История развития средств вычислительной техники (Счёт на пальцах)

Содержание:

BBEДEНИE

Вo всe врeмeнa людям нyжнo былo cчитaть. B дoистoричeскoм прoшлoм oни cчитaли нa пaльцaх или дeлaли нaсeчки нa кoстяx. При­мeрнo oкoлo 4000 лeт нaзaд были изoбрeтeны ужe дoвoльнo слoжныe систeмы счисления, позволявшие осуществлять торговые сделки, рас­считывать астрономические циклы, проводить другие вычисления. Несколько тысячелетий спустя появились первые ручные вычислитель­ные инструменты. Необходимость производить вычисления существова­ла всегда. Люди, пытаясь совершен­ствовать процесс вычисления, изоб­рели всевозможные приспособ­ления. Об этом свидетельствуют и грече­ский абак, и русские счёты и еще мно­жество разнообразных устройств. В XVII веке были со­зданы первые механические счетные машины, а в XIX веке они по­лучили

широкое распространение. А в наши дни слож­нейшие вы­числительные задачи, как и множество других операций, не связан­ных с числами, решаются при помощи “электронного мозга”— компьютера. Закладка фундамента компьютерной революции происходи­ла медленно и далеко не гладко. Отправной точкой этого процесса можно считать изобретение счетов, сделанное более 1500 лет назад в странах Средиземноморья. Этим нехитрым устройством купцы пользовались для своих расчетов. Счеты оказались очень эффективным инструментом и вскоре распространились по все­му свету, а в некоторых странах применяются и по сей день. Вплоть до XVII в., счеты как вычислительный инструмент оста­вались вне конкуренции. Слово «компьютер» означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации обра­ботки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Бо­лее 1500 лет тому назад для счета использовались счетные палоч­ки, ка­мешки и т.д. В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись.

1

До начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их при­менение оставалось окутанным завесой секретности и малоиз­вестным широкой публике.. В 1971 году еще почти никому не из­вестная фирма Intel из небольшого американского городка с Санта-Клара (штат Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему люди обязаны появлением нового класса вычислитель­ных систем – персональных компьютеров, которыми теперь пользу­ются все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до ученых и инженеров.  В конце XX века невозможно представить себе жизнь без пер­сонального компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различ­ных групп сложности, назначения и поколений.  Целью данной работы является обобщение разрозненных дан­ных о развитии вычислительной техники от простейшего счета до современных электронно-вычислительных машин. Данная работа включает в себя историю появления устройств, облегчающих человеку всевозможные расчеты, основные этапы раз­вития компьютерной (вычислительной) техники , а также инфор­мацию о научных деятелях, внесших вклад в развитие вычислитель­ной техники. 

1. СЧЕТНЫЕ УСТРОЙСТВА ДО ПОЯВЛЕНИЯ ЭВМ

1.1 Счёт на пальцах

Во все времена людям нужно было считать. О том, когда человечество научилось, считать мы можем, строить лишь догадки. Но можно с уверенностью сказать, что для простого подсчета наши предки использовали пальцы рук, способ, который мы с успехом используем до сих пор. А как поступить в том случае если вы хотите запомнить результаты вычислений или подсчитать, то чего больше чем пальцев рук.

2

В этом случае можно сделать насечки на дереве или на кости. Скорее всего, так и поступали первые люди, о чем и свидетельствуют археологические раскопки. Пожалуй, самым древним из найденных таких инструментов считается кость, с зарубками, найденная в древнем поселении Дольни Вестоници на юго - востоке Чехии в Моравии. Этот предмет получивший название «вестоницкая кость» предположительно использовался за 30 тыс. лет до н. э. Несмотря на то, что на заре человеческих цивилизаций, были изобретены уже довольно сложные системы исчисления использование засечек для счета продолжалось еще довольно таки долго. Счет на пальцах, несомненно, самый древний и наиболее простой способ вычисления. У многих народов пальцы рук остаются инструментом счета и на более высоких ступенях развития. К числу этих народов принадлежали и греки, сохраняющие счет на пальцах в качестве практического средства очень долгое время.

Счёт на камнях

Чтобы сделать процесс счета более удобным, первобытный человек начал использовать вместо пальцев небольшие камни. Он складывал из камней пирамиду и определял, сколько в ней камней, но если число велико, то подсчитать количество камней на глаз трудно. Поэтому он стал складывать из камней более мелкие пирамиды одинаковой величины, а из - за того что на руках десять пальцев, то пирамиду составляли именно десять камней.

Счет на Абаке

Во времена древнейших культур человеку приходилось решать задачи, связанные с торговыми расчетами, с исчислением времени, с определением площади земельных участков и т. д. Рост объемов этих расчетов приводили даже к тому, что из одной страны в другую приглашались специально обученные люди, хорошо владевшие техникой арифметического счета.

3

Поэтому рано или поздно должны были появиться устройства, облегчающие выполнение повседневных расчетов. Так в Древней Греции и в Древнем Риме были созданы приспособления для счета, называемые абак (от греческого слова abakion – “дощечка, покрытая пылью”). Абак называют также римскими счетами. Вычисления на них проводились путем перемещения счетных костей и камешков (калькулей) в полосковых углублениях досок из бронзы, камня, слоновой кости, цветного стекла. В своей примитивной форме абак представлял собой дощечку (позднее он принял вид доски, разделенной на колонки перегородками). На ней проводились линии, разделявшие ее на колонки, а камешки раскладывались в эти колонки по тому же позиционному принципу, по которому кладется число на наши счеты. Эти счеты сохранились до эпохи Возрождения. В странах Древнего Востока (Китай, Япония, Индокитай) существовали китайские счеты. На каждой нити или проволоке в этих счетах имелось по пять и по две костяшки. Счет осуществлялся единицами и пятерками. В России для арифметических вычислений применялись русские счеты, появившиеся в XVI веке, но кое - где счеты можно встретить и сегодня.

