Есептеу техникасының даму тарихы мен кезеңдері. ЭЕМ-ның даму тарихы

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті
Заң факультеті

РЕФЕРАТ

Есептеу техникасының даму тарихы мен кезеңдері. ЭЕМ-ның даму тарихы

Орындаған:

2-курс студенті
201-топ
Абдулла С. А.

Тексерген:

Максутова Б. А.

Алматы
2017

МАЗМҰНЫ

Кіріспе 3

Негізгі бөлім
1. Есептеуіш техниканың даму тарихы 4

2. ЭЕМ-ның даму тарихы 6

3. ЭЕМ буындары 9

Қорытынды 12

Пайдаланылған әдебиет 13

Кіріспе

Есептеу техникасы (ЕТ) деп есептеу жұмыстарымен айналысуға бағытталған құрылғылар (каклькулятор, компьютер, кассалық аппарат) аталады.
ЕТ - есептеу және мәліметтерді өңдеу процессінің маңызды компоненті болып табылады. Есептеуге арналған алғашқы құрал ретінде есептеу таяқшаларын атауға болады, бұл құрал қазіргі кезде де бастауыш сынып оқушыларын есепке үйрету үшін қолданылады.
Уақыт өте келе, қарапайым құрылғылардан күрделі құралдар пайда бола бастады: абак, логарифмдік сызғыш, механикалық арифмометр, электронды компьютер. Алғашқы есептеуіш құрылғылардың қарапайымдылығына қарамастан, олармен жұмыс жасауға үйренген адам, қазіргі заманғы калькуляторларды пайдаланғаннан да жылдам есептер жүргізе алады. Әрине, қазіргі заманғы есептеуіш құрылғыларының жұмыс өнімділігі және есептеу жылдамдығы ең жылдам есептегіш адамнан едәуір жоғары.
Есептеу техникасы туралы айтқан кезде, информатика ғылымының іргелі негізі ретіндегі ақпараттық технология ұғымын айта кеткені жөн. Себебі, ЕТ де, ЭЕМ де ақпаратпен байланысты қызметтерді жүзеге асырады. Ақпараттық технология термині ақпарат және технология деген екі ұғыммен байланысты. Технология грек тілінен аударғанда «өнер», «шеберлік», «біліктілік» деген мағынаны білдіреді
«Ақпараттық технология» түсінігі информатика ғылымының қалыптасу процесі барысында ХХ ғасырдың соңғы онжылдығында пайда болды. Ақпараттық технологиялардың негізгі ерекшелігі - онда еңбектің құралы да, өнімі де ақпарат болып табылады, ал еңбектің құралына есептеуіш техника байланыстары мен құралдар жатады.
Ақпараттық технологиялар - ЭЕМ-нің көмегімен ақпаратты жинау, енгізу, тасымалдау, сұрыптау, іздеу, реттеу, өзгерту және өңдеу жұмыстарының тізбегі.
Ақпараттық техника - ақпаратты өңдеуге керекті техникалық аспаптар жиыны. Ақпараттық технологиялар (АТ) - есептеуіш техниканың жабдықтарын қолданудың арқасында ақпараттарды жинақтайтын, сақтайтын, іздейтін, өңдейтін әдістер мен тәсілдердің жиынтығының жүйесі.

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», қытайлықтар «суан-пан», жапондықтар «серобян» деп атаған. Бұл құралмен есептеулер оның шұңғыл тақтада орналасқан тастарын жылжыту арқылы жүргізілген.
ХVII ғасырдың басында шотландиялық математик Джон Непер логарифм түсінігін енгізді және логарифм кестесін жариялады. Ал 1761 жылы ағылшын ғалымы Д. Робертсон жүгіртпесі бар навигациялық есептеулер жүргізуге арналған логарифм сызғышын жасады. Мұндай құрал жасау идеясын 1660 жылы 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 мүмкін болды.
1694 жылы атақты неміс математигі Лейбниц Паскальдың идеясын дамытып, өзінің механикалық есептеу машинасын - арифмометрді құрастырды. Дөңгелектің орнына мұнда цифрлар жазылған цилиндр қолданылды. 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. Арифмометрмен қарапайым калькулятордың есептеу жұмыстарын механикаландыру 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.
1821 жылы ағылшын математигі Чарльз Беббидж өзінің аналитикалық машинасын ұсынған болатын. Беббидждің аналитикалық машинасы - ақпаратты өңдеп қана қоймай, оны жадыда сақтап, адамның тікелей араласуынсыз алдын-ала жазылған программамен жұмыс істейтін алғашқы әмбебап құрылғы болатын. Бұл машинаның құрамында 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 жылы 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.

