Презентация, доклад Инструменты для вычислений

рук и камешки.

АБАК – доску с полосками, по которым передвигались камешки. Это было первое устройство, специально предназначенное для вычислений. Со временем абак совершенствовали – в римском абаке камешки или шарики передвигались по желобкам. В китайских и японских шарики были нанизаны на прутики. Абак просуществовал до 17 века, когда его заменили письменные вычисления.

день. Большое преимущество русских счетов в том, что они основаны на десятичной системе счисления, а не на пятеричной,
как абаки.

все четыре арифметические действия.
Наиболее совершенный арифмометр был создан в 1878г. Русским математиком П.Л.Чебышевым.

в старых телевизорах). Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко требовали для себя отдельных зданий, давно стали легендой.
Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон - создатель теории информации, Алан Тьюринг - математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, - кибернетика, наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер.
(Одно время слово "кибернетика" использовалось для обозначения вообще всей компьютерной науки, а в особенности тех ее направлений, которые в 60-е годы считались самыми перспективными: искусственного интеллекта и робототехники. Вот почему в научно-фантастических произведениях роботов нередко называют "киберами". А в 90-е годы это слово опять всплыло для обозначения новых понятий, связанных с глобальными компьютерными сетями - появились такие неологизмы, как "киберпространство", "кибермагазины" и даже "киберсекс".)

памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу.
Но главные достижения этой эпохи принадлежат к области программ. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Тогда же были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров; программирование, оставаясь наукой, приобретает черты ремесла.
Соответственно расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризовали свою бухгалтерию, предвосхищая моду на двадцать лет.
 

устройства и узлы из десятков и сотен транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами). В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по всей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной.
В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ - серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM, на основе которого в СССР была разработана серия ЕС ЭВМ.
Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры - небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Известное семейство миникомпьютеров PDP фирмы Digital Equipment послужило прототипом для советской серии машин СМ.
Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственной маленькой детальке большинство компонентов компьютера - что и сделала в 1971 г. фирма Intel, выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только-только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию - ведь микропроцессор является сердцем и душой нашего с вами персонального компьютера.
Но и это еще не все - поистине, рубеж 60-х и 70-х годов был судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть - зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 г. одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С ("Си"), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение.
 

Вильгельм Лейбниц
Чарльз Беббидж

далее

чело­веком богатым
и образованным. После смерти жены он всю свою жизнь посвя­тил
воспитанию детей. С самого раннего детства Блез проявлял признаки
несом­ненной гениальности. В четыре года он писал и считал, в десять
лет на­писал первую научную работу о звуке, а в одиннадцать лет самостоятель­но доказал теорему о сумме углов треугольника. В двенадцать лет его как равного приняли в кружок крупнейших парижских математиков.
В 1640 году отцу Блеза поручили осуществлять контроль за сбором на­логов по всей провинции и у юноши возникла мысль об арифметической машине, которая помогла бы отцу в сложных расчетах. К концу того же года главная идея конструкции будущей машины была сформирована — авто­матический перенос разряда. «...Каждое колесо... некоторого разряда, со­вершая движение на десять арифметических цифр, заставляет двигаться следующее только на одну цифру» — эта формула изобретения утверждала приоритет Блеза Паскаля в изобретении и закрепляла за ним право произ­водить и продавать машины.
Машина Паскаля осуществляла сложение чисел на специальных дисках-колесиках. Десятичные цифры пятизначного числа задавались поворотами дисков, на которые были нанесены цифровые деления. Результат читался в окошечках. Диски имели один удлиненный зуб, чтобы можно было учесть перенос в следующий разряд.
Первая модель оказалась ...не работоспособной. Следующий вариант ма­шины был разработан к 1642 году и именно этот год считается датой изоб­ретения.
Блез Паскаль сам активно участвовал в строительстве машины. Он выта­чивал детали на токарном станке, подбирал материалы, развернул настоя­щую рекламную компанию и подчеркивал прочность машины, подвергнув ее суровому испытанию провезя в карете более 1100 км. Он показывал свою машину в салонах самых знаменитых людей и на различных выставках. Но настоящего производства наладить так и не уда­лось. За восемь лет было изготовлено всего 50 арифметических машин, и покупали их в основном не для работы, а для развлечения. Паскаль не­которое время продолжал совершенствовать спою машину, но после 1653 года больше к этому не возвращался. Причиной этому было то, что обще­ство не было еще готово к использованию его изобретения, и Паскаль не видел для нее дальнейших перспектив. С 1655 года он отказался от свет­ской жизни и вел полумонашеское существование. Умер Блез Паскаль в 1662 году в Париже в возрасте 39 лет.
Паскаль был одним из величайших гениев человечества. Он был матема­тиком, физиком, механиком, изобретателем, писателем. Его имя носят тео­ремы математики и законы физики, В информатике его имя носит один из самых популярных языков программирования.

семье немецких эмигрантов. С детства он страдал дискгафией с трудом писал. Поэтому он обучался на дому. Герману легко давались математика и естественные науки, и в 15 лет он поступил в Горную школу при Колумбийском университете. На способного юношу обратил внимание профессор того же университета и пригласил его после окончания школы в возглавляемое им национальное бюро по переписи населения. Это событие повлияло на все дальнейшую жизнь Германа Холлерита.
Перепись населения производилась каждые десять лет. Население посто­янно росло, и ее численность в США к тому времени составляла около 50 миллионов человек. Заполнить на каждого человека карточку вручную, а затем подсчитать и обработать результаты, было практически невозможно. Этот процесс затянулся на несколько лет, почти до следующей переписи. Необходимо было найти выход из этой ситуации.
Герману Холлериту идею механизировать этот процесс подсказал доктор Джон Биллингс, возглавлявший департамент сводных данных. Он предло­жил использовать для записи информации перфокарты.
Свою машину Холлерит назвал табулятором и в JS87 году он был опро­бован в Балтиморе. Результаты оказались положительными, и эксперимент повторили в Сент-Луисе. Выигрыш во времени был почти десятикратным. Правительство США сразу же заключило с Холлеритом контракт на поставку табуляторов, и уже в 1890 году перепись населения прошла с использованием машин. Обработка результатов заняла менее двух лет и сэкономила 5 мил­лионов долларов. Система Холлерита не только обеспечивала высокую ско­рость, но и позволяла сравнивать статистические данные по самым разным параметрам. Холлерит разработал удобный клавишный перфоратор, позво­ляющий пробивать около 100 отверстий в минуту одновременно на несколь­ких картах, автоматизировал процедуры подачи и сортировки перфокарт. Сортировку осуществляло устройство в виде набора ящиков с крышками. Перфокарты продвигались по своеобразному конвейеру. С одной стороны карты находились считывающие штыри на пружинках, с другой — резервуар с ртутью. Когда штырь попадал в отверстие на перфокарте, то благодаря рту­ти, находившейся на другой стороне, замыкал электрическую цепь. Крышка соответствующего ящика открывалась и туда попадала перфокарта.

с детства много занимался. В восемь лет он изучил греческий язык и латынь, в пятнадцать окончил гимназию и пос­тупил в Лейпцигский университет на фа­культет права. Кроме этого он изучал философию и математику. По оконча­нии университета в 1676 году он знакомится с голландским изобретателем и физиком Христианом Гюйгенсом, и решат облегчить его труд с помощью механического устройства для расчетов.
Сначала он хотел только улучшить машину Паскаля. По словам самого ученого, он придумал арифмометр, который надежно и быстро выполняет все арифметические операции, особенно умножение.
В конструкцию машины были включены движущаяся часть (подвижная каретка) и ручка, с помощью которой крутились специальное колесо или барабаны, расположенные внутри аппарата. В арифмометре каждый разряд имел собственный механизм, связанный с механизмами соседних разрядов. Данный механизм лег в основу всех механических калькуляторов последу­ющих веков.
Лейбниц несколько лет трудился над своим изобретением, и машина появилась лишь в 1694 году в Ганновере. О ней сам изобретатель писал; «Мне посчастливилось построить такую арифметическую машину, которая бесконечно отличается от машины Паскаля, так как моя машина дает возможность совершать и умножение, и деление над огромными числами мгновенно. Не прибегая к последовательному сложению и вычитанию». Но счетная машина не получила широкого распространения, потому что в конце XVII - начале XVIII века отсутствовал спрос на такую дорогую и сложную технику.
Однако деятельность Лейбница выходила за пределы официальных обя­занностей. Этот ученый внес огромный вклад в геологию, психологию, лингвистику, философию, физику, математику и механику. Лейбниц обла­дал фантастической эрудицией, почти сверхъестественной памятью и уди­вительной работоспособностью.
Именно Лейбниц впервые перевел словесные высказывания в матема­тическую логику и впервые высказал мысль о возможности применения двоичной системы счисления в логике, что позднее стало использоваться и вычислительных машинах.

городе Тотнес графства Девоншир. С детства Чарльз увлекал­ся всевозможными механизмами и проявлял серьезные математические способности. В 1810 году он поступает на учебу в кембриджский универ­ситет и здесь обнаруживается, что математику Беббидж знает лучше своих сверстников. Очень быстро он перегоняет по знаниям своих преподава­телей и приходит к неутешительному выводу о том, что Англия отстала от континентальных стран по уровню математической подготовки. И в 1812 году Чарльз и его ближайшие друзья-математики основали Аналитичес­кое общество, деятельность которого оказалась плодотворной, и которое по праву встало у истоков формирования новой математической школы в Англии.
После окончания университета в 1814 году Чарльз Беббидж ведет образ жизни свободного джентльмена-философа и продолжает заниматься ма­тематикой. Впоследствии он несколько удаляется от математики и его ра­боты принимают прикладной характер. В течение нескольких лет Беббидж знакомится и общается с известными людьми: астрономом и физиком Пье­ром Лапласом, физиком и математиком Жаном Батистом Фурье, а также именитым французским математиком Г. Прони. В результате такого обще­ния он приходит к мысли о возможности упрощения процедуры сложных вычислений путем механического выполнения однообразных, рутинных действий. Идеи Г. Прони вдохновили Беббиджа на создание первой диффе­ренцированной машины.

Чарльз Бэббидж попытался построить универсальное вычислительное устройство, то есть компьютер (Бэббидж называл его Аналитической машиной). Именно Бэббидж впервые додумался до того, что компьютер должен содержать память и управляться с помощью программы. Бэббидж хотел построить свой компьютер как механическое устройство, а программы собирался задавать посредством перфокарт — карт из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий (они в то время уже широко употреблялись в ткацких станках). Однако довести до конца эту работу Бэббидж не смог — она оказалась слишком сложной для техники того времени.
Всё зависит от того, насколько богат на­бор символов, которые способен рас­познавать её процессор. И конечно, оттого, как быстро процессор распо­знаёт и обрабатывает символы на ленте, записывает их, переходит от ячейки к ячейке (двигает ленту), А то и жизни может не хватить, чтобы до­ждаться решения какой-нибудь боль­шой задачи.
Нетрудно догадаться, что процес­сор довольно сложное устройство. Как минимум, он должен уметь: 1) чи­тать, писать и стирать символы, пере­ходить от ячейки к ячейке; 2) опе­рировать с символами (сравнивать, преобразовывать), для чего ему, в част­ности, необходимо место для их вре­менного хранения-запоминания.
Действительно, стандартная схема всякого процессора включает в себя устройство управления (УУ) и ариф­метико-логическое устройство (АДУ) с собственной памятью (называе­мой регистрами, внутренним кэшем и т. д.). Внимательный читатель, веро­ятно, отметил, что процессор, являю­щийся лишь частью (хотя и самой важной) компьютера, представляет собой машину фон Неймана.
Сейчас, когда компьютеры стали привычной деталью нашего обихода, трудно представить себе, как потряс­ло изобретение Тьюринга его совре­менников. Машина может решать арифметические и логические задачи, которые и большинству-то людей не по зубам! И мало кто из нас осоз­наёт, сколь огромно число элементар­ных операций, которые проделывает компьютер, когда мы, одним движени­ем пальца нажимая на клавиш мыши или клавиатуры, «перелистываем* электронную книгу с картинками.

видов компьютера, но основных лишь два:
1) переносной компьютер (ноутбук).
2) настольный компьютер.

— указательное устройство: мышь;

дисплея;
3 — клавиатура;
4 — тач-панель;