ГДЗ до підручника «Інформатика» Й.Я. Ривкінда. 8 клас

2.3. Історія засобів реалізації інформаційних процесів. Види сучасних комп’ютерів

Стор. 38

1. Персональний комп’ютер, ноутбук, нетбук, смартфон, планшет.

2. Освіта — вивчення різних предметів, медицина — УЗД, будівництво — конструювання макетів.

3. Єршов Андрій Петрович — радянський програміст і математик.

Глушков Віктор Михайлович — основоположник інформаційних технологій в Україні.

Лебедєв Сергій Олексійович — засновник вітчизняної обчислювальної техніки.

Дайте відповіді на запитання

Стор. 49

1. Етапи розвитку інформаційних технологій:

І етап ручних засобів;

II етап механічних засобів;

III етап електричних засобів;

IV етап електронних засобів.

2.

	І етап ручних засобів	II етап механічних засобів	III етап електричних засобів	IV етап електронних засобів
Носії даних	Глиняні дощечки, папірус, береста, палиці із зарубками	Книги, газети, журнали, фотопластини	Платівки, кіноплівки, магнітні плівки	Магнітні й оптичні диски, електронні мікросхеми
Засоби передавання	Сигнальні вогнища, барабанний бій, персональні палиці, голубина пошта	Поштові служби	Телефон, телеграф, радіо	Телебачення, комп’ютерні мережі, засоби мобільного зв’язку
Засоби опрацювання	Мозок і пальці людини, ручні обчислювальні прилади (абак, рахівниця тощо)	Друкарські машинки, фотоапарати, арифмометр, машинки для обчислень	Фонографи, грамофони, електричні друкарські машинки, табулятори, електричні арифмометри, магнітофони, ротапринти	Електронні калькулятори, комп’ютер

3. У 1642 р. французький математик, фізик, інженер і філософ Блез Паскаль подав на розгляд королівської ради свій механічний обчислювальний пристрій. У подальшому він створив кілька десятків таких пристроїв. Їх використовували для виконання додавання та віднімання чисел.

4. Арифмометр Лейбніця виконує 4 арифметичних дії, а пристрій Паскаля тільки 2.

5. Складові частини аналітичної машини Ч. Беббіджа:

• 1. «Склад» для зберігання чисел (пам’ять).
• 2. «Млин» для виконання арифметичних операцій з числами (арифметичний пристрій).
• 3. Пристрій, який керує послідовністю виконання арифметичних операцій (пристрій керування).
• 4. Пристрій для введення початкових (вхідних) даних.
• 5. Пристрій виведення результатів.

6. Ада Лавлейс.

7. У 40-х роках були створені складні релейні системи з програмним управлінням, що стали прямими попередниками електронно-обчислювальних машин (К. Цузе, Д. Атанасов, Г. Айткен). У машині К. Цузе(1938 р.) програма записувалась на перфоровану кінострічку (подібно тому, як це було реалізовано в перших вітчизняних машинах «Урал»). Машина Ζ1 могла працювати з раціональними числами. Ідеї К. Цузе (наприклад, паралельне програмування) випередили час майже на півстоліття. Д. Атанасов створив і запатентував перші електронні схеми вузлів електронно-обчислювальної машини (ЕОМ) (тригер Бонч-Бруєвича — у 1913 р.) та в 1942 р. побудував ЕОМ, що виконувала додавання і віднімання. Електронна машина Colossus була створена А. Тьюрингом у 1943 р. з функцією дешифрування. У 1936 р. англійський математик А. Тьюринг та (незалежно від нього) американський математик і логік Е. Пост висунули й розробили концепцію абстрактної обчислювальної машини. Машина А. Тьюринга — гіпотетичний універсальний перетворювач дискретної інформації, що моделює обчислювальні системи. А. Тьюринг та Е. Пост показали принципову можливість вирішення будь-якої проблеми, що піддається алгоритмізації, за допомогою скінченних автоматів.

Розвиток сучасної обчислювальної техніки прийнято розглядати з погляду зміни поколінь комп’ютерів. Крім елементної бази і часу використання, враховують такі параметри, як швидкодія, архітектура, програмне забезпечення, рівень розвитку зовнішніх пристроїв. Ще одним якісним показником є галузь застосування комп’ютерів.

У розвитку ЕОМ вирізняють п’ять поколінь комп’ютерів. В основу класифікації можна покласти елементну базу, за якою будують ЕОМ (табл. 4.2).

І покоління. 1945-1955 рр. — на електронних лампах, У 1946 р. Дж. Моучлі і Дж. П. Еккерт сконструювали першу електронну обчислювальну машину ENIAC (Електронний обчислювальний інтегратор і калькулятор). В ENIAC електромеханічні реле були замінені на електронні вакуумні лампи (він містив 18 000 вакуумних ламп і 70 000 резисторів). ENIAC виявився універсальною обчислювальною машиною. Він використовувався для розрахунків у галузі атомної енергетики, прогнозів погоди, аеродинаміки тощо.

Класична архітектура ЕОМ і принципи Дж. фон Поймана. У 1945 р. американський математик Дж. фон Нейман, приєднавшись до групи розробників ENIAC, описав архітектуру майбутнього комп’ютера EDV АС. Він запропонував увести до складу комп’ютера спеціальний пристрій для збереження команд і даних — пам’ять — і реалізувати можливість передачі керування від однієї програми до іншої.

У процесі роботи зі створення першої у світі лампової ЕОМ у 1946 р. були сформульовані базові принципи побудови ЕОМ, що актуальні й нині, а саме: обґрунтування переваги використання бінарної системи для подання інформації та збереження програми як набору бітів у тій самій пам’яті, що й інформації, яку ця програма обробляє.

Дж. фон Нейман також запропонував структуру ЕОМ, до основних блоків якої входять пристрій управління і арифметико-логічний пристрій, внутрішня пам’ять, зовнішня пам’ять, пристрої вводу-виводу. Пристрій управління й арифметико-логічний пристрій у сучасних комп’ютерах об’єднані в один блок — процесор.

Інформація зберігається у пам’яті, яка поділяється на оперативну і зовнішню. Оперативна містить проміжні результати і дані, що безпосередньо використовуються, а зовнішня — інформацію, потрібну для подальшого використання. Зовнішні запам’ятовуючі пристрої мають набагато більшу місткість порівняно з оперативними, але з повільнішим доступом.

Розроблені Дж. фон Нейманом основи архітектури ЕОМ виявилися настільки фундаментальними, що дістали в літературі назву «фон-нейманівська архітектура». У 1951 р. Д. Еккертта Дж. Моучлі побудували UNIVAC — перший комп’ютер, у якому були реалізовані всі принципи фон-нейманівської архітектури, продавши перший екземпляр цієї машини департаменту переписів населення США. UNIVAC став першим американським комерційним комп’ютером. Він коштував мільйони доларів і міг виконувати близько 5000 операцій за одну секунду.

Переважну більшість обчислювальних машин сьогодні становлять фон-нейманівські машини. Очевидно, значне відхилення від фон-нейманівської архітектури відбудеться в результаті розвитку ідеї машин п’ятого покоління, в основі обробки інформації в яких лежать не обчислення, а логічні виведення.

Роботи зі створення обчислювальних машин виконувалися також у Радянському Союзі. Група науковців-кібернетиків під керівництвом академіка С.О. Лебедєва (Л.Н. Дашевський, К.О. Шкабара та ін.) розпочала розробку першої вітчизняної ЕОМ МЕЛМ (Мала електронна лічильна машина) у київському Інституті електротехніки АН УРСР у 1947-1948 рр. У листопаді 1950 р. запрацював макет МЕЛМ, на той час найшвидшої в Європі, а 25 грудня 1951 р. машину було прийнято в експлуатацію. Машина оперувала з 20-цифровими бінарними кодами зі швидкістю 50 операцій на секунду, мала оперативну пам’ять у 100 комірок на електронних лампах.

На початку 50-х років на МЕЛМ розв’язували задачі відомі радянські математики і механіки А.О. Дородніцин, О.А. Ляпунов, О.Ю. Ішлінський, М.В. Келдиш, М.О. Лаврентьєв, Б.В. Гнеденко та ін. На ній працювали перші радянські програмісти М.Р. Шура-Бура, В.С. Королюк, К.Л. Ющенко та ін.

8. Altair 8800 (1975 р.), Apple (1976 р.), IBM PC (1981 р.).

9. У 1951 р. Києві під керівництвом С.О. Лебедєва було введено в дію універсальну ЕОМ з програмою, зберігалася в пам’яті — МЕОМ. Це була перша ЕОМ у Радянському Союзі.

Перші програми для цієї ЕОМ склала К.Л. Ющенко.

У Києві розробку обчислювальних машин було продовжено в Інституті кібернетики, який очолив видатний учений В.М. Глушков. Під його керівництвом завершено розробку ЕОМ «Київ», створено серію універсальних ЕОМ «Дніпро», ЕОМ для інженерних розрахунків «Промінь», серії ЕОМ для інженерних розрахунків «МИР» та низки ЕОМ для військових цілей.

У Київському НВО «Кристал» спроектовано, а в м. Світловодську вироблялися перші в Радянському Союзі і Європі мікрокалькулятори «Електроніка».

Розроблено і налагоджено серійний випуск ЕОМ «Карт» для керування надводними і підводними кораблями.

У 1975 р. в Інституті кібернетики АН УРСР під керівництвом М.М. Амосова спроектовано перший в СРСР автономний транспортний робот ТАІР.

Учені та інженери України протягом 60-80 рр. XX с. розробили багато комп’ютерів для різноманітних ракетних комплексів.

10. ПК використовується для різних цілей, тому і значення властивостей у них різні. Стаціонарні (офісні, домашні, ігрові) та мобільні (ноутбуки, нетбуки, планшетні ПК, смартфони).

11. Залежно від того, для яких цілей буде використовуватися комп’ютер, добирають його складові (конфігурацію). При цьому особливу увагу звертають на значення таких властивостей: потужність процесора, обсяг оперативної пам’яті, ємність накопичувана на жорстких магнітних дисках, наявність окремого відеоадаптера, якість відображення даних монітора.

Виконайте завдання

Стор. 49

1.

2.

Властивості	Значення властивостей ЕОМ
	Z4	Colossus Mark2	ABC
Розробники	Конрад Цузе	Максом Ньюменом і Томмі Флауерсом	Джона Вінсента Атанасова і Кліффорда Беррі
Кількість електронних ламп	800	2500
Використання двійкового кодування	так	так	так
Зберігання програм у пам’яті	так	так	ні

3.

ENIAK	МЕОМ
Містила 18000 електронних ламп, важила 30 т і виконувала п’ять тисяч операцій за секунду.	Містила близько 6000 електронних ламп, використовувалось двійкове кодування, кількість розрядів 16 для кодування числа і один для кодування знака, ємність запам’ятовуючого пристрою сягала 31 число і 63 команди, швидкодія близько 3000 операцій за хвилину.

4. Повідомлення про розробку українськими вченими ЕОМ для управління автономними криголамами 1972 р. Розроблено та розпочато серійний випуск спеціалізованих супернадійних ЕОМ «Карат» (чотири модифікації) для систем озброєння і керування на надводних та підводних, у тому числі атомних суднах Військово-Морського флоту СРСР, а також для розв’язання задач навігації на суднах торгового флоту та атомних криголамах (понад 60 типів систем) (1969-1989). В.Н. Плотніков, В.І. Долгов, Г.Є. Гай та ін. Київський НДІ радіоелектроніки, Київський завод «Буревісник». Створеної випущено малою серією контрольно-вимірювальний комплекс «Барс». Золота медаль виставки в Дрездені. В.І. Скуріхін, А.О. Морозов. АН УРСР. Перший випущений малою серією в Україні міні-комп’ютер «УПО-1» (пристрій первинної обробки даних у вимірювальних системах). Б.М. Малиновський, В.С. Каленчук, П.М. Сиваченко. АН УРСР, Житомирський завод «Измеритель». Підготовлено та опубліковано першу в світі «Енциклопедію кібернетики» українською та російською мовами. В.М. Глушков, А.І. Кухтенко, Б.М. Малиновський та інші. АН УРСР. Державна премія УРСР. Починаючи з 1970-го року створено ряд бортових ЕОМ «Мрія», «Чайка», «Москва», «Нептун». Г.С. Голодняк, В.Н. Петрунек, Г.Т. Макаров та ін. АН УРСР, оборонні підприємства.

5. Використовувати мультимедійні програми та опрацьовувати мультимедійні дані можна лише за наявності в комп’ютері відповідного обладнання.

Мінімальний набір мультимедійного обладнання складається зі звукової карти (плати, що приєднується до материнської плати), до якої через відповідну панель системного блока під’єднується акустична система (колонки) та накопичувач для оптичних дисків. Звук, який чує користувач комп’ютера, — результат роботи двох взаємопов’язаних компонентів: звукової карти та акустичної системи. Їхній добір залежить від потрібної якості звука та сфери використання ПК (ігри, домашній мультимедійний центр, домашній кінотеатр для перегляду DVD-відео тощо). Проте якість відтворення звуку залежить не лише від пристроїв, а й від програмного забезпечення.

До ширшого комплекту мультимедіа-системи належать відеокамера, відео-магнітофон, цифрова фотокамера тощо. Фізичне під’єднання зазначених пристроїв має супроводжуватися встановленням відповідних програм — драйверів (від англ. to drive — керувати, вести), які керують роботою периферійних пристроїв комп’ютера. Як правило, відповідні драйвери розміщуються на CD-дисках і входять до комплекту під час продажу пристрою, оскільки кожен тип зовнішнього пристрою має індивідуальний драйвер. Створюючи мультимедійний центр, слід пам’ятати, що ефективна робота на комп’ютері з відео та графікою потребує особливих характеристик процесора, оперативної пам’яті, жорсткого диска.