Перспективы развития ЭВМ

Семинар № 1 «История развития вычислительной техники и ЭВМ»

(2 часа)

Цели:

Сформировать представления:

· об основных этапах и наиболее значимых событиях развития информатики и вычислительной техники;

· о сущности современных информационно-компьютерных технологий и направлениях их развития;

· о влиянии информационно-компьютерных технологий на жизнь общества, в том числе и на образование.

Вопросы для обсуждения:

История доэлектронной информатики

Механические и электромеханические устройства и машины. Аналитическая машина Ч. Бэбиджа (1837) и первая машинная программа. Аналоговая вычислительная техника. Дифференциальные анализаторы А. Н. Крылова (1911) и В. Буша (1931). Гидроинтегратор В. С. Лукьянова (1936). Алгебра логики (Дж. Буль, 1947). Логические машины У. Джевонса (1869), П. Д. Хрущева (ок. 1900) и А. Н. Щукарева (1911). Доказательство возможностей и первые результаты в области анализа и синтеза релейных схем на основе алгебры логики в независимых исследованиях (ок. 1938) Кл. Шеннона, В. А. Розенберга. Последующие исследования и результаты, полученные М. А. Гавриловым. Формализация понятия «алгоритм». Абстрактная машина Тьюринга (1936). Программно-управляемые ЦВМ на электромеханических реле: Ц-3 (1941) К. Цузе, МАРК-1 (1944) Г. Айкена, машины серии «Белл» Дж. Стибица. Первый эксперимент по автоматическому выполнению вычислений на больших расстояниях (между штатами Нью-Йорк — Нью-Гемпшир, 1940).

Зарождение электронной информатики

Технические и социальные предпосылки. Изобретение лампового триггера (М. А. Бонч-Бруевич, 1918). Рост объемов необходимых вычислений в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах.

Первые проекты ЭВМ. Концепция машины с хранимой программой Дж. Неймана (1946). Первые несерийные ЭВМ с хранимой программой. СССР и США: независимое развитие и сходные результаты. Роль С. А. Лебедева. Машины МЭСМ (1951) и БЭСМ (1952). Зарождение программирования. Программирование на языке машины и символьных обозначениях.

Поколения ЭВМ

Поколения: 1-е (50-е гг.), 2-е (первая половина 60-х гг.), 3-е (вторая половина 60-х гг.– первая половина 70-х гг.), 4-е (вторая половина 70-х гг. – 80-е гг.), 5-е (90-е и 2000-е гг.). Характеристика поколений по схеме: технические параметры, классы машин и сфера их применения, языки программирования и математическое обеспечение ЭВМ, архитектурные особенности, элементная база, парк ЭВМ. Особенности смены поколений и развития электронной вычислительной техники в России.

Формирование и эволюция информационно-вычислительных сетей

Многомашинные территориальные комплексы для решения специальных крупномасштабных задач (противовоздушная оборона, космические полеты и т.п.) и рационального использования вычислительных ресурсов.

Концепция всеобщего информационно-вычислительного обслуживания (Дж. Маккарти, 1961). Проект МАК (1963).

Работа в диалоговом режиме и графоаналитическое взаимодействие человека с машиной.

Первые универсальные информационно-вычислительные сети: Марк II (1968), Инфонет (1970), Тимнет (1970). Сеть Арпанет (1971). Развитие специализированных сетей. Информационно-вычислительные сети в СССР. Проект Государственной сети вычислительных центров (В. М. Глушков, 1963). Локальные вычислительные сети. Интернет, «всемирная паутина» и процессы глобализации.

Искусственный интеллект: научный поиск и проектно-технологические решения

Первые исследования и первые машинные программы решения интеллектуальных задач. Эвристическое программирование. Распознавание образов. Игровые программы. Сочинение музыки и текстов.

Формирование общих подходов к решению интеллектуальных задач. Развитие теории и практики искусственного интеллекта.

Информатика как предмет и как метод обучения

Информационные технологии в обучении: дистанционное образование, автоматизированные обучающие системы, образовательные мультимедиа технологии. Сетевые технологии в обучении; использование Internet-технологий в образовании; методы текущего и итогового контроля с использованием компьютерных технологий.

Перспективы развития ЭВМ

Характеристики процессоров будущего. Элементная база компьютеров будущего. Закон Мура (Gordon E. Moore). Характеристики информационного оружия. Реализация биотехнологического интерфейса. Характеристики информационно-технологической революции. Отличие информационно-технической революции от научно-технической революции. Будущее программирования. Характеристики языка программирования общего назначения, недостатки существующих языков программирования, соотношение между эффективностью и простотой программирования. Идея многоуровневого метода программирования.

По материалам лекций и семинарских занятий заполнить таблицы:

Составьте хронологическую таблицу, отражающую историческое развитие вычислительной техники и информатики

Литература:

1. Полунов Ю.Л. От абака до компьютера: Судьбы людей и машин: Книга для чтения по истории вычислительной техники: В 2 т: - М.: Русская редакция, 2004.

2. Частиков А. Архитекторы компьютерного мира. СПб.: «БХВ —Петербург», 2002.

3. Апокин И. А., Майстров Л. Е. История вычислительной техники. От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем. М.: Наука, 1990.

4. Грэм П. Языки программирования через сто лет // Компьютерра Online/ http://www.computerra.ru/hitech/35042/

5. Закон Мура http://ru.wikipedia.org/wiki/Закон_Мура

Виртуальные компьютерные музеи:

1. Виртуальный компьютерный музей школы № 444

http://schools.techno.ru/sch444

2. Компьютерный музей журнала PC Week/RE

http://www.computer-museum.ru/.

3. Русский компьютерный музей под названием Музейчик.

www.uniyar.ac.ru/museum

4. Сайт Лаборатории Параллельных Информационных Технологий НИВЦ МГУ parallel.srcc.msu.su:81/history

5. Музеи, посвященные конкретным выдающимся личностям:

Чарльз Беббидж www.comlab.ox.ac.uk/oucl/users/jonathan.bowen/babbage.html

Ада Лавлейс www.cs.yale.edu/homes/tap/ada-lovelace.html

Конрад Цузе www.cs.tu-berlin.de/~zuse/history

Поиск по сайту: