|
Задание 1. История развития средств вычислительной техники
Самая фундаментальная отличительная черта информации в будущем - почти вся она станет цифровой. Уже сейчас во многих библиотеках печатные материалы сканируют и хранят как электронные данные на обычных или на компакт-дисках. Газеты и журналы теперь зачастую готовят в электронной форме, а печатают на бумаге только для распространения. Электронную информацию можно хранить вечно - или столько, сколько нужно - в компьютерных базах данных. С каждым годом совершенствуются методы сбора информации и превращения ее в квадрильоны крошечных пакетов данных. Как только цифровая информация помещается в то или иное "хранилище", любой, у кого есть персональный компьютер и средства доступа к базам данных, может мгновенно обратиться к ней и использовать ее по своему усмотрению.
1.1. Машина Паскаля
Идея применять для манипуляций с числами какой-нибудь инструмент не нова. До 1642 года, когда девятнадцатилетний французский ученый Блез Паскаль изобрел механическое счетное устройство - суммирующую машину, в Азии уже почти 5000 лет пользовались счетами. Три десятилетия спустя немецкий математик Готфрид Лейбниц усовершенствовал конструкцию машины Паскаля. Его "шаговый вычислитель" позволял умножать, делить и вычислять квадратные корни. Весьма надежные механические арифмометры, напичканные шестеренками и наборными счетчиками, наследники шагового вычислителя, служили главной опорой бизнесу вплоть до их замены электронными аналогами .
1.2. Аналитическая машина Беббиджа
Более полутора столетий назад видного британского математика озарила гениальная идея, которая прославила его имя уже при жизни. Чарлз Беббидж, профессор математики Кембриджского университета, понял, что можно построить механическое устройство, способное выполнять последовательность взаимосвязанных вычислений, - своего рода компьютер! Где-то в начале тридцатых годов прошлого столетия он пришел к выводу, что машина сможет манипулировать информацией, если только ту удастся преобразовать в числа. Беббидж видел машину, приводимую в действие паром, состоящую из штифтов, зубчатых колес, цилиндров и других механических частей - в общем, настоящее детище начинавшегося тогда индустриального века. По мысли Беббиджа, "аналитическая машина" должна была избавить человечество от монотонных вычислений и ошибок, с ними связанных.
Аналитическая машина задумывалась как механическая, но ученый предвидел, что она сможет следовать варьируемым наборам инструкций и тем самым служить разным целям. В том же и смысл программного обеспечения. Современная программа - это внушительный набор правил, посредством которых машину "инструктируют", как решать ту или иную задачу. Беббидж понимал, что для ввода таких инструкций нужен совершенно новый тип языка, и он изобрел его, использовав цифры, буквы, стрелки и другие символы. Этот язык позволил бы "программировать" аналитическую машину длинными сериями условных инструкций, что, в свою очередь, позволило бы машине реагировать на изменение ситуации. Он - первый, кто увидел, что одна машина способна выполнять разные функции.
1.3. Разработка первого компьютера
Следующее столетие ученые математики работали над идеями, высказанными Беббиджем, и к середине сороковых годов нашего века электронный компьютер, наконец, был построен - на основе принципов аналитической машины. Создателей современного компьютера выделить трудно, поскольку все исследования проводились во время второй мировой войны под покровом полной секретности, главным образом - в Соединенных Штатах и Великобритании. Основной вклад внесли три человека: Алан Тьюринг, Клод Шеннон и Джон фон Нейман.
В середине тридцатых годов Алан Тьюринг - блестящий британский математик, как и Беббидж, получивший образование в Кембридже, предложил свой вариант универсальной вычислительной машины, которая могла бы в зависимости от конкретных инструкций работать практически с любым видом информации. Сегодня она известна как машина Тьюринга.
А в конце тридцатых Клод Шеннон, тогда еще студент, доказал, что машина, исполняющая логические инструкции, может манипулировать информацией. В своей магистерской диссертации он рассмотрел, как с помощью электрических цепей компьютера выполнять логические операции, где единица - "истина" (цепь замкнута), а нуль - "ложь" (цепь разомкнута).
Здесь речь идет о двоичной системе счисления, иначе говоря, о коде. Двоичная система - это азбука электронных компьютеров, основа языка, на который переводится и с помощью которого хранится и используется вся информация в компьютере.
1.4. Электронный калькулятор
Двоичное представление чисел позволяет создавать калькуляторы, пользуясь преимуществами электрических цепей. Именно так и поступила во время второй мировой войны группа математиков при Пенсильванском университете, возглавляемая Дж. Преспером Эккертом и Джоном Моучли, начав разработку электронно-вычислительной машины - электронный числовой интегратор и калькулятор. Перед учеными поставили цель - ускорить расчеты таблиц для наведения артиллерии. ENIAC больше походил на электронный калькулятор, чем на компьютер, но двоичные числа представляли уже не примитивными колесиками, как в арифмометрах, а электронными лампами - "переключателями".
ENIAC весил 30 тонн и занимал большое помещение. "Вычислительные" импульсы бегали в нем по 1500 электромеханическим реле и 17000 электронным лампам. Он потреблял 150000 ватт электроэнергии и при этом хранил объем информации, эквивалентный всего лишь 80 символам.
Основной недостаток этой машины - стоило перегореть хотя бы одной лампе, как ENIAC тут же вставал, а когда все лампы работали, инженерный персонал мог настроить ENIAC на какую-нибудь задачу, вручную изменив подключения 6000 проводов. Все эти провода приходилось вновь переключать, когда вставала другая задача. В решении этой проблемы основную заслугу приписывают Джону фон Нейману. Он придумал схему, которой до сих пор следуют все цифровые компьютеры. "Архитектура фон Неймана", как ее теперь называют, базируется на принципах, сформулированных им в 1945 году. В их число входит и такой: в компьютере не придется изменять подключения проводов, если все инструкции будут храниться в его памяти. И как только эту идею воплотили на практике, родился современный компьютер.
1.5. Изобретение транзисторов и процессоров
К началу шестидесятых годов транзисторы начали вытеснять электронные лампы из бытовой электроники. Это произошло через десятилетие после того, как открыли, что крошечный кусочек кремния способен делать то же, что и электронная лампа. Транзисторы - подобно электронным лампам - действуют как электрические переключатели, потребляя при этом намного меньше электроэнергии, в результате выделяя гораздо меньше тепла и занимая меньше места. Несколько транзисторных схем можно объединить на одной плате, создав тем самым интегральную схему (чип). Чипы, используемые в современных компьютерах, представляют собой интегральные схемы, эквивалентные миллионам транзисторов, размещенных на кусочке кремния площадью менее пяти квадратных сантиметров.
В 1977 году фирмой Intel был разработан микропроцессор. Конечно, микропроцессор 1977 года теперь кажется просто игрушкой. Ведь сегодня во многих недорогих игрушках "сидят" более мощные компьютерные
|
|
Литература
1. Берлинер Э., Глазырин Б., Глазырины И. Microsoft Office Word 2003. Самоучитель. Издательство «Бином», 2004, 320 с.
2. Евсеев Г.А., Мураховский В.И. Симонович С.В. Энциклопедический справочник. Персональный компьютер. Издательство «Русское Энциклопедическое Товарищество», Москва, 2004, 928 с.
3. Егоренков А. Изучаем MS Office XP. Word XP для начинающих. Издательство «Лист», 2004, 288 с.
4. Журин А.А. Windows XP и Office 2003. Издательство «Вильмс», 2007, 464 с.
5. Зараев А. Новая энциклопедия персонального компьютера. Издательство «Эксмо», Москва, 2005, 512 с.
6. Косцов А., Косцов В. Персональный компьютер. Настольная книга пользователя. Издательство «Мартин», Москва, 2003, 496 с.
7. Лавренов С.М. Excel. Издательство «Финансы и статистика», 2006, 336 с.
8. Ланджер М. Microsoft Office Excel 2003 для Windows. Издательство «НТ Пресс», 2006, 365 с.
9. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера. Издательство «ОЛМА-ПРЕСС», Москва, 2004, 957 с.
10. Полунов Ю.Л. От абака до компьютера: судьбы людей и машин. Книга для чтения по истории вычислительной техники в 2 томах. Том 1. Издательство «Русская редакция», Москва, 2004, 480 с.
|
На уровень вверх
Купить