Лекция: Функционально-структурная организация персональных компьютеров и направления развития компьютеров

---

16-
Лекция: Функционально-структурная организация 
персональных компьютеров и направления развития 
компьютеров. 
План: 
1. Период до механических машин. 
2. Эпоха механических машин. 
3. Эпоха электромеханических машин. 
4. Эпоха электронных вычислительных машин. 
Основные понятия: схемы, механические, электромеханические, 
электронные вычисления, память, внешняя и внутренняя память. 
«Компьютерные технологии» - это технический инструмент, 
используемый для облегчения и ускорения решения задач обработки 
информации, то есть компьютеры и набор математических инструментов, 
методов и правил. 
Основные части современных компьютеров или компьютеров состоят из 
электронных 
устройств. 
Вот 
почему 
их 
называют 
электронно-
вычислительными машинами или компьютерами. 
История вычислительных устройств насчитывает несколько веков. Ниже 
приводится краткое изложение наиболее значительных событий этой истории 
и ее участников. 
500-е годы нашей эры Счеты - это устройство из струнных камней. 
1614 .. Шотландец Джон Непер изобрел логарифм. Р. Биссакар вскоре 
построил логарифмическую линию. 
1642 .. Французский ученый Блез Паскаль приступил к созданию 
механического устройства - арифметической машины. Это устройство будет 
выполнять простые арифметические операции и «запоминать» числа. 
1804 .. Французский инженер Жаккард изобрел перфокарту для управления 
автоматическими ткацкими станками. 
1820 .. Шарль де Кольмар создал первый калькулятор - «Арифмометр». 
1834 .. Британский ученый Чарльз Бэббидж создал проект «аналитической» 
машины, который включал устройства, которые могли вводить и выводить 
данные, запоминать числа, выполнять арифметические операции и управлять 
работой машины. Проект провалился. 
1876 .. Александр Белл, британский инженер, изобрел телефон, который 
сейчас очень популярен. 
1890 .. Немецкий инженер Холлерит создал статистический табулятор, 
который может «считывать» данные, введенные на перфокарте, используя 
электричество. В то время табуляторы использовались для обработки данных 
переписи населения США. 
1892 .. Американский инженер У. Берроуз разработал первый коммерческий 
сумматор. 
1897 .. Британский физик Дж. Томсон разработал электронно-лучевую трубку. 
1901 .. Итальянский физик Гулельмо Маркони установил радиосвязь между 
Европой и Америкой. 

---

1904–1906. Были разработаны электронный диод и триод. 
1936 .. Алан Тьюринг и Э. Пост бессознательно выдвинули концепцию 
абстрактного компьютера. Они доказали, что любую проблему, которую 
можно решить с помощью алгоритмов, можно решить с помощью автоматов. 
1938 г. Немецкий инженер Конрад Сьюз построил первый механический 
компьютер. 
1938- 1938 .. Клод Шеннон, американский математик и инженер, 
показал, что основы математической логики могут быть применены к анализу 
и синтезу релейных схем. 
1939 .. Джон Атанософф, американец болгарского происхождения, сделал 
экспериментальную копию компьютера на основе двоичных элементов. 
1941 г. Конрад Сьюз изобрел первый универсальный компьютер на 
электромеханических элементах. Он был основан на двоичных числах и 
числах с плавающей запятой. 
1944 г. Под руководством американского математика Ховарда Эйкена был 
создан автоматизированный компьютер с компьютерным управлением 
«Марк-1». Он был построен на базе электромеханических реле, а программа 
обработки данных вводилась через перфорированную ленту. 
1945 г. В своем первом отчете о машине Эдвак Джон фон Нейман описал 
основные компоненты и принципы работы современных компьютеров. 
1946 г. Американцы Дж. Экерт и Дж. Мучли создали первый электронный 
цифровой компьютер под названием ENIAC (Electronic Numerical Integrator 
and Computer). В нем использовалось 18 000 электронных ламп и 1 500 реле. 
Он работал в тысячу раз быстрее, чем Mark 1, выполняя 300 умножений и 5000 
сложений в секунду. 
1948 г. В американской фирме Bell Laboratories физики Уильям Шокли, 
Уолтер Браттейн и Джон Бардин создали транзистор. За это они получили 
Нобелевскую премию. 
1949 г. В Англии под руководством Мориса Уилкса был построен первый 
компьютер EDSAC для хранения программного обеспечения в памяти. 
1957 г. Первый транзисторный компьютер был создан американской фирмой 
NCR. 
1951 г. В Киеве был создан первый компьютер с 600 электронными ларами на 
европейском континенте - MESM (small electronic brush machine - маленький 
электронный компьютер). Его спроектировал С. А. Лебедев. 
1951 - 1955 гг. Российские ученые С. А. Лебедев, М. В. Кельдиш, М. А. 
Лаврентьев, И. С. Брук, М. А. Карсев, Б. И. Рамеев, В. С. Антонов, Н. Невский, 
Б. И. Бурков и возглавляемая ими команда стали одной из ведущих стран в 
области компьютерных технологий. Это позволило нам в короткие сроки 
решить важные научные и технические проблемы, развивать ядерную энергию 
и исследовать Вселенную. 
1952 г. Под руководством С.А. Лебедева в Москве была создана БЭСМ-1 
(большая электронная счетная машина - большая электронная вычислительная 
машина). В свое время БЭСМ-1 был самым производительным компьютером 
в Европе. 

