ЭЕМ даму тарихы. Есептеу техникасының даму тарихы мен кезеңдері

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

ШЫҒЫСТАНУ ФАКУЛЬТЕТІ

КОРЕЙТАНУ ЖӘНЕ ЖАПОНТАНУ КАФЕДРАСЫ

СӨЖ

Тақырыбы: «ЭЕМ даму тарихы. Есептеу техникасының даму тарихы мен кезеңдері »

Орындаған: Алашпаева К.

Тексерген: Максутова Б.

Алматы, 2015

Жоспар

Кіріспе

Негізгі бөлім

ЭЕМ даму тарихы. ЭЕМ-нің буындары
ЭЕМ-нің негізгі блоктарын ұйымдастыру элементтері
ЭЕМ-нің негізгі принциптері
ЭЕМ-ді программалық қамсыздандыру
Дербес ЭЕМ-нің элементтік базасы

Қорытынды

Қолданылған әдебиеттер

ЭЕМ даму тарихы

Есептеуіш техниканың даму тарихы Ең алғашқы пайда болған есептеу құралы есепшот болып табылады. Кейбір деректерге сүйенсек, есепшоттың жасы 2000-5000 жылдар шамасында, ал пайда болған жері ертедегі Қытай немесе ертедегі Египет, тіпті ежелгі Греция болуы да мүмкін. Бұл санау құралын гректер мен Батыс-Еуропалықтар «абак» деп, қытайлықтар «суан-пан», жапондықтар «серобян» деп атаған. Бұл құралмен есептеулер оның шұңғыл тақтада орналасқан тастарын жылжыту арқылы жүргізілген. Тастар піл сүйегінен, түрлі түсті шынылардан, қоладан жасалды. Осындай есепшоттар қайта өркендеу дәуіріне дейін пайдаланылып келді. Оның жетілдірілген түрі осы күнге дейін қолданылып келеді.

XVII ғасырдың басында шотландиялық математик Джон Непер логарифм түсінігін енгізді және логарифм кестесін жариялады. Ал 1761 жылы ағылшын Д. Робертсон жүгіртпесі бар навигациялық есептеулер жүргізуге арналған логарифм сызғышын жасады. Мұндай құрал жасау идеясын 1660 жылдары Исаак Ньютон ұсынған болатын. Соңғы кезге дейін логарифм сызғыштары инженерлердің бірден-бір есептеуіш құралы болып келді, бірақ өткен ғасырдың екінші жартысында пайда болған электронды калькуляторлар оларды қолданудан ығыстырды. 1642 жылы француз математигі Блез Паскаль он тоғыз жасында дүние жүзінде бірінші рет қосу машинасы деген атпен белгілі, жетектер мен дөңгелектерден тұратын механикалық есептеу машинасын құрастырды. Паскальдың машинасында көпорынды сандарды қосу орынды болуы мүмкін.

1694 жылы атақты неміс математигі Лейбниц Паскальдың идеясын дамытып, өзінің механикалық есептеу машинасын - арифмометрді құрастырды. Дөңгелектің орнына мұнда цифрлар жазылған цилиндр қолданылды. Бұл құрал күрделі қосу мен алу есептеулерін жүргізумен қатар, сандарды бөлу, көбейту, тіпті квадрат түбірін табу амалдарын да орындайтын болды. Кейін арифмометр бірнеше рет жетілдірілді Бұл бағытта орыс өнертапқыштары П. Л. Чебышев пен В. Т. Однер көп еңбек етті. Арифмометр қазіргі қолданыста жүрген калькуляторлардың негізін салды. Арифмометр мен қарапайым калькулятор есептеу жұмыстарын механикаландыру құралдарының қызметін атқарады, бұларда есептеуде адамның өзі әрекеттер тізбегін анықтап басқарады. Есептеуіш техникалардың қарқындап дамуы XIX ғасырдан басталды. Есептеуіш техниканың дамуындағы келесі қадам алдын ала жасалған программа бойынша адамның қатысуынсыз есептеулерді орындайтын құрылғылар жасау болды. Алғашқы программалық басқарылатын есептеу машинасын құрастыру идеясын 1821 жылы ағылшын математигі Чарльз Беббидж өзінің аналитикалық машинасында ұсынған болатын. Беббидждің аналитикалық машинасы - ақпаратты өңдеп қана қоймай, оны жадында сақтап, адамның тікелей араласуынсыз алдын-ала жазылған программамен жұмыс істейтін алғашқы әмбебап құрылғы болатын. Бұл машинада қазіргі компьютерлерде бар барлық негізгі құраушылар: бастапқы сандар мен аралық нәтижелерді сақтауға арналған жад, жадтан алынған сандармен амалдар орындайтын арифметикалық құрылғы, берілген программа бойынша есептеу барысын қадағалап отыратын басқару құрылғысы, деректерді енгізу мен оларды басып шығару құрылғылары болды. Басқару программасы перфокарта деп аталған қатырма қағаздардағы тесіктердің көмегімен кодталды. Бэббидждің идеясы өз уақытынан озық еді. Оның машинасы өте күрделі құрылғы болғандықтан, ол кездегі техникалық мүмкіндік мұны жүзеге асыра алмады. Беббидждің машинасы 1860 жылдары ғана құрастырылып іске қосылған болатын. Осы машинаға қажетті программаны 1846 жылы ағылшынның әйгілі ақыны Джордж Байронның қызы Ада Лавлейс жазды. Сондықтан Ада Лавлейсті алғашқы программалаушы десе де болады. ХХ ғасырда электронды-есептеуіш машиналардың (ЭЕМ) пайда болуына байланысты есептеуіш техника бұрын болмаған жылдамдықпен қарыштап дамып, айналдырған 50 жылдың ішінде күрделі өзгерістерге ұшырады. Сондықтан электронды-есептеуіш машиналардың даму кезеңін белгілі бір кезеңдерге бөлу қалыптасқан. І кезең (1945-1955 жылдар) ХХ ғасырдың бірінші жартысы радиотехниканың қарыштап дамыған кезеңі болатын. Сол кездегі радиоқабылдағыштар электронды-вакуумды шамдармен жұмыс істейтін. Алғашқы электрондық-есептеуіш машиналарды құрастыру үшін осындай электронды-вакуумды шамдар қолданылды

