Белозеров О.И. Информатика - Белозеров О.И. Информатика.rtf

Белозеров О.И. Информатика
скачать (4427.5 kb.)

Доступные файлы (1):

Белозеров О.И. Информатика.rtf

67682kb.

21.07.2011 03:08

скачать

содержание

Белозеров О.И. Информатика.rtf

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования
Хабаровская государственная академия экономики и права
Кафедра информационных технологий
О.И. Белозеров
Информатика
Учебное пособие

Хабаровск 2008

ББК 32.973я73

Б 43
Белозеров О.И. Информатика: Учебное пособие. – Хабаровск: РИЦ ХГАЭП, 2008. – 131 с.

Рецензенты:

Начальник отдела банковской

статистики и финансовой

отчетности ПЭУ

Дальневосточного банка

Сбербанка России

И.В. Шаплов

Доцент кафедры «ТД» ТОГУ, к.т.н., доцент

С.И. Кибякова
Настоящее учебное пособие составлено в помощь студентам, обучающимся по дистанционной форме, в рамках курса «Информатика».

В пособие включены материалы об истории возникновения электронно-вычислительной техники, персональных компьютеров. Приведена классификация компьютеров, названы основные блоки персонального компьютера (ПК). Сделано описание периферийных устройств ПК и их назначения.

Рассмотрено программное обеспечение ПК: структура программного обеспечения, организация файловой системы, операционные системы и оболочки.

Разобраны базовые понятия универсального программного обеспечения, приложения Microsoft Office 2003: текстовый редактор Microsoft Word 2003, Табличный процессор Microsoft Excel 2003.

ã Хабаровская государственная академия экономики и права, 2008

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………………	4
1. Основы науки информатики…………………………………………………….…..	5
1.1. Понятие информатики и информации………………………………………………	5
1.2. История развития вычислительной техники……………………………………….	10
1.3. Перспективы развития компьютеров……………………………………………….	13
^ 2. Персональные компьютеры…………………………………………………………	18
2.1. Классификация компьютеров……………………………………………………….	18
2.2. История развития ПК и их характеристики…………………………………………	21
2.3. Классическая архитектура ЭВМ и принципы фон Неймана………………………	23
2.4. Внутренние устройства системного блока………………………………………….	25
2.5. Периферийные устройства ПК………………………………………………………	31
^ 3. Программное обеспечение ПК……………………….……………………………...	36
3.1. Структура программного обеспечения……………………………………………..	36
3.2. Организация файловой системы. Понятие и типы файлов………………………..	43
^ 4. Операционные системы и оболочки……………………………………………….	48
4.1. Назначение ОС. История развития…………………………………………………	48
4.2. Рабочий стол ОС Windows.………………………………………………………….	55
4.3. Навигация и работа с файлами. Проводник …...…………………………………..	59
4.4. Настройка параметров работы с Windows…………………………………………	64
^ 5. Текстовый редактор MICROSOFT WORD ………………………………………	67
5.1. Отличительные особенности MS Word…………………………………………….	67
5.2. Запуск редактора MS Word и завершение работы………………………………..	68
5.3. Основные элементы окна редактора ……………………………………………….	69
5.4. Основные режимы настройки документа…………………………………………..	71
5.5. Настройка редактора WORD. Подготовка к работе с текстом…………………….	72
5.6. Основные настройки документа…………………………………………………….	74
5.7. Оформление внешнего вида документа ……………………………………………	81
^ 6. Табличный процессор MICROSOFT EXCEL……………………………………..	95
6.1. Назначение табличного процессора…………………………………………………	95
6.2. Основные понятия программы MS EXCEL…………………………………………	95
6.3. Настройка MS EXCEL………………………………………………………………..	98
6.4. Типы данных………………………………………………………………………….	99
6.5. Перемещение в пределах рабочего листа…………………………………………...	100
6.6. Работа с блоками……………………………………………………………………..	101
6.7. Ввод и редактирование данных……………………………………………………..	102
6.8. Форматирование электронных таблиц………………………………………………	110
6.9. Графические возможности табличного процессора……………………………......	115
^ 7. Тест проверки усвоения знаний……………………………………………………..	120
Библиографический список………………………………………………………………	130

Введение
Частые перемены в различных областях деятельности человека, в том числе и в сфере информационных технологий, требуют качественного изменения научной и практической подготовки студентов экономических специальностей в области информатики и компьютерной техники.

Преподавание дисциплины “Информатика” на начальном этапе подготовки специалистов преследует следующие цели:

- формирование базовых знаний по основам информатики;

- получение практических навыков самостоятельной работы на персональном компьютере, организации рабочего места в условиях новых информационных технологий (ввод, хранение, накопление данных, обработка и анализ информации, формирование, вывод, распределение документов и т.п.);

- изучение принципов построения информационных систем и использование современных программных средств, пакетов прикладных программ для решения экономических задач.

Курс “Информатика” имеет связь с дисциплиной “Информационные технологии в управлении”, «Информационные технологии в экономике» и т.д.

Программа дисциплины включает в себя изучение следующих вопросов: основы науки информатики, персональные компьютеры (классификация компьютеров, основные блоки ПК, периферийные устройства персонального компьютера и их назначение, Программное обеспечение ПК (структура программного обеспечения, организация файловой системы), операционные системы и оболочки, универсальное программное обеспечение (приложения Microsoft Office 2003: их назначение), текстовый редактор Microsoft Word 2003, табличный процессор Microsoft Excel 2003.

Ряд вопросов, не включенных в данное учебное пособие, рассматривается в учебном пособии «Информационные технологии управления»: компьютерные сети, электронная почта, системы управления базами данных (СУБД).

Цель дисциплины: ознакомить студентов с основными положениями наиболее широко используемых разделов науки информатики, тенденциями ее развития, обучить студентов применению современных информационных технологий в экономике и управлении, проведению анализа полученных результатов. Кроме того, она является базовой для всех последующих курсов.

Задача курса - получение практических навыков по использованию организационной и вычислительной техники в режиме автоматизированной обработки различных видов экономической информации.

Знания и навыки, полученные при изучении данного курса, дают возможность сориентировать значительную часть изучаемых в соответствии с учебным планом дисциплин на всестороннее применение компьютерной техники в учебном процессе с использованием АОС (автоматизированных обучающих систем), современных методов компьютерного обучения, в том числе в условиях локальных и глобальных компьютерных сетей.

Данная дисциплина изучается студентами всех специальностей. Для студентов сокращенной формы необходимо для сдачи экзамена или зачета выполнить контрольную работу, из соответствующих методических указаний, и тестовые задания, которые находятся в конце данного пособия. Для студентов, обучающихся на базе полного среднего образования, необходимо выполнить две контрольные работы (на 1 и 2 курсах), а также тесты в конце пособия.

^ 1. ОСНОВЫ НАУКИ ИНФОРМАТИКИ
1. 1. Понятие информатики и информации
Слово информатика происходит от французского слова Informatique, образованного в результате объединения терминов Informacion (информация) и Automatique (автоматика), что выражает ее суть как науки об автоматической обработке информации. Кроме Франции термин информатика используется в ряде стран Восточной Европы. В то же время, в большинстве стран Западной Европы и США используется другой термин — Computer Science (наука о средствах вычислительной техники).

В качестве источников информатики обычно называют две науки — документалистику и кибернетику. Документалистика сформировалась в конце XIX века в связи с бурным развитием производственных отношений. Ее расцвет пришелся на 20-30-е годы XX века, а основным предметом стало изучение рациональных средств и методов повышения эффективности документооборота.

Основы близкой к информатике технической науки кибернетики были заложены трудами по математической логике американского математика Норберта Винера, опубликованными в 1948 году, а само название происходит от греческого слова (kybemeticos — искусный в управлении).

Впервые термин кибернетика ввел французский физик Андре Мари Ампер в первой половине XIX веке. Он занимался разработкой единой системы классификации всех наук и обозначил этим термином гипотетическую науку об управлении, которой в то время не существовало, но которая, по его мнению, должна была существовать.

Сегодня предметом кибернетики являются принципы построения и функционирования систем автоматического управления, а основными задачами — методы моделирования процесса принятия решений техническими средствами, связь между психологией человека и математической логикой, связь между информационным процессом отдельного индивидуума и информационными процессами в обществе, разработка принципов и методов искусственного интеллекта. На практике кибернетика во многих случаях опирается на те же программные и аппаратные средства вычислительной техники, что и информатика, а информатика, в свою очередь, заимствует у кибернетики математическую и логическую базу для развития этих средств.

Информатика — это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Из этого определения видно, что информатика очень близка к технологии, поэтому ее предмет нередко называют информационной технологией.

Предмет информатики составляют следующие понятия:

аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
программное обеспечение средств вычислительной техники;
средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Как видно из этого списка, в информатике особое внимание уделяется вопросам взаимодействия. Для этого даже есть специальное понятие — интерфейс. Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называют пользовательским интерфейсом. Соответственно, существуют аппаратные интерфейсы, программные интерфейсы и аппаратно-программные интерфейсы.

^ Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.

Информатика — практическая наука. Ее достижения должны проходить подтверждение практикой и приниматься в тех случаях, когда они соответствуют критерию повышения эффективности. В составе основной задачи информатики сегодня можно выделить следующие направления для практических приложений:

• архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

• интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);

• программирование (приемы, методы и средства разработки компьютерных программ);

• преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);

• защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);

• автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);

• стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем).

На всех этапах технического обеспечения информационных процессов для информатики ключевым понятием является эффективность. Для аппаратных средств под эффективностью понимают отношение производительности оборудования к его стоимости (с учетом стоимости эксплуатации и обслуживания). Для программного обеспечения под эффективностью понимают производительность лиц, работающих с ним (пользователей). В программировании под эффективностью понимают объем программного кода, создаваемого программистами в единицу времени.

Ранее мы неоднократно употребляли термин «информация», никак его не раскрывая. Понятие информация является одним из фундаментальных в современной науке вообще и базовым для изучаемой нами информатики. Поэтому трактовка термина "информация" является очень многогранной и, как и многие подобные ключевые понятия не имеющей однозначного, универсального определения для всего многообразия человеческого бытия.

Например, об информации можно говорить как о совокупности знаний о фактических данных и зависимостях между ними. Или понимать информацию как социальную память. Исходя из этой точки зрения накапливаемое знание становится стратегическим ресурсом общества в целом, во многом обусловливающим его способность к успешному развитию. Этот ресурс неисчерпаем, так как при потреблении он не сокращается, а, наоборот, возрастает. Техническим средством освоения такого ресурса все в большей степени выступают ЭВМ и средства связи.

Исходя из сказанного, приведем несколько определений понятия "информация" применительно к различным областям знаний с отражением их специфики представлений об этом понятии. При этом мы не ставим задачу дать исчерпывающего описания указанного термина и дискуссии о точках зрения о нем, а будем опираться на ряд, так называемых, рабочих определений.

Данные определения будут представлять для нас основу последующего изложения материала курса. Аналогичный подход к определению тех или иных необходимых нам понятий мы будем применять и в последующем.

ИНФОРМАЦИЯ:

1) с точки зрения кибернетики: - обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему наших чувств.

Кибернетика - наука, которая изучает общие принципы и методы управления сложными системами в природе, технике, обществе.

2) с точки зрения вероятностно-статистической теории информации: - сообщение, снимающее неопределенность об исследуемом объекте.

3) с точки зрения науки управления: - сведения о состоянии системы управления и среды функционирования воспринятые, усвоенные и используемые системой для целей управления.

Исходя из вышеизложенного можно дать следующее определение информации. Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Т.е. информация возникает и существует в момент диалектического взаимодействия объективных данных и субъективных методов.

^ Экономическая информация – совокупность различных сведений экономического характера, которые можно фиксировать, передавать, обрабатывать, хранить и использовать в процессе планирования, учета, контроля и анализа на всех уровнях отраслевого и регионального управления народным хозяйством.

Итак, информация является динамическим объектом, образующимся в момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов. Как и всякий объект, она обладает свойствами (объекты различимы по своим свойствам). Характерной особенностью информации, отличающей ее от других объектов природы и общества, является отмеченный выше дуализм: на свойства информации влияют как свойства данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, взаимодействующих с данными в ходе информационного процесса. По окончании процесса свойства информации переносятся на свойства новых данных, то есть свойства методов могут переходить на свойства данных.

Можно привести немало разнообразных свойств информации. Каждая научная дисциплина рассматривает те свойства, которые ей наиболее важны. С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие свойства: объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность информации.

^ Объективность и субъективность информации. Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. Так, например, принято считать, что в результате наблюдения фотоснимка природного объекта или явления образуется более объективная информация, чем в результате наблюдения рисунка того же объекта, выполненного человеком.

^ Полнота информации. Полнота информации во многом характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Чем полнее данные, тем шире диапазон методов, которые можно использовать, тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешностей в ход информационного процесса.

^ Достоверность информации. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются «полезными» — всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определенным уровнем «информационного шума». Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, достоверность информации может быть более высокой. При увеличении уровня шумов достоверность информации снижается. В этом случае для передачи того же количества информации требуется использовать либо больше данных, либо более сложные методы.

^ Адекватность информации — это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов.

^ Доступность информации — мера возможности получить ту или иную информацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация.

^ Актуальность информации — это степень соответствия информации текущему моменту времени. Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных с открытым ключом. Лица, не владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм его работы доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за время работы информация теряет актуальность и, соответственно, связанную с ней практическую ценность.

Для эффективного управления нужна рациональная организация информационных процессов. В этих целях создаются информационные системы.

^ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ предназначены для реализации технологий сбора, хранения, обработки, передачи и выдачи (отображения) информации.

Основная задача данных систем заключается в том, чтобы соответствующий субъект мог в нужный момент получить из определенных источников систематизированную и должным образом обработанную информацию по интересующему его вопросу.

Компьютер (ЭВМ) - это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных.

Данные – диалектическая составная часть информации. Они представляют собой зарегистрированные сигналы. При этом физический метод регистрации может быть любым. В структуре возможных операций с данными можно выделить следующие основные: сбор данных, формализация данных (приведение к одинаковой форме), фильтрация данных (отсеивание лишних), сортировка, архивация, защита, транспортировка, преобразование и т.д.

Для автоматизации работы с данными, относящимся к различным типам, очень важно унифицировать их форму представления – для этого обычно используют прием кодирования, т.е. выражение данных одного типа через данные другого типа. Своя система существует и в ВТ – она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух чисел: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски —binary digit или сокращенно bit (бит).

Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, черное или белое, истина или ложь и т. п.). Если количество битов увеличить до двух, то уже можно выразить четыре различных понятия:

01 10 11

Тремя битами можно закодировать восемь различных значений:

Увеличивая на единицу количество разрядов в системе двоичного кодирования, мы увеличиваем в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе, то есть общая формула имеет вид: N = 2^m,

где N— количество независимых кодируемых значений;

т — разрядность двоичного кодирования, принятая в данной системе.

БАЙТ – это 8 бит. С помощью байта можно кодировать 256 (2 в 8 степени) различных символов. 1 Килобайт (Кбайт, КБ, КВ) = 1.024 байт = 2 в 10 степени байт.

Целые числа кодируются двоичным кодом достаточно просто — достаточно взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока частное не будет равно единице. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним частным, и образует двоичный аналог десятичного числа.

Для кодирования текстовых данных институт стандартизации США (ANSI — American National Standard Institute) ввел в действие систему кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange — стандартный код информационного обмена США). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования — базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255. Данный код широко используется в современных персональных компьютерах.

С приемами практического двоичного и шестнадцатеричного кодирования мы познакомимся более подробно на лабораторном занятии.

^ 1.2. История развития вычислительной техники
Человечество тысячелетиями вынашивало идею о создании специальных машин, которые бы осуществляли помощь в творческой, умственной деятельности человека, а именно: в обработке информации и выполнении задач, с которыми традиционно справлялся только человек. Такое стремление было вполне обоснованным и крайне необходимым. Действительно, с момента первоначальной деятельности в качестве социального общества человек затрачивал массу энергии на поиски, изобретение, создание различных орудий труда, которые бы помогали ему в каждодневной жизни, ускоряли бы производительность типичных и специфических операций.

И, как нам известно, из истории развития человеческого общества, на этом пути человек достиг значительных успехов. Но практически все эти достижения способствовали улучшению выполнения операций, на которые затрачивалась мускульная сила, а жизнедеятельность сознания, творческой энергии человека всегда нуждалась в специальных помощниках.

В данной главе как раз и ставится задача ознакомиться с историей развития таких помощников, которые получили обобщающее название "вычислительная техника". Особое место в изучении этого материала будет отведено рассмотрению назначения и направлений использования венца отмеченной техники - электронно-вычислительным машинам, ставшим на вооружение человеку лишь только в текущем столетии, но позволившим произвести за столь короткое время истинную революцию в технологических процессах обработки информации, а за нею следом и в принципиально важных областях деятельности общества.

Счет различных предметов, событий, явлений известен человечеству, вероятно, от момента образования. Развитие общества формировалось на базе общественных отношений, в том числе и информационных. Различные потребности в жизни человеческого общества заставляли его совершенствовать информационные отношения как в плане создания новых видов информации для общения между людьми (наскальные рисунки, письменность, цифры и т.д.), так и в плане разработки новых технологий обработки информации.

Кратко проследим этапы развития средств вычислительной техники.

Создание ее было продиктовано необходимостью осуществления различных расчетных задач, причем, при наличии жестких требований по времени или скорости осуществления этих расчетов.

Например, фараон Хеопс поставил перед своими мудрецами задачу: когда он сможет уйти в царство теней? Ответ был связан с расчетами времени окончания постройки великой пирамиды, дающей возможность по верованиям Древнего Египта спокойно умереть фараону. Выполнить подобные расчеты с помощью известной к тому времени технологии счета на пальцах было невозможной задачей.

Мудрецы Египта успешно справились с задачей, подарив миру созданную ими АРИФМЕТИКУ - науку о числах (АРИФМО означает число) и первый на Земле вычислительный прибор – абак (четвертое тысячелетие до н.э.).

Абак в переводе означает "пыль", "мелкий песок". На специальной доске раскладывали в определенном порядке камешки и, чтобы они не скатывались доску посыпали песком. Таким был первый персональный компьютер!

Со временем абак нашел почитателей во всем древнем мире. Знаменитый древнегреческий математик Пифагор считал счет на абаке обязательным разделом математики.

Постепенно человек усовершенствовал свой компьютер. Косточки для счета нанизали на нити. Получившиеся "бусы" натянули на рамку. Получились счеты. Отличие современных лишь в том, что вместо нитей стоят металлические спицы.

Еще около 1500 г. Великий деятель эпохи просвещения Леонардо да Винчи разработал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства, что явилось для нас первой попыткой решить указанную задачу.

Первое в мире автоматическое устройство для выполнения операции сложения было создано на базе механических часов. В 1623 году его разработал Вильгельм Шикард, профессор кафедры восточных языков в университете Тьюбингена (Германия).

Первую счетную машину, которая называлась АРИФМОМЕТР изобрел в 17 веке замечательный ученый Франции Блез Паскаль (1623-1662). Данная машина выпускалась серийно с 1642 г. (главным образом для нужд парижских ростовщиков и менял). Она выполняла любые арифметические операции. Умножение в ней производилось многократным сложением, деление - многократным вычитанием. Машина эта производила на современников неизгладимое впечатление. О ней слагали легенды, потому, что впервые машина делала то, что еще совсем недавно мог делать только человек.

В 1673 году немецкий математик и философ Г.В.Лейбниц (1646-1717) создал механический калькулятор.

Главным недостатком всех арифмометров было то, что передвигать колесики, устанавливать цифры, запоминать промежуточные результаты - все это должен был делать человек. Он управлял процессом вычислений, он держал в памяти последовательность действий.

Однако жизнь ставила все новые, более сложные задачи. Астрономия и экономика государства, мореплавание и наука, строительство мостов и тоннелей, обработка результатов переписи населения. Если бы пришлось решать все эти задачи на арифмометрах, для этой работы не хватило бы людей на всей планете.

Идея использования программного управления для построения устройства, автоматически выполняющего арифметические вычисления, была впервые высказана английским математиком Чарльзом Бэббиджем (1792-1871) в 1822 году. В своей работе он во многом руководствовался проектом аналитической машины графини Огасты Ады Лавлейс (1815-1852), дочери известного поэта лорда Байрона. Именно ей принадлежит идея использования перфокарт для программирования вычислительных операций. Однако его попытки не увенчались успехом.

Фактически эта идея была реализована лишь спустя 100 лет. Говард Айкен, американский математик и физик, стремившийся сначала лишь к облегчению собственных расчетов, пришел к этим идеям самостоятельно и создал в 1944 г. на фирме IBM (International Busines Machines) первую действующую аналитическую машину "МАРК-1" на электромеханических реле. Одновременно в Германии аналитическую машину создавал К.Цузе, который еще в 1941 г. сконструировал первый двоичный релейный вычислитель.

Реле - в принципе готовый двоичный элемент. Но это было осознано только в конце 30-х годов 20 века, ровно век спустя после изобретения реле и, пожалуй, слишком поздно.

Одна из самых мощных релейных машин РВМ-1 была в начале 50-х построена в СССР под руководством Н.И. Бессонова. Она выполняла до 20 умножений в секунду с достаточно длинными двоичными числами.

Двоичная система счисления, которой пользуются все компьютеры, была открыта Т. Гарриотом еще около 1600 г., а позже Паскаль во Франции, Лейбковиц в Испании, Лейбниц в Германии распространили ее на все арифметические действия. Хотя по учебнику «Информатика. Базовый курс» под ред. С.В. Симоновича эта заслуга приписывается полностью Готфриду Вильгельму Лейбницу (1666). Большую роль в развитии основ компьютерной техники сыграла математическая логика Джоржа Буля (булева алгебра).

Еще в 1918-1919 гг. М.А.Бонч-Бруевич в СССР и У. Икклз и Ф. Джордан в Англии независимо создали ламповый триггер, электронное устройство с двумя устойчивыми состояниями, необходимое для построения памяти машины. Двоичные логические элементы, так называемые логические вентили, могут быть и значительно проще триггера. Как сказал один из пионеров электронной вычислительной техники, "после 1919 года в любой момент можно было создать ЭВМ". Однако только в 1937 г. потомок выходца из Болгарии Джордж Атанасов приступил к созданию первой вычислительной машины на электронных лампах. Работа затянулась на долгие годы, была прервана войной.

Идея программного управления вычислительным процессом была существенно развита американским математиком Джоном фон Нейманом (1903-1957), который в 1945 году сформулировал принцип хранимой в памяти программы (в своей работе он опирался на опыт Британского математика алана Тьюринга предложившего в 1936 г. гипотетическую машину для формализации понятия вычислимой функции). Его концепция архитектурного построения ЭВМ имеет самое широкое распространение в области разработки ЭВМ и только в современный период начали осуществляться идеи создания ЭВМ, которые по своему построению отличаются от данной архитектуры (например, нейрокомпьютеры, идеи реализации компьютеров 5-го поколения). К 40-м гг. идея универсальной электронной вычислительной машины не только носилась в воздухе, но ее реализация стала насущной необходимостью.

Одной из главных задач Лаборатории баллистических исследований Министерства обороны США был расчет баллистических траекторий и составление корректировочных таблиц. Каждая такая таблица содержала более 2 тысяч траекторий, и лаборатория не справлялась с объемом вычислений, несмотря на свой раздувшийся штат: около ста квалифицированных математиков, усиленных несколькими сотнями подсобных вычислителей, окончивших трехмесячные подготовительные курсы. Под давлением этих обстоятельств в 1943 г. армия заключила контракт с Высшим техническим училищем Пенсильванского университета на 400 тысяч долларов для создания первого электронного компьютера ENIAC (аббревиатура от полного названия "электронно-числовой интегратор и вычислитель"). Руководили проектом Джон Моучли и Преспер Эккерт (последнему в день подписания контракта исполнилось 24 года) продолжившие работу, начатую Джорджом Атанасовым.. ENIAC был построен уже после войны в 1946 году. Он потреблял 130 кВт, содержал 18 тысяч ламп, работающих с тактовой частотой 100 кГц, и мог выполнять 300 операций умножения в секунду. От момента создания данной машины и идет эра ЭВМ.

Первая отечественная ЭВМ – МЭСМ (малая электронно-счетная машина) была создана в 1951 году под руководством Сергея Александровича Лебедева (1902-1974), крупнейшего советского конструктора вычислительной техники (ВТ).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Скачать файл (4427.5 kb.)

Белозеров О.И. Информатика - файл Белозеров О.И. Информатика.rtf

Доступные файлы (1):

Белозеров О.И. Информатика.rtf