Презентация история вычислительной техники виды современных компьютеров

Обновлено: 06.07.2024

1 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ПРЕЗЕНТАЦИЮ ВЫПОЛНИЛА МАРЬИНА ДИАНА, УЧЕНИЦА 10 КЛАССА

2 ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭПОХА Сначала человек считал на пальцах. Потом стали узелки на веревке завязывать, делать зарубки на палках.

3 ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭПОХА Абаком называлась дощечка покрытая слоем пыли, на которой острой палочкой проводились линии, и в полученных колонках по позиционному принципу размещались какие-нибудь предметы.

4 ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭПОХА Китайская разновидность абака - суань-юань - появилась в VI веке н.э.; современный тип этого счётного прибора был создан позднее, по-видимому в XII столетии. Суань-юань представляет собой прямоугольную раму, в которой параллельно друг другу протянуты проволоки или веревки числом от девяти и более; перпендикулярно этому направлению суань-юань перегорожен на две неравные части. В большом отделении ("земля") на каждой проволоке нанизано по пять шариков, в меньшем ("небо") - по два. Проволоки соответствуют десятичным разрядам.

5 ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭПОХА В гг. девятнадцатилетний Блез Паскаль ( ), тогда еще мало кому известный французский ученый, создает действующую суммирующую машину. В последующие четыре года им были созданы более совершенные образцы машины. Они были шести и восьми разрядными, строились на основе зубчатых колес, могли производить суммирование и вычитание десятичных чисел.

6 ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭПОХА Англичане Роберт Биссакар, а в 1657 году - независимо от него - С.Патридж разработали прямоугольную логарифмическую линейку.

7 ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭПОХА В 1673 г. другой великий европеец, немецкий ученый Вильгельм Готфрид Лейбниц ( ), создает счетную машину для сложения и умножения двенадцатиразрядных десятичных чисел. К зубчатым колесам он добавил ступенчатый валик, позволяющий осуществлять умножение и деление. Таким образом, два гения XVII века, установили первые вехи в истории развития цифровой вычислительной техники.

8 ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭПОХА Английский математик Чарльз Беббидж, ( ) выдвинул идею создания программно- управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, ввода и печати. Аналитическая машина - первая вычислительная машина, выполняющая определенные программы.

9 ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭПОХА Джордж Буль ( ). Разработанная им алгебра логики (алгебра Буля) нашла применение лишь в следующем веке, когда понадобился математический аппарат для проектирования схем ЭВМ, использующих двоичную систему счисления. "Соединил" математическую логику с двоичной системой счисления и электрическими цепями американский ученый Клод Шенон в своей знаменитой диссертации (1936 г.).

10 ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭПОХА Главным достижением Однера стал арифмометр. Однако они отличались ненадежностью, большими габаритами и неудобством в работе. Над арифмометром Однер начал работать в 1874 году, а в 1890 году налаживает их массовый выпуск. Их модификация "Феликс" выпускалась до 50-х годов. Главная особенность детища Однера заключается в применении зубчатых колес с переменным числом зубцов.

11 КОМПЬЮТЕРНАЯ ЭПОХА Через 63 года после смерти Ч. Беббиджа нашелся "некто" взявший на себя задачу создать машину, подобную - по принципу действия, той, которой отдал жизнь Ч. Беббидж. Им оказался немецкий студент Конрад Цузе ( ). Работу по созданию машины он начал в 1934 г., за год до получения инженерного диплома. К. Цузе первым в мире использовал при построении вычислительной машины двоичную систему исчисления (1937 г.), создал первую в мире релейную вычислительную машину с программным управлением (1941 г.) и цифровую специализированную управляющую вычислительную машину (1943 г.).

12 КОМПЬЮТЕРНАЯ ЭПОХА 1946 год – создание в США первой вычислительной машины, получившей название ЭНИАК («электронный численный интегратор и калькулятор»)

13 ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ ЭНИАК (1946 год Д. Эккерт, Д. Моучли) выполняла 300 операций умножения и 5000 сложений многоразрядных чисел в секунду. ЭДСАК (1949 год) – первая машина с хранимой программой (Англия). Данная ЭВМ была создана в соответствии с принципами фон Неймана. МЭСМ (1951 год) – первая отечественная ЭВМ, разработана академиком С.А. Лебедевым. ЮНИВАК (1951 год) – впервые использовались магнитные ленты для записи и хранения информации (Англия). БЭСМ-2 (1952 год) – отечественная ЭВМ.

14 ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ ЭВМ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ: элементная база: электронно-вакуумные лампы; габариты: выполнена в виде громадных шкафов и занимает специальный зал; быстродействие: тыс. операций в секунду; носитель информации: перфокарта, перфолента; программы состоят из машинных кодов; количество машин в мире – десятки.

15 ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ ( ). БЭСМ-6 (большая электронная счетная машина) – лучшая в мире. МИНСК-2 УРАЛ-14

16 ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ ЭВМ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ: элементная база: транзисторы; габариты: выполнена в виде стоек, чуть выше человеческого роста, занимает специальный зал; быстродействие: до 1 млн. операций в секунду; носитель информации: магнитные ленты; программы пишутся на алгоритмических языках; количество машин в мире – тысячи.

17 ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ ( ) год - создание шести моделей IBM-360 IBM-370 СМ ЭВМ (семейство малых ЭВМ)

18 ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ ЭВМ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ: элементная база: ИС; габариты: выполнена в виде стоек, чуть выше человеческого роста, не требует специального зала (мини ЭВМ); быстродействие: до миллионов операций в секунду; носитель информации: магнитные диски; программы пишутся на языках программирования; количество машин в мире – сотни тысяч.

19 ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ (С 1971 Г.- ПО НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ). Возникновение БИС и СБИС: одна БИС по мощности соответствует 1000 ИС 1971 год – создание первого микропроцессора фирмой Intel год - создание первого персонального компьютера фирмой MITS год – массовое производство ПК фирмой «Apple» 1981 год – создание ПК IBM PC фирмы «IBM».

20 ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ ЭВМ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ: элементная база: БИС и СБИС; габариты: микро ЭВМ; быстродействие: до тысяч миллионов операций в секунду; носитель информации: гибкие и лазерные диски; программы пишутся на языках программирования; количество машин в мире – миллионы.

История развития вычислительной техники ОТ АБАКА ДО КОМПЬЮТЕРА

Создать таблицу «Устройства докомпьютерной эпохи» Дата Устройство Изобретатель Назначение и функции устройства

Счет на пальцах. Пальцевый счет уходит корнями в глубокую древность, встречаясь в том или ином виде у всех народов и в наши дни. Известные средневековые математики рекомендовали в качестве вспомогательного средства именно пальцевый счет, допускающий довольно эффективные системы счета.

Счет с помощью предметов. Например, у народов доколумбовой Америки был весьма развит узелковый счет. Более того, система узелков выполняла также роль своего рода хроник и летописей, имея достаточно сложную структуру. Однако, использование ее требовало хорошей тренировки памяти. Автор: учитель информатики и ИКТ МОУ «СОШ с. Питерка» Лебедева С. Н. Чтобы сделать процесс счета более удобным, первобытный человек начал использовать вместо пальцев другие приспособления. Фиксация результатов счета производилась различными способами: нанесение насечек, счетные палочки, узелки и др. Автор: учитель информатики и ИКТ МОУ «СОШ с. Питерка» Лебедева С. Н.

Абак и счеты. Счет с помощью группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке - наиболее развитом счетном приборе древности, сохранившимся до наших дней в виде различного типа счетов. Абак явился первым развитым счетным прибором в истории человечества, основным отличием которого от предыдущих способов вычислений было выполнение вычислений по разрядам. Хорошо приспособленный к выполнению операций сложения и вычитания, абак оказался недостаточно эффективным прибором для выполнения операций умножения и деления.

Абак (V-IV век до н.э.) Китайские счеты суан-пан Японские счеты соробан Русские счеты

Введенные в 1614 г. Дж. Непером логарифмы оказали революционизирующее влияние на все последующее развитие счета, чему в значительной степени способствовало появление целого ряда логарифмических таблиц, вычисленных как самим Непером, так и рядом других известных в то время вычислителей. Однако, в практической работе использование логарифмических таблиц имеет ряд неудобств, поэтому Дж. Непер в качестве альтернативного метода предложил специальные счетные палочки (названные впоследствии палочками Непера), позволявшие производить операции умножения и деления непосредственно над исходными числами. В основу данного метода Непер положил способ умножения решеткой. Наряду с палочками Непер предложил счетную доску для выполнения операций умножения, деления, возведения в квадрат и извлечения квадратного корня в двоичной с.с., предвосхитив тем самым преимущества такой системы счисления для автоматизации вычислений. Логарифмы послужили основой создания замечательного вычислительного инструмента - логарифмической линейки, более 360 лет служащего инженерно-техническим работникам всего мира. Палочки Непера и логарифмическая линейка

Палочки Непера Логарифмическая линейка

В 1623 г. немецкий ученый Вильгельм Шиккард предложил свое решение на базе шестиразрядного десятичного вычислителя, состоявшего также из зубчатых колес, рассчитанного на выполнение сложения, вычитания, а также табличного умножения и деления. 1642 г. Первым реально осуществленным и ставшим известным механическим цифровым вычислительным устройством стала "Паскалина", созданная французским ученым Блезом Паскалем. Это было шести- или восьмиразрядное устройство на зубчатых колесах, способное суммировать и вычитать десятичные числа. Машина Шиккарда и Паскалина

1673 г. Через 30 лет после "Паскалины" появился "арифметический прибор" Готфрида Вильгельма Лейбница - двенадцатиразрядное десятичное устройство для выполнения арифметических операций, включая умножение и деление. Конец XVIII века. Жозеф Жаккард создает ткацкий станок с программным управлением при помощи перфокарт. Гаспар де Прони разрабатывает новую технологию вычислений в три этапа: разработка численного метода, составление программы последовательности арифметических действий, проведение вычислений путем арифметических операций над числами в соответствии с оставленной программой.

Гениальную идею Беббиджа осуществил Говард Айкен, американский ученый, создавший в 1944 г. первую в США релейно-механическую вычислительную машину. Ее основные блоки - арифметики и памяти были исполнены на зубчатых колесах. 1830-1846 гг. Чарльз Беббидж разрабатывает проект Аналитической машины - механической универсальной цифровой вычислительной машины с программным управлением. Были созданы отдельные узлы машины. Всю машину из-за ее громоздкости создать не удалось. Аналитическая машина Бэббиджа

В конце XIX в. Были созданы более сложные механические устройства. Самым важным из них было устройство, разработанное американцем Германом Холлеритом. Исключительность его заключалась в том, что в нем впервые была употреблена идея перфокарт и расчеты велись с помощью электрического тока. В 1897 г. Холлерит организовал фирму, которая в дальнейшем стала называться IBM. Машина Германа Холлерита Наиболее крупные проекты в это же время были выполнены в Германии (К. Цузе) и США (Д. Атанасов, Г. Айкен и Д. Стиблиц). Данные проекты можно рассматривать в качестве прямых предшественников универсальных ЭВМ.

Составить таблицу «Поколения ЭВМ» 1 поколение 2 поколение 3 поколение 4 поколение Годы использования Элементная база Быстродействие Периферийные устройства Область применения Примеры

1942-1943 гг. В Англии при участии Алана Тьюринга была создана вычислительная машина "Colossus". В ней было уже 2000 электронных ламп. Машина предназначалась для расшифровки радиограмм германского Вермахта. 1943 г. Под руководством американца Говарда Айкена, по заказу и при поддержке фирмы IBM создан Mark-1 - первый программно-управляемый компьютер. Он был построен на электромеханических реле, а программа обработки данных вводилась с перфоленты. Colossus и Mark-1

ЭВМ первого поколения 1946 – 1958 г.г. Основной элемент – электронная лампа. Из-за того, что высота стеклянной лампы - 7см, машины были огромных размеров. Каждые 7-8 мин. одна из ламп выходила из строя, а так как в компьютере их было 15 - 20 тысяч, то для поиска и замены поврежденной лампы требовалось очень много времени. Ввод чисел в машины производился с помощью перфокарт, а программное управление осуществлялось, например в ENIAC, с помощью штекеров и наборных полей. Когда все лампы работали, инженерный персонал мог настроить ENIAC на какую-нибудь задачу, вручную изменив подключение 6 000 проводов.

Машины первого поколения Машины этого поколения: «БЭСМ», «ENIAC», «МЭСМ», «IBM -701», «Стрела», «М-2», «М-3», «Урал», «Урал-2», «Минск-1», «Минск-12», «М-20». Эти машины занимали большую площадь и использовали много электроэнергии. Их быстродействие не превышало 2—20 тыс. операций в секунду, оперативная память не превышала 2 Кб.

ЭВМ второго поколения 1959 – 1967 г.г. Основной элемент – полупроводниковые транзисторы. Первый транзистор способен был заменить

40 электронных ламп и работает с большой скоростью. В качестве носителей информации использовались магнитные ленты и магнитные сердечники, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски. Большое внимание начали уделять созданию системного программного обеспечения, компиляторов и средств ввода-вывода.

Машины второго поколения В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения “БЭСМ-6” (Быстродействующая Электронная Счетная Машина 6). Также в то же время были созданы эвм “Минск-2”, “Урал-14”. Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве.

ЭВМ третьего поколения 1968– 1974 г.г. Основной элемент – интегральная схема. В 1958 году Роберт Нойс изобрел малую кремниевую интегральную схему, в которой на небольшой площади можно было размещать десятки транзисторов . Одна ИС способна заменить десятки тысяч транзисторов. Один кристалл выполняет такую же работу, как и 30-ти тонный “Эниак”. А компьютер с использованием ИС достигает производительности в 10 000 000 операций в секунд. В конце 60-х годов появляется полупроводниковая память, которая и по сей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной В 1964 г., фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.

Машины третьего поколения. Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина. Примеры машин третьего поколения – семейства IBM-360, IBM-370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др. Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Емкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.

ЭВМ четвертого поколения 1975 – по настоящее время Основной элемент – большая интегральная схема. С начала 80-х, благодаря появлению персональных компьютеров, вычислительная техника становится массовой и общедоступной. С точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Емкость оперативной памяти порядка 16 – Мбайт и более. «Эльбрус» «Макинтош»

Персональные компьютеры Современные персональные компьютеры компактны и обладают в тысячи раз большим быстродействием по сравнению с первыми персональными компьютерами (могут выполнять несколько миллиардов операций в секунду). Ежегодно в мире производится почти 200 миллионов компьютеров, доступных по цене для массового потребителя. Большие компьютеры и суперкомпьютеры продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют, как было раньше.

Перспективы развития компьютерной техники. Примерно в 2020-2025 годах должны появиться молекулярные компьютеры, квантовые компьютеры, биокомпьютеры и оптические компьютеры. Компьютер будущего облегчит и упростит жизнь человека ещё в десятки раз. По словам учёных и исследователей, в ближайшем будущем персональные компьютеры кардинально изменятся, так как уже сегодня ведутся разработки новейших технологий, которые ранее никогда не применялись.

1) Совокупность технических и математических средств, используемых для механизации и автоматизации процессов вычислений и обработки информации.

2) Отрасль техники, занимающаяся разработкой, изготовлением и эксплуатацией вычислительных машин, устройств и приборов.

Этапы вычислительной техники:

Ручной - с древних, древних времен до н.э.
Механический - с середины XVII-го века н.э.
Электромеханический - с 90-х годов XIX-го века
Электронный - с 40-х годов XX-го века

Ручной этап развития вычислительной техники

Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации и базировался на использовании различных частей тела, в первую очередь, пальцев рук и ног.

Содержимое разработки

История развития вычислительной техники

Вычислительная Техника :

Совокупность технических и математических средств, используемых для механизации и автоматизации процессов вычислений и обработки информации.

Этапы вычислительной техники:

Ручной этап развития вычислительной техники

Механический этап развития вычислительной техники

Машина Блейза Паскаля

В машине Б. Паскаля использовалась более сложная схема переноса старших разрядов, в дальнейшем редко используемая; но построенная в 1642 г. первая действующая модель машины, а затем серия из 50 машин способствовали достаточно широкой известности изобретения и формированию общественного мнения о возможности авто-матизации умственного труда. До нашего времени дошло только 8 машин Паскаля, из которых одна является 10-разрядной. Именно машина Паскаля положила начало механического этапа развития ВТ.

Арифмометры

Аналитическая машина Ч.Бэббиджа состояла из следующих четырех основных частей:

Электромеханический этап развития вычислительной техники

Заключительный период этого этапа заключался в создании целого ряда сложных релейных и релейно-механических систем с программным управлением

Электронный этап развития вычислительной техники

Проект EDVAC и первая водородная бомба

Поколения ЭВМ

Компьютер EDSAC положил начало новому этапу развития ВТ - первому поколению универсальных ЭВМ.

Первое поколение ЭВМ 1950-1960-е годы

Второе поколение ЭВМ: 1960-1970-е годы

Третье поколение ЭВМ: 1970-1980-е годы

Логические схемы ЭВМ 3-го поколения уже полностью строились на малых интегральных схемах. Тактовые частоты работы электронных схем повысились до единиц мегагерц. Снизились напряжения питания (единицы вольт) и потребляемая машиной мощность. Существенно повысились надежность и быстродействие ЭВМ.

Четвертое поколение ЭВМ: 1980-1990-е годы

Первый персональный компьютер

Пятое поколение ЭВМ: 1990-настоящее время

Кратко основную концепцию ЭВМ пятого поколения можно сформулировать следующим образом:

Компьютеры на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных инструкций программы.
Компьютеры с многими сотнями параллельно работающих процессоров, позволяющих строить системы обработки данных и знаний, эффективные сетевые компьютерные системы.

Компьютеры будущего

Компьютер и мышь из будущего компании NEC

Структурно-функциональная организация ЭВМ

В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом:

Схема Дж. Фон Неймана

Основные логические узлы компьютера :

В состав системного блока входят все основные узлы компьютера:

На системной (материнской) плате в свою очередь размещаются:

Микропроцессор выполняет следующие основные функции:

Все микропроцессоры можно разделить на группы:

Важнейшими характеристиками микропроцессора являются:

Внешняя память используется для долговременного хранения информации

ИЕРАРХИЯ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

Микропроцес-

сорная память

основная память

внешняя память

Аппаратные средства мультимедиа

Подключение в звуковую карту:

Подключение акустики в системный блок

Подключение видеопроектора в видеокарту:

Подключение видеопроектора в системный блок:

Развитие мультимедийных технологий

определите какие аппаратные устройства мультимедиа подключаются в данные порты ПК?

Этапы развития вычислительной техники начиная с древних времён и заканчивая нашим временем.

Целевая аудитория: для 9 класса

Автор: Буданова Анна Владимировна
Место работы: ГБОУ СОШ №1466 им. Надежды Рушевой
Добавил: Akella

Интересная презентация, в которой показано как развивались современные компьютеры, каким был первый электронный компьютер и какая вычислительная техника использовалась до появления компьютеров.

Физкультминутки обеспечивают кратковременный отдых детей на уроке, а также способствуют переключению внимания с одного вида деятельности на другой.

Для добавления презентации на портал необходимо зарегистрироваться.

Подпишитесь на почтовую рассылку Учительского портала и получайте ссылки на новые разработки уроков, презентации, тесты и другие методические материалы на электронную почту. Это бесплатно!

Диплом и справка о публикации каждому участнику!

© 2007 - 2021 Сообщество учителей-предметников "Учительский портал"
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-64383 выдано 31.12.2015 г. Роскомнадзором.
Территория распространения: Российская Федерация, зарубежные страны.
Учредитель: Никитенко Евгений Игоревич

Сайт является информационным посредником и предоставляет возможность пользователям размещать свои материалы на его страницах.
Публикуя материалы на сайте (презентации, конспекты, статьи и пр.), пользователи берут на себя всю ответственность за содержание материалов и разрешение любых спорных вопросов с третьими лицами.

Администрация сайта готова оказать поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта.
Если вы обнаружили, что на сайте незаконно используются материалы, сообщите администратору через форму обратной связи — материалы будут удалены.

Использование материалов сайта возможно только с разрешения администрации портала.

Фотографии предоставлены