Конференция «История вычислительной техники»

Государственное бюджетное образовательное учреждение

начального профессионального образования

«Профессиональное училище №5 г. Белгорода»

Внеклассное мероприятие по информатике на тему:

«История развития ЭВМ»

Составила

Кобзева Ирина Алексеевна

преподаватель информатики

ГБОУ НПО «Профессиональное училище №5 г. Белгорода»

Белгород

2012

Тема: История развития ЭВМ

Тип мероприятия: заочная экскурсия

Цель:

1. Систематизировать знания и умения, полученные в процессе изучения.

2. Формирование творческой личности, развитие памяти, мышления, воображения; формирование субъекта деятельности, производящего своей деятельностью самого себя.

3. Развитие творческих способностей, эмоциональности, умения самостоятельно добывать информацию.

4. Воспитание стремления к творческой деятельности, возможности яркого самовыражения.

Предварительная работа:

1. Подготовка рефератов по теме: «История развития ЭВМ»

2. Систематизация полученного материала.

План проводимого мероприятия:

Вступительное слово преподавателя:

Сегодня мы с вами окунемся в глубь веков и узнаем какими средствами пользовались люди для счета, что послужило толчком к появлению вычислительной техники и этапы ее появления.

Участник 1.

История вычислений уходит глубокими корнями в даль веков так же, как и развитие человечества. Накопление запасов, делёж добычи, обмен — все подобные действия связаны со счётом. Для подсчёта люди использовали собственные пальцы, камешки, палочки и узелки. Потребность в поиске решений всё более и более сложных задач и, как следствие, все более сложных и длительных вычислений, поставила человека перед необходимостью находить способы, изобретать приспособления, которые могли бы ему в этом помочь. Исторически сложилось так, что в разных странах возникли собственные денежные единицы, меры веса, длины, объёмов и расстояний. Для перевода из одной системы измерения в другую требовались вычисления, которые чаще всего могли производить специально обученные люди, которых иногда приглашали из других стран. Это естественно привело к созданию изобретений, помогающих счёту.

Участник 2.

Одним из первых устройств (VI—V вв. до н. э.), облегчающих вычисления, можно считать специальную доску для вычислений, названную «абак». Вычисления на ней производились перемещением камешков или костей в углубления досок из бронзы, камня или слоновой кости. Со временем эти доски стали расчерчивать на несколько полос и колонок. В Греции абак существовал уже в V веке до н. э., у японцев он назывался «серобян», у китайцев — «суанпан».

В Древней Руси при счёте применялось устройство, похожее на абак, называемое «русский шот». В XVII веке этот прибор уже обрёл вид привычных русских счёт.

Участник 3.

В начале XVII столетия, когда математика стала играть ключевую роль в науке, всё острее ощущалась необходимость в изобретении счётной машины. И в середине века молодой французский математик и физик Блез Паскаль создал «суммирующую» машину, названной Паскалиной, которая кроме сложения выполняла и вычитание.

В 1670—1680 гг. немецкий математик Готфрид Лейбниц конструировал счётную машину, которая выполняла все арифметические действия. В течение следующих двухсот лет было изобретено и построено ещё несколько подобных счётных устройств, которые, однако, из-за своих недостатков, в том числе из-за медлительности в работе, не получили широкого распространения.

Участник 4.

Лишь в 1878 году русский ученый П. Чебышёв предложил счётную машину, выполнявшую сложение и вычитание многозначных чисел. Наибольшую популярность получил тогда арифмометр, сконструированный петербургским инженером Однером в 1874 году Конструкция прибора оказалась весьма удачной, так как позволяла довольно быстро выполнять все четыре арифметических действия.

В 30-е годы XX столетия в нашей стране был разработан более совершенный арифмометр — «Феликс». Эти счётные устройства использовались несколько десятилетий, став основным техническим средством облегчения человеческого труда.

Участник 5.

В 1812 году английский математик и экономист Чарльз Бэббидж начал работу над созданием, так называемой «разностной» машины, которая, по его замыслам, должна была не просто выполнять арифметические действия, а проводить вычисления по программе, задающей определённую функцию. В качестве основного элемента своей машины Бэббидж взял зубчатое колесо для запоминания одного разряда числа (всего таких колёс было 18). К 1822 году учёный построил небольшую действующую модель и рассчитал на ней таблицу квадратов.

В 1834 году Бэббидж приступил к созданию «аналитической» машины. Его проект содержал более 2000 чертежей различных узлов. Машина Бэббиджа предполагалась как чисто механическое устройство с паровым приводом. Она состояла из хранилища для чисел («склад»), устройства для производства арифметических действий над числами (Бэббидж назвал его «фабрикой») и устройства, управляющего операциями машины в нужной последовательности, включая перенос чисел из одного места в другое; были предусмотрены средства для ввода и вывода чисел. Бэббидж работал над созданием своей машины до конца своей жизни (он умер в 1871 году), успев сделать лишь некоторые узлы своей машины, которая оказалась слишком сложной для того уровня развития техники.

Участник 6.

В 1842 году в Женеве была опубликована небольшая рукопись итальянского военного инженера Л.Ф. Менабреа «Очерк об аналитической машине, изобретённой Чарльзом Бэббиджем», переведённая в последствии ученицей и помощницей Бэббиджа дочерью Дж. Г. Байрона — леди Адой Лавлейс. При содействии Бэббиджа Ада Лавлейс составляла первые программы для решения систем двух линейных уравнений и для вычисления чисел Бернулли. Леди Лавлейс стала первой в мире женщиной-программистом.

После Бэббиджа значительный вклад в развитие техники автоматизации счёта внёс американский изобретатель Г. Холлерит, который в 1890 году впервые построил ручной перфоратор для нанесения цифровых данных на перфокарты и ввёл механическую сортировку для раскладки этих перфокарт в зависимости от места пробива. Им была построена машина — табулятор, которая прощупывала отверстия на перфокартах, воспринимала их как соответствующие числа и подсчитывала их. Табуляторы Холлерита были использованы при переписи населения в США, Австрии, Канаде, Норвегии и в др. странах. Они же использовались при первой Всероссийской переписи населения в 1897 году, причём Холлерит приезжал в Россию для организации этой работы.

Участник 7.

Непосредственными предшественниками ЭВМ были релейные вычислительные машины.

Электромеханическое реле – это двухпозиционный переключатель, который имеет два состояния: включено и выключено. Это свойство позволяет использовать реле для кодирования информации в двоичном виде.

В процессе работы релейной машины происходят переключения тысяч реле из одного состояния в другое.

Релейная машина «Марк-2» (1947г.) содержала около 13 000 реле. Одной из наиболее совершенных релейных машин была машина советского конструктора Н.И. Бессонова – РВМ-1. Она была построена в1956 году и проработала почти 10 лет, конкурируя с существовавшими уже в то время ЭВМ.

Реле сильно ограничивало скорость работы таких машин. Скорость РВМ-1 составляла 50 сложений или 20 умножений в секунду.

В первой половине ХХ века бурно развивалась радиоэлектроника. Основным элементом радиоэлектроники были электронно-вакуумные лампы.

Электронные лампы стали технической основой первых ЭВМ.

Участник 8.

Начало эпохи ЭВМ

Первая ЭВМ – универсальная машина на электронных лампах — была построена в 1945 году в США.

Эта машина называлась ENIAC (электронный цифровой интегратор и вычислитель). Скорость счёта этой машины превосходила скорость релейных машин того времени в тысячу раз.

В машине ENIAC было около 18 000 электронных ламп. При работе она так разогревалась, что требовалось специальное охлаждение. Машина весила 30 тонн и потребляла мощность 150 кВт.

Первый электронный компьютер ENIAC программировался штекерно-коммунитационным способом. Программа набиралась при помощи штекеров, вручную, «навтыкивалась». На коммутационной доске соединялись проводниками отдельные блоки машины.

Участник 9.

Принципы работы ЭВМ

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были разработаны крупнейшим американским математиком Джоном фон Нейманом:

1. принцип программного управления;

2. принцип двоичного кодирования, арифметическое устройство должно работать в двоичной системе счисления;

3. принцип хранимой в памяти программы (программа должна храниться в памяти вместе с числами);

4. память должна иметь иерархическую структуру (невозможно при включении ЭВМ вводить в машину программу, её надо хранить на внешних носителях).

В соответствии с идеями Неймана современные вычислительные машины состоят из процессора, арифметического устройства, устройств ввода-вывода и памяти для хранения данных и программ.

В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана – английская машина EDSAC. В 1950 году появилась американская ЭВМ EDVAC. Эти машины существовали в единственных экземплярах. Серийное производство ЭВМ началось в развитых странах в 50-х годах ХХ века.

Участник 10.

Русская вычислительная техника

Вашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ – малая электронная счётная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев. Институт электротехники АН УССР возглавляемый С.А. Лебедевым находился в Киеве.

Под руководством С.А. Лебедева в 50-х годах в СССР были построены серийные ламповые ЭВМ БЭСМ-1 (быстродействующая электронная счётная машина), БЭСМ -2 , М-20. В то время эти машины были одними из лучших в мире.

В 60-х годах ХХ века С.А. Лебедев руководил разработкой полупроводниковых ЭВМ БЭСМ-3М, БЭСМ-4, М-220, М-222. Выдающимся достижением того периода была машина БЭСМ-6.

Это первая отечественная и одна из первых в мире ЭВМ с быстродействием 1 миллион операций в секунду.

Заключительное слово преподавателя:

(Рассмотреть таблицу «Поколения компьютеров»).

Сегодня мы с вами подробно рассмотрели этапы появления вычислительной техники и остановились на появлении персональных компьютеров. Я надеюсь, что о современных вычислительных устройствах мы поговорим на конференции в следующем полугодии.

Я бы хотела поблагодарить всех участников нашей беседы и всех слушателей.

Список литературы:

• Ефимов О. «Курс компьютерной технологии с основами информатики». М.: ООО «Издательство АСТ», 2008

• Соколова О. Л. Универсальные поурочные разработки по информатике, 10 класс. М. ВАКО, 2008

• Шелепаева А. Х. Поурочные разработки по информатике 10-11 классы. М. ВАКО, 2009