ЭЕМ-нің буындары

Шыққан компьютерлер буынға бөлінеді. Қазір компьютерлердің алты буыны белгілі деп айтуға болады. Жалпы, компьютерді буынға бөлу шарты, ол негізінен компьютерлердің элеменnтер базасының өзгеруіне, өзінің құрамына кіретін құрылғылардың түрлері мен қасиеттерінің өзгеруіне және компьютерлер арқылы шығарылатын есептердің жаңа (сандық емес) топтарының пайда болуына тәуелді.

Компьютердің бірінші буыны - 1959 жылға шейін шығарылған электронды лампалық машиналар, жылдамдықтары ондаған мың а/с., разрядтылығы 31-34 бит, жедел жадыларының көлемі 1-4 кб, амалдардың жұмыс ырғағы қатал тізбекті, яғни, келесі орындалатын амал ағымдағы амалдың орындалуы толық біткеннен соң ғана басталады, енгізу/шығару амалдары орындалып тұрғанда орталық процессор тоқтап тұрады. Программа негізінен машиналық тілде қолмен жазылып орындалады. Жұмыс істеу режімі ашық болды, яғни, әрбір программалаушы басқару тетігінде өзі отырып программасын енгізіп жұмыс істетті. Негізінен сандық шамалармен байланысты есептер шығарылады, символдық шамаларды пайдалану жоқ болды. Стандартты программалар жасала бастады.

Компьютердің екінші буыны - 1968 жылға шейін шығарылған транзисторлық компьютерлер, жылдамдықтары жүздеген мың а/с., разрядтылығы 31-48 бит, жедел жадыларының көлемі - 8-128 кб. Процессордың жұмысын үзу және оны өңдеу жүйесі пайда болды (ол негізінен енгізу/шығару амалдарын орындау кезінде іске қосылады) . Алгоритмдік тілдерден машиналық тілге автоматты аударатын программалар - трансляторлар шықты, яғни, программа құру үшін деңгейлері жоғары программалау тілдері (Fortran, Algol, Cobol және басқалар) қолданылды, стандартты программалардың қоры үлкейді. Жабық жұмыс істеу режімі қолданылды, яғни, программалаушы тікелей машинамен жұмыс істемейтін болды, ол өзінің жоғары деңгейдегі программалау тілінде жазылған программасын ары қарай машинадан өткізетін қызмет көрсететін топқа тапсырды. Программалардың жұмыс істеуін бақылау және басқару үшін алғашқы мониторлық жүйелер пайда болды. Олардың өзінің тапсырмаларды басқару тілдері болған. Индексті арифметиканың шығуы, тікелей емес адрестеуді және динамикалық жадыны қолдану, символдық шамалармен жұмыс істеу мүмкіншілігінің пайда болуы осы буынның құрылымдық ерекшелігін айқындады.

Компьютердің үшінші буыны - 1970 жылдан бастап интегралды микросхемалар арқылы жасалынған компьютерлер мен компьютерлер кешені, жылдамдықтары миллиондаған а/с., разрядтылығы 32-64 бит, жедел жадыларының көлемі 64-1024 кб. Дамыған үзу жүйесі бар, енгізу/шығару амалдарының орындалуы орталық процессордың жұмысымен параллель жүргізетін қосымша процессорлар (арналар) қолданылады. Бұрын программалар атқаратын көп жұмыстар, соның ішінде үзуді ұйымдастырумен өңдетулер аппарат арқылы жүзеге асатын болды. Компьютерлердің сыртқы ортаны қабылдай және оған әсер ете алатын сенсорлық қондырымдары пайда бола бастады. Осылар компьютерді алдын ала енгізілген деректерді детерминді (бірмәнді) өңдейтін құрылғыдан сыртқы ортада туатын жағдайға қарай жұмыс істей алатын зерделі құрылғыларға айналдырылды. Жедел жадыны қорғау және динамикалық бөлу іске асты. Көптеген жоғары деңгейлі, солардың ішінде символдық есептерге (SNOBOL. LISP. REFAL сияқтылар) және логикалық есептерге (Prolog. Miranda сияқтылар) бағытталған программалау тілдері қолданылды, символдық есептер мен логикалық есептер үлесі көбейді. Программалардың жұмысын бастан аяқ басқаратын (сыртқы және ішкі ортадағы жағдайларға мақсатты жауап бере алатын) дамыған операциялық жүйелер жұмыс істеді. Осы буынның негізгі ерекшелік программалары төменнен жоғары қарай ұйқас болатындай мүмкіншіліктері өспелі компьютерлердің бірнеше модельднрінен тұратын машиналар кешенінің пайда болуы (мысалы, социалистік елдерде ЕС ЭВМ 1020-1050, ал АҚШ - та IBM 360-370 сияқты компьютерлердің бірыңғай жүйелері) . Бұл компьютерлер арқылы жедел жадыны немесе сыртқы құрылғылардың өрісін ортақ етуге болатын есептеу жүйелерін жасауға мүмкіншілік туды. Бір уақытты бірнеше программа істей алатындай етіп орталық процессордың уақытын бөлшектейтін мультипрограмдық режім іске асырылды. Сонымен қатар, нақты уақыт масштабында жұмыс істей алатын программалар пайда бола бастады. Олар технологиялық процесстерді, ұшатын аппараттардың және басқа күрделі құрылғылардың жұмыстарын басқаруға мүмкіндік берді.

Компьютердің төртінші буыны - 1975 жылдан бастап үлкен немесе өте үлкен интегралды микросхемалар арқылы жасалынған көп процессорлы суперкомпьютерлер мен микрокомпьютерлер (кейін оларды дербес компьютерлер деп атап кетті) . Суперкомпьютерлердің жылдамдықтары жүз миллионға шейін (мысалы, Cray - 1 суперкомпьютерінің жылдамдығы 100 млн а/с) . Жалпы осы буындағы компьютерлер арқылы байланыс әдістері одан әрі дамып телефон, телеграф желілеріне қосылып, компьютерлік глобальді (мысалы Интернет), корпоративтік және локальді желілер құрылды, өте үлкен деректер архиві жиналды, деректердің визуалды (бейнелік) түрдегі берілуі және өңделуі дамыды, нақты уақыт масштабында жұмыс істей алатын жүйелер кеңінен жүзеге асты.

Компьютердің бесінші буыны - 1980 жылы Жапония жариялаған 5 жылдық жобадан басталады, онда компьютерлік тілдің машиналық тілі ретінде логикалық программалау тілі PROLOG - ты аппаратты түрде жүзеге асырып, жасанды зерде (интеллект) жүйесін құру көзделді. Бұл жоба нәтижелі аяқталды, қазір өзінің жасанды зердесі бар, яғни, белгілі есептің берілгені бойынша оның шешуін табатын тұжырымдарды жасап және оны дәлелдей алатын, белгілі тақырыпқа өлең немесе музыка шығара алатын және т. с. с интеллектуалды жұмыстарды өздігінен жасай алатын компьютерлер бар. Бірақ олар кең тарамаған, себебі олардың бағасы өте қымбат және олармен жұмыс істеу аса біліктілікті талап етеді.

Компьютердің алтыншы буыны - өткен ғасырдың 90-шы жылдарының ортасынан бастап қолға алына бастады. Ол жасанды нейрон желісіне, көпмәнді логика және кванттық есептеу теориясына негізделіп жасалынады. Бұл компьютерлердің дамыған жасанды зердесі болады: олардың өзін - өзі оқытатын қабілеті және өздігінен кейбір мәселені түсініп (образды танып), жобалап, оны шешу немесе жүзеге асыру үшін керекті программаны немесе құрылғыны құрастыра алатын мүмкіншілігі болады.

ЭЕМ-нің негізгі прициптері:

ЭЕМ - есептеулерді жүргізуге, және ақпараттарды алдын ала белгіленген алгоритм бойынша қабылдау, қайта өңдеу, сақтау және шығару үшін арналған машина. Копьютер дәуірінің бастапқы кезеңдерінде компьютедің негізгі қызметі-есептеу деп саналатын. Қазіргі кезде оның негізгі қызметі- басқару болып табылады.

