"Компьютерлік жүйелердің эволюциясы"


1.Кіріспе
2.Компьютерлік жүйелер
3.Есептеу құралдары
4.Дербес ЭЕМ
5.UNIAC және т.б. ЕЭМ түрлері
6.Қорытынды
7.Қолданылған әдебиет
«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.
Негізгі принциптері: Өзінің алдына қойылған тапсырманы орындау үшін компьютер механикалық бөліктердің орын ауыстырылуын, электрондардың, фотондардың, кванттық бөлшектердің ағынын немесе басқа да жақсы зерттелген физикалық құбылыс әсерлерін қолданады. Көбімізге компьютерлердің ең көп таралған түрі — дербес компьютер жақсы таныс.
1. Саяси түсіндірме сөздік. – Алматы, 2007. ISBN 9965-32-491-3
2. Herman H. Goldstine. The Computer from Pascal to von Neumann. — Princeton University Press, 1980. — 365 p. — ISBN 9780691023670. (англ.)
3. Nancy B. Stern. From Eniac to UNIVAC: An Appraisal of the Eckert-Mauchy Computers. — Digital Press, 1981. — 286 p. — ISBN 0932376142. (англ.)
4. William Aspray. John von Neumann and the Origins of Modern Computing. — MIT Press, 1990. — 394 p. — ISBN 0262011212. (англ.)
5. Scott McCartney. ENIAC: The Triumphs and Tragedies of the World's First Computer. — Berkley Books, 2001. — 262 p. — ISBN 9780425176443. (англ.)
6. Raúl Rojas, Ulf Hashagen. The First Computers: History and Architectures. — MIT Press, 2002. — 471 p. — ISBN 9780262681377. (англ.)
7. Kristine C. Harper. Weather by the Numbers: The Genesis of Modern Meteorology. — MIT Press, 2008. — 320 p. — ISBN 9780262083782. (англ.)
8. Thomas Haigh, Mark Priestley, Crispin Rope. ENIAC in Action: Making and Remaking the Modern Computer. — The MIT Press, 2016. — 360 p. — ISBN 0262033984. (англ.)
9. The Antikythera Mechanism Research Project, The Antikythera Mechanism Research Project. Retrieved 1 July 2007.
10. Jump up^ G. Wiet, V. Elisseeff, P. Wolff, J. Naudu (1975). History of Mankind, Vol 3: The Great medieval Civilisations, p. 649. George Allen & Unwin Ltd, UNESCO.
11. Fuat Sezgin "Catalogue of the Exhibition of the Institute for the History of Arabic-Islamic Science (at the Johann Wolfgang Goethe University", Frankfurt, Germany) Frankfurt Book Fair 2004, p.35 & 38.
12. François Charette, Archaeology: High tech from Ancient Greece, Nature 444, 551–552(30 November 2006), doi:10.1038/444551a [1]
13. Bedini, Silvio A.; Maddison, Francis R. (1966). "Mechanical Universe: The Astrarium of Giovanni de' Dondi". Transactions of the American Philosophical Society. 56 (5): 1–69. JSTOR 1006002. doi:10.2307/1006002.

Пән: Информатика
Жұмыс түрі:  Реферат
Көлемі: 17 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 400 теңге
Таңдаулыға:   
Тегін:  Антиплагиат

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






Реферат
АКТ пәні бойынша
Тақырыбы: "Компьютерлік жүйелердің эволюциясы"

2017ж.
Мазмұны

1.Кіріспе
2.Компьютерлік жүйелер
3.Есептеу құралдары
4.Дербес ЭЕМ
5.UNIAC және т.б. ЕЭМ түрлері
6.Қорытынды
7.Қолданылған әдебиет

