10193

Создание и совершенствование ЭВМ. Роль электроники и компьютерных технологий в современном мире

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

Создание и совершенствование ЭВМ. Роль электроники и компьютерных технологий в современном мире Логическим результатом эволюции радиоэлектронных технологий стало создание ЭВМ. Назвать точную дату изобретения и автора первой электронной вычислительной машины достат

Русский

2013-03-21

47.5 KB

25 чел.

Создание и совершенствование ЭВМ. Роль электроники и компьютерных технологий в современном мире

Логическим результатом эволюции радиоэлектронных технологий стало создание ЭВМ. Назвать точную дату изобретения и автора первой электронной вычислительной машины достаточно сложно, поскольку не ясно, какое именно устройство следует считать ее прототипом. Большинство исследователей относят данное время к 30-м гг. XIX в., когда английский математик Чарльз Беббидж начал работу по созданию Аналитической машины. Она отличалась от уже существовавших автоматических вычислительных приборов наличием «склада памяти», в котором могли храниться до 100 чисел. Машина была способна в минуту осуществлять 60 сложений или производить умножение двух пятидесятизначных чисел. Интересно, что программы для ее использования составляла дочь великого поэта Байрона леди Лавлайс. На этом основании она стала считаться первым программистом в истории техники. Однако дальнейшая разработка проекта Аналитической машины была остановлена. Английское правительство не увидело в ней практической пользы, отправив ее в музей Королевского колледжа в Лондоне. К идеям Беббиджа конструкторы вернулись лишь в конце XIX в. В 1890 г. Герман Холлерит использовал созданную им электромеханическую машину для обработки результатов переписи населения США С его именем связано также образование первой в мире фирмы, специализирующейся на изготовлении нерфокарт и счетно-программных устройств. Впоследствии она получила название IВМ - ныне один из крупнейших в мире производителей ЭВМ.

Первые проекты электронных вычислительных машин стали появляться в конце 30-х гг. XX в. Так в 1937 г. сотрудник Гарвардского университета Говард Айкен приступил к созданию вычислительного устройства на электромагнитных реле. При поддержке корпорации IBM к январю 1943 г. он построил ЭВМ, состоящую из 750 тыс. частей и 72 аккумуляторов. Весила машина 5 т. при длине 15 м. Ей необходима была целая секунда на операцию сложения и в шесть раз больше - на процесс умножения чисел. Вместе с тем реализация проекта Айкена доказала возможность создания и эксплуатации подобных устройств. Первая электронно-вычислительная машина с автоматическим программным управлением была разработана сотрудником Пенсильванского университета США Максом Эккертом в 1946 г. Она осуществляла уже 5000 операций сложения в сек. Через три года появляется первая ЭВМ современного типа, построенная коллективом специалистов из Кембриджского университета под руководством Мориса Уилкса при участии Алана Тьюринга. В ее запоминающем устройстве могло храниться 512 чисел в пределах 10 млн. каждое. На операцию сложения машине требовалось всего 0,0001 сек., а умножение она производила за 0,01 сек. Разработка первой отечественной ЭВМ велась с 1947 г. в Институте электротехники Академии паук Украины под руководством С. А. Лебедева. Именно там была создана МЭС.М - малая электронная счетная машина, начало практического использования которой относится к 1951 г. Серийное производство ЭВМ было налажено в СССР и США по сути дела одновременно. Парк электронно-вычислительных машин увеличивался высокими темпами. Если в начале 50-х гг. XX в. их количество исчислялось десятками, то в 1965 г. во всем мире использовалось уже около 40 тыс. ЭВМ, а в J970 г. - свыше 100 тыс.

В конце 60-х - первой половине 70-х гг. XX в, разрабатываются и начинают использоваться персональные компьютеры. По данным сборника русских рекордов «Диво», изданного в Москве в 1991 г., первый компьютер такого рода был изобретен в Омске  Этого же мнения придерживается академик С. П. Капица. Автор гениального

изобретения - член Российской инженерной академии А. А, Горохов, В 1954 г, он закончил Омский техникум транспортного строительства, а затем - Московский политехнический институт заочно. Его трудовая биография началась на Омской железной дороге, продолжилась на радиозаводе им. Попова и завершилась в местном филиале Научно-исследовательского института технологии машиностроения. Этот НИИ тогда находился при Омском авиационном заводе, где в 1968 г. и был изобретен персональный компьютер. Правда, в проекте он назывался «программирующим прибором», на который и было выдано в 1973 г. авторское свидетельство №383005, Однако для внедрения изобретения в производство нужен был промышленный образец, но на его изготовление в Министерстве общего машиностроения не были выделены средства по причине некомпетентности и недальновидности чиновников. Так страна потеряла стратегическое изобретение, а в 1975 г. американская фирма «Опил компьютерз» начала производство персональных ЭВМ.

Дальнейшее развитие электронных технологий привело к компьютерному буму на рубеже XX-XXI столетий. К настоящему моменту в мире насчитывается около 2 млн высокопроизводительных ЭВМ, а персональные компьютеры в развитых странах становятся предметом первой необходимости. Параллельно идет процесс постоянного совершенствования электронно-вычислительных машин. В США уже разработан проект суперкомпьютера будущего, рассчитанного на 1000 трлн операций в сек. По своей эффективности он в 8 раз должен превзойти ЭВМ пятого поколения. Суперкомпьютер будет располагать информацией, равной объему примерно i трлн книг. Наряду с ЭВМ универсального применения в настоящий момент создается уникальная электронная техника специального назначения. Так представители инженерного персонала американской компании «Радиэйшн инкорпорейтед» сконструировали машину, способную печатать 30 тыс. строк в мин. Таким образом, теперь появилась возможность воспроизвести весь текст Библии (773692 слова) за 65 сек.

Современные ЭВМ дают возможность хранения, обработки, быстрого поиска и передачи информации, что означает революцию в системах накопления и освоения знаний. Наступает очень важный в жизни человечества этап «безбумажной информатики», когда информация поступает к специалистам прямо на рабочее место независимо от дальности ее базирования. Не менее важное значение приобретает внедрение средств глобальной связи в быт, что наблюдается сейчас благодаря развитию Интернета. Это явление современной цивилизации, возникшее в 90-х гг. XX в., не минуло и нашу страну. У истоков отечественного Интернета стояла группа энтузиастов из числа программистов МГУ и электронщиков Московского инженерно-физического института во главе с М. И. Давидовым. Опираясь на «Закон о кооперации», они за год до распада СССР создали компанию «ДЕМОС-Интернет». когда о личных компьютерах никто не мог даже мечтать. Однако уже к 2003 г. число пользователей Интернета в Российской Федерации достигло 11,5 млн. чел. По этому показателю она делит с Бразилией шестое место в мире. Доступ к компьютерной сети имеют уже 33% москвичей. В этом отношении им заметно уступают жители Сибирскою территориально-административного округа, опережающие в свою очередь сограждан с Урала, Дальнего Востока и юга России.

Появление в современном мире значительного количества высококлассных ЭВМ способствовало формированию технической базы кибернетики. Объектом исследования этой науки стали общие законы получения, хранения, передачи и переработки информации. К кибернетическим системам относятся не только автоматические процессы в технике, ЭВМ, но и человеческий мозг, биологические популяции, общества людей и т.д. Такой подход создал возможность использовать уже биологические процессы в промышленном производстве, технике. Появились совершенно новые отрасли знаний биотехнология и генная инженерия. XX век стал поприщем постоянного развития научно-технической революции. В ходе ее наука сначала превратилась в производительную силу общества, а затем - синтезировалась с техникой, образуя единую систему. По прогнозам ученых, в XXI в. грядет биотехнологическая революция, которая объективно должна привести к образованию системы «наука-тсхника-природа». Какими будут в этих условиях технические достижения человечества покажет будущее.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

81502. Алкаптонурия и альбинизм: биохимические дефекты, при которых они развиваются. Нарушение синтеза дофамина, паркинсонизм 403.53 KB
  Нарушение синтеза дофамина паркинсонизм. Заболевание развивается при недостаточности дофамина в чёрной субстанции мозга. Для лечения паркинсонизма предлагаются следующие принципы: заместительная терапия препаратамипредшественниками дофамина производными ДОФА леводопа мадопар наком и др. подавление инактивации дофамина ингибиторами МАО депренил ниаламид пиразидол и др.
81503. Декарбоксилирование аминокислот. Структура биогенных аминов (гистамин, серотонин, γ-аминомасляная кислота, катехоламины). Функции биогенных аминов 239.46 KB
  Процесс отщепления карбоксильной группы аминокислот в виде СО2 получил название декарбоксилирования. В живых организмах открыты 4 типа декарбоксилирования аминокислот. αДекарбоксилирование характерное для тканей животных при котором от аминокислот отщепляется карбоксильная группа стоящая по соседству с αуглеродным атомом.
81504. Дезаминирование и гидроксилирование биогеных аминов (как реакции обезвреживания этих соединений) 168.64 KB
  Инактивация биогенных аминов происходит двумя путями: 1 метилированием с участием SM под действием метилтрансфераз. Таким образом могут инактивироваться различные биогенные амины но чаще всего происходит инактивация гастамина и адреналина. Так инактивация адреналина происходит путём метилирования гидроксильной группы в ортоположении . Реакция инактивации гистамина также преимущественно происходит путём метилирования 2 окислением ферментами моноаминооксидазами МАО с коферментом FD таким путем.
81505. Нуклеиновые кислоты, химический состав, строение. Первичная структура ДНК и РНК, связи, формирующие первичную структуру 107.11 KB
  Первичная структура ДНК и РНК связи формирующие первичную структуру Нуклеи́новые кисло́ты высокомолекулярные органические соединения биополимеры полинуклеотиды образованные остатками нуклеотидов. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению передаче и реализации наследственной информации. Поскольку в нуклеотидах существует только два типа гетероциклических молекул рибоза и дезоксирибоза то и имеется лишь два вида нуклеиновых кислот дезоксирибонуклеиновая ДНК...
81506. Вторичная и третичная структура ДНК. Денатурация, ренативация ДНК. Гибридизация, видовые различия первичной структуры ДНК 108.02 KB
  Вторичная структура ДНК. В 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком была предложена модель пространственной структуры ДНК. Согласно этой модели, молекула ДНК имеет форму спирали, образованную двумя полинуклеотидными цепями, закрученными относительно друг друга и вокруг общей оси. Двойная спираль правозакрученная, полинуклеотидньхе цепи в ней антипараллельны
81507. РНК, химический состав, уровни структурной организации. Типы РНК, функции. Строение рибосомы 124.71 KB
  Первичная структура РНК - порядок чередования рибонуклеозидмонофосфатов (НМФ) в полинуклеотидной цепи. В РНК, как и в ДНК, нук-леотиды связаны между собой 3,5-фосфодиэфирными связями. Концы полинуклеотидных цепей РНК неодинаковы. На одном конце находится фосфорилированная ОН-группа
81508. Строение хроматина и хромосомы 106.36 KB
  Основу хромосомы составляет линейная не замкнутая в кольцо макромолекула дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК значительной длины например в молекулах ДНК хромосом человека насчитывается от 50 до 245 миллионов пар азотистых оснований. В интерфазе хроматин не конденсирован но и в это время его нити представляют собой комплекс из ДНК и белков. Макромолекула ДНК обвивает октомеры структуры состоящую из восьми белковых глобул гистоновых белков H2 H2B H3 и H4 образуя структуры названные нуклеосомами. В ранней интерфазе фаза G1 основу...
81509. Распад нуклеиновых кислот. Нуклеазы пищеварительного тракта и тканей. Распад пуриновых нуклеотидов 207.42 KB
  Распад пуриновых нуклеотидов. Далее полинуклеотидная часть этих молекул гидролизуется в кишечнике до мононуклеотидов. В расщеплении нуклеиновых кислот принимают участие ДНКазы и РНКазы панкреатического сока которые будучи эндонуклеазами гидролизуют макромолекулы до олигонуклеотидов. Последние под действием фосфодиэстераз панкреатической железы расщепляются до смеси 3\' и 5\'мононуклеотидов.
81510. Представление о биосинтезе пуриновых нуклеотидов; начальные стадии биосинтеза (от рибозо-5-фосфата до 5-фосфорибозиламина) 183.42 KB
  Сборка пуринового гетероцикла осуществляется на остатке рибозо5фосфата при участии различных доноров углерода и азота: Фосфорибозилдифосфат ФРДФ или фосфорибозилпирофосфат ФРПФ занимает центральное место в синтезе как пуриновых так и пиримидиновых нуклеотидов Он образуется за счёт переноса βγпирофосфатного остатка АТФ на рибозо5фосфат в реакции катализируемой ФРДФсинтетазой. Источниками рибозо5фосфата могут быть: пентозофосфатный путь превращения глюкозы или катаболизм нуклеозидов в ходе которого под действием...