1 of 49

Історія обчислювальних та комп’ютерних пристроїв

За навчальною програмою 2017 року

Урок 13

8

teach-inf.com.ua

2 of 49

Запитання

Розділ 2 § 2.3

Які види комп'ютерів ви знаєте? Чим відрізняється їх використання?

Які ви знаєте приклади застосування комп'ютерів у різних галузях людської діяльності?

Назвіть прізвища українських учених, які зробили значний внесок у розвиток комп'ютерної техніки.

8

3 of 49

Етапи розвитку засобів реалізації інформаційних процесів

Розділ 2 § 2.4

Розвиток людства безпосередньо пов’язаний з розвитком засобів передавання, опрацювання та зберігання повідомлень, у якому можна виділити кілька етапів:

Етап

ручних засобів

Від стародавніх часів до середини XV ст.

Носії даних — глиняні дощечки, папіруси, береста, палиці із зарубками, картини.

Засоби передавання — сигнальні вогнища, барабанний бій, персональні посланці, голубина пошта, перші поштові служби для передавання державних документів.

Засоби опрацювання — мозок і пальці людини, ручні обчислювальні прилади (абак, рахівниця тощо).

8

4 of 49

Етапи розвитку засобів реалізації інформаційних процесів

Розділ 2 § 2.4

Етап

механічних засобів

Від середини XV ст.

до середини XIX ст.

Носії даних — книги, газети, журнали, фотопластини.

Засоби передавання — поштові служби.

Засоби опрацювання — друкарські машинки, фотоапарати, арифмометри, машинки для обчислень.

8

5 of 49

Етапи розвитку засобів реалізації інформаційних процесів

Розділ 2 § 2.4

Етап

електричних засобів

Від середини XIX ст.

до 40-х років XX ст.

Носії даних — платівки, кіноплівки, магнітні плівки.

Засоби передавання — телефон, телеграф, радіо.

Засоби опрацювання — фонографи, грамофони, електричні друкарські машинки, табулятори, електричні арифмометри, магнітофони, ротапринти.

8

6 of 49

Етапи розвитку засобів реалізації інформаційних процесів

Розділ 2 § 2.4

Етап

електронних засобів

Від 40-х років XX ст.

до наших днів

Носії даних — магнітні й оптичні диски, електронні мікросхеми.

Засоби передавання — телебачення, комп'ютерні мережі, засоби мобільного зв'язку.

Засоби опрацювання — електронні калькулятори, комп'ютер.

8

7 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Першими засобами опрацювання числових повідомлень були пальці. Про це свідчать, наприклад, римські цифри (I, V, X). У стародавній слов’янській нумерації одиниці називалися «перстами», тобто пальцями, а назва цифри «5» походить від слова «п’ясть» (кисть руки).

0

1

2

3

4

8

8 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Значним кроком уперед у розвитку засобів обчислювання стало створення абака в V ст. до н. е. у Стародавній Греції. Ідею такого пристрою греки запозичили у стародавніх вавилонян. Абак – це дошка з паралельними лунками, у які вкладалися якісь предмети, найчастіше камінці.

Римський абак

8

9 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Подібні пристрої в подальшому було створено в різних країнах: Китаї (суаньпань), Японії (соробан), Росії (рос. счёты – рахівниця і використовувалися майже до кінця ХХ ст.

8

10 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Разом з простими й доволі розповсюдженими пристроями типу абака ще в Давній Греції та Римі використовували різноманітні обчислювальні пристрої з використан-ням коліщат із зубцями. Про це свідчить знахідка із затонулого античного судна. Її назвали «Антикітерський механізм»

біля якого знайшли судно в 1902 р. Але тільки в другій половині ХХ ст. вчені змогли за уламками механізму відновити його будову і визначити призначення.

8

11 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Створений за 100–150 років до нашої ери пристрій використовувався як календар, а також для механічного визначення положення небесних тіл – Сонця, Місяця та відомих грекам планет – Меркурія, Венери, Марса, Юпітера, Сатурна.

Антикітерськии механізм: комп'ютерна модель

8

12 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

У 1642 р. французький математик, фізик, інженер і філософ Блез Паскаль (1623-1662) подав на розгляд королівської ради свій механічний обчислювальний пристрій. У подальшому він створив кілька десятків таких пристроїв.

Їх використовували для виконання додавання та віднімання чисел.

8

13 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Згодом ідеї Паскаля були розвинуті та вдосконалені багатьма математиками та інженерами. Зокрема німецький учений Готфрід Лейбніц (1646-1716) створив перший у світі арифмометр – механічний обчислювальний пристрій.

Арифмометр виконував усі чотири арифметичні дії.

8

14 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Удосконалені варіанти арифмометрів різних конструкцій активно використовували впродовж кількох століть і були замінені електронними калькуляторами у другій половині ХХ ст.

Одночасно з удосконаленням арифмометрів учені намагалися створити обчислювальні пристрої, які б могли автоматично здійснювати обчислення, виконуючи команди заздалегідь розробленої програми.

Машинка для обчислень I.Г. Мюллера

8

15 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Одним з перших ідею створення автоматизованої машини для обчислень висловив англійський математик і конструктор Чарлз Беббідж

(1791–1871). Він назвав її аналітичною машиною.

8

16 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Аналітична машина

Чарльза Беббіджа

Аналітична машина мала такі складові частини:

«Склад» для зберігання чисел�(у сучасній термінології - пам'ять).

«Млин» для виконання арифметичних операцій над числами (у сучасній термінології - арифметичний пристрій).

Пристрій, який керує послідовністю виконання арифметичних операцій (у сучасній термінології - пристрій керування).

Пристрій для введення початкових (вхідних) даних.

Пристрій виведення результатів.

8

17 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Ада Лавлейс (1815–1852), дочка відомого англійського поета Джорджа Байрона, працювала разом з Беббіджем над створенням проєкту аналітичної машини та його реалізацією. Вона вперше описала основні принципи розробки програм для обчислювальних машин. Ада Лавлейс стояла у витоків програмування і на її честь названо одну із сучасних мов програмування Ada.

8

18 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

До кінця ХІХ ст. пристрої для обчислень були ручними або механічними.

І тільки в кінці ХІХ ст. американський учений Герман Голлеріт (1860–1929) запропонував новий пристрій, робота якого базувалася на використанні електричного струму, – табулятор.

8

19 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Табулятор був призначений для опрацювання даних перепису населення. Дані про конкретну людину не записувалися на аркуші паперу, а позначалися отворами в строго визначених місцях персональної карти – перфокарти.

8

20 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Перфорація (лат. perforate – продірявлювати) – пробивка отворів, сукупність отворів.

Перфокарта, що використову-валася під час перепису населення в Німеччині в 1910 р.

8

21 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Заснована Голлерітом у 1896 р. фірма з масового випуску табуляторів, зазнавши низку реорганізацій і зміну власників, з 14 лютого 1924 р. стала називатись IBM Corporation. Сьогодні – це один з основних виробників потужних комп’ютерів.

8

22 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

У Німеччині в 1941 р. Конрад Цузе (1910–1995) створив першу обчислювальну машину на електромеханічних реле, яку назвав Z3. У ній використовувалося двійкове кодування. У 1950 р. він створив комп’ютер на електрон них лампах – Z4.

Z3

Z4

8

23 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

У 1941 р. у США Джон Вінсент Атанасов (1903–1995) разом зі своїм асистентом Кліфордом Беррі (1918–1963)

створили перший комп’ютер на електронних лампах з використанням двійкового кодування – ABC (англ. Atanasoﬀ

Berry Computer).

8

24 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

У 1944 р., також у США, Говард Ейкен (1900–1973) на замовлення IBM створив обчислювальну машину Mark-1 на електромагнітних реле з автоматичним керуванням послідовністю операцій.

8

25 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

У 1943-1944 pp. в умовах цілковитої таємності вчені Великобританії створили обчислювальну машину Colossus, призначену для дешифрування

радіограм фашистської Німеччини. Від інших машин того часу її відрізняло те, що програма, за якою вона працювала, зберігалася в пам'яті самої машини.

8

26 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Розробку здійснила група англійських учених під керівництвом М. Ньюмена (1897–1984) та інженера Т. Флауерса (1905–1998), з урахуванням математичних підходів до дешифрування, які запропонував визначний англійський математик Алан Тюрінг (1912–1954).

8

27 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

У 1943-1946 pp. у США Джон Моучлі (1907-1980) і Преспер Еккерт (1919-1995) створили ENIAC (англ. Electronic Numerical Integrator and Calculator –електронний цифровий інтегратор і обчислювач) – електронну обчислювальну машину (ЕОМ).

Джон Моучлі

Преспер Еккерт

8

28 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

ENIAC містила:

18 000

електронних ламп

150 000

електромеханічних реле

А її потужність становила 150 кВт.

8

29 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

ENIAC важила ЗО т і виконувала п'ять тисяч операцій за секунду.

8

30 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Після завершення цього проєкту вони відразу почали роботу над новим комп’ютером на замовлення військового відомства США – EDVAC (англ. Electronic Discrete Variable Automatic Computer – електронний дискретно змінний автоматичний обчислювач).

8

31 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

До розробки було залучено відомого американського математика Джона фон Неймана (1903–1957), якийу статті «Попередня доповідь про машину EDVAC» сформулював основні принципи побудови універсальної обчислювальної машини. Незважаючи на те, що конструкцію комп’ютера розробили П. Еккерт і Д. Моклі, принципи його побудови стали відомі всьому світові як «принципи фон Неймана».

Джон фон Нейман

8

32 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

Першими персональними стали комп'ютери, розроблені фірмами: MITS (англ. Micro Instrumentation and Telemetry Systems - системи мікроінструментів і телеметрії);

Altair 8800 (1975 p.)

Apple (1976 p.)

8

33 of 49

Історія засобів опрацювання повідомлень

Розділ 2 § 2.4

IBM – комп'ютер IBM PC (1981 p.).

Широке розповсюдження персональних комп’ютерів значно розширило коло задач, що розв’язуються з використанням ЕОМ.

8

34 of 49

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

Розділ 2 § 2.4

У 1951 р. в Києві під керівництвом Сергія Олексійовича Лебедєва (1902–1974) було введено в дію універсальну ЕОМ з програмою, що зберігалася в пам’яті, –МЭСМ (рос. Малая Электронная Счётная Машина – Мала Електронна Обчислювальна Машина). Це була перша ЕОМ у Радянському Союзі.

8

35 of 49

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

Розділ 2 § 2.4

МЕОМ С.О. Лебедева мала такі характеристики:

загальна кількість електронних ламп - близько 6000;

двійкова система кодування даних;

кількість розрядів - 16 для кодування числа і один для кодування знака;

ємність запам'ятовуючого пристрою - 31 число і 63 команди;

швидкодія - близько 3000 операцій за хвилину.

8

36 of 49

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

Розділ 2 § 2.4

Перші програми для цієї ЕОМ склала К.Л. Ющенко (1919-2001).

8

37 of 49

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

Розділ 2 § 2.4

У Києві розробку обчислювальних машин було продовжено в Інституті кібернетики, який очолив видатний учений Віктор Михайлович Глушков

(1923–1982).

8

38 of 49

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

Розділ 2 § 2.4

Під керівництвом В.М. Глушкова:

завершено розробку ЕОМ Київ (1959 р., безпосередні розробники Б.В. Гнеденко, Л.М. Дашевський, К.Л. Ющенко);

створено серію універсальних ЕОМ Дніпро (1961 р., головний конструктор Б.М. Малиновський);

створено ЕОМ для інженерних розрахунків Промінь (1963 р.);

розроблено серію ЕОМ для інженерних розрахунків МИР (рос. Машина для инженерных расчётов, 1960-ті роки);

створено цілий ряд ЕОМ для військових цілей.

8

39 of 49

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

Розділ 2 § 2.4

За визначні досягнення в розвитку інформатики в 1996 р. Міжнародне комп’ютерне товариство (IEEE Computer Society) нагородило В.М. Глушкова медаллю «Комп’ютерний піонер».

Лицьова і зворотна сторони медалі В.М. Глушкова «Комп’ютерний піонер»

Піонер (англ. pioneer – перший поселенець, дослідник, першовідкривач) – людина, яка першою торує стежку в новій галузі діяльності.

8

40 of 49

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

Розділ 2 § 2.4

Так, у Сєверодонецькому НВО «Імпульс» вироблялися електронні обчислювальні машини для систем автоматизованого керування виробництвом М6000–М7000, клавішні ЕОМ «Іскра», засоби для автоматичного керування балістичними ракетами.

Клавішна ЕОМ «Іскра,

8

41 of 49

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

Розділ 2 § 2.4

У Київському НВО «Кристал» спроектовано, а в м. Світловодську вироблялися перші в Радянському Союзі і Європі мікрокалькулятори Електроніка.

8

42 of 49

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

Розділ 2 § 2.4

У 70–90-ті роки ХХ ст. Харківське НВО «Хартрон» і Київський радіозавод розробляли і виготовляли ЕОМ для ракетно-космічних комплексів.

Розроблено і налагоджено (Київський науково-дослідний інститут радіоелектроніки та Київський завод «Буревісник», 70–80-ті роки ХХ ст.) серійний випуск ЕОМ «Карат» для керування кораблями і підводними човнами.

8

43 of 49

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

Розділ 2 § 2.4

У 1975 р. в Інституті кібернетики АН УРСР під керівництвом М.М. Амосова спроєктовано перший в СРСР автономний транспортний робот ТАІР, який міг рухатися в природному середовищі, оминаючи перепони.

Конструктори налагоджують робот ТАІР

8

44 of 49

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

Розділ 2 § 2.4

Учені та інженери України протягом 60–80-років ХХ ст. розробили багато комп’ютерів для різноманітних ракетних комплексів. Так, для найбільшої у світі балістичної ракети Р-36М2 («Сатана») виробництва Дніпропетровського НВО «Південний машинобудівний завод» спеціалістами Харківського НВО «Електроприлад» і ВО «Київський радіозавод» створено ЕОМ, яка забезпечувала керування її запуском і польотом.

Пуск ракети

Р-36М2

8

45 of 49

Дайте відповіді на запитання

Розділ 2 § 2.4

Назвіть етапи розвитку інформаційних технологій.

Як змінювалися засоби опрацювання повідомлень на різних етапах розвитку інформаційних технологій?

У чому заслуга Б. Паскаля в розвитку пристроїв для проведення обчислень?

Чим відрізнявся арифмометр Г. Лейбніца від пристрою Б. Паскаля?

Які складові універсальної машини для обчислень, що запропонував Ч. Беб бідж? Поясніть їх призначення.

8

46 of 49

Дайте відповіді на запитання

Розділ 2 § 2.4

Чим характеризувався період створення перших електрон них обчислювальних машин (40–50 рр. ХХ ст.)? Які вчені зробили внесок у розвиток електрон них обчислювальних машин у цей період?

Які перші персональні комп’ютери ви знаєте? Коли вони були створені?

Яка роль українських учених у розвитку комп’ютерної техніки? Опишіть основні етапи розвитку комп’ютерної техніки в Україні.

8

47 of 49

Домашнє завдання

Проаналізувати

§ 2.4, ст. 44-52

Розділ 2 § 2.4

8

48 of 49

Працюємо за комп’ютером

Розділ 2 § 2.4

Сторінка

51-52

8

49 of 49

Дякую за увагу!

За навчальною програмою 2017 року

Урок 13

8

teach-inf.com.ua