Präsentation zur Geschichte der Entwicklung der Computertechnologie. Präsentation zur Informatik zum Thema „Geschichte der Entwicklung der Computertechnologie“ Präsentation zur Entwicklung der Computertechnologie

Unterrichtsthema: Geschichte der Entwicklung der Computertechnologie Unterrichtsziele:

• Machen Sie sich mit den wichtigsten Phasen der Entwicklung der Computertechnologie vertraut.
• Studieren Sie die Geschichte der Entwicklung der in- und ausländischen Computertechnologie.

Die Hauptstadien der Entwicklung der Computertechnologie

• Computing im vorelektronischen Zeitalter.
• 2. Computer der ersten Generation.
• 3. Computer der zweiten Generation.
• 4. Computer der dritten Generation.
• 5. Personalcomputer.
• 6. Moderne Supercomputer.

• Die Notwendigkeit, Gegenstände beim Menschen zu zählen, entstand bereits in prähistorischer Zeit. Die älteste Methode zum Zählen von Gegenständen bestand darin, Gegenstände einer bestimmten Gruppe (z. B. Tiere) mit Gegenständen einer anderen Gruppe zu vergleichen und so die Rolle eines Zählmaßstabs zu spielen. Für die meisten Völker war der erste Maßstab dieser Art die Finger (Zählen an den Fingern).
• Der wachsende Bedarf an Zählungen zwang die Menschen dazu, andere Zählstandards zu verwenden (Kerben an einem Stock, Knoten an einem Seil usw.).

Rechnen im vorelektronischen Zeitalter

• Jedes Schulkind kennt die Zählstäbe, die in der ersten Klasse als Zählstandard dienten.

• In der Antike wurde beim Zählen großer Mengen von Gegenständen ein neues Zeichen verwendet, um eine bestimmte Anzahl davon anzuzeigen (bei den meisten Völkern zehn), beispielsweise eine Kerbe auf einem anderen Stock. Das erste Computergerät, das diese Methode nutzte, war der Abakus.

Rechnen im vorelektronischen Zeitalter

• Der antike griechische Abakus war ein mit Meersand bestreutes Brett. Im Sand waren Rillen, auf denen mit Kieselsteinen Zahlen markiert waren. Eine Rille entsprach Einerstelle, die andere Zehnerstelle usw. Wenn beim Zählen mehr als 10 Kieselsteine ​​in einer Rille gesammelt wurden, wurden diese entfernt und ein Kieselstein zur nächsten Ziffer hinzugefügt. Die Römer verbesserten den Abakus und gingen von Sand und Kieselsteinen zu Marmorbrettern mit gemeißelten Rillen und Marmorkugeln über.

• Abakus

Rechnen im vorelektronischen Zeitalter

• Mit zunehmender Komplexität wirtschaftlicher Aktivitäten und sozialer Beziehungen (Geldzahlungen, Probleme bei der Messung von Entfernungen, Zeit, Flächen usw.) entstand der Bedarf an arithmetischen Berechnungen.

• Um die einfachsten Rechenoperationen (Addition und Subtraktion) durchzuführen, begannen sie, den Abakus und nach Jahrhunderten den Abakus zu verwenden.
• In Russland erschien der Abakus im 16. Jahrhundert.

Rechnen im vorelektronischen Zeitalter

• Die Entwicklung von Wissenschaft und Technik erforderte immer komplexere mathematische Berechnungen und im 19. Jahrhundert wurden mechanische Rechenmaschinen – Addiermaschinen – erfunden. Arithmometer konnten nicht nur Zahlen addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren, sondern sich auch Zwischenergebnisse merken, Berechnungsergebnisse ausdrucken usw.

• Addiermaschine

Rechnen im vorelektronischen Zeitalter

• Mitte des 19. Jahrhunderts brachte der englische Mathematiker Charles Babbage die Idee vor, eine programmgesteuerte Rechenmaschine zu schaffen, die über eine Recheneinheit, eine Steuereinheit sowie Eingabe- und Druckgeräte verfügte.

• Charles Babbage
• 26.12.1791 - 18.10.1871

Rechnen im vorelektronischen Zeitalter

• Babbages Analytical Engine (der Prototyp moderner Computer) wurde von Enthusiasten des London Science Museum auf der Grundlage erhaltener Beschreibungen und Zeichnungen gebaut. Die Analysemaschine besteht aus viertausend Stahlteilen und wiegt drei Tonnen.

• Babbages Analyse-Engine

Rechnen im vorelektronischen Zeitalter

• Die Berechnungen wurden von der Analytical Engine gemäß den Anweisungen (Programmen) durchgeführt, die von Lady Ada Lovelace (Tochter des englischen Dichters George Byron) entwickelt wurden.
• Gräfin Lovelace gilt als die erste Computerprogrammiererin und die Programmiersprache ADA ist nach ihr benannt.

• Ada Lovelace
• 10.12 1815 - 27.11.1852

Rechnen im vorelektronischen Zeitalter

• Programme wurden auf Lochkarten aufgezeichnet, indem in einer bestimmten Reihenfolge Löcher in dicke Papierkarten gestanzt wurden. Die Lochkarten wurden dann in die Analytical Engine eingelegt, die die Position der Löcher las und gemäß einem vorgegebenen Programm Rechenoperationen durchführte.

Computer der ersten Generation

• In den 40er Jahren des 20. Jahrhunderts begannen die Arbeiten an der Entwicklung der ersten elektronischen Computer, bei denen Vakuumröhren mechanische Teile ersetzten. Für die Aufstellung der Computer der ersten Generation waren große Hallen erforderlich, da sie Zehntausende Vakuumröhren verwendeten. Solche Computer wurden in Einzelexemplaren hergestellt, waren sehr teuer und wurden in den größten Forschungszentren installiert.

Computer der ersten Generation

• 1945 wurde in den USA ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer – elektronischer numerischer Integrator und Rechner) gebaut und 1950 in der UdSSR MESM (Small Electronic Computing Machine).

• ENIAC

• MESM

Computer der ersten Generation

• Computer der ersten Generation konnten Berechnungen mit einer Geschwindigkeit von mehreren tausend Operationen pro Sekunde durchführen, deren Ausführungsreihenfolge durch Programme vorgegeben wurde. Programme wurden in Maschinensprache geschrieben, deren Alphabet aus zwei Zeichen bestand: 1 und 0. Programme wurden mit Lochkarten oder Lochbändern in den Computer eingegeben, und das Vorhandensein eines Lochs auf der Lochkarte entsprach dem 1-Zeichen und seine Abwesenheit – bis zum 0-Zeichen.
• Die Ergebnisse der Berechnungen wurden von Druckgeräten in Form langer Folgen von Nullen und Einsen ausgegeben. Nur qualifizierte Programmierer, die die Sprache der ersten Computer verstanden, konnten Programme in Maschinensprache schreiben und die Ergebnisse von Berechnungen entschlüsseln.

Computer der zweiten Generation

• In den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts wurden Computer der zweiten Generation auf Basis einer neuen elementaren Basis entwickelt – Transistoren, die in Größe und Gewicht um das Zehn- und Hundertfache kleiner sind, eine höhere Zuverlässigkeit aufweisen und deutlich weniger Strom verbrauchen als Vakuumröhren. Solche Computer wurden in Kleinserien hergestellt und in großen Forschungszentren und führenden Hochschulen installiert.

Computer der zweiten Generation

• In der UdSSR wurde 1967 der leistungsstärkste Computer der zweiten Generation in Europa, BESM-6 (Große Elektronische Rechenmaschine), in Betrieb genommen, der 1 Million Operationen pro Sekunde ausführen konnte.
• BESM-6 verwendete 260.000 Transistoren, externe Speichergeräte auf Magnetband sowie alphanumerische Druckgeräte, um Berechnungsergebnisse auszugeben.

• Die Arbeit von Programmierern bei der Entwicklung von Programmen wurde erheblich vereinfacht, da sie mit höheren Programmiersprachen (Algol, BASIC usw.) durchgeführt wurden.

• BESM - 6

Computer der dritten Generation

• Seit den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts werden integrierte Schaltkreise als elementare Basis für Computer der dritten Generation verwendet. Ein integrierter Schaltkreis (ein kleiner Halbleiterwafer) kann Tausende dicht aneinander gepackte Transistoren enthalten, von denen jeder etwa die Größe eines menschlichen Haares hat.

Computer der dritten Generation

• Computer auf Basis integrierter Schaltkreise sind deutlich kompakter, schneller und günstiger geworden. Solche Minicomputer wurden in großen Serien hergestellt und standen den meisten wissenschaftlichen Instituten und höheren Bildungseinrichtungen zur Verfügung.

• Der erste Minicomputer

Persönliche Computer

• Die Entwicklung von Hochtechnologien hat zur Entwicklung großer integrierter Schaltkreise – LSIs – geführt, die Zehntausende von Transistoren umfassen. Dies ermöglichte die Produktion kompakter, massentauglicher Personalcomputer.

• Der erste Personal Computer war der Apple II (der „Großvater“ der modernen Macintosh-Computer), der 1977 entwickelt wurde. Im Jahr 1982 begann IBM mit der Herstellung von IBM PC-Personalcomputern (den „Großvätern“ moderner IBM-kompatibler Computer).

• Apple II

Persönliche Computer

• Moderne Personalcomputer sind kompakt und im Vergleich zu den ersten Personalcomputern tausendfach schneller (sie können mehrere Milliarden Operationen pro Sekunde ausführen). Jedes Jahr werden weltweit fast 200 Millionen Computer produziert, die für den Massenverbraucher erschwinglich sind.
• Personalcomputer können verschiedene Designs haben: Desktop, tragbar (Laptops) und Taschencomputer (Handflächen).

• Moderne PCs

Moderne Supercomputer

• Hierbei handelt es sich um Multiprozessorsysteme, die eine sehr hohe Leistung erreichen und für Echtzeitberechnungen in der Meteorologie, im Militärwesen, in der Wissenschaft usw. eingesetzt werden können.

Folie 1

Folie 2

Rechnen im vorelektronischen Zeitalter. Computer der ersten Generation. Computer der zweiten Generation. Computer der dritten Generation. Personal Computer. Moderne Supercomputer

Folie 3

Die Notwendigkeit, Gegenstände beim Menschen zu zählen, entstand bereits in prähistorischen Zeiten. Die älteste Methode zum Zählen von Gegenständen bestand darin, Gegenstände einer bestimmten Gruppe (z. B. Tiere) mit Gegenständen einer anderen Gruppe zu vergleichen und so die Rolle eines Zählmaßstabs zu spielen. Für die meisten Völker war der erste Maßstab dieser Art die Finger (Zählen an den Fingern). Der wachsende Bedarf an Zählungen zwang die Menschen dazu, andere Zählstandards zu verwenden (Kerben an einem Stock, Knoten an einem Seil usw.).

Folie 4

Jedes Schulkind kennt die Zählstäbe, die in der ersten Klasse als Zählstandard dienten. In der Antike wurde beim Zählen großer Mengen von Gegenständen ein neues Zeichen verwendet, um eine bestimmte Anzahl davon anzuzeigen (bei den meisten Völkern zehn), beispielsweise eine Kerbe auf einem anderen Stock. Das erste Computergerät, das diese Methode nutzte, war der Abakus.

Folie 5

Der antike griechische Abakus war ein mit Meersand bestreutes Brett. Im Sand waren Rillen, auf denen mit Kieselsteinen Zahlen markiert waren. Eine Rille entsprach Einerstelle, die andere Zehnerstelle usw. Wenn beim Zählen mehr als 10 Kieselsteine ​​in einer Rille gesammelt wurden, wurden diese entfernt und ein Kieselstein zur nächsten Ziffer hinzugefügt. Die Römer verbesserten den Abakus und gingen von Sand und Kieselsteinen zu Marmorbrettern mit gemeißelten Rillen und Marmorkugeln über

Folie 6

Mit zunehmender Komplexität wirtschaftlicher Aktivitäten und sozialer Beziehungen (Geldzahlungen, Probleme bei der Messung von Entfernungen, Zeit, Flächen usw.) entstand der Bedarf an arithmetischen Berechnungen. Um die einfachsten Rechenoperationen (Addition und Subtraktion) durchzuführen, begannen sie, den Abakus und nach Jahrhunderten den Abakus zu verwenden.

Folie 7

Die Entwicklung von Wissenschaft und Technik erforderte immer komplexere mathematische Berechnungen und im 19. Jahrhundert wurden mechanische Rechenmaschinen – Addiermaschinen – erfunden. Arithmometer konnten nicht nur Zahlen addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren, sondern sich auch Zwischenergebnisse merken, Berechnungsergebnisse ausdrucken usw.

Folie 8

Mitte des 19. Jahrhunderts brachte der englische Mathematiker Charles Babbage die Idee vor, eine programmgesteuerte Rechenmaschine zu schaffen, die über eine Recheneinheit, eine Steuereinheit sowie Eingabe- und Druckgeräte verfügte.

Folie 9

Babbages Analytical Engine (der Prototyp moderner Computer) wurde von Enthusiasten des London Science Museum auf der Grundlage erhaltener Beschreibungen und Zeichnungen gebaut. Die Analysemaschine besteht aus viertausend Stahlteilen und wiegt drei Tonnen.

Folie 10

Die Berechnungen wurden von der Analytical Engine gemäß den Anweisungen (Programmen) durchgeführt, die von Lady Ada Lovelace (Tochter des englischen Dichters George Byron) entwickelt wurden. Gräfin Lovelace gilt als die erste Computerprogrammiererin und die Programmiersprache ADA ist nach ihr benannt.

Folie 11

Programme wurden auf Lochkarten aufgezeichnet, indem in einer bestimmten Reihenfolge Löcher in dicke Papierkarten gestanzt wurden. Die Lochkarten wurden dann in die Analytical Engine eingelegt, die die Position der Löcher las und gemäß einem vorgegebenen Programm Rechenoperationen durchführte.

Folie 12

In den 40er Jahren des 20. Jahrhunderts begannen die Arbeiten an der Entwicklung der ersten elektronischen Computer, bei denen Vakuumröhren mechanische Teile ersetzten. Für die Aufstellung der Computer der ersten Generation waren große Hallen erforderlich, da sie Zehntausende Vakuumröhren verwendeten. Solche Computer wurden in Einzelexemplaren hergestellt, waren sehr teuer und wurden in den größten Forschungszentren installiert.

Folie 13

1945 wurde in den USA ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer – elektronischer numerischer Integrator und Rechner) gebaut und 1950 in der UdSSR MESM (Small Electronic Computing Machine).

Folie 14

Computer der ersten Generation konnten Berechnungen mit einer Geschwindigkeit von mehreren tausend Operationen pro Sekunde durchführen, deren Ausführungsreihenfolge durch Programme vorgegeben wurde. Programme wurden in Maschinensprache geschrieben, deren Alphabet aus zwei Zeichen bestand: 1 und 0. Programme wurden mit Lochkarten oder Lochbändern in den Computer eingegeben, und das Vorhandensein eines Lochs auf der Lochkarte entsprach dem Zeichen 1 und seine Abwesenheit - auf das Zeichen 0. Die Ergebnisse der Berechnungen wurden mit Druckgeräten in Form langer Folgen von Nullen und Einsen ausgegeben. Nur qualifizierte Programmierer, die die Sprache der ersten Computer verstanden, konnten Programme in Maschinensprache schreiben und die Ergebnisse von Berechnungen entschlüsseln.

Folie 15

In den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts wurden Computer der zweiten Generation auf Basis einer neuen elementaren Basis entwickelt – Transistoren, die in Größe und Gewicht um das Zehn- und Hundertfache kleiner sind, eine höhere Zuverlässigkeit aufweisen und deutlich weniger Strom verbrauchen als Vakuumröhren. Solche Computer wurden in Kleinserien hergestellt und in großen Forschungszentren und führenden Hochschulen installiert.

Folie 16

In der UdSSR wurde 1967 der leistungsstärkste Computer der zweiten Generation in Europa, BESM-6 (Große Elektronische Rechenmaschine), in Betrieb genommen, der 1 Million Operationen pro Sekunde ausführen konnte.

Folie 17

BESM-6 verwendete 260.000 Transistoren, externe Speichergeräte auf Magnetbändern zum Speichern von Programmen und Daten sowie alphanumerische Druckgeräte zur Ausgabe von Berechnungsergebnissen. Die Arbeit von Programmierern bei der Entwicklung von Programmen wurde erheblich vereinfacht, da sie mit höheren Programmiersprachen (Algol, BASIC usw.) durchgeführt wurden.

Folie 18

Seit den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts werden integrierte Schaltkreise als elementare Basis für Computer der dritten Generation verwendet. Ein integrierter Schaltkreis (ein kleiner Halbleiterwafer) kann Tausende dicht aneinander gepackte Transistoren enthalten, von denen jeder etwa die Größe eines menschlichen Haares hat.

Folie 1

Geschichte der Entwicklung der Computertechnologie

Folie 2

OBJEKTE ALTER MENSCHEN

Vor der Erfindung des einfachen Abakus lernten die Menschen, an ihren Fingern zu zählen.

Sie verwendeten auch Fremdkörper: Äste, Steine, Stöcke und machten Kerben in Holz und Knochen

Folie 3

Seit jeher versucht man, Werkzeuge zu entwickeln, die das Zählen erleichtern.

FÖRDERUNG UNSERER SIEBEN-PUNKTE-KONTEN

Folie 4

UNSERE BÜROKONTEN SIND EINE VIELFALT DES BERÜHMTEN ABACUS

Büroabakus

Folie 5

Der einfachste Abakus ist ein Brett mit eingeschnittenen Rillen. So ermitteln Sie die Summe zweier Zahlen 134+223=357

1. Legen Sie 4 Kieselsteine ​​in die untere Rille

2 Nächste 3 Kieselsteine

3. In die dritte Rille 1 Kieselstein

4. Dann addieren wir auf die gleiche Weise die Zahlen des zweiten Termes

5. So ist das Ergebnis ausgefallen

Der Abakus wurde im 5.-4. Jahrhundert v. Chr. verwendet. Er bestand aus Bronze, Elfenbeinstein und farbigem Glas. Die Übersetzung des griechischen Wortes abacus bedeutet STAUB, weil. Ursprünglich wurden die Kieselsteine ​​auf einem flachen, mit Staub bedeckten Brett ausgelegt, damit die Kieselsteine ​​nicht herunterrollen konnten. Abaci wurden im antiken Griechenland und Rom und etwas später in Westeuropa verwendet

Folie 6

Verschiedene Völker hatten Abakusse und hatten daher ihre eigenen Besonderheiten in der Anordnung der Steine. So in Japan und so in China

Suan-Pan

Folie 7

J. Napier hat den Logarithmus erfunden

Edmund Günther erfand den Rechenschieber mit festen Skalen

Rechenschieber

Folie 8

Im Jahr 1623 erfand W. Schickard eine Maschine, die Zahlen addieren, subtrahieren, dividieren und multiplizieren konnte. Dies war das erste mechanische Auto.

Die ersten mechanischen Zählgeräte

Der berühmte Physiker und Mathematiker Blaise Pascal erfand 1642 ein mechanisches Gerät, die Addiermaschine.

Folie 9

Im Jahr 1671 erfand Gottfried Wilhelm Leibniz seine Rechenmaschine, das sogenannte „Leibniz-Zählrad“. Er schrieb über die Maschinen der Zukunft, dass sie für die Arbeit mit Symbolen und Formeln geeignet seien. Damals schien diese Idee absurd.

G. LEIBNITZ

Folie 10

Im Jahr 1830 wurde Babbages Entwurf für die Analytical Engine vorgestellt, das erste automatisch programmierbare Rechengerät.

CHARLES Babbage

Folie 11

J. JACQARD – DER ERSTE ERFINDER DER LOCHKARTEN

Lochkarten-Vorbereitungsmaschine

Gesamtansicht von Lochkarten

Folie 12

Gräfin Ada Augusta Lovelace war die Programmiererin der ersten Analytical Engine.

ERSTER PROGRAMMIERER

Die 1979 entwickelte algorithmische Sprache ADA ist nach ihr benannt.

Folie 13

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurden für Berechnungen mechanische Addiermaschinen eingesetzt

Folie 14

1925 - bei Sushchevsky, benannt nach ihm. F.E. Dzerzhinsky Mechanical Plant in Moskau begann mit der Produktion von Addiermaschinen unter der Marke „Original-Odner“, die später (seit 1931) als „Felix“-Addiermaschinen bekannt wurden

Die Addiermaschine hat im oberen Teil (Kasten) neun Schlitze, in denen sich die Hebel bewegen. An den Seiten der Schlitze befinden sich Zahlen; Indem Sie den Hebel entlang jedes Schlitzes bewegen, können Sie jede neunstellige Zahl „auf die Hebel setzen“. Unten, unter den Hebeln, befinden sich zwei Fensterreihen (beweglicher Wagen): eine, größer, rechts mit der Nummer 13. andere, kleinere, auf der linken Seite mit der Nummer 8. Die Reihe der Fenster auf der rechten Seite bildet den resultierenden Zähler, und die Reihe auf der linken Seite bildet den Umdrehungszähler. Die Zahl des Fensters auf dem Zähler zeigt die Position der Einheiten einer beliebigen Ziffer der Zahl auf diesem Zähler an. Auf der rechten und linken Seite des Wagens befinden sich kleine Lämmer (Schwalben), die dazu dienen, die auf diesen Zählern erscheinenden Zahlen zurückzusetzen . Indem wir die Knöpfe drehen, bis sie einrasten, entfernen wir alle Zahlen auf den Zählern und hinterlassen Nullen. Auf der Box der Maschine befinden sich rechts von den Schlitzen zwei Pfeile, an deren Enden sich Plus (+) und Minus befinden (-). Auf der rechten Seite der Maschine befindet sich ein Griff, der in Plus-Richtung (im Uhrzeigersinn) und in Minus-Richtung (gegen den Uhrzeigersinn) gedreht werden kann. Der Ergebniszähler und der Umdrehungszähler sollen Nullen haben. Geben wir eine Nummer auf die Hebel, zum Beispiel 231 705 896, und drehen Sie den Knopf in die Plus-Richtung. Nach einer Umdrehung erscheint auf dem resultierenden Additions- und Subtraktionszähler die gleiche Zahl 231705 896. Um mehrere Nummern hinzuzufügen, müssen Sie diese Nummern nacheinander auf die Hebel legen und nach jeder Installation den Griff einmal in Plus-Richtung drehen. Auf dem resultierenden Zähler erscheint die Summe aller Zahlen. Wenn der Griff in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, erscheint auf dem resultierenden Zähler die Differenz zwischen der Zahl, die sich vor Beginn der Drehung darin befand, und der auf den Hebeln platzierten Zahl. Multiplikation. Der Schlitten der Addiermaschine kann entlang der Maschine nach rechts und links bewegt werden, und verschiedene Fenster des resultierenden Zählers können unter dem Einschub für Einheiten platziert werden.

Folie 15

Im Jahr 1935 wurde in der UdSSR die halbautomatische Rechenmaschine KSM-1 mit Tastatur auf den Markt gebracht. Diese Maschine verfügte über zwei Antriebe: elektrisch (mit einer Drehzahl von 300 U/min) und manuell (bei Stromausfall).

Die Tastatur des Geräts besteht aus 8 vertikalen Reihen mit jeweils 10 Tasten, d. h. Sie können 8-stellige Zahlen eingeben. Um das Tippen zu erleichtern, sind die Zifferngruppen der Tastatur in verschiedenen Farben dargestellt. Es gibt Blindschlüssel. Wenn eine Nummer falsch eingegeben wurde, klicken Sie zum Ersetzen einfach auf die gewünschte Nummer in derselben Zeile. Die falsch eingegebene Nummer wird dann automatisch gelöscht. Der bewegliche Schlitten enthält einen 16-Bit-Ergebniszähler und einen 8-Bit-Umdrehungszähler, die über Vorrichtungen zur Übertragung von Zehnern von einer Ziffer auf eine andere verfügen. Zum Löschen dieser Zähler wird ein Stift verwendet. Es gibt bewegliche Kommas (zur besseren Lesbarkeit). Die Glocke signalisiert, dass der Ergebniszähler übergelaufen ist. In den Nachkriegsjahren wurden halbautomatische Geräte KSM-2 hergestellt (mit geringfügigen Designunterschieden zu KSM-1, aber mit einer bequemeren Anordnung der Arbeitsteile).

Folie 16

In den 40er Jahren des 19. Jahrhunderts kam es zu einer radikalen Revolution in der Entwicklung der Computertechnologie. Von 1943 bis 1946 wurde in den USA die erste vollelektronische Digitalmaschine gebaut.

COUP

Folie 17

Während der Zeit von Dr. Das erste Recheninstrument wurde im 16. Jahrhundert in Rom erfunden – der Abakus. Der Abakus wurde in Russland erfunden. 1642 – Blaise Pascal hat das Pascal-Rad erfunden, das mechanisch die Addition und Subtraktion von Zahlen durchführt. 1694 – Gottfried Leibniz entwarf eine Addiermaschine, die vier Operationen ausführte. 1888 – Herman Hollerith entwarf die erste Rechenmaschine.

Beschreibung der Präsentation anhand einzelner Folien:

1 Folie

Folienbeschreibung:

Alte Zählmittel Die ersten Computer Die ersten Computer Von Neumanns Prinzipien Computergenerationen (I-IV) Personalcomputer Moderne digitale Technologie

2 Folie

Folienbeschreibung:

Computertechnologie ist ein entscheidender Bestandteil des Computer- und Datenverarbeitungsprozesses. Die ersten Rechengeräte waren die bekannten Zählstäbe, Kieselsteine, Knochen und andere kleine Gegenstände, die zur Verfügung standen. Mit der Entwicklung wurden diese Geräte immer komplexer, beispielsweise phönizische Tonfiguren, die ebenfalls dazu gedacht waren, die Anzahl der zu zählenden Gegenstände visuell darzustellen, der Einfachheit halber jedoch in speziellen Behältern untergebracht waren. Solche Geräte scheinen damals von Händlern und Buchhaltern verwendet worden zu sein.

3 Folie

Folienbeschreibung:

Knochen mit Kerben („Vestonice-Knochen“, Tschechische Republik, 30.000 Jahre v. Chr.) Geknotete Schrift (Südamerika, 7. Jahrhundert n. Chr.) Knoten mit gewebten Steinen, Fäden in verschiedenen Farben (Rot – Anzahl der Krieger, Gelb – Gold) Dezimalsystem Antike Mittel zur Aufzeichnung von Konten

4 Folie

Folienbeschreibung:

Chinesische Zählstäbe Etwa tausend Jahre vor der neuen Ära erschien in China ein Zählbrett, das als eines der ersten Zählinstrumente gilt. Die Berechnungen auf dem Zählbrett wurden mit Stöcken durchgeführt, deren verschiedene Kombinationen Zahlen anzeigten. Für Null gab es keine spezielle Bezeichnung. Stattdessen hinterließen sie einen Pass – einen leeren Raum. Auf dem Zählbrett wurden Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division durchgeführt. Schauen wir uns ein Beispiel für die Addition zweier Zahlen auf einer Zähltafel an (6784 + 1.348 = 8.132). 1. Beide Begriffe sind unten auf der Tafel aufgeführt. 2. Die höchstwertigen Ziffern werden addiert (6000+1000=7000) und das Ergebnis unter Berücksichtigung der Ziffern über dem ersten Term angeordnet. 3. Die restlichen Ziffern des ersten Summanden werden in der Mitte der Zeile mit dem Ergebnis der Addition der höchsten Ziffern angeordnet. Die restlichen Ziffern des zweiten Begriffs werden über diesem Begriff angeordnet. 4. Die Hunderterstellen werden addiert (700+300=1000) und das Ergebnis wird zum zuvor erhaltenen Ergebnis addiert (1000+7000=8000). Die resultierende Zahl wird in der dritten Zeile über dem ersten Term angezeigt. In der dritten Zeile werden auch nicht verwendete Ziffern von Begriffen angezeigt. 5. Eine ähnliche Operation führen wir mit den Zehnerstellen durch. Das resultierende Ergebnis (8120) und die restlichen Ziffern der Terme (4 und 8) tragen wir in die vierte Zeile ein. 6. Addieren Sie die restlichen Ziffern (4+8=12) und addieren Sie zum zuvor erhaltenen Ergebnis (8120+12=8132). Das resultierende Ergebnis tragen wir in die fünfte Zeile ein. Die Zahl in der fünften Zeile ist das Ergebnis der Addition der Zahlen 6784 und 1348.

5 Folie

Folienbeschreibung:

O. Salamis in der Ägäis (300 v. Chr.) Größe 105×75, Marmor Salamis-Plakette Die Salamis-Plakette diente zur fünffachen Notation, was durch die Buchstabenbezeichnungen darauf bestätigt wird. Kieselsteine, die die Zahlenreihen symbolisierten, wurden nur zwischen den Linien platziert. Die Säulen auf der linken Seite der Platte dienten zum Zählen von Drachmen und Talenten und auf der rechten Seite für Drachmenbruchteile (Obole und Halqas).

6 Folie

Folienbeschreibung:

Abakus (altes Rom) – V-VI Jahrhundert. Chr Suan-pan (China) – II.–VI. Jahrhundert. Soroban (Japan) XV-XVI Jahrhundert. Abakus (Russland) – XVII Jahrhundert. Abacus und seine „Verwandten“

7 Folie

Folienbeschreibung:

Das Abakusbrett wurde durch Linien in Streifen unterteilt; die Zählung erfolgte mithilfe von Steinen oder ähnlichen Gegenständen, die auf den Streifen platziert wurden. Zählmarken (Kieselsteine, Knochen) entlang von Linien oder Vertiefungen bewegt. Im 5. Jahrhundert Chr e. In Ägypten begann man, anstelle von Linien und Vertiefungen Stöcke und Drähte mit aufgereihten Kieselsteinen zu verwenden. Rekonstruktion eines römischen Abakus

8 Folie

Folienbeschreibung:

Chinesische und japanische Versionen von Suanpan. Erstmals erwähnt im Buch „Shushu jii“ (数术记遗) von Xu Yue (岳撰) (190). Der moderne Typ dieses Rechengeräts entstand später, offenbar im 12. Jahrhundert. Ein Suanpan ist ein rechteckiger Rahmen, in dem neun oder mehr Drähte oder Seile parallel zueinander gespannt sind. Senkrecht zu dieser Richtung ist der Suanpan in zwei ungleiche Teile geteilt. Im großen Fach („Boden“) sind an jedem Draht fünf Kugeln (Knochen) aufgereiht, im kleineren Fach („Himmel“) sind es zwei. Die Drähte entsprechen den Dezimalstellen. Suanpan wurden in allen möglichen Größen hergestellt, bis hin zu den kleinsten – in Perelmans Sammlung gab es ein aus China mitgebrachtes Exemplar, 17 mm lang und 8 mm breit. Die Chinesen haben eine ausgefeilte Technik für die Arbeit an einem Zählbrett entwickelt. Ihre Methoden ermöglichten es, alle vier arithmetischen Operationen an Zahlen schnell durchzuführen sowie Quadrat- und Kubikwurzeln zu ziehen.

Folie 9

Folienbeschreibung:

Die Berechnungen für den Soroban werden von links nach rechts, beginnend mit der höchstwertigen Ziffer, wie folgt durchgeführt: 1. Bevor mit der Zählung begonnen wird, wird der Soroban durch Herunterschütteln der Samen zurückgesetzt. Anschließend werden die Oberknochen vom Querbalken wegbewegt. 2. Der erste Term wird von links nach rechts eingegeben, beginnend mit der höchstwertigen Ziffer. Der obere Stein kostet 5, der untere 1. Um jede Ziffer einzugeben, wird die erforderliche Anzahl Steine ​​in Richtung der Querleiste verschoben. 3.Bitweise wird von links nach rechts der zweite Term hinzugefügt. Wenn eine Ziffer überläuft, wird eins zur höchstwertigen (linken) Ziffer hinzugefügt. 4. Die Subtraktion erfolgt auf die gleiche Weise, aber wenn nicht genügend Plättchen in der Reihe vorhanden sind, werden sie von der höchsten Reihe genommen.

10 Folie

Folienbeschreibung:

Im 20. Jahrhundert wurden Abakusse häufig in Geschäften, in der Buchhaltung und für arithmetische Berechnungen eingesetzt. Mit der Entwicklung des Fortschritts wurden sie durch elektronische Taschenrechner ersetzt. Der Eisenstab im Abakus, auf dem sich nur 4 Dominosteine ​​befinden, wurde für die Berechnung in halben Rubel verwendet. 1 Hälfte entsprach der Hälfte des Geldes, also einem Viertel einer Kopeke, bzw. vier Knöchel ergaben eine Kopeke. Heutzutage trennt dieser Stab den ganzen Teil der auf dem Abakus getippten Zahl vom Bruchteil und wird nicht mehr für Berechnungen verwendet.

11 Folie

12 Folie

Folienbeschreibung:

Wilhelm Schickard (16. Jahrhundert) - (die Maschine wurde gebaut, brannte aber ab) Die ersten Entwürfe von Rechenmaschinen Die erste mechanische Maschine wurde 1623 vom Mathematikprofessor der Universität Tübingen Wilhelm Schickard beschrieben, in einer einzigen Kopie umgesetzt und soll vier arithmetische Operationen mit 6-Bit-Zahlen durchführen. Schickards Maschine bestand aus drei unabhängigen Geräten: Zahlen addieren, multiplizieren und aufzeichnen. Die Addition erfolgte durch sequentielle Eingabe von Addenden über Wählscheiben, die Subtraktion erfolgte durch sequentielle Eingabe von Minuend und Subtrahend. Zur Durchführung der Multiplikationsoperation wurde die Idee der Gittermultiplikation verwendet. Der dritte Teil der Maschine diente zum Schreiben einer Zahl mit einer Länge von maximal 6 Ziffern. Das schematische Diagramm der verwendeten Schickard-Maschine war klassisch – sie (oder ihre Modifikationen) wurde in den meisten nachfolgenden mechanischen Rechenmaschinen verwendet, bis mechanische Teile durch elektromagnetische ersetzt wurden. Aufgrund der unzureichenden Popularität hatten Schickards Maschine und ihre Funktionsprinzipien jedoch keinen wesentlichen Einfluss auf die weitere Entwicklung der Computertechnologie, eröffneten jedoch zu Recht die Ära der mechanischen Rechentechnologie.

Folie 13

Folienbeschreibung:

„Pascalina“ (1642) Das Funktionsprinzip der Zähler in Pascals Maschine ist einfach. Für jede Kategorie gibt es ein Rad (Zahnrad) mit zehn Zähnen. In diesem Fall repräsentiert jeder der zehn Zähne eine der Zahlen von 0 bis 9. Dieses Rad wird „Dezimalzählrad“ genannt. Mit der Addition jeder Einheit in einer bestimmten Ziffer dreht sich das Zählrad um einen Zahn, also um ein Zehntel einer Umdrehung. Das Problem besteht nun darin, wie man die Zehnerübertragung durchführt. Eine Maschine, in der die Zugabe mechanisch erfolgt, muss selbst bestimmen, wann die Übertragung durchgeführt wird. Nehmen wir an, wir haben neun Einheiten in die Kategorie aufgenommen. Das Zählrad dreht sich um 9/10 Umdrehungen. Wenn Sie nun eine weitere Einheit hinzufügen, „akkumuliert“ das Rad zehn Einheiten. Sie müssen in die nächste Kategorie übertragen werden. Dies ist die Übertragung von Zehnern. Bei Pascals Maschine wird dies durch einen verlängerten Zahn erreicht. Es greift in das Zehnerrad ein und dreht es um 1/10 Umdrehung. Eine Einheit – eine Zehn – erscheint im Zehner-Zählerfenster und eine Null erscheint erneut im Einer-Zählerfenster. Blaise Pascal (1623 - 1662)

Folie 14

Folienbeschreibung:

Wilhelm Gottfried Leibniz (1646 - 1716) Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division! 12-Bit-Zahlen-Dezimalsystem Felix-Addiermaschine (UdSSR, 1929-1978) – Entwicklung der Ideen der Leibniz-Maschine Leibniz-Maschine (1672)

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Folienbeschreibung:

Der Name dieses Mannes, der dazu bestimmt war, eine neue und vielleicht hellste Seite in der Geschichte der Computertechnologie aufzuschlagen, ist Charles Babbage. Während seines langen Lebens (1792–1871) machte der Cambridge-Mathematikprofessor viele Entdeckungen und Erfindungen, die seiner Zeit deutlich voraus waren. Babbages Interessenspektrum war äußerst breit gefächert, und doch waren Computer, an denen er etwa 50 Jahre lang arbeitete, die Hauptarbeit seines Lebens, so der Wissenschaftler selbst. Nachdem Babbage 1833 die Arbeiten an der Differenzmaschine eingestellt hatte, begann er mit der Umsetzung des Projekts einer universellen automatischen Maschine für beliebige Berechnungen. Er nannte dieses Gerät, das die automatische Ausführung eines bestimmten Berechnungsprogramms gewährleistet, eine Analysemaschine. Die Analytical Engine, die der Erfinder selbst und dann sein Sohn über 70 Jahre hinweg mit Unterbrechungen bauten, wurde nie gebaut. Diese Erfindung war ihrer Zeit so weit voraus, dass die darin enthaltenen Ideen erst Mitte des 20. Jahrhunderts in modernen Computern umgesetzt wurden. Aber welche Befriedigung würde dieser bemerkenswerte Wissenschaftler empfinden, wenn er erfahren würde, dass die Struktur der fast ein Jahrhundert später neu erfundenen Universalcomputer im Wesentlichen die Struktur seiner Analysemaschine nachbildet. Die Maschinen von Charles Babbage

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Differenzmaschine (1822) Analysemaschine (1834) „Mühle“ (automatische Berechnungen) „Lager“ (Datenspeicherung) „Büro“ (Verwaltung) Dateneingabe und Programme über Lochkarten Eingabe von Programmen „on the fly“ Bedienung über eine Dampfmaschine Ada Lovelace (1815-1852) erstes Programm – Berechnung von Bernoulli-Zahlen (Zyklen, bedingte Sprünge) 1979 – Charles Babbages Programmiersprache Ada Machine

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Babbages Analytical Engine (der Prototyp moderner Computer) wurde 1991 von Enthusiasten des London Science Museum auf der Grundlage erhaltener Beschreibungen und Zeichnungen gebaut. Die Analysemaschine besteht aus viertausend Stahlteilen und wiegt drei Tonnen. Die Maschinen von Charles Babbage

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Babbages Analytical Engine war ein einzelner Komplex spezialisierter Einheiten. Dem Projekt zufolge umfasste es die folgenden Geräte. Das erste ist ein Gerät zum Speichern von Anfangsdaten und Zwischenergebnissen. Babbage nannte es ein „Lagerhaus“; In der modernen Informatik wird ein Gerät dieser Art als Speicher oder Speichergerät bezeichnet. Babbage schlug vor, zum Speichern von Zahlen einen Satz Dezimalzählräder zu verwenden. Jedes der Räder könnte in einer von zehn Positionen anhalten und sich so eine Dezimalstelle merken. Die Räder wurden zu Registern zur Speicherung mehrstelliger Dezimalzahlen zusammengebaut. Nach dem Plan des Autors soll der Speicher eine Kapazität von 1000 Zahlen mit 50 Nachkommastellen haben, „um einen gewissen Spielraum im Verhältnis zur größten Zahl zu haben, die möglicherweise benötigt wird.“ Nehmen wir zum Vergleich an, dass der Speicher eines der ersten Computer eine Kapazität von 250 Zehn-Bit-Zahlen hatte. Um ein Gedächtnis zu schaffen, in dem Informationen gespeichert wurden, verwendete Babbage nicht nur Radregister, sondern auch große Metallscheiben mit Löchern. Wertetabellen spezieller Funktionen, die im Berechnungsprozess verwendet wurden, wurden im Festplattenspeicher gespeichert. Das zweite Gerät der Maschine ist ein Gerät, in dem die notwendigen Vorgänge an Nummern aus dem „Lager“ durchgeführt wurden. Babbage nannte es eine „Fabrik“, und heute wird ein solches Gerät als Rechengerät bezeichnet. Die Zeit für die Durchführung arithmetischer Operationen wurde vom Autor geschätzt: Addition und Subtraktion - 1s; Multiplikation von 50-Bit-Zahlen - 1 Minute; Teilen einer 100-Bit-Zahl durch eine 50-Bit-Zahl - 1 Minute.

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Und schließlich ist das dritte Gerät der Maschine ein Gerät, das die Abfolge der an Zahlen ausgeführten Operationen steuert. Babbage nannte es ein „Büro“; Jetzt ist es ein Steuergerät. Der Rechenvorgang sollte mithilfe von Lochkarten gesteuert werden – einem Satz Pappkarten mit unterschiedlichen Positionen gestanzter (perforierter) Löcher. Die Karten gingen unter den Sonden hindurch, und wenn sie wiederum in die Löcher fielen, setzten sie die Mechanismen in Gang, mit deren Hilfe die Zahlen vom „Lager“ zur „Fabrik“ übertragen wurden. Die Maschine schickte das Ergebnis zurück an das „Lager“. Mit Hilfe von Lochkarten sollten auch Operationen zur Eingabe numerischer Informationen und zur Ausgabe der erhaltenen Ergebnisse durchgeführt werden. Im Wesentlichen löste dies das Problem der Schaffung eines automatischen Computers mit Programmsteuerung.

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Rechenmaschine aus dem Jahr 1932. Desktop oder tragbar: Meistens handelte es sich bei den Rechenmaschinen um Desktop- oder „Knie-montierte“ Geräte (wie moderne Laptops), gelegentlich gab es auch Taschenmodelle (Curta). Dies unterschied sie von großen Standcomputern wie Tabulatoren (T-5M) oder mechanischen Computern (Z-1, Charles Babbages Differenzmaschine). Mechanisch: Zahlen werden ausschließlich mit mechanischen Geräten in die Addiermaschine eingegeben, umgewandelt und an den Benutzer übermittelt (in Zählerfenstern angezeigt oder auf Band gedruckt). In diesem Fall kann die Addiermaschine ausschließlich einen mechanischen Antrieb verwenden (das heißt, um an ihnen zu arbeiten, muss man ständig den Griff drehen. Diese primitive Option wird beispielsweise in „Felix“ verwendet) oder einen Teil der Operationen mit ausführen ein Elektromotor (Die fortschrittlichsten Addiermaschinen sind Computer, zum Beispiel „Facit CA1-13“, fast jede Operation verwendet einen Elektromotor).

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Felix-Rechenmaschine, Kursker Rechenmaschinenwerk „Felix“ ist die am weitesten verbreitete Addiermaschine in der UdSSR. Produziert von 1929 bis 1978. in den Rechenmaschinenfabriken in Kursk, Pensa und Moskau. Diese Rechenmaschine gehört zu den Odhner-Hebeladdiermaschinen. Es ermöglicht Ihnen, mit Operanden mit einer Länge von bis zu 9 Zeichen zu arbeiten und eine Antwort mit einer Länge von bis zu 13 Zeichen (bis zu 8 für den Quotienten) zu erhalten. Rechenmaschine Facit CA 1-13 Rechenmaschine Mercedes R38SM

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Eine Addiermaschine ist eine mechanische Maschine, die vom Bediener eingegebene Zahlen automatisch addiert. Klassifizierung Es gibt zwei Arten von Addiermaschinen: nicht aufzeichnende Rechenmaschinen (Anzeige des Ergebnisses einer Berechnung durch Drehen digitaler Räder) und aufzeichnende Rechenmaschinen (Drucken der Antwort auf ein Band oder ein Blatt Papier). Ergebnis BS 7 Non-Writer Writer Precisa 164 1

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Grundlagen der mathematischen Logik: George Boole (1815 – 1864). Kathodenstrahlröhre (J. Thomson, 1897) Vakuumröhren – Diode, Triode (1906) Auslöser – ein Gerät zum Speichern eines Bits (M.A. Bonch-Bruevich, 1918). Die Verwendung mathematischer Logik in Computern (K. Shannon, 1936) Fortschritt in der Wissenschaft

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Binäres Kodierungsprinzip: Alle Informationen werden in binärer Form kodiert. Das Prinzip der Programmsteuerung: Ein Programm besteht aus einer Reihe von Befehlen, die vom Prozessor automatisch nacheinander in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden. Speicherhomogenitätsprinzip: Programme und Daten werden im selben Speicher gespeichert. Adressierbarkeitsprinzip: Der Speicher besteht aus nummerierten Zellen; Jede Zelle steht dem Prozessor jederzeit zur Verfügung. („Vorläufiger Bericht über die EDVAC-Maschine“, 1945) Von Neumanns Prinzipien

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1937-1941. Konrad Zuse: Z1, Z2, Z3, Z4. elektromechanische Relais (Zwei-Zustands-Geräte) binäres System Verwendung der Booleschen Algebra Dateneingabe aus Filmen 1939-1942. Der erste Prototyp eines elektronischen Röhrencomputers, J. Atanasoff binäres System Lösung von Systemen 29 lineare Gleichungen Die ersten elektronischen Computer

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Entwickler – Howard Aiken (1900–1973) Erster Computer in den USA: Länge 17 m, Gewicht 5 Tonnen 75.000 Vakuumröhren 3.000 mechanische Relais Addition – 3 Sekunden, Teilung – 12 Sekunden Mark-I (1944)

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I. 1945 – 1955 Elektronenvakuumröhren II. 1955 – 1965 Transistoren III. 1965 – 1980 Integrierte Schaltkreise IV. von 1980 bis ... Groß- und Ultragroßintegrierte Schaltkreise (LSI und VLSI) Generationen von Computern

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über Elektronenröhren Eine Elektronenröhre ist ein elektrisches Vakuumgerät, das die Intensität des Elektronenflusses steuert, der sich in einem Vakuum oder verdünnten Gas zwischen den Elektroden bewegt. Elektronenröhren wurden im 20. Jahrhundert häufig als aktive Elemente elektronischer Geräte (Verstärker, Generatoren, Detektoren, Schalter usw.) verwendet. Geschwindigkeit 10–20.000 Operationen pro Sekunde. Jede Maschine hat ihre eigene Sprache. Keine Betriebssysteme. Ein- und Ausgabe: Lochstreifen, Lochkarten. I. Generation (1945–1955).

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Elektronischer numerischer Integrator und Computer J. Mauchly und P. Eckert Der erste Allzweckcomputer mit Vakuumröhren: Länge 26 m, Gewicht 35 Tonnen Addition – 1/5000 Sek., Division – 1/300 Sek. Dezimalzahlensystem 10-stellige Zahlen ENIAC ( 1946 )

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1951. MESM – kleine elektronische Rechenmaschine 6.000 Vakuumröhren 3.000 Operationen pro Sekunde Binärsystem 1952. BESM – große elektronische Rechenmaschine 5.000 Vakuumröhren 10.000 Operationen pro Sekunde Computers S.A. Lebedeva

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über Halbleitertransistoren (1948, J. Bardeen, W. Brattain und W. Shockley) Transistor (engl. Transistor), Halbleitertriode – eine radioelektronische Komponente aus Halbleitermaterial, normalerweise mit drei Anschlüssen, die es Eingangssignalen ermöglicht, den Strom zu steuern ein Stromkreis. 10–200.000 Operationen pro Sekunde Erste Betriebssysteme Erste Programmiersprachen: Fortran (1957), Algol (1959) Informationsspeichermedien: Magnettrommeln, Magnetplatten II. Generation (1955–1965)

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1953-1955. IBM 604, IBM 608, IBM 702 1965-1966. BESM-6 60.000 Transistoren 200.000 Dioden 1 Million Operationen pro Sekunde Speicher – Magnetband, Magnettrommel funktionierte bis in die 90er Jahre. II. Generation (1955-1965)

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auf integrierten Schaltkreisen (1958, J. Kilby) beschleunigen bis zu 1 Million Operationen pro Sekunde RAM – Hunderte von KB Betriebssysteme – Speicherverwaltung, Geräte, Prozessorzeit Programmiersprachen BASIC (1965), Pascal (1970, N. Wirth) , C (1972, D. Ritchie) Programmkompatibilität III Generation (1965-1980)

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große Universalcomputer 1964. IBM/360 von IBM. Cache-Speicher, Pipeline-Befehlsverarbeitung, OS/360-Betriebssystem, 1 Byte = 8 Bit (nicht 4 oder 6!) Time-Sharing, 1970. IBM/370 1990. IBM/390-Diskettenlaufwerk, Drucker, IBM-Großrechner

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Bereits vor 1.500 Jahren begann man mit dem Abakus, um das Rechnen zu erleichtern. Im Jahr 1642 erfand Blaise Pascal ein Gerät, das die mechanische Addition von Zahlen durchführte, den Rechenschieber von 1654, die Erfindung der Lochkarte, das erste Gerät, das schnelle Berechnungen durchführte und sich weit verbreitete. und 1694 entwarf Gottfried Leibniz eine Addiermaschine, die mechanisch vier arithmetische Operationen ausführen konnte, 1822–1838 – Charles Babbages Differenzmaschine, der erste Versuch, ein programmierbares Rechengerät zu entwickeln.

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Als Beginn der technischen Entwicklung gilt Blaise Pascal, der im Jahr 1642. Erfand ein Gerät, das die Addition von Zahlen mechanisch durchführt. Seine Maschine war für die Arbeit mit 6- bis 8-stelligen Zahlen konzipiert und konnte nur addieren und subtrahieren und verfügte außerdem über eine bessere Möglichkeit, das Ergebnis aufzuzeichnen als alles zuvor. Pascals Maschine hatte eine Größe von 36(13(8) Zentimetern. Pascals technische Ideen hatten großen Einfluss auf viele andere Erfindungen auf dem Gebiet der Computertechnologie.

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Charles Babbage erfand den ersten universell programmierbaren Computer. Im Jahr 1812 begann der englische Mathematiker Charles Babbage mit der Arbeit an der sogenannten Differenzmaschine, die beliebige Funktionen, auch trigonometrische, berechnen und auch Tabellen erstellen sollte. Babbage baute 1822 seine erste Differenzmaschine und berechnete damit die Quadrattabelle, die Tabelle der Funktionswerte y=x2+x+41 und eine Reihe anderer Tabellen. Aus Geldmangel konnte diese Maschine jedoch nicht fertiggestellt werden. Dieser Misserfolg hielt Babbage jedoch nicht davon ab, und 1834 startete er ein neues Projekt – die Schaffung der Analytical Engine, die Berechnungen ohne menschliches Eingreifen durchführen sollte. Von 1842 bis 1848 arbeitete Babbage hart und nutzte dabei seine eigenen Mittel. Leider konnte er die Arbeiten zur Erstellung der Analytical Engine nicht abschließen – sie erwies sich als zu komplex für die damalige Technologie. Babbages Verdienst besteht darin, dass er als erster die Idee des programmgesteuerten Rechnens vorgeschlagen und teilweise umgesetzt hat. Es war die Analytical Engine, die im Wesentlichen der Prototyp des modernen Computers war. Diese Idee und ihre technischen Details waren ihrer Zeit 100 Jahre voraus!

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Der erste statistische Tabulator wurde vom Amerikaner Herman Hollerith entwickelt, mit dem Ziel, die Verarbeitung der Ergebnisse der Volkszählung, die 1890 in den Vereinigten Staaten durchgeführt wurde, zu beschleunigen. Die Idee, hierfür Lochkarten zu verwenden Zwecke gehörte einem hochrangigen Beamten des Census Bureau, John Shaw Billings (zukünftiger Schwiegervater von Hollerith). Hollerith schloss die Arbeit am Tabulator bis 1890 ab. Anschließend wurden Tests im Census Bureau durchgeführt, und der Tabulator von Hollerith erwies sich als der beste im Wettbewerb mit mehreren anderen Systemen. Mit dem Erfinder wurde ein Vertrag geschlossen. Nach der Volkszählung wurde Hollerith mit mehreren Preisen ausgezeichnet und erhielt eine Professur an der Columbia University.

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Im Jahr 1938 schloss Zuse die Arbeit an einem Prototyp eines elektromechanischen binär programmierbaren Taschenrechners ab, dem V1 (nach dem Krieg in Z1 umbenannt). Diese Maschine könnte mit Gleitkommazahlen und negativen Zahlen arbeiten.

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6. Erste Computergeneration mit von-Neumann-Architektur. Speicher auf Ferritkernen. Jeder Kern ist ein Bit.

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Die erste funktionierende Maschine mit von-Neumann-Architektur war die Manchester „Baby“ – Small-Scale Experimental Machine, die 1948 an der Universität Manchester entwickelt wurde; 1949 folgte der Computer Manchester Mark I, der bereits ein komplettes System mit Williams-Röhren und einer Magnettrommel als Speicher sowie Indexregistern war. Ein weiterer Anwärter auf den Titel „erster digital gespeicherter Programmcomputer“ war EDSAC, der an der Universität Cambridge entworfen und gebaut wurde. Weniger als ein Jahr nach Baby auf den Markt gebracht, konnte es bereits zur Lösung realer Probleme eingesetzt werden.

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Der nächste große Schritt in der Geschichte der Computertechnologie war die Erfindung des Transistors im Jahr 1947. Sie sind zu einem Ersatz für zerbrechliche und energieintensive Lampen geworden. Transistorisierte Computer werden üblicherweise als die „zweite Generation“ bezeichnet, die in den 1950er und frühen 1960er Jahren vorherrschte. Dank Transistoren und Leiterplatten konnte eine deutliche Reduzierung von Größe und Energieverbrauch sowie eine erhöhte Zuverlässigkeit erreicht werden.