Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Информатика. Тема 2. История развития информатики и вычислительной техники. Тест для самопроверки

Поможем успешно пройти тест. Знакомы с особенностями сдачи тестов онлайн в Системах дистанционного обучения (СДО) более 50 ВУЗов. При необходимости проходим систему идентификации, прокторинга, а также можем подключиться к вашему компьютеру удаленно, если ваш вуз требует видеофиксацию во время тестирования.

Закажите решение за 470 рублей и тест онлайн будет сдан успешно.

1. Причины отставания отечественной вычислительной техники в прошлом веке
Ошибочная техническая политика
Слабое финансирование компьютерной отрасли
Отставание отечественной науки
Недооценка роли и значения информационных технологий на правительственном уровне

2. Для машин … поколения потребовалась специальность «оператор ЭВМ»
первого
второго
третьего
четвертого

3. Первая ЭВМ в нашей стране называлась …
Стрела
МЭСМ
IBM PC
БЭСМ

4. Творец первой в мире ЭВМ
С.А.Лебедев
Ч.Бэббидж
Дж. фон Нейман
Дж. Атанасов
В.М.Глушков
Дж.Моучли

5. Основные принципы цифровых вычислительных машин были разработаны …
Блезом Паскалем
Готфридом Вильгельмом Лейбницем
Чарльзом Беббиджем
Джоном фон Нейманом

6. Языки программирования названы в честь …
Н. Вирта
Б. Паскаля
А. Лавлейса
Д. Неймана

7. Автор эскиза механического тринадцатиразрядного суммирующего счётного устройства
Ленардо да Винчи
Вильгельм Шиккард
Готфрид Лейбниц
Чарльз Беббидж

8. Вычислительные машины второго поколения ЭВМ
Стрела
Урал-1
Минск-32
БЭСМ-6

9. Элементная база компьютеров третьего поколения
Транзистор
ИС
Электронная лампа
БИС

10. Блез Паскаль изобрёл первую … машину – «Паскалину»
механическую
электромеханическую
электронно-вычислительную

11. Француз Жозеф Жаккар применил в своей ткацкой машине … для ввода информации
перфоленты
магнитные накопители
магнитные ленты
перфокарты

12. ЭВМ четвёртого поколения
Эльбрус-2
ENIAC
IBM PC AT
IBM-701

13. Первые программы появились … поколении ЭВМ
в первом
во втором
в третьем
в четвертом

14. Вычислительная машина третьего поколению ЭВМ
М-50
ЕС-1033
IBM-370
Электроника — 100/25

15. Основа элементной базы ЭВМ третьего поколения
БИС
СБИС
интегральные микросхемы
транзисторы

16. Языки высокого уровня появились …
в первой половине XX века
во второй половине XX века
в 1946 году
в 1951 году

17. ЭВМ первого поколения построены на …
шестерёнках
МИС
электронных лампах
магнитных элементах

18. … предложил концепцию хранимой программы
Д. Буль
К. Шеннон
А. Тьюринг
Д. Нейман

19. Элементная база компьютеров первого поколения
Транзистор
ИС
Электронная лампа
БИС

20. Двоичную систему счисления впервые в мире предложил …
Блез Паскаль
Готфрид Вильгельм Лейбниц
Чарльз Беббидж
Джордж Буль

21. Большая интегральная схема (БИС)
транзисторы, расположенные на одной плате
кристалл кремния, на котором размещаются от десятков до сотен логических элементов
набор программ для работы на ЭВМ
набор ламп, выполняющих различные функции

22. Cчетное устройство, состоящее из доски, линий, нанесенных на неё и нескольких камней
Паскалина
Эниак
Абак

23. Элементная база компьютеров второго поколения
Транзистор
ИС
Электронная лампа
БИС

24. … создал счётную машину – прототип арифмометра
Б. Паскаль
В. Шиккард
С. Патридж
Г. Лейбниц

25. Массовое производство персональных компьютеров началось в … годы
40-е
90-е
50-е
80-е

