateknik presentation

Bild 1

Bild 2

Bild 3

Redan för 1 500 år sedan började kulram användas för att underlätta beräkningar. 1642 uppfann Blaise Pascal en enhet som mekaniskt utförde tillägg av siffror, 1654 års skjutregel, uppfinningen av hålkortet, den första enheten som gjorde beräkningar snabbt och blev utbredd. och 1694 designade Gottfried Leibniz en adderingsmaskin som mekaniskt kunde utföra fyra aritmetiska operationer, 1822-1838 - Charles Babbages Difference Engine, det första försöket att skapa en programmerbar datorenhet.

Bild 4

Bild 5

Början av teknikens utveckling anses vara med Blaise Pascal, som 1642. uppfann en anordning som mekaniskt utför addition av siffror. Hans maskin var designad för att fungera med 6-8 siffror och kunde bara addera och subtrahera, och hade också ett bättre sätt att spela in resultatet än något tidigare. Pascals maskin mätte 36(13(8) centimeter. Pascals ingenjörsidéer hade ett enormt inflytande på många andra uppfinningar inom datateknikområdet.

Bild 6

Bild 7

Charles Babbage uppfann den första universella programmerbara datorn. År 1812 började den engelske matematikern Charles Babbage arbeta med den så kallade skillnadsmotorn, som var tänkt att beräkna vilka funktioner som helst, inklusive trigonometriska, och även sammanställa tabeller. Babbage byggde sin första differensmotor 1822 och använde den för att beräkna kvadrattabellen, tabellen med funktionsvärden y=x2+x+41 och ett antal andra tabeller. Men på grund av brist på medel blev denna maskin inte färdig. Men detta misslyckande stoppade inte Babbage, och 1834 började han ett nytt projekt - skapandet av den analytiska motorn, som var tänkt att utföra beräkningar utan mänsklig inblandning. Från 1842 till 1848 arbetade Babbage hårt och använde sina egna resurser. Tyvärr kunde han inte slutföra arbetet med att skapa den analytiska motorn - den visade sig vara för komplex för den tidens teknik. Babbages förtjänst är att han var den första som föreslog och delvis implementerade idén om programstyrd datoranvändning. Det var den analytiska motorn som i sin essens var prototypen för den moderna datorn. Denna idé och dess tekniska detalj var 100 år före sin tid!

Bild 8

Bild 9

Den första statistiska tabulatorn byggdes av amerikanen Herman Hollerith, med målet att påskynda bearbetningen av resultaten från folkräkningen, som genomfördes i USA 1890. Tanken på att använda hålkort för dessa ändamål tillhörde en högt uppsatt Census Bureau-tjänsteman, John Shaw Billings (blivande svärfar till Hollerith). Hollerith avslutade arbetet med tabulatorn 1890. Tester genomfördes sedan vid Census Bureau, och Holleriths tabulator visade sig vara den bästa i konkurrens med flera andra system. Ett avtal slöts med uppfinnaren. Efter folkräkningen belönades Hollerith med flera priser och fick en professur vid Columbia University.

Bild 10

Bild 11

1938 slutförde Zuse arbetet med en prototyp av en elektromekanisk binär programmerbar kalkylator, V1 (döpt om till Z1 efter kriget). Den här maskinen skulle kunna fungera med flyttal och negativa tal.

Bild 12

6. Första generationens datorer med von Neumann-arkitektur Minne på ferritkärnor. Varje kärna är en bit.

Bild 13

Den första arbetsmaskinen med von Neumann-arkitektur var Manchester "Baby" - småskalig experimentell maskin, skapad vid University of Manchester 1948; den följdes 1949 av Manchester Mark I-datorn, som redan var ett komplett system, med Williams-rör och en magnetisk trumma som minne, samt indexregister. En annan utmanare till titeln "first digital stored program computer" var EDSAC, designad och konstruerad vid University of Cambridge. Den lanserades mindre än ett år efter Baby och kunde redan användas för att lösa verkliga problem.

Bild 14

Bild 15

Nästa stora steg i datorteknikens historia var uppfinningen av transistorn 1947. De har blivit en ersättning för ömtåliga och energikrävande lampor. Transistoriserade datorer brukar kallas den "andra generationen" som dominerade 1950-talet och början av 1960-talet. Tack vare transistorer och kretskort uppnåddes en betydande minskning av storlek och energiförbrukning, samt ökad tillförlitlighet.

Pre-elektronisk era

Behovet av att räkna föremål hos människor uppstod i förhistorisk tid. Behoven av räkning tvingade människor att använda räknenormer. Den första datorenheten är kulramen. När ekonomiska aktiviteter och sociala relationer blev mer komplexa, och allt eftersom århundraden gick, började kulram användas.

Blaise Pascal (1623 – 1662)

Fransk religionsfilosof, författare, matematiker och fysiker Blaise Pascal 1642 designade han den första mekaniska räknaren som gjorde att han kunde addera och subtrahera tal.

G. Leibniz

1673, en tysk vetenskapsman G. Leibniz utvecklade en beräkningsanordning där han använde en mekanism som kallas "Leibniz-hjul". Hans adderingsmaskin utförde inte bara addition och subtraktion, utan också multiplikation och division.

Carl Thomas

På 1800-talet uppfann Karl Thomas de första räknemaskinerna – adderande maskiner. Funktioner: addition, beräkning, multiplikation, division, memorering av mellanresultat, utskrift av resultat och mycket mer.

Babbage's Analytical Engine (mitten av 1800-talet)

Analysmaskinen består av 4 000 ståldelar och väger 3 ton. Beräkningarna utfördes i enlighet med instruktionerna (programmen) utvecklade av Lady Ada Lovelace (dotter till den engelska poeten Byron). Grevinnan Lovelace anses vara den första programmeraren och programmeringsspråket ADA är uppkallat efter henne.

Den första datorn i världen

1945 började den amerikanske elektronikingenjören J.P. Eckert och fysikern J.W. Mauchly vid University of Pennsylvania designade, på order av den amerikanska militäravdelningen, den första elektroniska datorn - "Eniak" (Electronic Numerical Integrator and Computer)

De första sovjetiska datorerna

Den första sovjetiska elektroniska datorn (senare kallad MESM - liten elektronisk beräkningsmaskin) skapades 1949 i Kiev, och tre år senare, 1952, togs BESM (höghastighets elektronisk beräkningsmaskin) i drift i Moskva. Båda maskinerna skapades under ledning av den enastående sovjetiske vetenskapsmannen Sergei Alekseevich Lebedev (1902-1974), grundaren av sovjetisk elektronisk datorteknik.

MESM utförde aritmetiska operationer på 5-6-siffriga tal med en hastighet av 50 operationer per sekund, hade ett minne på vakuumrör med en kapacitet på 100 celler och upptog 50 kvadratmeter. m., förbrukad 25 kW/h.

BESM - exekverade program med en hastighet av cirka 10 000 kommandon per sekund. BESM-minnet bestod av 1024 celler (39 bitar vardera). Detta minne byggdes på magnetiska kärnor. Datorns externa minne var placerat på två magnettrummor och ett magnetband och kunde rymma 100 000 39-bitars ord.

Första generationens datorer (1945 – 1957)

Alla första generationens datorer tillverkades på basis av vakuumrör, vilket gjorde dem opålitliga - rören var tvungna att bytas ut ofta. Dessa datorer var enorma, klumpiga och alltför dyra maskiner som bara kunde köpas av stora företag och regeringar. Lamporna förbrukade enorma mängder el och genererade mycket värme.

Andra generationens datorer (1958 – 1964)

På 60-talet av 1900-talet skapades andra generationens datorer, där transistorer ersatte vakuumrör. Sådana datorer tillverkades i små serier och användes i stora forskningscentra och ledande högre utbildningsinstitutioner.

I Sovjetunionen 1967 släpptes den mest kraftfulla andra generationens dator i Europa

BESM-6 (High Speed Electronic Calculating Machine 6) som kunde utföra 1 miljon operationer per sekund.

Tredje generationens dator

Sedan 70-talet av förra seklet började tredje generationens datorer användas som den elementära basen integrerade kretsar . Datorer baserade på integrerade kretsar har blivit mer kompakta, snabbare och billigare. Sådana minidatorer producerades i stora serier och blev tillgängliga för de flesta vetenskapliga institut och högre utbildningsinstitutioner.

Personliga datorer

Utvecklingen av högteknologi har lett till skapandet av stora integrerade kretsar - LSI, inklusive tiotusentals transistorer. Detta gjorde det möjligt att börja producera kompakta persondatorer tillgängliga för massbruk.

Första persondatorn

Den första persondatorn skapades 1977 Apple II , och 1982 började IBM tillverka IBM PC-persondatorer.

Personliga datorer

Under trettio års utveckling har persondatorer förvandlats till kraftfulla, högpresterande enheter för att bearbeta en mängd olika typer av information, vilket kvalitativt har utökat omfattningen av datormaskiner. Persondatorer tillverkas i stationära (stationära) och bärbara versioner.

Varje år produceras nästan 200 miljoner datorer runt om i världen, prisvärda för masskonsumenten.

Datorgenerationer

Karakteristisk

År av användning

40-50-tal XX-talet

Huvudelement

generation

60-tal XX-talet

Elektrisk lampa

Hastighet, operationer per sekund

Tiotusentals

Personliga datorer

70-tal XX-talet

Antal datorer i världen, st.

Transistor

generation

Hundra tusen

Integrerad krets

80-tal XX-talet - presens

Stor integrerad krets

Miljoner

Miljarder

Hundra tusen

Ordet "dator" betyder "dator", dvs. datorenhet. Behovet av att automatisera databehandling, inklusive beräkningar, uppstod för länge sedan. För mer än 1500 år sedan användes räknestavar, småsten etc. för att räkna.

Numera är det svårt att föreställa sig att man klarar sig utan datorer. Men för inte så länge sedan, fram till början av 70-talet, var datorer tillgängliga för en mycket begränsad krets av specialister, och deras användning förblev som regel höljd i hemlighet och lite känd för allmänheten. Men 1971 inträffade en händelse som radikalt förändrade situationen och med fantastisk hastighet gjorde datorn till ett vardagligt arbetsredskap för tiotals miljoner människor. Under det utan tvekan betydelsefulla året släppte det nästan okända företaget Intel från en liten amerikansk stad med det vackra namnet Santa Clara (Kalifornien) den första mikroprocessorn. Det är honom som vi är skyldiga framväxten av en ny klass av datorsystem - persondatorer, som nu används av i princip alla, från grundskoleelever och revisorer till vetenskapsmän och ingenjörer.

I slutet av 1900-talet är det omöjligt att föreställa sig livet utan en persondator. Datorn har kommit in i våra liv och blivit människans främsta assistent. Idag i världen finns det många datorer från olika företag, olika komplexitetsgrupper, syften och generationer.

Ladda ner:

Förhandsvisning:

För att använda presentationsförhandsvisningar, skapa ett Google-konto och logga in på det: https://accounts.google.com

Bildtexter:

På ämnet: metodutveckling, presentationer och anteckningar

Praktiskt arbete i ämnet: "Fundamentals of Informatics and Computer Science"

Praktiskt arbete i ämnet: "Fundamentals of data science and data technology" Ämne: Huvudstadierna för att utveckla och forska modeller på en dator med hjälp av exemplet att studera en fysisk modell...

ARBETSPLAN för kontoret/laboratoriet för EKONOMI OCH LEDNING Kontor/laboratorienummer ___17_______ Ufa College of Statistics, Informatics and Computer Engineering för läsåret 2013-2014 Chef för kansliet/laboratoriet M.V

ARBETSPLAN för kontoret/laboratoriet för EKONOMI OCH LEDNING Kontor/laboratorium nummer ___17_______ Ufa College of Statistics, Informatics and Computer Engineering för läsåret 2013-2014...

Arbetsprogram för den akademiska disciplinen "Peripheral devices of computer technology" i specialitet 230101 Datorer, komplex, system och nätverk

Arbetsprogrammet är sammanställt i enlighet med statliga krav för minimiinnehåll och utbildningsnivå för akademiker inom specialitet 230101 Datorer, komplex, system och nätverk...

Metodutveckling av studentkonferensen "Historia om datorteknikens utveckling"

Inhämtning av ny kunskap bidrar till att vidga ens vyer, skapa intresse för studier av datavetenskap och informationsteknologi, bilda allmän kulturell, pedagogisk, kognitiv, information...

Bild 1

Historien om datorteknikens utveckling

Bild 2

FÖREMÅL AV FORNDA FOLK

Innan uppfinningen av den enkla kulramen lärde sig folk att räkna på fingrarna.

De använde också främmande föremål: knutar, stenar, pinnar och gjorde skåror på trä och ben

Bild 3

Sedan urminnes tider har människor försökt skapa verktyg för att göra det lättare att räkna.

