Т.А. Волошина, Л.Б. Саратовская - English Reader in Computer Science (1098536)
Текст из файла
Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова
Факультет вычислительной математики и кибернетики
ENGLISH READER
IN COMPUTER SCIENCE
Учебно-методическое пособие
для первого курса
Под редакцией
Т.А. Волошиной и Л.Б. Саратовской
Авторы-составители Бим М.М., Волошина Т.А., Горшечникова Е.А., Коновалова О.Н., Опарина О.И.
Под редакцией: Волошиной Т.А. и Саратовской Л. Б.
Рецензенты: к.к.н. Беликова Е.К., к.ф.н. Преснухина И.А.
Данное учебно-методическое пособие предназначено для студентов 1 курса факультета ВМК МГУ. Пособие состоит из 12 разделов. Каждый раздел содержит оригинальные тексты из английской и американской литературы, а также задания к ним.
Contents:
Предисловие | 4 |
UNIT 1. History of Calculating Devices | 5 |
UNIT 2. Computer Generations | 12 |
UNIT 3. Algorithms | 17 |
UNIT 4. Data Structures | 23 |
UNIT 5. Central Processing Unit | 31 |
UNIT 6. Input Devices | 36 |
UNIT 7. Output Devices | 41 |
UNIT 8. Disks and Drives | 46 |
UNIT 9. Operating System | 52 |
UNIT 10. High-level languages | 64 |
UNIT 11. Assembler | 72 |
UNIT I2. Future Computers | 80 |
Appendix. The Final Tests. | 86 |
TEST 1 | 86 |
TEST 2 | 88 |
TEST 3 | 90 |
TEST 4 | 91 |
TEST 5 | 93 |
TEST 6 | 94 |
Bibliography | 97 |
Предисловие
Данное учебно-методическое пособие предназначено для студентов первого курса ВМК МГУ. Цель учебного пособия – научить первокурсников работать с литературой по специальности и развить у них навыки чтения, понимания, а также письменного и устного владения английским языком как средством общения в сфере будущей профессиональной деятельности. Предлагаемое учебно-методическое пособие разработано на основе оригинальных материалов, взятых из англо-американских научных источников, и состоит из 12 разделов, структура которых однотипна. Каждый раздел включает:
- тексты с предшествующим им списком активной лексики;
- вопросы к текстам;
- задания на распределение материала в логическом порядке;
- короткие подытоживающие тексты на русском языке для перевода с русского на английский язык;
- темы для устного обсуждения пройденных материалов.
Авторы также предлагают преподавателям и студентам обращаться к дополнительным упражнениям из учебно-методического пособия для первого курса “Practice Book”(2002), помогающим тренировке активного словаря и терминологии текстов, а также активизации речевых моделей и формул. В данное издание не включены упражнения по грамматике, так как кафедрой английского языка создано специальное грамматическое пособие для студентов ВМК “ English Grammar for Computer Science Students”.
Новым во втором издании учебно-методического пособия “English Reader in Computer Science” являются не только свежие тексты, взятые из ряда источников последних лет, но
и тестовое приложение “Revision Tests”, позволяющее проверить степень усвоения студентами пройденного материала
От редакторов.
UNIT 1
History of Calculating Devices
Key vocabulary:
-
Compute v. – вычислять, считать
-
Device n. – устройство, прибор,
механизм
-
Consist (of) v. – состоять (из)
-
Sophisticated adj. – сложный, усложненный
-
Add v. – складывать, прибавлять
-
Subtract v. – вычитать, отнимать
-
Multiply v. – умножать
-
Divide v. – делить
-
Reliable adj. – надежный
-
Manufacture v. – производить, выпускать
-
Precision n. – точность
-
Processing n. – обработка
-
Contain v. – содержать, вмещать
-
Obtain v. – получать
-
Carry out v. – выполнять
-
Value n. – значение, величина
-
Digital adj. – цифровой
-
Perform v. – выполнять, производить
(действие)
-
Function v. – функционировать,
работать
-
Switch n. – переключатель
-
Circuit n. – схема, цепь, контур
-
Solve v. – решать
-
Store v. – хранить, запоминать
-
Stored program – загруженная программа,
хранимая программа
People have been “computing” throughout history probably since they first learned how to count with pebbles. The abacus, the counting frame was the most widely used device for doing arithmetic in ancient times. Early versions of the abacus consisted of a board with grooves in which pebbles could slide. The Latin word for pebble is calculus, from which we get the words abacus and calculate.
Mechanical Calculators
In the seventeenth century calculators, more sophisticated than the abacus, began to appear. Blaise Pascal (French mathematician and philosopher) designed and built the first adding machine which could only add and subtract. In 1671 Wilhelm von Leibniz (German mathematician, philosopher and diplomat) built the stepped reckoner. This calculator could multiply and divide by using repeated additions and subtractions. The calculators of Pascal and Leibniz were unreliable since the mechanical technology of the time was not capable of manufacturing the parts with sufficient precision.
Most information-processing machines were designed to do arithmetic. An outstanding exception, however, was Jacquard’s automated loom invented in 1800. A Jacquard loom weaves cloth containing a decorative pattern. The woven pattern is controlled by punched cards. Changing the punched card changes the pattern the loom weaves. Jacquard looms came into widespread use in the early nineteenth century.
Charles Babbage
Charles Babbage, professor of mathematics at Cambridge University, became annoyed by the mathematical errors he was constantly finding in printed navigational and astronomical tables. He set out to build a machine that not only would calculate the entries in the tables but would print them automatically as well. He called this machine the Difference Engine. In 1823 Babbage obtained a government grant to build it. He ran into difficulties, however, and eventually abandoned the project. In 1854 a Swedish printer built a working Difference Engine based on Babbage’s ideas.
One of Babbage’s reasons for abandoning the Difference Engine was that he had been struck by a much better idea. Inspired by Jacquard’s punched-card-controlled loom, Babbage wanted to build a punched-card-controlled calculator. Babbage called his proposed automatic calculator the Analytical Engine.
The Difference Engine could only compute tables. But the Analytical Engine could carry out any calculation, just as Jacquard’s loom could weave any pattern. All one had to do was to punch the cards with the instructions for the desired calculation. If the Analytical Engine had been completed, it would have been a nineteenth-century computer.
Lady Lovelace
Even thought the analytical Engine was never completed, a demonstration program for it was written. The author of that program has the honor of being the world’s first computer programmer. Her name was Augusta Ada Byron, later Countess of Lovelace, the only legitimate daughter of the poet, Lord Byron.
To demonstrate how the Analytical Engine would work, Lady Lovelace included in her notes a program for calculating a certain series of numbers that is of interest to mathematicians. This was the world’s first computer program.
George Boole
George Boole (1815 - 1864) introduced a theory of logic now known as Boolean algebra. Boole reduced logic to two-valued binary notation. In binary notation only the values 1 and 0 are used to express numbers. Binary notation turned out to be virtually made to order for electronic components, which can be either on (the equivalent of 1) or off (the equivalent of 0). All these inventions paved the way for the birth of the electronic digital computer.
The Mark Ι
In 1937 Howard H. Aiken started developing a computer at Harvard University. Aiken wanted to combine a punched-card input method with contemporary electrical and mechanical technology. In 1944 Aiken and four IBM engineers completed the Mark Ι.
The Mark Ι was 50 feet long and 8 feet high. Its thousands of moving parts were controlled by electric current. It took Mark Ι approximately 4 ½ seconds to multiply two 23-digit numbers. The Mark Ι fed raw data on punched paper tape into a “mill”, where the calculations, supervised by a set of logical instructions, were performed.
The Atanasoff-Berry Computer
Dr. John V. Atanasoff, a physicist at Iowa State College, made an important contribution to the continuing development of computers. In 1939 Atanasoff, assisted by a graduate student named Clifford Berry, built the first electronic digital computer, called the ABC or Atanosoff-Berry Computer. Atanasoff’s machine was the first entirely electronic computer, using vacuum tubes rather than electromechanical relays. The vacuum tubes functioned as switches and were able to close circuits much more rapidly than electromechanical parts which meant that calculations could be done faster. Though this work did not become widely known, it did influence the thinking of John W. Mauchly, one of the designers of ENIAC.
ENIAC
The Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC) was developed by John W. Mauchly and John Presper Eckert, Jr., at the University of Pennsylvania. Mauchly and Eckert had already been discussing the feasibility of developing an electronic computer when the U.S. Army’s Ballistic Research laboratories came to them with the problem of computing new-trajectory tables for use in World War ΙΙ. The electronic computer project got under way in April 1943.
In 1946, ENIAC was finished, too late to contribute to the war effort, but in plenty of time to set new records for calculating speed. The ENIAC could do an unprecedented 5000 additions per second. In half a minute it could solve a problem that usually took the desktop adding machines of that day 20 hours. As you can see, the greatest asset of modern computers – their speed – was first experienced with ENIAC. The new computer had its limits, however. It contained more than 18,000 vacuum tubes; it needed a huge amount of electric power to run. It could store only 20 numbers of 10 digits each. Its operations were controlled by programs that required manual rewiring. In fact, a program change meant rewiring some 40 interconnected control panels, which took days.
ENIAC’s calculating speed was offset to some extent when the time lost in rewiring the machine was taken into account.
EDVAC
The Electronic Discrete Variable Computer was constructed at about the same time as ENIAC. But EDVAC, influenced by the ideas of the brilliant Hungarian-American mathematician John von Neumann, was by far more advanced than ENIAC. First, EDVAC used binary notation to represent numbers inside the machine. Second, EDVAC’s program was stored in the machine’s memory, just like data. Since the programs were stored the same way the data were one program could manipulate another program as if it were data. A stored-program computer is usually called a von Neumann machine in honor of the originator of the stored-program concept.
Norbert Wiener (1894-1964)
It is necessary to mention also this American pure and applied mathematician, whose work on automatic aiming and firing of anti-aircraft guns during World War II led to communication theory and eventually to formulation of cybernetics. After the war, Wiener’s prominence helped Massachusetts Institute to recruit a research tem in cognitive science, made up of researchers in neuropsychology and the mathematics and biophysics of the nervous system. These men went to make pioneering contribution to computer science and artificial intelligence. Wiener went on to break new ground in cybernetics, robotics, computer control, and automation. He was a strong advocate of automation to improve the standard of living, and to overcome economic underdevelopment.
Ex. 1. Answer the following questions:
-
What instrument was invented for counting before a mechanical way for multiplying and dividing appeared?
-
Why were the calculators of Pascal and Leibniz unreliable?
-
When were punched cards first used?
-
Why was Babbage’s Analytical Engine a kind of general-purpose computer?
-
Why is Lady Lovelace considered to be the first programmer?
-
What invention paved the way for the birth of the electronic digital computer?
-
What innovation was used in the Mark Ι?
-
What did ENIAC use for computing and memory?
-
What limits did ENIAC have?
-
How did ENIAC work?
-
Why was EDVAC more advanced than ENIAC?
Ex. 2. Give the main ideas of the text in logical order.
Ex. 3. Translate in writing:
От абака до ЭВМ.
Очень давно, когда человечество было еще совсем молодым, люди использовали различные инструменты (орудия) для увеличения своих физических возможностей.
Когда человечество стало немного старше, у него появились другие проблемы. Стало необходимым накапливать, хранить, передавать и обрабатывать информацию. Это привело к возникновению счета и письменности. Древнейшим инструментом, который помогал человеку считать, была его рука. Две руки стали основой десятичной системы счисления.
С развитием торговли человеку стали нужны инструменты, увеличивающие интеллектуальные, а не физические возможности. Такими инструментами были простейшие счеты: «суан-пан» в Китае, «сурабан» в Японии, «абак», который использовали в Древней Греции. В России появился счетный инструмент, которому дали название «русские счеты».
С развитием науки и техники возникла необходимость выполнения большого количества вычислений за короткий срок времени. Так, ХХ век, открывший человечеству космос и ядерную энергию, подарил ему машину, которая могла считать автоматически (без участия человека) и с высокой скоростью (миллионы операций в секунду). Эту машину назвали ЭВМ (электронная вычислительная машина), или компьютер.
Ex. 4. Topics for discussion.
-
Major early developments in computing.
-
Prove that Babbage was a prolific inventor.
-
The emergence of the first electronic digital computer.
-
The stored-program concept developed by Neumann.
UNIT 2
Computer Generations
Key vocabulary:
-
Generate v. – порождать,
генерировать, производить
-
Amount n. – количество
-
Represent v. – представлять
-
Available adj. – доступный, имеющийся в
наличии
-
Replace v.– заменять, замещать
-
Failure n.– отказ, сбой, выход из строя
-
Provide n.– обеспечивать, давать,
предоставлять
-
Retrieve v.– отыскивать, извлекать
-
Incorporate v.– включать,
объединять (ся), соединять (ся)
-
Time-sharing n.– разделение времени;
режим разделения времени
-
Feature n.– черта, особенность,
свойство, признак
-
Simultaneously adv.– одновременно, параллельно
-
Separate adj. – отдельный, изолированный
-
Incompatible adj. – несовместимый
-
Cope with v. – справляться
-
Inference n. – (лог.) вывод, заключение
-
Update v. – обновлять, корректировать
-
Evolve v. – развивать(ся)
-
Image processing – обработка
изображений, иконика
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.