Характеристика різних поколінь ЕОМ. Основні галузі застосування комп’ютерів

Урок №9 для 7 класу

Мета. Ознайомити учнів з поколіннями ЕОМ та галузями застосування комп’ютерів

Хід уроку

І Організаційний момент

ІІ Перевірка домашнього завдання

Тест з теми “ІНФОРМАЦІЯ. ІНФОРМАЦІЙНІ ПРОЦЕСИ” на 5 хв

1. Інформацію, викладену на доступній для одержувача мові називають …

2. Інформацію, не залежну від особистої думки або думки, називають …

3. Інформацію, що відображає дійсний стан речей, називають …

4. Інформацію, істотну і важливу зараз, називають …

5. Найбільший об’єм інформації чоловік отримує при допомозі …

6. Тактильну інформацію чоловік отримує за допомогою…

7. Вимірювання температури є процес …

8. Переклад тексту з англійської мови на російський можна назвати процес …

9. За найменшу одиницю кількості інформації береться …

10. Обмін інформацією – це:

виконання домашньої роботи;
перегляд телепрограми;
спостереження за поведінкою риб в акваріумі;
розмова по телефону.

11. У якій з послідовностей одиниці вимірювання вказані в порядку зростання

гігабайт, кілобайт, мегабайт, байт
гігабайт, мегабайт, кілобайт, байт
мегабайт, кілобайт, байт, гігабайт
байт, кілобайт, мегабайт, гігабайт

ІІІ Вивчення нового матеріалу

Перехід від одного покоління до іншого характеризується якісною зміною значень основних властивостей ЕОМ, до яких відносять елементну базу, програмне забезпечення, швидкодію, ємність оперативної і зовнішньої пам’яті, використання периферійних пристроїв і носіїв даних тощо.

Характеристика різних поколінь ЕОМ

Покоління	Роки	Елементна база	Швидкодія (операцій в сек.)	Ємність внутрішньої пам’яті	Пристрої виведення, носії даних	Програми
Перше	1940-ві – середина 1950-х років	електронні лампи	20 тис.	до 50 Кбайт	перфокарти, перфострічки, магнітні стрічки	«мова нулів і одиниць»
Друге	кін. 1950-х років	транзистори	100 тис.	300 Кбайт	дисплеї, накопичувачі на магнітних дисках	мови програмування низького рівня
Третє	сер. 1960-х років	інтегральніх схеми	10 мільйонів	кілька мегабайтів		мови програмування високого рівня
Четверте	кін. 1970-х років	великі інтегральні схеми	сотні мільйонів	сотні мегабайтів
П’яте	з 2000 р.	надвеликі інтегральні схеми

ЕОМ першого покоління (1940-ві – середина 1950-х років) використовувалися для виконання громіздких обчислень. Можна сказати, що це були швидкодіючі потужні автоматичні арифмометри. Як елементна база в них використовувалися електронні лампи, десятки тисяч яких споживали дуже багато електроенергії, виділяли багато теплоти і займали багато місця. Крім того, надійність цієї елементної бази була низькою: кожні кілька хвилин виходила з ладу принаймні одна лампа. Швидкодія цих машин була близько 20 тисяч операцій за секунду, а ємність внутрішньої пам’яті – до 50 Кбайт. Але навіть ці ЕОМ працювали у 600 тисяч разів швидше, ніж електричні арифмометри на базі різних реле. Обмін даними із зовнішніми пристроями (накопичувачами на перфокартах, перфострічках, а пізніше – на магнітних стрічках) відбувався вкрай повільно. Програми для цих ЕОМ писалися «мовою нулів і одиниць» (мовою машинних кодів). Це було неймовірно складною і копіткою роботою, причому для кожного типу ЕОМ така мова була своя.

ЕОМ другого покоління з’явилися в кінці 1950-х років. Це було зумовлено насамперед появою напівпровідників і створенням на їх основі транзисторів, які замінили електронні лампи. ЕОМ на транзисторній елементній базі докорінно змінили більшість уявлень про можливості та роботу ЕОМ. Значно зросла їх надійність, вони могли вже працювати упродовж кількох діб без перерви. Скоротилися витрати електроенергії, зменшилися розміри окремих пристроїв і всієї машини в цілому.
Швидкодія ЕОМ другого покоління досягла 100 тисяч операцій за секунду, ємність внутрішньої пам’яті зросла до 300 Кбайт. Складнішою стала архітектура ЕОМ, з’явилися дисплеї та накопичувачі на магнітних дисках. У написанні програм стався перехід від мов машинних кодів до мов програмування низького рівня, які були універсальнішими. Це робило програмування простішим і доступнішим. З’явилися перші операційні системи, які дали змогу автоматизувати процеси обміну даними між пристроями ЕОМ, спростили обмін даними між самою ЕОМ і користувачем. Стрімко розширилося коло задач (математичних, статистичних, логічних та інших), для розв’язування яких почали використовувати ЕОМ.

Період 1960-х років характеризується появою промислової технології створення інтегральних схем (ІС) та їх широким застосуванням в електронній техніці. Інтегральні схеми були покладені в основу ЕОМ третього покоління, які почали з’являтися в середині 1960-х років. Швидкодія цих машин підвищилася до 10 мільйонів операцій за секунду, а ємність внутрішньої пам’яті розширилася до декількох мегабайтів.

Для машин третього покоління характера поява мов програмування високого рівня. За своєю структурою вони наблизилися до звичайної людської мови. Це спростило процес написання програм і спричинило появу великої кількості різноманітних прикладних програм. Машини третього покоління почали активно використовувати для опрацювання графічних і звукових даних.

Загальний якісний стрибок у розвитку науки і техніки відбувся наприкінці 1970-х – на початку 1980-х років. Він став основою створення нових машин, можливості та сфери застосування яких значно розширилися. Це спричинило появу четвертого покоління ЕОМ, які служать людям і сьогодні. Елементною базою машин цього покоління стали великі інтегральні схеми (ВІС) і надвеликі інтегральні схеми (НВІС), тобто мікросхеми з високою щільністю малих елементів. Різко зменшилися розміри ЕОМ, швидкодія зросла до сотень мільйонів операцій за секунду, а ємність внутрішньої пам’яті – до десятків і сотень мегабайтів.

Удосконалюються також зовнішні пристрої, значно розширюється їх коло. З’являються перші персональні комп’ютери, розроблені фірмами: MITS (англ. Micro Instrumentation and Telemetry Systems – системи мікроінструментів і телеметрії) – комп’ютер Altair 8800 (1975 р.); Apple Computer Company – комп’ютер Apple (1976 р.); IBM – комп’ютер IBM PC (1981 р.). Широке розповсюдження персональних комп’ютерів значно розширює коло задач, що розв’язуються за допомогою ЕОМ. З’являються такі елементи штучного інтелекту, як розпізнавання символів і звуків, синтез мови. Комп’ютери стають доступними широкому колу користувачів і використовуються в різних сферах діяльності людини.

В останні роки комп’ютерний світ розвивається шляхом удосконалення апаратної і програмної складової комп’ютерів. Широке розповсюдження отримали персональні комп’ютери, а в останні п’ять років – мобільні персональні комп’ютери. У найближчі роки розвиток комп’ютерів продовжиться шляхом підвищення їх швидкодії, збільшення ємності пам’яті та зменшення їх розмірів. Простішим буде підключення до мережі Інтернет, воно стане повністю бездротовим, і користувач не втручатиметься в процес налагодження зв’язку. Завдяки використанню флеш-технологій вміст оперативної пам’яті не зникатиме при вимкненні комп’ютера і не потрібно буде затрачати час на підготовку комп’ютера до роботи, а, включивши комп’ютер, одразу можна буде продовжити незавершену роботу. Реальним стане голосове введення текстових даних, спілкування з комп’ютером стане природнішим і простішим.

ІV Домашнє завдання

Вивчити характеристики основних поколінь ЕОМ