1 of 56

Історія обчислювальних і комп’ютерних пристроїв

Нова українська школа

Урок 19

Інформатика 8

teach-inf.com.ua

за підручником

Ривкінд Й.Я. та ін.

2 of 56

Готуємось до вивчення нового матеріалу

Коли і ким було створено перший комп’ютер?

Які пристрої використовували люди для обчислень до створення комп’ютерів?

Розділ 3

§ 3.5

3 of 56

Історія обчислювальних і�комп’ютерних пристроїв

У цьому пункті йтиметься про:

етапи розвитку засобів реалізації інформаційних процесів;
історію засобів опрацювання повідомлень;
історію розвитку обчислювальної техніки в Україні.

Розділ 3

§ 3.5

4 of 56

Пригадайте

Які пристрої для проведення математичних обчислень використовували люди в давні часи?

Які перші механічні пристрої винайшло людство для прискорення математичних обчислень? Для яких потреб вони використовувались?

Розділ 3

§ 3.5

5 of 56

Етапи розвитку засобів реалізації �інформаційних процесів

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).

Розділ 3

§ 3.5

6 of 56

Етапи розвитку засобів реалізації �інформаційних процесів

Етап

механічних засобів

Від середини XV ст.

до середини XIX ст.

Носії даних — книжки, газети, журнали, фотопластини, перфокарти.

Засоби передавання — поштові служби.

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

Розділ 3

§ 3.5

7 of 56

Етапи розвитку засобів реалізації �інформаційних процесів

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, електричні друкарські машинки, табулятори, електричні арифмометри, магнітофони, ротапринти.

Розділ 3

§ 3.5

8 of 56

Етапи розвитку засобів реалізації �інформаційних процесів

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.

Розділ 3

§ 3.5

9 of 56

Поміркуйте

До якого виду інформаційних процесів можна віднести обчислення?

Для яких потреб людство використовувало пристрої опрацювання повідомлень у давні та середні віки?

З якою метою людина вдосконалює пристрої опрацювання повідомлень?

Розділ 3

§ 3.5

10 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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).

0

1

2

3

4

Розділ 3

§ 3.5

11 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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

Розділ 3

§ 3.5

12 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

Від камінців пішла назва як пристрою для обчислень – калькулятор (лат. calculus – камінці), так і процесу – калькулювати, тобто підраховувати.

Розділ 3

§ 3.5

13 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

Подібні до абака пристрої в подальшому було створено в різних країнах: Китаї (суаньпань), Японії (соробан), Кореї (джупан), Туреччині (кулба) і використовувалися майже до кінця ХХ ст.

Суаньпань

Розділ 3

§ 3.5

14 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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

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

Розділ 3

§ 3.5

15 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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

Розділ 3

§ 3.5

16 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

Також використовувався для передбачень затемнення Сонця та Місяця, моделювання орбіти Місяця. Механізм мав 37 зачеплених бронзових шестерень. Пристрої подібної високої складності не будувалися у Європі аж до ХІV ст.

Антикітерськии механізм: комп'ютерна модель

Розділ 3

§ 3.5

17 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

У 1642 р. французький математик, фізик, інженер і філософ Блез Паскаль (1623-1662) подав на розгляд королівської ради свій механічний обчислювальний пристрій «Паскаліна». Було вперше використано механізм перенесення одиниці в наступний розряд під час додавання.

У подальшому він створив кілька десятків таких пристроїв. Їх використовували для виконання додавання та віднімання чисел.

Розділ 3

§ 3.5

18 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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.

Розділ 3

§ 3.5

19 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

Удосконалені варіанти арифмометрів різних конструкцій активно використовували впродовж кількох століть; вони були замінені електронними калькуляторами лише 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

Розділ 3

§ 3.5

20 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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

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

Розділ 3

§ 3.5

21 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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.

Розділ 3

§ 3.5

22 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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.

Розділ 3

§ 3.5

23 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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.

Розділ 3

§ 3.5

24 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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.

Розділ 3

§ 3.5

25 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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

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

Розділ 3

§ 3.5

26 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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

Розділ 3

§ 3.5

27 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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 електронний комп’ютер – Z4.

Z3

Z4

Розділ 3

§ 3.5

28 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

Комп’ютер Z4 став першим комерційним продуктом і був проданий Федеральному технологічному інституту у Цюриху (Швейцарія).

Розділ 3

§ 3.5

29 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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).

Розділ 3

§ 3.5

30 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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.

Розділ 3

§ 3.5

31 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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

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

Розділ 3

§ 3.5

32 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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

Розділ 3

§ 3.5

33 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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

Розділ 3

§ 3.5

34 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

ENIAC містила:

18 000

електронних ламп

150 000

електромеханічних реле

Розділ 3

§ 3.5

35 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

ENIAC важила 30 т і виконувала п'ять тисяч операцій за секунду.

А її потужність становила 150 кВт.

Розділ 3

§ 3.5

36 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

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).

Розділ 3

§ 3.5

37 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

До розробки було залучено відомого американського математика Джона фон Неймана (1903–1957), який сформулював основні принципи побудови універсальної обчислювальної машини. Незважаючи на те, що конструкцію комп’ютера та головні принципи його побудови розробили П. Еккерт і Д. Моклі, а Д. фон Нейман лише узагальнив ці положення, усьому світові принципи побудови комп’ютера стали відомі як «принципи фон Неймана».

Джон фон Нейман

Розділ 3

§ 3.5

38 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

Першими персональними стали комп’ютери, розроблені фірмами:

MITS (англ. Micro Instrumentation and Telemetry Systems – системи мікроінструментів і телеметрії);

Altair 8800 (1975 p.)

Розділ 3

§ 3.5

39 of 56

Історія засобів опрацювання повідомлень

Продовження…

Apple Computer Company

Apple (1976 p.)

IBM

IBM PC (1981 p.)

Розділ 3

§ 3.5

40 of 56

Пригадайте

Коли на території України створили першу електронно-обчислювальну машину?

Яку назву вона мала?

Назвіть учених, які зробили суттєвий внесок у розвиток комп’ютерної галузі в Україні.

Розділ 3

§ 3.5

41 of 56

Історія розвитку обчислювальної�техніки в україні

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, – МЕОМ (Мала Електронна Обчислювальна Машина).

Це була перша ЕОМ у Радянському Союзі.

Розділ 3

§ 3.5

42 of 56

Історія розвитку обчислювальної�техніки в україні

МЕОМ С.О. Лебедева такі значення властивостей:

загальна кількість електронних ламп - близько 6000;

система кодування даних – двійкова;

кількість розрядів - 16 бітів для кодування числа й один – для кодування знака (+/–)

ємність пристрою пам’яті – 31 число і 63 команди;

швидкодія - приблизно 3000 операцій за хвилину.

Розділ 3

§ 3.5

43 of 56

Історія розвитку обчислювальної�техніки в україні

Перші програми для цієї ЕОМ склала Катерина Логвинівна Ющенко

(1919-2001).

Розділ 3

§ 3.5

44 of 56

Історія розвитку обчислювальної�техніки в україні

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

(1923–1982).

Розділ 3

§ 3.5

45 of 56

Історія розвитку обчислювальної�техніки в україні

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 МІР (Машина для інженерних розрахунків, 1960-ті роки);

створено цілий ряд ЕОМ для військових цілей.

Розділ 3

§ 3.5

46 of 56

Історія розвитку обчислювальної�техніки в україні

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.

Розділ 3

§ 3.5

47 of 56

Історія розвитку обчислювальної�техніки в україні

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,

Розділ 3

§ 3.5

48 of 56

Історія розвитку обчислювальної�техніки в україні

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

Розділ 3

§ 3.5

49 of 56

Історія розвитку обчислювальної�техніки в україні

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

Було 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 та підводними човнами.

Розділ 3

§ 3.5

50 of 56

Історія розвитку обчислювальної�техніки в україні

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

Конструктори налагоджують робот ТАІР

Розділ 3

§ 3.5

51 of 56

Історія розвитку обчислювальної�техніки в україні

Учені та інженери України протягом 60–80-х 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

Розділ 3

§ 3.5

52 of 56

Дайте відповіді на запитання

Які етапи розвитку інформаційних технологій ви знаєте?

Які носії даних використовувались на кожному з етапів розвитку ІТ?

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

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

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

Розділ 3

§ 3.5

53 of 56

Розгадайте ребус

Перфокарта

Розділ 3

§ 3.5

54 of 56

Домашнє завдання

Проаналізувати

§ 3.5, с. 90-102

Розділ 3

§ 3.5

55 of 56

Працюємо за комп’ютером

Сторінка

100

cutt.ly/Je2cSvVA

Розділ 3

§ 3.5

56 of 56

Успіхів�у навчанні!

Нова українська школа

Урок 19

Інформатика 8

teach-inf.com.ua

за підручником

Ривкінд Й.Я. та ін.