Тема 1. Системи обчислення. Одиниці виміру інформації. Апаратне забезпечення

3. Історія розвитку та принципи роботи обчислювальних машин

Становлення інформатики як наукової дисципліни відноситься до 60-х років 20-го століття і було зумовлено появою ЕОМ (електронно-обчислювальної машини), як універсального засобу обробки інформації.

Призначення ЕОМ - опрацювання числової, символьної, графічної, звукової та іншої інформації після запиту людини:

Інформація -> Ввод -> ЕОМ -> Вивід -> Інформація`

Для такого перетворення необхідно мати відповідні алгоритми і програми.

Числа або символи, які відображають якісну ознаку сутності - є дані, які можуть передаватися, опрацьовуватися, зберігатися.

Об’єкт – явище Þ Властивість – атрибути Þ Число - дані

Сучасні ЕОМ - персональні комп’ютери (“computer” - “обчислювач”) вийшли далеко за межі обчислювальних операцій. Персональний комп’ютер (ПК, PC) є пристроєм для накопичення, обробки та передачі інформації на будь-які відстані, інтегрування людей земної кулі в одну інформаційну сітку (Internet, E-mail).

ПК працює як музичний центр, відеомагнітофон, друкарська машинка тощо. Сучасна с.-г. техніка вже не працює без комп’ютерного управління.

Створенню ПК передував довгий історичний шлях. У стародавньому Китаї близько 4-х тисяч років тому була винайдена рахівниця. Греки близько 2-х тисяч років назад застосовували абак - рахункову дошку. У 1642 р. французький математик Блез Паскаль винайшов арифмометр - механічний пристрій для виконання додавання та віднімання чисел, а німецький математик Лейбніц удосконалив його для виконання множення і ділення.

Основні ідеї аналітичної машини були запропоновані Чарльзом Беббіджем в середині XIX ст., який показав, що будь-яка обчислювальна машина повинна мати пам’ять і управлятися програмою. Він уперше застосував перфокарти для роботи ткацьких верстатів. Наприкінці 19 ст. в США при переписі населення були використані перфокарти, які опрацьовувалися машинами фірми IBM.

В 1945 р. математик Джон фон Нейман показав, що всі ЕОМ повинні працювати на деяких загальних принципах і обов’язково мати пристрої: арифметично-логічний; пристрій управління; запам’ятовуючий пристрій; пристрої вводу-виводу. Кожен з цих пристроїв повинен задовольняти певним вимогам:

• принцип довільного доступу до основної пам’яті базується на тому, що процесору в довільний момент часу доступна будь-яка комірка пам’яті, а тому вона повинна мати ім’я - її порядковий номер (адрес комірки);
• принцип збереження програми базується на тому, що для вирішення задачі програма повинна зберігатися в пам’яті разом з даними, які опрацьовуються цією програмою, що робить ЕОМ універсальним пристроєм обробки інформації (для рішення іншої задачі необхідно змінити в пам’яті тільки вихідні дані і програму).

Найперші ЕОМ працювали на лампах, були громіздким, вимагали інтенсивного охолодження. Перша ЕОМ «ENIAC» була побудована в 1945 р. (США, Алабамо).

В Україні одна із перших обчислювальних машин була створена в 1951 р. в Києві в інституті кібернетики ім. Глушкова під керівництвом акад. Лебедєва і була розміщена в церкві св.Пантелеймона (Феофанія).

В 70-ті роки були створені перші міні-комп’ютери, а в 1975 році - перший ПК Altari 8800 на базі 8-бітового мікропроцесора Intel 8080.

В 1981 році фірма IBM випустила 16-розрядний ПК IBM PC XT (eXtended Technology) на базі процесора Intel x86, опублікувала документацію і програмну специфікацію, що дозволило іншим фірмам добавляти його апаратно та програмно.

Більшість (»90%) сучасних комп’ютерів є IBM PC-сумісні, що означає:

• програмна сумісність - всі програми, розроблених для IBM PC, будуть працювати і на всіх інших IBM PC- сумісних комп’ютерах;
• апаратна сумісність - більшість пристроїв взаємно замінні.