Палочки Непера

Первым устройством для выполнения умножения был набор деревянных брусков, известных как палочки Непера. Они были изобретены шотландцем Джоном Непером (1550 - 1617гг. ). На таком наборе из деревянных брусков была размещена таблица умножения. Кроме того, Джон Непер изобрел логарифмы.

Данное изобретение оставило заметный след в истории оставило изобретение Джоном Непером логарифмов, о чем сообщалось в публикации 1614 г.

4

Его таблицы, расчет которых требовал очень много времени, позже были “встроены” в удобное устройство, чрезвычайно ускоряющее процесс вычисления, — логарифмическую линейку; она была изобретена в конце 1620 - х годов. В 1617 г. Непер придумал и другой способ перемножения чисел. Инструмент, получивший название “костяшки Непера”, состоял из набора сегментированных стерженьков, которые можно было располагать таким образом, что, складывая числа, в прилегающих друг к другу по горизонтали сегментах, мы получали результат их умножения. Теории логарифмов Непера суждено было найти обширное применение. Однако его “костяшки” вскоре были вытеснены логарифмической линейкой и другими вычислительными устройствами—в основном механического типа, — первым изобретателем которых стал гениальный француз Блез Паскаль.

Логарифмическая линейка

Развитие приспособлений для счета шло в ногу с достижениями математики. Вскоре после открытия логарифмов в 1623 г. была изобретена логарифмическая линейка.

В 1654 г. Роберт Биссакар, а в 1657 г. независимо С. Патридж (Англия) разработали прямоугольную логарифмическую линейку - это счетный инструмент для упрощения вычислений, с помощью которого операции над числами заменяются операциями над логарифмами этих чисел. Конструкция линейки сохранилась в основном до наших дней. Логарифмической линейки была суждена долгая жизнь: от 17 века до нашего времени. Вычисления с помощью логарифмической линейки производятся просто, быстро, но приближенно. И, следовательно, она не годится для точных, например финансовых, расчетов.

5

Механический этап развития вычислительной техники

Становление механики в XVII в. стало посылом сотворения вычислительных приборов и устройств, использующих машинальный принцип вычислений. Эти прибора возводилисьна механических деталях и обеспечивали самодействующий перенесение старшего разряда. Эти прибора были готовы исполнять уже не два, а 4 арифметических воздействия и именовались арифмометрами. Собственного семейства трансформацию абака внес предложение Леонардо да Винчи (1452-1519) в конце XV - начале XVI века. Он сделалнабросок 13-разрядного суммирующего прибора с десятизубными кольцами. Чертежи предоставленного прибора были отысканы между двухтомного собрания Леонардо по механике, популярного как "Codex Madrid". Это прибор что-нибудь вроде счетной машинки в базе которой присутствуют стержни, с одной стороны наименьшее с иной большее, все стержни (всего 13) обязаны были находится этим образом, дабы наименьшее на одном стержне касалось наибольшего на ином. 10 оборотов первого колеса обязаны были приводить к 1 абсолютному обороту 2, 10 2 к 1 абсолютному третьего и т.д. 1-ая механическая автомат была описана в 1623 г. доктором арифметики Тюбингенского институтаВильгельмом Шиккардом, продана в единственном экземпляре и предназначалась для выполнения 4 арифметических операций над 6-разрядными количествами. АвтоматШиккарда содержала суммирующее и множительное прибора, а еще устройство для записи промежных итогов. 1-ый блок - шестиразрядная суммирующая автомат - давал собой слияние зубчатых передач. На всякой оси были шестерня с 10 зубцами и дополнительное однозубое колесо - перст. 6 Перст работал для такого, дабы транслировать единицу в грядущий разряд (поворачивать шестеренку на десятую доля совершенного оборота, впоследствии такого как шестеренка предшествующего разряда устроит подобный оборот). При вычитании шестеренки руководствовалось вертеть в оборотную сторону. Контроль хода вычислений возможно было производить при поддержке особых окон, где являлись цифры. Для перемножения использовалось прибор, чью ключевую доля составляли 6 осей с «навернутыми» на их таблицами умножения. Примененная принципная схема машины Шиккарда явилась традиционной - она (или ее модификации) применялась в большинстве дальнейших механических счетных машин вплоть до подмены механических подробностей электрическими. Впрочем по причине недостаточной популярности автомат Шиккарда и основы ее работы не оказали немаловажного воздействия на последующее становление вычислительной техники (ВТ), но она по праву раскрывает эпоху механической ВТ. 1-аядеятельная модель счетной суммирующей машины была сотворена в 1642 г. известным французским научным работником Блезом Паскалем. Для выполнения арифметических операций Паскаль поменял поступательное движение костяшек в абаковидных инструментах на вращательное перемещение оси (колеса), например собственно что в его машине сложению количеств соответствовало телосложение пропорциональных им углов. Принцип воздействия счетчиков в машине Паскаля несложен. В базе его лежит мысль обычнойзубчатой пары - 2-ух зубчатых колес, сцепленных меж собой. Для всякого разряда наличествует колесо (шестеренка) с 10 зубцами. При данном любой из 10 зубцов дает 1 из цифр от 0 до 9. Это колесо возымело заглавие "десятичное счетное колесо". С прибавлением в предоставленном разряде всякой единицы счетное колесо поворачивается на раззубец, т. е. на 1 десятую оборота. Требуемую цифру возможно ввести, поворачивая колесо до тех пор, пока же зубец, представляющий данную цифру, не встанет напротивуказателя или же окна. 7 К примеру, 3 колеса демонстрируют количество 285. Мы можем добавить к данному количеству 111, повернув любое колесо направо на раз зубец. За это время напротив оконвозникнут в соответствии с этим цифры 3, 9, 6, образуя необходимую сумму количеств 285 и 111, т. е. 396. Задачка ныне в том, как реализовать перенесение 10-ов. Это 1 из ведущих задач, которую довелось улаживать Паскалю. Присутствие такового механизма разрешило бы вычислителю не расходовать забота на запоминание перенесения из младшего разряда в старший. Автомат, в которой телосложение производится автоматически, обязана сама предопределять, когда надо изготовлять перенесение. Положим, собственно что мы ввели в разряд 9 единиц. Счетное колесо оборотится на 9/10 оборота. В случае если ныне добавить ещё 1 единицу, колесо "накопит" уже 10 единиц. Их надобно передать в грядущий разряд. Это и есть предоставление 10-ов. В машине Паскаля ее воплотит в жизнь удлиненный зуб. Он сцепляется с колесом 10-ов и поворачивает его на 1/10 оборота. В окне счетчика 10-ов будет замечен кол - раз десяток, а в