ЭЕМ-ның даму тарихы

ЭЕМ ( электрондық есептеуіш машина ), компьютер (ағыл. - «есептегіш») - есептеулерді жүргізуге және ақпаратты алдын ала белгіленген алгоритм бойынша қабылдау, қайта өңдеу, сақтау және нәтиже шығару үшін арналған машина. Компьютер дәуірінің бастапқы кезеңдерінде компьютердің негізгі қызметі - есептеу деп саналатын. Қазіргі кезде олардың негізгі қызметі - басқару болып табылады.
«Компьютер» сөзі ағылшын тілінен аударғанда есептеуіш, емептеуге арналған құрылғы дегенді білдіреді. Компьютерлер есептеу операцияларының қатарларын адамның қатысуынсыз, алдын ала көрсетілген нұсқаулық - бағдарлама бойынша жүргізуге мүмкіндік береді. Есептеуіш техниканың қазіргі тарихының негізі 1943 жылы «Марк-1» машинасының дүниеге келуінен бастап қаланды. Компьютерлердің алдыңғы буындары шамдық есептеуіш машиналар болатын, олардың орнын транзисторлы электронды есептеуіш машиналар (ЭЕМ), содан кейін - интегралды сызбалар пайдаланылатын электронды есептеуіш машиналар және ең ақырында, қазіргі таңда аса үлкен интеграциялық деңгейлі сызбалар пайдаланылатын ЭЕМ басты.
ХХ ғасырда электронды-есептеуіш машиналардың пайда болуына байланысты есептеуіш техника дамып, 50 жылдың ішінде күрделі өзгерістерге ұшырады. Сондықтан электронды-есептеуіш машиналардың даму кезеңін белгілі бір кезеңдерге бөлу қалыптасқан. ЭЕМ-ның даму кезеңдері:

I кезең. 1945 - 1955 жж. аралығын камтиды. Мұнда электрондық-вакуумдық шамдар пайдалынылды;

II кезең. 1955 - 1965 жж. Транзисторлар кең етек жая бастады;

Ш кезең. 1965 - 1980 жж. Бұл кезең интегралдық микросхемалардың пайда болуымен сипатталады;

Ivкезең. 1980 жылдан бастап қазрігі уақытқа дейінгі аралық. Мұнда аса үлкен интегралдық схемалар пайда болды.

Бірінші кезеңдегі электрондық шамдары бар құрылғылармен сипатталады. Кезең ерекшеліктері:

1 секундта 10-20 мың әрекеттерді жылдам орындайды;
Әр машинаның өз тілі бар;
Операциялық жүйесі жоқ;
Енгізу және шығару қрылығлары: перфоленталар, перфокарталар, магниттік ленталар.

1946 ж. Дж. Моучли мен П. Эккерт «Эниак» атты электрондық шамдармен әзірленген алғашқы компьютер жасады. Оның ұзындығы 26 м., ал салмағы 35 тоннаға дейін жеткен. Ондық санау жүйесімен жмыс істеген.

Екінші кезеңде жартылай өткізгіштік транзисторлар кеңінен пайдаланған болатын. Бұл кезең ерекшеліктері:
- 1 секундта 10-200 мың . Әрекеттерді орындау мүмкін болды;

бірінші операциялық жүйенің қарапайым түрі дамыды;
бірінші бағдарламалау тілдері:Фортран(1957 ж. ), Алгол(1959 ж. )
Ақпаратты сақтау құрылғылары: магниттік барабандар, магниттік дискілер. Үшінші кезеңдеинтегралды микросхемалар пайда болды. Интегралдық схема- өзара байланысты элементтерден (диод, транзистор, резистор және т. б. ) тұратын және жартылай өткізгішті кристалдың ішіне немесе бетіне технологиялық топтау тәсілдерімен біріктіріліп орнатылған электрондық микросхема; түрлендіру мен сигналдар өңдеудің белгілі бір функцияларын орындайтын, қабылдауға, тұтынушыға жеткізуге, сынауға, жұмысқа қосуға қойылатын талаптар тұрғысынан Карағанда бір бүтін зат болып саналатын және электрлі қосылған элементтері мен кристалдарын жайғастыруда жоғары тығыздыгы болатын микроэлектрондық бұйым. Кезең ерекшеліктері:
1 секунда 1 млн-ға дейін әрекеттер орындалады;
оперативтік жады жүздеген КБ-қа жеткен;
ОЖ-і жадыны, құрылғыларды басқара алды;
Бағдарламалау тілі:Бэйсик(1965), Паскаль(1970, Н. Вирт), Си(1972, Д. Ритчи) .

Төртінші кезең дербес компьютерлердің кең етек жаюымен сипатталады. Мұнда ЭЕМ-де үлкен және өте үлкен интергралды схемалар болған еді. Аса үлкен интегралдық схема (СБИС) - астастыру дәрежесі кристаллы 1000 элементтен жоғары болатын интегралдық схема; он мыңнан аса элементтер мен құрауыштардан түратын интегралдық схема. Ерекшеліктері:

дербес компьютерлер пайда болды;
1 секундта 1 млрд. астам әрекеттер орындайды;
оперативтік жады - бірнеше гигабайтқа дейін жеткен;
көппроцессорлық жүйенің болуы;
компьютерлік желі қалыптасты;
мультимедианың болуы (графика, анимация, дыбыс) .

ЭЕМ буындары

Компьютер буындары (поколения ЭВМ) - сәулеті мен элементтік негізінің түрлері бойынша біріктірілген, тарихи қалыптасқан компьютер топтары. Олар бір-бірінен элементтік негізі, құрылмалы-технологиялық орындалуы, логикалық ұйымдастырылуы, техникалық сипаттамалары, программалық жасақтамалары және пайдаланушы тарапынан компьютермен қатынас құру дөрежесі бойынша ажыратылады.

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.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.