Кіріспе
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.
Негізгі принциптері: Өзінің алдына қойылған тапсырманы орындау үшін компьютер механикалық бөліктердің орын ауыстырылуын, электрондардың, фотондардың, кванттық бөлшектердің ағынын немесе басқа да жақсы зерттелген физикалық құбылыс әсерлерін қолданады. Көбімізге компьютерлердің ең көп таралған түрі -- дербес компьютер жақсы таныс.
Компьютер архитектурасы алға қойылған мәселені, зерттеліп отырған физикалық құбылысты максималды айқын көрсетіп, модельдеуге мүмкіндік береді. Мысалы, электрондық ағындар бөгеттер салу кезіндегі су ағынының үлгісі ретінде қолданылуы мүмкін. Осылай құрастырылған аналогтық компьютерлер XX ғасырдың 60-жылдары көп болғанымен, қазір сирек кездеседі.
Қазіргі заманғы компьютерлердің басым бөлігінде алға қойылған мәселе әуелі математикалық терминдерде сипатталады, бұл кезде барлық қажетті ақпарат екілік жүйеде (бір және ноль ретінде) көрсетіледі, содан кейін оны өңдеу үшін қарапайым логика алгебрасы қолданылады. Іс жүзінде барлық математикалық есептерді бульдік операциялар жиынына айналдыруға болатындықтан, жылдам жұмыс жасайтын электронды компьютерді математикалық есептердің, сонымен қатар, ақпаратты басқару есептерінің көпшілігін шешу үшін қолдануға болады.
Бірақ, компьютерлер кез келген математикалық есепті шеше алмайды. Компьютер шеше алмайтын есептерді ағылшын математигі Алан Тьюринг сипаттаған болатын.
Орындалған есеп нәтижесі пайдаланушыға әр түрлі енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен көрсетіледі, мысалы, лампалық индикаторлар, мониторлар, принтерлер және т.б.
Компьютер -- жай ғана машина, ол өзі көрсетіп тұрған сөздерді түсінбейді және өз бетінше ойламайды. Компьютер тек қана бағдарламада көрсетілген сызықтар мен түстерді енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен механикалық түрде көрсетеді. Адам миы экрандағы көріністі қабылдап, оған белгілі бір мән береді.

Тарихи деректер
Адамзат баласы дамудың барлық тарихи кезеңдерінде
есептеу жұмыстарын жүргізіп отыруға әрқашанда мүқтаж
болды. Алғашқы кезеңдерде оған, аяқ-кол саусақтары секілді
қарапайым қүралдар жеткілікті болды. Рылым мен техника
дамуына байланысты есептеу жүмыстарының қажеттілігі
артып, оны жеңілдету үшін арнайы құралдар - абакус, есепшот,
арифмометр, арнаулы математикалык кестелер шығарыла
бастады. Бірақ үстіміздегі ғасырдың 40 жылдарында, ядролық
физиканьщ даму ерекшеліктеріне байланысты, қолмеи есептеу
істері көптеген материалдық ресурстарды жәнг адамның тікелей
араласуын талап ете бастады. Мысалы, Манхеттен жобасын
(АҚШ-тағы атом бомбасын жасау) іске асыру кезінде есептеу
жүмыстарына 600 адам қатысты, олардың бірсыпырасы тікелей
есептеумен айналысып, қалғандары сол жұмыстың дұрыстығын
тексеріп отырды.
XX ғасырдың ортасында информацияны өңдеуді
автоматтандыру ісінің қажеттілігі (көбінесе әскери талаптарға
сай) электрондық техника мен технологияның қарқынды
дамуына себепші болды.
Электроника табыстары нәтижесінде жасалынған
техникалық аспаптар электрондық есептеуіш машиналар
(ЭЕМ) деп атала бастады.

