Готовая презентация · 10 слайдов

История развития вычислительной техники

От счётных приспособлений к компьютерам и глобальным сетям. Три главные перемены: автоматизация счёта, управление программой, миниатюризация.

Готовая презентация

10 слайдов · PDF и PowerPoint

Бесплатно после входа.

Собрать свою презентацию по этой теме →

В этой презентации

Слайды и пояснения

Показать план

План презентации

  1. История развития вычислительной техники
  2. Счёт становится механическим
  3. Появляется идея программируемой машины
  4. Электричество ускоряет обработку данных
  5. 1940-е: вычисления становятся электронными
  6. Программа становится содержимым памяти
  7. Транзисторы и микросхемы уменьшают компьютер
  8. 1970–1980-е: компьютер приходит на стол
  9. От отдельного компьютера — к сети
  10. Что изменилось за всю историю?

1. История развития вычислительной техники

От счётных приспособлений к компьютерам и глобальным сетям. Три главные перемены: автоматизация счёта, управление программой, миниатюризация.

Подсказка для выступления

История вычислительной техники — не просто смена больших машин маленькими. Сначала устройства помогали человеку считать, затем научились выполнять программы, а позже стали повседневными инструментами обработки информации. Проследим эти изменения через ключевые идеи и изобретения.

2. Счёт становится механическим

Счёт становится механическим

Абак и счёты: человек задаёт действия и перемещает элементы. 1642 — Блез Паскаль создаёт механическую счётную машину. 1670-е — Готфрид Лейбниц разрабатывает механизм для четырёх арифметических действий. Часть вычислительной работы переходит от человека к механизму. На фотографии — Арифмометр «Феликс-М», XX век

Подсказка для выступления

Абак и счёты помогали хранить промежуточные результаты, но порядок действий задавал человек. В XVII веке механизмы начали выполнять арифметические операции: машина Паскаля складывала и вычитала, а устройство Лейбница позволяло также умножать и делить. На фотографии — значительно более поздний арифмометр «Феликс-М», пример продолжения механической традиции в XX веке. Это не машина Паскаля.

3. Появляется идея программируемой машины

Появляется идея программируемой машины

1830-е — проект аналитической машины Чарльза Бэббиджа. В проекте: память, вычислительный узел и ввод команд с перфокарт. 1843 — Ада Лавлейс описывает алгоритм для этой машины. Новая идея: задачу меняют команды, а не только устройство механизма. Ввод — Перфокарты Обработка — Вычислительный узел Хранение — Память Вывод — Результат

Подсказка для выступления

Следующий шаг — отделить устройство от последовательности команд. В 1830-х годах Чарльз Бэббидж предложил аналитическую машину с памятью, вычислительным узлом и управлением с перфокарт. При его жизни она не была полностью построена. В 1843 году Ада Лавлейс опубликовала примечания к описанию проекта, в том числе алгоритм вычисления чисел Бернулли. Значение этих работ — в идее машины, способной выполнять разные задачи по программе.

4. Электричество ускоряет обработку данных

Электричество ускоряет обработку данных

1890 — табуляторы Холлерита помогают обрабатывать перепись населения США. Перфокарты превращают сведения в данные для машинной обработки. 1941 — Z3 Конрада Цузе выполняет вычисления по программе на электромеханических реле. Холлерит — Массовая обработка данных Z3 — Вычисления по программе

Подсказка для выступления

К концу XIX века вычислительная техника понадобилась не только для арифметики, но и для обработки больших массивов сведений. Табуляторы Германа Холлерита использовали при переписи населения США 1890 года: отверстия на карточках кодировали данные, а электрические контакты позволяли их считывать и подсчитывать. В 1941 году Конрад Цузе создал Z3 — программно управляемую вычислительную машину на реле. Реле переключают электрические цепи механически, поэтому скорость такого устройства ограничена движением контактов.

5. 1940-е: вычисления становятся электронными

1940-е: вычисления становятся электронными

1944 — Colossus: электронная машина для криптоанализа. 1946 — публичное представление ENIAC: электронные численные расчёты. Лампы ускоряют переключение сигналов, но машины остаются большими и энергозатратными. На фотографии — Colossus

Подсказка для выступления

Электронные лампы позволили переключать сигналы без механического движения контактов. Colossus, работавший с 1944 года, был специализированной машиной для криптоанализа. ENIAC, представленный публике в 1946 году, создавался для широкого круга численных расчётов. Ранние ламповые машины требовали много места, энергии и обслуживания. Называть одну из них просто «первым компьютером» неточно: приоритет зависит от того, говорим ли мы об электронности, универсальности или способе программирования.

6. Программа становится содержимым памяти

Программа становится содержимым памяти

Команды и данные хранятся в памяти. Процессор читает команды и выполняет их. Новую задачу можно задать загрузкой другой программы. 1948 — Manchester Baby демонстрирует выполнение программы из электронной памяти. Блок — Память: команды и данные Блок — Процессор Поток — Ввод Поток — Вывод

Подсказка для выступления

Важным изменением стало хранение команд в памяти вместе с данными. Чтобы задать другую задачу, можно загружать другую программу, а не перекоммутировать множество соединений. В 1948 году Manchester Baby продемонстрировал выполнение программы из электронной памяти. Принцип хранимой программы часто связывают с архитектурой фон Неймана, хотя её становление было результатом работы нескольких исследователей и коллективов. Процессор получает команды из памяти, обрабатывает данные и сохраняет результаты.

7. Транзисторы и микросхемы уменьшают компьютер

Транзисторы и микросхемы уменьшают компьютер

1947 — изобретение транзистора. Конец 1950-х — появление интегральных схем. От отдельных компонентов — к множеству элементов на одном кристалле. Результат: меньше размеры, выше надёжность, доступнее вычисления. Компоненты — Отдельные транзисторы Интеграция — Микросхемы

Подсказка для выступления

Транзистор, созданный в 1947 году, постепенно заменил электронную лампу в вычислительных схемах. Транзисторные компьютеры распространились в 1950–1960-х годах. Интегральные схемы, появившиеся в конце 1950-х, позволили объединять элементы и их соединения на одном полупроводниковом кристалле. Это уменьшало размеры и энергозатраты при сопоставимых задачах, сокращало число отдельных соединений. На фотографиях представлены различные транзисторы и микросхемы, а не обязательно самые ранние образцы.

8. 1970–1980-е: компьютер приходит на стол

1970–1980-е: компьютер приходит на стол

1971 — Intel 4004: процессор на одной микросхеме. 1977 — Apple II. 1981 — IBM PC. Компьютер становится рабочим инструментом отдельного человека: тексты, расчёты, обучение и игры. На фотографии — Apple II

Подсказка для выступления

Микропроцессор объединил основные функции центрального процессора на одной микросхеме. В 1971 году появился Intel 4004 — один из первых коммерческих микропроцессоров. Важные вехи рынка персональных компьютеров — Apple II в 1977 году и IBM PC в 1981 году. Доступность определялась не только аппаратурой: текстовые редакторы, электронные таблицы и другие программы делали компьютер полезным дома, в образовании и на работе.

9. От отдельного компьютера — к сети

От отдельного компьютера — к сети

1990-е — распространение веба и массового доступа к интернету. 2000-е и далее — мобильные устройства и облачные сервисы. Современный этап — параллельные вычисления и ускорители, в том числе для ИИ. Вычисления распределяются между личными устройствами и центрами обработки данных. Устройства — Локальная обработка Связь — Интернет Серверы — Удалённая обработка и хранение

Подсказка для выступления

Сети развивались и раньше, но в 1990-х Всемирная паутина помогла сделать работу с информацией через интернет массовой. Интернет — инфраструктура связи, а веб — одна из работающих поверх неё служб. Позже мобильные устройства дали постоянный доступ к этим возможностям. В облачной модели часть обработки и хранения выполняется на удалённых серверах. Современные задачи, включая искусственный интеллект, используют как обычные процессоры, так и специализированные ускорители. Новые устройства не отменили старые классы: персональные компьютеры, серверы и суперкомпьютеры сосуществуют.

10. Что изменилось за всю историю?

Что изменилось за всю историю?

Автоматизация: от помощи в счёте — к выполнению операций машиной. Программирование: от заданного механизма — к смене задач с помощью команд. Миниатюризация и сети: от специализированной установки — к повседневной инфраструктуре. Главный итог: вычислительная техника стала универсальным средством работы с информацией. Итог — Работа с информацией

Подсказка для выступления

Подведём итог через три изменения. Автоматизация передала устройству выполнение операций. Программирование позволило одной машине решать разные задачи. Миниатюризация и сети сделали вычисления доступными миллиардам людей и встроили их в повседневную жизнь. Поэтому история вычислительной техники — не только история скорости и размеров, но и расширение круга задач и пользователей.