доклад история появления информационных технологий. Презентация. 1. Ранняя история информационных технологий
 Скачать 18.92 Kb.
|
|
Введение Информационные технологии связаны с изучением методов и средств отбора, обработки и передачи данных с целью получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. В истории человечества следует выделять несколько этапов, которые человеческое общество последовательно проходило в своем развитии. К таким этапам относятся: этапы собирательства и охоты, аграрный и индустриальный и информационный этап. Поэтому со второй половины ХХ века основным, определяющим фактором социально-экономического развития общества становится переход от "экономики вещей" к "экономике знаний", происходит существенное увеличение значения и роли информации в решении практически всех задач мирового сообщества. Информационные технологии активизируют и эффективно используют информационные ресурсы общества. Основным техническим средством технологии переработки информации является персональный компьютер, который существенно повлиял как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на качество информации, получаемой после обработки. 1. Ранняя история информационных технологий Наиболее раннее упоминание об использовании вычислительных устройств приходится на период 2700--2300 г. до н. э. Тогда в древнем Шумере был распространён абак. Он состоял из доски с начерченными линиями, которые разграничивали последовательность порядков системы счисления. Также интерес представляет Антикитерский механизм, который считается самым ранним из известных механических аналогов компьютера. Механизм состоит из более 30 дифференциальных передач, с зубьями, образующими равносторонние треугольники. Использование дифференциальных передач позволяло механизму добавлять или вычитать угловые скорости, рассчитывать синодический лунный цикл, вычитая эффекты смещения, вызванного гравитацией Солнца. 2. Развитие информационных технологий в период с XIV по XVIII век В дневниках гениального итальянца Леонардо да Винчи (1452 - 1519), уже в наше время был обнаружен ряд рисунков, которые оказались эскизным наброском суммирующей вычислительной машины на зубчатых колесах, способной складывать 13- разрядные десятичные числа. Это был первый цифровой сумматор, своеобразный зародыш будущего электронного сумматора - важнейшего элемента современных ЭВМ. В 1641 - 1642 гг. девятнадцатилетний Блез Паскаль создает действующую суммирующую машину ("паскалину"). В последующие четыре года им были созданы более совершенные образцы машины. Они были шести и восьми разрядными, строились на основе зубчатых колес, могли производить суммирование и вычитание десятичных чисел. Особое место в истории информационных технологий имеет имя Годфрида Лейбница. Он описал двоичную систему счисления с цифрами 0 и 1, создал комбинаторику как науку, заложил основы математической логики, создал дифференциальное и интегральное исчисления. Лейбниц изобрел собственную конструкцию арифмометра, гораздо лучше паскалевской, - он умел выполнять умножение, деление, извлечение квадратных и кубических корней, а также возведение в степень. Также Лейбниц занимался исследованием свойств двоичной системы счисления, ставшей в дальнейшем, основной при создании компьютеров. В 1799 г. во Франции Жозеф Мари Жакар изобрел ткацкий станок, в котором для задания узора на ткани использовались перфокарты. Необходимые для этого исходные данные записывались в виде пробивок в соответствующих местах перфокарты. Так появилось первое примитивное устройство для запоминания и ввода программной информации. В 1795 г. математик Гаспар Прони, которому французское правительство поручило выполнение работ, связанных с переходом на метрическую систему мер, впервые в мире разработал технологическую схему вычислений, предполагающую разделение труда математиков на три составляющие. Первая группа из нескольких высококвалифицированных математиков определяла методы численных вычислений, необходимые для решения задачи, позволяющие свести вычисления к арифметическим операциям. Программирование осуществляла вторая, несколько более расширенная по составу, группа математиков. Выполнение составленной "программы", состоящей из последовательности арифметических действий поручалось третьей и самой многочисленной группе вычислителей. Такое разделение труда позволило существенно ускорить получение результатов и повысить их надежность. Еще один выдающийся англичанин оказался непонятым, это был Джордж Буль. Разработанная им алгебра логики нашла применение лишь в следующем веке, когда понадобился математический аппарат для проектирования схем ЭВМ, использующих двоичную систему счисления. 3. История развития информационных технологий с XVIII по XX век Немецкий студент Конрад Цузе вернул к жизни уже забытую двоичную систему исчисления, а при расчете схем использовал нечто подобное булевой алгебре. В 1937г. машина Z1 была готова и заработала. Использование двоичной системы сотворило чудо - машина занимала всего два квадратных метра на столе в квартире изобретателя. Длина слов составляла 22 двоичных разряда. Выполнение операций производилось с использованием плавающей запятой. Память содержала 64 слова. Числа и программы вводилась вручную. Через год в машине появилось устройство ввода данных и программы, использовавшее киноленту, на которую перфорировалась информация, а механическое арифметическое устройство заменило АУ последовательного действия на телефонных реле. В этом К.Цузе помог австрийский инженер Гельмут Шрайер, специалист в области электроники. Усовершенствованная машина получила название Z2. В 1941 г. Цузе с участием Г. Шрайера создает релейную вычислительную машину с программным управлением, содержащую 2000 реле и повторяющую основные характеристики Z1 и Z2. Она стала первой в мире полностью релейной цифровой вычислительной машиной с программным управлением и успешно эксплуатировалась. Во время войны Цузе организовал небольшую фирму, и ее усилиями были созданы две специализированные релейные машины S1 и S2. Первая - для расчета крыльев "летающих торпед" - самолетов-снарядов, которыми обстреливался Лондон, вторая - для управления ими. Она оказалась первой в мире управляющей вычислительной машиной. К концу войны К. Цузе создает еще одну релейную вычислительную машину - Z4. Она окажется единственной сохранившейся из всех машин, разработанных им. Остальные будут уничтожены при бомбежке Берлина и заводов, где они выпускались. По-другому развивались события в США. В 1944 г. ученый Гарвардского университета Говард Айкен создает первую в США релейно-механическую цифровую вычислительную машину МАРК-1. По своим характеристикам она была близка к Z3, но существенно отличалась размерами. Вслед за МАРК-1 ученый создает еще три машины и тоже с использованием реле, а не электронных ламп, объясняя это ненадежностью последних. В 1941 г. сотрудники лаборатории баллистических исследований Абердинского артиллерийского полигона в США обратились в расположенную неподалеку техническую школу при Пенсильванском университете за помощью в составлении таблиц стрельбы для артиллерийских орудий. Однако, сотрудник школы физик Джон Мочли. Им было составлено и отправлено в военное ведомство США предложение о создании мощного компьютера на электронных лампах. Им заинтересовались сотрудники полигона и добились финансирования проекта, и в апреле 1943 г. был заключен контракт на создание вычислительной машины, названной электронным цифровым интегратором и компьютером. Руководителями работы стали Дж. Мочли и Преспер Эккерт. Именно он предложил использовать для машины забракованные военными представителями электронные лампы. Он же предложил снизить напряжение накала ламп, что существенно увеличило надежность их работы. В начале 1946г. машина начала считать реальные задачи. Она в 1000 раз превышала производительность МАРК_1. Однако, в практическом плане Дж.Мочли и П.Эккерт действительно оказались первыми, кто, поняв целесообразность хранения программы в оперативной памяти машины заложили это в реальную машину. Но в это время в Англии уже два года работала ЭВМ с хранимой в оперативной памяти программой, которую создал Уилкс в 1949 г. Так он оказался первым в мире, кто сумел создать ЭВМ с хранимой в оперативной памяти программой. Во второй половине прошлого века развитие технических средств пошло значительно быстрее. Еще стремительней развивалась сфера программного обеспечения, новых методов численных вычислений, теория искусственного интеллекта. |