26. Электронная база ЭВМ второго поколения
электронные лампы
полупроводники
интегральные микросхемы
БИС, СБИС

27. Под термином «поколение ЭВМ» понимают …
все счетные машины
все типы и модели ЭВМ, построенные на одних и тех же научных и технических принципах
совокупность машин, предназначенных для обработки, хранения и передачи информации
все типы и модели ЭВМ, созданные в одной и той же стране

28. Отечественная ЭВМ, лучшая в мире ЭВМ второго поколения
МЭСМ
Минск-22
БЭСМ
БЭСМ-6

29. Особенность устройства Германа Холлерита
Была употреблена идея перфокарт
Впервые использовались микрочипы
Быстродействие машины составляло 330 тыс.оп/с
Впервые появилась возможность хранения результатов вычислений

30. Первая ЭВМ называлась …
МИНСК
БЭСМ
ЭНИАК
IВМ

31. Малая счётная электронная машина, созданная в СССР в 1952 году
МЭСМ
Минск-22
БЭСМ
БЭСМ-6

32. Основоположник отечественной вычислительной техники
Сергей Алексеевич Лебедев
Николай Иванович Лобачевский
Михаил Васильевич Ломоносов
Пафнутий Львович Чебышев

33. … разработал язык программирования «С»
Н. Вирт
А. Ляпунов
Д. Ритчи
Б. Гейтс

34. Предмет, оставленный древним человеком 30 тыс. до нашей эры, свидетельствующий о том, что уже тогда существовали зачатки счета
Счётный камень
Вестоницкая кость
Византийская кость
Камень с углублением

35. Первая ЭВМ в нашей стране появилась в …
ХIХ веке
60-х годах XX века
первой половине XX века
1951 году

36. … первым выдвинул идею создания программируемой счётной машины
А. Лавлейс
Ч. Бэббидж
Р. Биссакар
Э. Шугу

37. Первые ЭВМ были созданы в … годы 20 века
40-е
60-е
70-е
80-е

38. В настоящее время в мире ежегодно производится около … компьютеров
1 млн.
500 млн.
10 млн.
100 млн.

39. Первая машина, автоматически выполнявшая все 10 команд
машина Сергея Алексеевича Лебедева
Pentium
машина Чарльза Беббиджа
абак

40. … руководил разработкой машины БЭСМ-6
Г. Эйкен
Д. Бардин
С. Лебедев
Л. Канторович

41. Основа элементной базы ЭВМ четвёртого поколения
полупроводники
электромеханические схемы
электровакуумные лампы
СБИС

42. Основы современной организации ЭВМ описал …
Джон фон Нейман
Джордж Буль
Ада Лавлейс
Норберт Винер

43. Первую вычислительную машину изобрёл …
Джон фон Нейман
Джордж Буль
Норберт Винер
Чарльз Беббидж

44. … считается изобретателем компьютера
Чарльз Бэббидж
Герман Холлерит
Ада Августа Лавлейс
Блез Паскаль

45. Первая ЭВМ появилась в … году
1823
1946
1949
1951

46. Первая в мире программа была написана …
Чарльзом Бэббиджем
Адой Лавлейс
Говардом Айкеном
Полом Алленом

47. ЭВМ первого поколения были созданы на основе …
транзисторов
электронно-вакуумных ламп
зубчатых колес
реле

48. Общим свойством машины Бэббиджа, современного компьютера и человеческого мозга является способность обрабатывать… информацию
числовую
текстовую
звуковую
графическую

49. Элементная база компьютеров четвёртого поколения
Транзистор
ИС
Электронная лампа
БИС

50. Основы теории алгоритмов были впервые изложены в работе …
Чарльза Беббиджа
Блеза Паскаля
С.А. Лебедева
Алана Тьюринга

51. Первые операционные системы появились … поколении машин
в первом
во втором
в третьем
в четвертом

52. Машины … поколения позволяют нескольким пользователям работать с одной ЭВМ
первого
четвертого
второго
третьего

Источник

помогите с тестом плизз) я на уроке, срочно нужна ваша помощь

1. Под термином «поколение ЭВМ» понимают.

а) все счетные машины
б) все типы и модели ЭВМ, построенные на одних и тех же научных и технических принципах
в) совокупность машин, предназначенных для обработки, хранения и передачи информации
г) все типы и модели ЭВМ, созданные в одной и той же стране

а) в 40-е годы
б) в 60-е годы
в) в 70-е годы
г) в 80-е годы

3. Машины первого поколения были созданы на основе.

а) транзисторов
б) электронно-вакуумных ламп
в) зубчатых колес
г) реле

4. Электронной базой ЭВМ второго поколения являются.

а) электронные лампы
б) полупроводники
в) интегральные микросхемы
г) БИС, СБИС

5. В каком поколении машин появились первые программы?

а) в первом поколении
б) во втором поколении
в) в третьем поколении
г) в четвертом поколении

6. Для машин какого поколения потребовалась специальность «оператор ЭВМ»?

а) первого поколения
б) второго поколения
в) третьего поколения
г) четвертого поколения

7. Основной элементной базой ЭВМ третьего поколения являются.

а) БИС
б) СБИС
в) интегральные микросхемы
г) транзисторы

8. Основной элементной базой ЭВМ четвертого поколения являются.

а) полупроводники
б) электромеханические схемы
в) электровакуумные лампы
г) СБИС

Источник

Первое поколение компьютеров: от Древнего Рима до Второй Мировой

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Лень — двигатель прогресса. Стремление человечества хотя бы частично автоматизировать свою деятельность всегда выливалось в различные изобретения. Математические вычисления и подсчеты также не избежали научного прогресса. Ещё в Древнем Риме местные «таксисты» использовали аналог современного таксометра — механическое устройство, которое определяло стоимость поездки в зависимости от длины маршрута. Время шло, и к середине прошлого века эволюция вычислительных систем привела к появлению нового типа устройств — компьютеров. Тогда, конечно, их так никто не называл. Для этого использовался другой термин — ЭВМ (электронно-вычислительная машина). Но время и прогресс стерли границы между этими определениями. Так как же прогресс дошел до первых ЭВМ и как они работали?

История развития

Арифмометр

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Данная машина представляла собой 13-разрядную суммирующую машину.

В следующем году вокруг этой машины начали появляться различные возражения, а именно по поводу её механизма. Существовало мнение о том, что машина да Винчи представляет собой механизм пропорционирования, а не счетную машину. Также возникал вопрос и о её работе: по идее, 1 оборот первой оси вызывает 10 оборотов второй, 100 оборотов третьей и 10 в степени n оборотов n-ной оси. Работа такого механизма не могла осуществляться из-за огромной силы трения. По итогу голоса сторонников и противников счетной машины Леонардо да Винчи разделились, но, тем не менее, IBM решила убрать эту модель из коллекции

Но, оставим наработки Леонардо Да Винчи. Расцвет арифмометров пришелся на 17 век. Первой построенной моделью стал арифмометр Вильгельма Шиккарда в 1623 году. Его машина была 6-разрядной и состояла из 3 блоков — множительного устройства, блока сложения-вычитания и блока записи промежуточных результатов.

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Копия арифмометра Шиккарда

Также 17 век отметился ещё несколькими арифмометрами: «паскалина» за авторством Блеза Паскаля, арифмометр Лейбница и машина Сэмюэля Морленда. В промышленных масштабах арифмометры начали производиться в начале 19 века, а распространены были практически до конца 20-го.

Аналитическая и разностная машины Бэббиджа

Чарльз Бэббидж — английский математик, родившийся в конце 18 века. На его счету числится большое количество научных работ и изобретений. Но в рамках данной статьи нас интересуют два его проекта: аналитическая машина и разностная машина.

Идея о создании разностной машины не принадлежит Чарльзу Бэббиджу. Она впервые была описана немецким инженером Иоганном Мюллером в книге с очень сложным названием. До конца не ясно, повлияли ли на Бэббиджа идеи Мюллера при создании разностной машины, поскольку Чарльз ознакомился с его работой в переводе, дата создания которого неизвестна.

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Книга Иоганна Мюллера

Считается, что основные идеи для создания разностной машины Бэббидж взял из работ Гаспара де Прони и его идей о декомпозиции математических работ. Его идея заключалась в следующем: есть 3 уровня, на каждом из которых математики занимаются решением определенных проблем. На верхнем уровне находятся самые крутые математики и их задача — вывод математических выражений, пригодных для расчетов. У математиков на втором уровне стояла задача вычислять значения функций, которые вывели на верхнем уровне, для аргументов, с определенным периодом. Эти значения становились опорными для третьего уровня, задачей которого являлись рутинные расчеты. От них требовалось делать только грамотные вычисления. Их так и называли — «вычислители». Эта идея навела Бэббиджа на мысль о создании машины, которая могла бы заменить «вычислителей». Машина Бэббиджа основывалась на методе аппроксимации функций многочленами и вычисления конечных разностей. Собственно, поэтому машина и называется разностной.

В 1822 году Бэббидж построил модель разностной машины и заручился государственной поддержкой в размере 1500 фунтов стерлингов. Он планировал, что закончит машину в течение 3 лет, но по итогу работа была не завершена и через 9 лет. За это время он получил ещё 15500 фунтов стерлингов в виде субсидий от государства. Но всё же часть машины функционировала и производила довольно точные (>18 знаков после запятой) расчеты.

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Созданная на основе работ Бэббиджа разностная машина

Во время работы над разностной машиной у Чарльза Бэббиджа возникла идея о создании аналитической машины — универсальной вычислительной машины. Её называют прообразом современного цифрового компьютера, и не зря. Она состояла из арифметического устройства (»мельницы»), памяти (»склада») и устройства ввода-вывода, реализованного с помощью перфокарт различного типа. К сожалению, данная идея осталась лишь на бумаге.

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Схема аналитической машины Бэббиджа

Табулятор

История электромеханических машин начинается в 1888 году, когда американский инженер Герман Холлерит, основатель компании CTR (будущая IBM), изобрел электромеханическую счетную машину — табулятор, который мог считывать и сортировать данные, закодированные на перфокартах. В аппарате использовались электромагнитные реле, известные еще с 1831 года и до Холлерита не применявшиеся в счетной технике. Управление механическими счетчиками и сортировкой осуществлялось электрическими импульсами, возникающими при замыкании электрической цепи при наличии отверстия в перфокарте. Импульсы использовались и для ввода чисел, и для управления работой машины. Поэтому табулятор Холлерита можно считать первой счетной электромеханической машиной с программным управлением. Машину полностью построили в 1890 году и использовали при переписи населения США в том же году. Впоследствии табуляторы использовались вплоть до 1960-х — 1970-х годов в бухгалтерии, учете, обработке данных переписей и подобных работах. И даже если в учреждении имелась полноценная ЭВМ, табуляторы все равно использовали, чтобы не нагружать ЭВМ мелкими задачами.

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Электромеханические машины времен ВМВ

В 1937 году Клод Шеннон в своей работе A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits показал, что электронные связи и переключатели могут представлять выражения булевой алгебры. Машины тех лет можно условно на два типа: электромеханические (основанные на электромагнитных переключателях) и электронные (полностью на электровакуумных лампах). К первым относились американский Harvard Mark I и компьютеры немецкого инженера Конрада Цузе.

Mark I

Работа над Mark I началась в 1939 году в Endicott laboratories по субподрядному договору с IBM. В качестве основы использовались наработки Чарльза Бэббиджа. Компьютер последовательно считывал инструкции с перфоленты, условного перехода не было, циклы организовывались в виде склеенных в кольцо кусков перфоленты. Принцип разделения данных и инструкций в Mark I получил известность как Гарвардская архитектура. Машину закончили в 1944 году и передали в ВМФ США. Характеристики:

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

В 1936 немецкий инженер Конрад Цузе начал работу над своим первым вычислителем Z1. Первые две модели из серии Z были демонстративными. Следующий же компьютер, Z3, который закончили в 1941, имел практическое применение: с его помощью делали аэродинамические расчеты (стреловидные крылья самолетов, управляемые ракеты). Машина была выполнена на основе телефонных реле. Инструкции считывались с перфорированной пленки. Так же, как в Mark I, отсутствовали инструкции условного перехода, а циклы реализовывались закольцованной перфолентой. Z3 имел некоторые преимущества перед своими будущими собратьями (ENIAC, Mark I): вычисления производились в двоичной системе, устройство позволяло оперировать числами с плавающей точкой. Так как Цузе изначально исходил из гражданских интересов, его компьютеры более близки к современным, чем тогдашние аналоги. В 1944 году практически был завершен Z4, в котором уже присутствовали инструкции условного перехода. Характеристики Z3:

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Первые ламповые компьютеры

Однозначно определить первый в мире компьютер сложно. Многими учеными определение первого поколения основывается на вычислительной базе из электронных ламп. При этом первое поколение компьютеров разрабатывалось во время Второй мировой войны. Возможно, созданные в то время компьютеры засекречены и по сей день. В целом выделяют два возможных первенца — ENIAC и Colossus

ENIAC

Electronic Numerical Integrator and Computer (Электронный числовой интегратор и вычислитель) или ENIAC создавался по заказу от армии США для расчета баллистических таблиц. Изначально, подобные расчеты производились людьми и их скорость не могла соотноситься с масштабом военных действий. Построен компьютер был лишь к осени 1945 года.

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Colossus

Colossus в отличие от ENIAC был очень узконаправленной машиной. Он создавался исключительно с одной целью — декодирование немецких сообщений, зашифрованных с помощью Lorenz SZ. Эта машина было схожа с немецкой Enigma, но состояла из большего числа роторов. Для декодирования этих сообщений было решено создать Colossus. Он включал в себя 1500 электронных ламп, потреблял 8,5 КВт и обладал тактовой частотой в 5.8 МГц. Такое значение частоты достигалось за счет того, что Colossus был создан для решения только одной задачи и применяться в других областях не мог. К концу войны на вооружении Британии стояло 10 таких машин. После войны все они были уничтожены, а данные о них засекречены. Только в 2000 году эта информация была рассекречена.

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Реконструированная модель Colossus

Принцип работы

Вакуумные лампы

Радиолампа представляет собой стеклянную колбу с электродами, из которой откачан воздух. Простейшая разновидность ламп — диод, состоящий из катода и анода, а также спирали, разогревающей катод до температур, при которых начинается термоэлектронная эмиссия. Электроны покидают катод и под действием разности потенциалов притягиваются к аноду. В обратном направлении заряд не переносится, так как заряженных ионов в колбе нет (вакуум). При изменении полярности электроны, покинувшие разогретый электрод, будут притягиваться обратно. До второго электрода они долетать не будут, отталкиваясь от него из-за отрицательного потенциала. Если добавить еще один электрод, то получится триод. В электровакуумном триоде устанавливается сетка между катодом и анодом. При подаче на сетку отрицательного потенциала она начинает отталкивать электроны, не позволяя им достичь анода. При подаче модулированного сигнала ток будет повторять изменения потенциала на сетке, поэтому изначально триоды использовали для усиления сигналов.

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Радиолампа и схема триггера на двух триодах

Если взять два триода и соединить анод каждого с сеткой другого, то мы получим триггер. Он может находиться в одном из двух состояний: если через один триод идет ток (триод открыт), то на сетке второго триода появляется потенциал, препятствующий току через второй триод (триод закрыт). Если кратковременно подать отрицательный потенциал на сетку открытого триода, то мы прекратим ток через него, что откроет второй триод, который уже закроет первый. Триоды поменяются местами. Таким образом можно хранить один бит информации. Через другие схемы триодов можно строить логические вентили, реализующие конъюнкцию, дизъюнкцию и отрицание, что позволяет создать электронно-вычислительное устройство.

Запоминающее устройство

На первых порах развития ЭВМ использовались разные подходы к созданию запоминающих устройств. Помимо памяти на триггерах из радиоламп и на электромагнитных реле (как в Z3) имелись следующие виды:

Линии задержки

Основная идея линий задержки возникла в ходе разработки радаров во время Второй мировой войны. В первых ЭВМ в качестве линий использовались трубки с ртутью (у нее очень низкое затухание ультразвуковых волн), на концах которой располагались передающий и принимающий пьезокристаллы. Информация подавалась с помощью импульсов, модулированных высокочастотным сигналом. Импульсы распространялись в ртути. Информационная емкость трубки в битах равнялась максимальному количеству одновременно передаваемых импульсов. Единица кодировалось присутствием импульса на определенном «месте», ноль — отсутствием импульса. Приемный пьезокристалл передавал импульс на передающий — информация циркулировала по кругу. Для записи вместо регенерации импульсов вводились записываемые. Такой вид памяти использовался в компьютерах EDVAC, EDSAC и UNIVAC I.

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Запоминающее устройство на ртутных акустических линиях задержки в UNIVAC I

Запоминающие электронно-лучевые трубки (трубки Уильямса)

При попадании электронного луча на точку на люминофорном экране происходит вторичная эмиссия и участок люминофора приобретает положительный заряд. Благодаря сопротивлению люминофорного слоя, точка долю секунды держится на экране. Однако, если не отключать луч сразу, а сдвинуть его в сторону от точки, рисуя тире, то электроны, испущенные во время эмиссии, поглощаются точкой, и та приобретает нейтральный заряд. Таким образом, если выделить N точек, то можно записать N бит информации (1 — нейтральный заряд, 0 — положительный заряд). Для считывания информации используется доска с электродами, прикрепленная к внешней стороне экрана. Электронный луч снова направляется в точку, и та приобретает положительный заряд независимо от изначального. С помощью электрода можно определить величину изначального заряда (значение бита), однако информация уничтожается (после каждого считывания нужна перезапись). Так как люминофор быстро теряет заряд, необходимо постоянно считывать и записывать информацию. Такой вид памяти использовался в Манчестерском Марк I и Ferranti Mark1; американских IBM 701 и 702

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Магнитные барабаны

Магнитные барабаны чем-то похожи на современные магнитные диски. На поверхность барабана был нанесен тонкий ферромагнитный слой. Несколько считывающих головок, расположенных по образующим диска, считывают и записывают данные на своей отдельной магнитной дорожке.

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Архитектура фон Неймана

Архитектура фон Неймана строилась на следующих принципах:

Основным недостатком этой архитектуры является ограничение пропускной способности между памятью и процессором. Из-за того, что программа и данные не могут считываться одновременно, пропускная способность между памятью и процессором существенно ограничивает скорость работы процессора. В дальнейшем, данную проблему решили с помощью введения кеша, что вызвало другие проблемы( например, уязвимость Meltdown).

Справедливости ради необходимо уточнить, что данные идеи не являются идеями Джона фон Неймана в полной степени. Также в их разработке участвовали ещё несколько ученых, пионеров компьютерной техники: Джон Преспер Экерт и Джон Уильям Мокли.

Гарвардская архитектура

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Языки

В самых первых компьютерах программы считывались с перфоленты (как в Z3 и Mark I). Устройство чтения перфоленты предоставляло управляющему устройство код операции для каждой инструкции и адреса памяти. Затем управляющее устройство все это декодировало, посылало управляющие сигналы вычислительному блоку и памяти. Набор инструкций жестко задавался в схеме, каждая машинная инструкция (сложение, сдвиг, копирование) реализовывалась непосредственно в схеме. В ENIAC для изменения программы его нужно было перекоммутировать заново, на что уходило значительное время. Машинные коды считают первым поколением языков программирования.

Перфорированная лента с программой вычислений

Первые программисты всегда имели при себе блокнот, в который они записывали наиболее употребляемые подпрограммы — независимые фрагменты программы, вызываемые из главной подпрограммы, например извлечение корня или вывод символа на дисплей. Проблема состояла в том, что адреса расположения переменных и команд менялись в зависимости от размещения в главной программе. Для решения этой проблемы кембриджские программисты разработали набор унифицированных подпрограмм (библиотеку), которая автоматически настраивали и размещали подпрограммы в памяти. Морис Уилкс, один из разработчиков EDSAC (первого практически реализованного компьютера с хранимой в памяти программой), назвал библиотеку подпрограмм собирающей системой (assembly system). Теперь не нужно было собирать программу вручную из машинных кодов, специальная программа (ассемблер) «автоматически» собирала программу. Первые ассемблеры спроектированы Кэтлин Бут в 1947 под ARC2 и Дэвидом Уилером в 1948 под EDSAC. При этом сам язык (мнемоники) называли просто множеством базовых команд или начальными командами. Использовать слово «ассемблер» для процесса объединения полей в командное слово начали в поздних отчетах по EDSAC. Ассемблер можно назвать вторым поколением языков.

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

«Начальные команды» для EDSAC

Компьютеры первого поколения в СССР

После Второй мировой войны часть немецких разработок в области компьютерных технологий перешли СССР. Ведущие специалисты сразу заинтересовались возможностями ЭВМ, а правительство согласилось, что устройства для быстрых и точных вычислений — это перспективное направление.

МЭСМ и БЭСМ

В 1948 году основоположник советской вычислительной техники С.А. Лебедев направил в Академию наук СССР докладную записку: в ней сообщалось о необходимости создания ЭВМ для практического использования и научного прогресса. Для разработки этой машины под Киевом, в Феофании институту отвели здание, ранее принадлежавшее монастырю. Через 2 года МЭСМ (малая электронная счетная машина) произвела первые вычисление — нахождение корней дифференциального уравнения. В 1951 году инспекция из академии наук приняла работу Лебедева. МЭСМ имела сложную трехадресную систему команд и следующие характеристики:

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

В 1950 году Лебедева перевели в Москву. Там он начал работать над БЭСМ-1 и к 1953 году построил опытный образец, отличавшийся отличной производительностью. Характеристики были следующими:

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Серия «М» и «Стрела»

В тоже время в Москве велась работа над М-1. М-1 была намного менее мощной, чем МЭСМ, но при этом занимала намного меньше места и тратила меньше энергии. Характеристики М-1:

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

В 1952 году на свет выпустили М-2. Её мощность увеличилась практически в 100 раз, при этом количество ламп увеличилось только вдвое. Подобный результат получился благодаря использованию управляющих полупроводниковых диодов. Характеристики М-2 были следующие:

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

В «массовое» производство первой попала «Стрела». Всего было произведено 7 штук. Характеристики «Стрелы» были следующие:

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Во многих смыслах «Стрела» была хуже М-2. Она выполняла всё те же 2 тысячи операций в секунду, но при этом занимала на порядок больше места и тратила в несколько раз больше электричества. М-2 не попала в массовое производство, поскольку её создатели не уложились в срок. М-1 не обладала хорошей производительностью и к моменту, когда М-2 была доведена до ума, «Стрела» была отдана в производство.

Следующий потомок серии «М» — М-3 вышел в 1956 году и был в каком-то смысле урезанным вариантом. Она выполняла порядка 30 операций в секунду, но при этом занимала мало места, благодаря чему пошла в серийное производство. Характеристики М-3 были следующие:

Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Смотреть картинку Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Картинка про Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов. Фото Машины первого поколения были созданы на основе транзисторов

Эпилог

Без технологического рывка, сделанного в 40-е годы, и четко сформированного вектора развития вычислительной техники, возможно, сегодня мы бы и не сидели в компьютерах и телефонах, читая статейки на хабре. Как показал опыт разных ученых, порой уникальные и революционные для своего времени образцы вычислительной техники не были востребованы как государством, так и обществом (например, машины серии Z Конрада Цузе). Переход ко второму поколению компьютеров во многом определился сменой вакуумных ламп на транзисторы и изобретением накопителей на ферритовых сердечниках. Но это уже другая история…

Облачные серверы от Маклауд быстрые и надежные. Без древнего железа.

Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *