Электронный этап развития эвм. Этапы развития эвм. Уже сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой

29.01.2019

Первая страница в истории создания вычислительных машин связана с именем французского философа, писателя, математика и физика Блеза Паскаля. В 1641-42 году он сконструировал механический вычислитель, который позволил складывать и вычитать числа.
В 1673 году немецкий ученый Готфрид Лейбниц построил первую счетную машину, способную выполнять все четыре действия арифметики. Она послужила прототипом арифмометров. На протяжении 19 века было создано много конструкций арифмометров, повысились их надежность и точность вычислений. Они получили очень широкое распространение.
Существенный вклад в совершенствование счетных машин внесли ученые и конструкторы России: Якобсон, Слободский, Штоффель, Куммер, Чебышев. В 1878 году русский учёный П. Чебышев предложил счётную машину, выполнявшую сложение и вычитание многозначных чисел.
Петербургский инженер Однер изобрел арифмометр с зубчаткой, имеющей переменное число зубьев. Его конструкция оказалась настолько совершенна, (прибор позволял довольно быстро выполнять все четыре арифметических действия) что арифмометры этого типа выпускались с 1873 года в течение почти ста лет. И только в 30-е годы XX столетия в нашей стране был разработан более совершенный арифмометр – “Феликс”. Эти счётные устройства использовались несколько десятилетий.
В начале 19 века (1823 – 1834) английский математик Чарльз Беббидж сформулировал основные положения, которые должны лежать в основе конструкции вычислительной машины принципиально нового типа. Задуманный проект машины содержал все основные устройства вычислительных машин: память, арифметическое устройство, устройство управления, устройства ввода-вывода. Реализовать проект этой машины не удалось из-за низкого уровня развития машиностроения. Однако вычислительные программы для этой машины были созданы дочерью Джоржа Байрона Адой Лавлейс, которая по праву считается первой программисткой.
Только через 100 лет в 40-х годах 20 века удалось создать программируемую счетную машину на основе электромеханического реле. Эти машины не успели даже начать выпускать серийно, как появились первые ЭВМ на основе радиоламп.
Первая ЭВМ "Эниак" была создана в США в 1946 г. В группу создателей входил выдающийся ученый 20 века Джон фон Нейман, который и предложил основные принципы построения ЭВМ: переход к двоичной системе счисления для представления информации и принцип хранимой программы. Программу вычислений предлагалось помещать в запоминающем устройстве ЭВМ, что обеспечивало бы автоматический режим выполнения команд и, как следствие, увеличение быстродействия ЭВМ.
Одновременно над проектами ЭВМ работали в Англии и России, где первая ЭВМ, получившая название МЭСМ (малая электронная счетная машина) была разработана в 1950 году, а первая большая ЭВМ - БЭСМ в 1952г. С этого момента началось бурное развитие вычислительной техники. Можно выделить пять этапов в развитии электронных вычислительных машин.

Электроника и компьютерная карьера

Вы можете проверить эквивалентные оценки для предлагаемых квалификаций. В дополнение к техническим и практическим знаниям, которые вы получите от изучения электротехнической, электронной и компьютерной техники, вы обнаружите, что наши степени предназначены для того, чтобы предоставить вам возможность изучать и развивать передаваемые навыки, такие как аналитическое и решение проблем, проект - как работа в команде, так и самостоятельно, общение с другими, планирование и управление временем, и, конечно же, компьютерная грамотность, все из которых жизненно важны для рынка занятости.

· 40-50 годы 20 века - первые ЭВМ в США и СССР;

· 50-60 годы 20 века - первые языки программирования;

· 60-70 годы 20 века - первые АСУ, САПР, ЕС ЭВМ;

· 70-80 годы 20 века - первые персональные компьютеры;

· 80-90 годы 20 века - массовое применение персональных компьютеров.

Поколения ЭВМ

Все этапы развития ЭВМ принято условно делить на поколения.

Вы можете ожидать, что это значительно увеличится в течение вашей карьеры. В течение шести месяцев после окончания обучения 97% наших выпускников работали или продолжали учебу. В области электротехники основными областями занятости являются электроснабжение и распределение, энергетические системы, транспортные и электрические машины.

Возможности в электронике существуют в разработке электронных схем, контрольно-измерительных приборов и управления для обеспечения безопасности на промышленных предприятиях, например. производство, нефть и газ, фармацевтика, телекоммуникации, мобильные технологии, автомобильная и авиационная электроника и медицинские системы. К популярным областям вне инженерных систем относятся управление коммерческими, промышленными и государственными секторами.

Первое поколение создавалось на основе вакуумных электроламп, машина управлялась с пульта и перфокарт с использованием машинных кодов. Эти ЭВМ размещались в нескольких больших металлических шкафах, занимавших целые залы.

Втрое поколение появилось в 60-е годы 20 века. Элементы ЭВМ выполнялись на основе полупроводниковых транзисторов. Эти машины обрабатывали информацию под управлением программ на языке Ассемблер. Ввод данных и программ осуществлялся с перфокарт и перфолент.

Рис.1 Электронная лампа

Выпускные инженерные должности обычно дают вам возможность работать в отношении статуса сертифицированного инженера. Ожидается, что электротехнические и электронные инженеры сделают быстрый и полезный вклад в работу, поэтому может оказаться недостаточно, чтобы опираться на ваши технические знания. Соответствующий опыт работы в каникулах и места размещения в отрасли значительно повысят ваш уровень трудоустройства.

Из наших выпускников, которые поступили на работу, 85% занимали профессиональную или управленческую должность. Мы предоставляем широкий спектр возможностей для всех студентов по инициативе. Это позволяет вам развивать личную, трудоустроительную и корпоративную навыки и давать вам преимущество на рынке труда после окончания университета.

Третье поколение выполнялось на микросхемах, содержавших на одной пластинке сотни или тысячи транзисторов. Пример машины третьего поколения - ЕС ЭВМ. Управление работой этих машин происходило с алфавитно-цифровых терминалов. Для управления использовались языки высокого уровня и Ассемблер. Данные и программы вводились как с терминала, так и с перфокарт и перфолент.

Успешное завершение Год Инженерного Фонда. Чтобы успешно завершить Год основания, вы должны пройти все 6 модулей и достичь средней отметки 50% или выше. Будут рассмотрены другие подходящие навыки или опыт, накопленный в соответствующей отрасли. Уровни должны включать одно из следующего: электроника, химия, материаловедение, физика, дальнейшая математика, механика, динамика или общая инженерия.

Будет рассмотрен другой подходящий опыт или квалификация. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, ознакомьтесь с минимальными требованиями к поступлению в университет. В Хаддерсфилде мы увлечены инженерством. Узнайте о том, как наши курсы разработаны, чтобы объединить знания отрасли и академическую теорию с практическим опытом, чтобы помочь вам в окончательной подготовке к работе или дальнейшем изучении. Подойдите к одной из наших открытых дней, чтобы узнать больше.

Четвертое поколение было создано на основе больших интегральных схем (БИС). Наиболее яркие представители четвертого поколения ЭВМ - персональные компьютеры (ПК). Персональной называется универсальная однопользовательская микроЭВМ. Связь с пользователем осуществлялась посредством цветного графического дисплея с использованием языков высокого уровня.

На этом модуле вы изучите, как систематически разрабатывать компьютерные программы. Вам будет оказана поддержка в развитии ваших знаний и понимания базовых синтаксических и логических структур, определенных языком программирования, путем решения практических проблем в специализированных лабораторных занятиях.

Производство и испытания электронного дизайна

От вас ожидается разработка и внедрение программного решения для данной заданной задачи. Подробные критерии оценки и примеры отличной прошлой работы предоставляются вам с самого начала, и обратная связь предоставляется через регулярные промежутки времени. В первом семестре вы будете работать парами или группами в серии упражнений по дизайну, сборке и тестированию, которые вы записываете в свой журнал. Во втором семестре вы будете работать как часть команды для проектирования, построения и оценки товарного электронного продукта.

Пятое поколение создано на основе сверхбольших интегральных схем (СБИС), которые отличаются колоссальной плотностью размещения логических элементов на кристалле.
Предполагается, что в будущем широко распространится ввод информации в ЭВМ с голоса, общения с машиной на естественном языке, машинное зрение, машинное осязание, создание интеллектуальных роботов и робототехнических устройств.

Начиная с этого поколения ЭВМ повсеместно стали называть компьютерами. А слово "компьютеризация" прочно вошло в наш быт

Модуль содержит ряд основных инженерных математик, включая числа, функции, линейную математику, исчисление и численные методы для поддержки инженерных модулей. В этом модуле вы познакомитесь с ролью профессиональных инженеров с точки зрения их обязанностей, этического поведения и вклада в бизнес-команду. Это описано в лекциях, учебных пособиях, семинарах, учебных занятиях на основе проблем и лабораторных мероприятиях.

3. Количество и качество информации. Меры информации.

В определённых, весьма широких условиях можно пренебречь качественными особенностями информации, и выразить её количество числом параметров (фактов).

В настоящее время получили распространение подходы к определению "количество информации", основанные на том, что информацию, содержащуюся в сообщении, можно нестрого трактовать в смысле её новизны, или, иначе – уменьшения неопределённости наших знаний об объекте.

В этом модуле вы изучите основы электротехники. Вы узнаете, как определить напряжение и ток цепей, а также изучить электростатику, проводимость и электромагнетизм. Вам будет предложено обсудить практические примеры резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, которые могут помочь вам при использовании этих компонентов на практике. Темы, охватываемые этим модулем, являются фундаментальными для всей электротехники и будут полезны на протяжении всего курса.

История отечественной вычислительной техники

В этом модуле вы изучите основы электроники, как цифровой, так и аналоговой. Наряду с тем, чтобы помочь вам понять технические параметры технических данных и устройства памяти, у вас будет возможность приобрести навыки проектирования цифровых схем из данной спецификации. Аналоговый дизайн охватывает работу диодов, транзисторов и операционных усилителей. Вам также будет оказана поддержка в создании схем в лаборатории и их тестировании.

Качество информации:

1. репрезентативность – правильность отбора информации в целях адекватного отражения источника информации. Например, в целях большей репрезентативности данных о себе абитуриенты стремятся представить в приемную комиссию как можно больше свидетельств, дипломов, удостоверений и другой информации, подтверждающей их высокий уровень подготовки, что учитывается при зачислении в ВУЗ;

Предприятие: Электронный дизайн и производство изделий

В этом модуле вы сможете получить понимание процесса жизненного цикла электронного продукта и разработать навыки, необходимые профессиональным инженерам, чтобы играть активную роль в процессе разработки продукта. Вы изучите соответствующие аспекты бизнеса, финансов, маркетинга, инженерного менеджмента и дизайна для производства. Ваши исследования и исследования будут сосредоточены на электронном дизайне, и в качестве члена команды вы рассмотрите, как бизнес может быть создан для производства и продажи устройства для получения прибыли.

2. содержательность – семантическая емкость информации. Рассчитывается как отношение количества семантической информации к ее количеству в геометрической мере. Это характеристика сигнала, про который говорят, что «мыслям в нем тесно, а словам просторно». В целях увеличения содержательности сигнала, например, используют для характеристики успеваемости абитуриента не полный перечень его аттестационных оценок, а средний балл по аттестату;

В заключение ваша команда должна будет представить и представить бизнес-план, включая технические, маркетинговые, экологические и финансовые аспекты для предлагаемого предприятия. Обучение осуществляется на основе проблемных учебных занятий, дополненных лекциями и семинарами.

Вам будет оказана помощь в получении понимания того, как преобразования лапласа используются для имитации процессов и как они используются при проектировании контроллеров для управления выходом из сложных систем, таких как системы управления позициями. Вам будет предоставлена возможность проектировать простые контроллеры для различных процессов с использованием пропорционального и интегрального контроля и исследовать, как определить, могут ли такие системы стать неустойчивыми. Вы изучите, как анализировать частотное содержание сигналов приборов с использованием дискретных преобразований Фурье, и вы изучите, как создавать соответствующие фильтры для устранения нежелательных частот.

3. достаточность (полнота) – минимальный, но достаточный состав данных для достижения целей, которые преследует потребитель информации. Эта характеристика похожа на репрезентативность, однако разница состоит в том, что в данном случае учитывается минимальный состав информации, который не мешает принятию решения. Например, абитуриент – золотой медалист может не представлять в приемную комиссию свой аттестат: диплом, подтверждающий получение золотой медали, свидетельствует о полном наборе отличных оценок в аттестате;

Модуль также описывает, как используются методы взаимной корреляции в системах измерения скорости. В этом модуле представлен принцип встроенных систем, которые могут воспринимать окружающую среду, получая сигналы от различных преобразователей и управляемых приводов, таких как огни и двигатели, в соответствии с указанной стратегией. Это позволит вам видеть ваши программы в действии. Этот модуль охватывает проектирование и анализ схем и систем аналоговой и цифровой электроники. Вам будет оказана поддержка в построении фундаментальной теории, которую вы изучили в электронике 1, и в использовании промышленных средств автоматизированного проектирования.

4. доступность – простота (или возможность) выполнения процедур получения и преобразования информации. Эта характеристика применима не ко всей информации, а лишь к той, которая не является закрытой. Для обеспечения доступности бумажных документов используются различные средства оргтехники для их хранения, а для облегчения их обработки используются средства вычислительной техники;

Вы изучите темы аналоговой электроники, включая работу одного транзисторного контура, а также многоступенчатые схемы транзисторных усилителей. Вы изучите обширные структуры схем операционного усилителя, включая активную конструкцию фильтра с определенными характеристиками, с учетом информации о технических данных производителя устройства. Также вам будет оказана поддержка в разработке аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, чтобы обеспечить взаимодействие аналоговых и цифровых систем.

Этот модуль призван предоставить вам более глубокое понимание электрических и магнитных сил и полей и их унификации в уравнениях Максвелла. Материал модуля был разработан, чтобы помочь вам в более глубоком понимании полей и схем, а также о том, когда и где использовать соответствующие научные принципы и методы. Модуль рассмотрит электрические принципы и свяжет их с инженерными приложениями. Вам будет оказана поддержка в разработке знаний и аналитических навыков, необходимых для дальнейшего изучения вопросов электротехники.

5. актуальность – зависит от динамики изменения характеристик информации и определяется сохранением ценности информации для пользователя в момент ее использования. Очевидно, что касается информации, которая используется при зачислении, она актуальна, так как само обучение уже закончилось, и его результаты изменены быть не могут, а, значит, остаются актуальными;

Этот модуль познакомит вас с основами коммуникации. Вам также будет предоставлена возможность изучить цифровые коммуникации, линии передачи и шум в приемниках. Теория подкрепляется лабораторными занятиями, которые направлены на дальнейшее развитие вашего понимания предмета.

Это дает вам возможность провести проект по теме, соответствующей вашему курсу, который может быть сфокусирован на отраслевой проблеме. Ваш проект должен состоять из углубленного изучения инженерной проблемы, требующей определенной степени инициативы, и привести к письменному докладу. Это поможет вам расширить свои интеллектуальные способности, позволяя вам применять и расширять свои знания в выбранной области и демонстрировать свои профессиональные инженерные возможности.

6. своевременность – поступление не позже заранее назначенного срока. Этот параметр также очевиден недавним абитуриентам: опоздание с представлением позитивной информации о себе при поступлении может быть чревато незачислением;

7. точность – степень близости информации к реальному состоянию источника информации. Например, неточной информацией является медицинская справка, в которой отсутствуют данные о перенесенных абитуриентом заболеваниях;

Кластеры и решетки параллельной компьютерной архитектуры

Модуль сочетает в себе теорию обработки сигналов и анализа дискретных временных систем с практическими аспектами цифровой обработки сигналов, применяемыми к дизайну цифровых фильтров. Этот модуль нацелен на развитие знаний о цифровой электронике, которые вы приобрели в течение второго года; системы покрытия и схемы, моделирования, компоновки, изготовления и тестирования интегральных схем. Вам будет предложено исследовать различные этапы проектирования и техники, используемые для повышения производительности и функционирования системы: от спецификации верхнего уровня с использованием языков описания аппаратных средств до макета уровня транзистора.

8. достоверность – свойство информации отражать источник информации с необходимой точностью. Эта характеристика вторична относительно точности. В предыдущем примере получаемая информация недостоверна;

9. устойчивость – способность информации реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.

Способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности

Единицы измерения информации

В качестве единицы информации принят бит (от англ. bit – binary digit – двоичная цифра)

Бит в теории информации – это количество информации, необходимой для различения двух равновероятных сообщений.

Бит в вычислительной технике – наименьшая "порция" памяти, необходимая для хранения одного из двух знаков "0" или "1", используемых для внутримашинного представления данных и команд.

Для хранения информации большего объёма используется байт (восемь бит) или более крупные производные единицы информации (килобайт, мегабайт, гигабайт и пр.), всегда равные степени двойки (бита).

Информация и энтропия.

Заметим, что при всех выводах формулы Больцмана явно или неявно предполагается, что макроскопическое состояние системы, к которому относится функция энтропии, реализуется на микроскопическом уровне как сочетание механических состояний очень большого числа частиц, образующих систему.

Задачи же кодирования и передачи информации, для решения которых Хартли и Шенноном была развита вероятностная мера информации, имели в виду очень узкое техническое понимание информации, почти не имеющее отношения к полному объему этого понятия. Следовательно, большинство рассуждений, использующих термодинамические свойства энтропии применительно к информации нашей реальности, носят спекулятивный характер.

В частности, являются необоснованными использование понятия "энтропия" для систем с конечным и небольшим числом состояний, а также попытки расширительного методологического толкования результатов теории вне довольно примитивных механических моделей, для которых они были получены.

Энтропия - интегральные характеристики протекания стохастических процессов - лишь параллельны информации и превращаются в нее в частном случае.

В итоге, можно сказать, что энтропия системы выражает степень ее неупорядоченности, а информация характеризует меру ее организации

Сообщения и сигналы.

Для того, чтобы передать сообщение от источника к потребителю, оно должно быть как либо "зафиксировано". Следовательно, под сообщением подразумевают информацию, выраженную в определенной форме и подлежащую передаче.

Сообщение - это форма представления информации

Сообщение для передачи его в соответствующий адрес должно быть предварительно преобразовано в сигнал. Под сигналом понимается изменяющаяся физическая величина, отображающее сообщение.

Сигнал - материальный переносчик сообщения

Кодирование и квантование сигналов.

Физические сигналы являются непрерывными функциями времени. Чтобы преобразовать непрерывный, в частности, аналоговый сигнал в цифровую форму используются аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Процедуру аналого-цифрового преобразования сигнала обычно представляют в виде последовательности трех операций: дискретизации, квантования и кодирования.

Операция дискретизации - выборка моментов времени измерения сигнала.

Операция квантования - считывание значений координаты сигнала в выбранные моменты измерения с заданным уровнем точности. (существуют квантование по уровню и квантование по времени)

Операция кодирования - преобразование полученных измерений сигнала в соответствующие значения некоторого цифрового кода или кодовой комбинации, которые передаются по каналам связи.

В технических кодах буквы, цифры и другие знаки почти всегда кодируются двоичными последовательностями, называемыми двоичными кодовыми словами.

Первая страница в истории создания вычислительных машин связана с именем французского философа, писателя, математика и физика Блеза Паскаля . В 1641-42 году он сконструировал механический вычислитель, который позволил складывать и вычитать числа.

В 1673 году немецкий ученый Готфрид Лейбниц построил первую счетную машину, способную выполнять все четыре действия арифметики. Она послужила прототипом арифмометров . На протяжении 19 века было создано много конструкций арифмометров, повысились их надежность и точность вычислений. Они получили очень широкое распространение.

Существенный вклад в совершенствование счетных машин внесли ученые и конструкторы России: Якобсон, Слободский, Штоффель, Куммер, Чебышев . В 1878 году русский учёный П. Чебышев предложил счётную машину, выполнявшую сложение и вычитание многозначных чисел.

Петербургский инженер Однер изобрел арифмометр с зубчаткой, имеющей переменное число зубьев. Его конструкция оказалась настолько совершенна, (прибор позволял довольно быстро выполнять все четыре арифметических действия) что арифмометры этого типа выпускались с 1873 года в течение почти ста лет. И только в 30-е годы XX столетия в нашей стране был разработан более совершенный арифмометр – “Феликс”. Эти счётные устройства использовались несколько десятилетий.

В начале 19 века (1823 – 1834) английский математик Чарльз Беббидж сформулировал основные положения, которые должны лежать в основе конструкции вычислительной машины принципиально нового типа. Задуманный проект машины содержал все основные устройства вычислительных машин: память, арифметическое устройство, устройство управления, устройства ввода-вывода. Реализовать проект этой машины не удалось из-за низкого уровня развития машиностроения. Однако вычислительные программы для этой машины были созданы дочерью Джоржа Байрона Адой Лавлейс , которая по праву считается первой программисткой.

Только через 100 лет в 40-х годах 20 века удалось создать программируемую счетную машину на основе электромеханического реле. Эти машины не успели даже начать выпускать серийно, как появились первые ЭВМ на основе радиоламп.

Первая ЭВМ "Эниак" была создана в США в 1946 г. В группу создателей входил выдающийся ученый 20 века Джон фон Нейман , который и предложил основные принципы построения ЭВМ : переход к двоичной системе счисления для представления информации и принцип хранимой программы. Программу вычислений предлагалось помещать в запоминающем устройстве ЭВМ, что обеспечивало бы автоматический режим выполнения команд и, как следствие, увеличение быстродействия ЭВМ.

Одновременно над проектами ЭВМ работали в Англии и России, где первая ЭВМ, получившая название МЭСМ (малая электронная счетная машина) была разработана в 1950 году, а первая большая ЭВМ - БЭСМ в 1952г . С этого момента началось бурное развитие вычислительной техники. Можно выделить пять этапов в развитии электронных вычислительных машин.