Лекция

Лекция Понятие информатики. Этапы развития вычислительной техники

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-29

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 11.3.2025





РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОМПЬЮТЕРНОЙ ОБРАБОТКЕ ИНФОРМАЦИИ
Лекция 1. Понятие информатики. Этапы развития вычислительной техники.

 Информатика — наука об автоматизации работы с информацией, включая вопросы получения, обработки, хранения, поиска, ввода и вывода информации, тиражирования, передачи на расстояние. Автоматизация работы с информацией используется в самых различных сферах человеческой деятельности и влияет на экономику, политику, культуру, образование, здравоохранение, быт и другие сферы общества.

 Информатика включает следующие составляющие:

1.     технические средства (компьютеры, принтеры, сканеры, модемы и другие устройства и средства связи для работы с информацией);

2.     алгоритмические средства, позволяющие разработать алгоритм решения задачи (математические методы и модели);

3.     программные средства, позволяющие решать задачу на компьютере (общесистемные программы, служебные и прикладные программы).
 Компьютер в переводе означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Потребность в таких устройствах возникла очень давно. Для вычислений использовались сначала пальцы, камушки и другие мелкие предметы. Около 1500 лет назад были придуманы счеты. В 19-ом веке появились механические арифмометры, а в 20-ом веке — электронные вычислительные машины (компьютеры).

 Основные принципы работы компьютера сформулировал американский математик Джон фон Нейман в 1945 году:

1.     Компьютер состоит из процессора (центрального обрабатывающего устройства), памяти и внешних устройств.

2.     Процессор является единственным источником активности и, в свою очередь, управляется программой, находящейся в памяти.

3.     Память компьютера состоит из ячеек, каждая из которых имеет свой уникальный адрес. Ячейка может хранить команду программы или единицу обрабатываемой информации, причем и команда, и информация имеют одинаковое представление.

4.     В каждый момент процессор выполняет одну команду программы, адрес которой находится в специальном регистре процессора — счетчике команд.

5.     Обработка информации происходит только в регистрах процессора. Информация в процессор поступает из памяти или от внешнего устройства.
6.     В каждой команде программы зашифрованы следующие предписания: из каких ячеек взять информацию для обработки; какие операции выполнять с этой информацией; в какие ячейки памяти направить результат; как изменить содержимое счетчика команд, чтобы знать, откуда взять следующую команду для выполнения.

7.     Процессор выполняет программу команда за командой в соответствии с изменением содержимого счетчика команд до тех пор, пока не получит команду остановиться.
 Обработка и хранение информации в компьютере осуществляется с помощью большого количества базовых элементов, каждый из которых может находиться в одном из двух устойчивых состояний (например, есть ток или нет тока).

 В первом поколении компьютеров роль базовых элементов для обработки информации играли электронные лампы, а для хранения информации использовались электростатические трубки. Первая электронная вычислительная машина ЭНИАК была создана в США в 1946 году. ЭНИАК состоял из 18000 ламп, 70000 резисторов, 5 миллионов соединительных спаек и потреблял 160Квт электрической энергии. В СССР первая ламповая вычислительная машина МЭСМ была создана в 1951 году. Компьютеры первого поколения были громоздкими (один компьютер в виде двух больших шкафов занимал целую комнату), дорогими и ненадежными, имели невысокую производительность — до нескольких тысяч операций в секунду. Так как электронные лампы выделяли большое количество числа, требовалось специальное охлаждение. Программы для компьютеров первого поколения писались на машинном языке, т.е. в виде двоичных кодов.

 В пятидесятые годы появилось второе поколение компьютеров, где вместо электронных ламп использовались полупроводниковые диоды и транзисторы, а вместо электростатических трубок — появившиеся ферритовые сердечники, в которых для хранения информации применялось намагничивание. Компьютеры второго поколения занимали в 200 раз меньше места и потребляли в 100 раз меньше электроэнергии. Быстродействие увеличилось до сотен тысяч операций в секунду, возросла надежность компьютеров. В этот же период стали применяться носители информации на магнитной ленте и магнитных дисках, были сконструированы такие устройства как принтер, графопостроитель и др.

 Машинный язык, применявшийся в первом поколении компьютеров, был крайне неудобен для человека. на смену ему пришел язык АССЕМБЛЕР, позволяющий записывать числа и текст не в двоичной, а в общепринятой форме, а для кодов команд применять мнемонические обозначения. Однако, АССЕМБЛЕР не являлся общим языком для всех — каждый производитель компьютеров разрабатывал свою управляющую программу (операционную систему) на своем АССЕМБЛЕРе. Специалисты, использующие в своей деятельности компьютеры, ощутили потребность в более естественных языках, которые упрощали бы процесс программирования и позволяли бы использовать созданные программы на различных компьютерах. Подобные языки программирования получили название языков высокого уровня. Для их использования необходимо иметь программу-транслятор, преобразующую операторы с языка высокого уровня на машинный язык. Одними из первых языков стали Фортран ( FORTRAN — FORmula TRANslation) (COBOL — COmmon Business Language). Со вторым поколением компьтеров началось развитие индустрии программного обеспечения.

 Компьютеры второго поколения использовались для научных, инженерных и финансовых расчетов, для обработки больших объемов данных на предприятиях, в банках, государственных учреждениях.

 Третье поколение компьютеров появилось в шестидесятые годы. Основой для этих компьютеров послужили интегральные микросхемы. В интегральной схеме на одном кристалле (обычно кремния) площадью несколько мм2  путем напыления в вакууме создавались десятки, а затем сотни и более микроэлементов и соединения между ними. Значительно уменьшились размеры компьютеров, снизилась их стоимость, быстродействие возросло до миллиона операций в секунду. наряду с клавиатурой стала использоваться «мышь». Появились также языки программирования высокого уровня, как Бейсик и Паскаль. Область применения компьютеров существенно расширилась.

 С начала 70-х годов выделяют четвертое поколение компьютеров, в которых использовались сначала большие, а затем сверх большие интегральные системы, включающие сотни тысяч и даже миллионы элементов на один кристалл. Появились микропроцессоры — интегральные микросхемы, содержащие обрабатывающее устройство с собственной системой команд. Использование микропроцессоров позволило продолжить уменьшение размеров и стоимости компьютеров при одновременном повышении их производительности и надежности. Появление микропроцессоров привело к созданию персональных компьютеров. Появились операционные системы, использующие графический интерфейс. Компьютеры превратились в товар массового потребления.

 Таким образом, за 60 лет компьютеры превратились из неуклюжих электронных монстров в мощный, удобный и доступный инструмент. 

1. Реферат на тему Валютный курс и факторы на него влияющие
2. Курсовая на тему Привлечение в качестве обвиняемого
3. Реферат Особенности детского самоуправления как условие самореализации личности школьников
4. Контрольная работа на тему Характеристика кінетотерапії
5. Диплом на тему Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов
6. Реферат Государственный бюджет России
7. Реферат на тему Common Good Essay Research Paper When our
8. Реферат Шизофрения этиология, диагностика, лечение, экспертиза
9. Курсовая на тему Проблема истории формирования караимской общины в Евпатории
10. Реферат на тему Liber Abaci Essay Research Paper Leonardo Pisano