История компьютерной техники: 1642-1968

Совместными усилиями мы создали такие блок-схемы алгоритма перевода чисел в двоичную систему:

Первая группа

Вторая группа

Подробнее с историей компьютерной техники вы сможете познакомиться в презентации к уроку.

Видео "Эволюция персонального компьютера":

Хронологическая таблица самых важных событий в истории компьютеров:

Год	Событие
1642	Первым человеком, создавшим счетную машину, был французский ученый Блез Паскаль (1623-1662), в честь которого назван один из языков программирования. Паскаль сконструировал эту машину в 1642 году, когда ему было всего 19 лет, для своего отца, сборщика налогов. Это была механическая конструкция с шестеренками и ручным приводом. Счетная машина Паскаля могла выполнять только операции сложения и вычитания.
1848	Еще через 150 лет профессор математики Кембриджского Университета, Чарльз Бэббидж (1792-1871), изобретатель спидометра, разработал и сконструировал аналитическую машину. У этой машины был довольно интересный способ вывода информации: результаты выдавливались стальным штампом на медной дощечке, что предвосхитило более поздние средства ввода-вывода — перфокарты и компакт-диски. Преимущество аналитической машины заключалось в том, что она могла выполнять разные задания. Она считывала команды с перфокарт и выполняла их. Если в считывающее устройство вводились перфокарты с другой программой, то машина выполняла другой набор операций. То есть аналитическая машина могла выполнять несколько алгоритмов.
1937	В конце 30-х годов немец Конрад Цузе (Konrad Zuse) сконструировал несколько автоматических счетных машин с использованием электромагнитных реле. Ему не удалось получить денежные средства от правительства на свои разработки, потому что началась война. Цузе ничего не знал о работе Бэббиджа, его машины были уничтожены во время бомбежки Берлина в 1944 году, поэтому его работа никак не повлияла на будущее развитие компьютерной техники. Однако он был одним из пионеров в этой области.
1944	Немного позже счетные машины были сконструированы в Америке. Машина Джона Атанасова (John Atanasoff) была чрезвычайно развитой для того времени. В ней использовалась бинарная арифметика и информационные емкости, которые периодически обновлялись, чтобы избежать уничтожения данных. Современная динамическая память (ОЗУ) работает по точно такому же принципу. К несчастью, эта машина так и не стала действующей. В каком-то смысле Атанасов был похож на Бэббиджа — мечтатель, которого не устраивали технологии своего времени.
1944	Говард Айкен (Howard Aiken) в Гарварде упорно проектировал ручные счетные машины в рамках докторской диссертации. После окончания исследования Айкен осознал важность автоматических вычислений. Он пошел в библиотеку, прочитал о работе Бэббиджа и решил создать из реле такой же компьютер, который Бэббиджу не удалось создать из зубчатых колес. Работа над первым компьютером Айкена «Mark I» была закончена в 1944 году. Компьютер имел 72 слова по 23 десятичных разряда каждое и мог выполнить любую команду за 6 секунд. В устройствах ввода-вывода использовалась перфолента. К тому времени, как Айкен закончил работу над компьютером «Mark II», релейные компьютеры уже устарели. Началась эра электроники.
1946	Джон Мочли, который был знаком с работами Атанасова и Айкена, понимал, что армия заинтересована в счетных машинах. Моушли со своим студентом Дж. Преспером Экертом начали конструировать электронный компьютер, который они назвали ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer — электронный цифровой интегратор и калькулятор). ENIAC состоял из 18 000 электровакуумных ламп и 1500 реле, весил 30 тонн и потреблял 140 киловатт электроэнергии. У машины было 20 регистров, каждый из которых мог содержать 10-разрядное десятичное число. В ENIAC было установлено 6000 многоканальных переключателей и имелось множество кабелей, протянутых к разъемам. Работа над машиной была закончена в 1946 году, когда она уже была не нужной — по крайней мере, для достижения первоначально поставленных целей.
1948	В то время, когда Экерт и Мочли работали над машиной EDVAC – следующим компьютером после ЭНИАКА, одним из участников проекта стал Джон Фон Нейман. Фон Нейман был гением в тех же областях, что и Леонардо да Винчи. Он знал много языков, был специалистом в физике и математике, обладал феноменальной памятью: он помнил все, что когда-либо слышал, видел или читал. Когда фон Нейман стал интересоваться вычислительными машинами, он уже был самым знаменитым математиком в мире. Фон Нейман вскоре осознал, что создание компьютеров с большим количеством переключателей и кабелей требует длительного времени и очень утомительно. Он пришел к мысли, что программа должна быть представлена в памяти компьютера в цифровой форме, вместе с данными. Он также отметил, что десятичная арифметика, используемая в машине ENIAC, где каждый разряд представлялся десятью электронными лампами, одна из которых включена и 9 выключены), должна быть заменена параллельной бинарной арифметикой. Фон Нейман высказал идею принципиально новой ЭВМ. В 1946 г. ученые изложили свои принципы построения вычислительных машин в ставшей классической статье “Предварительное рассмотрение логической конструкции электронно-вычислительного устройства”. С тех пор прошло полвека, но выдвинутые в ней положения сохраняют актуальность и сегодня.