---

1955–1959. Российские ученые А. А. Ляпунов, С. С. Каминин, Е. З. 
Любимский, А. П. Ершов, Л. Н. Королев, В. М. Курочкин, М. П. Шура-Бура и 
другие создали «программы программирования» - прародителей современных 
переводчиков. В. В. Мартинюк создал систему символьного кодирования - 
инструмент, ускоряющий создание и редактирование программ. 
1955–1959. Основаны теория программирования (А. А. Ляпунов, Ю. И. Янов, 
А. А. Марков, Л. А. Калужин) и теория численных методов решения (В. М. 
Глушков, А. А. Самарский, А. Н. Тихонов). Смоделированы механизм 
мышления и схема генетических процессов, алгоритмы диагностики 
медицинских заболеваний (А. А. Ляпунов, Б. В. Гнеденко, Н. М. Амосов, А. Г. 
Ивахненко, В. А. Ковалевский и др.). 
1958 г. Джек Килби (фирма Texas Instruments) создал первую интегральную 
схему. 
1959 г. Под руководством С.А. Лебедева создана ЭВМ БЭСМ-2 
производительностью 10 000 операций в секунду. На этой машине 
производились расчеты для запуска космических ракет и первых спутников 
Земли. 
1959 г. Создана вычислительная машина М-20 (главный конструктор С.А. 
Лебедев). Это был один из самых быстрых автомобилей своего времени (20 
000 операций в секунду). Эта машина решала множество теоретических и 
практических задач, связанных с развитием самых передовых областей науки 
и техники того времени. M-20 был самым быстрым многопроцессорным 
компьютером своего времени, M-40 (40 000 операций в секунду). На смену М-
20 пришли БЭСМ-4 и М-220 (200 000 операций в секунду). 
1959 г. Был создан язык программирования алкоголя. Это давно стало 
стандартом в языках программирования. 
1961 г. IBM Deutschland подключает компьютер к телефонной сети через 
модем. 
1964 г. IBM / 360 - производство компьютеров третьего поколения. 
1967 г. Под руководством С.А. Лебедева было организовано серийное 
производство самого быстрого компьютера в мире - БЭСМ-6, который может 
выполнять один миллион операций в секунду. За ним последовал Эльбрус, 
компьютер нового типа с производительностью 10 миллионов операций в 
секунду. 
1968 г. Основание Intel. Сейчас это мировой лидер в производстве 
микропроцессоров и других компьютерных интегральных схем. 
1971 г. Intel разработала микропроцессор 4004 с 2250 транзисторами в 
кристалле размером не больше простого гвоздя. 
1973 г. Кен Томпсон и Денис Ричи разработали операционную систему UNIX. 
1973-1973 гг. IBM (International Business Machines Corporation) - год жесткого 
диска. Intel разработала 8080, первый универсальный восьмиразрядный 
микропроцессор с 4500 транзисторами. 
1973 г. Эдвард Робертс, молодой офицер ВВС США и инженер-электронщик, 
создал микрокомпьютер Altair на базе микропроцессора 8080. Альтаир 
добился больших успехов в торговле. Его покупали по почте и использовали 

---

в домах. 
1974 г. Молодой программист Пол Аллен и студент Гарвардского 
университета Билл Гейтс запустили язык программирования Basic на 
микрокомпьютере Altair. Позже они основали Microsoft. В настоящее время 
это крупнейшая софтверная компания. 
1974 г. IBM выпустила лазерные принтеры. 
1975 г. Студенты Стефан Возняк и Стивен Джобс построили компьютер Apple-
1 в гараже и основали Apple Corporation. 
1979 г. Intel разработала микропроцессор 8088. 
1980 г. Японские компании Sharp, Sanyo, Panasonic, Casio и американская 
Tandy выпустили первый карманный компьютер, сочетающий в себе все 
основные функции больших компьютеров. 
1981 г. IBM разработала первый персональный компьютер под названием IBM 
PC на базе микропроцессора 8088. 
1982 г. Intel разработала микропроцессор 80286. 
1983 г. Apple Computers разработала первый офисный компьютер Lisa, 
управляемый мышью. 
1983 г. Дискеты широко используются в качестве стандартных носителей. 
1983 г. Компилятор Turbo Pascal, разработанный Андерсом Хейлсбергом, 
выставлен на продажу компанией Borland. 
1984 г. Был разработан первый портативный компьютер с системным блоком, 
совмещенным с дисплеем и клавиатурой. 
1984 г. Sony и Phillips разработали стандарт для записи информации на CD-
ROM. 
1984 г. Apple Computer разработала первый компьютер Macintosh в семействе 
компьютеров Macintosh, известный пользователям своей операционной 
системой и графическими возможностями высокого класса. Эти компьютеры 
намного превосходили персональные компьютеры IBM с операционной 
системой MS DOS и поэтому имели миллионы поклонников, особенно в 
издательских и образовательных системах. 
1985 г. Intel разработала микропроцессор 80386. 
1989 г. Американская фирма Poquet Computers Corporation разработала 
карманный компьютер, относящийся к классу субноутбуков. 
1993 г. Intel разработала микропроцессор Pentium. 
Суперкомпьютеры - это мощные компьютеры, которые выполняют не менее 
100 мегафлопс в секунду (1 мегафлоп - миллион операций в секунду). Их 
называют петардами. Эти компьютеры имеют общую память и внешние 
устройства и могут быть организованы как многопроцессорные или 
многомашинные комплексы. 
Контрольные вопросы 
1. Сколько периодов времени покрывает компьютер? 
2. Приведите примеры первых вычислительных средств? 
3. Каковы первые простейшие устройства искусственного интеллекта? 
4. Чем отличаются стики Abacus и Neper? 

---

5. Кто был ученым, создавшим первый механический компьютер? 
6. Как называется первый компьютер, положивший начало эпохе 
компьютеров? 
7. Перечислите поколения компьютеров? 
8. Опишите особенности поколения компьютеров? 
9. Сколько существует поколений компьютеров? 
10. В чем главное отличие компьютеров поколений?