Загальноосвітня школа I - IIIст. №2

Як відомо у давнину люди користувалися найпростішими засобами обчислень: пальцями рук і ніг. Найпримітивнішими технічними пристроями були дерев’яні палички із зарубками, які називали бірками, шкіряні ремені та шнурки з вузликами. Первісні форми торгівлі зумовили появу різних рахівниць, найдавнішою з яких вважається абак.

Абак винайшли в Китаї. Дослівно – це дошка покрита порохом, на якій робили позначки. Таку дошку, на відміну від бірок, використовували багаторазово. Деякі різновиди абака мали заглиблення, куди вкладали камінці.

Дослідження в багатьох науках, особливо в астрономії потребували для обчислень складніших пристроїв. У 1614р. Джон Непер(1550-1617) винайшов логарифми. Через шість років була створена логарифмічна лінійка, яка давала змогу швидко, але наближено множити і ділити числа.

У 1623р. Вільгельм Шикард винайшов першу механічну обчислювальну машину, але вона згоріла. Збереглася машина, яку сконструював у 1642р. Француз Блез Паскаль.(1623-1662). Ця машина навіть сьогодні може додавати й віднімати багатозначні числа точно без похибок. Наприкінці століття німецький учений Готфрід Лейбніц(1646-1716) удосконалив пристрій Паскаля. Нова машина виконувала операції множення та ділення. Модернізована машина багатьма винахідниками дійшла до наших днів у вигляді арифмометрів.

Перший крок до створення сучасних комп’ютерів зробив англійський математик Чарльз Беббідж(1792-1871). З 1820 по 1856 рр. він працював над розробкою обчислювальної машини, яку назвали аналітичною. Машина повинна була розв’язувати складні арифметичні задачі, виконувати необхідні дії над даними. Ч. Беббідж працював над проектом, але мети досягти не зміг. Але основні ідеї були настільки добре розроблені, що ця машина за принципом роботи нагадувала ЕОМ.

Учениця Ч. Беббіджа Ада Лавлейс(1815-1852), дочка шотланського поета Джорджа Байрона, преша сформулювала принцип програмної роботи аналітичної машини. Цей принцип полягав у тому, що машина повинна працювати за командами, введеними із перфокарт. Декілька команд становили програму. А. Лавлейс вважають першим у світі програмістом. На її честь названу одну з мов програмування – Ада.

Наприкінці XIX на початку XX ст. були винайдені електричні обчислювальні машини. У 1875-1880 рр. Американець Герман Голеріт (1860-1929) сконструював машину табулятор, як аопрацьовувала інформацію, занаесену на перфокарти.

Винахідником автоматичної обчислювальної машини вважають німецького вченого Конрада Цузе. У Німечинні машину на базі електромагнітних реле побудували в 1941р. Аналогічні машини були розроблені в США.

Під час другої світової війни професор Джон Атанасов(родом з Болгарії) для побудови логічних схем з успіхом використали електронні лампи і створили першу електронну обчислювальну машину. Яка називалась "АВС”, але ще не була універсальною.

Першу універсальну електронну обчислювальну машину (ЕНІАК) сконструйовано в США у 1946 р. Під керівництвом Дж.Моучлі та Дж. Еккерта. Власне з цього й починається доба комп’ютерів. У 1951 р. В США почався серійний випуск універсальних комп’ютерів марки "ЮНІВАК”.

В Україні першу ЕОМ побудовану в Києві назвали "МЄСМ” і "БЄСМ”. Обидвома проектами керував академік Сергій Лебєдєв.

2. Ні один технічний пристрій не удосконалювався так швидко, як комп’ютер. Кожні 10-12 років відбувався різкий стрибок у їхніх конструкціях. Нові моделі швидко витісняли старі.

Виділяють п’ять поколінь комп’ютерів. Кожне покоління характеризується елеменетною базою і видом програмного забезпечення.

Перше покоління (50-ті роки). Елементною базою комп’ютерів першого покоління були вакуумні електронні лампи. Тисячі ламп були в металевих шафах, які займали багато місця. Важила така машина десятки тонн. Для її роботи була потрібна невелика електростанція. Для охолодження машини використовували потужні вентилятори. Програмування виконували в машиних кодах, доступ мали тільки спеціалісти професіонали. Швидкодія становила декілька тисяч операцій в секунду. Ці машини мали невелику оперативну пам’ять.

Друге покоління (60-ті роки). Елементною базою комп’ютерів були транзистори, які замінили електронні лампи. Транзистори значно менші від ламп і споживають значно менше енергії. Тому розміри ПК зменшилися. Можливості ж збільшилися, оскільки з’явилися мови програмування високого рівня та програмне забезпечення. Програмування стало доступним і не для професіоналів у галузі комп’ютерів. Швидкодія машин досягла сотень тисяч операцій в секунду. Значно збільшилася оперативна пам’ять. Були найпопулярніші такі машин: (Сіменс, Наїрі, Мінськ, Мир і інші).

Третє покоління (70 –ті роки). Елементна база комп’ютерів третього покоління- інтегровані пристрої (інтегральні мікросхеми, чіпи)  Інтегрований пристрій – це невелика пластинка з чистого кремнію на якій є мініатюрні електронні елементи: транзистори, резистори тощо. Таких елементів на квадратному сантиметрі на початку було декілька тисяч. Значно збільшилася швидкодія( до кількох мільйонів операцій в секунду)  та обсяг оперативної пам’яті. Розвинулось програмне забезпечення. Такі машини могли виконувати декілька задач. Для зберігання інформації використовували магнітні стрічки та магнітні диски. Почали використовувати клавіатуру, дисплей, пристрої введення- виведення.

Четверте покоління (80-ті роки). Елементною базою Пк четвертого покоління є великомасштабні інтегровані пристрої. ( на одному сантиметрі десятки тисяч елементів). Крім того на одному кристалі кремнію стало можливим розмістити пристрій, який відтворює роботу процесора.Такі однокристальні процесори називаються мікропроцесорами. Збільшилася швидкодія( до млрд. Операцій з а секунду), ємність оперативної пам’яті, зручність у користуванні.

П’яте покоління (90 –ті роки) . Елементною базою стали надвелекомасштабні інтегровані пристрої, які містять сотні тисяч елементів на квадратному сантиметрі. Зросла швидкодія ПК, збільшився обсяг оперативної пам’яті.

3. а) Типи сучасних комп’ютерів

Залежно від призначення, можливостей і габаритів сучасні комп’ютери поділяють на :

·        Суперкомп’ютери

·        Комп’ютери-сервери

·        Мережеві комп’ютери

·        Настільні ПК

·        Комп’ютери-блокноти

·        Спеціалізовані комп’ютери

 На даний час створено багато ПК, але на ринку конкурують ПК двох фірм: IBM та Макінтош. Наприкінці 1981 року фірма IBM  випустила перший персональний комп’ютер другого покоління на базі 16 розрядного мікропроцесора. Ті ПК почали випускати багато фірм світу. Конкуруючи з фірмою IBM, Фірма APPLE сконструювала у 1984 році машину " Macintoch”, який вигідно відрізняється серед інших зручним інтерфейсом. Сьогодні приблизно 70 % відсотків користувачів користуються ПК IBM. Ці ПК оснащені процесорами фірми INTEL, AMD та інші. Оперативна пам’ять ПК 512 Мб-1 Гбайт, об’єм вінчестера 200-300 Гбайт, частота 30000 Мгц. Випускаються ПК Pentium 4.