Больше информации вы можете получить в видео:

Первый компьютер - история Конрада Цузе

Компьютеры - Современные чудеса. История первых компьютеров:

Двоичная система счисления

Откройте рисунок "Алгоритм перевода чисел из десятичной системы в двоичную".

Умение работать с двоичным кодом помогло нам нарисовать такого вот морского котика:

Подробнее познакомиться с двоичной системой счисления и переводом чисел из десятичной системы в двоичную вы можете в видео:

Система счисления – это принятый способ записи чисел и сопоставления этим записям реальных значений. Все системы счисления можно разделить на два класса:

·         позиционные – количественное значение каждой цифры зависит от ее место положения (позиции) в числе;

·         непозиционные – цифры не меняют своего количественного значения при изменении их положения в числе.

Для записи чисел в различных системах счисления используется определенное количество знаков или цифр. Число таких знаков в позиционной системе счисления называется основанием системы счисления.

Основание	Название системы счисления	Знаки
2	Двоичная	0, 1
3	Троичная	0, 1, 2
4	Четверичная	0, 1, 2, 3
5	Пятиричная	0, 1, 2, 3, 4
8	Восьмиричная	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
10	Десятичная	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
12	Двенадцатиричная	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, В
16	Шестнадцатиричная	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, В, C, D, E, F

Каждое число в позиционной системе счисления можно представить в виде суммы произведений коэффициентов на степени основания системы счисления.

Например:

(степени расставляем над целой частью числа слева направо, начиная с «0»)

Двоичная система счисления имеет особую значимость в информатике. Это определяется тем, что внутреннее представление любой информации в компьютере является двоичным, т. е. описываемым наборами только из двух знаков (0, 1).

Рассмотрим алгоритмы перевода числа из десятичной системы счисления в двоичную и наоборот:

Проверяйте себя!

• четные числа в двоичной форме всегда заканчиваются на 0, а нечетные - на 1;

• двоичное число не может начинаться с нуля.

Кодирование информации

Проверим ваши знания: заполните форму.
Результаты теста:

Терещенко Артем	8-б	6
Зима Александра	8-Б	7
Кудряшова Екатерина	8-Б	8
Влад Зинченко	8-Б	9
Рустам Искедеров	8-Б	9
Кобзева Ксения	8-Б	9
Мажара Александр	8-б	7
Куц Андрей	8-Б	9
Чухлиб Катерина. Ищенко Елизавета	8-Б	11
Савенкова Анна, Капуста София	8-Б	9

Жадан Елизавета,Дузь Дарья	8Б	6
Кучерявенко Елена ЛиснякМихаил	8-Б	8
Хрусталёва Диана,Горбатенко Анна	8Б	7
юлия шилкова	8 Б	8
Миронченко Филипп	8-Б	7
Яценко Ваня Савостьяненко Никита	8-Б	6
Саша Познанский и Семён Глинкин	8-Б	8
Шендрик Родион,Ковалёв Ростислав	8-Б	6

Больше информации -в презентации к уроку.