8

Она изготавливала на современников большое эмоцию, о ней слагались легенды, ей посвящались поэмы. Все почаще с именованием Паскаля возникала черта "французский Архимед". До нашего времени дошло лишь только 8 машин Паскаля, из коих 1 считается 10-разрядной. Универсальная самодействующая автомат, в структуру которой уже входили практически все главные части передовых ЭВМ, была придумана ещё в 30-х годах XIX века. И в данный момент мы можем только поражаться, собственно что этабольшая работа, - а это был, без преувеличений, переворот в вычислительной технике - имела возможность быть осуществлена буквально одним человеком. Имя сего человека, которому предначертано было обнаружить свежую и, наверное, более колоритную страничку в ситуации вычислительной техники - Чарльз Бэббидж. За собственную длительнуюжизнь (1792-1871) кембриджский доктор арифметики устроил много открытий и изобретений, важно опередивших его время. Круг интересов Бэббиджа был очень широкий, и все же ключевым делом его жизни, по текстам самого научного работника, были вычислительные машины, над созданием коих он трудился в пределах 50 лет. Аналитическая автоматБэббиджа давала собой единственный ансамбль предназначенных блоков. По плану она включала надлежащие прибора. 1-ое - прибор для сбережения начальных данных и промежных итогов. Бэббидж именовал его "складом"; в передовых вычислительных машинах прибор такового на подобии именуется памятью или же запоминающим устройством. Для сбережения количеств Бэббидж внес предложение применить комплект десятичных счетных колес. Любое из колес могло становиться в одном из 10 положений и этимобразом запоминать раз десятичный сигнал. Колеса собирались в регистры для сбережения многоразрядных десятичных количеств. По плану создателя запоминающее приборнадлежит было владеть вместимость в 1000 количеств по 50 десятичных символов "для такого, дабы владеть кое-какой припас по отношению к большему количеству, которое имеет возможность потребоваться".

9

Для сопоставления , собственно что запоминающее прибор одной из первых ЭВМ имело размер 250 десятиразрядных количеств. Для сотворения памяти, где сберегаласьинформация, Бэббидж воспользовался не лишь только колесные регистры, но и гигантские железные диски с отверстиями. В памяти на дисках сберегались таблицы значений особых функций, которые применялись в процессе вычислений. 2-ое прибор машины - прибор, в котором осуществлялись нужные операции над количествами, взятыми из "склада". Бэббидж именовал его "фабрикой", а в данный момент аналогичное прибор именуется арифметическим. Время на создание арифметических операций воспринималосьсоздателем: телосложение и вычитание - 1с; умножение 50-разрядных количеств - 1 мин; дележ 100-разрядного количества на 50-разрядное - 1 мин. И в конце концов, третье прибор машины - прибор, управляющее последовательностью операций, производимых над количествами. Бэббидж именовал его "конторой"; в данный момент оно - приборуправления. Управление вычислительным ходом надлежит было реализоваться с поддержкой перфокарт - набором картонных карточек с различным месторасположениемпробитых (перфорированных) отверстий. Карты протекали под щупами, а они, в собственную очередь, попадая в отверстия, приводили в перемещение механизмы, с поддержкойкоих количества передавались со "склада" на "фабрику". Итог автомат высылала назад на "склад". С поддержкой перфокарт ожидалось еще воплотить в жизнь операции ввода числовой инфы и вывода приобретенных итогов. По сущности дела, данным решалась неувязка сотворения самодействующей вычислительной машины с программным управлением. Лишь только впоследствии погибели Бэббиджа его отпрыск Генри смог выстроить по чертежам основателя центральный узел "Аналитической машины" - арифметическое прибор, которое в 1888 году вычислило произведения количества "пи" на количества естественного ряда от 1-го до 32 с точностью до 29 знаков!

10

Автомат Бэббиджа оказалась работоспособной, но Чарльз сего уже не заметил. А автомат, разработанная Лейбницем в 1694 г., выделяла вероятность механического выполнения операции умножения без поочередного склады и вычитания. Ключевой частью ее был например именуемый ступенчатый валик - цилиндр с зубцами различной длины, которые вели взаимодействие со счетным колесом. Передвигая колесо вдоль валика, возможно было его установить в зацепление с важным количеством зубцов и гарантировать установку конкретной цифры. Арифметическая автомат Лейбница была по существу первым в мире арифмометром - автомобилем, предназначенной для выполнения 4 арифметических поступков, позволяющей применить 8-разрядное множимое и 9-разрядный множитель с получением 16-разрядного произведения. По сопоставлению с автомобилем Паскаля было сотворено принципно свежее вычислительное прибор, значимо ускоряющее выполнение операций умножения и разделения. Впрочем, не обращая внимания на все остроумие его изобретателя, арифмометр Лейбница не получил распространения по 2 главным основаниям: недоступность на него стойкого спроса и конструкционной некорректности, сказывающейся при перемножении максимальных для него количеств. Но главная мысль Лейбница - мысль ступенчатого валика оказалась очень плодотворной. Вплоть до конца XIX века система валика улучшалась и развивалась разными изобретателями механических машин. 
 

2. Ситуация становления компьютера 

2.1 Поколения компьютеров 
 

Рассматривая ситуацию социального становления, марксисты говорят, собственно что ’’ ситуация есть ни собственно что другое, как поочередная смена отдельных поколений  ’’. Это верно и для ситуации компов. 

Поколения компов - нестрогая классификация вычислительных систем по степени становления аппаратных и в последнее время - программных  средств ’’. 

Выделяют 5 поколений компов. Любое поколение характеризуется элементной основанием - обликом составляющих, из коих построена оперативная память и микропроцессор, и развитием программного обеспечивания. 

Компы первого поколения 

Элементной основанием компов первого поколения были вакуумные электрические лампы, которые сейчас ещё возможно увидать в давних телеках и радиоприемниках. Тыс.ламп были в железных шкафах, которые занимали большое количество пространства. Весила эта автомат 10-ки тонн. Для ее работы требовалась электрическая станция. Для замараживания машины воспользовались массивные вентиляторы. Программирование делали в кодах машины, доступ к которой 

имели лишь только специалисты-профессионалы. 
       Быстродействие составляло некоторое количество тыс. операций за секунду. Эти машины имели маленькую оперативную память. 

12

Особенности: 

• Поскольку лампы имеют существенные размеры и их тыся­чи, то машины имели огромные размеры. 
• Поскольку ламп много и они имеют свойство перего­рать, то часто компьютер простаивал из-за поиска и замены вышед­шей из строя лампы. 
• Лампы выделяют большое количество тепла, следова­тельно, вычислительные машины требуют специальные мощные охлади­тельные системы. 
• Примеры компьютеров: 
• Колоссус – секретная разработка британского прави­тельства (в разработке принимал участие Алан Тьюринг). Это пер­вый в мире электронный компьютер, хотя и не оказавший влияние на развитие компьютерной техники (из-за своей се­кретности), но помог победить во Второй мировой войне. 
• Эниак. Создатели: Джон Моушли и Дж. Преспер Экерт. Вес машины 30 тонн. Минусы: использование десятич­ной системы счисления; множество переключателей и кабелей. 
• Эдсак. Достижение: первая машина с программой в па­мяти. 

2.2 Компьютеры второго поколения 

Элементной базой компьютеров второго поколения были транзисторы, которые заменили электронные лампы. Транзисторы значительно меньше ламп и потребляют значительно меньше энер­гии. Поэтому размеры компьютера уменьшились. Возможности же увеличились, поскольку появились языка программирования высо­кого уровня и программное обеспечение.

13

Программирование стало до­ступным и для не профессионалов в области компьютеров. В про­граммном обеспечении были заранее разработанные программы ре­шения наиболее типичных задач. Быстродействие машин достигла сотен тысяч операций за секунду.Значительно увеличилась опера­тивная память. Развиваются способы хранения информации: широ­ко используется магнитная лента, позже появляются диски. В этот пе­риод была замечена первая компьютерная игра.  Наиболее распространенными были такие марки машин: "Элиот" (Англия), "Сименс" (ФРГ), "Стретч", "CDC" (США), "Раз­даи-2", серия "Минск", "Урал", "Найри", "Мир", "Бзсм-б" (в на­шей стране).  

Компьютеры третьего поколения. 

Элементная основа компов третьего поколения - встроенные прибора (интегральные схемы, чипы). Интегрированное устройство - это небольшая пластинка из незапятнанногокремния, на которой считаются маленькие электрические составляющие: транзисторы, резисторы и что аналогичное.  
       Таких составляющих на квадратном сантиметре в начале было некоторое количество тыс.. Важно возросли быстродействие (до нескольких млн. операций за секунду) и размероперативной намяти. Сформировалось программное обеспечивание. Комфорт в использовании открыло размашистый доступ к компам. Юзерам нет необходимости трудитьсяименно с внутренностями компьютера не отходя ни на шаг, так- как есть пульт управления. Для работы им даны терминалы (клавиатура, экран и прибора вступления - выведения), которые имеют все шансы быть отдалены от компа на большие расстояния.


Для хранения инфы пользуют магнитные ленты и магнитные диски. Магнитные носители инфы стали теснить перфокарты и перфоленты. Стартовал переход к информатике. Было продано мультипрограммирование (это когда в памяти располагается некоторое количество производимых программ, собственно что выделяет эффект экономии ресурсов процессора). 

Машины третьего поколения - серия "ІВМ-360", "ІВМ-370" в США, серия ЭС в нашей стране - аналог серии "ІBM". Разработка плана машины третьего поколения стоила компанииІBM в 60-х годах 5 млрд $.  

Компьютеры четвертого поколения 

Элементной основанием компов 4-ого поколения считаются крупномасштабные встроенные прибора. Прогресс, в физике, полупроводников отдал вероятность расположитьбольшущее численность составляющих на небольшом кристалле кремния (десятки тыс. на квадратном сантиметре). Не считая такого, на одном кристалле кремния стало вполне вероятно расположить прибор, которое воссоздает работу микропроцессора. Эти кристаллические микропроцессоры именуются процессорами. Это определило возникновениемикрокалькуляторов, индивидуальных компов, которые возможно располагать на простом рабочем столе, а еще сильных большое количество процессорных компов. Возрослибыстродействие (к млрд операций за секунду), вместимость оперативной памяти, комфорт в использовании. Общее создание и сбыт обеспечили резкое понижение тарифов на компьютерную технику.  

Юзер вновь сел за пульт управления, но уже индивидуального компа. Мощнейшие машины 4-ого поколения: "Эльбрус" в нашей стране, южноамериканские машины серии "Крей" и иные.  
      
 На уровне 4-ого поколения произошло дележ машин на гигантские вычислительные машины и индивидуальные компы.  В конце 70-х – начале 80-х известностью воспользовалсякомпьютера Apple, созданный Стивом Джобсом и Стивом Возняком. Позже в общее создание был запущен персональный компьютер  IBM PC на процессоре Intel..  

1.6 Компьютер пятого поколения. 

Элементной основанием компов 5-ого поколения стали довольно гигантские масштабные встроенные прибора, которые содержат сотки тыс. составляющих на квадратном сантиметре. В 1980 г. японское правительство и кое-какие компании огласили десятилетнюю программку сотворения компьютерной системы 5-ого поколения, которое обязанабыла базироваться на применении искусственного происхождения разума, экспертных систем и натурального языка общения. Данную программку нарекли "японским вызовом", потому что авангардная роль в области компьютерной техники сегодня належит США.  Сейчас выделяют , ещё 5 поколений персонального PENTIUMа плюс новая оперативка, беспроводная ассоциация, управление голосом, предоставление аромата, 200 гб в кармашке и 20 на одном диске, размер калькулятора… 

16

Суперкомпьютеры

1-ые суперкомпьютеры были замечены уже между компов 2 поколения, они были предусмотрены для заключения трудных задач, требовавших высочайшей скорости вычислений. Это LARC компании UNIVAC, Stretch компании IBM и "CDC-6600"(семейство CYBER) компании Control Data Corporation, в их были использованы способы параллельной обработки (увеличивающие количество операций, производимых в единицу времени), конвейеризация команд (когда во время выполнения одной команды 2-ая считывается из памяти и готовится к выполнению) и параллельная обработка при поддержке микропроцессора трудной структуры, состоящего из матрицы микропроцессоров обработки данных и особогоуправляющего микропроцессора, который распределяет задачки и управляет потоком данных в системе. Компы, производящие параллельно некоторое количество программ при поддержке нескольких процессоров, возымели заглавие мультипроцессорных систем. Особой особенностью суперкомпьютеров считались векторные микропроцессоры, оборудованные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами - векторами и матрицами. В их были интегрированы векторные регистры и параллельный конвейерный устройство обработки. В случае если на простом микропроцессоре разработчик программного обеспечения делал операции над любымкомпонентом вектора по очереди, то на векторном - выдавал незамедлительно векторые команды. Компы компании Cray Research были классикой в области векторноконвейерных суперкомпьютеров. Есть предание, собственно что 1-ый суперкомпьютер Cray был собран в гараже, впрочем данный гараж был объемом 20 х 20 метров, а платы для свежегокомпа заказывались на наилучших заводах США. В 1964 году был сотворен компьютер CDC6600, а в 1969 году - CDC7600, попавшие в род CYBER. 17 Для увеличения быстродействия в суперкомпьютерах рода CYBER применялись способы конвейерной и параллельной обработки при поддержке микропроцессора труднойструктуры, состоящего из матрицы микропроцессоров обработки данных и особого управляющего микропроцессора, который распределял задачки и управлял потоком данных в системе. В 1972 году был сотворен сверхпроизводительный компьютер ILIAC4 (США) с конвейерной зодчеством, включавшей 64 микропроцессора. Это был более большой планмежду компов третьего поколения. Разрабатывали компьютер работники Илинойского института во главе с Д.Слотником. Компьютер был специализирован для заключениясистемы уравнений в личных производных при поддержке итерационных разностных схем. Заключение подобный задачки могло быть ускорено в 64 раза по сопоставлению с поочередным вычислением на однопроцессорном компе. Наибольшее быстродействие компа составляло 200Млн.операций в секунду. Приведем характеристики суперкомпьютера CONVEX C-3440. Суперкомпьютер включал в себя 4 векторных микропроцессора, 1 микропроцессор ввода-вывода, размер физиологической памяти составлял 512 Мб, размервиртуальной памяти до 4 Гб, размер памяти на строгих дисках 4,5 Гб, 9-дорожечный накопитель на магнитной ленте, интерфейс Ethernet (10 Мбит/сек), 16-канальный мультиплексор. Пиковая производительность суперкомпьютера составляла 800 Мфлоп/сек. В 1989 году была пущена в искусную использование векторноконвейерная супер ЭВМ Электроника ССБИС разработки ВУЗа задач кибернетики РАН и компаний электрической индустрии. Производительность в однопроцессорном варианте составляла 250 MFLOPS, предоставление данных меж глобальной интегральной памятью и оперативной памятью осуществлялась под управлением спец микропроцессора, реализующего произвольные способы доступа.

18

Разработку супер-ЭВМ вели В.А. Мельников, Ю.И. Митропольский, В.З. Шнитман, В.П. Иванников. В 1990 году в Русском Объединении была введена в использование векторно- конвейерная супер-ЭВМ "Эльбрус 3.1" на основе модульных конвейерных прцессоров (МКП), созданная в ИТМ и ВТ имени С.А. Лебедева группой конструкторов, в которую входили Г.Г. Рябов, А.А. Соколов, А.Ю. Бяков. Производительность суперкомпьютера в однопроцессорном варианте составляла 400 MFLOPS. В 1996 году японская фирма Fujitsu восполнила класс суперкомпьютеров свежей автомобилем VPP700, позволяющей включать до 256 трудящихся пространств, имеющую производительность 500 млрд операций с плавающей точкой в секунду. Данный векторный компьютер был специализирован для научных и технических расчетов. Величина дисковой памяти имел возможностьварьироваться от 4 до 512 Гбайт. Компанией IBM был разработан суперкомпьютер Deep Blue, как система глобального параллелизма. Это, был 1-ый компьютер, победивший чемпиона мира по шахматам. Компьютер Deep Blue разрабатывался сначало в институте Carnegie Mellon студентами Фенг-хсиунгом Хсу и Марри Кампбеллом на чипсете, использовавшемся в компе Sun 3/160. План был принят к выполнению компанией IBM в 1989, когда Кампбелл пришел трудиться в компанию. В данном году в первый разнапротив чемпиона мира Гарри Каспарова играл компьютер Deep Though. Каспаров просто обыграл компьютер в 2-ух партиях. Надлежащее соревнование Каспарова произошло в феврале 1996 с компом Deep Blue. Компьютер был собран на 32-х восьмипроцессорных кластерах RS/6000. Каспаров выиграл вновь. К февралю 1997 года была разработана свежая шахматная программка и важно увеличена скорость вычислений компа, и за это время "Голубому гиганту" получилось одержать победу Каспарова со счетом 3.5:2.5. В 1997 году 16 из 20 самых быстpых суперкомпьютеров были произведены в Объединенных Штатах, 4 - в Стране восходящего солнца.



19

Ни раз из суперкомпьютеров, которые были введены в строй в 1997 году, не был сотворен в европейской стране. Русский ВУЗ Высокопроизводительных Вычислений и Баз Данных считается одним из огромнейших суперкомпьютерных центров в Восточной Европе. апреля 1998 года план компа класса Beowulf "Паритет" был одобрен Министерством Науки и Технологий РФ. "Паритет" включал в себя 4 узла, состоящих из 2x микропроцессоров Intel Pentium II (450МГц), строгого диска емкостью 9,1 Гбайт, резвой памяти RAM (512 Мб). Суперкомпьютеры 21 века. В 2008 пиковая производительность суперкомпьютера Ягуар, установленного в лаборатории министерства энергетики США, составляла 1,64 петафлоп, докладывает InformationWeek. Раньше наиболее массивным числился суперкомпьютер IBM Roadrunner, с производительностью 1,026 петафлоп. В базесуперкомпьютера лежало 45 тыс. микропроцессоров AMD Opteron и 362 тб оперативной памяти. Научные работники воспользовались ( и используют) Ягуар, к примеру, для моделирования погодных перемен. Еще суперкомпьютер задействован в подобный области, как повторяемые информаторы энергии. До начала 2009 Ягуар располагался в стадии испытания. Он был применен для проведения тестовых расчетов, которые настоятельно просят производительность выше 1,3 петафлоп. 2010 год. Китайская система Tianhe-1A официально возглавила рейтинг 500 мощнейших суперкомпьютеров мира. Tianhe-1A- суперкомпьютер , установивший рекорд производительности в 2,507 петафлоп в бенчмарке LINPACK, став самой резвой системой в Китае и во всем мире. В базе Tianhe-1A лежат современные гетерогенные вычисления на базе параллельной работы графических процессоров и многоядерных центральных процессоров , которые обеспечили важный прирост в производительности и дозволили убавить габариты системы и уменьшитьэнергопотребление. Система построена на 7168 графических микропроцессорах NVIDIA Tesla M2050 и 14336 CPU;

20

тождественную производительность возможно добиться лишь только при применении больше 50 000 CPU на значительно большей площади. Больше такого, система в 2,507 петафлопс, построенная самая на CPU, потребляла бы выше 12 мегаватт. Спасибо графическим микропроцессорам и гетерогенной среде вычислений, Tianhe-1A потребляет всего 4,04 мегаватта, т.е. в 3 раза меньше - эта разница в энергопотреблении достаточна для подачи электроэнергии в больше чем 5000 жилищ в направление года. год. Универсальный индивидуальный суперкомпьютер с Linux. В рамках президентской программки «Развитие суперкомпьютеров и ГРИД-технологий» федеральный ядерный серединав Сарове (РФЯЦ-ВНИИЭФ), входящий в госкорпорацию «Росатом», придумал 2 модели индивидуальных суперкомпьютеров - универсального и особого предназначения, а ещепрограммные пакеты для математического моделирования, работающие под управлением ОС Linux. На протяжении 2011 года атомщики расширяют ассортимент и важнонаращивают поставки этих систем. Универсальный суперкомпьютер специализирован для широкого диапазона инженерных расчетов и имеет возможность устанавливаться именно на рабочем пространстве работника. Его пиковая производительность оформляет 1 Тфлопс. Он сооружен на основе двенадцатиядерных процессоров 

21

Роль компьютера в жизни человека 

Компы довольно давным-давно и крепко зашли в нашу жизнь. Они кардинально заменили вселенная и способности людей. Компьютер оказывает как позитивное влияние на человека, например и отрицательное. 

Компьютер значительно облегчил жизнь человека. Временами люд не предполагают собственную жизнь без компа и онлайна. Всякий человек в краткий срок имеет возможностьотыскать всякий интересующий вопрос. Онлайн содержит нелимитированные способности. Врачи пользуют компы для диагностики организма. Для дизайнеров, художников и архитекторов компьютер открыл большие горизонты. На производстве компы управляют другими машинами. Сейчас человек элементарно инертный наблюдающий. 

Ещё абсолютно не так давно более ценили материальный работа, но сейчас каждый день возрастает надобность в умственном труде. Но несомненно расценить это невозможно. Почти все важно прирастили личный кругозор, а вот телесное положение у множества получило травмы. Население земли запамятывает о спорте и телесных нагрузках, портя своё самочувствие. Нередко люд любят просиживать длинными на протяжении нескольких часов за компьютерным столом, чем погулять на бодром воздухе, и в том числе и не подозревают о том, какой урон они для себя мешают. 

Довольно принципиально верно осуществить рабочее пространство. Первым делом необходим благоприятный компьютерный питание и кресло. 

В XXI веке книжки не используют большущий известностью, например как люд возымели доступ в онлайн, где возможно отыскать всякую информацию. На это уходит значительноменьше времени. Когда человек появится желание чтить книжку, ему не надо исходить в библиотеку или же вынуждать жилплощадь шкафами с книжками, так как раз компьютер замещает сотки шифоньеров с книжками. 







22

Компьютер пробрался и в ежедневную жизнь человека. Люд имеют все шансы создавать приобретения, находясь в всяком пространстве. Компьютер и онлайн крепковоздействуют на жизнь человека, проникая во все области жизни людей.

Положительное влияние компьютера на жизнь человека 

Компы зашли в жизнь человека. В школах были замечены компьютерные учебники, учителя совместно с учащимися обучаются трудиться с Онлайном, все люд читают электрические печатного издания и глядят цифровое видео, посиживают в чатах и ведут переписку по электрической почте. Человек не осознает, как был преображен вселеннаякомпьютерной техникой. Разглядим позитивное воздействие компа на жизнь человека: 

1)видеоигры улучшают визуальное восприятие находящегося вокруг мира. 

2)Интернет презентовал людям вероятность получать бодрые анонсы, кривотолки, информацию о кумирах. Выступать в довольно заманчивые и интереснейшие интернет игры. 

3)Видео конференции. С их поддержкой люд имеют все шансы не лишь только слышать приятель приятеля, но и видать. Что наиболее они имеют все шансы улаживать значимыевопросы, не изменяя собственного рабочего пространства и сберегая как собственные способы, например и время. 

