Презентация, доклад по информатике на тему История развития вычислительной техники (9 класс)

Содержание

Кости с зарубками («вестоницкая кость», Чехия, 30 тыс. лет до н.э)Узелковое письмо (Южная Америка, VII век н.э.)узлы с вплетенными камняминити разного цвета (красная – число воинов, желтая – золото)десятичная системаДревние средства счета

Слайд 1ИСТОРИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
© К.Ю. Поляков, 2007-2008
Древние средства счета
Первые вычислительные машины
Первые компьютеры
Принципы

фон Неймана
Поколения компьютеров (Поколения компьютеров (I-IV)
Персональные компьютеры
Современная цифровая техника
ИСТОРИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ© К.Ю. Поляков, 2007-2008Древние средства счетаПервые вычислительные машиныПервые компьютерыПринципы фон НейманаПоколения компьютеров (Поколения компьютеров (I-IV)Персональные

Слайд 2Кости с зарубками («вестоницкая кость», Чехия, 30 тыс. лет до н.э)


Узелковое

письмо (Южная Америка, VII век н.э.)
узлы с вплетенными камнями
нити разного цвета (красная – число воинов, желтая – золото)
десятичная система

Древние средства счета

Кости с зарубками («вестоницкая кость», Чехия, 30 тыс. лет до н.э)Узелковое письмо (Южная Америка, VII век

Слайд 3о. Саламин в Эгейском море (300 лет до н.э.)

бороздки –

единицы, десятки, сотни, …
количество камней – цифры
десятичная система


Саламинская доска

о. Саламин в Эгейском море (300 лет до н.э.) бороздки – единицы, десятки, сотни, …количество камней –

Слайд 4Абак (Древний Рим) – V-VI в.

Суан-пан (Китай) – VI в.

Соробан (Япония)

XV-XVI в.


Счеты (Россия) – XVII в.


Абак и его «родственники»

Абак (Древний Рим) – V-VI в.Суан-пан (Китай) – VI в.Соробан (Япония) XV-XVI в.Счеты (Россия) – XVII

Слайд 5Леонардо да Винчи (XV в.) – суммирующее устройство с зубчатыми колесами:

сложение 13-разрядных чисел
Вильгельм Шиккард (XVI в.) – суммирующие «счетные часы»: сложение и умножение 6-разрядных чисел (машина построена, но сгорела)

Первые проекты счетных машин

Леонардо да Винчи (XV в.) – суммирующее устройство с зубчатыми колесами: сложение 13-разрядных чиселВильгельм Шиккард (XVI

Слайд 6Блез Паскаль (1623 - 1662)
машина построена!
зубчатые колеса
сложение и вычитание 8-разрядных чисел
десятичная

система

’

«Паскалина» (1642)

Блез Паскаль (1623 - 1662)машина построена!зубчатые колесасложение и вычитание 8-разрядных чиселдесятичная система’«Паскалина» (1642)

Слайд 7Вильгельм Готфрид Лейбниц (1646 - 1716)
сложение, вычитание, умножение, деление!
12-разрядные числа
десятичная система

Арифмометр

«Феликс» (СССР, 1929-1978) – развитие идей машины Лейбница

Машина Лейбница (1672)

Вильгельм Готфрид Лейбниц (1646 - 1716)сложение, вычитание, умножение, деление!12-разрядные числадесятичная системаАрифмометр «Феликс» (СССР, 1929-1978) – развитие

Слайд 8Разностная машина (1822)
Аналитическая машина (1834)
«мельница» (автоматическое выполнение вычислений)
«склад» (хранение данных)
«контора» (управление)
ввод

данных и программы с перфокарт
ввод программы «на ходу»

Ада Лавлейс
(1815-1852)
первая программа – вычисление
чисел Бернулли (циклы, условные переходы)
1979 – язык программирования Ада

Машины Чарльза Бэббиджа

Разностная машина (1822)Аналитическая машина (1834)«мельница» (автоматическое выполнение вычислений)«склад» (хранение данных)«контора» (управление)ввод данных и программы с перфокартввод

Слайд 9Основы математической логики: Джордж Буль (1815 - 1864).
Электронно-лучевая трубка (Дж. Томсон,

1897)
Вакуумные лампы – диод, триод (1906)
Триггер – устройство для хранения бита (М.А. Бонч-Бруевич, 1918).
Использование математической логики в компьютерах (К. Шеннон, 1936)

Прогресс в науке

Основы математической логики: Джордж Буль (1815 - 1864).Электронно-лучевая трубка (Дж. Томсон, 1897)Вакуумные лампы – диод,

Слайд 101937-1941. Конрад Цузе: Z1, Z2, Z3, Z4.
электромеханические реле (устройства с

двумя состояниями)
двоичная система
использование булевой алгебры
ввод данных с киноленты
1939-1942. Первый макет электронного лампового компьютера, Дж. Атанасофф
двоичная система
решение систем 29 линейных уравнений

Первые компьютеры

1937-1941. Конрад Цузе: Z1, Z2, Z3, Z4.электромеханические реле (устройства с двумя состояниями)двоичная системаиспользование булевой алгебрыввод

Слайд 11Разработчик – Говард Айкен (1900-1973)
Первый компьютер в США:
длина 17 м, вес

5 тонн
75 000 электронных ламп
3000 механических реле
сложение – 3 секунды, деление – 12 секунд


Марк-I (1944)

Разработчик – Говард Айкен (1900-1973)Первый компьютер в США:длина 17 м, вес 5 тонн75 000 электронных ламп3000 механических

Слайд 12Хранение данных на бумажной ленте

А это – программа…

Марк-I (1944)

Хранение данных на бумажной лентеА это – программа…Марк-I (1944)

Слайд 13Принцип двоичного кодирования: вся информация кодируется в двоичном виде.
Принцип программного управления:

программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Принцип однородности памяти: программы и данные хранятся в одной и той же памяти.
Принцип адресности: память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в любой момент времени доступна любая ячейка.

(«Предварительный доклад о машине EDVAC», 1945)

Принципы фон Неймана

Принцип двоичного кодирования: вся информация кодируется в двоичном виде.Принцип программного управления: программа состоит из

Слайд 14I. 1945 – 1955
электронно-вакуумные лампы
II. 1955 – 1965
транзисторы
III. 1965 – 1980
интегральные

микросхемы
IV. с 1980 по …
большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС)

Поколения компьютеров

I. 1945 – 1955электронно-вакуумные лампыII. 1955 – 1965транзисторыIII. 1965 – 1980интегральные микросхемыIV. с 1980 по …большие и

Слайд 15на электронных лампах




быстродействие 10-20 тыс. операций в секунду
каждая машина имеет свой

язык
нет операционных систем
ввод и вывод: перфоленты, перфокарты, магнитные ленты

I поколение (1945-1955)

на электронных лампахбыстродействие 10-20 тыс. операций в секундукаждая машина имеет свой языкнет операционных системввод и вывод: перфоленты,

Слайд 16Electronic Numerical Integrator And Computer
Дж. Моучли и П. Эккерт
Первый компьютер

общего назначения на электронных лампах:
длина 26 м, вес 35 тонн
сложение – 1/5000 сек, деление – 1/300 сек
десятичная система счисления
10-разрядные числа


ЭНИАК (1946)

Electronic Numerical Integrator And Computer Дж. Моучли и П. ЭккертПервый компьютер общего назначения на электронных лампах:длина 26

Слайд 171951. МЭСМ – малая электронно-счетная машина
6 000 электронных ламп
3 000

операций в секунду
двоичная система

1952. БЭСМ – большая электронно-счетная машина
5 000 электронных ламп
10 000 операций в секунду

Компьютеры С.А. Лебедева

1951. МЭСМ – малая электронно-счетная машина 6 000 электронных ламп3 000 операций в секундудвоичная система1952.

Слайд 18на полупроводниковых транзисторах (1948, Дж. Бардин, У. Брэттейн и У. Шокли)
10-200

тыс. операций в секунду
первые операционные системы
первые языки программирования: Фортран (1957), Алгол (1959)
средства хранения информации: магнитные барабаны, магнитные диски

II поколение (1955-1965)

на полупроводниковых транзисторах (1948, Дж. Бардин, У. Брэттейн и У. Шокли)10-200 тыс. операций в секундупервые операционные

Слайд 191953-1955. IBM 604, IBM 608, IBM 702
1965-1966. БЭСМ-6
60 000 транзисторов
200 000

диодов
1 млн. операций в секунду
память – магнитная лента, магнитный барабан
работали до 90-х гг.



II поколение (1955-1965)

1953-1955. IBM 604, IBM 608, IBM 7021965-1966. БЭСМ-660 000 транзисторов200 000 диодов1 млн. операций в секундупамять –

Слайд 20на интегральных микросхемах (1958, Дж. Килби)
быстродействие до 1 млн. операций в

секунду
оперативная памяти – сотни Кбайт
операционные системы – управление памятью, устройствами, временем процессора
языки программирования Бэйсик (1965), Паскаль (1970, Н. Вирт), Си (1972, Д. Ритчи)
совместимость программ

III поколение (1965-1980)

на интегральных микросхемах (1958, Дж. Килби)быстродействие до 1 млн. операций в секундуоперативная памяти – сотни Кбайтоперационные

Слайд 21большие универсальные компьютеры
1964. IBM/360 фирмы IBM.
кэш-память
конвейерная обработка команд
операционная система OS/360
1 байт

= 8 бит (а не 4 или 6!)
разделение времени
1970. IBM/370
1990. IBM/390

дисковод

принтер

Мэйнфреймы IBM

большие универсальные компьютеры1964. IBM/360 фирмы IBM.кэш-памятьконвейерная обработка командоперационная система OS/3601 байт = 8 бит (а

Слайд 221971. ЕС-1020
20 тыс. оп/c
память 256 Кб
1977. ЕС-1060
1 млн. оп/c
память 8 Мб
1984.

ЕС-1066
5,5 млн. оп/с
память 16 Мб

магнитные ленты

принтер

Компьютеры ЕС ЭВМ (СССР)

1971. ЕС-102020 тыс. оп/cпамять 256 Кб1977. ЕС-10601 млн. оп/cпамять 8 Мб1984. ЕС-10665,5 млн. оп/с память 16 Мбмагнитные

Слайд 23Серия PDP фирмы DEC
меньшая цена
проще программировать
графический экран
СМ ЭВМ – система малых

машин (СССР)
до 3 млн. оп/c
память до 5 Мб

Миникомпьютеры

Серия PDP фирмы DECменьшая ценапроще программироватьграфический экранСМ ЭВМ – система малых машин (СССР)до 3 млн. оп/cпамять

Слайд 24компьютеры на больших и сверхбольших интегральных схемах (БИС, СБИС)
суперкомпьютеры
персональные компьютеры
появление пользователей-непрофессионалов,

необходимость «дружественного» интерфейса
более 1 млрд. операций в секунду
оперативная памяти – до нескольких гигабайт
многопроцессорные системы
компьютерные сети
мультимедиа (графика, анимация, звук)

IV поколение (с 1980 по …)

компьютеры на больших и сверхбольших интегральных схемах (БИС, СБИС) суперкомпьютерыперсональные компьютерыпоявление пользователей-непрофессионалов, необходимость «дружественного» интерфейсаболее 1 млрд.

Слайд 251972. ILLIAC-IV (США)
20 млн. оп/c
многопроцессорная система
1976. Cray-1 (США)
166 млн. оп/c
память 8

Мб
векторные вычисления
1980. Эльбрус-1 (СССР)
15 млн. оп/c
память 64 Мб
1985. Эльбрус-2
8 процессоров
125 млн. оп/c
память 144 Мб
водяное охлаждение

Суперкомпьютеры

1972. ILLIAC-IV (США)20 млн. оп/cмногопроцессорная система1976. Cray-1 (США)166 млн. оп/cпамять 8 Мбвекторные вычисления1980. Эльбрус-1 (СССР)15 млн.

Слайд 261985. Cray-2
2 млрд. оп/c
1989. Cray-3
5 млрд. оп/c
1995. GRAPE-4 (Япония)
1692 процессора
1,08 трлн.

оп/c
2002. Earth Simulator (NEC)
5120 процессоров
36 трлн. оп/c
2007. BlueGene/L (IBM)
212 992 процессора
596 трлн. оп/c

Суперкомпьютеры

1985. Cray-22 млрд. оп/c1989. Cray-35 млрд. оп/c1995. GRAPE-4 (Япония)1692 процессора1,08 трлн. оп/c2002. Earth Simulator (NEC)5120 процессоров36 трлн.

Слайд 272009. «Ломоносов»
1300 трлн. оп/c
33072 ядра
2011. K Computer
8162 трлн. оп/c
68 544 процессора

Суперкомпьютеры

2009. «Ломоносов»1300 трлн. оп/c33072 ядра2011. K Computer8162 трлн. оп/c68 544 процессораСуперкомпьютеры

Слайд 281971. Intel 4004
4-битные данные
2250 транзисторов
60 тыс. операций в секунду.
1974. Intel

8080
8-битные данные
деление чисел

Микропроцессоры

1971. Intel 4004 4-битные данные2250 транзисторов60 тыс. операций в секунду.1974. Intel 80808-битные данныеделение чиселМикропроцессоры

Слайд 291985. Intel 80386
275 000 транзисторов
виртуальная память
1989. Intel 80486
1,2 млн. транзисторов
1993-1996. Pentium
частоты

50-200 МГц
1997-2000. Pentium-II, Celeron
7,5 млн. транзисторов
частоты до 500 МГц
1999-2001. Pentium-III, Celeron
28 млн. транзисторов
частоты до 1 ГГц
2000-… Pentium 4
42 млн. транзисторов
частоты до 3,4 ГГц
2006-… Intel Core 2
до 291 млн. транзисторов
частоты до 3,4 ГГц

Процессоры Intel

1985. Intel 80386275 000 транзистороввиртуальная память1989. Intel 804861,2 млн. транзисторов1993-1996. Pentiumчастоты 50-200 МГц1997-2000. Pentium-II, Celeron7,5 млн. транзисторовчастоты

Слайд 301995-1997. K5, K6 (аналог Pentium)
1999-2000. Athlon K7 (Pentium-III)
частота до 1 ГГц
MMX,

3DNow!
2000. Duron (Celeron)
частота до 1,8 ГГц
2001. Athlon XP (Pentium 4)
2003. Opteron (серверы) Athlon 64 X2
частота до 3 ГГц
2004. Sempron (Celeron D)
частота до 2 ГГц
2006. Turion (Intel Core)
частота до 2 ГГц

Advanced Micro Devices

Процессоры AMD

1995-1997. K5, K6 (аналог Pentium)1999-2000. Athlon K7 (Pentium-III)частота до 1 ГГцMMX, 3DNow!2000. Duron (Celeron)частота до 1,8 ГГц2001.

Слайд 311974. Альтаир-8800 (Э. Робертс)
комплект для сборки
процессор Intel 8080
частота 2 МГц
память 256

байт

1975. Б. Гейтс и П. Аллен транслятор языка Альтаир-Бейсик

Первый микрокомпьютер

1974. Альтаир-8800 (Э. Робертс)комплект для сборкипроцессор Intel 8080частота 2 МГцпамять 256 байт1975. Б. Гейтс и П. Аллен

Слайд 321976. Apple-I С. Возняк и С. Джобс


1977. Apple-II - стандарт

в школах США в 1980-х
тактовая частота 1 МГц
память 48 Кб
цветная графика
звук
встроенный язык Бейсик
первые электронные таблицы VisiCalc

Компьютеры Apple

1976. Apple-I С. Возняк и С. Джобс 1977. Apple-II - стандарт в школах США в 1980-хтактовая

Слайд 331983. «Apple-IIe»
память 128 Кб
2 дисковода 5,25 дюйма с гибкими дисками
1983. «Lisa»
первый

компьютер, управляемый мышью
1984. «Apple-IIc»
портативный компьютер
жидкокристаллический дисплей

Компьютеры Apple

1983. «Apple-IIe»память 128 Кб2 дисковода 5,25 дюйма с гибкими дисками1983. «Lisa»первый компьютер, управляемый мышью1984. «Apple-IIc»портативный компьютержидкокристаллический дисплейКомпьютеры

Слайд 341984. Macintosh
системный блок и монитор в одном корпусе
нет жесткого диска
дискеты 3,5

дюйма
1985. Excel для Macintosh
1992. PowerBook

Компьютеры Apple

1984. Macintoshсистемный блок и монитор в одном корпусенет жесткого дискадискеты 3,5 дюйма1985. Excel для Macintosh1992. PowerBookКомпьютеры Apple

Слайд 352006. MacPro
процессор - до 8 ядер
память до 16 Гб
винчестер(ы) до 4

Тб
2006. MacBook
монитор 15’’ или 17’’
Intel Core 2 Duo
память до 4 Гб
винчестер до 300 Гб
2007. iPhone
телефон
музыка, фото, видео
Интернет
GPS

Компьютеры Apple

2006. MacProпроцессор - до 8 ядерпамять до 16 Гбвинчестер(ы) до 4 Тб2006. MacBookмонитор 15’’ или 17’’Intel Core

Слайд 362008. MacBook Air
процессор Intel Core 2 Duo
память 2 Гб
винчестер 80 Гб
флэш-диск

SSD 64 Гб
2009. Magic Mouse
чувствительная поверхность
ЛКМ, ПКМ
прокрутка в любом направлении
масштаб (+Ctrl)
прокрутка двумя пальцами (листание страниц)

Компьютеры Apple

2008. MacBook Airпроцессор Intel Core 2 Duoпамять 2 Гбвинчестер 80 Гбфлэш-диск SSD 64 Гб2009. Magic Mouseчувствительная поверхностьЛКМ,

Слайд 37Мышь с чувствительно поверхностью
Magic Mouse (фирма Apple)
щелчок ЛКМ и ПКМ
прокрутка
листание страниц

и фотографий

+ Ctrl = масштаб

только Mac, MacBook, iTunes, Safari, iPhone

Мышь с чувствительно поверхностьюMagic Mouse (фирма Apple)щелчок ЛКМ и ПКМпрокруткалистание страниц и фотографий+ Ctrl =

Слайд 382010. iPad
планшетный компьютер
сенсорный экран
мультитач
ОЗУ до 512 Мбайт
флэш-память до 64 Гбайт

Компьютеры Apple

2010. iPadпланшетный компьютерсенсорный экранмультитачОЗУ до 512 Мбайтфлэш-память до 64 ГбайтКомпьютеры Apple

Слайд 391. Монитор
2. Материнская плата
3. Процессор
4. ОЗУ
5. Карты расширения
6. Блок питания
7. Дисковод

CD, DVD
8. Винчестер
9. Клавиатура
10. Мышь











Компьютеры IBM PC

1. Монитор2. Материнская плата3. Процессор4. ОЗУ5. Карты расширения6. Блок питания7. Дисковод CD, DVD8. Винчестер9. Клавиатура10. МышьКомпьютеры IBM

Слайд 40Компьютер собирается из отдельных частей как конструктор.
Много сторонних производителей дополнительных устройств.


Каждый пользователь может собрать компьютер, соответствующий его личным требованиям.

Стандартизируются и публикуются:
принципы действия компьютера
способы подключения новых устройств
Есть разъемы (слоты) для подключения устройств.

Принцип открытой архитектуры

Компьютер собирается из отдельных частей как конструктор.Много сторонних производителей дополнительных устройств. Каждый пользователь может собрать компьютер, соответствующий

Слайд 411981. IBM 5150
процессор Intel 8088
частота 4,77 МГц
память 64 Кб
гибкие диски 5,25

дюйма
1983. IBM PC XT
память до 640 Кб
винчестер 10 Мб
1985. IBM PC AT
процессор Intel 80286
частота 8 МГц
винчестер 20 Мб

Компьютеры IBM

1981. IBM 5150процессор Intel 8088частота 4,77 МГцпамять 64 Кбгибкие диски 5,25 дюйма1983. IBM PC XTпамять до 640

Слайд 421985. Amiga-1000
процессор Motorolla 7 МГц
память до 8 Мб
дисплей до 4096 цветов
мышь
многозадачная

