Первая электронно вычислительная машина называлась. История ЭВМ — Гипермаркет знаний. Какую функцию выполняет сигнал

01.02.2019

ГБОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

И.Н. Соловьёва

Тесты итогового контроля знаний

По курсу Информатика

Учебное пособие для студентов очного и заочного отделения

Для этого вы можете поместить сумматоры по кругу и так «укусить машину на хвосте». Бэббидж изучил и обобщил такую ​​обратную связь. Поэтому он постепенно созрел идею построить машину для обработки произвольных функций анализа. Отсюда и название нового изобретения: его следует назвать аналитическим движком.

Работа над разностной машиной закончилась, как и в аэропорту Берлина, с большим разногласием между сторонами, участвующими в строительстве. В последующие годы он сделал чертежи для разных частей устройства, которое должно было быть настоящим компьютером.

«Психолого-социального факультета»

СМОЛЕНСК

Рецензенты:

Профессор, доктор технических наук Лопашинов П.М. (зав. кафедрой медицинской и биологической физики СГМА)

Доцент, кандидат педагогических наук Деревцова С.Н. (кафедра медицинской и биологической физики СГМА)

Старший преподаватель кафедры медицинской и биологической физики СГМА Ирина Николаевна Соловьёва

Какие действия можно выполнять с информацией

Таким образом, сорок сложенных шестерен могут показывать 40-значные десятичные числа. Это был очевидный выбор, хотя сегодня мы строим бинарные машины. Процессор должен быть отключен от памяти. Ссылка может привести цифры из памяти к двум регистрам в процессоре, где затем могут быть выполнены четыре основные арифметические операции.

Результат вернулся в магазин. Машина должна сначала считывать числовые перфокарты, чтобы положить десятичные числа в память. Положение десятичной точки в последовательности десятичных цифр может быть задано в машине. Программа считывалась из двух нитей перфокарт: на карточке операции указывалось, нужно ли выполнять сложение, вычитание, умножение или деление. Переменные карты со второй строки указывали, какие аргументы были и где в памяти должен был быть сохранен результат.

Вопросы, изложенные в пособии, соответствует программе курса “Информатика” для студентов «Психолого-социального» факультета, составленной в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.

Материал представлен в компактной форме, изложен доступно и четко, что поможет студентам овладеть им без особых затруднений.

Планка рабочих карт может быть любой длины. Также для нити переменных карточек не было установлено верхнего предела. Можно легко смоделировать разностную машину, поскольку Бэббидж также предоставил возможность распечатать результаты. Для этого аппарат будет создавать сами пластины и автоматически получать необходимые номера из установочного окна.

Четыре поколения ЭВМ

Арифметический калькулятор без условного перехода или циклов не является полноценным компьютером. Бэббидж предоставил свою машину, но условный прыжок: если результат в процессоре нулевой или слишком большой, это может быть проверено. Впоследствии рабочие карты могут быть отброшены назад, если необходимо, для реализации цикла. Спрыгивание может производиться также с помощью карт операций. Такие прыжки должны быть обработаны «комбинаторными картами», которые должны быть помещены в цепочку карточек операций в подходящем месте.

№ « » 201г.

(протокола) (дата заседания)

© Соловьёва И.Н., 2014

© ГБОУ ВПО СГМА Минздрава России,2014

Общие понятия информатики


Наука, основанная на использовании компьютерной техники. Дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности

Чтобы увидеть мышление Бэббиджа в разработке Аналитического Двигателя, рассмотрите это. Машины, построенные более 100 лет спустя, отделили процессор от памяти. . Кроме того, Бэббидж думал о графическом плоттере для машины, отказоустойчивости в расчетах, возможности размещения промежуточных результатов в перфокартах и ​​даже методах проверки точности созданных пластин.

Однако в конструкции Бэббидж снова столкнулся с аналогичными структурными проблемами, как в дифференциальной машине, так что только несколько частей Аналитического двигателя могли быть завершены. Сам дизайн был «звуковым», т.е. правильно, и поэтому Лондонский музей науки уже работает над возможной репликой в ​​течение ближайших нескольких лет, чтобы должным образом отметить годовщину Аналитического двигателя.

1. Информатика

2. Кибернетика

3. Математика

Правильный ответ: 1

Единицы измерения объема информации:

Правильный ответ: 1, 4

Каково соотношение Байта и Бита:

1. 1 байт = 1 бит

2. 1 байт = 8 бит

3. 1 бит = 8 байт

4. 1 байт = 100 бит

Правильный ответ: 2

Как передается информация:

Но есть такие современники, как вы можете легко проверить в Интернете. Тем не менее, можно даже просмотреть некоторые из программ Бэббиджа и найти, что все элементы, которые позже появились в других опубликованных программах для машины, уже были использованы Бэббиджем. На рисунке 5 показана программа Бэббиджа. Речь идет о вычислении умножения коэффициентов одного полинома с коэффициентами другого многочлена. Нужен верхний цикл, который циклически проходит через все коэффициенты и подцикл для коэффициентов из второй группы, т.е. две встроенные петли.

1. В форме сообщения

2. Из рук в руки

3. По каналу связи

4. От человека к человеку

Правильный ответ: 1,3

Что необходимо добавить в систему «источник информации» - «приемник информации», что бы осуществить передачу информации:



1. Кодирование информации

3. Канал передачи информации

4. Запоминание информации



Ну, «домашняя проблема» Чарльза Бэббиджа была подсчетом чисел Бернулли. Они важны в так называемом дифференциальном анализе, потому что они появляются снова и снова в расширении многих функций. Однако особенность чисел Бернулли заключается в том, что их таблица не может быть создана с помощью разностной машины. Числа Бернулли растут быстрее, чем геометрическая последовательность, и поэтому они лежат за пределами возможностей разностной машины.

Правильный ответ: 3

Какую функцию выполняет сигнал:

1. Сохранение информации

2. Перенос информации

3. Запоминание информации

Правильный ответ: 2

Какие виды сигналов существуют:

1. Аналоговый

2. Линейный

3. Цифровой

4. Двусторонний.

Правильный ответ: 1, 3

Основные составные части системного блока:

Но Бэббидж хотел иметь калькулятор для всего анализа. К ним относятся расчет таких чисел и пределов в последовательностях чисел. Из-за этого ему пришлось включить возможность для циклов, и поэтому ему пришлось расширить свой дизайн, чтобы иметь возможность рассчитывать на непостоянные различия.

Важная часть объяснения касалась использования условных скачков в программах. Английский перевод был опубликован через год. Как эксперт по дифференциальному анализу, Бэббидж был полностью знаком с числами Бернулли и их численными расчетами. Он точно знал, как выполнить итеративный расчет, и было бы удивительно, если бы он ранее не проверял свои претензии против Гумбольдта на бумаге.

1. Материнская плата

3. Принтер

4. Монитор

5. Жесткий диск (винчестер)

6. Блок питания

Правильный ответ: 1, 5, 6

Процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются:

1. Информационными процессами

2. Служебными процессами

3. Вспомогательными процессами

Правильный ответ: 1

В заключение, если Бэббидж построил свой аналитический движок до конца, эта машина станет первым компьютером в мире. В нем было все, что мы ожидаем от компьютера сегодня. Поэтому предлагаемая реконструкция в Лондоне является самым важным текущим проектом в области компьютерной истории. Можно только удивляться, как история науки была бы иной, если бы компьютеры были доступны уже в девятнадцатом веке.

Также ясно, что у Бэббиджа были правильные идеи с точки зрения компьютерной архитектуры. Бэббидж даже подумал о возможности символического вычисления программами, которые создавали бы карты операций для других программ, не зная значений переменных. Его уверенность в том, что Аналитическая машина может по-прежнему оставаться символом в будущем, конечно же, догнала других в его среде, не понимая, как он намеревался это сделать.

Свойство информации, отражающее истинное положение дел, называется:

1. Понятность

2. Достоверность

3. Своевременность

Правильный ответ: 2

Какие действия можно выполнять с информацией:

3. Создавать

4. Передавать

5. Запоминать

Правильный ответ: 3, 4, 5

Основные функции оперативной памяти:

Чарльз Бэббидж был первым изобретателем компьютеров в мире. Он, несомненно, был первым человеком, который программировал компьютеры. Его выпуск как программиста был непревзойденным на протяжении десятилетий. Он публично показал и предоставил свои программы, например. Ни у кого другого в девятнадцатом веке не было больше предусмотрительности в расчетах машин и их способностей. У него нет фантазий, с энтузиазмом и поэтически описанными, но осязаемых в прозе. Противоположные взгляды основаны только на сказках и незнании реальной истории компьютера.

1. Прием информации от других устройств

2. Запоминание

3. Обработка информации

4. Выдача информации по запросу

Правильный ответ: 1, 2, 4

Функции процессора:

1. Обработка данных от программ

2. Запоминание данных от других устройств

3. Программное управление работой устройств компьютера

Правильный ответ: 1, 3

В этот период выходит первый электронный компьютер в нашей стране. Несколько исследователей были против этого, потому что считали это ненужной роскошью. Это оставило мексиканскую группу ошеломленной, потому что, по их оценкам, потребуется примерно половина населения Соединенных Штатов, чтобы иметь возможность делать такие расчеты за такое короткое время. Белтран, что компьютер будет арендован, но что он должен был стать самофинансированием через 12 месяцев. В противном случае проект будет отменен.

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Первым его режиссером был Инг. Белтран Лопес, среди его сотрудников были Ренато Итурриага, Мануэль Альварес, Лиан Карп, Хавьер Тревиньо, Луис Варела и Эдуардо Молина. Первыми задачами, возложенными на этот компьютер, были решения проблем астрономии, физики и химической инженерии. Фактически для антропологов была создана база данных.

В основу построения компьютера положен основной принцип, сформулированный американским ученым:

1. Джон фон Нейман

2. Клодом Шенноном

3. Р. Хартли

Правильный ответ: 1

Клавишное устройство управления персональным компьютером, служащее для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управле­ния, называется:

Каково соотношение Байта и Бита

Они также установили считыватель и бумажную ленту и пишущую машинку, которая служила консолью. Это приводит к созданию кафедры систем патронажа университетов. Вычислительные службы для обучения, исследований и управления встречаются в одном направлении.

Два года спустя Высшая школа механики и электротехники включает компьютерную специальность в свою учебную программу. Кстати, в том же году, когда в Мексике прибыл первый компьютер, инженер Рауль Павон из Федеральной комиссии по электричеству публикует свою исследовательскую работу на международном конгрессе под названием «Мексиканская легкая и энергетическая компания» Представляет собой прямой путь для быстрого вычисление промышленных услуг с корректировкой коэффициента мощности, в котором обсуждается альтернативный численный метод ускорения вычисления квадратного корня в соответствии с традиционным алгоритмом.

1. Монитор

5. Клавиатура

Правильный ответ: 5

Основное устройство для долговременного хранения больших объе­мов данных и программ, состоящее из группы соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью, называется:

1. Постоянное запоминающее устройство

2. Оперативная память

3. Жесткий диск (винчестер)

Какие виды сигналов существуют

По-видимому, статья Павона - первая мексиканская работа по информатике, которая была опубликована на международном форуме. Эта программа исследований была поддержана доктором Исидро Ромеро Мединой, который также попросил совета у доктора Макинтоша для разработки учебных программ по предметам, которые отличались от тех лет как одна из самых ориентированных на компьютер карьеры математические основы всей страны.

В последующие годы группа доктора. Первая ветвь породила Общий отдел академических вычислительных служб, а второй - Институт исследований прикладной математики и систем. В этом центре было до 23 компьютерных исследователей, работающих полный рабочий день.

4. Кэш-память

Правильный ответ: 3

Какие устройства служат для ввода данных в компьютер:

2. Сенсорный Монитор

3. Принтер

5. Клавиатура

Правильный ответ: 1, 2, 4, 5

Какие устройства служат для вывода данных из компьютера:

2. Монитор

3. Принтер

5. Клавиатура

Правильный ответ: 2, 3

Несмотря на эти значительные успехи, экономические проблемы 1980-х годов привели к разрушительным последствиям для исследований в области вычислительной техники в Мексике. Фактически, так называемое «Потерянное десятилетие» привело к тому, что подавляющее большинство исследовательских групп в области вычислительной техники распалось, а некоторые из них исчезли.

Основная цель его создания заключалась в том, чтобы противостоять растущим потребностям, которые были в Мексике в отраслях вычислительной техники, вычислительной техники и ее применения. Другим важным исследовательским центром, созданным в восьмидесятые годы, был Центр математического исследования, базирующийся в городе Гуанахуато.

Винчестер предназначен для…
1. постоянного хранения информации, часто используемой при работе на компьютере
2. подключения периферийных устройств
3. управления работой ЭВМ по заданной программе
4. хранения информации, не используемой постоянно на компьютере

Правильный ответ: 1

Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от…
1. размера экрана дисплея
2. частоты процессора
3. напряжения питания
4. быстроты нажатия на клавиши

В девяностые годы исследовательские группы в этом районе занимают перерыв, потому что создаются новые исследовательские центры, такие как: Центр компьютерных исследований Национального политехнического института, Национальная лаборатория передовой информатики в Халапе, Веракрус; Координация вычислительных наук Национального института астрофизики, оптики и электроники и факультета компьютерных наук Центра научных исследований и высшего образования Энсенады и других.

Фактически, в настоящее время операции, которые могут выполняться компьютером, будут выполняться. за пределами «тривиальных» счетов, которые положили начало, и которые мотивировали его строительство. Исторически, первым человеческим артефактом, используемым для выполнения бисера, был счет. Его происхождение восходит к Малой Азии, 500 лет назад. Однако его использование резко сократилось, особенно в Европе, от консолидации использования бумаги и ручки.

Правильный ответ: 2

Характеристикой монитора является…
1.разрешающая способность
2.тактовая частота
3.дискретность
4.время доступа к информации

Правильный ответ: 1

Шины персонального компьютера обеспечивают…
1.соединение между собой его элементов и устройств
2.устранение излучения сигналов
3.устранение теплового излучения
4.применение общего источника питания

Правильный ответ: 1

Тактовая частота процессора измеряется в…
1.МГц
2.Мбайт
3.Кбайт
4.Бит

Правильный ответ: 1

Процессор обрабатывает информацию…
1.в десятичной системе счисления
2.в двоичном коде
3.на языке Бейсик
4.в текстовом виде

Правильный ответ: 2

На материнской плате размещается …
1.процессор
2.жесткий диск (винчестер)
3.блок питания
4.системный блок

Правильный ответ:1

Персональный компьютер – это…
1.устройство для работы с текстами
2.электронное вычислительное устройство для обработки чисел
3.устройство для хранения информации любого вида
4.многофункциональное электронное устройство для работы с информацией и решения задач пользователя

Правильный ответ: 4

Дисковод – это устройство для…
1.обработки команд исполняемой программы
2.чтения/записи данных с внешнего носителя
3.хранения команд исполняемой программы
4.долговременного хранения информации

Правильный ответ: 2

В момент включения персонального компьютера программа тестирования персонального компьютера записана в…
1.оперативной памяти
2.регистрах процессора
3.в микросхеме BIOS
4.на внешнем носителе

Правильный ответ: 3

Минимальная комплектация персонального компьютера включает:
1.Монитор, клавиатура, системный блок, модем
2.Монитор, клавиатура, системный блок, мышь
3.Монитор, клавиатура, принтер, мышь
4.На усмотрение пользователя в зависимости от решаемых задач

Правильный ответ:2

Поверхность магнитного диска разбита на секторы. Это позволяет…
1.сократить время доступа к информации
2.уменьшить износ поверхности диска
3.увеличить объем записываемой информации

Правильный ответ: 1

Постоянно запоминающее устройство (ПЗУ) является … памятью
1.энергонезависимой
2.энергозависимой
3.динамической
4.оперативной с произвольным доступом

Правильный ответ: 1

Обработка информации ПК производится …
1.процессором
2.адаптером
3.материнской платой
4.клавиатурой

Правильный ответ: 1

Общие принципы функционирования вычислительных машин сформулированы в 40-х года ХХ столетия были сформулированы:
1.Джоном фон Нейманом
2.разработчиками компании Microsoft
3.Билом Гейтсом

Правильный ответ: 1

При выключении компьютера вся информация стирается…
1.на гибком диске
2.на CD-ROM диске
3.на жестком диске
4.в оперативной памяти

Правильный ответ: 4

В состав мультимедиа-компьютера обязательно входит…
1.проекционная панель
2.CD-ROM дисковод и звуковая плата
3.модем
4.плоттер

Правильный ответ: 2

Манипулятор “мышь” – это устройство…
1.модуляции и демодуляции
2.считывания информации
3.долговременного хранения информации
4.ввода информации

Правильный ответ: 4

Программа, позволяющая управлять внешними устройствами компьютера, называется…
1.браузер
2.драйвер
3.операционная система
4.система программирования

Правильный ответ: 2

Персональный компьютер не будет функционировать, если отключить…
1.дисковод
2.оперативную память
3.мышь
4.принтер

Правильный ответ: 2

Вредное воздействие на здоровье человека может оказывать…
1.принтер
2.монитор
3.системный блок
4.модем

Правильный ответ: 2

История развития ЭВМ

Для машин … поколения потребовалась специальность «оператор ЭВМ»
1.первого
2.второго
3.третьего
4.четвертого

Правильный ответ: 2

Первая ЭВМ в нашей стране называлась …
1.Стрела
2.МЭСМ
3.IBM PC
4.БЭСМ

Правильный ответ: 2

Творец первой в мире ЭВМ
1.С.А.Лебедев
2.Ч.Бэббидж
3.Дж. фон Нейман
4.Дж. Атанасов
5.В.М.Глушков
6.Дж.Моучли

Правильный ответ: 4

Языки программирования названы в честь …
1.Н. Вирта
2.Б. Паскаля
3.Д. Неймана

Правильный ответ: 2

Вычислительные машины второго поколения ЭВМ
1.Стрела
2.Урал-1
3.Минск-32
4.БЭСМ-6

Правильный ответ: 3

Элементная база компьютеров третьего поколения
1.Транзистор
2.ИС
3.Электронная лампа
4.БИС

Правильный ответ: 2

Первые программы на языке программирования появились … поколении ЭВМ
1.в первом
2.во втором
3.в третьем
4.в четвертом

Правильный ответ: 2

Основа элементной базы ЭВМ третьего поколения
1.БИС
2.СБИС
3.Интегральные микросхемы
4.Транзисторы

Правильный ответ:3

Языки высокого уровня появились …
1.в первой половине XX века
2.во второй половине XX века
3.в 1946 году
4.в 1951 году

Правильный ответ: 2

ЭВМ первого поколения построены на …
1.шестерёнках
2.МИС
3.электронных лампах
4.магнитных элементах

Правильный ответ: 3

. … предложил концепцию хранимой программы
1.Д. Буль
2.К. Шеннон
3.А. Тьюринг
4.Д. Нейман

Правильный ответ: 4

Элементная база компьютеров первого поколения
1.Транзистор
2.ИС
3.Электронная лампа
4.БИС

Правильный ответ: 3

Двоичную систему счисления впервые в мире предложил …
1.Блез Паскаль
2.Готфрид Вильгельм Лейбниц
3.Чарльз Беббидж
4.Джордж Буль

Правильный ответ: 2

Массовое производство персональных компьютеров началось в … годы
1.40-е
2.90-е
3.50-е
4.80-е

Правильный ответ 4

Электронная база ЭВМ второго поколения
1.электронные лампы
2.полупроводники
3.интегральные микросхемы
4.БИС, СБИС

Правильный ответ: 2

Под термином «поколение ЭВМ» понимают …
1.все счетные машины
2.все типы и модели ЭВМ, построенные на одних и тех же научных и технических принципах
3.совокупность машин, предназначенных для обработки, хранения и передачи информации
4.все типы и модели ЭВМ, созданные в одной и той же стране

Правильный ответ: 2

Основоположник отечественной вычислительной техники
1.Сергей Алексеевич Лебедев
2.Николай Иванович Лобачевский
3.Михаил Васильевич Ломоносов
4.Пафнутий Львович Чебышев

Правильный ответ: 1

Первая ЭВМ в нашей стране появилась в …
1.ХIХ веке
2.60-х годах XX века
3.первой половине XX века
4.1951 году

Правильный ответ: 4

Основа элементной базы ЭВМ четвёртого поколения
1.полупроводники
2.электромеханические схемы
3.электровакуумные лампы
4.СБИС

Правильный ответ: 4

ЭВМ первого поколения были созданы на основе …
1.транзисторов
2.электронно-вакуумных ламп
3.зубчатых колес
4.реле

Правильный ответ: 2

;
♦ четыре поколения ЭВМ;
♦ перспективы пятого поколения.

В § 44 рассказывалось о проекте Чарльза Бэббиджа - первой в истории попытке создания программно управляемого вычислительного автомата. Бэббиджу так и не удалось построить свою Аналитическую машину, используя техническую базу середины XIX столетия. К концу XIX - началу XX века с развитием электротехники появилась возможность снова вернуться к этой проблеме.

Счетно-перфорационные и релейные машины

В конце XIX века Герман Холлерит в Америке изобрел счетно-перфорационные машины. В них, так же как и в Аналитической машине Бэббиджа, использовались перфокарты, но только не для представления программы, а для хранения числовой информации. Каждая такая машина могла выполнять только одну определенную программу, манипулируя с перфокартами и числами, пробитыми на них. Счетно-перфорационные машины осуществляли перфорацию, сортировку, суммирование, вывод на печать числовых таблиц. На этих машинах удавалось решать многие типовые задачи статистической обработки, бухгалтерского учета и другие.

Г. Холлерит основал фирму по выпуску счетно-перфорационных машин, которая затем была преобразована в фирму IВМ - ныне самого известного в мире производителя компьютеров.

Непосредственными предшественниками ЭВМ были релейные . К 30-м годам XX века получила большое развитие релейная автоматика.

В процессе работы релейной машины происходят переключения тысяч реле из одного состояния в другое.

Релейная машина «Марк-2», изготовленная в 1947 году, содержала около 13 000 реле. Одной из наиболее совершенных релейных машин была машина советского конструктора Н. И. Бессонова - РВМ-1. Она была построена в 1956 году и проработала почти 10 лет, конкурируя с существовавшими уже в то время ЭВМ. Поскольку реле - это механическое устройство, то его инерционность (задержка при переключении) достаточно велика, что сильно ограничивало скорость работы таких машин. Скорость РВМ-1 составляла 50 сложений или 20 умножений в секунду. Практически это был предел скорости для машин этого типа.

В первой половине XX века бурно развивалась радиотехника. Основным элементом радиоприемников и радиопередатчиков в то время были электронно-вакуумные лампы. Электронные лампы стали технической основой для первых электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

Начало эпохи ЭВМ

Первая ЭВМ - универсальная машина на электронных лампах - была построена в США в 1945 году.

Эта машина называлась ENIАС (расшифровывается так: электронный цифровой интегратор и вычислитель). Конструкторами ЕNIАС были Дж. Моучли и Дж. Эккерт. Скорость счета этой машины превосходила скорость релейных машин того времени в тысячу раз.

Первый электронный компьютер ЕNIАС программировался с помощью штекерно-коммутационного способа, т. е. программа строилась путем соединения проводниками отдельных блоков машины на коммутационной доске. Эта сложная и утомительная процедура подготовки машины к работе делала ее неудобной в эксплуатации.

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были разработаны крупнейшим американским математиком Джоном фон Нейманом

В 1946 году в журнале «Nature» вышла статья Дж. фон Неймана, Г. Голдстайна и А. Беркса «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства». В этой статье были изложены принципы устройства и работы ЭВМ. Главный из них - принцип хранимой в памяти программы , согласно которому данные и программа помещаются в общую память машины.

Принципиальное описание устройства и работы компьютера принято называть архитектурой ЭВМ. Идеи, изложенные в упомянутой выше статье, получили название «архитектура ЭВМ Дж. фон Неймана».

В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана - английская машина ЕDSAС. Годом позже появилась американская ЭВМ ЕDVAС. Названные машины существовали в единственных экземплярах. Серийное производство ЭВМ началось в развитых странах мира в 50-х годах XX века.


В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ - малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев

Велика роль академика С. А. Лебедева в создании отечественных компьютеров. Под его руководством в 50-х годах были построены серийные ламповые ЭВМ БЭСМ-1 (быстродействующая электронная счетная машина), БЭСМ-2, М-20. В то время эти машины были одними из лучших в мире.

В 60-х годах XX века С. А. Лебедев руководил разработкой полупроводниковых ЭВМ БЭСМ-ЗМ, БЭСМ-4, М-220, М-222. Выдающимся достижением того периода была машина БЭСМ-6. Это первая отечественная и одна из первых в мире ЭВМ с быстродействием 1 миллион операций в секунду.

Последующие идеи и разработки С. А. Лебедева способствовали созданию более совершенных машин следующих поколений.

Четыре поколения ЭВМ

Электронно-вычислительную технику принято делить на поколения. Смены поколений чаще всего были связаны со сменой элементной базы ЭВМ, с прогрессом электронной техники. Это всегда приводило к росту вычислительной мощности ЭВМ, т. е. быстродействия и объема памяти. Но это не единственное следствие смены поколений. При таких переходах, как правило, происходили существенные изменения в архитектуре ЭВМ, расширялся круг задач, решаемых на ЭВМ, менялся способ взаимодействия между пользователем и компьютером.

Первое поколение ЭВМ - ламповые машины 50-х годов XX века. Скорость счета самых быстрых машин первого поколения доходила до 20 тысяч операций в секунду (ЭВМ М-20). Для ввода программ и данных использовались перфоленты и перфокарты. Поскольку внутренняя память этих машин была невелика (могла вместить в себя несколько тысяч чисел и команд программы), то они, главным образом, использовались для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов данных.



Программы для таких машин составлялись на языках машинных команд. Это довольно трудоемкая работа. Поэтому программирование в те времена было доступно немногим.

В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название «транзистор». Транзисторы быстро внедрялись в радиотехнику.

В 60-х годах XX века транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения.

Быстродействие большинства машин достигло десятков и сотен тысяч операций в секунду. Объем внутренней памяти возрос в сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения.


Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на магнитных лентах. Благодаря этому появилась возможность создавать на ЭВМ информационно-справочные, поисковые системы. Такие системы связаны с необходимостью длительно хранить на магнитных носителях большие объемы информации.

Во времена второго поколения активно стали развиваться языки программирования высокого уровня. Первыми из них были ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ. Составление программы перестало зависеть от модели машины, сделалось проще, понятнее, доступнее. Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться, главным образом, среди людей с высшим образованием.

Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнением программ. В дальнейшем из мониторных систем выросли современные операционные системы.

Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе - интегральных схемах.

Первые интегральные схемы (ИС) содержали в себе десятки, затем - сотни элементов (транзисторов, сопротивлений и др.). Когда степень интеграции (количество элементов) приблизилась к тысяче, их стали называть большими интегральными схемами - БИС; затем появились сверхбольшие интегральные схемы - СБИС.



ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов прошлого века, когда американская фирма IВМ приступила к выпуску системы машин IВМ-360. Это были машины на ИС. Немного позднее стали выпускаться машины серии IВМ-370, построенные на БИС. В Советском Союзе в 70-х годах XX века начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ) по образцу IВМ-360/370.

Переход к третьему поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ. Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным) режимом.

Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких миллионов операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств - магнитные диски. Как и на магнитных лентах, на дисках можно хранить неограниченное количество информации. Но накопители на магнитных дисках (НМД) работают гораздо быстрее, чем НМЛ. Широко используются новые типы устройств ввода/вывода: дисплеи, графопостроители.

В этот период существенно расширились области применения ЭВМ. Стали создаваться базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования (САПР) и управления (АСУ).

В 70-е годы XX века получила мощное развитие линия малых (мини) ЭВМ. Своеобразным эталоном здесь стали машины американской фирмы DЕС серии PDР-11. В нашей стране по этому образцу создавалась серия машин СМ ЭВМ (Система малых ЭВМ). Они меньше, дешевле, надежнее больших машин. Машины этого типа хорошо приспособлены для целей управления различными техническими объектами: производственными установками, лабораторным оборудованием, транспортными средствами. По этой причине их называют управляющими машинами. Во второй половине 70-х годов XX века производство мини ЭВМ превысило производство больших машин.

Очередное революционное событие в электронике произошло в 1971 году, когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора.

Микропроцессор - это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока компьютера - процессора

Микропроцессор - это миниатюрный «мозг», работающий по программе, заложенной в его память. Первоначально микропроцессоры стали встраивать в различные технические устройства: станки, автомобили, самолеты. Такие микропроцессоры осуществляют автоматическое управление работой этой техники.


Соединив микропроцессор с устройствами ввода/вывода, внешней памяти, получили новый тип компьютера: микроЭВМ

МикроЭВМ относятся к ЭВМ четвертого поколения. Существенным отличием микроЭВМ от своих предшественников являются их малые габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна. Это первый тип компьютеров, который появился в розничной продаже.

Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные компьютеры

Появление феномена персональных компьютеров связано с именами двух американских специалистов: Стива Джобса и Стива Возняка. В 1976 году на свет появился их первый серийный ПК Аррlе-1, а в 1977 году - Аррlе-2. Сущность того, что такое персональный компьютер (ПК), кратко можно сформулировать так:

Персональный компьютер - это микроЭВМ с дружественным к пользователю аппаратным и программным обеспечением.

В аппаратном комплекте ПК используется цветной графический дисплей, манипуляторы типа «мышь», «джойстик», удобная клавиатура, удобные для пользователя компактные диски (магнитные и оптические). Программное обеспечение позволяет человеку легко общаться с машиной, быстро усваивать основные приемы работы с ней, получать пользу от компьютера, не прибегая к программированию. Общение человека и ПК может принимать форму игры с красочными картинками на экране, звуковым сопровождением.

Неудивительно, что машины с такими свойствами быстро приобрели популярность, причем не только среди специалистов. ПК становится такой же привычной бытовой техникой, как радиоприемник или телевизор. Их выпускают огромными тиражами, продают в магазинах.

С 1980 года «законодателем мод» на рынке ПК становится американская фирма IВМ. Ее конструкторам удалось создать такую архитектуру, которая стала фактически международным стандартом на профессиональные ПК. Машины этой серии получили название IВМ РС (Personal Сomputer).

В конце 80-х - начале 90-х годов XX века большую популярность приобрели машины фирмы Аррlе Corporation марки Macintosh. В США они широко используются в системе образования.

Появление и распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания. Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым явлением. С развитием этого типа машин появилось понятие «информационные технологии», без которых уже становится невозможным обойтись в большинстве областей деятельности человека.

Есть и другая линия в развитии ЭВМ четвертого поколения. Это суперкомпьютер. Машины этого класса имеют быстродействие в сотни миллионов и миллиарды операций в секунду. Только суперкомпьютеры могут справиться с обработкой больших объемов информации, например статистическими данными по переписи населения, результатами метеорологических наблюдений финансовой информацией. Иногда скорость обработки информации имеет решающее значение. Примером может служить составление прогноза погоды, моделирование климатических изменений, позволяющих предсказать стихийное бедствие (цунами, тайфун, землетрясение и т. д.).

Суперкомпьютер - это многопроцессорный вычислительный комплекс. Высокое быстродействие достигается благодаря тому, что множество процессоров, его составляющих, осуществляют параллельную (одновременную) обработку данных.

Суперкомпьютеры являются дорогими машинами, стоимость которых может достигать десятков миллионов долларов. Поэтому возникает проблема доступности таких дорогих вычислительных ресурсов. Решение этой проблемы связано с созданием многопользовательских суперкомпьютерных центров.

В качестве альтернативы суперкомпьютерам создаются так называемые кластерные системы. Кластерная система это сеть из множества рабочих станций на базе ПК. Чтобы рабочие станции функционировали как многопроцессорная вычислительная система, в такой сети используется специальное программное обеспечение. Оказалось, что можно построить многопроцессорный комплекс - кластер, который лишь в 2-3 раза уступает по быстродействию супер-компьютеру, но дешевле его в сотни раз. В крупных российских университетах и научных центрах установлены и активно используются кластерные системы.

Перспективы пятого поколения

ЭВМ пятого поколения - это машины недалекого будущего. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень. Машины пятого поколения - это реализованный искусственный интеллект. В них будет возможен ввод с голоса, голосовое общение, машинное «зрение», машинное «осязание». Многое уже практически сделано в этом направлении.

Коротко о главном

Появлению ЭВМ предшествовали счетно-перфорационные и релейные машины.

ЭВМ первого поколения - ламповые машины (50-е годы XX века).

ЭВМ второго поколения - полупроводниковые машины (60-е годы XX века).

ЭВМ третьего поколения - машины на интегральных схемах (вторая половина 60-х годов).

Персональные компьютеры и суперкомпьютеры (многопроцессорные вычислительные комплексы) относятся к машинам четвертого поколения (70-е годы XX века).

ЭВМ пятого поколения - машины, основанные на искусственном интеллекте.

Вопросы и задания

1. Когда и кем были изобретены счетно-перфорационные машины? Какие задачи на них решались?
2. Что такое электромеханическое реле? Когда создавались релейные вычислительные машины? Каким быстродействием они обладали?
3. Где и когда была построена первая ЭВМ? Как она называлась?
4. Какова роль Джона фон Неймана в создании ЭВМ?
5. Кто был конструктором первых отечественных ЭВМ?
6. На какой элементной базе создавались машины первого поколения? Каковы были их основные характеристики?
7. На какой элементной базе создавались машины второго поколения? В чем их преимущества по сравнению с первым поколением ЭВМ?
8. Что такое интегральная схема? Когда были созданы первые ЭВМ на интегральных схемах? Как они назывались?
9. Какие новые области применения ЭВМ возникли с появлением машин третьего поколения?
10. Что такое микропроцессор? Когда и где был создан первый микропроцессор?
11. Что такое микроЭВМ и персональный компьютер?
12. Какие типы ПК наиболее распространены в мире?
13. Что такое суперкомпьютер?
14. Что такое кластерные системы ПК?
15. В чем особенность компьютеров пятого поколения?