4)В Онлайне возможно отыскать работу, которая станет высоко оплачиваться и давать наслаждение. Возможно проворно передать бумаги партнеру, получить рассылку, практически сразу признать последние анонсы, к примеру, с биржи, а это в коммерциале довольно ценится. 

5)Интернет упрощает приобретения. В электрическом облике они обходятся выгоднее. При заказе продуктов и предложений возможно отчетливо взглянуть описание, фото, выяснить отзывы на этот продукт. Реализовать машину, приобрести бытового воспитанника, отыскать увеселение на выходные, выбрать тур поездку. 

23

Негативное влияние компьютера на человека. 

Компьютеры влияют на разные системы органов организма че­ловека. Особенно опасно влияние электромагнитных излучений. 

Мерцание экрана, практически безвредное для глаз, сильно напряга­ет нервную систему. Шум вентиляторов медленно, но верно расша­тывает нервы. Общее утомление нервной системы приводит к ил­люзии физической усталости, снижению чувствительности органов чувств, нарушению координации движений и чувства равновесия, а также к нарушениям давления и спазмам сосудов. 

Компьютер в учреждениях 

Компьютеры в совершили революцию в деловом мире. По мере того как снижалась их стоимость, всё большее и большее чис­ло деловых людей приобретали компьютеры. Компьютеры переста­ли быть монополией заводов, банков, крупных объединений. Они стали достоянием и небольших предприятий, магазинов, учрежде­ний, бюро трудоустройству и даже ферм. 

Секретарь практически любого учреждения при подготовке докладов и писем производит обработку текстов. Учрежденческий аппарат использует персональный компьютер для вывода на экран дисплея широкоформатных таблиц и графического материала. Бух­галтеры применяют компьютеры для управления финансами учре­ждения. С помощью компьютерных систем осуществляется введение документации, обеспечивается электронная почта и связь с банками данных. Сети ЭВМ связывают разных пользователей, расположен­ных в одном учреждении или находящихся в различных регионах страны. Компьютеры находят применение при выполнении широко­го круга производственных задач. Компьютеры используются также для контроля за температурой и давлением при осуществлении раз­личных производственных процессов.

24

Когда повышение и пониже­ние температуры или давления превышает допустимую норму, компьютер немедленно подаёт сигнал на регулирующее устройство, которое автоматически восстанавливает требуемые условия. Также управляется компьютером робот. 

Робот – это механическое устройство, управляемое компью­тером. В отличие от роботов, которые можно увидеть в магазинах или в кино, промышленные роботы, как правило, не похожи на че­ловека. Более того, часто это просто большие металличе­ские ящики с длинными руками, приводимыми в дей­ствие механи­ческим образом. 

Различные виды работ на заводах, такие, как на линиях сбор­ки автомобилей, включают многократно повторяющиеся опера­ции. Работы выполняют повторяющиеся операции без тени неудо­вольствия или признаков усталости. Компьютеры ни на мгновение не те­ряют внимания к производственному процессу и не нуждаются в перерывах на обед. 

Роботы могут также выполнять работу, которая для людей оказывается слишком тяжёлой или даже вообще невозможной, в условиях сильной жары или лютого мороза. Они могут готовить опасные химические препараты, работать в сильнозагрязнённом воз­духе и полнейшей темноте. Нередко один робот может заменить на заводе двух рабочих. В целом применение роботов способствует по­вышению производительности труда и снижению стоимости произ­водства. 

25

Компьютер в искусстве 

Некоторое количество десятков лет обратно компами использовали лишь только учёные и арифметики. В XXI веке вычислительная техника стала достоянием писателей, дизайнеров, артистов и адептов иных профессий мира искусств. Компьютер-творец, может помочь строчить книжки, изображать, авторствовать песни, делать особые эффекты в научно-фантастических кинокартинах. 

В последнее время всё более и более проф писателей используется текстовые микропроцессоры для увеличения свойства и ускорения собственной работы. Но не лишь тольконовеллисты, но и корреспонденты, создатели технических слов, сценаристы, создатели учебников (авторы книг), а еще почти все иные пользуют компы при работе с словами. Текстовый микропроцессор важно упрощает редактирование и сверку слов. Он высвобождает от надобности перепечатки слов и что наиболее сберегает время. Использованиеособых программ может помочь обнаружать и ликвидировать орфографические промахи и синтаксические промахи. Писатели, имеющие микрокомпьютеры, буквально напримерже, имеют все шансы объединяться с надлежащими банками данных. Это дополнительно сберегает время, когда в процессе работы надо выполнить некое изучение. Микрокомпьютеры писателей берегут их записи, высвобождают от ведения картонных дел, отправляют счета на плату принятых к публикации произведений. В руках художника компьютер делается инвентарем для рисования. Иллюстраторы, художники, карикатуристы, кинематографисты считают, собственно что вычислительная техника предоставляем им свежие способности в их творческой работы. С поддержкой этих средств, как графопостроитель, графический планшет, световое перо, живописцы делают разноцветныекартинки, графики, географические карты и диаграммы. Компьютер даёт дизайнеру вероятность просто и проворно заносить конфигурации и исправления в собственныекартинки и диаграммы. Электрическая правка занимает меньше времени, чем правка ручная.



26

Буквально например же всевозможные варианты трудных изображений имеют все шансы быть изготовлены в считанные минутки. Между писателями и живописцами появляетсяоднообразие, когда они начинают трудиться с компом. Одни делают слова, иные изображения, и те и иные спасибо компам заносят в своё творчество ускорение, эластичность и комфорт

. 

Компьютер как средство общения В случае если на одном компе трудятся но бы 2 человека, у их уже появляется вожделение применить данный компьютер для обмена информацией приятель с ином. На большущих машинах, которыми используют в одно и тоже время 10-ки, а то и сотки человек, для сего учтены особые программки, дозволяющие юзерам транслировать сообщения приятель приятелю, а админу - сообщать юзеров о новостях в системе. Как лишь только была замечена вероятность группировать некоторое количество машин в сеть, юзерыухватились за данную вероятность не лишь только для такого, дабы применить ресурсы удаленных машин, но и дабы расширить круг собственного общения. Формируютсяпрограммки, предназначенные для обмена сообщениями юзеров, оказавшихся на различных машинах. По причине контраста компов, операционных систем, методик соединения машин в сеть и целей, преследуемых при данном людьми, данных программ оказалось достаточно много и они не всякий раз совместимы меж собой. 

Более универсальное средство компьютерного общения - это электронная почта. Она разрешает пересылать сообщения буквально с всякий машины на всякую иную, например как основная масса популярных машин, работающих в различных системах, ее поддерживают. Электрическая почта во многом смахивает на обыденную почту.







27

С ее поддержкой послание - слово, снабженный нормальным заголовком (конвертом) - доставляется по обозначенному адресу, который определяет местопребывание машины и имя адресата, и помещается в файл, именуемый почтовым ящиком адресата, с тем, дабы адресат имел возможность его вынуть и прочитать в комфортное время. При данном межпочтовыми программками на различных машинах есть договор о том, как строчить адресок, дабы все его отдавали себе отчет. Электронная почта оказалась во многом удобнее обыкновенной, "бумажной". Известие по электрической почте доставляется значительно скорее, чем по обычной; - стоит это дешевле; - для отправки послания нескольким адресатам не надо печатать его во множества экземплярах, довольно когда-то установить слово в компьютер, в случае если надо перечитать, выправить приобретенное или жесоставленное вами послание, или же применить выдержки из него, это устроить проще, потому что слово уже располагается в машине; удобнее беречь большущее численностьпосланий в файле на диске, чем в ящике стола; в файле проще и искать; и экономится бумага. Надежность электрической почты крепко находится в зависимости от такого, какие применяются почтовые программки, как удалены приятель от приятеля отправитель и адресат послания, и тем более от такого, в одной они сети, или же в различных. В случае если послание все же потерялось, человек имеет возможность признать об данном довольно быстро и отправить свежее послание. Программки, предназначенные для пересылки посланий от 1-го человека другому, поддерживают почтовые перечни. В случае если группа людей, соединенных совместными интересами, желает поддерживать обсуждение вопроса на какую-нибудь тему долговременное время, они делают подобный перечень, выделяют для него какое-либо имя, впоследствии чего все сообщения, посланные на это имя, рассылаются всем участникам группы. Ожидается, собственно что у подобный группы обязан быть админ, к которому возможно адресоваться, в случае если вы желаете, дабы вас подключили в группу, ликвидировали из нее, или же в случае если у вас поменялся адресок.





28

В случае если группа делается довольно большущий, админу добавляется работы. Большущим группам неловко воспользоваться почтовыми перечнями вследствие того что: 

- любой из членов группы обязан беречь у себя целый список; 

- сообщения посылаются любому из членов группы отдельно; в случае если 4 члена группы присутствуют в одной локальной сети, любому все точно также присылается отдельная снимок всякого сообщения; в случае если 10 членов группы присутствуют на одной большущий машине - на данную машину приходит по 10 копий всякого сообщения, по одной на всякого члена группы. При большущих масштабах это довольно непрактично; 

- в случае если человек желает ссылаться в ходе обсуждения вопроса на приобретенные раньше сообщения, ему приходится беречь целый картотека у себя, а он имеет возможность брать в долг довольно большое количество места; 

- потому что почтовые перечни распространяются и принимаются что же программками, собственно что и обыкновенная почта, в случае если человек принимает участие в нескольких почтовых перечнях, сообщения от различных групп приходят вперемежку, и ему приходится самому отделять сообщения одной группы от иной и от отдельных посланий. 

Дабы избежать данных неудобств, при общении довольно большущих групп людей применяется система, автономная от электрической почты: 

- компьютерная конференция. Исключительно гигантская компьютерная конференция 

- USENET - сводит сотки тыс. машин по всему миру. Ее прибор припоминает доску оглашений, и, с иной стороны, издание. 

Ни малейшего перечня членов конференции не есть. Получать и отправлять сообщения имеет возможность всякий, чья автомат связана с иной автомобилем, которая получает сообщения конференции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Жить в XXI веке 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. Об информа­ции начинают говорить как о стра­тегическом ресурсе общества, как о ре­сурсе, определяющем уровень развития государства. 

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. 

Список литературы

1. Шафрин Ю. А. Основа компьютерной технологии / Ю. А. Шафрин. – М. ABF, 1996. – 34 с.

2. Симонович С. В. Общая информатика / С. В. Симонович, Г. А. Евсеев, А. Г. Алексеев. – М. : АСТ – Пресскнига, 2002. – 60 с.

3. Острейковский В. А. Информатика: Учебник для технических направлений и специальностей вузов / В. А. Острейковский. – М. : Высшая школа, 2001. – 85 с.

4. Солтеp Н. А. C++ для пpофессионалов / Н. А. Солтер, С. Дж. Клепер. – Вильямс: Диалектика, 2006. – 912 с.

5. Масуда Е. Компьютопия / М. : Идея-Пресс, 1998. – 358 с.

6. Ракитов А. И. Информация, наука, технология в глобальных исторических измерения / М. : ИНИОН РАН, 1998. – 104 с.

7. Скворцов Р. В. Информационная культура и цельное знание / Р. В. Скворцов, И. И. Ремезова, Г. Л. Мирошниченко // Культурология. — 2011 .— №4 .— С. 198-219.

8. Лукиных Т. Н. Информационные революции и их роль в развитии общества / Т. Н. Лукиных, Г. В. Можаева // Гуманитарная информатика. Выпуск 2. – 2005. - № 7. – С. 5-14.

9. Корнева Г. В. Информационные технологии в управлении / Г. В. Корнева // Интернет-журнал Науковедение. – 2011. - № 4. – С. 1-4.

31

10. Титоренко Г. А. Информационные технологии управления: учебное пособие для вузов 2-е издание. – 2009. – 262 с.

11. Поликарпов В. С. История науки и техники / Ростов-на-Дону: Феникс, 1998. – С. 262.

12. Коноплеева И. А. Информационные технологии / М. : ТК Велби, Проспект, 2007. – 304 с.

 
  

32