Негізгі принциптері: Өзінің алдына қойылған тапсырманы орындау үшін компьютер механикалық бөліктердің орын ауыстырылуын, электрондардың, фотондардың, кванттық бөлшектердің ағынын немесе басқа да жақсы зерттелген физикалвқ құбылыс әсерлерін қолданады. Көбімізге компьютерлердің ең коп тараған түрі-дербес компьютер жақсы таныс.

Программалық басқару принципікомпьютердегі есептеу процестерін автоматтандыру істерін атқаруға негізделген. Бұған байланысты кез келген есепті шығару үшін соған сәйкес орындалатын компьютер командаларының тізбегін анықтайтын программа құрылады. Программалық басқару ісінің тиімділігі бастапқы мәліметтерді ӛзгерте отырып бір программаны бірнеше рет қайталап пайдаланған сайын арта түседі
Прогамманы жедел жадта сақтау принципібойынша программа командалары сандар секілді сақталып, сандар сияқты ӛңделеді. Программаның орындалуын жеделдету үшін ол алдын ала компьютер жедел жадына толық жүктелуі тиіс.
Жедел жадындағы мәліметтерді кез келген тәттіппен алу (произвольный доступ к памяти) принципібойынша программалар мән мәліметтер жедел жадының кез келген жеріне жазыла береді, кейіннен оны берілген адресімен басқа мәліметтерді қарамастан тауып алуға болады.

Осы принциптер негізінде компьютер - оның жадына сандық кодтар түрінде жазылған алғашқы мәліметтер мен программаны енгізгеннен кейін есептеу процесін толық автоматты түрде ӛзі жүргізіп, нәтежиесін адамға түсінікті түрде бере алатын техникалық құрылғы болып табылады

ЭЕМ-ді программалық қамсыздандыру

Программалық қамсыздану деп ақпараттық құралдардың жұмысын диагностикасы мен тестілеуін, және де қолданудың кез келген есебінің өңделуі мен орындалуын қамтамасыз ететін кез келген кластағы және типтегі ЭЕМ мен оның жүйелері үшін арналған программалар жиынтығын түсінеміз. Қолданушы ретінде адам да, ЭЕМ-ге қосылған және оның есептеуіш ресурстарын қажет ететінін кез келген сыртқы құрылғы да болуы мүмкін. ПҚ есептеуіш жүйелердің логикалық мүмкіндіктері мен қолданылуын анықтап, есептеуіш техниканың ақпараттық өзгерісі кезінде ақапаратты өңдеу жүйелерінің бейімделу мүмкіндіктерінің қамтамасыз ете отырып ЭЕМ-нің ақпараттық ресурстары мен проблемалық ортасы арасындағы интерфейс қызметін атқарады. Ақпараттық ортасының қабықшасы болатын және проблемалық ортамен интерфейстің логикалық деңгейін қамтамасыз ететін ЭЕМ-нің ПҚ үш компоненттен тұрады: жүйелік ПҚ, инструментальді ПҚ және қолданбалы ПҚ.

Жүйелік программалық қамсыздану: Жүйелік ПҚЭЕМ-нің барлық ресурстарын (ОП, ОҚ, СҚ, қолданушы) басқарады және ақпаратты өңдеу процесін ұйымдастыру мен проблемалық орта, соның ішінде қолданушымен ЭЕМ-нің интерфейсін жүзеге асырады.

ЖПҚ құрамына ЭЕМ-нің операцилық жүйесі, ОЖ-нің қызметін кеңейту құралдары, операциялық қабықшалар, тестілеу және диагностикалық құралдары кіреді.

Инструментальді программалық қамсыздандыру: Инструментальді программалық қамсыздандыру кез келген проблемалық облыста соның ішінде ЖПҚ, арнайы программалық құралдарды құру үшін арналған. Оның құрамында әр түрлі деңгейдегі программалау тілдерінің компиляторлары мен интерпретатор лары, стандартты программалар кітапханасы, редактрлеу, өңдеу, тестілеу, және жүктеу құралдары, сол сияқты программалау жүйелері кіреді.

Қолданбалы программалық қамсыздандыру. ҚПҚ әр түрлі проблемалық облыстардағы есептерді шешу үшін арналған қолданбалы программалар пакеттері, сонымен қатар проблемалық қолданушының бір бағыттағы бірақ маңызды мақсаттарын көздейтін жұмыстарының тиімділігін арттыруға бағытталған өте үлкен емес программа-утилиттер құрайды. ҚПП төрт топқа жіктеуге болады, жалпы мақсаттағы, проблемалық-бағытталған, интегралданған және ОЖ функцияларын кеңейтетін.

Дербес ЭЕМ -нің элементтік базасы

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.