Современный уровень развития компьютерной техники

История, современное состояние и перспективы развития вычислительной техники

Современные информационные технологии– это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, регистрацию, обработку, накопление, хранение, отображение, поиск, анализ, защиту и распространение информации. В основе современных информационных технологий лежит вычислительная техника.

Вычислительная техника (ВТ) ‑ совокупность технических и математических средств, используемых для механизации и автоматизации математических вычислений и обработки информации. В своем развитии вычислительная техника прошла за сравнительно короткий срок достаточно большой путь от замысла до воплощения в реальные машины. В развитии вычислительной техники принято выделять ряд этапов:

— ручной (до XVII века) ;

— механический (с середины XVII века);

— электромеханический (с 90–х годов XIX века);

— электронный (с 40-х годов XX века).

Впервые счетные устройства, называемые абак, появились, вероятно, в Древнем Вавилоне 3 тыс. лет до н. э. Первоначально это устройство представляло собой доску, разграфлённую на полосы или со сделанными углублениями. Счётные метки (камешки, косточки) передвигались по линиям или углублениям. В 5 в. до н. э. в Египте вместо линий и углублений стали использовать палочки и проволоку с нанизанными камешками.

В 1623 году Вильгельм Шиккард придумал «Считающие часы» — первый механический калькулятор, умевший выполнять четыре арифметических действия. Считающими часами устройство было названо потому, что как и в настоящих часах работа механизма была основана на использовании звёздочек и шестерёнок.

В 1642 году Блезом Паскалем, французским учёным, в честь которого в наше время назван один из языков программирования, была сконструирована счётная машина, которая могла выполнять операции сложения и вычитания. Она представляла собой механическую конструкцию с шестерёнками и ручным приводом. Через тридцать лет, немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц построил другую механическую машину, которая помимо сложения и вычитания могла выполнять операции умножения и деления.

В 1822 году Чарльз Бэббидж, профессор математики Кембриджского Университета, разработал и сконструировал аналитическую машину, которая, как и машина Паскаля, могла лишь складывать и вычитать. Поскольку аналитическая машина программировалась на элементарном ассемблере, ей было необходимо программное обеспечение. Созданием программного обеспечения занималась Ада Лавлейс. Таким образом, Ада Лавлейс стала первым в мире программистом. В её честь назван современный язык программирования — Ada.

Работы по созданию отдельных элементов и узлов ЭВМ были начаты в 1937 г. в США Дж. Атанасовым. В 1942 г. им совместно с К. Берри была построена электронная машина ABC. Первая ЭВМ полностью на электрон ?? ных лампах была названа ENIAC.

В 1944 году немецкий инженер Конрад Цузе создал первую модель компьютера, которую сегодня многие считают первым реально действовавшим программируемым компьютером. В этом же году компьютер под названием «Mark I» разработал учёный из Гарварда — Говард Айкен. Его компьютер имел 72 слова по 23 десятичных разряда каждое и мог выполнить любую команду за 6 секунд. В устройствах ввода-вывода использовалась перфолента.

В 1947 году под руководством С.А. Лебедева были начаты работы по созданию малой электронной счетной машины (МЭСМ). Эта ЭВМ была запущена в эксплуатацию в 1951 году и стала первой ЭВМ в СССР и континентальной Европе.

Новые возможности по созданию вычислительной техники открылись с появлением электронных ламп и последующим бурным развитием электроники. Это новый период развития вычислительной техники делится на этапы, непосредственно связанные с уровнем развития элементной базы электронной техники, конструктивно-технологическим исполнением, логической организацией, математическим обеспечением, удобством общения человека с машиной. Смена поколений электронно-вычислительных машин (ЭВМ) происходила революционно, ? ей сопутствовало изменение технико-экономических показателей этих машин: быстродействие, надежность, потребляемая мощность, стоимость, габариты.

В настоящее время выделяют шесть этапов в развитии электронно-вычислительной техники, связанных с развитием элементной базы и промышленных технологий:

— ЭВМ на электронных лампах (1944–1956 гг.);

— ЭВМ на дискретных полупроводниковых и магнитных элементах (диоды, биполярные транзисторы, тороидальные ферритовые микротрансформаторы и ферромагнитные ячейки памяти) (1956–1964 гг.);

— ЭВМ на интегральных элементах малой плотности (1964–1971 гг.);

— ЭВМ на микропроцессорных элементах (1971–1990 гг.);

— ЭВМ на сверхбольших ИС и многопроцессорные системы (с 1990 по настоящее время);

— ЭВМ на новой элементной базе и новых принципах работы (настоящее и будущее).

Появлению первых ЭВМ предшествовали такие фундаментальные изобретения, как электронная лампа (1879), триод (1913). Триод, в отличие от двух электродной лампы, имеет еще один электрод – сетку. Благодаря наличию этого электрода появилась возможность управлять потоком электронов в лампе и создавать на их основе элементы памяти. Работы по созданию отдельных элементов и узлов ЭВМ были начаты в 1937 г. в США Дж. Атанасовым. В 1942 г. им совместно с К. Берри была построена электронная машина ABC. Первая ЭВМ полностью на электрон ?? ных лампах была названа ENIAC. Она была изобретена Эккертом и Маучли и создана в США в 1946 году.

На этапах с первого по третий большой вклад в развитие вычислительной техники внесли советские ученые: С. А. Лебедев, И. С. Брук. Под их руководством были созданы ЭВМ первого поколения МЭСМ – 1951 год (малая электронная счетная машина), БЭСМ – 1952–1953 гг. (большая электронная счетная машина). К машинам первого поколения можно отнести МЭСМ, БЭСМ, М-1, М-2, М-3, «Стрела», «Минск-1», «Урал-1», «Урал-2», «Урал-3»,М-20, «Сетунь», БЭСМ-2, «Раздан». ЭВМ «Сетунь» была построена в 1953 году Н. П. Бруснецовым.

В начале нового столетия наметился определенный сдвиг в разви-

тии собственной элементной базы. В России в середине 2001 года был введен в строй 768-процессорный суперкомпьютер МВС-1000М, обеспечивавший производительность в 1 Терафлоп. После этого Россия вышла на третье место в мире по мощности производимых суперкомпьютеров. В последующие годы совместными усилиями российских и белорусских ученых создан ряд СуперЭВМ серии СКИФ, входящих в первую сотню мирового рейтинга компьютеров по производительности. Самый мощный в России, СНГ и Восточной Европе суперкомпьютер «СКИФ МГУ» занимает 22-е место в миро-

вом рейтинге суперкомпьютеров TOP-500. Пиковая производительность суперкомпьютера «СКИФ МГУ» составляет 60 триллионов операций в секунду (60 Терафлоп).

ЭВМ пятого поколения не связаны с изменением элементной базы. В основу периодизации здесь для отличия их от ЭВМ четвертого поколения положены особенности архитектуры и организация вычислительного процесса. ЭВМ пятого поколения характеризуются наличием сверхсложных микропроцессоров с параллельновекторной структурой, а также СуперЭВМ, содержащих в своей структуре сотни параллельно работающих процессоров, позволяющих строить системы обработки данных и знаний, эффективные

сетевые компьютерные системы.

Современный этап развития ЭВМ можно охарактеризовать как этап развития машинного интеллекта. Вычислительные системы будущего будут ориентированы на обработку знаний и должны располагать развитыми возможностями логического вывода. Важнейшая черта их должна состоять в том, чтобы используемый интерфейс был непосредственно рассчитан на человека. Главными особенностями машин будущего будут речевой ввод-вывод информации и самообучаемость. Технический базис ее должна составить развивающаяся технология сверхбольших интегральных схем, создание памяти повышенного объема, возрастающие возможности высокоскоростных элементов.

Основу архитектуры должны составить системы с распределительными функциями, сетевая архитектура, машина базы данных, быстродействующая машина для численных расчетов, высокоуровневая система человеко-машинного общения. Основными системами программного обеспечения должны стать системы управления базами знаний, системы решения проблем и логического вывода, системы интеллектуального интерфейса.

Основными прикладными системами могут стать системы машинного перевода, вопросно-ответная система, прикладные системы понимания речи, изображений, рисунков, системы поддержки принятия решений.

Источник

IT История

История IT-Компаний

Новости it-компаний

К чему приводит монополия: Intel откладывает внедрение USB 3

Отличная иллюстрация того, что может случиться при фактической монополизации рынка каким-то одним игроком. В данном сл.

Yahoo, Амазон, AOL: исторические зарисовки

История корпорации Yahoo! довольно увлекательная и представляет особый интерес для восприятия начинающих виртуальных бизнесменов. Компания, ко.

От истории до новостей

История ЭВМ

Авторизация

Развитие технологий:

Развитие модельного ряда компьютеров фирмы IBM

Первая модель ПК IBM — IBM PC (IBM Personal Computer) созданная в 1981 году использовала микропроцессор Intel 8088 и имела 64.

Компьютер IBM PC/AT-386

Новая модель ПК на базе очередного поколения микропроцессоров Intel 80386 (ПК 386) была впервые разработана уже не IBM, а фирмой Co.

Популярные

Современные вычислительные машины представляют одно из самых значительных достижений человеческой мысли, влияние которого на развитие научно-технического прогресса трудно переоценить. Области применения ЭВМ непрерывно расширяются. Этому в значительной степени способствует распространение персональных ЭВМ, и особенно микро ЭВМ.

Перспективы развития ЭВМ в первую очередь заложено обязательное уменьшение размеров компьютеров, неуклонное увеличение их быстродействия и объема памяти. Также согласно сегодняшней тенденции, уровень глобальных сетей будет увеличиваться, в связи с этим будут разрабатываться новые методы хранения, обработки, представления информации. Будут совершенствоваться способы передачи информации с учетом скорости, безопасности и качества.

Виртуальная реальность остаётся одним из самых интересных и загадочных понятий компьютерной индустрии. Виртуальная реальность — это образ искусственного мира, моделируемый техническими средствами и передаваемый человеку через ощущения. В данный момент технологии виртуальной реальности широко применяются в различных областях человеческой деятельности.

По словам учёных и исследователей, в ближайшем будущем персональные компьютеры кардинально изменятся. Примерно в 2020-2025 годах должны появиться молекулярные компьютеры, квантовые компьютеры, биокомпьютеры и оптические компьютеры. Компьютер будущего должен облегчить и упростить жизнь человека ещё в десятки раз!

Одна из указанных вероятностных альтернатив замены современных компьютеров является создание оптических ЭВМ, носителем информации в которых будет световой сгусток. Проникновение оптических способов в вычислительную технику ведется по трем фронтам. Первое основано на использовании аналоговых интерференционных оптических вычислений для решения отдельных особых задач, связанных с необходимостью быстрого выполнения интегральных преобразований. Второе направление связно с созданием чисто оптических или гибридных соединений, обладающих большей надежностью, чем электрические. И третье направление – создание компьютера, полностью состоящего из оптических устройств обработки информации.

Другие виды компьютеров – молекулярные. Молекулярные компьютеры – это ЭВМ, использующие вычислительные возможности молекул преимущественно биологических, также используется идея вычислительных возможностей расположения атомов в пространстве. Квантовый компьютер – ЭВМ, которое путем выполнения квантовых алгоритмов существенно использует при работе эффекты, такие как квантовый параллелизм и квантовая запутанность. Нанокомпьютеры – вычислительные устройства на основе электронных технологий с размерами логических элементов порядка нескольких нанометров. Сам компьютер также имеет микроскопические размеры. Другое направление связано с разработками биокомпьютеров – клеточные и ДНК-компьютеры.

Однако квантовые компьютеры, биокомпьютеры, нанокомпьютеры и другие направления – все это на сегодняшний момент всего лишь гипотетические вычислительные устройства, которые под собой не имеют логических решений.

Высокие технологии – это будущее и это успех всего человечества. Ежедневно выпускаются новые и более совершенны модели ЭВМ. И на этом процесс развития не остановлен.

Источник

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Главной тенденцией развития компьютерной техники в настоящее время является дальнейшее расширение сферы применения ЭВМ, переход от отдельных машин к вычислительным системам и комплексам разнообразных конфигураций с широким диапазоном функциональных возможностей и характеристик.

Другим важным направлением является развитие многомашинных вычислительных систем — вычислительных сетей, ориентированных не столько на вычислительные процессы, сколько на коммуникационные и информационные услуги, электронную почту, системы телеконференций, информационно-справочные службы.

В разработках новых ЭВМ наметилась устойчивая тенденция к совершенствованию сверхмощных компьютеров — суперЭВМ и сверхминиатюрных персональных компьютеров. Ведутся активные исследования по разработке компьютеров следующего, шестого поколения, базирующихся на распределенной нейронной архитектуре с использованием транспьютеров — микропроцессоров сети со встроенными средствами связи.

Аналоговая ЭВМ Монитор

устройство Оперативная память

Бод Персональный компьютер

Большая интегральная схема Пиксел Большие ЭВМ Постоянное запоминающее

Буквенно-цифровые клавиши устройство

Видеопамять Почтовый сервер

Внешнее устройство Проблемно-ориентированная

Гибкий магнитный диск ЭВМ

Гибридная ЭВМ Рабочая станция

Дисковод Разрешающая способность

Жесткий диск экрана

Жидкокристаллический экран Сервер Запоминающее устройство Сервер печати

Звуковая карта Сервер приложений

Зерно Сетевая карта

Интегральная схема Сетевой адаптер

Интегрированность Системная плата

Интерактивность Системный блок

Информационные технологии Сканер Источник бесперебойного Служебные клавиши

Клавиши управления Технология

Лазерно-оптический диск Трекпойнт

Магнитооптический диск Универсальная ЭВМ

Малые ЭВМ Устройство управления

Манипулятор мышь Файл-сервер

МикроЭВМ Функциональные клавиши

Многопользовательская Центральный процессор

микроЭВМ Цифровая фотокамера

Цифровая ЭВМ Электронно-лучевая трубка

Цифровой видеодиск Flash-YidLMWib

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое информационные технологии?

3. Перечислите основные характеристики информационных технологий.

4. Назовите принципы функционирования компьютера. Кем и когда они были сформулированы?

5. Что представляют собой центральный процессор, большая интегральная схема?

6. Перечислите и охарактеризуйте поколения персональных компьютеров.

7. Дайте краткую характеристику основным блокам персонального компьютера.

8. Перечислите и дайте краткую характеристику накопителей информации.

9. Назовите типы мониторов. Кратко охарактеризуйте их.

10. Дайте краткую характеристику основных блоков клавиатуры.

11. Перечислите разновидности принтеров.

12. Каковы типы указательных устройств и сфера их применения?

13. Классифицируйте ЭВМ по назначению, по принципу действия, по размерам и функциональным возможностям.

14. Дайте краткую характеристику мини-ЭВМ.

15. Перечислите основные разновидности портативных компьютеров.

16. Назовите типы серверов.

17. Дайте сравнительную характеристику больших и суперЭВМ.

Задания для самостоятельной работы

1. Составьте список основных характеристик персонального компьютера.

2. Найдите данные о характеристиках разных моделей струйных и лазерных принтеров и составьте сравнительную таблицу, характеризующую соотношение «возможности — цена».

Список РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Информатика: Учебник / Под ред. Н.В. Макаровой. — М.: Финансы и статистика, 2000. — С. 61—260.

2. Экономическая информатика: Учебник / Под ред. В.П. Косарева, Jl.В. Еремина. — M.: Финансы и статистика, 2001. — С. 34— 126.

3. Козырев А.А. Информационные технологии в экономике и управлении. — СПб.: Издательство Михайлова, 2000. — С. 19— 101.

Источник