9686

Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники. В истории развития цивилизации произошли несколько информационных революций, послуживших кардинальным изменениям в сфере обработки информации и информационных технологий...

Русский

2013-03-15

64.5 KB

103 чел.

Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники.

В истории развития цивилизации произошли несколько информационных революций, послуживших кардинальным изменениям в сфере обработки информации и информационных технологий.

1. изобретение письменности (однако число людей, которые могли воспользоваться информацией из письменных источников, было ничтожно мало. Во-первых, грамотность была привилегией крайне ограниченного круга лиц и, во-вторых, древние рукописи создавались в единичных экземплярах).

2. изобретение книгопечатания (середина XV в.) (благодаря печатному станку, созданному И. Гутенбергом в 1440 году, знания, информация стали широко тиражируемыми, доступными многим людям. Это послужило мощным стимулом для увеличения грамотности населения, развития образования, науки, производства).

3. изобретение электричества (конец XIX в.), появление телеграфа, телефона, радио и т.д. (это предопределило создание первой электронной вычислительной машины)

4. изобретение персонального компьютера (70-е годы XX в.) (разработка способов и методов представления информации, технологии решения задач с использованием компьютеров, стала важным аспектом деятельности людей многих профессий)

Причиной перехода к информационному обществу послужил "информационный взрыв" - бурный рост объемов и потоков информации:

1900 - 1950 г.г.
1950 - 1970 г.г.
1970 - каждые 5 лет
1990    -     ежегодно

удвоение объема информации

2000    -     ежегодно

увеличение в 5 раз

Основные черты информационного общества 

  •  большая часть населения занята в информационной сфере;
  •   производимая человеком информация обрабатывается с помощью компьютера, и в цифровом виде может быть передана практически в любую точку Земли;
  •  массовое производство компьютеров и высокий уровень развития компьютерных сетей, охватывающих большинство рабочих мест.

Информатизация общества − организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей населения.

Информационная культура − умение целенаправленно работать с информацией, использовать для её получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию, современные технические средства  и методы.

Первым устройством, предназначенным для облегчения счета, быт счеты. С помощью костяшек счетов можно было совершать операции сложения и вычитания и несложные умножения.

1642 г. — французский математик Блез Паскаль сконструировал первую механическую счетную машину «Паскалина», которая могла механически выполнять сложение чисел.

1673 г. — Готфрид Вильгельм Лейбниц сконструировал арифмометр, позволяющий механически выполнять четыре арифметических действия.

Первая половина XIX в. — английский математик Чарльз Бэббидж попытался построить универсальное вычислительное устройство, то есть компьютер. Бэббидж называл его аналитической машиной. Он определил, что компьютер должен содержать память управляться с помощью программы. Компьютер по Бэббиджу - механическое устройство, программы для которого задаются посредством перфокарт - карт из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий (они в то время уже широко употреблялись в ткацких станках).

1941 г. - немецкий инженер Конрад Цузе построил небольшой компьютер на основе нескольких электромеханических реле.

1943 г. - в США на одном из предприятий фирмы IBM Говард Эйкен создал компьютер под названием «Марк-1». Он позволял проводить вычисления в сотни раз быстрее, чем вручную (с помощью арифмометра), и использовался для военных расчетов. В нем использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. «Марк-1» имел внушительные размеры  и содержал 750 000 деталей. Машина была способна перемножить два 32-разрядных числа за 4 с.

1943 г. - в США группа специалистов под руководством Джона Мочли и Проспера Экерта начала конструировать компьютер ENIAC на основе электронных ламп.

1945 г. - к работе над ENIVAC был привлечен математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этом компьютере. В своем докладе фон Нейман сформулировал общие принципы функционирования компьютеров, т. е. универсальных вычислительных устройств.

Общая схема построения компьютера по Джону фон Нейману.

Любой компьютер должен иметь следующие главные устройства:

память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из пронумерованных ячеек;

процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ);

устройства ввода;

устройства вывода.

Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация. В основу построения компьютеров должны быть положены следующие общие принципы:

1. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.

2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами в памяти можно выполнять такие же действия, как и над данными. Таким образом, команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции - перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.

3. Принцип адресности. Основная память состоит из пронумерованных ячеек, процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

1947 г. - Экертом и Мочли начата разработка первой электронной серийной машины UNIVAC (Universal Automatic Computer). Первый образец машины (UNIVAC-1) был построен для бюро переписи США и пущен в эксплуатацию весной 1951 г. Синхронная, последовательного действия вычислительная машина UNIVAC-1 была создана на базе ЭВМ ENIAC и EDVAC. Работала она с тактовой частотой 2,25 МГц и содержала около 5000 электронных ламп. Внутреннее запоминающее устройство емкостью 1000 12-разрядных десятичных чисел было выполнено на 100 ртутных линиях задержки.

1949 г. - английским исследователем Морисом Уилксом построен первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана.

1951 г. - Дж. Форрестер опубликовал статью о применении магнитных сердечников для хранения цифровой информации. В машине «Whirlwind-1» впервые была применена память на магнитных сердечниках. Она представляла собой 2 куба с 32-32-17 сердечниками, которые обеспечивали хранение 2048 слов для 16-разрядных двоичных чисел с одним разрядом контроля на четность.

1952 г. - фирма IBM выпустила свой первый промышленный электронный компьютер IBM 701, который представлял собой синхронную ЭВМ параллельного действия, содержащую 4000 электронных ламп и 12 000 германиевых диодов. Усовершенствованный вариант машины IBM 704 отличался высокой скоростью работы, в нем использовались индексные регистры и данные представлялись в форме с  плавающей запятой. После ЭВМ  IBM 704 была выпущена машина IBM 709, которая в архитектурном плане приближалась к машинам второго и третьего поколений. В этой машине впервые была применена косвенная адресация, и впервые появились каналы ввода-вывода.

1952 г. - фирма Remington-Rand выпустила ЭВМ UNIVAC-1103, в которой впервые были применены программные прерывания. Сотрудники фирмы Remington-Rand использовали алгебраическую форму записи алгоритмов под названием «Short Code» (первый интерпретатор созданный в 1949 г. Джоном Мочли).

1956 г. - фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке. Изобретение их позволило создать новый тип памяти - дисковые запоминающие устройства, значимость которых была в полной мере оценена в последующие десятилетия развития вычислительной техники.

1957 г. - группа под руководством Д. Бэкуса завершила работу над первым языком программирования высокого уровня, получившим название ФОРТРАН. Язык, реализованный впервые на ЭВМ IBM 704, способствовал расширению сферы применения компьютеров.

1960-е гг. -2-е поколение ЭВМ, логические элементы ЭВМ реализовываются на базе полупроводниковых приборов-транзисторов, развиваются алгоритмические языки программирования, такие как Алгол Паскаль и другие.

1970-е гг. - 3-е поколение ЭВМ, интегральные микросхемы, содержащие на одной полупроводниковой пластине тысячи транзисторов. Начали создаваться ОС, языки структурного программирования.

1974 г. - несколько фирм объявили о создании на основе микропроцессора Intel-8008 персонального компьютера - устройства, выполняющего те же функции, что и большой компьютер, но рассчитанного на одного пользователя.

1975 г. - появился первый коммерчески распространяемый персональный компьютер Альтаир-8800 на основе микропроцессора Intel-8080. Этот компьютер имел оперативную память всего 256 байт, клавиатура и экран отсутствовали.

Конец 1975 г. - Пол Аллен и Билл Гейтс (будущие основатели фирмы Microsoft) создали для компьютера «Альтаир» интерпретатор языка Basic, позволивший пользователям просто общаться с компьютером и легко писать для него программы.

1976 г. – появился ПК «Apple», созданный молодыми американскими инженерами Стивом Возняком и Стивом Джобсом. За несколько лет было продано 2 млн. экземпляров, т.е. впервые ПК стал устройством массового производства.

Август 1981 г. - компания IBM представила персональный компьютер IBM PC. В качестве основного микропроцессора компьютера использовался 16-разрядный микропроцессор Intel-8088, который позволял работать с 1 мегабайтом памяти.

1980-е гг. - 4-е поколение ЭВМ, построенное на больших интегральных схемах. Микропроцессоры реализовываются в виде единой микросхемы. Массовое производство персональных компьютеров.

1990-е гг. - 5-е поколение ЭВМ, сверхбольшие интегральные схемы. Процессоры содержат миллионы транзисторов. Появление глобальных компьютерных сетей массового пользования.

2000-е гг. - интеграция ЭВМ и бытовой техники, встраиваемые компьютеры, развитие сетевых вычислений.

Поколения ЭВМ

Показатель

Первое

Второе

Третье

Четвертое

Пятое

Разработка и производство

1951-1954

1958-1960

1965-1969

А

Б

с 2000

1976-1979

1985-1999

Элементная

база

процессора

Электронные

лампы

Транзисторы

Интегральные схемы

(ИС)

Большие ИС

(БИС)

Сверхбольшие ИС

(СБИС)

+Оптоэлектроника

+Криоэлектроника

Элементная

база ОЗУ

Электронно-лучевые

трубки

Ферритовые

сердечники

Ферритовые

сердечники

БИС

СБИС

СБИС

Максималь-

ная емкость

ОЗУ, байт

102

103

104

105

107

108

Максимальное быстродействие процессора (операций в с)

104

106

107

108

109

+ Многопроцессорность

1012

+ Многопроцессорность

Языки

программирования

Машинный

код

+

Ассемблер

+ Процедурные языки

высокого

уровня

(ЯВУ)

+ Новые

процедурные

ЯВУ

+Непроцедурные ЯВУ

+ Новые

непроцедурные

ЯВУ

Средства

связи

пользователя

с ЭВМ

Пульт

управления и

перфокарты

Перфокарты и

перфоленты

Алфавитно-цифровой

терминал

Монохромный графический дисплей,

клавиатура

Цветной

графический

дисплей,

клавиатура,

«мышь» и др.

+Устройства голосовой связи


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71626. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА 518.82 KB
  Возможность применения эффекта Фарадея для бесконтактного измерения в токопроводе величины постоянного тока очевидным образом вытекает из закона Верде. Постоянный ток порождает вокруг токопровода постоянное магнитное поле поместив в которое чувствительный элемент с линейно...
71629. Организационная структура компании «ЗАО» 4финанс 258.73 KB
  Учитывая растущую роль организаций занимающихся микрокредитованием необходимо отметить что в случае возникновения у такой организации каких-либо серьезных проблем они могут автоматически распространиться на весь регион в котором она работает и спровоцировать...
71630. Разработка мероприятий по совершенствованию учета расчетов с поставщиками и покупателями в ООО «Дельта Телеком-Урал» 177.67 KB
  В настоящее время большое внимание уделяется расчетам с дебиторами и кредиторами. Следовательно право на получение дебиторской задолженности является имущественным правом а сама дебиторская задолженность является частью имущества организации.
71631. Разработка элементов фирменного стиля 821 KB
  Цель дипломной работы: выявление особенностей, характерных для разработки фирменного стиля при помощи графических редакторов. Предмет – особенности компьютерной графики, используемой при создании элементов фирменного стиля. Объект – графические программы, используемые при создании фирменного стиля.
71632. Русские земли в XII-XIII вв.: от политической раздробленности к установлению господства Золотой Орды 87 KB
  В период феодальной раздробленности в русских землях выделились три центра: Владимиро-Суздальское Галицко-Волынское княжества и Новгородская феодальная республика. Андрей начал борьбу за гегемонию ростово-суздальских князей в русских землях. Находилась на юго-западе русских земель.
71633. Основные и исходные данные для проектирования а/д мостов, путепроводов и тоннелей 49.15 KB
  Габариты мостов и тоннелей. Нормативное давление грунта от веса насыпи расположенной на уступах опор мостов или на звеньях тоннеля рекомендуется определять по следующим формулам: а вертикальное давление фунта: для опор мостов для тоннелей б горизонтальное боковое давление...
71634. Основные положения расчёта ж/б а/д мостов. Тротуары и эксплуатационные обустройства 35.78 KB
  Предельными называют такие состояния при которых конструкция сооружения или его основание перестаёт удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или требованиям безопасного производства работ.