История и направления развития вычислительной техники

Классификация и виды информационных технологий

1.74M

Категория:

Информатика

Похожие презентации:

История развития вычислительной техники

История вычислительной техники

История развития вычислительной техники

История и направления развития вычислительной техники

1. История и направления развития вычислительной техники

XXI век характеризуется необходимостью обрабатывать
огромное количество информации. Для сбора, хранения,
использования и распространения большого объема
информации необходимо специальное устройство. Таким
устройством является компьютер.
1

2. История и направления развития вычислительной техники

В 1642 году французский математик и философ Блез
Паскаль в возрасте 18 лет сконструировал суммирующую
машину. Машина Паскаля состояла из восьми движущихся
дисков с прорезями и могла суммировать числа до восьми
знаков. Для своей машины Паскаль использовал десятичную
систему исчисления.
2

3. История и направления развития вычислительной техники

Описание суммирующей машины, напоминающей по
характеристикам машину Паскаля, в 1967 году было
обнаружено в записках, принадлежащих Леонардо да Винчи.
Подобное устройство также было описано в 1623 году
Вильгельмом Шикардом. До наших дней дошли только
чертежи Шикарда, обнаруженные в 1956 году. В 1694 году
немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм
Лейбниц, используя чертежи и рисунки Паскаля, улучшил
машину Паскаля, добавив возможность перемножать числа.
3

4. История и направления развития вычислительной техники

Широкое распространение вычислительные аппараты
получили только в 1820 году, когда француз Чарльз Калмар
изобрел машину, которая могла производить четыре
основных арифметических действия. Машину Калмара
назвали арифмометр. Благодаря своей универсальности,
арифмометры использовались довольно длительное время.
Многие ученые и изобретатели совершенствовали эти
устройства. Так, швед, живший в России, Вильгодт Однер в
1880 году создал арифмометр, в котором использовалось
переменное число зубцов. Позднее на основе арифмометра
Однера был создан арифмометр "Феликс", выпускавшийся в
СССР вплоть до 70-х годов.
4

5. История и направления развития вычислительной техники

Начало эры компьютеров в том виде, в котором они
существуют сейчас, связано с именем английского
математика Чарльза Бэббиджа, который в 30-х годах XIX
века
предложил
идею
вычислительной
машины,
осуществленную лишь в середине XX века. Бэббидж обратил
внимание на то, что машина может без ошибок выполнять
вычисление больших математических таблиц посредством
простого повторения шагов. Работая над этой проблемой, в
1822 году Бэббидж предложил проект машины для решения
дифференциальных уравнений. Для повторения операций в
машине Бэббиджа должна была использоваться энергия
пара. Таким образом, 2 процесс вычислений действительно
был автоматизирован, то есть проходил без участия
человека.
5

6. История и направления развития вычислительной техники

У аналитической машины Бэббиджа были все основные
черты современного компьютера. Состоящая более чем из
50000 компонентов аналитическая машина включала
устройство
ввода
информации,
блок
управления,
запоминающее устройство и устройство вывода результатов.
Аналитическая машина могла выполнять определенный
набор инструкций, которые записывались на перфокартах.
В 1889 году немец, живший в США, Герман Холлерит
сконструировал перфокарточное устройство для решения
статистических задач и основал фирму по производству
вычислительных машин, которая с 1915 года стала
называться
IBM
International
Business
Machines
(Международные Деловые Машины), так как располагалась
не только в США, но и Германии.
6

7. История и направления развития вычислительной техники

В 1936 году английский математик Алан Тьюринг
опубликовал работу "О вычислимых числах", заложив
теоретические основы теории алгоритмов. Концепция
Тьюринга возникла в результате проведенного им анализа
действий человека, выполняющего в соответствии с заранее
разработанным планом те или иные вычисления, то есть
последовательные преобразования знаковых комплексов.
Анализ этот, в свою очередь, был осуществлен им с целью
решения проблемы поиска точного математического
эквивалента для общего интуитивного представления об
алгоритме. Работа Тьюринга стимулировала возникновение
абстрактной теории автоматов и во многом определила ее
особенности.
7

8. История и направления развития вычислительной техники

Развитие вычислительной техники в современном периоде
принято рассматривать с точки зрения смены поколений
компьютеров. Каждое поколение компьютеров в начальный момент
развития характеризуется качественным скачком в росте основных
характеристик компьютера, вызванным обычно переходом на
новую элементную базу, а также относительной стабильностью
архитектурных и логических решений. Разбиение поколений
компьютеров по годам весьма условно. В то время, как начиналось
активное
использование
компьютеров
одного
поколения,
создавались посылки для возникновения следующего. Кроме
элементной базы и временного интервала используются
следующие показатели развития компьютеров одного поколения:
быстродействие, архитектура, программное обеспечение, уровень
развития внешних устройств. Другим важным качественным
показателем является широта области применения компьютеров.
8

9. История и направления развития вычислительной техники

Первое поколение компьютеров: 1938 - 1956 годы. С
началом второй мировой войны правительства разных стран
начали разрабатывать вычислительные машины, осознавая их
стратегическую роль в ведении войны. Увеличение
финансирования в значительной степени стимулировало
развитие вычислительной техники.
9

10. История и направления развития вычислительной техники

Второе
поколение
компьютеров:
1956-1963
годы
Электронные вакуумные лампы выделяли большое количество
тепла, поглощали много электрической энергии, были
громоздкими, дорогими и ненадежными. Как бедствие,
компьютеры первого поколения, построенные на вакуумных
лампах, обладали низким быстродействием и невысокой
надежностью. В 1947 году сотрудники американской компании
"Белл" Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Бреттейн
изобрели транзистор. Транзисторы выполняли те же функции,
что и электронные лампы, но использовали электрические
свойства полупроводников. По сравнению с вакуумными
трубками транзисторы занимали в 200 раз меньше места и
потребляли в 100 раз меньше электроэнергии.
1

11. История и направления развития вычислительной техники

Третье поколение компьютеров: 1964 - 1977 годы. В 1958
инженер компании Texas Instruments Джек Килби предложил
идею интегральной микросхемы - кремниевого кристалла, на
который монтируются миниатюрные транзисторы и другие
элементы. В том же году Килби представил первый образец
интегральной микросхемы, содержащий пять транзисторных
элементов на кристалле германия. Микросхема Килби
занимала чуть больше сантиметра площади и была несколько
миллиметров толщиной. Год спустя, независимо от Килби,
Нойс разработал интегральную микросхему на основе
кристалла кремния. Последствии Роберт Нойс основал
компанию "Интел" по производству интегральных микросхем.
Микросхемы работали значительно быстрее транзисторов и
потребляли значительно меньше энергии.
1

12. История и направления развития вычислительной техники

Четвертое поколение компьютеров: 1978 - 1991 годы В 1965
году председатель совета директоров компании "Интел" Гордон
Мур предположил, что количество элементов на интегральных
микросхемах должно удваиваться каждые 18 месяцев. В
дальнейшем это правило, известное как закон, было
применено к скорости микропроцессоров и до сих пор не
нарушалось. В 1969 году компания "Интел" выпустила еще
одно важное для развития вычислительной техники устройство
- микропроцессор. Микропроцессор представляет собой
интегральную микросхему, на которой сосредоточено
обрабатывающее устройство с собственной системой команд.
Конструкция микропроцессора позволяет применять его для
решения широкого круга задач, создавая при этом различные
функциональные
устройства.
Использование
микропроцессоров
значительно
упростило
конструкцию
компьютеров.
1

13. История и направления развития вычислительной техники

Практически
одновременно
с
микропроцессорами
появились микрокомпьютеры, или персональные компьютеры,
отличительной особенностью которых стали небольшие
размеры
и
низкая
стоимость.
Благодаря
своим
характеристикам персональные компьютеры предоставили
возможность практически любому человеку познакомиться с
вычислительной техникой.
1

14. История и направления развития вычислительной техники

Одним из пионеров в производстве персональных
компьютеров была компания Apple. Ее основатели Стив Джобс
и Стив Возняк собрали первую модель персонального
компьютера в 1976 году и назвали ее Apple I. В 1977 году они
представили свой компьютер членам компьютерного клуба в
Калифорнии и на следующий день получили заказ на 50
подобных компьютеров. Стоимость первого персонального
компьютера составляла всего 500 долларов. В том же 1977
году компания Apple представила следующую модель
персонального компьютера - Apple II. У новой модели был
изящный пластиковый корпус со встроенной клавиатурой.
Впервые компьютер приобрел черты бытового прибора.
1

15. История и направления развития вычислительной техники

Пятое поколение ЭВМ: 1992 - 2013 годы
Компьютеры на сверхсложных микропроцессорах с
параллельно-векторной
структурой,
одновременно
выполняющих
десятки
последовательных
инструкций
программы. Компьютеры с многими сотнями параллельно
работающих процессоров, позволяющих строить системы
обработки данных и знаний, эффективные сетевые
компьютерные системы.
1

16. История и направления развития вычислительной техники

Шестое и последующие поколения ЭВМ
Электронные и оптоэлектронные компьютеры с массовым
параллелизмом, нейронной структурой, с распределенной
сетью большого числа (десятки тысяч) микропроцессоров,
моделирующих архитектуру нейронных биологических систем,
распознающие сложные образы.
1

17. Понятие информации

«…Между двумя мнениями лежит истина. Нет, между
ними лежит проблема». Эти слова И. Гете в полной мере
относятся и к вопросу об информации.
Слово «информация» появилось около двух с половиной
тысяч лет назад в латинском языке (informatio — изложение,
разъяснение). Этим словом пользовался Марк Цицерон,
произнося в Риме свои знаменитые речи против Катилины. В
обыденной жизни под этим словом понимают сообщения,
передаваемые людьми устным, письменным или иным
способом. Многие научные дисциплины используют этот
термин, вкладывая в него свое содержание.
1

18. Понятие информации

В Законе Республики Беларусь «Об информации,
информатизации и защите информации» дается следующее
определение: информация – сведения о лицах, предметах,
фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от
формы их представления (статья 1).
Вклад в развитие теории информации внес американский
инженер Ральф Хартли. В 1928 г. он предложил
логарифмическую меру информации. Процесс получения
информации рассматривался как равновероятный (N) выбор
одного сообщения из конечного наперед заданного
множества, а количество информации I определялась
формулой:
I=log2N
1

19. Понятие информации

20. Понятие информации

В 1948 г. американский инженер и математик Клод
Шеннон сформулировал основы математической теории
информации. Он исследовал случайные процессы и
явления, для которых характерна неопределенность исхода
(да, нет). Под информацией понимались не любые сведения
(сообщения), а лишь те, которые снимают полностью или
уменьшают
существовавшую
до
их
получения
неопределенность.
Согласно
теории
К.
Шеннона,
информация — это снятая неопределенность.
2

21. Понятие информации

Неопределенность существует тогда, когда может
произойти одно из нескольких событий. Количество
информации,
получаемой
в
результате
снятия
неопределенности, вычисляется по формуле, называемой
формулой Шеннона:
где I — количество информации;
Pi — вероятность события, 1≤i≤m;
m — число всех возможных событий.
Формула определения количества информации учитывает
возможную неодинаковую вероятность сообщений.
2

22. Понятие информации

Математическая
теория
информации
определяет
количество информации в сообщении, но полностью
игнорирует
содержание
передаваемой
информации,
оставляя в стороне ее смысл. Математик Ю. А. Шрейдер
показал
возможность
оценивания
информации
по
увеличению объема знаний у человека под воздействием
информационного сообщения. Академик А. А. Харкевич
предложил измерять содержательность информации по
увеличению вероятности достижения цели после получения
информации человеком или техническим устройством. В
работах английского ученого У. Р. Эшби информация прямо
рассматривается как проявление разнообразия: где имеется
различие
вещей,
явлений,
там
возникают
потоки
информации как отражение существующего разнообразия.
2

23. Понятие информационной технологии

Информационная технология - процесс, использующий
совокупность средств и методов сбора, обработки и
передачи данных (первичной информации) для получения
информации нового качества о состоянии объекта, процесса
или явления (информационного продукта).
Цель информационной технологии - производство
информации для ее анализа человеком и принятия на его
основе решения по выполнению какого-либо действия.
2

24. Понятие информационные технологии

Виды современных информационных технологий:
Информационная технология обработки данных
● Информационная технология управления
● Информационная технология поддержки принятия решений
● Информационная технология экспертных систем
Проблемы и перспективы использования
информационных технологий:
Устаревание информационной технологии
● Методология использования информационной технологии
● Выбор вариантов внедрения информационной технологии в фирме
● Области бизнеса, наиболее эффективно использующие достижения
информационных технологий
● Опасности и сложности при использовании ИТ
2

25. Классификация и виды информационных технологий

1. По методам и средствам обработки данных:
глобальные ИТ включают модели, методы и средства
использования информационных ресурсов в обществе в
целом;
базовые ИТ ориентированны на определенную область
применения:
производство,
научные
исследования,
проектирование, обучение и т.д.;
конкретные ИТ задают обработку данных в реальных
задачах пользователя.
2

26. Классификация и виды информационных технологий.

2. По видам обрабатываемой информации
2

27. Операционные системы

Операционная система — комплекс специальных
программ, загружаемых при включении компьютера, которые
организуют диалог пользователя с компьютером и управляют
распределением
ресурсов
и
всеми
аппаратными
составляющими компьютера.
Операционная система — сложнейший комплекс
программ,
выполняющих
следующие
функции:
обеспечение
удобного
взаимодействия
человека
с
компьютером (интерфейс);
повышение эффективности
использования
оборудования
путем
организации
определенных режимов работы;
«автоматизация»
процессов
программирования
за
счет
возможности
использования языков высокого уровня, разнообразных
сервисных средств.
2

28. Операционные системы

English Русский Правила