ОС
4-канальный стереозвук
технология Plug and Play (autoconfig)

Multi-Media – использование различных средств (текст, звук, графика, видео, анимация, интерактивность) для передачи информации

Мультимедиа

1985. Amiga-1000процессор Motorolla 7 МГцпамять до 8 Мбдисплей до 4096 цветовмышьмногозадачная ОС4-канальный стереозвуктехнология Plug and Play (autoconfig)Multi-Media

Слайд 431985. Windows 1.0
многозадачность
1992. Windows 3.1
виртуальная память
1993. Windows NT
файловая система NTFS
1995. Windows

95
длинные имена файлов
файловая система FAT32
1998. Windows 98
2000. Windows 2000, Windows Me
2001. Windows XP
2006. Windows Vista
2009. Windows 7

Microsoft Windows

1985. Windows 1.0многозадачность1992. Windows 3.1виртуальная память1993. Windows NTфайловая система NTFS1995. Windows 95длинные имена файловфайловая система FAT321998. Windows

Слайд 442012 Windows 8
интерфейс Metro

Microsoft Windows

2012 Windows 8интерфейс MetroMicrosoft Windows

Слайд 45Устройства мультимедиа

Устройства мультимедиа

Слайд 46Современная цифровая техника

Современная цифровая техника

Слайд 47Цель – создание суперкомпьютера с функциями искусственного интеллекта
обработка знаний с помощью

логических средств (язык Пролог)
сверхбольшие базы данных
использование параллельных вычислений
распределенные вычисления
голосовое общение с компьютером
постепенная замена программных средств на аппаратные
Проблемы:
идея саморазвития системы провалилась
неверная оценка баланса программных и аппаратных средств
традиционные компьютеры достигли большего
ненадежность технологий
израсходовано 50 млрд. йен

V поколение (проект 1980-х, Япония)

Цель – создание суперкомпьютера с функциями искусственного интеллектаобработка знаний с помощью логических средств (язык Пролог)сверхбольшие базы данныхиспользование

Слайд 48Проблемы:
приближение к физическому пределу быстродействия
сложность программного обеспечения приводит к снижению надежности
Перспективы:
квантовые

компьютеры
эффекты квантовой механики
параллельность вычислений
2006 – компьютер из 7 кубит
оптические компьютеры
источники света – лазеры, свет проходит через линзы
параллельная обработка (все пиксели изображения одновременно)
военная техника и обработка видео

Проблемы и перспективы

Проблемы:приближение к физическому пределу быстродействиясложность программного обеспечения приводит к снижению надежностиПерспективы:квантовые компьютеры эффекты квантовой механикипараллельность вычислений2006 –

Слайд 49Перспективы:
биокомпьютеры
ячейки памяти – молекулы сложного строения (например, ДНК)
обработка = химическая реакция с

участием ферментов
330 трлн. операций в секунду

Проблемы и перспективы

Перспективы:биокомпьютерыячейки памяти – молекулы сложного строения (например, ДНК)обработка = химическая реакция с участием ферментов330 трлн. операций
Скачать презентацию

Похожие презентации

Презентация по информатике на тему: ОТНОШЕНИЯ ОБЪЕКТОВ И ИХ МНОЖЕСТВ 6 класс Презентация по информатике на тему: ОТНОШЕНИЯ ОБЪЕКТОВ И ИХ МНОЖЕСТВ 6 класс 275
Презентация по информатике на тему Санау жүйесі Презентация по информатике на тему Санау жүйесі 188
Презентация по информатике на тему Блокнот және Калькулятор (5 класс) Презентация по информатике на тему Блокнот және Калькулятор (5 класс) 300
Презентация по информатике на тему Виды программного обеспечения Презентация по информатике на тему Виды программного обеспечения 499
Презентация к конкурсу Самый умный информатик. Второй тур. (8 класс) Презентация к конкурсу Самый умный информатик. Второй тур. (8 класс) 196
Сms - системы Сms - системы 201

Что такое shareslide.ru?

Это сайт презентаций, где можно хранить и обмениваться своими презентациями, докладами, проектами, шаблонами в формате PowerPoint с другими пользователями. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть