Попов И.И., Матвеев А.А., Максимов Н.В. Архитектура электронно-вычислительных машин и систем (2004) (1186255), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Овладение энергией позволилоосвоить массовое производство потребительских ценностей и, какследствие, повысить уровень жизни людей и изменить характер ихтруда.В то же время человечество стремилось познать тайнымировоззрения, составляя его модели, выделяя общие закономерности,пытаясь увидеть некоторое единство в разнообразии материальныхобъектов. Одним из первых обобщений абстрактных понятий наукистановится вещество. Эта идея развивалась в философии от древнейГреции до современных квантовых и волновых теорий вещества.Казалось, что все в мире можно объяснить, описав совокупностьвзаимодействующихматериальныхчастиц.Следующимпринципиальным понятием стала энергия. Его появление было связано сразвитиемтехники,созданиемдвигателей,техническихпреобразователей энергии.
Физические, химические, биологическиепроцессы стали рассматриваться с позиции передачи и преобразованияэнергии. Желая исследовать все более сложные объекты в технике,биологии, обществе, наука встала перед фактом невозможностидетального описания их поведение на языке материальноэнергетических моделей.В то же время человечеству свойственна потребность выразить изапомнить информацию об окружающем мире - так появилисьписьменность, книгопечатание, живопись, фотография, радио,телевидение.
В истории развития цивилизации можно выделитьнесколько информационных революций - преобразование общественныхотношений из-за кардинальных изменение в сфере обработкиинформации, информационных технологий. Следствием подобныхпреобразований являлось приобретение человеческим обществом новогокачества.Первая информационная революция связана с изобретениемписьменности. Появилась возможность распространения знаний исохранения их для передачи последующим поколениям.Вторая (конец XVI в.) вызвана изобретением книгопечатания,которое радикальным образом изменило общество и культуру.Третья (конец XIX в) обусловлена изобретением принципов8электросвязи, благодаря которому появились телеграф, телефон, радио,позволяющие оперативно передавать информацию.Четвертая революция (70-е годы XX в) связана с созданиемперсональных компьютеров.В конце XX века человечество вступило в новую стадию развития- стадию построения информационного общества.
Информация сталаважнейшим фактором экономического роста, а уровень развитияинформационной деятельности и степень вовлеченности и влияния ее наглобальную информационную инфраструктуру превратились вважнейшее условие конкурентоспособности страны в мировойэкономике. Понимание неизбежности прихода этого обществанаступило значительно раньше. Австралийский экономист К. Кларк ещев 40-е годы говорил о наступлении общества информации и услуг,обществасновымитехнологическимииэкономическимивозможностями.
Американский экономист Ф. Махлуп выдвинулпредположение о наступлении информационной экономики и превращении информации в важнейший товар в конце 50-х годов. В конце60-х годов Д. Белл фиксировал превращение индустриального обществав информационное. Что касается стран, ранее входивших в СССР, топроцессы информатизации в них развивались замедленными темпами.Информатика меняет всю систему общественного производства ивзаимодействия культур. С наступлением информационного обществаначинается новый этап не только научно-технической, но социальнойреволюции.
Меняется вся система информационных коммуникаций.Разрушение старых информационных связей между отраслямиэкономики, направлениями научной деятельности, регионами, странамиусилило экономический кризис конца века в странах, которые уделялиразвитию информатизации недостаточное внимание. Важнейшая задачаобщества - восстановить каналы коммуникации в новых экономическихи технологических условиях для обеспечения четкого взаимодействиявсех направлений экономического, научного и социального развития какотдельных стран, так и в глобальном масштабе.В качестве средства для хранения, переработки передачиинформации научно-технический прогресс предложил обществукомпьютер (электронно-вычислительную машину - ЭВМ).
Новычислительная техника не сразу достигла необходимого уровня. В ееразвитии отмечают предысторию и четыре поколения ЭВМ.Предыстория начинается в глубокой древности с различныхприспособлений для счета (абак, счеты), а первая счетная машинапоявилась лишь в 1642г. Ее изобрел французский математик Паскаль.Построеная на основе зубчатых колес, она могла суммироватьдесятичные числа. Все четыре арифметических действия выполняламашина, созданная в 1673г.
немецким математиком Лейбницем. Онастала прототипом арифмометров, использовавшихся с 1820г. до 60годов20 века. Впервые идея программного управляемой счетной машины,9имеющие арифметическое устройство, устройства управления, ввода ипечати (хотя и использующей десятичную систему счисления), былавыдвинута в 1822 английским математиком Бэббиджем. Проектопережал технические возможности своего времени и не былреализован. Лишь в 40-х годах 20 века удалось создатьпрограммируемуюсчетнуюмашину,причемнаосновеэлектромеханических реле, которые могут пребывать в одном изустойчивых состояний, «включено» и «выключено».
Это техническипроще, чем пытаться реализовать десять различных состояний,опирающихся на обработку информации на основе десятичной системысчисления. С каждым новым поколением ЭВМ увеличиваютсябыстродействие и надежность их работы при уменьшении стоимости иразмеров, совершенствовались устройства ввода и вывода информации.В соответствии с трактовкой компьютера как технической моделиинформационной функции человека-устройства ввода приближаются кестественному для человека восприятию информации (зрительному,звуковому) и, следовательно операции по вводу в компьютер становятсявсе более удобными для человека.Современныйкомпьютер-этоуниверсальное,многофункциональное, электронное автоматическое для работы синформацией.
Компьютеры в современном обществе взяли на себязначительную часть работ, связанных с информацией. По историческиммеркам компьютерные технологии обработки информации еще оченьмолоды и находятся в самом начале своего развития. Компьютерныетехнологии сегодня преобразуют или вытесняют старые, технологииобработки информации.Вычислительные устройства. Краткая история вопросаРассмотрим историю развития вычислительных средств и методов«в лицах» и без. В нижеприведенной таблице отражены узловыемоменты этого процесса.10Таблица 1Краткий экскурс в историю вычислительных методов, приборов,автоматов и машинДжон Непер(1550-1617)Вильгельм Шиккард(1592 − 1636)Шотландец Джон Непер в 1614-м годуопубликовал“Описаниеудивительныхтаблицлогарифмов”.
Он обнаружил, что сумма логарифмачисел a и b равна логарифму произведения этих чисел.Поэтому действие умножения сводилось к простойоперации сложения. Также им разработан инструментперемножения чисел - “костяшки Непера”. Он состоялиз набора сегментированных стерженьков, которыеможно было располагать таким образом, что,складывая числа, в прилегающих друг к другу погоризонтали сегментах, получали результат ихумножения.
“Костяшки Непера” вскоре быливытеснены логарифмической линейкой и другимивычислительнымиустройствами(восновноммеханического типа). Таблицы Непера, расчет которыхтребовал очень много времени, были позже “встроены”вудобноеустройство,ускоряющеепроцессвычисления, - логарифмическую линейку (Р. Биссакар,конец 1620 года).Считалось, что первую механическую счетнуюмашину изобрел великий французский математик ифизик Б.Паскаль в 1642 году. Однако в 1957 году Ф.Гаммер (ФРГ, директор Кеплеровского научногоцентра)обнаружилдоказательствасозданиямеханическойвычислительноймашиныприблизительно за два десятилетия до изобретенияПаскаля Вильгельмом Шиккардом.
Он назвал ее “часыдля счета”. Машина предназначалась для выполнениячетырех арифметических действий и состояла изчастей: суммирующее устройство; множительноеустройство;механизмдляпромежуточныхрезультатов. Суммирующее устройство состояло иззубчатых передач и представляло простейшую формуарифмометра. Предложенная схема механическогосчета считается классической.Однако эту простую и эффективную схемупришлось изобретать заново, так как сведения омашине Шиккарда не стали всеобщим достоянием.11Блэз Паскаль (1623-1662)Готфрид ВильгельмЛейбниц (1646-1716)В 1642 году, когда Паскалю было 19 лет, былаизготовленаперваядействующаямодельсуммирующей машины. Через несколько лет БлэзПаскаль создал механическую суммирующую машину(“паскалину”), которая позволяла складывать числа вдесятичной системе счисления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
