Шпаргалка по "Информатике"

1. История создания ЭВМ.

Первое устройство для счёта – пальцы рук человека. Первое домеханическое устройство – абак. Основные отличия ВМ от других устройств заключается в том, что вся последовательность команд на вычисление предварительно записывается в память ВМ и выполняются автоматически. Первая счётная машина с хранимой памятью была построена Паскалем в 1642 г. Она была механическая и могла выполнять 2 операции: сложение и вычитание. Лейбниц в 1672 г. Построил механическую машину, которая могла выполнять 4 операции: сложение, вычитание, умножение и деление. Лейбницу принадлежит идея использование двоичной системы счисления в ВМ. Он первым описал систему с цифрами 0 и 1. Впервые машину, работающую на программе, разработал в 1834 г. Бэббидж. Она содержала запоминающее устройство и запись в память результатов вычисления. Машина реализовывала любые программы записанные на перфокарте, поэтому впервые потребовался программист. Первым программистом была математик Ада Ловлейс

//Первые гражданские ЭВМ Z1 и Z2 были созданы в конце 1930-х годов в Германии. 1941 год — Конрад Цузе создал вычислительную машину Z3, которая имела все свойства современного компьютера. ... 1946 год стал годом создания первой американской гражданской универсальной электронной цифровой вычислительной машины ЭНИАК.

2. Поколения компьютеров.

I поколение компьютеров

ПК на электронных лампах (≈ 1940-1955гг). Могли производить десятки тысяч операций в секунду, лампочка имела существенный размер, машины огромные, лампы перегорали и выделяют много тепла, поэтому сделали охладительную систему. Операционных систем не было, выполнялся либо ввод либо вывод после обработки данных. Основной язык был assembler.

II поколение компьютеров

ПК на транзисторе (≈ 1955-1965гг). Могли производить сотни тысяч операций в секунду. По сравнению с лампами транзистор уменьшил размер, повисел скорость, не так опасен, тк нет теплоотдачи. Появились служебные программы и математическая библиотека. Использовали языки высокого уровня. Главный принцип структуры - централизация.

III поколение компьютеров

ПК на интегральных схемах (≈ 1965-1980гг). Могли производить миллионы операций в секунду. В интегральной схеме вмещается тысяча транзисторов. ПК стали меньше дешевле быстрее. Начали быть более специализированными. Стало возможным мультипрограммирование — способ организации вычислительного процесса, когда у 1 поколения попеременно происходили выполнения. Была проблема совместимости выпускаемых моделей и ПО для них, поэтому появился совместимый ПК IBM.

 IV поколение компьютеров

ПК на больших интегральных схемах (устройства несколько сотен радио элементов соединённых между собой), поэтому можно было создавать функционально быструю ЭВМ на 1 кристалле сотни миллионов действий. Началась эра ПВМ, они были дешевле и с ПО. В конце 70 начале 80 популярен ПК от Apple. В середине 80 было развитие сети ПК.  

V поколение компьютеров

ПК с двухъядерными процессорами. Появились в 1990 г. Главный упор при создании компьютеров сделан на их "интеллектуальность". Внимание акцентируется на архитектуре, ориентированной на обработку знаний. Обработка знаний - это одна из областей практического применения искусственного интеллекта, предполагающая использование и обработку компьютером знаний, которыми владеет человек для решения проблем и принятия решений.

3. Архитектура Фон – Неймана. Принципы фон Неймана.

Архитектура фон Неймана — широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера. Вычислительные машины такого рода часто обозначают термином «машина фон Неймана», однако соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают принцип хранения данных и инструкций в одной памяти.

1) Принцип двоичности. Для представления данных и команд используется двоичная система счисления. 2) Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определённой последовательности. 3) Принцип однородности памяти. Как программы (команды), так и данные хранятся в одной и той же памяти. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. 4) Принцип адресуемости памяти. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. 5) Принцип последовательного программного управления. Все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой. 6) Принцип условного перехода. Команды из программы не всегда выполняются одна за другой. Возможно присутствие в программе команд условного перехода, которые изменяют последовательность выполнения команд в зависимости от значений данных.