История развития вычислительной техники
Ход урока
-
Организационный момент.
На этом этапе урока проверяется количество учащихся, наличие необходимого оборудования (тетради, учебники и т. д.), включаются компьютеры для загрузки, если это необходимо. Раздать листочки с заданием (приложение 1).
-
Объяснение нового материала.
Учитель: Вы получили рабочие листы. Некоторые понятия, даты и имена в рабочих листах пропущены и по мере изучения материала вы должны эти пропуски заполнить. Затем мы проверим устно(или д\з). Я надеюсь, что новая тема будет вам интересна.
Учитель: Тема нашего урока «История развития вычислительной техники». Как вы думаете, с чего все началось? Кто изобрел компьютер?(слайд 1)
Ответы учеников.
Учитель: Важнейшим видом обработки информации являются вычисления.
Нетрудно догадаться, что первым счетным средством для человека были его пальцы. Этот инструмент всегда «под рукой»! Кто из вас им не пользовался?
Древние люди для своих расчетов также использовали камешки, зарубки на дереве или кости, узелки на веревке.
В V веке до нашей эры в Греции и Египте получил распространение абак. Абак – это греческое слово, которое переводится как счетная доска. Абак представлял собой дощечку с желобками, в которых размещались камешки или косточки. Каждый желобок соответствовал определённому разряду числа. Затем люди додумались нанизать камешки с дырочками на палочки и закрепить их в специальную рамку. Так были изобретены счёты.
Подобные счетные инструменты распространялись и развивались по всему миру.
В Китае абак называли суанпан, в Японии соробан. «Потомком» абака можно назвать и русские счеты. В России они появились на рубеже XVI – XVII веков. И до сих пор в нашей стране счеты можно увидеть не только в музеях.
В 1642 году 19-тилетний французский математик Блез Паскаль создал первую счетную машину- «паскалина»
Арифмометр представляет собой комбинацию взаимосвязанных зубчатых колёсиков с нанесенными цифрами от 0 до 9. Если первое колёсико делает оборот от 0 до 9, то начинает двигаться второе колёсико и т.д. Подобный принцип работы – в обычном счётчике электроэнергии.
Счётная машина Паскаля могла только складывать и вычитать многозначные числа.
Немецкий ученый Лейбниц, развив идею Паскаля, создал механический арифмометр, на котором можно было выполнять все четыре арифметические операции с многозначными числами.
Автором первого проекта вычислительного автомата был профессор Кембриджского университета Чарльз Бэббидж.
В период между 1836 и 1848 годами Бэббидж работал над созданием программно–управляемой «Аналитической машины». Его вычислительная машина должна была выполнять вычисления по программе, задаваемой с помощью перфокарт. Результаты вычислений планировалось выдавать на печать или на перфокарты. Это было настолько сложное механическое устройство, что проект так и не был реализован.
Для программного управления аналитической машиной использовались перфокарты — картонные карточки с пробитыми в них отверстиями (перфорацией). Перфокарты были изобретены в начале XIX века во Франции Жозефом М. Жаккардом для управления работой автоматического ткацкого станка.
С машиной Беббиджа связано появление профессии программист. Первым программистом мира стала Ада Лавлейс. Она написала первую программу для машины Бэббиджа в 1846 году. Один из языков программирования назван в ее честь - Ада.
Следующий этап (электромеханический ) развития вычислительной техники связано с именем Германа Холлерита.
1888 г. – в США Г. Холлерит создаёт особое устройство – табулятор, в котором информация, нанесённая на перфокарты, расшифровывалась электрическим током.
Ребята, у Вас в тетрадях должны быть записаны следующие этапы.(слайд)
Рассмотрим подробнее электронный этап. Электронно-вычислительные машины принято делить на поколения.
В тетрадь необходимо перенести таблицу, в ходе урока Вы должны заполнить все строки таблицы, которую мы проанализируем с Вашей помощью.
Итак, первое поколение электронно-вычислительных машин:
В 1946 г. по заказу Армии США в Лаборатории баллистических исследований американскими учеными Эккертом и Моучли была создана первая в мире ЭВМ – ЭНИАК.
В ЭНИАКе в качестве основы элементной базы применялись электронные вакуумные лампы (преподаватель показывает электронно-вакуумную лампу).
Рассмотрим характеристики первой ЭВМ:
Электронных ламп - 17468.
7200 кремниевых диодов, 1500 реле,
70000 резисторов
10000 конденсаторов.
Потребляемая мощность — 150 кВт.
Вычислительная мощность — 300 операций умножения или 5000 операций сложения в секунду.
Вес - 27 тонн.
Первый универсальный программируемый компьютер в Европе был создан командой учёных под руководством Сергея Алексеевича Лебедева. ЭВМ МЭСМ (Малая электронная счётная машина) заработала в 1950 году.
Второе поколение ЭВМ своим рождением обязано миниатюрному полупроводниковому прибору – транзистору (преподаватель показывает транзистор). Первый транзистор заменял 40 электронных ламп, работал с большей скоростью, был дешевле и надежнее. Его применение позволило сократить габариты: ЭВМ выполнен в виде стоек, чуть выше человеческого роста, размещенных в машинном зале.
Быстродействие: 100 тыс. опер/сек.
Программирование: алгоритмические языки.
Максимальная емкость ОЗУ: 1 Мбайт
Устройства ввода/вывода: магнитные барабаны, магнитные диски, алфавитно-цифровая печать.
Использовались для обработки числовой и текстовой информации.
Преподаватель рассказывает о характеристиках ЭВМ второго поколения, сопровождая свой рассказ показом слайдов.
Элементная база компьютеров третьего поколения – интегральная схема.
Преподаватель рассказывает о характеристиках ЭВМ третьего поколения, сопровождая свой рассказ показом слайдов.
Четвёртое поколение — это поколение компьютерной техники, разработанное после 1975 года. Именно в это время была предпринята попытка выяснить, можно ли на одном кристалле разместить больше одной интегральной схемы. Оказалось, можно! Развитие микроэлектроники привело к созданию возможности размещать на одном-единственном кристалле тысячи интегральных схем. Так, уже в 1980 году, центральный процессор небольшого компьютера оказался возможным разместить на кристалле, площадью всего в четверть квадратного дюйма.
Началась эпоха микропроцессоров. Микропроцессор представляет собой интегральную микросхему, на которой сосредоточено обрабатывающее устройство с собственной системой команд. Одним из пионеров в производстве персональных компьютеров была компания Apple. Ее основатели Стив Джобс и Стив Возняк собрали первую модель персонального компьютера в 1976 году и назвали ее Apple I. В 1977 году компания Apple представила следующую модель персонального компьютера - Apple II. У новой модели был изящный пластиковый корпус со встроенной клавиатурой. Впервые компьютер приобрел черты бытового прибора.
В 1981 году крупнейшая компьютерная компания IBM представила свой первый персональный компьютер - IBM PC. Секрет популярности IBM PC в том, что фирма IBM не сделала свой компьютер единым неразъемным устройством и не стала защищать его конструкцию патентами. Наоборот, она собрала компьютер из независимо изготовленных частей и не стала держать спецификации этих частей и способы их соединения в секрете. Напротив, принципы конструкции IBM PC были доступны всем желающим. Этот подход, называемый принципом открытой архитектуры, обеспечил потрясающий успех компьютеру IBM PC, хотя и лишил фирму IBM возможности единолично пользоваться плодами этого успеха.
Приложение 1
Этапы развития вычислений и вычислительной техники:
1. _______________________
2. _______________________
3. Древние счеты - _________
4.Механическое счетное устройство - _____________________
5. ____________________________________________ машины
6. _______________________
Древнейшим счетным инструментом человека была его _________. Для облегчения счета люди стали использовать пальцы сначала одной руки, затем обеих, а в некоторых племенах и пальцы ног.
Следующим шагом в развитии счета стало использование камешков, палочек и других предметов, а для запоминания чисел - зарубок на палках или костях животных, узелков на веревках.
К V веку до н. э. получил широкое распространение в Египте, Греции, Риме________. В Древнем Риме абак назывался abaculi или calculi. Латинское слово calculus обозначает камешек, галька. От него произошло в дальнейшем слово calculator - ______________________.
В последствии абак был усовершенствован - доска была заменена рамкой, камешки - шариками или дисками, нанизанными на нитки или прутики. И получились __________.
Первая страница в истории создания вычислительных машин связана с именем французского философа, писателя, математика и физика _____________________________. В _____ году он сконструировал механический вычислитель, который складывал числа. Другой математик и философ Готфрид ____________ построил в _____ году машину, способную выполнять все четыре арифметических действия. В 1821 году конструктор Томас наладил серийное производство счетных устройств, названных им __________________. Наряду со счетными устройствами развивались музыкальные автоматы, шарманки, часы с боем и т. п. – механизмы для автоматической работы по заданной программе.
В 1833 году _________________________ соединил идею механической арифметической машины Лейбница с идеей программного управления и разработал проект машины, названной им “_____________________”. Он указал, что в машине должны быть:
1) склад для хранения цифровой информации;
2) устройство, осуществляющее операции над числами, взятыми со склада;
3) устройство, для управления последовательностью выполнения операций;
4) устройство, для ввода исходных данных и показа результатов.
Проект Беббиджа опередил время. Но с его машиной связано появление профессии ________________. Первым программистом стала Ада Лаврейс - дочь поэта Байрона. Один из языков программирования назван в ее честь - Ада.
В 1884 году ___________________ изобрел счетно-перфорационную машину для переписи населения. Потом он основал фирму по выпуску этих машин, которая затем была преобразована в фирму _______.
В конце 30-х годов XX века американцы Атанасов и Берри построили ЭВМ, включавшую в себя электронную память и электронное устройство сложения и вычитания, а также механические компоненты.
Первый электронный компьютер ______ был создан в США в 1946 году Джоном Моучли и Джоном Эккертом.
В 1946 году ______________________ сформулировал основные принципы работы ЭВМ, которые до сих пор не изменились:
-
принцип двоичного кодирования информации;
-
принцип хранимой программы;
-
принцип программного управления.
В 1949 году в ЭВМ ________, построенной в Англии, были впервые реализованы принципы Неймана.
Первая советская машина ______ была построена в _____ году в Киеве под руководством академика Лебедева. В 1952 году появилась БЭСМ в Москве.
В 1954 – 1957 гг. фирмой NCR создается первый компьютер на транзисторах.
В 1967 году в США создана первая ЭВМ на БИСах (больших интегральных схемах).
В ______ г. фирмой “Интел” создан первый микропроцессор.
И, наконец, в _______ году появилась первая персональная электронно-вычислительная машина (ПЭВМ).
|