Передаваемая информация может поступать от источника к приёмнику с помощью условных знаков

Это могут быть сигналы самой различной физической природы: тепловые, звуковые, электрические, световые.Это могут быть сигналы в виде жестов, которые мы иногда используем в общении, это наши движения и слова.

Однако, для того, чтобы произошла передача информации, приемник информации должен не только получить сигнал, но и расшифровать его.

Чтобы люди понимали одинаково значение того или иного знака, нужно заранее договариваться, проще, говоря требуется разработка кода.

Код – это система условных знаков для представления информации.
Кодирование – процесс представления информации с помощью кода.

В памяти компьютера информация представлена в виде двоичного кода, т.е. в виде цепочки, состоящей из нулей и единиц. Так, каждому символу на клавиатуре соответствует уникальная цепочка из 8 нулей и единиц. Двоичный код является универсальным средством кодирования информации. С помощью кода из 0 и 1 можно закодировать разные виды информации: текстовую, графическую, звуковую.

Система счисления – способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр).

Непозиционная система счисления – система счисления, в которой вклад каждой цифры в величину числа не зависит от ее положения в записи числа.

Позиционные системы счисления – системы счисления, в которых каждой цифре соответствует величина, зависящая от ее положения в последовательности цифр, изображающей число.

Совокупность различных цифр, используемых в позиционной системе счисления, для записи чисел, называется алфавитом системы счисления.

Основание позиционной системы счисления – количество используемых цифр.

Единицы измерения информации

Бит – наименьшая единица представления информации.

Байт – наименьшая единица обработки и передачи информации.

Один байт равен восьми битам, так как именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=2⁸).

Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации:

·         1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2¹⁰ байт

·         1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт

·         1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт

·         1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт

·         1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2⁵⁰ байт

Примеры объемов информации

Страница книги	2,5 Кбайт
Учебник	0,5 Мбайт
Газета	150 Кбайт
Черно-белый кадр	300 Кбайт
Цветной кадр из 3 цветов	1 Мбайт
1,5 часовой цветной фильм	135 Гбайт

Понятие и свойства информации

Дополнительная информация в презентации.

Информация (в переводе с латинского informatio - разъяснение, изложение) - это ключевое понятие современной науки, которое стоит в одном ряду с такими как "вещество" и "энергия". Существует три основные интерпретации понятия "информация". В житейском аспекте под информацией понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами.

Свойства информации

Объективность -имеются все необходимые данные для решения задачи или проблемы.

Актуальность - информация выражена на языке, понятном получателю

Новизна - своевременно (вовремя) доставлена

Понятность - логичность, непротиворечивость

Полнота - информация не зависит от мнения конкретного человека.

Достоверность - в сообщении содержатся неизвестные для получателя сведения

Любой человек постоянно занят какой-то работой с информацией: читает книгу, подсчитывает стоимость покупки, пересказывает другому человеку какие-то сведения, заучивает правила, решает задачи и другое. Профессии многих людей связаны исключительно с информационной деятельностью: это учителя, студенты, журналисты, писатели, переводчики и т.д. Они выполняют процессы, связанные с информацией.

Информационные процессы - это процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации.

Передача. Очень часто любому человеку приходиться участвовать в процессе передачи информации. Передача происходит при непосредственном разговоре между людьми, через переписку, телефон, радио, телевидение. Передача информации всегда двухсторонний процесс: есть источник, и есть приемник информации. Каждому человеку постоянно приходиться переходить от роли источника к роли приемника информации и обратно.

Обработка. Процесс обработки информации связан с получением новой или изменением формы или структуры данной информации, осуществлением поиска информации на внешних носителях.

Хранение. Человек хранит информацию в собственной памяти (внутренняя оперативная информация) и на внешних носителях: бумаге, магнитной ленте, дисках и тд. Наша внутренняя память не всегда надежна. Человек нередко что-то забывает. Информация на внешних носителях храниться дольше, надежнее. Именно с помощью внешних носителей люди передают свои знания из поколения в поколение.