ПРИЛОЖЕНИЯ. Компьютеры на электронных лампах (вроде тех, что были в старых телевизорах)

Приложение 1

1 поколение ЭВМ
1955—1960

Компьютеры на электронных лампах (вроде тех, что были в старых телевизорах). Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко требовали для себя отдельных зданий, давно стали легендой.

Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон — создатель теории информации, Алан Тьюринг — математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман — автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, — кибернетика, наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер.

Одно время слово «кибернетика» использовалось для обозначения вообще всей компьютерной науки, а в особенности тех ее направлений, которые в 60-е годы считались самыми перспективными: искусственного интеллекта и робототехники. Вот почему в научно-фантастических произведениях роботов нередко называют «киберами». А в 90-е годы это слово опять всплыло для обозначения новых понятий, связанных с глобальными компьютерными сетями — появились такие неологизмы, как «киберпространство», «кибермагазины» и даже «киберсекс».)

Пример: IBM 701

29 апреля 1952 г. появилась первая ЭВМ фирмы IBM. В качестве памяти использовался магнитный барабан. Емкость ОЗУ — 20480 байт Производительность 8000 операций в секунду.

Приложение 2

2 поколение ЭВМ
1960—1965

Во втором поколении компьютеров вместо электронных ламп использовались транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны — далекие предки современных жестких дисков. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу.

Но главные достижения этой эпохи принадлежат к области программ. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Тогда же были разработаны первые языки высокого уровня — Фортран, Алгол, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров; программирование, оставаясь наукой, приобретает черты ремесла.

Соответственно расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризовали свою бухгалтерию, предвосхищая моду на двадцать лет.

Пример: IBM 360-40

Изготовлена в 1964 г. Для разных моделей комбинируется из 19 блоков центрального процессора и 40 типов периферии. Емкость ОЗУ 256 Кбайт. Производительность 246 тыс. опер/сек..

3 поколение ЭВМ
1965—1970

Наконец, в третьем поколении ЭВМ впервые стали использоваться интегральные схемы — целые устройства и узлы из десятков и сотен транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами). В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по всей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной.

В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ — серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM, на основе которого в СССР была разработана серия ЕС ЭВМ.

Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры — небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Известное семейство миникомпьютеров PDP фирмы Digital Equipment послужило прототипом для советской серии машин СМ.

Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственной маленькой детальке большинство компонентов компьютера — что и сделала в 1971 г. фирма Intel, выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только-только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию — ведь микропроцессор является сердцем и душой нашего с вами персонального компьютера.

Но и это еще не все — поистине, рубеж 60-х и 70-х годов был судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть — зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 г. одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С («Си»), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение.

Приложение 3

4 поколение ЭВМ
1970—1990

К сожалению, дальше стройная картина смены поколений нарушается. Обычно считается, что период с 1970 по 1990 гг. принадлежит компьютерам четвертого поколения. Однако есть и другое мнение — многие полагают, что достижения этого периода не настолько велики, чтобы считать его равноправным поколением. Сторонники такой точки зрения называют это десятилетие принадлежащим «третьему с половиной» поколению компьютеров, и только с 1985 г., по их мнению, следует отсчитывать годы жизни собственно четвертого поколения, здравствующего и по сей день.

Так или иначе, очевидно, что начиная с середины 70-х все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, — прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров.

И, конечно же, самое главное — что с начала 80-х, благодаря появлению персональных компьютеров, вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Складывается парадоксальная ситуация: несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры по-прежнему во всех отношениях отстают от больших машин, львиная доля новшеств последнего десятилетия — графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети — обязаны своим появлением и развитием именно этой «несерьезной» технике. Большие компьютеры и суперкомпьютеры, конечно же, отнюдь не вымерли и продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют на компьютерной арене, как было раньше.

Пример: IBM 370-168

Изготовлена в 1972 г. Эта модель машины была одной из самых распространенных. Емкость ОЗУ — 8.2 Мбайт. Производительность — 7.7 млн. операций в секунду.

Приложение 4

5 поколение ЭВМ
1990—…

Переход к компьютерам пятого поколения предполагал переход к новым архитектурам, ориентированным на создание искусственного интеллекта.

Считалось, что архитектура компьютеров пятого поколения будет содержать два основных блока. Один из них — собственно компьютер, в котором связь с пользователем осуществляет блок, называемый «интеллектуальным интерфейсом». Задача интерфейса — понять текст, написанный на естественном языке или речь, и изложенное таким образом условие задачи перевести в работающую программу.

Основные требования к компьютерам 5-го поколения: Создание развитого человеко-машинного интерфейса (распознавание речи, образов); Развитие логического программирования для создания баз знаний и систем искусственного интеллекта; Создание новых технологий в производстве вычислительной техники; Создание новых архитектур компьютеров и вычислительных комплексов.

Новые технические возможности вычислительной техники должны были расширить круг решаемых задач и позволить перейти к задачам создания искусственного интеллекта. В качестве одной из необходимых для создания искусственного интеллекта составляющих являются базы знаний (базы данных) по различным направлениям науки и техники. Для создания и использования баз данных требуется высокое быстродействие вычислительной системы и большой объем памяти. Универсальные компьютеры способны производить высокоскоростные вычисления, но не пригодны для выполнения с высокой скоростью операций сравнения и сортировки больших объемов записей, хранящихся обычно на магнитных дисках. Для создания программ, обеспечивающих заполнение, обновление баз данных и работу с ними, были созданы специальные объектно – ориентированные и логические языки программирования, обеспечивающие наибольшие возможности по сравнению с обычными процедурными языками. Структура этих языков требует перехода от традиционной фон-неймановской архитектуры компьютера к архитектурам, учитывающим требования задач создания искусственного интеллекта.

Пример: IBM eServer z990

Изготовлен в 2003 г.
Физические параметры: вес 2000 кг., потребляемая мощность 21 КВт., площадь 2,5 кв. м., высота 1,94 м., емкость ОЗУ 256 ГБайт, производительность — 9 млрд. инструкций/сек.

Литература

Основная:

2. Михеева Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учеб. пособие для студ. сред. проф. образования / Е.В. Михеева. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 384 с.

3. Информатика: учеб. пособие для студ. пед. вузов / А.В. Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер; под ред. Е.К. Хеннера. – 7-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 848 с.

4. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Профильный уровень: учебник для 10 класса / Н.Д. Угринович. – 3-е изд., испр. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. – 387 с.: ил.

5. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Профильный уровень: учебник для 11 класса / Н.Д. Угринович. – 3-е изд., испр. и доп. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 308 с.: ил.

Дополнительная:

1. Ватаманюк А.И. Видеосамоучитель. Собираем компьютер своими руками. – СПб.: Питер, 2008. – 386 с.: ил.

2. Гребенюк Е.И. Технические средства информатизации: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Е.И. Гребенюк, Н.А. Гребенюк. – 5-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 272 с.

3. Жаров М.В., Палтиевич А.Р., Соколов А.В. Основы информатики: учебное пособие / М.В. Жаров, А.Р. Палтиевич, А.В. Соколов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ФОРУМ, 2008. – 288 с.: ил.

4. Кузин А.В., Демин В.М. Компьютерные сети: учебное пособие. – 2-е изд. – М.: ФОРУМ, 2008. – 192 с.

5. Информатика: Учебник. – 3-е перераб. изд. /Под ред. проф. Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2001. – 768 с.: ил.

6. Муштоватый И.Ф. Интернет для начинающих. Серия «Учебный курс». Ростов н/Д.: «Феникс», 1999. – 320 с.

7. Острейковский В.А. Информатика. Теория и практика: Учеб пособие / В.А. Острейковский, И.В Полякова. – М.: Издательство Оникс, 2008. – 608 с.: ил.

8. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10 – 11 классов / Н.Д. Угринович. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. – 512 с.: ил.

9. Фигурнов В.А. IBM PC для пользователя. 7-е изд., перераб. и доп. – М.: ИНФРА – М, 2002. – 640 с.: ил.

10. Фоменко А.М., Фоменко Л.В. Основы информатики и вычислительной техники: Учебное пособие для учащихся профессиональных лицеев и училищ. – Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2001. – 512 с.

[1] Корневой чехлик состоит из живых клеток, возникающих у большинства однодольных из особой меристемы, получившей название калиптрогена, а у двудольных и голосеменных – из верхушечной меристемы кончика корня. Водные растения корневого чехлика обычно не имеют.