96049

История ЭВМ: от больших к малым

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

В составе ЭВМ второго поколения появились печатающие устройства для вывода телетайпы для ввода и магнитные накопители для хранения информации. Диалог человека с ЭВМ стал более естественным благодаря появлению языков программирования высокого уровня таких как Фортран Алгол Бейсик и др.

Русский

2015-10-02

389 KB

0 чел.

Министерство образования и науки РФ

Лицей НГТУ

Реферат на тему

«История ЭВМ: от больших к малым. »

Группа: Л11-№2

Выполнили:

Миняйленко Анна

Соловьев Александр

Преподаватель: Романенко Т.А.

Оценка:

Новосибирск 2009


Оглавление

[1] Оглавление

[2] Введение

[3]
Истоки современной ЭВМ

[3.1] I поколение

[3.2]  II поколение

[3.2.1] Рис.2. Представитель второго поколения -

[3.2.2] В составе ЭВМ второго поколения появились печатающие устройства для вывода, телетайпы для ввода и магнитные накопители для хранения информации. Диалог человека с ЭВМ стал более естественным благодаря появлению языков программирования высокого уровня, таких, как Фортран, Алгол, Бейсик и др. Начали создаваться первые автоматизированные системы на базе ЭВМ.

[3.3] III поколение

[3.4] IV поколение

[3.4.1] Массовое распространение персональных ЭВМ изменило требования к программам. Главными из этих требований стали: простота правил работы, эстетичность, надежность программ, универсальность их функций, простота обучения работе на ЭВМ. Десятки миллионов персональных ЭВМ, устанавливаемых в службах сервиса и управления, на производстве и в образовании, требуют овладения компьютерной грамотностью от всего взрослого населения, а также подготовки специалистов по созданию, развитию и применению ЭВМ.

[3.5] V поколение

[4] Электронные вычислительные машины (ЭВМ)

[5]
Аналого-цифровые вычислительные машины (АЦВМ)

[6]
Достижения компьютерной техники

[6.1] Универсальные настольные ПК

[6.2] Блокнотные компьютеры

[6.3] Карманные ПК

[6.4] Компьютеры-телефоны


Введение

В данной работе мы стремились дать достаточно широкую картину компьютерной революции, включая ее истоки.

Данная тема актуальна. Актуальность подтверждается словами Марвина Минского, который писал: «На протяжении жизни всего лишь одного поколения рядом с человеком вырос странный новый вид: вычислительные и подобные им машины, с которыми, как он обнаружил, ему придется делить мир. Ни история, ни философия, ни здравый смысл не могут подсказать нам, как эти машины повлияют на нашу жизнь в будущем, ибо они работают совсем не так, как машины, созданные в эру промышленной революции».

Таким образом, целью нашей работы является просмотреть развитие вычислительной техники.


Истоки современной ЭВМ

Слово «компьютер» означает «вычислитель», то есть устройство для вычислений.

Компьютер, как космическая или ядерная техника, - это продукт нашего столетия, но его предыстория исчисляется многими столетиями и даже тысячелетиями. И это не случайно. Потребность в различного рода вычислениях и расчетах существовала уже на самых ранних стадиях развития цивилизации. А математика, одной из важнейших задач которой была выработка точных правил этих вычислений, по праву относится к числу древнейших наук. Различные устройства, облегчающие и ускоряющие процесс вычислений, изобретались человеком еще в очень отдаленные времена. Так, история возникновения счетов теряется в глубине столетий, аналогичные по назначению устройства использовались многими народами.

В XVIII веке французский физик и математик Б.Паскаль сконструировал первое устройство, позволившее частично механизировать арифметические операции. Идею механизации обосновал гениальный немецкий философ и ученый Г.В.Лейбниц, который считал, что «недостаточно совершенства человеческого, подобного рабам, тратить часы на вычисления».

В XIX веке работы английского математика и логика Дж. Буля сыграли важную роль в создании общетеоретической основы будущего развития вычислительной техники. Первую же практическую попытку разработать вычислительную машину с программным управлением по своей структуре предвосхитившую современные ЭВМ, предпринял в первой половине прошлого века профессор математики Кембриджского Университета Ч.Бэббидж. В течение почти сорока лет он работал над проектом такой машины. Однако его проект остался нереализованным, а идею английского математика были оценены в полной мере лишь значительно позднее, с наступлением эры электронных вычислительных машин.

Ученые и изобретатели многих стран напряженно работали над созданием автоматической вычислительной машины. Сейчас трудно дать точную сравнительную оценку их вклада в создание первого компьютера, их причастности к началу компьютерной эры. Компьютер родился не случайно, рождение было подготовлено настойчивыми попытками многих исследователей автоматизировать вычисления, а объем таких вычислений постоянно возрастал во многих областях науки и практики.


История развития ЭВМ

В развитии вычислительной техники можно выделить предысторию и пять поколений электронных вычислительных машин. Развитие ЭВМ ярче всего отражает динамику научно-технического прогресса второй половины XX в.

Предыстория развития вычислительной техники начинается с глубокой древности. Одним из первых- были китайские счеты (суан- пан), римские счеты (абак) и русские счеты, которые до сих пор пытаются конкурировать с современной вычислительной техникой.

Прошло много лет, прежде чем появилась первая счетная машина, которую в 1642 г. изобрел французский математик Влез Паскаль. Эта машина была построена на основе зубчатых колес и могла суммировать десятичные числа. Впечатление о «способностях» этой машины высказал сам Паскаль, который сказал, что «арифметическая машина производит действие, приближающееся к мысли больше, чем все, что делают животные».

Первую арифметическую машину, выполняющую все четыре арифметических действия, создал в 1673 г. немецкий математик Лейбниц. Эта арифметическая машина послужила прототипом арифмометров, которые начали производиться серийно с 1820 г. и использовались вплоть до 60-х годов XX в.

Одновременно с широким распространением арифмометров появилась идея создания универсальной программируемой счетной машины, выдвинутая в 1823 г. английским математиком Чарльзом Беббиджем. Задуманный им проект машины содержал все основные устройства вычислительных машин: память, арифметическое устройство и устройство управления, устройство ввода и устройство печати. Проект этой машины реализовывался 70 лет, но его воплощение так и не было - завершено. Однако вычислительные программы для этой машины были созданы. Их составила дочь Джона Байрона герцогиня Ада Лавлейс, которая по праву считается первой женщиной-программистом. В ее честь назван язык программирования Ада.

Из-за сложности и механического износа деталей проект Беббиджа, опережавший технические возможности своего времени, так и остался нереализованным. И только через 100 лет, в 40-х годах XX в., удалось создать программируемую счетную машину на основе электромеханических реле. Реле - это элемент, имеющий два рабочих состояния: «включено» и «выключено». Важно отметить, что при проектировании этих электромеханических счетных машин использовался аппарат математической логики.

Именно в 40-е годы в промышленности и вычислительной технике начался бурный прогресс научных и технических новшеств. Не успели начать серийно выпускать электромеханические счетные машины, как появились первые ЭВМ, в которых логические элементы были реализованы на основе радиоламп.

Первая электронная вычислительная машина «ЭНИАК» была создана в США после второй мировой войны, в 1946 г. В группу создателей действующей ЭВМ входил один из самых выдающихся ученых XX в.-  Джон фон Нейман, который и предложил основные принципы построения и функционирования универсальных программируемых вычислительных машин. Именно в соответствии с его идеями современные ЭВМ состоят из процессора, арифметического устройства, устройств ввода-вывода и памяти для хранения данных и программ.

Одновременно над проектами электронных вычислительных машин работали в Англии, где первая универсальная ЭВМ появилась в 1949 г., и в СССР, где первая электронно-вычислительная машина, получившая название МЭСМ (малая электронно-счетная машина), была разработана в 1950 г., а первая советская большая ЭВМ - БЭСМ появилась в 1952 г.

I поколение 

ЭВМ первого поколения изготовлялись на основе вакуумных электронных ламп в США в 1945 году. Она называлась ENIAC(рис.1), ее конструкторами были Моучли и Эккерт. Эти ЭВМ размещались в нескольких больших металлических шкафах, занимавших целые залы и требовавших сложнейшей системы охлаждения. Работа на ЭВМ производилась за пультом, где можно было видеть состояние каждой ячейки памяти и любого регистра. Программы для ЭВМ первого поколения составлялись в машинных кодах - в виде длинных последовательностей двоичных чисел. Занимались этим исклю

чительно математики, выполнявшие на ЭВМ сложнейшие расчеты. 

Рис. 1.Представитель первого поколения- ENIAC.

В 1946 г. вышла в свет статья Джона фон Неймана, в которой были изложены принципы устройства и работы ЭВМ. Главный из них - принцип хранимой в памяти программы, согласно которому данные и программа помещаются в общую память машины.

Итак, первое поколение ЭВМ - ламповые машины 50-х годов. Скорость счета самых быстрых машин первого поколения доходила до 20 тыс.опер/сек. Для ввода программ и данных использовались перфокарты и перфоленты. Т.к. внутренняя память машин была невелика, то они пользовались для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов данных. Это были довольно громоздкие сооружения, содержащие в себе тысячи ламп, занимавшие иногда сотни квадратных метров, потреблявшие электроэнергию в сотни киловатт. Программы для таких машин составлялись на языках машинных команд Это довольно трудоемкая работа

Затем были построены серийные ламповые ЭВМ БЭСМ (большая электронная счетная машина). В то-время эти машины были одними из лучших в мире. Самым выдающимся достижением в 60-х г. было изобретение БЭСМ - 6 - это первая отечественная и одна из первых в мире ЭВМ с быстродействием 1 миллион операций в секунду.

 II поколение 

Следующее, второе поколение ЭВМ появилось через 10 лет -в 60-х  годах.  В этих ЭВМ(рис.2) логические элементы реализовывались уже не на радиолампах, а на базе полупроводниковых приборов-транзисторов. Это позволило значительно увеличить надежность машин, сократить их размеры и потребление электроэнергии. Тем самым открылся путь для серийного производства ЭВМ.

Рис.2. Представитель второго поколения -

В составе ЭВМ второго поколения появились печатающие устройства для вывода, телетайпы для ввода и магнитные накопители для хранения информации. Диалог человека с ЭВМ стал более естественным благодаря появлению языков программирования высокого уровня, таких, как Фортран, Алгол, Бейсик и др. Начали создаваться первые автоматизированные системы на базе ЭВМ. 

В 1949 г. в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор.

В 60-х г. транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения. Переход на полупроводниковые элементы улучшил качество ЭВМ по всем параметрам: они стали компактнее. Надежнее, менее энергоемкими. Быстродействие большинства машин достигло десятков и сотен тысяч опер/сек. Объем внутренней памяти возрос в сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения.

Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на магнитных лентах. Благодаря этому появилась возможность создавать на ЭВМ информационно-справочные, поисковые системы. Во времена второго поколения активно стали развиваться языки программирования высокого уровня. Первыми из них стали Фортран, Алгол, Кобол. Составление программы перестало зависеть от модели машины, сделалось проще, понятнее, доступнее. Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться, главным образом среди людей с высшим образованием.

III поколение

Для появления третьего поколения ЭВМ вновь понадобилось всего лишь около 10 лет. Их основу составляли интегральные микросхемы, содержавшие на одной полупроводниковой пластинке сотни или тысячи транзисторов. Благодаря этому уменьшились размеры ЭВМ, потребление ими электроэнергии и стоимость компьютеров.

ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х г.г., когда американская фирма IВМ приступила к выпуску системы машин IВМ-360(рис.3.). В Советском Союзе в 70-х г. начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ).

В состав ЭВМ третьего поколения были включены удобные устройства ввода-вывода и накопления, информации (дисплеи) на основе электронно-лучевых трубок, накопители на магнитных лентах и дисках, графопостроители и т. д. Количество компьютеров к этому времени достигло уже десятков и сотен тысяч. К работе с этими ЭВМ стал подключаться широкий круг специалистов: инженеры, техники. Вычислительные машины появились в университетах и институтах. Начали создаваться операционные системы, базы данных, языки структурного программирования, первые системы «искусственного интеллекта», стали внедряться системы автоматизированного проектирования и управления и т. п. В этот период существенно расширились

области применения ЭВМ, Стали создаваться базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования (САПР) и управления (АСУ). 

Рис.3. Представитель третего поколения - IВМ-360

IV поколение

Для появления ЭВМ четвертого поколения вновь потребовалось 10 лет. Они были созданы и выпущены в массовое производство на рубеже 80-х годов. Элементной базой этих ЭВМ стали большие интегральные схемы (БИС), в которых на одном кристалле кремния размещаются уже десятки и сотни тысяч логических элементов. Такие интегральные схемы позволяют создавать на одном-единственном кристалле программируемые блоки управления различными устройствами. Малые габариты и слабые токи, необходимые для их работы, позволяют устанавливать эти процессоры в любое техническое изделие: в телевизоры, стиральные машины, автомобили и т. д. Тем самым открывается возможность создания принципиально новых, программно управляемых технических устройств.

Наиболее яркими представителями ЭВМ четвертого поколения служат персональные ЭВМ, габариты которых позволяют устанавливать их на любом рабочем месте. В состав этих ЭВМ включаются удобные средства  накопления, ввода и предоставления информации: накопители на гибких магнитных дисках, цветные графические дисплеи, графические планшеты, компактные печатающие устройства.

Массовое распространение персональных ЭВМ изменило требования к программам. Главными из этих требований стали: простота правил работы, эстетичность, надежность программ, универсальность их функций, простота обучения работе на ЭВМ. Десятки миллионов персональных ЭВМ, устанавливаемых в службах сервиса и управления, на производстве и в образовании, требуют овладения компьютерной грамотностью от всего взрослого населения, а также подготовки специалистов по созданию, развитию и применению ЭВМ. 

В 70-е г. получили мощное развитие мини-ЭВМ. Они стали меньше, дешевле, надежнее больших машин. Очередное революционное событие в электронике произошло в 1971 г. когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора. Микропроцессоры стали  осуществлять управление работой станков, автомобилей, самолетов. Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода, внешней памяти, получили новый тип компьютера: микро-ЭВМ.

Микро-ЭВМ относятся к машинам четвертого поколения. Существенным отличием микро-ЭВМ от своих предшественников являются их малые габариты и сравнительная дешевизна. Это первый тип компьютеров, который появился в розничной торговле. Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные компьютеры. В 1976 г на свет появился первый персональный компьютер серии Аррle-1 под руководством американцев Стива Джобса и Стива Возняка.

В аппаратном комплекте ПК используется цветной графический дисплей, манипуляторы. удобная клавиатура, компактные диски. Программное обеспечение позволяет человеку легко общаться с машиной, быстро усваивать основные приемы работы с ней, получать пользу от компьютера, не прибегая к программированию.

Машины с такими свойствами быстро приобрели популярность, их выпускают большими тиражами. С 1980 г. самой лучшей является американская фирма IВМ, а с начала 90-х г. большую популярность приобрели машины фирмы Аррle марки Macintosh ( в основном в системе образования).

