Истоки зарождения вычислительной техники. Этапы развития вт. Поколения эвм.
Древние средства счета:
-
Кости с зарубками
-
Узелковое письмо (Южная Америка, VII век н.э.)
-
Саламинская доска
Первые проекты счетных машин:
Леонардо да Винчи (XV в.) – суммирующее устройство с зубчатыми колесами: сложение 13-разрядных чисел
Вильгельм Шиккард (XVI в.) – суммирующие «счетные часы» сложение и умножение,6-разрядных чисел (машина построена, но сгорела)
«Паскалина» (1642). Изобрёл Блез Паскаль (1623 - 1662). Была построена. Характеристики: зубчатые колеса, сложение и вычитание 8-разрядных чисел, десятичная система.
Машина Лейбница (1672) . Изобрёл Вильгельм Готфрид Лейбниц (1646 - 1716). Основные характеристики: сложение, вычитание, умножение, деление, 12-разрядные числа, десятичная система.
Машины Чарльза Бэббиджа : разностная машина (1822), аналитическая машина (1834) Основные характеристики: «мельница» (автоматическое выполнение вычислений), «склад» (хранение данных), «контора» (управление), ввод данных и программы с перфокарт, ввод программы «на ходу».
Ада Лавлейс (1815-1852). Первая программа – вычисление чисел Бернулли (циклы, условные переходы), 1979 – язык программирования Ада
Первые компьютеры
-
1937-1941. Конрад Цузе: Z1, Z2, Z3, Z4. Основные характеристики: электромеханические реле (устройства с двумя состояниями), двоичная система, использование булевой алгебры, ввод данных с киноленты.
-
1939-1942. Первый макет электронного лампового компьютера, Дж. Атанасофф. Основные характеристики: двоичная система, решение систем 29 линейных уравнений.
Принципы фон Неймана
-
Принцип двоичного кодирования: вся информация кодируется в двоичном виде.
-
Принцип программного управления: программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
-
Принцип однородности памяти: программы и данные хранятся в одной и той же памяти.
-
Принцип адресности: память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в любой момент времени доступна любая ячейка.
Поколения ЭВМ
| Первое поколение | Второе поколение | Третье поколение | Четвертое поколение | |
Годы | 1951-1960 | 1960-1965 | 1965 -1975 | 1975 -1980 | |
Основной логичес - кий элемент | Электронная лампа | Транзистор (изобретён в 1948 г.) | ИС, СИС | БИС(1971 г. - появился 1-ый микропроцессор) | |
Техноло - гия и емкость оперативной памяти (слов) | Линии задержки, электронно-лучевые трубки, ферритовые матрицы 1000 – 10 000 | Ферритовые матрицы, 10 000 – 1 000 000 | Ферритовые матрицы, 105 - 107 | Полупроводниковые БИС, 107- 10 8 | |
Устройства ввода-вывода | Перфокарты, перфоленты, алфавитно-цифровые печатающие устройства (АЦПУ) | Алфавитно-цифровые дисплеи, печатающие устройства | |||
Мировой парк | > 5000 шт. (1960 г.) | >30 000 шт. (1965 г.) | > 300 000 шт. (1975 г.) | >1 000 000 шт. (1980 г.) | |
Быстродействие (оп/с) |
|
| 105 - 107 | 10 6 - 10 8 |
- Информатика в системе наук. История развития информатики как науки. Информация: определение, измерение информации.
- Истоки зарождения вычислительной техники. Этапы развития вт. Поколения эвм.
- Методы классификации эвм. Краткая характеристика основных классов.
- Большие эвм. Назначение. Область применения. Структура вц.
- Мини- и микроЭвм, пк. Назначение. Область применения.
- Системы счисления. Определения. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Основные правила. Рассмотреть на примерах.
- Формы представления чисел в эвм. Двоичная арифметика. Представление отрицательных чисел. Выполнение арифметических действий в эвм.
- Логические элементы эвм. Алгебра логики. Законы алгебры логики.
- Кодирование информации. Кодовая таблица. Система кодирования ascii. Система кодирования unicode.
- Кодирование графической информации. Растровые и векторные графические форматы. Форматы хранения графической информации.
- Кодирование звуковой и видеоинформации. Форматы хранения звуковой и видеоиформации.
- Структурная схема эвм. Неймановская архитектура компьютера. Назначение и функции основных элементов схемы. Основной цикл работы эвм.
- Шинная архитектура компьютера. Назначение и функции основных элементов схемы. Контроллер.
- Состав пк. Основные устройства пк IV-го поколения.
- Системный блок пк. Типы системных блоков. Устройства, размещаемые в системном блоке.
- Материнская плата. Основные устройства, размещаемые на материнской плате
- Разновидности памяти эвм и предназначение каждого вида памяти.
- Внутренняя память пк: назначение, типы, параметры.
- Клавиатура. Назначение. Типы клавиатур. Основные характеристики.
- Манипуляторы. Назначение. Типы. Основные характеристики.
- Сканеры. Назначение. Типы. Основные характеристики.
- Принтеры. Назначение. Классификация. Основные характеристики.
- Модем. Определение. Назначение. Основные характеристики.
- Дисководы для cd дисков. Назначение. Основные характеристики.
- Пзу. Назначение. Состав.
- Озу. Назначение. Состав.
- Процессор. Назначение. Состав. Основные параметры, характеризующие процессор.
- Шины. Типы и назначение.
- Устройства ввода данных пк. Классификация. Назначение.
- Манипуляторы. Определение. Назначение. Типы манипуляторов. Физический принцип работы мыши.
- Типы сканеров. Основные параметры, характеризующие сканер. Способы подключения сканеров. Физический принцип работы сканера.
- Устройства вывода данных пк. Классификация. Области применения.
- Принтеры и их классификация. Физические основы работы струйного и лазерного принтеров.
- Мониторы. Определение. Назначение. Классификация.
- Монитор. Определение. Классификация. Жидкокристаллические мониторы.
- Монитор. Определение. Назначение. Классификация. Монитор на базе элт.
- Видеоадаптер. Назначение. Режимы работы видеоадаптера.
- Внешние запоминающие устройства. Виды взу и физические принципы работы.
- Внешние запоминающие устройства. Накопители на магнитных дисках и магнитных лентах. Физический принцип записи. Параметры накопителей.
- Внешние запоминающие устройства. Накопители на оптических дисках. Типы накопителей. Физический принцип работы. Основные характеристики.
- Устройства обмена данными пк. Классификация. Назначение.
- По. Назначение. Уровни по. Краткая характеристика уровней по.
- Прикладное по. Классификация ппо.
- Ос. Назначение. Основные функции. Ос. Классификация ос.
- Операционная система Windows: история развития ос, состав и основные принципы работы.
- Классификация операционных систем по количеству одновременно работающих пользователей и по числу процессов, одновременно выполняемых под управлением ос.
- Классификация операционных систем по количеству поддерживаемых процессоров, по типу доступа пользователя к пк.
- Понятие файловой системы. Сектор, кластер. Файл, каталог, полное имя файла. Таблица размещения файлов.
- Служебные программы. Назначение. Классификация служебных программ
- Служебные программы. Средства диагностики дисков.
- Средства «сжатия» дисков. Методы сжатия. Форматы сжатия.
- Компьютерные вирусы. Определение. Назначение. Типы компьютерных вирусов.
- Компьютерные вирусы. Способы обнаружения и борьбы с компьютерными вирусами.
- Алгоритм. Свойства. Средства и способы записи алгоритма. Рассмотреть на примерах.
- Алгоритм. Виды алгоритмов. Примеры.
- Алгоритм. Основные принципы составления алгоритмов. Примеры.
- Компьютерные сети. Архитектура компьютерных сетей. Основные характеристики архитектуры сетей
- Компьютерные сети. Основные характеристики. Типы сетей.
- Топология сети. Определение топологии. Типы топологий, их характеристики
- Способы передачи информации в глобальной вычислительной сети. Протоколы tcp/ip.
- Internet. Основные понятия и определения. История развития. Службы Internet.
- Глобальные вычислительные сети. Общие понятия. Основные виды телекоммуникационных услуг
- Текстовый редактор Word. Основные элементы настройки при работе с документами.
- Текстовый редактор Word. Элементы автоматизации при работе с большими документами и/или с большим количеством однотипных документов. Рассмотреть на примерах, предложенных преподавателем
- Электронные таблицы Excel. Функции рабочего листа. Примеры логических функций. Рассмотреть на примерах.
- Электронные таблицы Excel. Ввод и форматирование данных. Расчеты по формулам. Рассмотреть на примерах.
- Электронные таблицы Excel. Построение и форматирование диаграмм. Рассмотреть на примерах.