1946 жылы алғаш пайда болған ЭЕМ-дер электрондық
шамдар негізінде жүмыс істейтін, үлкен залдарда орналасқан,
көлемді электрондық жабдықтар болатын. Бірак 1948 жылдың
өзінде-ақ электрондық шамдар шағын электрондық аспаптармен
- транзисторлармен алмастырылып, компьютерлердің бұрынғы
жүмыс өнімділігі сақталынғанмен, көлемі жүз есеге дейін
төмендеді.
70 жылдар соңында интегралдық схемалардан немесе
чиптерден жасалған мини-ЭЕМ-дер шыға бастады
(транзисторлар мен олардың арасындағы қажетті байланыстар
бір пластинада орналасқан). Осындай микропроцессорлардың
(біріктірілген интегралдық схемадан - БИС элементтерінен
тұратын) шығуы дербес компьютерлер заманының
басталғанының алғашқы белгісі болды.
Алғашқы есептеу жұмыстарын автоматтандыруға арналған
ЭЕМ-дер күннзн күнге артып келе жатқан информация ағынымен
жұмыс істеуде өте ыңғайлы құрал болып шықты.
Бастапқы кезеңдерде ЭЕМ-дерде тек арнайы үйретілген
адамдар ғана жұмыс істеді, бірақ онша дайындығы жоқ
адамдардың компьютерді пайдалану мұқтаждығы маман
еместерге арналған машина жасау қажеттілігін тудырды.
70 жылдар басында тұрмыстық (үйдегі) компьютерлер
деп аталған микрокомпьютерлер шықты. Олардың
мүмкіндіктері шектеулі болатын, тек ойнау үшін және шағын
мәтіндер теру үшін ғана пайдаланылды. 70 жылдар ортасында
тұрмыстық компьютерлердің етек алғаны сондай, оларды сусын
шығаратын фирмалар да (Coca Cola) жасай бастады.
Дегенмен, микрокомпьютерлер дамуындағы ең елеулі оқиға
болып 1981 жылы IBM фирмасы жасаған, кейіннен дербес
компьютер деп аталған шағын компьютердің шығуы болды.
Сол уақыттан бастап осы атау шағын компьютерлер
тобының жалпы аты есебінде түрақталынып қалды
Есептеуіш техника -- 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. Даму жолында бұл құралдар күрделене түсті (мысалы, финикиялық саз фигуралары).
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 адамның өзін шаң қаптырып кетеді.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Ертедегі есептеу құралдары
Адамзат қарапайым есептеу құралдарын қолдануды мыңдаған жылдар бұрын бастады. Есептеудің ең көп тараған түрі - айырбас саудасында қолданылатын тауарлардың санын анықтау болатын. Ең қарапайым шешім ретінде айырбасталатын тауардың салмақ эквивалентін пайдалануды айтуға болады, себебі бұл жағдайда, тауардың құрамындағы заттардың санын есептеу қажет болмайтын. Бұл мақсаттарда қарапайым балансирлік шеккілер қолданылатын, олар массаны анықтауға арналған алғашқы құрылғы болды.
Эквиваленттілік принципі "абак" деп аталатын құралда да пайдаланылды. Заттарды санау үшін, бұл құралдағы сүйектерді қозғау қажет болатын.
Тісті сақиналарды ойлап табуға байланысты, есептеулерді орындауға арналған құрылғылар күрделене түсті. XX ғасырдың басында табылған антикитерлік механизм (б.з.д. І ғасырда батып кеткен антикалық кемеден табылған) ғаламшарлардың қозғалысының үлгісін көрсете алатын еді. Болжам бойынша, бұл құралды діни мақсаттарда күнтізбелік есептеулер жүргізу, күн және ай тұтылуын болжау, егін егу және жинау уақыттарын анықтау үшін қолданған. Есептеулер жүргізу үшін 30-дан астам қола сақиналар және бірнеше циферблаттар қолданылды. Ай фазаларын есептеу үшін, диффернциалдық тасымал пайдаланылды (ғалымдар бұл тәсілді ХVI ғасырда ойлап табылған деген болатын). Антика мәдениеті құлдыраған соң, бұндай құралдар жойылып кетті. Күрделілігі осы шамалас механизмдерді құру үшін, адамзатқа бір жарым мыңжыл қажет болды.
1623 жылы Вильгельм Шикард "Есептеуіш сағаттар" - төрт арифметикалық амалды орындай алатын механикалық калькуляторды ойлап тапты. Құрылғының бұлай аталу себебі, сағаттардағы сияқты, бұл құралда да тісті сақиналар мен жұлдызшалар қолданылды. Бұл құрылғыны іс жүзінде алғаш рет Шикардтың досы, философ және астроном Иоганн Кеплер пайдаланды.
Бұдан соң Блез Паскаль ("Паскалина", 1642 ж.) және Готфрид Вильгельм Лейбниц өз машиналарын жасап шығарды. 1820 жылы Charles Xavier Thomas төрт арифметикалық амалды орындай алатын механикалық калькуляторларды (Томас арифмометрі деп аталатын құрал Лейбниц жұмыстарына негізделген) жасап, саудаға шығарды. Ондық сандарды есептеуге арналған механикалық калькуляторлар 1970-жылдарға дейін қолданылды.
Сонымен қатар, Лейбниц қазіргі заманғы компьютерлердің негізі болып табылатын екілік санақ жүйесін де сипаттады. Бірақ, 1940-жылдарға дейінгі шыққан машиналардың басым бөлігі (Чарльз Бэббидждің машинасы және ЭНИАК) ондық жүйені қолданған болатын.
Сандарды көбейту және бөлу амалдарын осы сандардың логарифмдерін қосу және азайту арқылы орындауға болады (Джон Непер). Нақты сандарды сызғыштағы ұзындық интервалдары көмегімен көрсетуге болады, бұл жаңалық логарифмдік сызғыштарды ойлап табуға негіз болды, бұл құрал көмегімен көбейту және бөлу амалдарын оңай орындауға болатын еді. Логарифмдік сызғыштар қалта калькуляторлары пайда болғанға дейін қолданылды. Айға адам жіберген "Аполлон" бағдарламасының инженерлері өз есептеулерінде логарифмдік сызғыштарды пайдаланған болатын.

ENIAC (ағылш. Electronic Number Integrator And Computer) электронды-есептеуіш машинасы - Америка Құрама Штаттарының Пенсильвания университетінде жасалды. ENIAC - соғыстық мақсатта қолдану үшін, екінші дүниежүзілік соғыс біткеннен екі айдан кейін дүниеге келді. ENIAC-тың ұзындығы 30 м, көлемі 85 м3, ал салмағы 35 тоннаға дейін жететін. Ол 17 468 вакуумды шамнан, 7 200 кристал диодтардан және 4 100 магниттік элементтерден тұрды.

ENIAC
XX 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. Электронды шамдармен жұмыс істейтін алғашқы электронды есептеуіш машина 1946 жылы Америка Құрама Штаттарында құрастырылды. Дж. Моучли және П. Эккерт деген ғалымдардың басқаруымен құрастырылған бұл машина ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - Электронды санды интегратор және компьютер) деп аталды. ENIAC секундына 300 көбейту немесе 5000 қосу амалын орындай алатын. Бұл сол кезге дейін қолданылып келген Mark-1 секілді механикалық және электронды-механикалық элементтермен жұмыс істейтін машиналардың жылдамдығымен салыстырғанда мыңдаған есе артық болатын.
ЭНИАК қүрылғысында ауа-райын болжау кезінде табысты нәтижеге 1950 жылдың көктемінде америкалық метропологтар тобы Жюль Чарни , Филип Томсон, Ларри Гейтс және норвегиялық Рагнар Фьюрт және математик Джоном Фон Нейман қол жеткізді. Олар атмосфералық ағынның оңайлатылған моделін қолданды, оның негізінде баратроптық газға арналған құйын жылдамдығының теңдеуі алынды. Сол тәсіл күрделі есептердің шығарылуын жеңілдетті және сол кездегі қолжетімді есептеуіш құрылғылардың көмегімен есептеулер жүргізуге мүмкіндік берді. Есептеулер 1950 жылдың 5 наурызынан басталды, 5 апта бойы, 1 аптада 5 реттен, 3-8 сағаттан орын алды. Бірнеше ай сараптау мен нәтижелерді бағалауға кетті. Жүргізілген есеп-қисаптардың сипаттамасы мен нәтижелері "Numerical Integration of Barotropic Vorticity Equation" еңбегінде 1950 жылдың 1 қарашасында "Tellus" журналында жарияланған болатын. Мақалада ауа-райын келесі 24 сағатта болжау ЭНИАК құрылғысында 24 сағатта орындалғаны айтылады, демек ауа- райын болжау үшін ұзақ уақыт кететін.
ENIAC машинасын жасау үшін 200 000 мың адам еңбектенді және 200000 сағат уақыт кетті, сонымен қоса 486 804,22 мың АҚШ доллары жұмсалды. Бұл жоба өзіне 17468 лампаның 16 түрін және 7200 кремниден жасалған диодтарды қосты, 1500 реле, 70 000 резистор және 10 000 конденсатор қолданылды.
Салмағы - 27 тонн.
Жадтың көлемі - 20 сандық сөз.
Пайдаланылған қуаты - 174 кВт.
Есептеуші қуаты - секундына 357 көбейту операциясы немесе 5000 қосу операциясы.
Ырғақтылық жиілігі - 100 кГц, демек, әрбір 10 микросекунд сайын 1 импульс. Негізгі есептеуші ырғақ 20 импульстен құралды және 200 микросекунд уақыт алды . Қосу амалы 1 ырғақ, ал көбейту үшін 14 ырғақ қолданылды. Көбейту амалын бірнеше қосу амалы алмастырды және сәйкесінше 2800 микросекунд уақыт аралығында орындалды.

Ibm фирмасының дербес компьютерлері тобы - (Семейство персональных компьютеров фирмы IBM; ibm PC family) -- 1981 жылдан бастап ibm фирмасы жасап шығарған компьютерлер тобы. Олар уақыт кезеңіне қарай былай бөлінеді: PC (1981), PCXT (1983), PCAT (1984), PS2 тобы (1987), PS1 (1990), PS2 Server (1992), мультимедиамен жабдықталған PS2 (1992), PS ValuePoint (1993), ThinkPad ноутбуктері (1993) және т.б. IBM фирмасы компью- терлерінің толық тобы бірнеше ондаған модельдерден тұрады.
Қалталы компьютерлер
Лаптоптар
Бұл салмағы небары бірнеше килограмм болатын шағын тасымалы компьютерлер. Қазіргі заманғы тасымалы компьютерлердің көлемі шағын болуына байланысты көбінесе ноутбуктар (ДК-блокноттар) деп аталады. Ноутбуктың қалыңдығы әдетте 10 см-ден аспайды. Тасымалы компьютерлер мен ноутбук шығаратын ең әйгілі компаниялар IBM, Apple, Compaq, Dell, Toshiba және Hewlett-Packard болып табылады. Тасымалы ДК-лер сұйық кристалды бейнебетпен жабдықталады және батареялармен жұмыс істей алады, бұл пайдаланушы үшін шапшаңдықты қамтамасыз етеді. Мұндай компьютерде жабдықтың барлық негізгі құраластары бір модульге біріктірілген. Тасымалы ДК құрылымына алмалы дискілерге арналған дискіенгізгі, ықшам дискілерге арналған дискіенгізгі, DVD-дискілерге арналған дискіенгізгі кіруі мүмкін; бұл дискіенгізгілер компьютердің салмағы мейлінше аз болу үшін сондай-ақ перифериялық құрылғылар ретінде жалғануы мүмкін.
Тасымалды компьютер
Бұл қалтаға немесе сөмкеге сыйып кететін шағын тасымалы компьютерлер. Мұндай компьютерлердің қуаты әдетте үстелдік немесе тасымалы компьютерлерге қарағанда азырақ болады, бірақ олар белгілі бір тапсырмаларды орындау үшін өте ыңғайлы. Қалта компьютерлері, мысалы күнтізбені немесе мекен-жайлық кітапты қолдануды қажет ететін күнделікті жұмыста пайдалы. Олардың көмегімен ескерімдер мен ағымдағы істер тізімдерін жасауға, алдағы басқосуларды жоспарлауға болады. Қалта компьютерлерін электрондық пошта және күнтізбе бағдарламаларымен қадамдастыруға болады. Олармен жұмыс істеу үшін әдетте электрондық қаламұш пайдаланылады.
Планшетті компьютерлер
Бұл тасымалы компьютердің бір түрі болып табылады. Пайдаланушы арнайы қаламұштың көмегімен осындай компьютердің бейнебетінде ескерімдер жазып, сурет сала алады. Енгізілген деректерді өңдеуге және одан кейін ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Компьютерлік жүйелердің теориялық негіздері
Компьютерлік жүйелердің ақпараттық қауіпсіздігі
Галактикалар мен жұлдызды жүйелердің эволюциясы
Галактикалар мен жұлдызды жүйелердің эволюциясы туралы
Жұлдыздар эволюциясы
Галактикалар эволюциясы
Мемлекеттік басқарудың даму эволюциясы
Өлшемділіктің фракталдық эволюциясы
Жер планетасының эволюциясы
Компьютерлік және компьютерлік емес модельдер
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь