Покоління ЕОМ

.

Удосконалення комп’ютерів ведеться в декількох напрямках. По-перше, змінюється елементна база комп’ютерів. По-друге, змінюється програмне забезпечення. Крім того, удосконалюються технічні пристрої, що використовуються комп’ютером, організація та взаємозв’язок його різних частин. Згідно з цим і виник поділ комп’ютерів на покоління. Покоління поділяються в основному, за типом елементів, що забезпечують роботу ЦП (центрального процесора).

У комп’ютері в першого покоління головним робочим елементом були електронні лампи. Ці комп’ютери призначалися головним чином, для математичних обчислень. Представниками цього покоління були комп’ютери ВЕОМ-1, Мінськ-1, Урал-1, Стріла, АМІАК і т.д.

Основними робочими елементами в комп’ютерах другого покоління були напівпровідникові транзистори. Представники цього покоління – комп’ютери Урал-14, Урал-16, Мінськ-32, ВЕОМ-6, М-222, Наірі, РДР-1.

Третє покоління комп’ютерів як основний елемент використовувало інтегральні мікросхеми, що з’явилися на початку 70_­^х років.

До третього покоління належать всі комп’ютери Єдиної Системи: ЄС-1010,..., ЄС-1066, комп’ютери серії Електроніка, СМ-3, См-4, ІBM-360, РДР-8 і т.д.

Поява четвертого покоління комп’ютерів на початку 80-х років була пов’язана зі створенням і використанням великих інтегральних схем (ВІС). До комп’ютерів четвертого покоління належать обчислювальний комплекс Ельбрус, персональні комп’ютери Іскра, ЄС 1840, ЄС 1841, IBM РС ХТ/АТ, РДР-11 та інші.

Передбачається, що в комп’ютерах п’ятого покоління, як основний робочий елемент використовуватимуться над великі інтегровані схеми (НВІС). Усі характеристики комп’ютерів стануть набагато краще. Значно збільшиться об’єм оперативної пам’яті, швидкодія досягне мільярда операцій за секунду, зросте надійність. Пристрої введення інформації розумітимуть голос людини, розпізнаватимуть почерк, відчуватимуть дотик.

Програмне забезпечення комп’ютерів 5-го покоління буде ґрунтуватися на системах штучного інтелекту.

УРОК№2

Загальні поняття про системи числення.

Одне й те саме число можна записати по-різному, наприклад:

27 і ХХVІІ

У першому випадку кажуть, що число записано в десятковій системі числення, у другому – в римській.

Що ж таке система числення?

Система числення – це система запису чисел за допомогою певного набору цифр. Будь-яка система числення має певний набір цифр і правил їх записування. Загальну кількість усіх цифр системи називають її основною. Поряд написані цифри утворюють число. У конкретному числі кожна цифра займає певну позицію. Якщо та сама цифра має різне значення залежно від позиції, то таку систему числення називають позиційною. Розглянемо, наприклад, число 666. цифра 6 повторюється у числі 3 рази і щоразу вона має інше значення.

Отже, десяткова система числення – позиційна.

Історична довідка: історично ця система виникла при використанні для лічби пальців на руках. (епідіоскоп-старословянская нумерація).

Крім позиційних, є непозиційні системи числення, наприклад, римська. У числі ХХХ (телеуст) цифра Х записана в різних позиціях, але кожного розу означає одну й ту саму величину – десять одиниць. (Історична довідка про римську систему числення – синя книга і листок).

Розглянемо докладніше десяткову систему числення. Десяткова система числення. Будь-яке число в цій системі записують десятьма різними цифрами: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Число 10 є основою цієї системи числення. У цій системі кожна позиція оцінюється значенням. У крайній справа позиції десяткового числа розміщені одиниці-значення цієї позиції записують як 10⁰, у наступній позиції розміщені десятки, - її значення записують 10¹ і т.д.

Якщо число менше 10, то записується відповідна йому одна цифра.7; 8, + 3

Якщо число ³ 10, але < 100, то воно, подається двома цифрами: перша, показує кількість повних десятків, що мітяться в числі, друга – кількість одиниць в останньому неводному десятку.

Наприклад

87 = 80 + 7 = 8 × 10 + 7 = 8× 10¹ + 7 × 10⁰ = 87₁₀

(індекс внизу вказує систему числення, в якій записане вихідне число)

Якщо число ³ 100, але < 1000, то для його запису вже використовують 3 цифри.

1 цифра – кількість повних сотень, що містяться у числі.

2 цифра – кількість повних десятків у останній неповній сотні.

3 цифра – кількість одиниць у останньому неповному десятку.

645 = 640 + 40 + 5 = 6 × 100 + 4 × 10 + 5 = 6 × 10² + 4 × 10¹ + 5 × 10⁰ = 645₁₀

Кількість цифр, що використовуються для десяткового подання числа, на одиницю більше за показник найбільшого степеня 10, якій міститься в числі.

Це пов’язано з тим, що в поданні бере участь нульовий степінь числа 10.

Отже, будь-яке десяткове число можна записати в розгорнутому вигляді:

A_n× 10ⁿ + A_n-1× 10^n-1 + … + A₁× 10¹ + A₀× 10⁰, (1)

де кожний з коефіцієнтів А_n, A_n-1, … , A₁, A₀є однією з цифр від 0 до 9, які називаються десятковими цифрами, причому А_nне дорівнює 0.

У десятковій системі запису чисел першою записується цифра A_n, другою – цифра А_n-1 і т.д., останньою – цифра А₀.

Загальна кількість цифр у десятковому запису числі дорівнює кількості коефіцієнтів у формулі (1), тобто n + 1, де n – показник найбільшого степеня числа 10, що міститься у вихідному числі.

Наприклад

Коефіцієнти в розгорнутому вигляді числа повинні приймати значення від 0 до 9, причому коефіцієнт А_n не повинен дорівнювати 0 (0 не може бути першою цифрою числа). Це забезпечує однозначність такого подання. Якщо якийсь з коефіцієнтів більше 9, відбувається перехід до наступного степеня.

Якщо десяткове число має дробову частину, то її відокремлюють від цілої комою або крапкою. Значення першої зліва від коми позиції дорівнює 10^-1, наступної – 10^-2 і т.д. Присвоєння значення кожній позиції, наприклад числа 0,367 можна записати так:

Розгорнута форма запису цього числа

0,367 = 3 × 10^-1 + 6 × 10^-2 + 7 × 10^-3

Двійкова система числення.

Двійкова система числення лежить в основі роботи цифрової техніки. Двійкова система числення - це система, в якій для запису чисел використовують дві цифри: 0 і 1. Основою війкової системи числення є число 2. Як і в десятковому числі, кожна цифра війкового числа займає певну позицію. Для запису числа в двійковій системі використовується подання цього числа за допомогою степенів числа 2.

Спочатку наведемо таблицю значень степенів числа 2.

(опідіоскоп, або тел. yст.)

Скориставшись цією таблицею можна записати:

0 = 0×2⁰

1 = 2⁰ = 1×2⁰

2 = 2¹ = 1×2¹ + 0×2⁰

3 = 2+1 = 2¹+2⁰ = 1×2¹ + 1×2⁰

4 = 2² = 1×2² = 0×2¹ + 0×2⁰

5 = 4+1 = 2²+2⁰ = 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰

25 = 16+8+1 = 2⁴+2³+2⁰ = 1×2⁴ + 1×2³ + 0×2² + 0×2¹ + 1×2⁰

У загальному вигляді розгорнуту форму для цілого невід’ємного війкового числа можна записати так:

A_n×2ⁿ + A_n-1× 2^n-1 + …+A₁×2¹ + A₀×2⁰ (2)

Коефіцієнтами A_n, A_n-1 …, A₁, A₀у цьому виразі є війкові цифри 0 і 1, причому A_n=1. Запис числа у двійковій системі відбувається так само, як і в десятковій: першою записується цифра A_n, другою – цифра A_n-1 і т.д., останньою - A_0.

Двійковий код числа – запис цього числа в двійковій системі числення. Таким чином, війковим кодом числа є послідовність коефіцієнтів A_nA_n-1 … A₁A₀ з формули (2).

У наведених прикладах двійкові коди мали вигляд:

0 = 0₂

1 = 1₂

2 = 10₂

3 = 11₂

4 = 100₂

5 = 101₂

25 = 11001₂

Коефіцієнти у формулі (2) повинні приймати тільки одне з двох значень: 0 або 1. Старший коефіцієнт A_n завжди дорівнює 1, тобто віковий код завжди починається з 1.

Крім 10с/ч і 2с/ч, в цифровій техніці широко використовують вісімкову і шістнадцяткову системи числення. Вісімкова система числення – це система числення, що має основу число 8. Цифри, які використовують у вісімковій системі іислення: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. 16с/ч – це система числення, що за основу має число 16. Цифри, які використовують у 16с/ч: 0, 1, 2, ..., 14, 15. Десяткові цифри: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 зберігають свої значення і в 16с/ч, а решта числом від 10 до 15 відповідають такі значення:

10₁₀ = А 13₁₀ = D

11₁₀ = B 14₁₀ = E

12₁₀ = C 15₁₀ = F

Переведення десяткових чисел у числа інших систем числення.

У практичній роботі часто буває потрібно перетворювати числа десяткової системи числення в числа будь-якої іншої системи. Для цього користуються правилами ділення десяткового числа на основу тієї системи числення, в яку треба перетворити дане число.

ТЕМА УРОКУ: Стисла історія розвитку обчислювальної техніки.

МЕТА УРОКУ: Чітко уяснити, які бувають ЕОМ, знати історію розвитку засобів ЕОМ.

ТИП УРОКУ: Лекційний.

ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ: Кодоскоп, епідіоскоп, магнітофон, слайдоскоп, комплекс телевізійний.

ХІД УРОКУ.

1. Організаційний момент.

2. Новинки в області ОТ.

Добрий день, дорогі друзі!

Дозвольте розпочати наш урок!

Стало доброю традицією на початку уроку комусь з учнів доповідати про новинки в області обчислювальної техніки і сьогодні я надаю слово. Прошу вас, розповісти нам те, що ви приготували.

Учень, під час розповіді користується камерою телевізійною. О, молодець, він показав, як можна використовувати роботів у малярній справі.

3. А зараз, діти, ви допишите відповіді на слідуючі питання, а я потім перевірю ці картки і виставлю вам оцінки. (Під час опитування звучить легка музика). 2-3 хвилини.

Після опитування на екрані відповіді.

4. А зараз шановні друзі, уявіть собі, що ви являєтесь учасником телевізійної вікторини, яка проходить в телецентрі під такою назвою “Основи комп'ютерної грамотності”. Ви успішно пройшли всі тури і вам залишилося відповісти ще на одне питання, дуже важливе, і якщо ви на нього відповідаєте ви одержите дорогий приз - персональний комп'ютер фірми "Apple".

Ось це запитання- хто створив комп'ютер?

І якщо ви скажете, що це Альберт Енштейн, або Джон Гуцуляк, або фірма "Apple", то ваші відповіді не будуть вірними. Але не сумуйте, якщо це питання поставило вас в складне положення.

Це питання не просте. Справа в тому, що комп'ютер не являється творінням, винаходом однієї людини.

Комп'ютер - це втілення думок та технічних рішень багатьох вчених та інженерів.

І ось, ви вже здогадалися, ми будемо говорити про історію розвитку обчислювальної техніки.

Запишіть, будь ласка, тему нашого уроку, яка записана на екрані нашого телевізору.

ТЕМА УРОКУ: Стисла історія розвитку обчислювальної техніки.

МЕТА УРОКУ: Ознайомитись з історією розвитку обчислювальної техніки.

Так ось, з чого все почалося?

Історія розвитку ОТ пройшла три періоди :

1. Домеханічний камера

2. Механічний телевізійна

3. Період ЕОМ або кодоскоп

Що ж було першою обчислювальною машиною?

Що є у кожної людини? Правильно-пальці рук.

Первісна людина великих чисел не знала, та й вони їй не були потрібні, тому рук і ніг було достатньо, щоб проводити прості операції лічби. (епідіскоп-(фотографія про пальці).

Але з розвитком суспільства виникала і потреба в лічбі. На допомогу приходять інші, вже штучні пристосування. Так жителі Анд в Південній Америці використовували вузлики кіпу, жителі Японії - соробон, жителі Стародавньоі Греції та Риму - абак, слов’яни - так звану дошкову лічбу. -(епідіоскоп).

Багато вчених робило спробу створити пристрої лічби, це і Герон Олександрійський і геніальний Леонардо да Вінчі, і професор Тюбінгенського університету - Шинкард, але їх спроби реального втілення не отримали.

І ось, першим обчислювальним пристроєм стала машина французького математика, філософа Блеза Паскаля.

Ця машина могла виконувати додавання і віднімання.(слайд.)

Наступним кроком було створення обчислювальної машини, яка мала виконувати всі 4 арифметичних дії. Такою машиною був арифмометр німецького математика Вільгельма фон Лейбниця, який він сконструював в 1694 році.Створена Паскалем і Лейбницем обчислювальна машина серйозно вдосконалюється. Біля сорока моделей створив російський математик Чебишев (1821-1894) і серед них арифмометр. В 1878 році він передає свій пристрій у Паризький музей мистецтв і ремесл. Слідом за ним петербурзький інженер В.Т.Однер у 1890 році запропонував досить простий і зручний арифмометр, який за короткий час завоював весь світ і на Всесвітній виставці у Парижі був нагороджений золотою медаллю. Розповідаючи про історію розвитку ОТ, неможливо не згадати про великого вченого Чарльза Бебіджа. Його називають батьком сучасного комп’ютера, тому що він першим запропонував проект машини, яка би працювала по наперед складеній програмі.

Я просила знайти в додатковій літературі декотрі моменти з біографії Чарльза Бебіджа і розповісти нам. (учень розповідає). - в цей час (слайд). Хто допомагав Чарльзу Бебіджу? (розповідає інший учень). Варто відмітити, що майже до кінця 19 століття всі машини були механічиими, тому, хоч вони і допомагали людям, але швидкість виконання операцій була дуже низькою. На цей момент починають назрівати серйозні зміни в розвитку обчислювальної техніки.

І ось в 1944 році в США була створена обчислювальна машина, яка використовувалася для розвитку задач в області балістики. І ця машина складалася з 13 тисяч електромагнітних реле.(слайд).В Марку 1 числа множились за 6с, ділилися за 11с. На зміну обчислювальним машинам з електромагнітним реле приходять машини з електронним реле.

ЕНІАК - таку назву носила перша електронно-обчислювальна машина, створена у США, робота якої була продемонстрована у 1946 році, (слайд).

Ця ЕОМ займала зал довжиною 30м, важила понад 30 тонн, і складалася з 18 тисяч електронних ламп, коштувала 2 млн. 800 тисяч доларів за цінами того часу .Тепер ту ж саму комп'ютерну потужність можна розмістити в недорогому чипі розміром з дитячий ніготь і купити всього за 10 доларів. Швидкодія - 5 тисяч операцій за секунду.

У бувшому Радянському Союзі у 1948-1951 p.p. під керівництвом С.О. Лебедєва була сконструйована МЕОМ (мала електронна обчислювальна машина) - перша в Україні і колишньому СРСР, через 2 роки була побудована ВЕОМ (велика електронна обчислювальна машина).

I покоління - ЕОМ на лампах (“Урал”, “Стріла”,)

II покоління ЕОМ виконувалися на напівпровідникових пристроях (“Сетунь”, “РАЗДАН”, “Мінськ”)

III покоління (на інтегральних схемах)!

ІVпокоління - на великих інтегральних схемах. (роздати конспекти лекцій).

5. 3акріплення нової теми.

1. Як же відповісти на це запитання -

Хто створив комп’ютер?

2. Розташуйте пристрої в тому порядку, в якому вони були створені:

а) інтегральна схема

б) транзистор

в) велика інтегральна схема

г) машина Лейбниця

д) машина Паскаля

е)ЕНІАК

ж)МАРК-1

е) рахівниця

3. Вставити пропущені слова:

1. Машина Паскаля виконувала

________дії, а машина Лейбниця

________дії.

2. Мова програмування АДА названа так на честь

_____________

3. Чарльза Бебіджа називають батьком сучасного комп’ютера, тому що він перший розробив проект машини, яка би працювала по______________ ____________________програмі.

4. ЕНІАК- перша_______________машина в світі.

5. МАРК 1- перша____________машина в світі.

V. Д/з.: конспект, новинки в області ОТ.

Урок в 14 гр.

Тема уроку: Операції над символьним змінними.

Мета уроку: закріпити знання учнів по попередній темі, учні повинні вміти виконувати вправі, де здійснюються операції над символьними змінними.

Обладнання: епідоскоп, кодоскоп

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Новинки в області ОТ (Вишиванок О., Воловська Л.)

ІІІ. Фронтальне опитування:

1. Злодій стер по одному “доданку” в кожному зі слідуючих рівностей:

а) ... + КОЗА = СТРЕКОЗА

б) 2+3+ ... = 235

в) НЕ + ... + ХОЧУ = НЕ ХОЧУ

г) % № + ... + ( ) = %№ < > ( )

2. Алфавит племени Тумбо-Юмбо состает из трех букв: ъ, ь, ы, расположенных в указанном порядке. Упорядочите следующие слова по возростанию.

ь ъ ы (вкусно)

ъ ъ ъ ы ы ы ь ь ь (мясо)

ъ ъ ъ ъ ъ (вождь)

ы ы ы ы ы ы (табу)

ы ь ъ ы ь ъ (информатика)

3. Найдите слово русского языка, которое больше, чем слово ПАР, и меньше, чем слово ПАРУС.

4. За допомогою операції вирізки та склеювання складіть з частин слова "інтеграл" слова "гантелі", "рентген", "тигр", "агент".

V. Виконання вправ. Визначити, скільки раз в даному слові зустрічається буква “а”.

Намалюємо блок-схему (епідіоскоп)

Д/з: Скласти алгоритм заміни всіх букв “а” в літерній змінній х на таке споолучення “уа”.

ІV. Робота на комп’ютері.

І. а) ... + КОЗА = СТРЕКОЗА

б) 2+3+ ... = 235

в) НЕ + ... + ХОЧУ = НЕ ХОЧУ

г) % № + ... + ( ) = %№ < > ( )

ІІ. ь ъ ы (вкусно)

ъ ъ ъ ы ы ы ь ь ь (мясо)

ъ ъ ъ ъ ъ (вождь)

ы ы ы ы ы ы (табу)

ы ь ъ ы ь ъ (информатика)

ІІІ. ПАР < x < ПАРУС