MARKNADSFÖRING AV VÅRA SJU-PUNKTS KONTO

Bild 4

VÅRA KONTORSKONTO ÄR EN MANGEL AV DEN KÄNDA KLIMMERNEN

kontor kulram

Bild 5

Den enklaste kulramen är en bräda med skåror i den. Hur man hittar summan av två tal 134+223=357

1. Lägg 4 småstenar i det nedre spåret

2 Nästa 3 småsten

3. I det tredje spåret 1 sten

4. Sedan lägger vi till talen för den andra termen på samma sätt

5. Så här blev resultatet

Kulramen användes på 400-talet f.Kr. De var gjorda av brons, elfenbenssten och färgat glas. Översättning från det grekiska ordet abacus betyder DAMM, eftersom. Till en början lades stenarna ut på en platt bräda täckt med damm så att stenarna inte skulle rulla ner användes i antikens Grekland och Rom, och lite senare i Västeuropa

Bild 6

Olika folk hade kulramar och hade därför sina egna egenskaper i arrangemanget av stenarna. Så i Japan Och så i Kina

suan-pan

Bild 7

J. Napier uppfann logaritmer

Edmund Gunther uppfann skjutregeln med fasta skalor

Logaritmisk linjal

Bild 8

År 1623 uppfann W. Schickard en maskin som kunde addera, subtrahera, dividera och multiplicera tal. Detta var den första mekaniska bilen.

De första mekaniska enheterna för räkning

Den berömda fysikern och matematikern Blaise Pascal uppfann en mekanisk anordning, adderingsmaskinen, 1642.

Bild 9

År 1671 skapade Gottfried Wilhelm Leibniz sin räknemaskin, känd som "Leibniz-räknehjulet". Han skrev om framtidens maskiner att de skulle passa att arbeta med symboler och formler. På den tiden verkade denna idé absurd.

G. LEIBNITZ

Bild 10

År 1830 presenterades Babbages design för den analytiska motorn, som var den första automatiska programmerbara datorenheten.

CHARLES Babbage

Bild 11

J. JACQUARD – DEN FÖRSTA UPPFINNAREN AV HUNNKORT

Förberedelsemaskin för hålkort

Allmän bild av hålkort

Bild 12

Grevinnan Ada Augusta Lovelace var programmeraren för den första analytiska motorn.

FÖRSTA PROGRAMMER

Algoritmspråket ADA, utvecklat 1979, är uppkallat efter henne.

Bild 13

I början av 1800-talet användes mekaniska adderingsmaskiner för beräkningar

Bild 14

1925 - vid Sushchevsky uppkallad efter. F.E. Dzerzhinskys mekaniska fabrik i Moskva lanserade produktionen av tillsatsmaskiner under varumärket "Original-Odner", senare (sedan 1931) blev de kända som tilläggsmaskiner "Felix"

Tillsatsmaskinen har nio slitsar i den övre delen (lådan) i vilka spakarna rör sig. Det finns siffror på sidorna av spåren; Genom att flytta spaken längs varje kortplats kan du "sätta på spakarna" vilket niosiffrigt nummer som helst. Nedanför, under spakarna, finns två rader med fönster (rörlig vagn): en, större, nummer 13 till höger. andra, mindre, till vänster, numrerar 8. Raden med fönster till höger bildar den resulterande räknaren och raden till vänster bildar varvtalsräknaren. Numret på fönstret på räknaren indikerar platsen för enheterna för valfri siffra i numret på denna räknare. Till höger och vänster om vagnen finns små lamm (svalor) som tjänar till att nollställa siffrorna som visas på dessa räknare. . Genom att vrida på rattarna tills de klickar tar vi bort alla siffror på räknarna och lämnar nollor på maskinens låda till höger om spåren, i ändarna av vilka det finns plus (+) och minus. (-). På maskinens högra sida finns ett handtag som kan vridas i plusriktningen (medurs) och i minusriktningen (moturs). Låt den resulterande räknaren och varvräknaren ha nollor. Låt oss sätta en siffra på spakarna, till exempel 231 705 896, och vrida ratten i plusriktningen. Efter ett varv kommer samma nummer 231705 896 att visas på den resulterande räknaren. För att lägga till flera siffror måste du placera dessa siffror efter varandra på spakarna och efter varje installation, vrid handtaget en gång i plusriktningen. Summan av alla siffror kommer att visas på den resulterande räknaren När handtaget vrids i motsatt riktning, kommer skillnaden mellan talet som fanns i det innan rotationsstarten och numret placerat på spakarna att visas på den resulterande räknaren. Multiplikation. Tillsatsmaskinsvagnen kan röra sig längs maskinen till höger och vänster, och olika fönster i den resulterande räknaren kan placeras under öppningen för enheter.

Bild 15

År 1935 släpptes KSM-1 tangentbords halvautomatiska adderingsmaskin (tangentbordsberäkningsmaskin) i Sovjetunionen. Denna maskin hade två drivningar: elektrisk (med en hastighet av 300 rpm) och manuell (vid strömavbrott).

Maskinens tangentbord består av 8 vertikala rader med 10 tangenter vardera, det vill säga du kan skriva 8-siffriga siffror. För att underlätta skrivningen är tangentbordets siffergrupper målade i olika färger. Det finns blända nycklar. Om ett nummer har angetts felaktigt, för att ersätta det, klicka bara på önskat nummer i samma rad och då kommer det felaktigt inskrivna numret att raderas automatiskt. Den rörliga vagnen innehåller en 16-bitars resultaträknare och en 8-bitars varvräknare, som har anordningar för att överföra tiotal från en siffra till en annan. En penna används för att avbryta dessa räknare. Det finns flyttbara kommatecken (för att underlätta läsningen). Klockan signalerar att resultaträknaren svämmar över. Under efterkrigsåren producerades halvautomatiska enheter KSM-2 (med mindre skillnader i design från KSM-1, men med ett bekvämare arrangemang av arbetsdelar)

Bild 16

På 40-talet av 1800-talet skedde en radikal revolution i utvecklingen av datateknik. Från 1943 till 1946 byggdes den första helt elektroniska digitala maskinen i USA.

KUPP

Bild 17

Under tiden för Dr. Det första beräkningsinstrumentet uppfanns i Rom - Abacus på 1500-talet. Abacus uppfanns i Ryssland. 1642 – Blaise Pascal uppfann Pascal-hjulet, som mekaniskt utför addition och subtraktion av tal. 1694 – Gottfried Leibniz designade en tilläggsmaskin som utförde fyra operationer. 1888 – Herman Hollerith designade den första tillsatsmaskinen.

Historien om datorteknikens utveckling

Genomförde:

IT-lärare

Internatskola nr 2 av JSC Russian Railways

Bryzgalina E.A.

V – VI århundradet f.Kr

Forntida grekisk kulram

V århundradet f.Kr

kinesiska

suan-pan

Så här ser numret 123456789 ut på Soroban

XV århundradet e.Kr

Rysk kulram

Tabell 1. "De första datorerna"

De första datorerna

Forskare

(ett land)

Pascals maskin

Tidsperiod för maskinskapande

Maskinkapacitet

(Tyskland)

Programmerbar adderingsmaskin

XVII århundrade

John NAPPER

John Napier

( 1550 – 4.04.1617 )

XVII århundrade

Blaise PASCAL

Blasé Paskal

( 19.06.1623 – 19.08.1662 )

XVII århundrade

Gottfried Wilhelm LEIBNITZ

Gottfried Wilhelm Leibnitz

( 1.0 7 .16 46 – 1 4 . 11 .1 716)

XIX århundrade

Charles Babbage

Charles Babbige

(26 . 12 .1 791 – 1 8 . 10 .1 871)

Hålkort av kartong

STOCK

KVARN

KONTOR

BLOCKERA

INMATNING

BLOCKERA

TÄTA

RESULTAT

Babbages analytiska motor

XIX århundrade

Ada Augusta BYRON-KING

Ada Augusta Bayron King

( 10. 12 .1815 – 27. 1 1.1 8 52 )

4 0 e år XX århundrade

Den första elektroniska programmerbara adderingsmaskinen

XX århundrade

John (Janos) von NEUMANN

John (Janos) von Neuman

(28 . 12 .1 903 – 8 . 02 .1 957)

1946

Den första ENIAC-datorn

CPU

ENHET

FÖRVALTNING

ARITMETISK-LOGISK ENHET

OPERATIVT –

MINNESENHET

ENHET

INPUT - OUTPUT

Datorarkitektur av J. von Neumann

XX århundrade

Sergey Alekseevich LEBEDEV

(2 . 1 1.1 90 2 – 3. 0 7.1 97 4 )

1950 – 1951

MESM (Small Electronic Calculating Machine)

1951

1953

Rörelement av SESM (Specialized Electronic Calculating Machine)

BESM

(Stor elektronisk beräkningsmaskin)

Tabell 2. "Datorgenerationer"

Generation

(år)

Datorbas

Innovationer

"Fördelar"

"Minus"

1948 - 1958

Första generationens dator

1959 - 1967

Andra generationens dator

1968 - 1973

Tredje generationens dator

Den första integrerade kretsen släppt av Texas Instruments

från 1974 till idag

Fjärde generationens dator

1971 skapade Intel (USA) den första mikroprocessorn - en programmerbar logisk enhet gjord med VLSI-teknik

År 1981 IBM Corporation (International Business Machines) (USA) introducerade den första modellen av en persondator - IBM 5150, som markerade början på eran av moderna datorer.