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

107 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

52271. Азбука юного гражданина. Своя игра 45 KB
  Оборудование: иллюстративный материал видеофильм Народні свята Гимн Украины выставка книг по теме таблица экран флажки разных стран. Едины мы в своем стремленьи: Пусть это будет на века Трезубец в гербе Украины Страны любимой нашей лик. Беседа Что мы называем домом для народа Как называется наше государство Назовите столицу Украины. Можно включить фонограмму 50 Когда была принята Конституция Украины 28 июня 1996г.
52272. Азбука міста 75.5 KB
  Ведучий Дорогі діти сьогодні ви побуваєте на веселому святі де будемо вивчати дорожні знаки та правила вуличного руху. Діти Устає над містом сонце Будить все довкола Зазирає у віконце Кличе нас до школи. У зал заходить Баба Яга Баба Яга Фу фу фу Нас учили в школі Потягується ліниво Не спішіть ніко о о о ли Діти діти айайай Добрий день вам зазвичай Та чому смієтесь ви Не впізнали ви Яги Я колись була весела А тепер ось не до сміху Бо не можу вже вільно літати Знаки на моїй дорозі стали пропадати. Нову...
52273. Профессиональная азбука духовности 81 KB
  Установочномотивационный этап 5 мин Осмысление поставленных задач формирование установки на сотрудничество. Ситуация для группы Мир Труд не позорит человека: к несчастью иногда попадают люди позорящие работу. Вспомните и запишите поговорки пословицы о труде и изобразите их в виде рисунка. Бенчли Великая радость работа В полях за станком за столом Работай до жаркого пота Работай без лишнего счета Все счастье земли за трудом В.
52274. Азбуку міста вивчай до ладу, щоб не потрапити раптом в біду 285.5 KB
  Приспів: На дорозі не спіши Щоб не трапилось біди. Світлофор не спить і не дріма До порядку на дорозі всіх нас кличе. На дорозі зупинись Вліво вправо подивись Чемним будь ти у автобусі й трамваї. Я друзі гарно прогулявся Там де машини так награвся Я немаленький вже на зріст До того ж маю гарний хвіст Нікого слухать не збираюсь Бо я дорослий і на дорозі часто граюсь.
52275. Весела нотна азбука 247.5 KB
  Вміння співати по нотах сприяє розвитку музичних здібностей дітей. Навчання молодших школярів музичної грамоти передбачає такі завдання: розвинути музичні здібності дітей: ладове чуття музичнослухові уявлення музичноритмічне чуття чуття цілого форми; дати основи нотної грамоти яка є складовою музичної грамоти навчити дітей розуміти нотний запис і сформувати вміння співати по нотах; сформувати уявлення про елементи музичної мови засоби музичної виразності та музичні явища; навчити розуміти ідейнохудожній зміст музичних...
52276. Повторювально-узагальнюючий урок за темою: «Передня Азія» 40 KB
  Назвати річки що протікають через Межерічча. Назвати та показати місто яке називали Ворота Божі. Назвати військову державу що розташована у верхній течії р. Назвати столицю Ассирійської імперії яку називали містом крові.
52277. Уроки державної мови 5.42 MB
  Ось що радить доктор філологічних наук Світлана Єрмоленко. У мовній практиці часом використовують ці лексеми як взаємозамінні. Але взаємозамінність у термінологічних висловах – річ небажана, і зрештою в кожному конкретному звороті утворюється якесь одне термінологічне слово, а інші, якщо вони не мають додаткових значеннєвих відтінків, виходять із літературно-нормативного вжитку.
52278. Бабуся – берегиня нашого роду 117 KB
  Та запросили у гості сьогодні тих людей яких обєднує не вік а високе почесне звання бабуся Ми зібралися великою родиною щоб вітати й вшановувати найрідніших найближчих нам людей. Що в мене є бабуся. Учитель: Так кого ж ми називаємо таким теплим іменем бабуся Діти відповідають а вчитель їх підводить до висновку що це мати мами або...
52279. Жизненная сила музыки И.С. Баха 69 KB
  Баха Цели и задачи урока: Закрепить понятие полифония на примерах вокального инструментального и произведения изобразительного искусства; Определить особенности содержания музыки И. Баха; Формировать: представление о стилистических особенностях музыки И. Баха понятие Сюита навыки хорового пения. Баха иллюстрации по теме урока стихи и высказывания по теме урока нотный материал.