Размещено на http: //www. allbest. ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ

Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини

Природничо-географічний факультет

Кафедра географії та методики та її навчання

Реферат

На тему:«Історія розвитку техніки»

Виконала:

Студентка 2 групи 2 курсу

Даш Мирослава

Перевірив:

викл. Максютов А.О.

Умань 2016

ЗМІСТ

• ВСТУП
• 1. РОЗВИТОК ТЕХНОЛОГІЙ ДО 0 РОКІВ Н.Е.
• 2. ПРИСТОСУВАННЯ ДЛЯ РАХУНКУ
• 3. ОБЧИСЛЮВАЛЬНА МАШИНА ЛЕОНАРДО ДА ВІНЧІ
• 4. ОБЧИСЛЮВАЛЬНА МАШИНА БЕББІДЖА
• 5. ПЕРШІ КОМП'ЮТЕРИ
• 6. РОЗВИТОК ЕЛЕКТРОННОЇ БАЗИ КОМП'ЮТЕРА
• 7. ПОЯВА ПК
• 8. КОМП'ЮТЕРИ МАЙБУТНЬОГО
• ВИСНОВОК
• СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ


ВСТУП

Обчислювальна техніка -- найважливіший компонент процесу обчислень і обробки даних. Першими пристосуваннями для обчислень були, ймовірно, лічильні палички, які й сьогодні використовуються в початкових класах багатьох шкіл для навчання лічбі. Розвиваючись, ці пристосування ставали складнішими, наприклад, такими як фінікійські глиняні фігурки, також призначені для наочного подання кількості, однак для зручності поміщались при цьому у спеціальні контейнери. Такими пристосуваннями, схоже, користувались торговці і рахівники того часу.

Поступово з найпростіших пристосувань для рахунку народжувались складніші пристрої: абак (рахівниця), логарифмічна лінійка, механічний арифмометр, електронний комп'ютер. Незважаючи на простоту ранніх обчислювальних пристроїв, досвідчений рахівник може отримати результат за допомогою простих засобів навіть швидше, ніж деякі власники сучасних калькуляторів. Природно, сама по собі, продуктивність і швидкість рахунку сучасних обчислювальних пристроїв давно вже перевершують можливості найвидатнішої людини-рахівника.

1. РОЗВИТОК ТЕХНОЛОГІЙ ДО 0 РОКІВ Н.Е.

рахівниця логарифмічний лінійка персональний

Нажаль, про цей період розвитку комп'ютерних технологій можна сказати дуже мало Первісні люди не знали чисел і використовували для запам'ятовування певної кількості предметів наочне уявлення - різні підручні засоби: мушлі, камінці тощо. Розвиток рахунку пішов значно швидше, коли людина здогададась звернутися до самого природного рахункового апарата -- своїм пальцям. Від пальцевого рахунку бере початок п'ятіркова система числення (одна рука), десяткова (дві руки), двадцяткова (пальці рук і ніг). Деякі народи для запам'ятовування кількості предметів використовували зарубки. Наприклад, на дощечці зарубками відмічався борг, потім дощечка розламувалася навпіл упоперек всіх зарубок. Одна половина віддавалася боржнику, друга - господареві. Такі дощечки називалися "бірки". В Англії такий спосіб запису податків існував до кінця XVII ст. На Русі зарубки робилися на палиці, яка називалась носом («зарубити на носу»). Також існували рахункові мотузки. Перуанські рахункові мотузки називалися кіпу. Рахували на них за допомогою вузликів. А щоб не забути, що де рахувалось, кіпу фарбували в різні кольори. Подібний спосіб рахунку застосовували також стародавні індійці та китайці.

Але точно відомо, що саме до н. е. були придумані такі речі, як цифри (окрім нуля), системи обчислювання. Відкриття нових технологій у ті роки супроводжувалися різними неприємностями для першовідкривачів і по шкідливості цю професію можна було прирівняти до професії льотчика - випробовувача, якщо б така професія тоді існувала. Так у 221 році до н. е. китайський імператор Ші Хуанді наказав спалити книжки з відкриттями, а з ними і першовідкривачів. Але ніхто не спроможний зупинити розвиток техніки.

Так у 800 році н.е. у Китаі починають використовувати цифру "нуль”, можливо, взявши приклад у індійських математиків.

2. ПРИСТОСУВАННЯ ДЛЯ РАХУНКУ

Самим поширеним пристосуванням для рахунку був абак (або рахівниця). Найстародавніша рахівниця була знайдена при археологічних розкопках на одному з островів Егейського моря (знахідка відноситься до IV тис. до н.е.).

Абак (від грецького abax-дошка) - рахункова дошка, що широко застосовувалася в Древній Греції. Грецький абак являв собою дошку, на якій паралельні лінії позначали розряди одиниць, десятків, сотень і т.д. На лініях вміщували відповідне число жетонів (камінців, кісточок). У Древньому Римі на дошці для зручності робили для камінчиків жолобки. Це пристосування називалося "калькулі" ("калкулюс" - галька). У Китаї камінчики замінили на намистини, нанизані на прутики, які закріплювались на дерев'яній рамі. Кожний прутик був розділений на дві нерівні частини. У одній частині було 5 намистин, по кількості пальців на руці, а в другій - тільки 2, по кількості рук. Це пристосування називалося "суан-пан". Їм користувалися в Китаї вже в VI столітті. У Японії подібна конструкція набула назву "соробан".

У Західній Європі знайомство з абаком відбулося в Х столітті, коли після знайомства з індо-арабською системою числення Герберт (940-1003) (з 999 р. - Римський папа Сильвестр II) побудував рахункову дошку, на якій замінив певне число жетонів одним жетоном з апісом. У XVI віці абак розповсюдився і в Росії. У російському абаці на один прутик вміщували відразу 10 кісточок, по числу пальців на двох руках. Цей вид абака називався "русские счеты", або як говорили тоді "руські щоты" і користувалися їми аж до XVIII ст.

Логарифмічна лінійка. Іншим пристроєм для рахунку, що набув широке визнання, була логарифмічна лінійка, яка з'явилася в XVII в. Винахід логарифмів, що, за словами Лапласа, “скоротив праці астронома, подвоїло його життя”, послужило основою для винаходу чудового обчислювального інструмента, який понад 355 років був службовцем інженерів усього світу.

Поняття логарифму ввів шотландський математик Непер (Napier) Джон (1550-1617) в трактаті "Канонічний опис чудових логарифмів", що вийшов у 1614 році. Сам термін логарифм народився з поєднання грецьких слів logos (відношення) та arithos (число). Логарифми дуже спрощували ділення та множення. Значення логарифмів Непер записував на окремих паличках, маніпулюючи якими можна було набувати нових і нових значень. Ці палички увійшли в історію як "палички Непера".

3. ОБЧИСЛЮВАЛЬНА МАШИНА ЛЕОНАРДО ДА ВІНЧІ

Однією з найперших спроб створити обчислювальну машину, скоріш за все, належить великому італійському художнику, скульптору і винахіднику епохи Відродження Леонардо да Вінчі (1452 - 1519). Серед двотомної збірки рукописів, які майже повністю присвячені механіці, були знайдені рисунки і опис самої обчислювальної машини.

Основою машини являлися стрижні, на яких були прикріплені два зубчасті колеса, велике з одної сторони стрижня і мале з іншої. Ці стрижні були розташовані так, щоб менше колесо на одному стрижні входило в зачіп у великому колесі на сусідньому стрижні. При цьому, менше колесо другого стрижня зачіплялося з великим колесо наступного - третього стрижня і т.д. Десять обертів першого колеса призводили до одного повного оберту другого, і так до самого останнього колеса. Вся ця система приводилася в рух важками. Згодом по малюнкам Леонардо да Вінчі було побудовано машину для обчислення суми чисел.

У 1674 році створюється перша машина для обчислення суми, різниці, добутку, частки і навіть квадратного кореню. Її винайшов Готфрід Лейбниц, але цією машиною ніхто не користувався, крім його рідних. Ще не прийшов час.

Прогрес невпинно крокує вперед і тепер настав час для більш значущих відкриттів, яким ми завдячуємо і дотепер.

4.ОБЧИСЛЮВАЛЬНА МАШИНА БЕББІДЖА

Аналітична машина, спроектована видатним англійським математиком і винахідником Чарльзом Беббідж, є значною віхою в історії розвитку засобів обчислювальної техніки. При її проектуванні в 1836-1848 роках Беббідж фактично поставив напрям всьому подальшому розвитку електронно-обчислювальних машин (далі - ЕОМ). Адже проект створення аналітичної машини передбачав цілий ряд механізмів, властивих нинішнім ЕОМ. По-перше, передбачалося наявність тих самих п'яти пристроїв (арифметичне, пристрої пам'яті, управління, введення і виведення). По-друге, до числа операцій, крім чотирьох арифметичних, була включена операція умовного переходу та операції з кодами команд. Крім того, слід виділити, що всі програми обчислень в аналітичній машині Беббіджа записувалися на перфокартах пробивки.

5. ПЕРШІ КОМП'ЮТЕРИ

Перші електронні комп'ютери з'явилися в першій половині XX ст. На відміну від попередніх, вони могли виконувати задану послідовність операцій за програмою, що була задана раніше, або послідовно розв'язувати задачі різних типів. Перші комп'ютери були здатні зберігати інформацію в спеціальній пам'яті.

1934 року німецький студент Конрад Цузе, який працював над дипломним проектом, вирішив створити у себе вдома цифрову обчислювальну машину з програмним управлінням та з використанням (вперше в світі) двійкової системи числення. 1937 року машина 21 (Цузе 1) запрацювала. Вона була 22-розрядною, з пам'яттю на 64 числа і працювала на суто механічній (важільній) базі.

Необхідність у швидких та точних обчисленнях особливо зросла під час Другої світової війни (1939--1945 рр.) перш за все для розв'язання задач балістики, тобто науки про траєкторію польоту артилерійських та інших снарядів до цілі.

1937 року Джон Атанасов (американський вчений, болгарин за походженням) вперше запропонував ідею використання електронних ламп як носіїв інформації.

В 1942--1943 роках в Англії була створена за участю Алана Тьюрінга обчислювальна машина «Колос». В ній було 2000 електронних ламп. Машина призначалася для розшифрування радіограм німецького вермахту. «Колос» вперше в світі зберігав та обробляв дані за допомогою електроніки, а не механічно.

1944 року під керівництвом професора Гарвардського університету Говарда Айкена було створено обчислювальну машину з автоматичним керуванням послідовністю дій, відому під назвою Марк 1. Ця обчислювальна машина була здатна сприймати вхідні дані з перфокарт або перфострічок. Машина Марк 1 була електромеханічною, для зберігання даних використовувались механічні прилади (коліщатка та перемикачі). Машина Айкена могла виконувати близько однієї операції за секунду та мала величезні розміри: понад 15 м завдовжки та близько 2,5 м заввишки і складалася більш ніж із 750 тисяч деталей.

6. РОЗВИТОК ЕЛЕКТРОННОЇ БАЗИ КОМП'ЮТЕРА

Щоб спростити і прискорити процес закладання програм, Мочлі та Екерт розпочали будувати новий комп'ютер, який міг зберігати програму у своїй пам'яті. У 1945 році до роботи приєднався математик Джон фон Нейман, який приготував доповідь про цей комп'ютер. Доповідь була розіслана багатьом вченим і отримала велику популярність, адже в ній фон Нейман елементарно і просто сформулював загальні принципи функціонування комп'ютера, тобто універсальних обчислювальних машин. Перший комп'ютер, в якому були втілені в реальність принципи фон Неймана, був збудований у 1949 році англійським винахідником Морісом Уілксом.

В 40-50-х роках комп'ютери створювалися на основі електронних ламп. Тому комп'ютери були дуже великими (вони займали величезні зали), дорогими і ненадійними - адже електронні лампи, як і звичайні лампочки, часто перегорають. Але у 1948 році були винайдені транзистори - мініатюрні і недорогі електронні пристрої, які змогли замінити електричні лампи. В наслідок цього зменшилися розміри комп'ютера і підвищилася їхня надійність. Перші комп'ютери на основі транзисторів з'явилися у кінці 50-х років, а до середини 60-х років були створені більш компактні зовнішні пристрої для комп'ютерів, що дозволяло випустити у 1965 році перший міні комп'ютер PDP-8 розміром з холодильник і ціною всього $20 тисяч (комп'ютер 40-50 років як правило коштував мільйон доларів).

Після появи транзисторів найбільш працездатною операцією при виробництві комп'ютерів було з'єднання спайка транзисторів для створення електричних схем. Але у 1959 році Роберт Нойс (майбутній засновник фірми Intel) винайшов спосіб, який дозволяв створювати на одній пластині кремнія транзистори і всі необхідні з'єднання між ними. Отримані електричні схеми почали називатися інтегральними схемами, або чіпами. У майбутньому кількість транзисторів, які вдавалося помістити на одиницю площі чіпа, збільшилася приблизно в два рази кожний рік.

7. ПОЯВА ПК

Спочатку мікропроцесори використовувалися у різноманітних пристроях, наприклад, калькуляторах. Але у 1974 році декілька фірм оголосили про створення на базі мікропроцесора Intel-8008 ПК, тобто пристрю, який виконував ті ж функції, але був розрахований на одного користувача. На початку 1975 року з'являється перший ПК "Альтаїр-8800”, на основі мікропроцесора Intel-8080. його оперативна пам'ять складала всього 256 байт, клавіатура і монітор були відсутні.

У кінці 1975 року Пол Ален і Білл Гейтс (майбутні засновники фірми Microsoft) створили для комп'ютера "Альтіаро” інтерпретатор мови Basic, що дозволяло користувачам дуже просто користуватися комп'ютером і легко створювати для нього програми.

Почали створювати ПК і на інших фірмах вже з клавіатурою і монітором. Попит був великий. А у 1981 році з'являється комп'ютер IBM PC. Він був офіційно продставлений публіці і згодом після цього набув великої популярності серед користувачів. Через рік комп'ютер IBM PC зайняв провідне місце на ринку, витіснивши моделі 8-бітових комп'ютерів.

Згодом з'являються біокомп'ютери і квантова технологія, яка замінює мікропроцесори. Комп'ютери стають меншими за долоню і це визиває великий попит у користувачів. Цей етап у третьому тисячолітті є завершальним у розвитку обчислювальної техніки.

У ХХІ столітті, столітті розвитку технологій, комп'ютери є майже у кожному домі Вони мають дуже велике значення, бо полегшують людині життя, беручи на себе великий обсяг роботи: за допомогою комп'ютерів створюються фільми зі спец ефектами, різноманітні програми, які допомагають у тій чи іншій галузі праці, проектуються будинки... У наш час комп'ютер - це верхівка обчислювальної техніки. Але прогрес не стоїть на місці, а отже, можливо, колись комп'ютери заміняться на більш високотехнологічні механізми.

8. КОМП'ЮТЕРИ МАЙБУТНЬОГО

Нові комп'ютери стають могутнішими і можуть підтримувати більше функцій. Тільки що комп'ютери стали компактними, і знову комп'ютери зроблять наступний гігантський крок протягом декількох років. Ми бачили, як комп'ютери зменшуються в розмірі, як розмір мікрочіпів стає менше і менше. Тепер учені знають, що ми можемо зменшити розмір тих же самих мікрочіпів до розміру одного атома! Нижче приведені деякі з найцікавіших досягнень в комп'ютерних технологіях.

Квантові комп'ютери-майбутнє. Надприродний світ квантової механіки не підкоряється законам загальної класичної фізики. Квантовий біт (qubit) не існує в типових 0 або 1-бінарних формах сьогоднішніх комп'ютерів - квантовий біт може існувати в одній з них або ж в обох системах одночасно. Ця відмінність і є причина, чому квантові транзистори дають можливість комп'ютеру працювати в 1 000 000 000 разів швидше, ніж сьогоднішні комп'ютери! Якщо ви думаєте, що комп'ютер, що працює при 4 Ггц, швидкий, то випробуйте комп'ютер майбутнього, що працює при 40000 Ггц. Одночасно з існуванням безлічі перешкод, які необхідно подолати, щодня відкриваються нові методики і здійснюються нові відкриття. Багато людей думають, що квантові комп'ютери можуть стати дійсністю протягом всього 5-10 років.

ВИСНОВОК

Неможливо точно сказати хто ж першим винайшов комп'ютер. Проте Леонардо да Вінчі все ж таки вважається першим хто розробив ЄОМ. Вже після смерті Леонардо да Вінчі світові пред'явив свій винахід Вільгельм Жиккард. А після нього Блез Паскаль та Готфрід Вільгельм фон Лейбніц.

ЕОМ за багато століть пройшли декілька етапів розвитку. Та ці етапи діляться на декілька поколінь:

1. Перше покоління: гігантські машини на електронних лампах 50-х років.

2. Друге покоління комп'ютерів з'явилося на початку 60-х років, коли на зміну електронним лампам прийшли транзистори. Винайдені 1948 р.

3. Поява інтегрованих схем започаткувала новий етап розвитку обчислювальної техніки -- народження машин третього покоління. Інтегрована схема, яку також називають кристалом, являє собою мініатюрну електронну схему, витравлену на поверхні кремнієвого кристала площею приблизно 10 мм2. Перші інтегровані схеми (ІС) з'явилися 1964 року

4. Четверте покоління -- ЕОМ на великих інтегрованих схемах.

5. Нині створюються та розвиваються ЕОМ п'ятого покоління -- ЕОМ на надвеликих інтегрованих схемах. Ці ЕОМ використовують нові рішення у архітектурі комп'ютерної системи та принципи штучного інтелекту.

Проте і на цьому людство не зупиняє розвиток ЕОМ. В майбутньому це будуть ще більш вдосконалені машини, ще більш швидкі, ще більш зручні у використанні та будуть дивувати нас своїми можливостями.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Іванов А.В. Історія створення комп'ютерів

2. Винаходи ХХ ст.: Комп'ютери. (Автори: А.Клюкін, А.Лаврик, В.Добришевін).

3. Інформатика: екперим. Підручник для 10 кл. / Під редак. М. В. Морзе. - К. : Вид. Корбуш, 2008. - 592 с. : іл.

4. Інформатика: Навч. посібн. для 10-11 кл. середн. загальноосвітн. шкіл / І. Т. Зарецька, Б. Г. Колодяжний, А. М. Гуржій, О. Ю. Соколов. - К.: Форум, 2001. - 496 с. : іл.

5. Журнал "інформатика", листопад, 2002 №41. 185 с.

Размещено на Аllbest.ru