Лекцияның оқыту нәтижелері : Компьютерлік жүйелердің түрлерін және олардың ерекшеліктерін біледі
Компьютерлік жүйелердің эволюциясы
жүктеу/скачать 4,43 Mb.
|
Лекция 2
Үсіпбек Ақнұр ЖФИ-012 кв мех БӨЖ (копия)
- Бұл бет үшін навигация:
- Қысқаша тарихи анықтама
| 2.2 Компьютерлік жүйелердің эволюциясы
Бұл бөлімде сіз компьютерлік технологияның пайда болуы мен дамуы туралы білесіз. Содан кейін біз әртүрлі салалардағы мүмкіндіктерімізді кеңейтетін компьютерлерді пайдаланудың инновациялық әдістерін қарастырамыз. Сондай-ақ, біз компьютерлерді оқу, медициналық зерттеулер, бизнесті басқару немесе ойын-сауық болсын, сіздің пайдаңызға қалай пайдалануға болатындығы туралы білесіз. Осы бөлімнің соңында сіз мансап пен бизнес үшін мүмкіндіктер жасай отырып, әлемдік экономиканың маңызды сегментіне айналған компьютерлік индустрия туралы оқи аласыз. Қысқаша тарихи анықтама 1200-ші жылдар – қолмен есептеу құрылғылары 1600-ші жылдар – механикалық калькуляторлар 1800 жылдар – перфокарталар 1940 жылдар – шамдар 1950 жылдар – транзисторлар 1960 жылдар – интегралды чиптер (IC) 1970 жылдар – микропроцессорлар Алғашқы қоғамдарда дамыған сауда қарапайым есептеулердің нәтижелерін қосу, азайту және жазу үшін бухгалтерлік есеп жүйесін қажет етті. Есептеу процесін жеңілдету үшін дамыған санау құрылғылары осылай пайда болды. Басында адамдар санау үшін тастар мен таяқтарды қолданған. Механикалық есептегіштер кейінірек пайда болды, бірақ олар баяу және көлемді болды. Электр қуаты ашылған кезде электронды компоненттер үлкен механикалық бөлшектерді ауыстырып, кішігірім және жылдам есептеу құрылғыларын жасауға мүмкіндік берді. Компьютерлер есептеулерді жеделдету бағытында дами береді, сақтау құрылғыларының сыйымдылығы артады және олардың мөлшері азаяды, осылайша оларға сатып алу сұранысы сақталады. Есептеу құрылғыларының дамуымен компьютерлерді пайдалану саудадан тыс болды және олар көптеген салаларға біріктірілді біздің өміріміз. Сатып алулар компьютерлермен өңделеді. Өнімдер компьютерлердің көмегімен жасалады. Фильмдер компьютерлік модельдеу арқылы шығарылады. Компьютерлік индустрияның өсуі, мысалы, сауда, байланыс жүйелері, банк деле және білім беру сияқты салаларда қолданылатын көптеген компьютерлік технологиялардан туындайды. Келесі бөлімде біз компьютерлік технологияны қалай қолдануға болатынын талқылаймыз. Біз талқылауды компьютерлердің қалай дамығанынан бастаймыз, көптеген деректерді өңдеу кезінде мәселелерді шешу үшін компьютерлерді қолдану саласындағы зерттеулермен сипатталатын уақыт кезеңдерін және көптеген есептеулерді қарастырамыз. Біз есептеу әдістерінің бүгінгі жағдайымызға қалай келгенін көреміз. 1200-ші жылдар - қолмен басқарылатын есептеу құрылғылары. Бұл құрылғыларда компоненттер қолмен қозғалады. Мұндай типтегі алғашқы есептеу құрылғысы Қытайда қолданылған абак болды. Ол есептеу үшін сүйектердің қозғалысын қамтамасыз етті (сурет. 2.7). 2.7- Сурет. Абак 1600 жылдар – механикалық есептегіштер. Механикалық есептегіштерде дөңгелектер, берілістер мен чиптер қолданылған. 1642 – Блез Паскаль Паскалин есімін алған есептегішті ойлап тапты. Бұл алғашқы механикалық калькулятор болды. Машина абактың кейбір принциптерін ұстанды, бірақ ол чиптерді жылжыту үшін дөңгелектерді пайдаланды. 1800 жылдар – перфокарталар. Перфокарталар машинаға берілген командаларды орындау немесе деректерді сақтау үшін арнайы тесіктерді пайдаланады. Бұл ой деректер мен бағдарламалық жасақтама командаларын перфокарталарда сақтау Жаккард тоқу станогынан (Jacquard) шыққан. Ол әртүрлі үлгілерден тоқылған маталардың үлкен көлемін шығару үшін тесіктері бар шаблондар ретінде перфокарталарды пайдаланды. Әрбір перфокарта шаблон болып табылады және оны шаблоннан маталарды бірнеше рет шығару үшін Жаккард машинасына салуға болады. Сол сияқты, әр түрлі бағдарламалық жасақтама командалары жеке перфокарталарда сақталды және оларды есептеу құрылғысына бірнеше рет жүктеуге болады. Бағдарлама командалары мен деректер перфокарталарда сақталды. 1834-Чарльз Бэббидж кеңінен қолданылатын жаңа есептеу құрылғысын-аналитикалық машинаны жасады. Ол қазіргі компьютерлердің атасы, өйткені ол деректерді енгізу, өңдеу, жад және шығару сияқты негізгі компоненттерді қамтыды. Бэббидждің көмекшісі, Августа Ада Кинг, ағылшын ақыны Лорд Байронның қызы Ловлейс графинясы машинаға не істеу керектігін айту үшін перфокарталарға жазылған нұсқаулар тізбегін жасады. Компьютер қолданатын нұсқаулар тізбегі компьютерлік бағдарламалар деп аталады. Сондықтан Ада Ловлейс - АҚШ Қорғаныс министрлігі тозақтың бағдарламалау тілін атаған алғашқы әйел бағдарламашы. 2.8-сурет-Аналитикалық машина 1890 ж. – Герман Холлерит американдық санақ бюросына 1890 жылдың алты айлық деректерін кестеге келтіруге мүмкіндік беретін электронды аналитикалық перфокарта оқу құралын жасады, әйтпесе 7 жылдан астам уақытты алады. Холлерит машинасы нұсқаулар тізбегінің орнына деректерді есте сақтау үшін перфокарталарды қолданды. 1896 – Холлерит іскерлік әлем перфокартадан электронды аналитикалық оқу құрылғысынан пайда көре алады деп шешті және кейінірек 1924 жылы IBM деп аталатын санау машиналары компаниясын құрды. 1940 жылдар – вакуумдық шамдар. Вакуумдық шамдар электрондар ағынын басқару үшін пайдаланылды. Механикалық компоненттерге қарағанда тезірек әрекет ететін вакуумдық шамдардан бастап жылдам есептеу мүмкін болды. Бірақ шамдар көп қуат алып, тез жанып кетті (сурет. 2.9). 2.9 – Сурет. Вакуумдық шамдар 1945 - Вакуумдық шамдарды қолданатын компьютердің алғашқы прототипі, ENIAC (электронды сандық Интегратор және Компьютер) II дүниежүзілік соғыс кезінде Америка армиясының траекториялық кестелерін есептеу үшін жасалған, бірақ соғыс аяқталғаннан кейін үш айдан кейін ғана аяқталды. Көліктің ұзындығы 100 фут және биіктігі 10 фут, салмағы 30 тонна болды. Онда 18,000-нан астам электронды шамдар болды. Бірінші жылы 19000 шам жанып, ауыстырылды. ENIAC секундына 5000 операцияны орындай алады, бірақ бұл операцияларды кабельдерді қосу және 6000 қосқышты орнату арқылы қолмен бағдарламалау қажет болды. Коммерциялық тұрғыдан сәтті шыққан алғашқы компьютер UNIVAC-ты Eckert-Mauchly компьютерлік корпорациясы құрды (кейінірек Remington Rand сатып алды). Көліктің ұзындығы 14.5 фут, биіктігі 7.5 фут және ені 9 фут болды. Ол секундына 7,200 таңбаны оқи алады және 930 000 доллар тұрады. Тағы бір маңызды жетістік компиляторды сол кезде Eckert-Mauchly компьютерлік корпорациясында жұмыс істеген Адмирал Grace hopper ойлап тапты. Компилятор бағдарлама командаларын ағылшын тілінде жазуға мүмкіндік берді, содан кейін машинаға түсінікті тілге аударды. Бұл өнертабыс бағдарламалауды жеңілдетіп, тезірек жасады. 1950 жылдар - транзисторлар. Транзисторлар электронды шамдар сияқты функцияларды орындады, бірақ олар кішірек, арзан және сенімді болды. Сонымен қатар, олар аз энергия тұтынды. Транзисторлардың электронды Шамдарды ауыстыру қабілеті алғаш рет AT&T' s Bell Laboratories-те көрсетілді. Транзисторлық компьютерлер секундына 200 000-нан 250 000-ға дейін операция жасай алады. Транзисторлар басқа электронды құрылғыларда, мысалы, радиоқабылдағыштарда да қолданылған (сурет. 2.10). 2.10- Сурет. Транзисторлар 1960 жылдар - интегралды чиптер. Интегралды схема, басқаша деп аталады микрочип немесе "чип"- қосылыстар, транзисторлар, конденсаторлар және резисторлар сияқты микроскопиялық тізбек элементтері бар кремнийдің жұқа қабаты. Оны 1958 жылы Texas Instruments - тен Джек Килби және оған тәуелсіз-Fairchild Semiconductor-да Роберт Нойс жасаған. Интегралды схемалар мыңдаған электронды шамдардың немесе транзисторлардың эквивалентіне сәйкес келді, олар бір миниатюралық тырнақ өлшеміндегі чипке оралған, осылайша компьютерлер сияқты құрылғылардың өлшемін, салмағын және энергия талаптарын азайтады. Компьютерлер чипке неғұрлым көп компоненттер сыйса, соғұрлым кішірейе түсті. IC чипі туралы қосымша ақпаратты Smithsonian Institute's Jerome and Dorothy lemelson Center For The Study of Invention and Innovation сайтынан таба аласыз. 1970 жылдар – микропроцессордың көрінісі. Микропроцессор компьютердің компоненттерін микрочипке біріктірді. Микропроцессор жасалмас бұрын, әрбір интегралды схема белгілі бір мақсат үшін шығарылуы керек еді, бірақ қазір микропроцессорлар өндіріліп, содан кейін әртүрлі мақсаттар мен қажеттіліктер үшін бағдарламаланады. Төменде микропроцессордың 2.11-суреті берілген. Миллиондаған сызықтар тырнақ өлшеміндегі аймаққа оюланғанын ескеріңіз (сурет. 2.11). Сурет 2.11. Микропроцессорлық Чип Алғашқы Intel 4004 әмбебап микропроцессорын 1971 жылы Тед Хофф жасаған. Intel 4004 микропроцессорларға негізделген компьютерлік жүйелердің бұрынғыға қарағанда жылдамырақ, кішірек және арзанырақ болуына мүмкіндік берді. жүктеу/скачать 4,43 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|