Рис.4. Представитель четвертое  поколения

V поколение

На ЭВМ пятого поколения ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является создание искусственного интеллекта машины, развитие "интеллектуализации" компьютеров - устранения барьера между человеком и компьютером. Параллельно с аппаратным усовершенствованием современных компьютеров разрабатываются и технологические разработки по увеличению количества инструкций. Первой разработкой в этой области стала MMX - технология, которая может превратить "простой" Pentium ПК в мощную мультимедийную систему. На кристалле процессора Pentium интегрирован математический сопроцессор. Этот функциональный блок, который отвечает за "перемалывание чисел", но на практике, подобные возможности требуются все же достаточно редко, их используют в основном системы САПР и некоторые программы, решающие чисто вычислительные задачи. У большинства пользователей этот блок просто простаивает. Создавая технологию MMX, фирма Intel стремилась решить две задачи: во-первых, задействовать неиспользуемые возможности, а во-вторых, увеличить производительность ЦП при выполнении типичных мультимедиа-программ. С этой целью в систему команд процессора были добавлены дополнительные инструкции и дополнительные типы данных, а регистры блока вычислений с плавающей запятой выполняют функции рабочих регистров. Дополнительные машинные команды предназначены для таких операций, как быстрое преобразование Фурье, которые зачастую выполняются специальными аппаратными средствами.

Процессоры, использующие технологию MMX, совместимы с большинством прикладных программ. Однако, встречаются и исключения, например, прикладная программа может одновременно обращаться только к одному блоку - либо вычислений с плавающей запятой, либо MMX. В ином случае результат, как правило, не определен и нередко происходит аварийное завершение прикладной программы. Технология MMX - это генеральное направление развития архитектуры процессоров. В первую очередь ее преимущества смогут оценить конечные пользователи - мультимедиа-компьютеры стали заметно мощнее и дешевле. Эта идея оказалась настолько удачной, что за ММХ проследовал "расширенный ММХ", 3DNow!, "расширенный 3DNow!", а потом SSE и сейчас SSE2. В настоящее время процессоры Intel выпускаются по техпроцессу с нормой в 0,13 мКм, и на одном квадратном миллиметре кристалла располагается миллионы транзисторов. Intel планирует перейти на 0,09 мкм техпроцесс в ближайшем будущем.По мнению представителей Intel, архитектура процессора Itanium - это самая значительная разработка со времени презентации 386-го процессора в 1985 г. Первые образцы 64-разрядного процессора Intel представляют собой картридж размером примерно 10х6 см, который включает в себя кэш-память третьего уровня емкостью 2 либо 4 Мбайт и радиатор. Процессор имеет трехуровневую иерархию сверхоперативной памяти. Если кэш-память первого и второго уровней интегрированы прямо на кристалле процессора, то микросхемы кэш-памяти третьего уровня расположены на самой плате картриджа. На реализацию процессора с соблюдением проектных норм 0,13 мкм потребовалось около 320 млн. транзисторов, из которых только 25 млн. пришлось на реализацию самого ядра, а остальные - на кэш-память.

Самый большой модуль процессора - это блок вычислений с плавающей запятой, он занимает около 10% площади кристалла. Производительность Itanium составляет до 6,4 млрд. операций с плавающей запятой в секунду. Благодаря архитектуре EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing) и 15 исполнительным устройствам процессор может выполнять до 20 операций одновременно. При этом он может непосредственно адресовать до 16 Тбайт (240) памяти при пропускной способности до 2,1 Гбайт/с. В процессоре реализована поддержка всех расширений Intel (технологии MMX, eMMX, SSE, и симметричной мультипроцессорной обработки), за исключением SSE2. Intel рассматривает Itanium в качестве родоначальника нового семейства процессоров . За первой моделью с кодовым названием Merced последуют McKinley, Madison, Deerfield и другие новые версии. По официальным данным, шесть моделей подобных кристаллов уже находятся на стадии разработки. Ожидается, что процессор McKinley дебютирует с тактовой частотой в 2 ГГц или выше. По имеющейся информации, все 64- разрядные процессоры Intel будут содержать в своем названии слово Itanium, а McKinley, Madison и прочие имена так и останутся кодовыми названиями. Таким образом, скорее всего, официально анонсированы будут Itanium II, Itanium III и т. д.


Электронные вычислительные машины (ЭВМ)

В отличие от АВМ, в ЭВМ числа представляются в виде последовательности цифр. В современных ЭВМ числа представляются в виде кодов двоичных эквивалентов, то есть в виде комбинаций 1 и 0. В ЭВМ осуществляется принцип программного управления. ЭВМ можно разделить на цифровые, электрифицированные и счётно-аналитические (перфорационные) вычислительные машины.

ЭВМ разделяются на большие ЭВМ, мини-ЭВМ и микро-ЭВМ. Они отличаются своей архитектурой, техническими, эксплуатационными и габаритно-весовыми характеристиками, областями применения.

Достоинства ЭВМ:

  •  высокая точность вычислений;
  •  универсальность;
  •  автоматический ввод информации, необходимый для решения задачи;
  •  разнообразие задач, решаемых ЭВМ;
  •  независимость количества оборудования от сложности задачи.

Недостатки ЭВМ:

  •  сложность подготовки задачи к решению (необходимость специальных знаний методов решения задач и программирования);
  •  недостаточная наглядность протекания процессов, сложность изменения параметров этих процессов;
  •  сложность структуры ЭВМ, эксплуатация и техническое обслуживание;
  •  требование специальной аппаратуры при работе с элементами реальной аппаратуры.

Электронно-вычислительную технику принято делить на поколения. Смена поколений связаны со сменой элементной базы ЭВМ, с прогрессом электронной техники (приложение А). Это всегда приводило к росту вычислительной мощности ЭВМ, т.е. быстродействия и объема памяти, а также происходили изменения в архитектуре ЭВМ, расширялся круг задач, решаемых на ЭВМ, менялся способ взаимодействия между пользователем и компьютером. Можно выделить 4 основные поколения ЭВМ.


Аналого-цифровые вычислительные машины (АЦВМ)

АЦВМ - это такие машины, которые совмещают в себе достоинства АВМ и ЭВМ. Они имеют такие характеристики, как быстродействие, простота программирования и универсальность. Основной операцией является интегрирование, которое выполняется с помощью цифровых интеграторов.

В АЦВМ числа представляются как в ЭВМ (последовательностью цифр), а метод решения задач как в АВМ (метод математического моделирования).


Достижения компьютерной техники

Универсальные настольные ПК

Что такое настольный компьютер, объяснять никому не надо — это любимое молодежью устройство, чтобы красиво набирать тексты рефератов, а также любые другие тексты, бланки и договоры; вести бухгалтерский учет; управлять финансами организации и работать с клиентской базой данных, а также делать различные расчеты, рисовать, слушать музыку и смотреть cyпep DVD- фильмы, обмениваться посланиями по электронной почте или прогуливаться по всемирной сети Интернет.

Оговоримся, что в целом мы будем говорить об IBM-совместимых компьютерах, которые в мировом масштабе используют большинство людей в практической деятельности. Их производят не только в США, но и в Европе, Азии фирмы-производители ПК, принявшие стандарт фирмы IBM. Именно для этих компьютеров используется операционная система Windows знаменитой фирмы Microsoft.

Однако существует и другой стандарт «Эппл» (Apple) — яблоко, на базе которого выпускаются компьютеры серии «Макинтош» (Macintosh). Для компьютеров этой группы существует свое «яблочное» программное обеспечение, в частности своя операционная система Mac OS X.

В чем принципиальная разница между IBM и Apple? Первая из них выбрала тактику открытой архитектуры (с продажей патентов). Любая фирма, приобретя патент, может наладить производство компьютеров по технологии IBM. Именно это и обеспечило широкое распространение компьютеров IBM.

Фирма Apple не продает свои патенты, поэтому компьютеры этой фирмы дороже и менее распространены, хотя наиболее известные компьютеры серии Macintosh гораздо удобнее, мощнее и надежнее, чем их аналоги IBM.

В практической деятельности важным моментом работы с компьютером является сохранение информации. Для этого помимо традиционных дискет и CD-дисков применяют не так давно появившиеся записываемые диски CD-R и CD-RW. Такие устройства сохраняют намного больше информации, чем дискеты. Однажды записанный диск CD-R перезаписать уже нельзя. Снять это ограничение призваны диски и накопители стандарта CD-RW (перезаписываемые диски) — устройство не очень дешевое, но полезное. Эти устройства для тех, кто собирается работать с большими объемами данных, такими, как графика и музыка.

Если же сохраняемая информация исчисляется в гигабайтах (трехмерная графика, видео), то 700 Мбайт CD-диска будет недостаточно. Недавно появился новый стандарт DVD, позволяющий записать полнометражный фильм. Такие устройства вмещают от 3 до 18 Гбайт ( с двусторонней записью). Существуют пишущие DVD-дисководы (DVD-R) и перезаписывающие — DVD-RW. Вставка

Особенностью компьютеров последних моделей является наличие особых инфракрасных портов (IR — infra red), позволяющих подключать различные устройства без проводов. Такой порт общается с устройством, как телевизор со своим пультом дистанционного управления. Порт на основе радиопередатчика — другая разновидность такого дистанционного подключения.

Наличие ИК - порта привело к появлению беспроводных устройств: клавиатур, мышей. Распространены два типа таких устройств: «инфракрасный» и «радиоустройство». Недостатком первого можно считать необходимость постоянно видеть ИК - порт. Если случайно закрыть порт учебником, то инфракрасная мышка «умирает» — перестает шевелиться. Этого недостатка лишена радио мышь, общающаяся с компьютером посредством маленького радиопередатчика.

Блокнотные компьютеры

Все, кому нужен умный и мобильный помощник на каждый день на работе и дома, несомненно, выберут блокнотный (планшетный) ПК (notebook). Ноутбук — это полноценный переносной компьютер небольших габаритных размеров и малой массы .

Дисплеи с активной матрицей были до недавнего времени довольно дорогими — в среднем на тысячу долларов дороже, чем модели с двойным сканированием.

Ноутбуки последних моделей оснащаются SVGA- или XGA-мониторами на тонкопленочных транзисторах (TFT). Согласно спецификации корпорации Intel-Mobile Powеr Guidelines -99 стандартом становится 13,3-дюймовый экран с глубиной цвета 24 бит и разрешением 1024 Х 768 пикселов.

Последние модели ноутбуков укомплектованы процессорами Intel Pentium, Celeron, Athlon -Palomino; размер оперативной памяти колеблется в интервале 32...512 Мбайт; жесткий диск имеет емкость от 4 Гбайт; установлены накопители флоппи: CD-ROM, CD-RW, DVD; примерные габаритные размеры 300x250x40 мм; масса 2,5...4 кг; размер экрана — 15дюймов.

В зависимости от мультимедийных возможностей можно выделить мультимедийные и офисные ноутбуки. В блокнотных компьютерах возможна установка таких же операционных систем, как и в настольных ПК, — Windows-98, -2000, -Me, -XP.

Большинство ноутбуков используют ионно-литиевые (Li-Ion) или никель – металл – гидридные (NiMH) батареи. Время непрерывной работы батарей у этих компьютеров обычно два-три часа, но постоянное использование CD-ROM значительно сокращает этот срок.

Карманные ПК

Попытка сжать настольный компьютер до размеров плитки шоколада дала рождение новому классу компьютеров — карманным персональным компьютерам (КПК)

КПК имеет размеры электронной записной книжки и массу около 300г, операционную систему, подходящую для работы полноценного программного обеспечения — текстового редактора, табличного процессора, игр, баз данных, деловой графики. Компьютеры снабжены монохромным или цветным жидкокристаллическим экраном.

Имеется возможность подключения разнообразных внешних устройств, как традиционных (модем, принтер), так и специальных (сканер штрих-кода, сотовый телефон).

Через стандартный разъем или инфракрасный порт можно подключить КПК к настольному компьютеру для обмена данными в обоих направлениях. Данные из карманного компьютера можно перенести на настольный персональный компьютер в привычных форматах (Excel и Word).

Карманный компьютер способен работать от внутренних источников питания от 20 до 60 ч, его в любой момент можно извлечь из кармана, привести в готовность нажатием клавиши и сделать запись, отправить факс, принять E-mail.

Основными производителями КПК являются такие известные фирмы, как HP, Sony, Philips, Casio, LG, Compaq.

В поставку программного обеспечения к КПК входят программы:

•  синхронизации, обеспечивающие перенос данных с настольного ПК на карманный и обратно через USB-порт, последовательный или ИК - порт, а также через карты расширения памяти;

• офисные, конвертирующие документы MS Word, реже Excel, в формат, пригодный для просмотра на КПК;

• почтовые, позволяющие просматривать почту, полученную непосредственно на карманный компьютер или перенесенную с настольного (обычно совместимы с MS Outlook);

• личные для обмена со стационарным персональным компьютером задачами, списком контактов и расписанием.

Основных операционных систем (ОС) для карманных компьютеров три — Palm OS, Microsoft Windows - CE и EPOC. Они имеют гораздо больше различий в требованиях к системным ресурсам, чем Windows, Linux и Mac OS, так что нельзя напрямую сравнивать объем памяти разных ручных компьютеров: иногда 8 Мбайт одной ОС позволяют запустить больше приложений, чем 16 Мбайт другой. Процессоры КПК имеют различную архитектуру, поэтому тактовая частота не полностью отображает соотношение их производительности.

По той же причине (различие архитектур) невозможно приравнять производительность КПК и настольных систем, однако применение голосового ввода в карманных компьютерах говорит о том, что их центральные процессоры достигли производительности как минимум процессора Pentium.

ОС Palm OS. Самые распространенные карманные компьютеры на сегодняшний день семейства Palm. Компания Palm сама делает операционную систему Palm OS жестко привязанной к процессору. Такой подход позволяет оптимизировать операционную систему и сократить требования к системным ресурсам.

Palm OS считается более устойчивой операционной системой, чем Windows СЕ, благодаря изначальной нацеленности на решение узкого круга задач по организации дня (календарь, заметки, будильник) и более тщательной отладке кода. Лицензии на использование своей ОС Palm продает сторонним компаниям, таким как Sony и TRG.

Создатели карманных компьютеров этих фирм одни из первых отказались от клавиатуры, заменив ее на перьевой ввод. Научиться быстро, писать специальным пером на экране не так просто, но при должной сноровке это избавляет работу с карманным компьютером от главного недостатка — тыканья в крошечные кнопочки.

Отсутствие клавиатуры может испугать человека, никогда не вводившего информацию клинописью. Ввод данных на КПК без клавиатуры осуществляется с помощью стило (пера), которое обычно имеет форму цилиндра с резиновым наконечником. На сенсорном экране вводятся знаки Graffiti — стилизованные, сильно упрощенные буквы.

Для сравнения отметим, что у КПК под управлением Windows СЕ возможен ввод пером символов, гораздо больше похожих по форме на привычные нам печатные буквы, однако в результате скорость ввода ниже и чаще возникают ошибки в распознавании.

В секторе недорогих КПК Palm занимают одно из первых мест.

ОС Microsoft Windows СЕ. Компания Microsoft не стала создавать собственные устройства, как Palm, но предложила сторонним производителям КПК лицензировать у нее ОС, специально разработанную с учетом особенностей архитектуры и требований КПК. Тем не менее, операционная система получилась не такой «скромной», как Palm OS или EPOC 32, поэтому карманные компьютеры под ее управлением отличаются мощными процессорами и большими объемами внутренней памяти, а также немалыми габаритными размерами и массой.

Microsoft поддерживает две разновидности ОС: для машин с клавиатурным и с рукописным вводом. У первых разрешение экрана 640 Х 240 точек, у вторых — 240 Х 320.

В качестве достоинства КПК под управлением Windows СЕ можно назвать знакомый интерфейс, однако в версиях ОС для бесклавиатурных компьютеров это верно лишь отчасти.

Windows СЕ обладает большими мультимедийными возможностями. Кроме производительного процессора этому способствует возможность работы в многозадачном режиме: можно одновременно редактировать текст и слушать музыку.

ОС EPOC. Ранее под управлением EPOC компания Psion выпускала карманные компьютеры. Теперь она перешла на специализированные офисные решения, а операционная система стала называться Symbian. Карманные компьютеры Psion 5mx и более старшие модели Revo и Revo Plus отличаются нацеленностью на офисные приложения.

Операционная система Symbian получает распространение в КПК, сотовых телефонах и их гибридах — коммуникаторах.

По данным независимой европейской аналитической компании Canalys фирма Palm удерживает свое лидерство по продаже КПК (34%), несмотря на жестокую конкуренцию со стороны Compaq (14%). Активно наращивают свою долю рынка фирмы Nokia и Hewlett-Packard (по 9 %).

Что касается операционных систем для КПК, то Palm OS держит в Западной Европе 43 % рынка, Windows СЕ — 28 %, a Symbian — 14 %. Сейчас КПК все больше становятся не просто «умными» электронными записными книжками, но и устройствами для связи с внешним миром, в первую очередь через Интернет.

Модификации КПК с модемом позволяют подключиться к Интернету из любого места, где есть телефон. Выходить в Интернет с КПК через сотовый телефон можно почти на любых моделях всех производителей, и обычно для этого используется ИК - порт.

В 2000г., например, было продано 10 млн. карманных компьютеров, причем половина приходится на Америку. Хотя в России их распространение идет не такими масштабами, они уже достаточно популярны.

Компьютеры-телефоны

2001 год ознаменован появлением устройства, совмещающего в себе функции телефона и КПК. Первым комбинированным устройством был PdQ Smartphone компании Qualcomm (ныне Куосега), но это был слишком громоздкий и дорогой аппарат. Новый Smartphone компании Куосега выглядит как массивный сотовый телефон, вывернутый наизнанку. Этот телефон вполне полноценное Palm-устройство, работающее на ОС семейства Palm OS, с пером и стыковочным модулем HotSync.

Smartphone открыл новую эру устройств, призванных освободить пользователей от необходимости носить с собой сразу два аппарата: сотовый телефон и КПК. Некоторые из них будут сделаны по схеме «два в одном», другие превратятся из обычных КПК в комбинированные устройства с помощью дополнительного модуля.

Эти устройства достаточно удобны. Можно звонить по телефонам, занесенным в записную книжку, а также использовать все возможности карманных компьютеров. Если позволяет тарифный план, то можно работать с Интернетом. Телефон поддерживает протокол CDMA.

Владельцы карманных компьютеров Palm могут воспользоваться дополнительными модулями, чтобы получить функции телефона.

Компания Microsoft продемонстрировала прототипы мобильных телефонов (кодовое название Stinger) под управлением одного из вариантов ОС Windows СЕ. Они не будут оснащаться столь же мощными процессорами, как карманные компьютеры под управлением Windows СЕ, но экран будут иметь достаточно большой. Компания Samsung готовит аппараты для двух протоколов — CDMAhGSM.

CDMA-аппараты Neo Point-2000 и Neo Point - 2600 представляют собой телефоны с функциями КПК. Они имеют достаточно просторный 11-строчный экран и, несмотря на свою миниатюрность, обеспечивают работу с электронной почтой.

В середине 2001г. появились первые экземпляры Nokia-9210, сочетающего в себе функции КПК и сотового телефона. Устройство функционирует под управлением операционной системы Symbian. Открыв аппарат, можно обнаружить джойстик и клавиатуру с 60 клавишами. Несмотря на маленькие размеры, клавиатура достаточно удобна. Полного заряда литий - ионного аккумулятора хватает на 10 ч работы с КПК или такое же время разговора.


Заключение

В данной работе мы постарались дать краткий обзор истории развития ЭВМ и показать перевоплощение ЭВМ из многотонных агрегатов в миниатюрные мейнфреймы. Кроме того, была показана ветвь различных мобильных компьютеров, а так же были представлены носители информации. Подводя итоги можно сказать, что данная работа представляет собой краткий экскурс в мир компьютеров.
Приложение А. Таблица поколений ЭВМ

Характеристики

Поколения

1-е

(1948-1958)

2-е

(1959-1967)

3-е

(1968-1973)

4-е

(1974 - 1982)

Элементная база

Электронные лампы

Полупроводники

Интегральные микросхемы

СБИС, микро-процессоры

Программное обеспечение

Машинные языки

Алгоритмические языки, диспетчерские системы, пакетный режим

Операционные системы, режим разделения времени

Базы и банки данных

Быстродействие

10-20 тыс. операций/сек

100-500 тыс. операций/сек

Порядка 1 млн операций/сек

Десятки и сотни млн. операций/сек

Размеры ЭВМ

Большие

Значительно меньше

Мини-ЭВМ

микроЭВМ

Носитель информации

Перфокарта, перфолента

Магнитная лента

Диск

Гибкий диск

Применение

Расчетные задачи

Инженерные, научные, экономические задачи

АСУ, САПР, научно-технические задачи

Управление, коммуникации, АРМ, обработка текстов, графика

Примеры

ЭНИАК (США), МЭСМ и УРАЛ (СССР)

IВМ 701 (США), БЭСМ-6, БЭСМ-4, Минск-22 (СССР)

IBM 360 (США), ЕС 1030, 1060 (СССР)

ПЭВМ, серверы

Основные устройства ввода

Пульт, перфокарточный, перфоленточный ввод

Добавился алфавитно-цифровой дисплей, клавиатура

Алфавитно-цифровой дисплей, клавиатура

Цветной графический дисплей, сканер, клавиатура


Замечания

  1.  Логотип не сгруппирован.

Можно логотип совместить с картинкой:

  1.  Убрать пункт «Оглавление» из оглавления.
  2.  Заголовки ненумерованных разделов выровнять по центру.
  3.  Неверно установлены верхнее и нижнее поля страниц.
  4.  Все разделы, кроме введения, заключения, списка литературы должны иметь номера.
  5.  Подразделы также должны иметь номера (1.1, 1.2, …).
  6.  Подразделы не начинать с новых страниц (I поколение).
  7.  В наименованиях рисунков после номера убрать точки и поставить тире,
  8.  Рисунки выровнять по центру.
  9.  Не все рисунки имеют наименование (стр. 13, 16).
  10.  Оформить заголовки таблиц в соответствии с требованиями (стр. 17, 18).
  11.  Нет списка использованных источников и ссылок на них.
  12.  Нет заключения.
  13.  Вставить после заголовка приложения его наименование.

Оценка: 4

PAGE   \* MERGEFORMAT 26


ю


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66931. Дзвони Чорнобиля 54.5 KB
  Коли пара під великим тиском зруйнувала частину паропроводів потік води та пари викликав хімічні реакції з розігрітим графітом та цирконієм унаслідок чого утворилися горючі грози тиск яких був достатнім для підняття кришки реактора.
66932. Чорнобильська балада 57.5 KB
  Мета. Виховувати почуття співчутливості, критичне ставлення до історичних подій. Розвивати почуття гордості за свій народ. Прищеплювати любов до рідного краю. Обладнання. Стіл, накритий вишитим рушником, свічка, живі квіти, фотографії пожежників, магнітофон, фонограми...
66933. На Чорнобиль журавлі летіли 1.91 MB
  Мета заходу: згадати про трагедію віку — вибух на ЧАЕС, поглибити знання студентів про неї, визначити негативний вплив аварії на стан навколишнього середовища та здоров'я населення; розвивати вміння школярів аналізувати та узагальнювати навчальну інформацію, вміння виразно декламувати...
66934. Christmas in the Wood 49 KB
  Dady: Ok.Sit here and listen attentively. It was winter, December. All people were on Christmas Eve. The snow is falling down…. And there were a beautiful fir-tree in the middle of the "wood ". Some more trees are around it..
66935. Cooking 12.85 MB
  Today we’ll continue speaking about food and cooking. We’ll recollect the constructions there is/are and use these constructions in practice. So we’ll speak English, repeat and learn words, work with grammar, play and do a lot of interesting things.
66936. Ми у космос летимо. Заняття за інтересами 920 KB
  Мета. Закріпити вміння учнів працювати з технікою складання паперу «Орігамі». Виготовити моделі ракет, супутників, гратографії «Сузір’я», геометричну аплікацію, мозаїку «Чумацький шлях». Навчати працювати в групах, в парах та закріплювати вміння працювати з ножицями,...
66937. Рідна земля, живи! Виступ екологічної агітбригади 76.5 KB
  Мета: донести до людей значення екологічних проблем, зокрема, характерних для рідного краю; залучати учнів до агітаційної роботи з даного питання; виховувати любов до планети Земля, сприяти хоча б частковому вирішенню екологічної ситуації.
66938. Даруйте радість людям – і стане світ багатшим 53.5 KB
  Виховувати в учнів почуття доброти чуйності милосердя поваги до людей; формувати активну життєву позицію яка проявляється в дієвій допомозі людям; формувати в учнів уміння формулювати судження виховувати високі моральні якості. Добро спішіть творити люди. Живіть добро звершайте Та нагород за це не вимагайте.
66939. «Сумні дати серця» (сторінками життя Василя Стефаника) 120.5 KB
  Мета:познайомити учнів із життєвим шляхом українського письменника Василя Стефаника, розкрити трагізм його життя; розвивати чуйність, увагу, спостережливість; виховувати почуття патріотизму, любові до України, її синів. У додатку – презентація «Надто добрий знавець народної мужицької душі (життя і творчість В.Стефаника)».