Краткое содержание: Параграф § 6 / Информатика 10 класс

Информационные Революции и Эволюция Вычислительной Техники

История развития вычислительной техники тесно связана с кардинальными изменениями в способах работы с информацией, которые называют информационными революциями. Эти революции ознаменовали собой смену инструментальной основы для передачи, обработки и хранения информации, а также увеличение её доступного объёма.

• Первая информационная революция связана с появлением и распространением языка.
• Вторая информационная революция связана с изобретением письменности (письменных документов).
• Третья информационная революция (XV – середина XVI в.) – изобретение книгопечатания, одного из первых информационных технологий, сделавшего информацию массово доступной.
• Четвертая информационная революция (конец XIX в.) – открытие электричества и создание средств коммуникации (телеграф, телефон, радио, телевизор), обеспечивших оперативный обмен данными на больших расстояниях.
• Пятая информационная революция (70-е гг. XX в.) – изобретение микропроцессорной технологии и появление персональных компьютеров, что привело к созданию систем накопления и передачи данных, компьютерных сетей и формированию высокой информационной культуры.

В развитии устройств для вычислений выделяют несколько этапов:

• «Домеханический» этап: изобретение счётов, таблиц Непера, логарифмической линейки.
• «Механический» этап: начало связано с первыми попытками создания механической счётной машины Леонардо да Винчи и Блеза Паскаля (1642-1519), создание арифмометров, аналитической машины Чарльза Бэббиджа.
• Создание электрорелейных вычислительных машин (ВЦМ) (Говард Эйкен, Джона Атанасова, Конрада Цузе и др.).
• Создание электронных вычислительных машин (ЭВМ) и развитие их поколений.

Поколения ЭВМ классифицируются по их элементной базе, быстродействию, объему памяти и другим характеристикам:

1. Первое поколение ЭВМ (40-е – начало 50-х гг. XX в.): Элементная база – электронные лампы. Характеристики – низкая скорость (до 20 тыс. операций/сек), громоздкость, высокое энергопотребление. Пример – ЭНИАК (США, 1945), МЭСМ (СССР, 1951).
2. Второе поколение ЭВМ (середина 50-х – 60-е гг. XX в.): Элементная база – полупроводниковые приборы (транзисторы). Характеристики – компактность, надёжность, меньшая энергоёмкость, увеличение скорости (до сотен тыс. операций/сек), развитие языков программирования высокого уровня (например, Фортран – Formula Translation).
3. Третье поколение ЭВМ (середина 60-х – середина 70-х гг. XX в.): Элементная база – интегральные схемы (ИС). Характеристики – дальнейшее уменьшение размеров и повышение скорости (до миллионов операций/сек). Появление магнитных дисков, операционных систем (ОС), дисплеев, графопостроителей. Пример – серия IBM-360, ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ).
4. Четвёртое поколение ЭВМ (с 70-х гг. XX в. – наши дни): Элементная база – большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС), микропроцессоры. Характеристики – создание микроЭВМ (первые персональные компьютеры), широкое распространение, массовая доступность, дальнейший рост скорости и памяти. Включает суперкомпьютеры (мощные многопроцессорные системы). Все современные компьютеры построены на базе идей четвёртого поколения.
5. Пятое поколение ЭВМ (перспектива): Направление разработок, связанных с искусственным интеллектом, способностью машин воспринимать информацию, как человек (рукописный текст, графические изображения).

Развитие вычислительной техники характеризуется увеличением вычислительной мощности, изменением целей использования (от сугубо военных и научных к массовому применению и обслуживанию), переходом от однопрограммной к многозадачной работе, движением к языкам высокого уровня, повышением удобства работы пользователя и неуклонным расширением областей применения компьютеров.

Шпаргалка

• Информационная революция: Кардинальное изменение инструментальной основы, способов передачи и хранения информации, а также объёма информации, доступной активной части населения.
• 5 информационных революций: Язык, Письменность, Книгопечатание, Электрические средства связи, Микропроцессорная технология и ПК.
• МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина): Первая ЭВМ, созданная в СССР (1951 г.).
• ЭНИАК (ENIAC): Первая ЭВМ, созданная в США (1945 г.).
• ЭВМ I поколения: Ламповые машины (40-е – начало 50-х гг. XX в.).
• ЭВМ II поколения: Транзисторы (середина 50-х – 60-е гг. XX в.).
• ЭВМ III поколения: Интегральные схемы (середина 60-х – середина 70-х гг. XX в.).
• ЭВМ IV поколения: БИС/СБИС, микропроцессоры (с 70-х гг. XX в.).
• Транзистор: Полупроводниковый прибор, изобретён в 1948 г. в США, заменивший электронную лампу. Ключевые фигуры: Уильям Шокли, Джон Бардин, Уолтер Браттейн.
• Интегральная схема (ИС): Сложная электронная схема на полупроводниковой пластине, изобретена в 1958 г. (Джек Килби).
• Микропроцессор: СБИС, выполняющая функции основного блока компьютера – процессора. Американская фирма Intel объявила о его создании в 1971 г..
• Персональный компьютер (ПК): Первый создан в 1976 г. в США. Самая популярная разновидность ЭВМ.
• Суперкомпьютеры: Мощные многопроцессорные компьютеры, выполняющие параллельную обработку данных.