Доклад о принципах, сформулированных фон Нейманом

Первым арифмометром, способным выполнять четыре основных действия арифметики, был арифмометр знаменитого французского ученого и философа Блеза Паскаля. Его основным элементом было зубчатое колесо, изобретение которого само по себе стало поворотным событием в истории вычислительной техники.

Мы хотели бы отметить, что это был первый арифмометр, способный выполнять четыре основных действия арифметики.

Я бы сказал, что эволюция вычислительной техники происходит неравномерно, с периодами накопления усилий, за которыми следуют прорывы, а затем период стабилизации, во время которого достигнутые результаты используются на практике, а знания и усилия одновременно накапливаются для следующего рывка вперед. После каждого витка процесс эволюции переходит на новую, более высокую ступень. В том же году немецкий философ и математик Густав Лейбниц создал арифмометр, основанный на особой конструкции - зубчатом колесе Лейбница.

Арифмометр Лейбница, как и арифмометры его предшественников, выполнял четыре основных арифметических действия. На этом этот период закончился, и почти полтора века человечество накапливало силы и знания для следующего витка эволюции вычислительной техники.

Задачи, требующие долгих и трудоемких вычислений, возникали часто. Другой известной личностью в истории вычислительной техники был английский математик Чарльз Бэббидж.

За год до этого Бэббидж начал работу над машиной для вычисления многочленов, но что более интересно, машина должна была не только производить вычисления, но и выдавать результаты, печатая их на негативной пластине для фотопечати. Планировалось, что машина будет приводиться в движение паровым двигателем. Из-за технических трудностей Бэббидж не смог воплотить свой проект в жизнь.

Именно здесь впервые возникла идея использования какого-либо внешнего периферийного устройства для получения результатов вычислений. Следует отметить, что другой ученый, Шойтц, все-таки реализовал задуманную Бэббиджем машину, которая была даже меньше, чем планировалось.

Бэббиджу, видимо, больше нравился творческий процесс открытия новых идей, чем их воплощение в нечто осязаемое. В том же году он изложил принципы работы следующей машины, которую назвал "Аналитическая машина". Технические трудности снова не позволили ему воплотить свои идеи в жизнь. Бэббидж смог довести машину только до стадии эксперимента. Но именно идея является движущей силой научно-технического прогресса. Следующая машина Чарльза Бэббиджа стала воплощением следующих идей: Контроль над производственным процессом.

Машина управляла работой ткацкого станка, изменяя рисунок создаваемой ткани в зависимости от комбинации отверстий на специальной бумажной ленте. Эта лента была предшественницей таких знакомых нам носителей информации, как перфокарты и перфоленты.

Управление станком также осуществлялось с помощью специальной бумажной ленты с отверстиями. Порядок расположения отверстий на ней определял команды и данные, обрабатываемые этими командами. Машина имела арифметическое устройство и память. В машине была даже команда условного перехода, которая меняла ход вычислений в зависимости от определенных промежуточных результатов.

В разработке этой машины принимала участие графиня Ада Августа Лавлейс, считающаяся первым в мире программистом. Идеи Чарльза Бэббиджа были развиты и использованы другими учеными. Например, на рубеже 20 века американец Герман Холлерит разработал машину, работавшую с таблицами данных, - первый Excel? Машина управлялась программой перфокарт. Она использовалась при переписи населения США в году.

В году Холлерит основал фирму, которая стала предтечей корпорации IBM. После смерти Бэббиджа в развитии вычислительной техники наступила очередная пауза вплоть до 1920-х годов.

После этого все развитие человечества стало немыслимым без компьютеров. В этом году центр развития ненадолго смещается из Америки в Германию, где Конрад Цузе создает машину, которая, в отличие от своих предшественников, оперирует двоичными, а не десятичными числами. Эта машина также оставалась механической, но ее несомненным достоинством было то, что она реализовала идею обработки данных в двоичном коде. Продолжая свою работу, в году Цузе создал электромеханическую машину, арифметическое устройство которой было основано на реле.

Машина могла выполнять операции с плавающей точкой. За океаном, в Америке, в этот период также создавались подобные электромеханические машины. В году Говард Эйкен разработал машину под названием Mark, которая, как и машина Цузе, основывалась на реле. Но поскольку на эту машину явно повлияли работы Бэббиджа, она работала с данными в десятичной форме. Естественно, из-за большого веса механических частей эти машины были обречены.

Четыре поколения компьютеров К концу 1930-х годов потребность в автоматизации сложных вычислительных процессов резко возросла. Этому способствовало бурное развитие таких отраслей, как авиастроение, ядерная физика и другие.

С того года и до наших дней вычислительная техника в своем развитии прошла четыре поколения: Первое поколение Первое поколение - компьютеры на электронных трубках.

Это доисторические времена, эра вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и создавались для проверки определенных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, для которых часто требовались отдельные здания, давно стали легендой.

В начале года группа специалистов под руководством Говарда Эйткена, Дж. Маучли и П. Эккерта в США приступила к созданию вычислительной машины, основанной не на электромагнитных реле, а на электронных трубках. ENIAC содержала 18 тысяч вакуумных ламп, занимала площадь 9х15 метров, весила 30 тонн и потребляла киловатты энергии. У ENIAC был и существенный недостаток: он управлялся с помощью коммутационной панели, не имел памяти, и для того, чтобы задать программу, требовалось несколько часов или даже дней, чтобы правильно соединить провода.

Самым страшным недостатком была ужасающая ненадежность компьютера: за день работы выходило из строя около дюжины вакуумных трубок. Чтобы упростить процесс задания программ, Маучли и Эккерт начали проектировать новую машину, которая могла бы хранить программу в своей памяти. В том же году к работе был привлечен известный математик Джон фон Нейман, который написал отчет о работе машины.

В отчете фон Нейман четко и просто сформулировал общие принципы работы вычислительных устройств общего назначения - компьютеров. Это была первая действующая машина на основе вакуумной трубки, официально введенная в эксплуатацию 15 февраля. Они пытались использовать ее для решения некоторых проблем, которые фон Нейман подготовил и которые были связаны с проектом атомной бомбы. Затем ее перевезли на Абердинский полигон, где она работала до года.

ENIAC был первым представителем 1-го поколения компьютеров. Любая классификация произвольна, но большинство экспертов согласятся, что различать поколения следует по аппаратному обеспечению, на котором основаны машины.

Так, первое поколение представлено ламповыми машинами. Следует отметить огромную роль американского математика фон Неймана в становлении машин первого поколения. В докладе фон Неймана и его коллег Г. Гольдштейна и А.

Беркс Джун четко сформулировал требования к структуре компьютеров. Многие положения этого доклада получили название принципов фон Неймана. Первые конструкции отечественных ЭВМ были предложены С. Лебедевым, Б. Рамеевым в

В годы Лебедева была построена малая электронная счетная машина МЭСМ.

Первые испытания малой электронной счетной машины были предложены С. Лебедевым и Б. Рамеевым.

Первый пробный пуск модели машины состоялся в ноябре года, а в году машина была введена в эксплуатацию. МЭСМ работала в двоичной системе с трехадресной системой команд, а программа вычислений хранилась в запоминающем устройстве оперативного типа. Машина Лебедева с параллельной обработкой слов представляла собой принципиально новое решение.

Это была одна из первых в мире и первая на европейском континенте машина с программой, хранящейся в памяти.

Работа над машиной Лебедева была завершена в марте.

Производительность достигла 10 000 базилевских, а в году первое поколение компьютеров имело производительность в несколько десятков тысяч операций в секунду.

Первое поколение компьютеров имело производительность в несколько десятков тысяч операций в секунду.

В качестве внутренней памяти использовались ферритовые сердечники, а АЛУ и ЦТ были построены на электронных трубках. Скорость работы компьютера определялась более медленным компонентом - внутренней памятью, и это снижало общий эффект.

Первое поколение компьютерных систем было ориентировано на арифметические операции. Когда их пытались приспособить для решения задач анализа, они оказывались неэффективными. Языков программирования как таковых не существовало, и программисты использовали машинные команды или ассемблеры для кодирования своих алгоритмов. Это увеличивало сложность и длительность процесса программирования.

К концу 1990-х годов средства программирования кардинально изменились: они перешли к автоматизации программирования с помощью языков общего назначения и библиотек стандартных программ. На универсальных языках появились трансляторы. Программы выполнялись задача за задачей, то есть оператор должен был следить за процессом решения задачи, а дойдя до конца, инициировал следующую задачу.

В компьютерах второго поколения вместо электронных ламп использовались транзисторы, а в качестве запоминающих устройств применялись магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков.

Все это резко уменьшило размеры и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали собираться для продажи. Но главные достижения этой эпохи относятся к программному обеспечению.

Во втором поколении компьютеров появилось то, что сейчас называется операционными системами. Также в это время были разработаны первые языки высокого уровня - Fortran, Algol и Cobol. Эти два важных усовершенствования облегчили и ускорили написание программ для компьютеров, и программирование по-прежнему остается наукой, но становится ремеслом.

Соответственно расширился и спектр применения компьютеров.

Навигация

thoughts on “Доклад о принципах, сформулированных фон Нейманом

  1. Я конечно, прошу прощения, но это мне совершенно не подходит. Может, есть ещё варианты?

  2. Рискую показаться профаном, но всё же спрошу, откуда это и кто вообще написал?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *