Из истории вычислительной техники

 Самый древний
инструмент для
счета – человеческая
рука. От нее
возникли
пятеричная,
десятиричная и
двадцатеричная СС.
Камешки, зарубки, узелки
30 тыс. лет до нашей
эры – появилась
«вестоницкая
кость» с зарубками.
V-IV в.в. до нашей эры
Древнейшие счеты – «саламинская доска»
(остров Саламин в Эгейском море),
которые в Греции и Западной Европе назывались абак.
Вычисления на ней проводились перемещением
костей или камешков в углублениях досок из бронзы,
камня, слоновой кости
У китайцев – «суан – пан»
У японцев – «серобян»
Древний Рим – abacule или calcule
Calculus – камешки
Calculator – подсчитывать,
перекладывать камешки
V-IV в.в. до нашей эры
итайские счеты суан-пан состояли из
деревянной рамки, разделнной на верхние и
нижние секции. Палочки соотносятся с
колонками, а бусинки с числами. У
китайцев в основе счета лежала не десятка,
а пятерка.
Она разделена на две части: в нижней
части на каждом ряду располагаются по 5
косточек, в верхней части - по две. Таким
образом, для того чтобы выставить на
этих счетах число 6, ставили
сначала косточку, соответствующую
пятерке, и затем прибавляли одну в разряд
единиц.
У японцев это же устройство для счета
носило название серобян
Счеты (2000-5000 лет)
В Древней Руси на рубеже XVI –
XVII веков
при счете применялось
устройство, похожее на абак.
Называлось оно «дощатый
счет».
В XVII веке этот прибор уже
обрел вид привычных русских
счетов, которые можно
встретить и сегодня.
 6 век нашей эры
В Индии сформировались
весьма совершенные
способы записи числа и
правила выполнения
арифметических
действий
(Десятичная система
счисления)
 9 век нашей эры
риблизительно в 850 году н.э. арабский
ученый математик Мухаммед бен Муса алХорезм (из города Хорезма на реке АмуДарья) написал книгу об общих правилах
решения арифметических задач при
помощи уравнений. Она называлась "Китаб
ал-Джебр". Эта книга дала имя науке
алгебре. Очень большую роль сыграла еще
одна книга ал-Хорезми, в которой он
подробно описал индийскую арифметику.
Триста лет спустя (в 1120 году) эту книгу
перевели на латинский язык, и она стала
первым учебником "индийской" (то есть
нашей современной) арифметики для всех
европейских городов.
Мухаммеду бен Муса ал-Хорезму мы
обязаны появлению термина "алгоритм".
13 век нашей эры
Абакисты
Алгоритмисты
Счет проще
Счет сложнее
(не требует записи
(числа записывают с
чисел и запоминания
помощью цифр,
таблиц сложения и
таблицы сложения и
умножения)
умножения)
Сложение, вычитание Сложение, вычитание,
умножение, деление
Логарифмическая линейка
Джон Непер
(1550 -1617) –
изобрел
логарифмы.
Логарифмическая линейка
Изобретение
логарифмов привело к
созданию
логарифмической
линейки.
Недостатки:
вычисления
приблизительные
Конец XV - начало XVI века
Леонардо да Винчи
(1452-1519)
создал эскиз
Механического
суммирующего
устройства
(число кодируется
поворотом диска с 10
зубцами)
Рукопись обнаружена в 1967 году.
В 1969 году по чертежам Леонардо да
Винчи американская фирма IBM по
производству
компьютеров в
целях рекламы
построила
работоспособную
машину.
Основу машины по описанию
составляют стержни, на которые
крепится два зубчатых колеса,
большее с одной стороны стержня,
а меньшее - с другой. Эти стержни
должны были располагаться таким
образом, чтобы меньшее колесо на
одном стержне входило в
зацепление с большим колесом на
другом стержне. При этом меньшее
колесо второго стержня сцеплялось
с большим колесом третьего, и т.д.
Десять оборотов первого колеса, по
замыслу автора, должны были
приводить к одному полному
обороту второго, а десять оборотов
второго - один оборот третьего и
т.д. Вся система, состоящая из 13
стержней с зубчатыми колесами
должна была приводиться в
движение набором грузов.
Вильгельм Шиккард (1592-1636)
В 1623 год изготовил
первую механическую
счетную машину.
Механизировано
сложение и
вычитание,
умножение и деление с
элементами
механизации.
Блез Паскаль (1623 – 1662)
1642 – изобрел и
сконструировал самое первое
механическое счетное
устройство, которое умеет
складывать и вычитать при
помощи расположенных в
нем передач с зубчатыми
колесиками и рычажками.
«Паскалина» или «Паскалево колесо» Первый механический компьютер,т.к. она
автоматически производит переносы единиц в
следующий десятичный разряд.
Готфрид Вильгельм Лейбниц
(1646-1716)
1660-1680 сконструировал
счетную машину,
которая выполняла все
четыре
арифметических
действия
1694 г – завершил ее
сооружение.
Арифмометры
Выпуск: США - с 1887 года
Россия – с 1894 года
Арифмометр Паскаля
Арифмометр Лейбница
Арифмометр Однера
Первый механический калькулятор
1820 год – Томас Колмер
(Чарльз Ксавьер Томас)
(1785 – 1870) – выполнял все
4 действия. Сделан на основе
арифмометров.
К 1890 году добавились
функции – запоминание
промежуточных
результатов с
использованием их в
последующих операциях,
печать результатов и т.п.
Выводы
«Научный» результат состоит в том, что и в
современных компьтерах есть
арифметическое устройство, которое «умеет»
производить арифметические действия. А
наибольшее количество разрядов числа,
которым может оперировать
арифметическое устройство, стали называть
размером машинного слова.
Станок Жаккарда
Жозеф Мари Жаккард в
1801-1804 гг создал
автоматический ткацкий
станок, управляемый при
посредстве перфокарт.
1812 - Чарльз Бэббидж начал
работать над так
называемой «разностной»
машиной. Он стремился
сконструировать машину,
которая выполняла бы
определенную программу,
проводила бы расчет
числового значения заданной
функции. Основной элемент
машины – зубчатое колесо. В
результате он смог
оперировать 18-разрядными
числами.
Первый программируемый компьютер
1832 - Чарльз Бэббидж
выдвигает идею
«аналитической машины»
- сложенного
механического
вычислительного
устройства, которое
могло бы работать по
набору инструкций,
нанесенных в виде
отверстий на картонные
карточки (перфокарты). В
то время эта машина не
была построена.
В проекте Бэббиджа были предусмотрены все
основные компоненты современного
компьютера:
«склад» - для хранения чисел (память)
«фабрика» - для их обработки (арифметическое
устройство»
«контора» - для управления обработкой
(процессор)
Для вывода использовались перфокарты.
Ввод осуществлялся автоматически.
Необходим только 1 дежурный оператор.
Ада Аугуста Лавлейс (1815-1842)
- первый программист
Автор программ для
машин Бэббиджа
1890 год
Счетно-аналитическая машина Германа Холлерита (1860 – 1929)
-статистический табулятор (суммирующая машина)
Предназначена для обработки результатов переписи населения.
В 1897 году ее купила Россия.
Резюме
Основные принципы автоматической вычислительной
машины были провозглашены в 19 веке
- автоматический принцип работы;
- наличие арифметического запоминающего
устройства «мельница»
- наличие запоминающего устройства «склад»
- работа по программе
- ввод данных с перфокарт
- вывод результата на печать