3.5. Історія обчислювальних і комп’ютерних пристроїв

Назад до змісту

Дайте відповіді на запитання

1. Які етапи розвитку інформаційних технологій ви знаєте?

Я знаю чотири основні етапи розвитку засобів реалізації інформаційних процесів: етап ручних засобів, етап механічних засобів, етап електричних засобів та етап електронних засобів.

2. Які носії даних використовувались на кожному з етапів розвитку ІТ?

На кожному етапі використовувались різні носії даних:

• На етапі ручних засобів – глиняні дощечки, папіруси, палиці із зарубками, картини.
• На етапі механічних засобів – книжки, газети, фотопластини, перфокарти.
• На етапі електричних засобів – платівки, кіноплівки та магнітні плівки.
• На етапі електронних засобів – магнітні й оптичні диски та електронні мікросхеми.

3. Як змінювалися засоби опрацювання повідомлень на різних етапах розвитку інформаційних технологій?

Засоби опрацювання повідомлень змінювалися так :

• На ручному етапі використовували мозок і пальці людини, абак, рахівниці.
• На механічному етапі з’явилися друкарські машинки, арифмометри та ткацькі верстати з програмуванням.
• На електричному етапі використовували табулятори, електричні арифмометри та магнітофони.
• На електронному етапі з’явилися електронні калькулятори та комп’ютери.

4. У чому заслуга Б. Паскаля в розвитку пристроїв для проведення обчислень?

Заслуга Блеза Паскаля полягає в тому, що у 1642 році він створив механічний обчислювальний пристрій («Паскаліна»), у якому вперше було використано механізм перенесення одиниці в наступний розряд під час додавання. Його пристрій міг виконувати додавання та віднімання чисел.

5. Чим відрізнявся арифмометр Г. Лейбніца від пристрою Б. Паскаля?

Арифмометр Готфріда Лейбніца, на відміну від пристрою Блеза Паскаля, міг виконувати всі чотири арифметичні дії: додавання, віднімання, множення та ділення. Пристрій Паскаля виконував лише додавання та віднімання.

6. Які перші персональні комп’ютери ви знаєте? Коли вони були створені?

Першими персональними комп’ютерами були Altair 8800, створений фірмою MITS у 1975 році, Apple І від компанії Apple Computer Company у 1976 році та IBM PC, випущений компанією IBM у 1981 році.

Обговоріть і зробіть висновки

1. Які складові універсальної машини для обчислень, що запропонував Ч. Беббідж? Що спільного в машини Ч. Беббіджа та сучасного комп’ютера?

За проєктом Чарлза Беббіджа, його аналітична машина мала складатися з таких частин: «склад» для зберігання чисел, «млин» для виконання арифметичних операцій, пристрій для керування послідовністю операцій, а також пристрої для введення даних та виведення результатів. Спільним у машини Беббіджа та сучасного комп’ютера є сама структура: наявність пам’яті (у Беббіджа – «склад»), арифметичного пристрою (у Беббіджа – «млин»), пристрою керування, а також пристроїв введення та виведення.

2. Чим характеризувався період створення перших електронних обчислювальних машин (40–50 рр. ХХ ст.)? Що, на вашу думку, сприяло появі цих машин?

Цей період характеризувався створенням перших комп’ютерів на основі електронних ламп, які були значно швидшими за попередні електромеханічні пристрої. Прикладами таких машин є ENIAC у США, Colossus у Великій Британії та МЕОМ у Києві. Я думаю, що появі цих машин сприяли, перш за все, потреби військової галузі, особливо під час Другої світової війни, наприклад, для дешифрування радіограм, а також для складних балістичних розрахунків.

3. Як розвиток комп’ютерної техніки в Україні був пов’язаний з її промисловим потенціалом?

Розвиток комп’ютерної техніки в Україні був тісно пов’язаний з її потужним промисловим, зокрема, військово-промисловим потенціалом. Українські науково-виробничі об’єднання та заводи розробляли та виготовляли ЕОМ для керування ракетно-космічними комплексами, балістичними ракетами, кораблями та підводними човнами. Наприклад, НВО «Хартрон» у Харкові та Київський радіозавод створювали ЕОМ для ракет, а Сєвєродонецьке НВО «Імпульс» виробляло машини для автоматизованого керування виробництвом.

Виконайте завдання

1. Підготуйте хронологічну схему розвитку комп’ютерів, починаючи із середини ХХ ст. до кінця ХХ ст.

Ось хронологічна схема розвитку комп’ютерів з 40-х до 80-х років ХХ століття:

• 1941 р. — Конрад Цузе в Німеччині створив обчислювальну машину Z3 на електромеханічних реле з двійковим кодуванням.
• 1941 р. — у США Джон Атанасов і Кліфорд Беррі створили першу обчислювальну машину на електронних лампах, названу ABC.
• 1943–1944 рр. — у Великій Британії групою вчених створено ЕОМ Colossus, програма якої зберігалася в пам’яті машини.
• 1944 р. — у США Говард Ейкен створив обчислювальну машину Mark-1.
• 1943–1946 рр. — у США Джон Моклі та Преспер Еккерт створили ЕОМ ENIAC, що містила 18 000 електронних ламп.
• 1950 р. — Конрад Цузе створив електронний комп’ютер Z4.
• 1951 р. — у Києві під керівництвом Сергія Лебедєва введено в дію першу в СРСР ЕОМ – МЕСМ (Мала Електронна Обчислювальна Машина).
• 1959 р. — завершено розробку ЕОМ «Київ» (розробники Б. В. Гнеденко, Л. М. Дашевський, К. Л. Ющенко).
• 1961 р. — створено серію універсальних ЕОМ «Дніпро».
• 1963 р. — створено ЕОМ для інженерних розрахунків «Промінь».
• 1975 р. — з’явився один із перших персональних комп’ютерів Altair 8800.
• 1976 р. — компанія Apple випустила комп’ютер Apple І.
• 1981 р. — компанія IBM випустила персональний комп’ютер IBM PC.

2. Знайдіть в інтернеті або друкованих ресурсах відомості про перші електронні обчислювальні машини. Створіть у текстовому процесорі порівняльну таблицю та заповніть її.

3. Порівняйте значення основних властивостей перших електронних обчислювальних машин: американської ENIAC і створеної в Україні МЭСМ.

4. Підготуйте відеоповідомлення про розробку українськими вченими ЕОМ для керування атомними криголамами.

Привіт! Сьогодні я розповім про неймовірний внесок українських вчених у створення комп’ютерів для атомних криголамів.

У 60-80-х роках минулого століття, коли світ активно освоював атомну енергію, саме українські міста Київ та Харків стали центрами розробки бортових електронно-обчислювальних машин (ЕОМ). Ці комп’ютери встановлювали на найсучасніші судна того часу: атомні підводні човни, ракетні крейсери та, звісно, на потужні атомні криголами.

Атомні криголами працюють у надзвичайно складних умовах Арктики, де потрібна максимальна надійність та автономність. Саме для таких завдань у київських науково-виробничих об’єднаннях «Квант» та «Гідроприлад» створювали унікальні радіоелектронні системи.

Одним із найвідоміших прикладів є розробка серії уніфікованих ЕОМ «Карат». Ці машини були спеціально спроектовані для роботи в складних умовах на кораблях. Вони пройшли понад сто перевірок і в 1974 році були рекомендовані до серійного виробництва для оснащення військово-морського флоту.

Таким чином, українські інженери та вчені забезпечили створення «мозку» для атомних криголамів, що дозволяло цим велетенським суднам виконувати свої завдання в найсуворіших куточках планети.

5. Підготуйте повідомлення про особливості використання програмування в перших комп’ютерах, створених в Україні. Використайте в повідомленні інформацію про К. Ющенко.

Перший комп’ютер в континентальній Європі створили саме в Україні. Це була «Мала електронна лічильна машина» («МЕЛМ»), розроблена у 1951 році під керівництвом академіка Сергія Лебедєва. Ця машина була величезною: займала площу 60 квадратних метрів і складалася з 6000 електронних ламп. Пам’ять у неї була дуже малою, всього кілька сотень байт, а програмування було складним процесом, оскільки програми залежали від конкретного місця в пам’яті комп’ютера.

Саме тут проявила себе видатна українська науковиця Катерина Ющенко. Вона розуміла, що для розширення можливостей комп’ютерів потрібна універсальна мова програмування високого рівня. У 1950-х роках вона створила Адресну мову програмування — одну з перших у світі мов програмування високого рівня.

Головна особливість цієї мови полягала в тому, що вона дозволяла писати програми, не прив’язуючись до фізичних адрес у пам’яті комп’ютера. Це значно спростило та прискорило роботу програмістів. Винахід Катерини Ющенко випередив на кілька років такі відомі мови, як Фортран, Кобол та Алгол.

Її ідеї були втілені в унікальному комп’ютері «Київ», у розробці якого вона брала участь. Цей комп’ютер апаратно підтримував операції з вказівниками, що було революційним на той час. Завдяки Адресній мові програмування на перших українських комп’ютерах розв’язували складні задачі: розраховували траєкторії польоту ракет та навіть створювали перші програми для розпізнавання простих геометричних фігур і літер. Катерина Ющенко стала засновницею теоретичного програмування в Україні, а її праці заклали фундамент для багатьох сучасних технологій.

6. Підготуйте повідомлення про перші персональні комп’ютери, що створювалися в Україні у 80-ті роки ХХ ст., наприклад комп’ютери «Нейрон», «Пошук», «СМ 1810», «Олімпік-С», «УМПК-Р32», «ЛиК», «ПК-01» «Львів».

«Нейрон» — у 1980 році в Україні створили перший комплекс мікропроцесорних засобів «Нейрон». Його розробили вчені Академії наук УРСР, і він випускався великою серією, що стало значним кроком у розвитку мікрокомп’ютерної техніки в республіці.

«Пошук» — цей комп’ютер, розроблений у 1988 році київським об’єднанням «Електронмаш», був одним з перших персональних комп’ютерів в Україні, частково сумісним з IBM PC. Це дозволяло використовувати на ньому популярне програмне забезпечення, таке як MS-DOS і навіть ранні версії Windows. Комп’ютери можна було об’єднувати в локальну мережу, що робило їх зручними для навчальних класів.

«ПК-01 Львів» — розроблений у 1986-1987 роках у Львівському політехнічному інституті, цей 8-розрядний комп’ютер вироблявся на заводі ЛОРТА. Він був призначений для навчальних та побутових потреб і коштував 750 рублів. Пізніше були створені його вдосконалені версії, але з розпадом СРСР ці роботи припинилися.

ZX Spectrum — хоч був розроблений в Британії, був дуже популярний в кінці 80 початку 90 років в Україні. Головною причиною його поширення в Україні стала проста конструкція, яку можна було легко скопіювати. Через це з’явилася величезна кількість його «клонів» — копій, які виготовляли як заводи, так і радіоаматори самостійно

Готуємось до вивчення нового матеріалу

1. Що таке комп’ютерна програма?

Комп’ютерна програма — це, по суті, набір інструкцій для комп’ютера, написаний спеціальною мовою, яку він розуміє. Ці інструкції кажуть комп’ютеру, що саме і в якій послідовності потрібно робити для вирішення певного завдання.

2. Які засоби використовують для створення комп’ютерних програм?

Для створення програм використовують текстові редактори, де пишуть код, компілятори або інтерпретатори, які перекладають наш код на мову машини, та інтегровані середовища розробки (IDE), що об’єднують усі ці інструменти в одному місці для зручності.

3. Яку мову програмування ви вивчали? У якому середовищі працювали? Як створити та виконати проєкт мовою програмування?

Я вивчав мову програмування Python. Ми працювали у середовищі IDLE, яке встановлюється разом із Python.

Щоб створити та виконати проєкт, потрібно:

1. Відкрити IDLE.
2. У меню “File” вибрати “New File”, щоб створити новий файл для коду.
3. Написати у файлі свою програму, наприклад, print('Привіт, світ!').
4. Зберегти файл через меню “File” -> “Save”, давши йому назву із розширенням .py.
5. Запустити програму на виконання, натиснувши клавішу F5 або вибравши “Run Module” в меню “Run”. Результат з’явиться в головному вікні IDLE.