Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Февраля 2013 в 16:09, контрольная работа
Информатика как наука стала развиваться с середины прошлого столетия, что связано с появлением ЭВМ и начавшейся компьютерной революцией. Появление вычислительных машин в 1950-е гг. создало для информатики необходимую аппаратную поддержку, т.е. благоприятную среду для ее развития как науки. Всю историю информатики принято подразделять на два больших этапа: предысторию и историю.
1. Этапы развития информатики и ВТ
. Устройства вывода информации: Мониторы
. Прикладное программное обеспечение персональных компьютеров: текстовые и графические редакторы и их характеристики
Список литературы
Содержание
1. Этапы развития информатики и ВТ
. Устройства вывода информации: Мониторы
. Прикладное программное
обеспечение персональных
Список литературы
1. Этапы развития информатики и ВТ
Первые шаги автоматизации умственного труда относятся именно к вычислительной активности человека, который уже на самых ранних этапах своей цивилизации начал использовать средства инструментального счета. Интересной является следующая классификация, согласно которой основные этапы развития вычислительной техники можно привязать к следующей хронологической шкале:
Ручной - с древних, древних времен до н.э.
Механический - с середины XVII-го века н.э.
Электромеханический - с 90-х годов XIX-го века
Электронный - с 40-х годов XX-го век
Рассмотрим эти этапы поподробнее.
Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации и базировался на использовании различных частей тела, в первую очередь, пальцев рук и ног. Пальцевой счет уходит корнями в глубокую древность, встречаясь в том или ином виде у всех народов и в наши дни. Известные средневековые математики рекомендовали в качестве вспомогательного средства именно пальцевой счет, допускающий довольно эффективные системы счета. Фиксация результатов счета производилась различными способами: нанесение насечек, счетные палочки, узелки и др.
Счет с помощью группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке - наиболее развитом счетном приборе древности, сохранившимся до наших дней в виде различного типа счетов.
Абак явился первым развитым
счетным прибором в истории человечества,
основным отличием которого от предыдущих
способов вычислений было выполнение
вычислений по разрядам. Таким образом,
использование абака уже
Хорошо приспособленный к выполнению операций сложения и вычитания, абак оказался недостаточно эффективным прибором для выполнения операций умножения и деления. Поэтому открытие логарифмов и логарифмических таблиц Дж. Непером в начале 17 века, позволивших заменять умножение и деление соответственно сложением и вычитанием, явилось следующим крупным шагом в развитии вычислительных систем ручного этапа. Впоследствии появляется целый ряд модификаций логарифмических таблиц. Однако в практической работе использование логарифмических таблиц имеет ряд неудобств, поэтому Дж. Непер в качестве альтернативного метода предложил специальные счетные палочки (названные впоследствии палочками Непера), позволявшие производить операции умножения и деления непосредственно над исходными числами. В основу данного метода Непер положил способ умножения решеткой.
Наряду с палочками, Непер предложил счетную доску для выполнения операций умножения, деления, возведения в квадрат и извлечения квадратного корня в двоичной системе счисления, предвосхитив тем самым преимущества такой системы счисления для автоматизации вычислений.
Введенные Дж. Непером логарифмы
оказали революционизирующее
Логарифмы послужили основой
создания замечательного вычислительного
инструмента - логарифмической линейки,
более 360 лет служащего инженерно-
Механический этап. Развитие механики в 17 в. стало предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов, использующих механический принцип вычислений. Такие устройства строились на механических элементах и обеспечивали автоматический перенос старшего разряда.
Первая механическая машина
была описана в 1623 г. В. Шиккардом, реализована
в единственном экземпляре и предназначалась
для выполнения четырех арифметических
операций над 6-разрядными числами. Машина
Шиккарда состояла из трех независимых
устройств: суммирующего, множительного
и записи чисел. Сложение производилось
последовательным вводом слагаемых
посредством наборных дисков, а вычитание
- последовательным вводом уменьшаемого
и вычитаемого. Вводимые числа и
результат сложения/вычитания
В машине Б. Паскаля использовалась более сложная схема переноса старших разрядов, в дальнейшем редко используемая; но построенная в 1642 г. первая действующая модель машины, а затем серия из 50 машин способствовали достаточно широкой известности изобретения и формированию общественного мнения о возможности автоматизации умственного труда. До нашего времени дошло только 8 машин Паскаля, из которых одна является 10-разрядной. Именно машина Паскаля положила начало механического этапа развития вычислительной техники.
В 17-18 веках предлагался
целый ряд различного типа и конструкции
суммирующих устройств и
Первый арифмометр, позволяющий производить все четыре арифметических операции, был создан Г. Лейбницем в результате многолетнего труда. Венцом этой работы стал арифмометр Лейбница, позволяющий использовать 8-разрядное множимое и 9-разрядный множитель с получением 16-разрядного произведения. По сравнению с машиной Паскаля было создано принципиально новое вычислительное устройство, существенно ускоряющее выполнение операций умножения и деления. Однако арифмометр Лейбница не получил распространения по двум основным причинам: отсутствие на него устойчивого спроса и конструкционной неточности, сказывающейся при перемножении предельных для него чисел.
В 17-18 веках был предложен
целый ряд вычислительных инструментов
по образцу Паскаля и Лейбница
(с той или иной степенью модернизации),
на основе палочек Непера либо оригинальные
разработки. Предложенные конструкции
являлись отдельными множительными
устройствами или комбинациями суммирующей
и множительной частей. Начало 19 века
характеризуется развитием
В 1881 г. Л. Томас организовывает
в Париже серийное производство арифмометров.
Конструкция его арифмометра
основана на использовании ступенчатого
валика Лейбница и явилась дальнейшим
развитием арифмометра
Важной вехой в развитии
арифмометров следует считать создание
в 1888 г. машины Болле, которая операцию
умножения выполняла втрое
Увеличение во второй половине
19 веке вычислительных работ в целом
ряде областей человеческой деятельности
выдвинуло настоятельную
Первоначально появление ЭВМ не очень существенно повлияло на выпуск и применение арифмометров, прежде всего, из-за их различных назначений, распространенности и стоимости. Однако уже с 60-х годов в массовое использование все активнее проникают ЭКВМ (электронные клавишные вычислительные машины).
Особое место среди
разработок механического этапа
развития вычислительной техники занимают
работы Ч. Бэбиджа, с полным основанием
считающегося родоначальником и
идеологом современной
Проект разностной машины был разработан в 20-х годах 19 века и предназначался для табулирования полиномиальных функций методом конечных разностей. Основным стимулом в данной работе была настоятельная необходимость в табулировании функций и проверке существующих математических таблиц, изобилующих ошибками. Однако данный проект не был завершен, но последователями Бэббиджа были созданы работающие разностные машины, которые нашли широкое применение в науке и технике.
Второй проект Бэбиджа - аналитическая
машина, использующая принцип программного
управления и явившаяся предшественницей
современных ЭВМ. Данный проект был
предложен в 30-е годы 19 века, а
в 1843 г. Алой Лавлейс для машины Бэбиджа
была написана первая в мире достаточно
сложная программа вычисления чисел
Бернулли. Оба эти достижения можно
считать выдающимися, как опередившими
свою эпоху более чем на столетие.
Проект аналитической машины не был
реализован, но получил весьма широкую
известность и заслужил высокую
оценку целого ряда ученых, в первую
очередь, математиков. Ч. Бэбидж разработал
множество чертежей самой машины,
изготовил ряд ее блоков; его сын
Генри пытался реализовать
В начале 1836 г. Бэбидж уже четко представлял себе основную конструкцию машины, а в 1837 г. в статье "О математической производительности счетной машины" он достаточно подробно описывает свой проект.
Аналитическая машина состояла из следующих четырех основных частей:
блок хранения исходных, промежуточных данных и результатов вычислений. Он состоял из набора зубчатых колес, идентифицирующих цифры подобно арифмометру;
блок обработки чисел из склада, названный мельницей (в современной терминологии - это арифметическое устройство). Организация блока была аналогична первому блоку;
блок управления последовательностью вычислений (в современной терминологии - это устройство управления);
блок ввода исходных данных и печати результатов (в современной терминологии - это устройство ввода/вывода).
Ч. Бэбидж в своей машине
использовал механизм, аналогичный
механизму ткацкого станка Жаккарда,
использующему специальные
Бэбидж имел удивительно современные представления о вычислительных машинах, однако, имевшиеся в его распоряжении технические средства намного отставали от его представлений.
Основная заслуга А. Лавлейс
состоит не только в создании первой
программы для машины Бэбиджа, но
и в полном и доступном описании
машины, а также анализе ее возможностей
для решения различных
Электромеханический этап развития
вычислительной техники явился наименее
продолжительным и охватывает всего
около 60 лет - от первого табулятора
Г. Холлерита (1887 г.) до первой ЭВМ ENIAC (1945
г.). Предпосылками создания проектов
данного этапа явились как
необходимость проведения массовых
расчетов (экономика, статистика, управление
и планирование, и др.), так и
развитие прикладной электротехники (электропривод
и электромеханические реле), позволившие
создавать электромеханические
вычислительные устройства. Классическим
типом средств
Первый счетно-аналитический
комплекс был создан в США Г. Холлеритом
в 1887 г. и состоял из: ручного перфоратора,
сортировочной машины и табулятора.
Используя идеи Жаккарда и Бэбиджа
(или переоткрыв их заново), Г. Холлерит
в качестве информационного носителя
использовал перфокарты (хотя им рассматривался
и перфоленточный вариант); все остальные
компоненты комплекса носили оригинальный
характер. Основным назначением комплекса
являлась статистическая обработка
перфокарт. В первых моделях комплекса
использовалась ручная сортировка перфокарт
(в 1890 г. замененная электрической), а
табулятор был создан на основе простейших
электромеханических реле. Первое испытание
комплекса было произведено в 1887
г. в Балтиморе (США) при составлении
таблиц смертности населения, основные
же испытания уже