extracted_text: История развития вычислительных систем ОглавлениеВведениеКраткая эволюция вычислительных приборовРанние приспособления и устройства для счётаАбак (счетная доска)Китайский аналог абакаЯпонский аналогРусские счеты в учебном процессеРанние приспособления и устройства для счётаАнтиките́рский механи́змПервые арифмометрыОснова всех арифмометровИстория создания «Паскалины»Появление первых вычислительных машин1804: ПОЯВЛЕНИЕ ПЕРФОКАРТПЕРФОКАРТА1835—1900-Е: ПЕРВЫЕ ПРОГРАММИРУЕМЫЕ МАШИНЫРАЗНОСТНАЯ МАШИНА ИЛИ АНАЛИТИЧЕСКАЯ МАШИНА ЧАРЛЬЗА БЭББИДЖАПЕРВЫЙ ПЕРИОД (1945–1955 ГГ.). ЛАМПОВЫЕ МАШИНЫ.ВТОРОЙ ПЕРИОД (1955 Г.–НАЧАЛО 60-Х). КОМПЬЮТЕРЫ НА ОСНОВЕ...ТРЕТИЙ ПЕРИОД (НАЧАЛО 60-Х – 1980 Г.). КОМПЬЮТЕРЫ НА ОСНО...ЧЕТВЕРТЫЙ ПЕРИОД (С 1980 Г. ПО НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ). ПЕРСОНАЛ... ВведениеМы будем рассматривать историю развития именно вычислительных, а не операционных систем, потому что hardware и программное обеспечение эволюционировали совместно, оказывая взаимное влияние друг на друга. Появление новых технических возможностей приводило к прорыву в области создания удобных, эффективных и безопасных программ, а свежие идеи в программной области стимулировали поиски новых технических решений. Именно эти критерии – удобство, эффективность и безопасность – играли роль факторов естественного отбора при эволюции вычислительных систем. Реконструкция римского абакаВычислительная техника является важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных. Первыми приспособлениями для вычислений были, вероятно, всем известные счётные палочки, которые и сегодня используются в начальных классах многих школ для обучения счёту. Развиваясь, эти приспособления становились более сложными, например, такими как финикийские глиняные фигурки, также предназначаемые для наглядного представления количества считаемых предметов. Такими приспособлениями, похоже, пользовались торговцы и счетоводы того времени. Логарифмическая линейкаПостепенно из простейших приспособлений для счёта рождались всё более и более сложные устройства: абак (счёты), логарифмическая линейка, арифмометр, компьютер. Несмотря на простоту ранних вычислительных устройств, опытный счетовод может получить результат при помощи простых счётов даже быстрее, чем нерасторопный владелец современного калькулятора. Естественно, производительность и скорость счёта современных вычислительных устройств уже давно превосходят возможности самого выдающегося расчётчика-человека.Краткая эволюция вычислительных приборов Счётная доска, применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с V века до н. э. в Древней Греции, Древнем Риме и в Китае.Доска абака была разделена линиями на полосы, счёт осуществлялся с помощью размещённых на полосах камней или других подобных предметов. Камешек для греческого абака назывался псифос; от этого слова было произведено название для счёта — псифофория, «раскладывание камешков» (заглавие книги об индийской арифметике Максима Плануда, умершего в 1310 году, «Псифофория индийцев»).Абак (счетная доска) Впервые абак появился, вероятно, в Древнем Вавилоне. 3 тыс. лет до н. э. Первоначально представлял собой доску, разграфлённую на полосы или со сделанными углублениями. Счётные метки (камешки, косточки) передвигались по линиям или углублениям. В V в. до н. э. в Египте вместо линий и углублений стали использовать палочки и проволоку с нанизанными камешками.Абаком пользовались и народы Индии. Арабы знакомились с абаком у подчинённых ими народов. В заглавиях многих арабских руководств по арифметике фигурируют слова от корня «пыль».У восточных арабов, как и у индийцев, абак был скоро вытеснен индийской нумерацией, но он крепко держался у западных арабов, захвативших в конце VIII века и Испанию. В X веке здесь познакомился со счётом на абаке француз Герберт (940—1003), написавший об этом книгу (980—982) и пропагандировавший сам и через своих учеников употребление абака.  Вместо камешков при счёте на абаке употреблялись и жетоны с начертанными                 на них числовыми знаками, или римскими цифрами, или особыми числовыми       знаками — апексами. Апексы Герберта по форме близки к цифрам гобар западных арабов. Апексы Герберта и его 27-колонный абак, предмет удивления его современников (воспроизведены в реставрированном виде по различным рукописям профессором Н. М. Бубновым, профессором истории Киевского университета, начало XX века). Усилиями многочисленных учеников и последователей Герберта и благодаря его влиянию как папы римского (Сильвестра II, 999—1003) абак получил широкое распространение в Европе. Следы этого распространения удержались, между прочим, в различных языках. Английский глагол to checker, или chequer, означает графить — словом от этого же корня называется клетчатая материя, the cheque, или check — банковый чек, exchequer — казначейство. Последний термин происходит от того, что в банке расчёты велись на абаке, основа которого заключалась в разграфлённой доске. Английское государственное казначейство до последнего времени называлось Палатой шахматной доски — по клетчатому сукну, которым был покрыт стол заседаний. Клетчатая скатерть служила абаком при вычислениях. Возникшая в XII веке Палата шахматной доски была верховным финансовым управлением и высшим судом по финансовым вопросам до 1873 года. В Европе абак применялся до XVIII века. В Средние века сторонники производства арифметических вычислений исключительно при помощи абака — абацисты — в течение нескольких столетий вели ожесточённую борьбу с алгоритмиками — приверженцами возникших тогда методов алгоритмизации арифметических действий. В странах Востока распространены китайский аналог абака — суаньпань и японский — соробан. Конструкции принципиально аналогичны, используют десятичную систему счисления, хотя японский вариант несколько экономичнее (в китайском, как и в русских счётах, используются «лишние» с точки зрения математики косточки). Для китайского и японского абака существует скрупулёзно разработанный набор алгоритмов, позволяющих механически (то есть не занимаясь дополнительными вычислениями в уме или на бумаге) выполнять все четыре арифметических действия и даже извлекать квадратные и кубические корни.СуаньпаньКитайский аналог абака Японский соробан по сей день активно применяется, несмотря на повсеместное распространение электронных калькуляторов. В Японии использование соробана является элементом школьной программы обучения счёту в младших классах. Также в Японии и странах, имеющих значительную японскую диаспору, счёт на соробане популярен как вид развлечения или своеобразный спорт.СоробанЯпонский аналог Десятичный абак, или русские счёты, в которых используется десятичная система счисления и возможность оперировать четвертями, десятыми и сотыми дробными долями появились в России на рубеже XV — XVI веков и активно применялись в торговле вплоть до последнего десятилетия XX века. От классического абака счёты отличаются увеличением разрядности каждого числового ряда и конструкцией. Ещё одна характерная особенность русских счёт — специально выделенный разряд для счёта в четвертях. С момента своего возникновения счёты практически не изменились.Русские счеты в учебном процессеРусские счеты в учебном процессе Человечество научилось пользоваться простейшими счётными приспособлениями тысячи лет назад. Наиболее востребованной оказалась необходимость определять количество предметов, используемых в меновой торговле. Одним из самых простых решений было использование весового эквивалента меняемого предмета, что не требовало точного пересчёта количества его составляющих. Для этих целей использовались простейшие балансирные весы, которые стали одним из первых устройств для количественного определения массы.Ранние приспособления и устройства для счёта Принцип эквивалентности широко использовался и в другом простейшем счётном устройстве — абаке, или счётах. Количество подсчитываемых предметов соответствовало числу передвинутых костяшек этого инструмента.Сравнительно сложным приспособлением для счёта могли быть чётки, применяемые в практике многих религий. Верующий как на счётах отсчитывал на зёрнах чёток число произнесённых молитв, а при проходе полного круга чёток передвигал на отдельном хвостике особые зёрна-счётчики, означающие число отсчитанных кругов. Впрочем, с уходом античности навыки создания таких устройств были позабыты; потребовалось около полутора тысяч лет, чтобы люди вновь научились создавать похожие по сложности механизмы.С изобретением зубчатых колёс появились и гораздо более сложные устройства выполнения расчётов. Антикитерский механизм, обнаруженный в начале XX века, который был найден на месте крушения античного судна, затонувшего примерно в 65 году до н. э. (по другим источникам в 80 или даже 87 году до н. э.), даже умел моделировать движение планет. Предположительно его использовали для календарных вычислений в религиозных целях, предсказания солнечных и лунных затмений, определения времени посева и сбора урожая и т. п. Вычисления выполнялись за счёт соединения более 30 бронзовых колёс и нескольких циферблатов; для вычисления лунных фаз использовалась дифференциальная передача, изобретение которой исследователи долгое время относили не ранее чем к XVI веку. Антиките́рский механи́зм Первые арифмометрыВ 1623 году Вильгельм Шиккард придумал «Считающие часы» — первый арифмометр, умевший выполнять четыре арифметических действия. Считающими часами устройство было названо потому, что, как и в настоящих часах, работа механизма была основана на использовании звёздочек и шестерёнок. Это изобретение нашло практическое использование в руках друга Шиккарда, философа и астронома Иоганна Кеплера. Схема работы колеса ЛейбницаКолесо Лейбница или шаговый барабан — цилиндр с набором зубьев увеличивающейся длины, которые затем входят в зацепление со счётным колесом. Основа всех вычислительных устройствах типа арифмометров. Изобретённое Готфридом Лейбницем в 1673 году, оно использовалось три столетия до появления электронных калькуляторов в середине-конце 1960-х.Основа всех арифмометров Колесо Лейбница является генератором заданного переключателем числа импульсов (от 0 до 9) за один оборот колеса, которые поступают на счётное колесо счётчика, являющегося накапливающим сумматором. За первый оборот в счётчик поступает количество импульсов равное первому слагаемому, за второй — второму слагаемому и т. д. Счётчик считает все поступившие в него импульсы, то есть производит суммирование всех слагаемых. При переполнении разряда на следующий разряд через колесо переноса поступает единица переноса. Для вычитания колесо Лейбница нужно повернуть в обратном направлении.Теоретически, колесо Лейбница может работать в любой системе счисления, для работы в двоичной системе счисления на цилиндре должен быть один зуб, для работы в троичной системе счисления на цилиндре должно быть два зуба, для работы в n-ичной системе счисления на цилиндре должно быть n-1 зубьев. За этим последовали машины Блеза Паскаля («Паскалина», 1642 г.) и Готфрида Вильгельма Лейбница — арифмометр Лейбница.Копия арифмометра Лейбница в Немецком музее.Суммирующая машина Паскаля Француз Блез Паскаль начал создавать суммирующую машину «Паскалину» в 1642 году в возрасте 19 лет, наблюдая за работой своего отца, который был сборщиком налогов и часто выполнял долгие и утомительные расчёты.Машина Паскаля представляла собой механическое устройство в виде ящичка с многочисленными связанными одна с другой шестерёнками. Складываемые числа вводились в машину при помощи соответствующего поворота наборных колёсиков. На каждое из этих колёсиков, соответствовавших одному десятичному разряду числа, были нанесены деления от 0 до 9. При вводе числа, колесики прокручивались до соответствующей цифры. Совершив полный оборот, избыток над цифрой 9 колёсико переносило на соседний разряд, сдвигая соседнее колесо на 1 позицию. Первые варианты «Паскалины» имели пять зубчатых колёс, позднее их число увеличилось до шести или даже восьми, что позволяло работать с большими числами, вплоть до 9 999 999. Ответ появлялся в верхней части металлического корпуса.История создания «Паскалины» Вращение колёс было возможно лишь в одном направлении, исключая возможность непосредственного оперирования отрицательными числами. Тем не менее машина Паскаля позволяла выполнять не только сложение, но и другие операции, но требовала при этом применения довольно неудобной процедуры повторных сложений. Вычитание выполнялось при помощи дополнений до девятки, которые для помощи считавшему появлялись в окошке, размещённом над выставленным оригинальным значением.Несмотря на преимущества автоматических вычислений, использование десятичной машины для финансовых расчётов в рамках действовавшей в то время во Франции денежной системы было затруднительным. Расчёты велись в ливрах, су и денье. В ливре насчитывалось 20 су, в су — 12 денье. Использование десятичной системы в недесятичных финансовых расчётах усложняло и без того нелёгкий процесс вычислений.Тем не менее примерно за 10 лет Паскаль построил около 50 и даже сумел продать около дюжины вариантов своей машины. Несмотря на вызываемый ею всеобщий восторг, машина не принесла богатства своему создателю. Сложность и высокая стоимость машины в сочетании с небольшими вычислительными способностями служили препятствием её широкому распространению.  Машина Паскаля стала вторым реально работающим вычислительным устройством после считающих часов Вильгельма Шикарда (нем. Wilhelm Schickard), созданных в 1623 году.Переход Франции в 1799 году на метрическую систему коснулся также её денежной системы, которая стала, наконец, десятичной. Однако практически до начала XIX века создание и использование считающих машин оставалось невыгодным. Лишь в 1820 году Шарль Ксавье Тома де Кольмар запатентовал первый механический калькулятор, ставший коммерчески успешным. Примерно в 1820 году Чарльз Ксавьер Томас[en] создал первое серийно выпускавшееся механическое счётное устройство — арифмометр Томаса, который мог складывать, вычитать, умножать и делить. В основном, он был основан на работе Лейбница. В 1845 году Израиль Штаффель представил счётную машину, которая кроме четырёх арифметических действий могла извлекать квадратные корни. Арифмометры, считающие десятичные числа, использовались до 1970-х.Арифмометр 1932 года выпуска.Появление первых вычислительных машин Лейбниц также описал двоичную систему счисления — центральный ингредиент всех современных компьютеров. Однако, вплоть до 1940-х многие последующие разработки (включая машины Чарльза Бэббиджа и даже ЭНИАК 1945 года) были основаны на более сложной в реализации десятичной системе.Вычислительная машина Штаффеля Джон Непер заметил, что умножение и деление чисел может быть выполнено сложением и вычитанием, соответственно, логарифмов этих чисел. Действительные числа могут быть представлены интервалами длины на линейке, и это легло в основу вычислений с помощью логарифмической линейки, что позволило выполнять умножение и деление намного быстрее. Логарифмические линейки использовались несколькими поколениями инженеров и других профессионалов, вплоть до появления карманных калькуляторов. Инженеры программы «Аполлон» отправили человека на Луну, выполнив на логарифмических линейках все вычисления, многие из которых требовали точности в 3—4 знака.Для составления первых логарифмических таблиц Неперу понадобилось выполнить множество операций умножения, и в то же время он разрабатывал палочки Непера.Круговая логарифмическая линейка (логарифмический круг)Палочки Непера 1804: появление перфокартВ 1804 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор определялся перфокартами. Серия карт могла быть заменена, и смена узора не требовала изменений в механике станка. Это было важной вехой в истории программирования.В 1832 году Семен Корсаков применил перфорированные карты в конструкции разработанных им «интеллектуальных машин», механических устройств для информационного поиска, являющихся прообразами современных экспертных систем.В 1838 году Чарльз Бэббидж перешёл от разработки Разностной машины к проектированию более сложной аналитической машины, принципы программирования которой напрямую восходят к перфокартам Жаккара. Русский (советский) вариант перфокарты IBM, 1980 г.В 1890 году Бюро Переписи США использовало перфокарты и механизмы сортировки (табуляторы), разработанные Германом Холлеритом, чтобы обработать поток данных десятилетней переписи, переданный под мандат в соответствии с Конституцией. Компания Холлерита в конечном счёте стала ядром IBM. Эта корпорация развила технологию перфокарт в мощный инструмент для деловой обработки данных и выпустила обширную линию специализированного оборудования для их записи. К 1950 году технология IBM стала вездесущей в промышленности и правительстве. Предупреждение, напечатанное на большинстве карт, «не сворачивать, не скручивать и не рвать», стало девизом послевоенной эры. студенты инженерных и научных специальностей во многих университетах во всём мире могли отправить их программные команды в локальный компьютерный центр в форме набора карт, одна карта на программную строку, а затем должны были ждать очереди для обработки, компиляции и выполнения программы. Впоследствии, после распечатки любых результатов, отмеченных идентификатором заявителя, они помещались в выпускной лоток вне компьютерного центра. Во многих случаях эти результаты включали в себя исключительно распечатку сообщения об ошибке в синтаксисе программы, требуя другого цикла редактирование — компиляция — исполнение.Во многих компьютерных решениях перфокарты использовались до (и после) конца 1970-х. Например, Часть разностной машины Чарльза Бэббиджа Перфорированная таблица С. Н. Корсакова, 1832 годПерфока́рта (перфорационная карта, перфорированная карта, от лат. perforo — пробиваю и лат. charta — лист из папируса; бумага) — носитель информации, предназначенный для использования в системах автоматической обработки данных. Сделанная из тонкого картона, перфокарта представляет информацию наличием или отсутствием отверстий в определённых позициях карты.Перфокарты впервые начали применяться в ткацких станках Жаккарда (1808) для управления узорами на тканях. В информатике перфокарты впервые были применены в «интеллектуальных машинах» коллежского советника С. Н. Корсакова (1832), механических устройствах для информационного поиска и классификации записей.Перфокарта Перфокарты также планировалось использовать в «аналитической машине» Бэббиджа. В конце XIX в. началось использование перфокарт для обработки результатов переписей населения в США.Существовало много разных форматов перфокарт; наиболее распространённым был «формат IBM», введённый в 1928 г. — 12 строк и 80 колонок, размер карты 7⅜ × 3¾ дюйма (187,325 × 82,55 мм), толщина карты 0,007 дюйма (0,178 мм). Первоначально углы были острые, а с 1964 г. — скруглённые (впрочем, в СССР и позже использовали карты с нескруглёнными углами). Примечательно, что по приблизительным подсчетам, гигабайт информации, представленной в виде перфокарт, весил бы примерно 22 тонны (не считая веса, потерянного в результате перфорации отверстий). Компьютеры первого поколения, в 20—50-е годы XX столетия, использовали перфокарты в качестве основного носителя при хранении и обработке данных.     Затем, в течение 70-х — начале 80-х, они использовались только для хранения    данных и постепенно были замещены магнитными лентами. В настоящее время перфокарты не используются нигде, кроме устаревших систем, однако оставили свой след в компьютерной технике: отображаемый по умолчанию текстовый видеорежим дисплеев подавляющего большинства компьютерных устройств содержит по горизонтали 80 знакомест, ровно столько, сколько их было на стандартной перфокарте.Norton Commander работает в текстовом режиме.Главным преимуществом перфокарт было удобство манипуляции данными — в любом месте колоды можно было добавить карты, удалить, заменить одни карты другими (то есть фактически выполнять многие функции, позже реализованные в интерактивных текстовых редакторах). При работе с перфокартами в двоичном режиме перфокарта рассматривается как двумерный битовый массив; допустимы любые комбинации пробивок. Например,              в системах IBM 701 машинное слово состояло из 36 бит; при записи данных на перфокарты в одной строке пробивок записывалось 2 машинных слова (последние 8 колонок не использовались), всего на одну перфокарту можно было записать 24 машинных слова. При работе с перфокартами в текстовом режиме каждая колонка обозначает один символ; таким образом, одна перфокарта представляет строку из 80 символов. Допускаются лишь некоторые комбинации пробивок. Наиболее просто кодируются цифры — одной пробивкой в позиции, обозначенной данной цифрой. Буквы и другие символы кодируются несколькими пробивками в одной колонке. Отсутствие пробивок в колонке означает пробел (в отличие от перфоленты, где отсутствие пробивок означает пустой символ, NUL). В системе IBM/360 были определены комбинации пробивок для всех 256 значений байта (например, пустой символ NUL обозначался комбинацией 12-0-1-8-9), так что фактически в текстовом режиме можно было записывать и любые двоичные данные.Для удобства работы с текстовыми данными вдоль верхнего края перфокарты часто печатались те же символы в обычном человекочитаемом виде.  ________________________________________________________________    /&-0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQR/STUVWXYZ:#@'="[.<(+|]$*);^\,%_>?12 / X           XXXXXXXXX                        XXXXXX11|   X                   XXXXXXXXX                     XXXXXX 0|    X                           XXXXXXXXX                  XXXXXX 1|     X        X        X        2|      X        X        X        X       X     X     X     X 3|       X        X        X        X       X     X     X     X 4|        X        X        X        X       X     X     X     X 5|         X        X        X        X       X     X     X     X 6|          X        X        X        X       X     X     X     X 7|           X        X        X        X       X     X     X     X 8|            X        X        X        X XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 9|             X        X        X        X  |__________________________________________________________________Следует заметить, что везде одинаково кодировались только цифры и латинские буквы; в кодировании остальных символов существовали большие различия. 1835—1900-е: первые программируемые машиныОпределяющая особенность «универсального компьютера» — это программируемость, что позволяет компьютеру эмулировать любую другую вычисляющую систему всего лишь заменой сохранённой последовательности инструкций.В 1835 году Чарльз Бэббидж описал свою аналитическую машину. Это был проект компьютера общего назначения, с применением перфокарт в качестве носителя входных данных и программы, а также парового двигателя в качестве источника энергии. Одной из ключевых идей было использование шестерен для выполнения математических функций. Аналитическая маши́на Чарльза Бэббиджа — механический аппарат, предназначенный для автоматизации вычислений путём аппроксимации функций многочленами и вычисления конечных разностей. Возможность приближённого представления в многочленах логарифмов и тригонометрических функций позволяет рассматривать эту машину как довольно универсальный вычислительный прибор.Копия разностной машины в лондонском Музее наукиПервая идея разностной машины была выдвинута немецким инженером Иоганном Мюллером в книге, изданной в 1788 году.Однако Чарльз Бэббидж почерпнул идею для создания своего проекта не у Мюллера, а из работ Гаспара де Прони, занимавшего должность руководителя бюро переписи при французском правительстве с 1790 по 1800 год.Разностная машина или аналитическая машина Чарльза Бэббиджа Хотя планы были озвучены, и проект, по всей видимости, был реален или, по крайней мере, проверяем, при создании машины возникли определённые трудности. Бэббидж был человеком, с которым было трудно работать, он спорил с каждым, кто не отдавал дань уважения его идеям. Все части машины должны были создаваться вручную. Небольшие ошибки в каждой детали, для машины, состоящей из тысяч деталей, могли вылиться в значительные отклонения, поэтому при создании деталей требовалась точность, необычная для того времени. В результате проект захлебнулся в разногласиях с исполнителем, создающим детали, и завершился с прекращением государственного финансирования. Ада Лавлейс, дочь лорда Байрона, перевела и дополнила комментариями труд «Sketch of the Analytical Engine». Её имя часто ассоциируют с именем Бэббиджа. Утверждается также, что она является первым программистом, хотя это утверждение и значение её вклада многими оспаривается.Реконструкция 2-го варианта Разностной машины — раннего, более ограниченного проекта, действует в Лондонском музее науки с 1991 годаЕго первоначальной идеей было использование перфокарт для машины, вычисляющей и печатающей логарифмические таблицы с большой точностью (то есть для  специализированной машины). В дальнейшем эти идеи были развиты до машины общего назначения — его «аналитической машины». Первый период (1945–1955 гг.). Ламповые машины.Первые шаги в области разработки электронных вычислительных машин были предприняты в конце Второй мировой войны. В середине 40-х были созданы первые ламповые вычислительные устройства и появился принцип программы, хранящейся в памяти машины (John Von Neumann, июнь 1945 г.). В то время одна и та же группа людей участвовала и в проектировании, и в эксплуатации, и в программировании вычислительной машины. Это была скорее научно-исследовательская работа в области вычислительной техники, а не регулярное использование компьютеров в качестве инструмента решения каких-либо практических задач из других прикладных областей. Программирование осуществлялось исключительно на машинном языке. Об операционных системах не было и речи, все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления. Вычислительная система выполняла одновременно только одну операцию (ввод-вывод или собственно вычисления). Отладка программ велась с пульта управления с помощью изучения состояния памяти и регистров машины. В конце этого периода появляется первое системное программное обеспечение: в 1951–1952 гг. возникают прообразы первых компиляторов с символических языков (Fortran и др.), а в 1954 г. Nat Rochester разрабатывает Ассемблер для IBM-701.Существенная часть времени уходила на подготовку запуска программы, а сами программы выполнялись строго последовательно. Такой режим работы называется последовательной обработкой данных. В целом первый период характеризуется крайне высокой стоимостью вычислительных систем, их малым количеством и низкой эффективностью использования. Второй период (1955 г.–начало 60-х). Компьютеры на основе транзисторов.С середины 50-х годов начался следующий период в эволюции вычислительной техники, связанный с появлением новой технической базы – полупроводниковых элементов. Применение транзисторов вместо часто перегоравших электронных ламп привело к повышению надежности компьютеров. Теперь машины могут непрерывно работать достаточно долго, чтобы на них можно было возложить выполнение практически важных задач. Снижается потребление вычислительными машинами электроэнергии, совершенствуются системы охлаждения. Размеры компьютеров уменьшились. Снизилась стоимость эксплуатации и обслуживания вычислительной техники. Началось использование ЭВМ коммерческими фирмами. Одновременно наблюдается бурное развитие алгоритмических языков (LISP, COBOL, ALGOL-60, PL-1 и т.д.). Появляются первые настоящие компиляторы, редакторы связей, библиотеки математических и служебных подпрограмм. Упрощается процесс программирования. Пропадает необходимость взваливать на одних и тех же людей весь процесс разработки и использования компьютеров. Именно в этот период происходит разделение персонала на программистов и операторов, специалистов по эксплуатации и разработчиков вычислительных машин. Изменяется сам процесс прогона программ. Теперь пользователь приносит программу с входными данными в виде колоды перфокарт и указывает необходимые ресурсы. Такая колода получает название задания. Оператор загружает задание в память машины и запускает его на исполнение. Полученные выходные данные печатаются на принтере, и пользователь получает их обратно через некоторое (довольно продолжительное) время.Смена запрошенных ресурсов вызывает приостановку выполнения программ, в результате процессор часто простаивает. Для повышения эффективности использования компьютера задания с похожими ресурсами начинают собирать вместе, создавая пакет заданий. Появляются первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизируют запуск одной программы из пакета за другой и тем самым увеличивают коэффициент загрузки процессора . При реализации систем пакетной обработки был разработан формализованный язык управления заданиями, с помощью которого программист сообщал системе и оператору, какую работу он хочет выполнить на вычислительной машине. Системы пакетной обработки стали прообразом современных операционных систем, они были первыми системными программами, предназначенными для управления вычислительным процессом. Третий период (начало 60-х – 1980 г.). Компьютеры на основе интегральных микросхем. Первые многозадачные ОС.Следующий важный период развития вычислительных машин относится к началу 60-х – 1980 г. В это время в технической базе произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам. Вычислительная техника становится более надежной и дешевой. Растет сложность и количество задач, решаемых компьютерами. Повышается производительность процессоров. Повышению эффективности использования процессорного времени мешает низкая скорость работы механических устройств ввода-вывода (быстрый считыватель перфокарт мог обработать 1200 перфокарт в минуту, принтеры печатали до 600 строк в минуту). Вместо непосредственного чтения пакета заданий с перфокарт в память начинают использовать его предварительную запись, сначала на магнитную ленту, а затем и на диск. Когда в процессе выполнения задания требуется ввод данных, они читаются с диска. Точно так же выходная информация сначала копируется в системный буфер и записывается на ленту или диск, а печатается только после завершения задания. Вначале действительные операции ввода-вывода осуществлялись в режиме off-line, то есть с использованием других, более простых, отдельно стоящих компьютеров. В дальнейшем они начинают выполняться на том же компьютере, который производит вычисления, то есть в режиме on-line. Такой прием получает название spooling (сокращение от Simultaneous Peripheral Operation On Line) или подкачки-откачки данных. Введение техники подкачки-откачки в пакетные системы позволило совместить реальные операции ввода-вывода одного задания с выполнением другого задания, но потребовало разработки аппарата прерываний для извещения процессора об окончании этих операций.Первые интегральные микросхемы Магнитные ленты были устройствами последовательного доступа, то есть информация считывалась с них в том порядке, в каком была записана. Появление магнитного диска, для которого не важен порядок чтения информации, то есть устройства прямого доступа, привело к дальнейшему развитию вычислительных систем. При обработке пакета заданий на магнитной ленте очередность запуска заданий определялась порядком их ввода. При обработке пакета заданий на магнитном диске появилась возможность выбора очередного выполняемого задания. Пакетные системы начинают заниматься планированием заданий: в зависимости от наличия запрошенных ресурсов, срочности вычислений и т.д. на счет выбирается то или иное задание. Дальнейшее повышение эффективности использования процессора было достигнуто с помощью мультипрограммирования. Идея мультипрограммирования заключается в следующем: пока одна программа выполняет операцию ввода-вывода, процессор не простаивает, как это происходило при однопрограммном режиме, а выполняет другую программу. Когда операция ввода-вывода заканчивается, процессор возвращается к выполнению первой программы. Эта идея напоминает поведение преподавателя и студентов на экзамене. Пока один студент (программа) обдумывает ответ на вопрос (операция ввода-вывода), преподаватель ( процессор ) выслушивает ответ другого студента (вычисления). Естественно, такая ситуация требует наличия в комнате нескольких студентов. Точно так же мультипрограммирование требует наличия в памяти нескольких программ одновременно. При этом каждая программа загружается в свой участок оперативной памяти, называемый разделом, и не должна влиять на выполнение другой программы. (Студенты сидят за отдельными столами и не подсказывают друг другу.) Появление мультипрограммирования требует настоящей революции в строении вычислительной системы. Особую роль здесь играет аппаратная поддержка (многие аппаратные новшества появились еще на предыдущем этапе эволюции), наиболее существенные особенности которой перечислены ниже.Реализация защитных механизмов. Программы не должны иметь самостоятельного доступа к распределению ресурсов, что приводит к появлению привилегированных и непривилегированных команд. Привилегированные команды, например команды ввода-вывода, могут исполняться только операционной системой. Говорят, что она работает в привилегированном режиме. Переход управления от прикладной программы к ОС сопровождается контролируемой сменой режима. Кроме того, это защита памяти, позволяющая изолировать конкурирующие пользовательские программы друг от друга, а ОС – от программ пользователей.Наличие прерываний. Внешние прерывания оповещают ОС о том, что произошло асинхронное событие, например завершилась операция ввода-вывода. Внутренние прерывания (сейчас их принято называть исключительными ситуациями ) возникают, когда выполнение программы привело к ситуации, требующей вмешательства ОС, например деление на ноль или попытка нарушения защиты.Развитие параллелизма в архитектуре. Прямой доступ к памяти и организация каналов ввода-вывода позволили освободить центральный процессор от рутинных операций. Не менее важна в организации мультипрограммирования роль операционной системы. Она отвечает за следующие операции.Организация интерфейса между прикладной программой и ОС при помощи системных вызовов.Организация очереди из заданий в памяти и выделение процессора одному из заданий потребовало планирования использования процессора.Переключение с одного задания на другое требует сохранения содержимого регистров и структур данных, необходимых для выполнения задания, иначе говоря, контекста для обеспечения правильного продолжения вычислений.Поскольку память является ограниченным ресурсом, нужны стратегии управления памятью, то есть требуется упорядочить процессы размещения, замещения и выборки информации из памяти.Организация хранения информации на внешних носителях в виде файлов и обеспечение доступа к конкретному файлу только определенным категориям пользователей.Поскольку программам может потребоваться произвести санкционированный обмен данными, необходимо их обеспечить средствами коммуникации.Для корректного обмена данными необходимо разрешать конфликтные ситуации, возникающие при работе с различными ресурсами и предусмотреть координацию программами своих действий, т.е. снабдить систему средствами синхронизации.Роль операционной системы на момент третьего периода Мультипрограммные системы обеспечили возможность более эффективного использования системных ресурсов (например, процессора, памяти, периферийных устройств), но они еще долго оставались пакетными. Пользователь не мог непосредственно взаимодействовать с заданием и должен был предусмотреть с помощью управляющих карт все возможные ситуации. Отладка программ по-прежнему занимала много времени и требовала изучения многостраничных распечаток содержимого памяти и регистров или использования отладочной печати.Появление электронно-лучевых дисплеев и переосмысление возможностей применения клавиатур поставили на очередь решение этой проблемы. Логическим расширением систем мультипрограммирования стали time-sharing системы, или системы разделения времени 1. В них процессор переключается между задачами не только на время операций ввода-вывода, но и просто по прошествии определенного времени.  Эти переключения происходят так часто, что пользователи могут взаимодействовать со своими программами во время их выполнения, то есть интерактивно. В результате появляется возможность одновременной работы нескольких пользователей на одной компьютерной системе. У каждого пользователя для этого должна быть хотя бы одна программа в памяти. Чтобы уменьшить ограничения на количество работающих пользователей, была внедрена идея неполного нахождения исполняемой программы в оперативной памяти. Основная часть программы находится на диске, и фрагмент, который необходимо в данный момент выполнять, может быть загружен в оперативную память, а ненужный – выкачан обратно на диск. Это реализуется с помощью механизма виртуальной памяти. Основным достоинством такого механизма является создание иллюзии неограниченной оперативной памяти ЭВМ. Четвертый период (с 1980 г. по настоящее время). Персональные компьютеры. Классические, сетевые и распределенные системы.Следующий период в эволюции вычислительных систем связан с появлением больших интегральных схем (БИС). В эти годы произошло резкое возрастание степени интеграции и снижение стоимости микросхем. Компьютер, не отличающийся по архитектуре от PDP-11, по цене и простоте эксплуатации стал доступен отдельному человеку, а не отделу предприятия или университета. Наступила эра персональных компьютеров. Первоначально персональные компьютеры предназначались для использования одним пользователем в однопрограммном режиме, что повлекло за собой деградацию архитектуры этих ЭВМ и их операционных систем (в частности, пропала необходимость защиты файлов и памяти, планирования заданий и т. п.).Компьютеры стали использоваться не только специалистами, что потребовало разработки "дружественного" программного обеспечения.Однако рост сложности и разнообразия задач, решаемых на персональных компьютерах, необходимость повышения надежности их работы привели к возрождению практически всех черт, характерных для архитектуры больших вычислительных систем. В середине 80-х стали бурно развиваться сети компьютеров, в том числе персональных, работающих под управлением сетевых или распределенных операционных систем.В сетевых операционных системах пользователи могут получить доступ к ресурсам другого сетевого компьютера, только они должны знать об их наличии и уметь это сделать. Каждая машина в сети работает под управлением своей локальной операционной системы, отличающейся от операционной системы автономного компьютера наличием дополнительных средств (программной поддержкой для сетевых интерфейсных устройств и доступа к удаленным ресурсам), но эти дополнения не меняют структуру операционной системы. В дальнейшем автономные операционные системы мы будем называть классическими операционными системами.Просмотрев этапы развития вычислительных систем, мы можем выделить шесть основных функций, которые выполняли классические операционные системы в процессе эволюции:Планирование заданий и использования процессора.Обеспечение программ средствами коммуникации и синхронизации.Управление памятью.Управление файловой системой.Управление вводом-выводом.Обеспечение безопасностиРаспределенная система, напротив, внешне выглядит как обычная автономная система. Пользователь не знает и не должен знать, где его файлы хранятся – на локальной или удаленной машине – и где его программы выполняются. Он может вообще не знать, подключен ли его компьютер к сети. Внутреннее строение распределенной операционной системы имеет существенные отличия от автономных систем. Каждая из приведенных функций обычно реализована в виде подсистемы, являющейся структурным компонентом ОС. В каждой операционной системе эти функции, конечно, реализовывались по-своему, в различном объеме. Они не были изначально придуманы как составные части операционных систем, а появились в процессе развития, по мере того как вычислительные системы становились все более удобными, эффективными и безопасными. Эволюция вычислительных систем, созданных человеком, пошла по такому пути, но никто еще не доказал, что это единственно возможный путь их развития. Операционные системы существуют потому, что на данный момент их существование – это разумный способ использования вычислительных систем.  Спасибо за вниманиеПрезентацию подготовил Невструев Артемученик 10 физико-математического класса

file_name: История развития вычислительных систем.pptx

alt: История развития вычислительных систем

description: История развития вычислительных систем

alt: Оглавление Введение Краткая эволюция вычислительных приборов

description:
Оглавление

Введение
Краткая эволюция вычислительных приборов
Ранние приспособления и устройства для счёта
Абак (счетная доска)
Китайский аналог абака
Японский аналог
Русские счеты в учебном процессе
Ранние приспособления и устройства для счёта
Антиките́рский механи́зм
Первые арифмометры
Основа всех арифмометров
История создания «Паскалины»
Появление первых вычислительных машин

1804: ПОЯВЛЕНИЕ ПЕРФОКАРТ
ПЕРФОКАРТА
1835—1900-Е: ПЕРВЫЕ ПРОГРАММИРУЕМЫЕ МАШИНЫ
РАЗНОСТНАЯ МАШИНА ИЛИ АНАЛИТИЧЕСКАЯ МАШИНА ЧАРЛЬЗА БЭББИДЖА
ПЕРВЫЙ ПЕРИОД (1945–1955 ГГ.). ЛАМПОВЫЕ МАШИНЫ.
ВТОРОЙ ПЕРИОД (1955 Г.–НАЧАЛО 60-Х). КОМПЬЮТЕРЫ НА ОСНОВЕ...
ТРЕТИЙ ПЕРИОД (НАЧАЛО 60-Х – 1980 Г.). КОМПЬЮТЕРЫ НА ОСНО...
ЧЕТВЕРТЫЙ ПЕРИОД (С 1980 Г. ПО НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ). ПЕРСОНАЛ...

alt: Введение Мы будем рассматривать историю развития именно вычислительных, а не операционных систем, потому что hardware и программное обеспечение эволюционировали совместно, оказывая взаимное влияние друг на…

description:
Введение

Мы будем рассматривать историю развития именно вычислительных, а не операционных систем, потому что hardware и программное обеспечение эволюционировали совместно, оказывая взаимное влияние друг на друга. Появление новых технических возможностей приводило к прорыву в области создания удобных, эффективных и безопасных программ, а свежие идеи в программной области стимулировали поиски новых технических решений. Именно эти критерии – удобство, эффективность и безопасность – играли роль факторов естественного отбора при эволюции вычислительных систем.

alt: Реконструкция римского абака Вычислительная техника является важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных

description:
Реконструкция римского абака

Вычислительная техника является важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных. Первыми приспособлениями для вычислений были, вероятно, всем известные счётные палочки, которые и сегодня используются в начальных классах многих школ для обучения счёту. Развиваясь, эти приспособления становились более сложными, например, такими как финикийские глиняные фигурки, также предназначаемые для наглядного представления количества считаемых предметов. Такими приспособлениями, похоже, пользовались торговцы и счетоводы того времени.

description:
Логарифмическая линейка

Постепенно из простейших приспособлений для счёта рождались всё более и более сложные устройства: абак (счёты), логарифмическая линейка, арифмометр, компьютер. Несмотря на простоту ранних вычислительных устройств, опытный счетовод может получить результат при помощи простых счётов даже быстрее, чем нерасторопный владелец современного калькулятора. Естественно, производительность и скорость счёта современных вычислительных устройств уже давно превосходят возможности самого выдающегося расчётчика-человека.

Краткая эволюция вычислительных приборов

alt: Счётная доска, применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с

description:
Счётная доска, применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с V века до н. э. в Древней Греции, Древнем Риме и в Китае.
Доска абака была разделена линиями на полосы, счёт осуществлялся с помощью размещённых на полосах камней или других подобных предметов. Камешек для греческого абака назывался псифос; от этого слова было произведено название для счёта — псифофория, «раскладывание камешков» (заглавие книги об индийской арифметике Максима Плануда, умершего в 1310 году, «Псифофория индийцев»).

Абак (счетная доска)

alt: Впервые абак появился, вероятно, в

description:
Впервые абак появился, вероятно, в Древнем Вавилоне. 3 тыс. лет до н. э. Первоначально представлял собой доску, разграфлённую на полосы или со сделанными углублениями. Счётные метки (камешки, косточки) передвигались по линиям или углублениям. В V в. до н. э. в Египте вместо линий и углублений стали использовать палочки и проволоку с нанизанными камешками.

Абаком пользовались и народы Индии. Арабы знакомились с абаком у подчинённых ими народов. В заглавиях многих арабских руководств по арифметике фигурируют слова от корня «пыль».

У восточных арабов, как и у индийцев, абак был скоро вытеснен индийской нумерацией, но он крепко держался у западных арабов, захвативших в конце VIII века и Испанию. В X веке здесь познакомился со счётом на абаке француз Герберт (940—1003), написавший об этом книгу (980—982) и пропагандировавший сам и через своих учеников употребление абака.

alt: Вместо камешков при счёте на абаке употреблялись и жетоны с начертанными на них числовыми знаками, или римскими цифрами, или особыми числовыми знаками — апексами

alt: В Европе абак применялся до XVIII века

alt: В странах Востока распространены китайский аналог абака — суаньпань и японский — соробан

description:
В странах Востока распространены китайский аналог абака — суаньпань и японский — соробан. Конструкции принципиально аналогичны, используют десятичную систему счисления, хотя японский вариант несколько экономичнее (в китайском, как и в русских счётах, используются «лишние» с точки зрения математики косточки). Для китайского и японского абака существует скрупулёзно разработанный набор алгоритмов, позволяющих механически (то есть не занимаясь дополнительными вычислениями в уме или на бумаге) выполнять все четыре арифметических действия и даже извлекать квадратные и кубические корни.

Суаньпань

Китайский аналог абака

alt: Японский соробан по сей день активно применяется, несмотря на повсеместное распространение электронных калькуляторов

description:
Японский соробан по сей день активно применяется, несмотря на повсеместное распространение электронных калькуляторов. В Японии использование соробана является элементом школьной программы обучения счёту в младших классах. Также в Японии и странах, имеющих значительную японскую диаспору, счёт на соробане популярен как вид развлечения или своеобразный спорт.

Соробан

Японский аналог

description:
Десятичный абак, или русские счёты, в которых используется десятичная система счисления и возможность оперировать четвертями, десятыми и сотыми дробными долями появились в России на рубеже XV — XVI веков и активно применялись в торговле вплоть до последнего десятилетия XX века. От классического абака счёты отличаются увеличением разрядности каждого числового ряда и конструкцией. Ещё одна характерная особенность русских счёт — специально выделенный разряд для счёта в четвертях. С момента своего возникновения счёты практически не изменились.

Русские счеты в учебном процессе

Русские счеты в учебном процессе

alt: Человечество научилось пользоваться простейшими счётными приспособлениями тысячи лет назад

description:
Человечество научилось пользоваться простейшими счётными приспособлениями тысячи лет назад. Наиболее востребованной оказалась необходимость определять количество предметов, используемых в меновой торговле. Одним из самых простых решений было использование весового эквивалента меняемого предмета, что не требовало точного пересчёта количества его составляющих. Для этих целей использовались простейшие балансирные весы, которые стали одним из первых устройств для количественного определения массы.

Ранние приспособления и устройства для счёта

alt: Принцип эквивалентности широко использовался и в другом простейшем счётном устройстве — абаке, или счётах

description:
Принцип эквивалентности широко использовался и в другом простейшем счётном устройстве — абаке, или счётах. Количество подсчитываемых предметов соответствовало числу передвинутых костяшек этого инструмента.

Сравнительно сложным приспособлением для счёта могли быть чётки, применяемые в практике многих религий. Верующий как на счётах отсчитывал на зёрнах чёток число произнесённых молитв, а при проходе полного круга чёток передвигал на отдельном хвостике особые зёрна-счётчики, означающие число отсчитанных кругов.

description:
Впрочем, с уходом античности навыки создания таких устройств были позабыты; потребовалось около полутора тысяч лет, чтобы люди вновь научились создавать похожие по сложности механизмы.

С изобретением зубчатых колёс появились и гораздо более сложные устройства выполнения расчётов. Антикитерский механизм, обнаруженный в начале XX века, который был найден на месте крушения античного судна, затонувшего примерно в 65 году до н. э. (по другим источникам в 80 или даже 87 году до н. э.), даже умел моделировать движение планет. Предположительно его использовали для календарных вычислений в религиозных целях, предсказания солнечных и лунных затмений, определения времени посева и сбора урожая и т. п.

Вычисления выполнялись за счёт соединения более 30 бронзовых колёс и нескольких циферблатов; для вычисления лунных фаз использовалась дифференциальная передача, изобретение которой исследователи долгое время относили не ранее чем к XVI веку.

Антиките́рский механи́зм

alt: Первые арифмометры В 1623 году

description:
Первые арифмометры

В 1623 году Вильгельм Шиккард придумал «Считающие часы» — первый арифмометр, умевший выполнять четыре арифметических действия. Считающими часами устройство было названо потому, что, как и в настоящих часах, работа механизма была основана на использовании звёздочек и шестерёнок. Это изобретение нашло практическое использование в руках друга Шиккарда, философа и астронома Иоганна Кеплера.

alt: Схема работы колеса Лейбница Колесо

description:
Схема работы колеса Лейбница

Колесо Лейбница или шаговый барабан — цилиндр с набором зубьев увеличивающейся длины, которые затем входят в зацепление со счётным колесом. Основа всех вычислительных устройствах типа арифмометров. Изобретённое Готфридом Лейбницем в 1673 году, оно использовалось три столетия до появления электронных калькуляторов в середине-конце 1960-х.

Основа всех арифмометров

description:
Колесо Лейбница является генератором заданного переключателем числа импульсов (от 0 до 9) за один оборот колеса, которые поступают на счётное колесо счётчика, являющегося накапливающим сумматором. За первый оборот в счётчик поступает количество импульсов равное первому слагаемому, за второй — второму слагаемому и т. д. Счётчик считает все поступившие в него импульсы, то есть производит суммирование всех слагаемых. При переполнении разряда на следующий разряд через колесо переноса поступает единица переноса. Для вычитания колесо Лейбница нужно повернуть в обратном направлении.
Теоретически, колесо Лейбница может работать в любой системе счисления, для работы в двоичной системе счисления на цилиндре должен быть один зуб, для работы в троичной системе счисления на цилиндре должно быть два зуба, для работы в n-ичной системе счисления на цилиндре должно быть n-1 зубьев.

alt: За этим последовали машины Блеза

description:
За этим последовали машины Блеза Паскаля («Паскалина», 1642 г.) и Готфрида Вильгельма Лейбница — арифмометр Лейбница.

Копия арифмометра Лейбница в Немецком музее.

Суммирующая машина Паскаля

alt: Француз Блез Паскаль начал создавать суммирующую машину «Паскалину» в 1642 году в возрасте 19 лет, наблюдая за работой своего отца, который был сборщиком налогов и…

description:
Француз Блез Паскаль начал создавать суммирующую машину «Паскалину» в 1642 году в возрасте 19 лет, наблюдая за работой своего отца, который был сборщиком налогов и часто выполнял долгие и утомительные расчёты.

Машина Паскаля представляла собой механическое устройство в виде ящичка с многочисленными связанными одна с другой шестерёнками. Складываемые числа вводились в машину при помощи соответствующего поворота наборных колёсиков. На каждое из этих колёсиков, соответствовавших одному десятичному разряду числа, были нанесены деления от 0 до 9. При вводе числа, колесики прокручивались до соответствующей цифры. Совершив полный оборот, избыток над цифрой 9 колёсико переносило на соседний разряд, сдвигая соседнее колесо на 1 позицию. Первые варианты «Паскалины» имели пять зубчатых колёс, позднее их число увеличилось до шести или даже восьми, что позволяло работать с большими числами, вплоть до 9 999 999.

Ответ появлялся в верхней части металлического корпуса.

История создания «Паскалины»

alt: Вращение колёс было возможно лишь в одном направлении, исключая возможность непосредственного оперирования отрицательными числами

description:
Вращение колёс было возможно лишь в одном направлении, исключая возможность непосредственного оперирования отрицательными числами. Тем не менее машина Паскаля позволяла выполнять не только сложение, но и другие операции, но требовала при этом применения довольно неудобной процедуры повторных сложений. Вычитание выполнялось при помощи дополнений до девятки, которые для помощи считавшему появлялись в окошке, размещённом над выставленным оригинальным значением.

Несмотря на преимущества автоматических вычислений, использование десятичной машины для финансовых расчётов в рамках действовавшей в то время во Франции денежной системы было затруднительным. Расчёты велись в ливрах, су и денье. В ливре насчитывалось 20 су, в су — 12 денье. Использование десятичной системы в недесятичных финансовых расчётах усложняло и без того нелёгкий процесс вычислений.

Тем не менее примерно за 10 лет Паскаль построил около 50 и даже сумел продать около дюжины вариантов своей машины. Несмотря на вызываемый ею всеобщий восторг, машина не принесла богатства своему создателю.

Сложность и высокая стоимость машины в сочетании с небольшими вычислительными способностями служили препятствием её широкому распространению.

alt: Машина Паскаля стала вторым реально работающим вычислительным устройством после считающих часов

description:
Машина Паскаля стала вторым реально работающим вычислительным устройством после считающих часов Вильгельма Шикарда (нем. Wilhelm Schickard), созданных в 1623 году.

Переход Франции в 1799 году на метрическую систему коснулся также её денежной системы, которая стала, наконец, десятичной. Однако практически до начала XIX века создание и использование считающих машин оставалось невыгодным. Лишь в 1820 году Шарль Ксавье Тома де Кольмар запатентовал первый механический калькулятор, ставший коммерчески успешным.

alt: Примерно в 1820 году Чарльз Ксавьер

description:
Примерно в 1820 году Чарльз Ксавьер Томас[en] создал первое серийно выпускавшееся механическое счётное устройство — арифмометр Томаса, который мог складывать, вычитать, умножать и делить. В основном, он был основан на работе Лейбница. В 1845 году Израиль Штаффель представил счётную машину, которая кроме четырёх арифметических действий могла извлекать квадратные корни. Арифмометры, считающие десятичные числа, использовались до 1970-х.

Арифмометр 1932 года выпуска.

Появление первых вычислительных машин

alt: Лейбниц также описал двоичную систему счисления — центральный ингредиент всех современных компьютеров

description:
Лейбниц также описал двоичную систему счисления — центральный ингредиент всех современных компьютеров. Однако, вплоть до 1940-х многие последующие разработки (включая машины Чарльза Бэббиджа и даже ЭНИАК 1945 года) были основаны на более сложной в реализации десятичной системе.

Вычислительная машина Штаффеля

alt: Джон Непер заметил, что умножение и деление чисел может быть выполнено сложением и вычитанием, соответственно, логарифмов этих чисел

description:
Джон Непер заметил, что умножение и деление чисел может быть выполнено сложением и вычитанием, соответственно, логарифмов этих чисел. Действительные числа могут быть представлены интервалами длины на линейке, и это легло в основу вычислений с помощью логарифмической линейки, что позволило выполнять умножение и деление намного быстрее. Логарифмические линейки использовались несколькими поколениями инженеров и других профессионалов, вплоть до появления карманных калькуляторов. Инженеры программы «Аполлон» отправили человека на Луну, выполнив на логарифмических линейках все вычисления, многие из которых требовали точности в 3—4 знака.
Для составления первых логарифмических таблиц Неперу понадобилось выполнить множество операций умножения, и в то же время он разрабатывал палочки Непера.

Круговая логарифмическая линейка (логарифмический круг)

Палочки Непера

alt: В 1804 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор определялся перфокартами

description:
1804: появление перфокарт

В 1804 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор определялся перфокартами. Серия карт могла быть заменена, и смена узора не требовала изменений в механике станка. Это было важной вехой в истории программирования.

В 1832 году Семен Корсаков применил перфорированные карты в конструкции разработанных им «интеллектуальных машин», механических устройств для информационного поиска, являющихся прообразами современных экспертных систем.

В 1838 году Чарльз Бэббидж перешёл от разработки Разностной машины к проектированию более сложной аналитической машины, принципы программирования которой напрямую восходят к перфокартам Жаккара.

alt: Русский (советский) вариант перфокарты

description:
Русский (советский) вариант перфокарты IBM, 1980 г.

В 1890 году Бюро Переписи США использовало перфокарты и механизмы сортировки (табуляторы), разработанные Германом Холлеритом, чтобы обработать поток данных десятилетней переписи, переданный под мандат в соответствии с Конституцией. Компания Холлерита в конечном счёте стала ядром IBM. Эта корпорация развила технологию перфокарт в мощный инструмент для деловой обработки данных и выпустила обширную линию специализированного оборудования для их записи. К 1950 году технология IBM стала вездесущей в промышленности и правительстве. Предупреждение, напечатанное на большинстве карт, «не сворачивать, не скручивать и не рвать», стало девизом послевоенной эры.

alt: Впоследствии, после распечатки любых результатов, отмеченных идентификатором заявителя, они помещались в выпускной лоток вне компьютерного центра

description:
студенты инженерных и научных специальностей во многих университетах во всём мире могли отправить их программные команды в локальный компьютерный центр в форме набора карт, одна карта на программную строку, а затем должны были ждать очереди для обработки, компиляции и выполнения программы. Впоследствии, после распечатки любых результатов, отмеченных идентификатором заявителя, они помещались в выпускной лоток вне компьютерного центра. Во многих случаях эти результаты включали в себя исключительно распечатку сообщения об ошибке в синтаксисе программы, требуя другого цикла редактирование — компиляция — исполнение.

Во многих компьютерных решениях перфокарты использовались до (и после) конца 1970-х. Например,

Часть разностной машины Чарльза Бэббиджа

alt: Перфорированная таблица С. Н. Корсакова, 1832 год

description:
Перфорированная таблица С. Н. Корсакова, 1832 год

Перфока́рта (перфорационная карта, перфорированная карта, от лат. perforo — пробиваю и лат. charta — лист из папируса; бумага) — носитель информации, предназначенный для использования в системах автоматической обработки данных. Сделанная из тонкого картона, перфокарта представляет информацию наличием или отсутствием отверстий в определённых позициях карты.

Перфокарты впервые начали применяться в ткацких станках Жаккарда (1808) для управления узорами на тканях. В информатике перфокарты впервые были применены в «интеллектуальных машинах» коллежского советника С. Н. Корсакова (1832), механических устройствах для информационного поиска и классификации записей.

Перфокарта

alt: Перфокарты также планировалось использовать в «аналитической машине»

description:
Перфокарты также планировалось использовать в «аналитической машине» Бэббиджа. В конце XIX в. началось использование перфокарт для обработки результатов переписей населения в США.

Существовало много разных форматов перфокарт; наиболее распространённым был «формат IBM», введённый в 1928 г. — 12 строк и 80 колонок, размер карты 7⅜ × 3¾ дюйма (187,325 × 82,55 мм), толщина карты 0,007 дюйма (0,178 мм). Первоначально углы были острые, а с 1964 г. — скруглённые (впрочем, в СССР и позже использовали карты с нескруглёнными углами). Примечательно, что по приблизительным подсчетам, гигабайт информации, представленной в виде перфокарт, весил бы примерно 22 тонны (не считая веса, потерянного в результате перфорации отверстий).

alt: Компьютеры первого поколения, в 20—50-е годы

description:
Компьютеры первого поколения, в 20—50-е годы XX столетия, использовали перфокарты в качестве основного носителя при хранении и обработке данных.     Затем, в течение 70-х — начале 80-х, они использовались только для хранения    данных и постепенно были замещены магнитными лентами. В настоящее время перфокарты не используются нигде, кроме устаревших систем, однако оставили свой след в компьютерной технике: отображаемый по умолчанию текстовый видеорежим дисплеев подавляющего большинства компьютерных устройств содержит по горизонтали 80 знакомест, ровно столько, сколько их было на стандартной перфокарте.

Norton Commander работает в текстовом режиме.

Главным преимуществом перфокарт было удобство манипуляции данными — в любом месте колоды можно было добавить карты, удалить, заменить одни карты другими (то есть фактически выполнять многие функции, позже реализованные в интерактивных текстовых редакторах).

alt: При работе с перфокартами в двоичном режиме перфокарта рассматривается как двумерный битовый массив; допустимы любые комбинации пробивок

description:
При работе с перфокартами в двоичном режиме перфокарта рассматривается как двумерный битовый массив; допустимы любые комбинации пробивок. Например,              в системах IBM 701 машинное слово состояло из 36 бит; при записи данных на перфокарты в одной строке пробивок записывалось 2 машинных слова (последние 8 колонок не использовались), всего на одну перфокарту можно было записать 24 машинных слова. При работе с перфокартами в текстовом режиме каждая колонка обозначает один символ; таким образом, одна перфокарта представляет строку из 80 символов. Допускаются лишь некоторые комбинации пробивок. Наиболее просто кодируются цифры — одной пробивкой в позиции, обозначенной данной цифрой. Буквы и другие символы кодируются несколькими пробивками в одной колонке. Отсутствие пробивок в колонке означает пробел (в отличие от перфоленты, где отсутствие пробивок означает пустой символ, NUL). В системе IBM/360 были определены комбинации пробивок для всех 256 значений байта (например, пустой символ NUL обозначался комбинацией 12-0-1-8-9), так что фактически в текстовом режиме можно было записывать и любые двоичные данные.
Для удобства работы с текстовыми данными вдоль верхнего края перфокарты часто печатались те же символы в обычном человекочитаемом виде.

description:
 ________________________________________________________________
    /&-0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQR/STUVWXYZ:#@'="[.<(+|]$*);^\,%_>?
12 / X           XXXXXXXXX                        XXXXXX
11|   X                   XXXXXXXXX                     XXXXXX
 0|    X                           XXXXXXXXX                  XXXXXX
 1|     X        X        X
 2|      X        X        X        X       X     X     X     X
 3|       X        X        X        X       X     X     X     X
 4|        X        X        X        X       X     X     X     X
 5|         X        X        X        X       X     X     X     X
 6|          X        X        X        X       X     X     X     X
 7|           X        X        X        X       X     X     X     X
 8|            X        X        X        X XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
 9|             X        X        X        X
  |__________________________________________________________________

Следует заметить, что везде одинаково кодировались только цифры и латинские буквы; в кодировании остальных символов существовали большие различия.

description:
1835—1900-е: первые программируемые машины

Определяющая особенность «универсального компьютера» — это программируемость, что позволяет компьютеру эмулировать любую другую вычисляющую систему всего лишь заменой сохранённой последовательности инструкций.
В 1835 году Чарльз Бэббидж описал свою аналитическую машину. Это был проект компьютера общего назначения, с применением перфокарт в качестве носителя входных данных и программы, а также парового двигателя в качестве источника энергии. Одной из ключевых идей было использование шестерен для выполнения математических функций.

description:
Аналитическая маши́на Чарльза Бэббиджа — механический аппарат, предназначенный для автоматизации вычислений путём аппроксимации функций многочленами и вычисления конечных разностей. Возможность приближённого представления в многочленах логарифмов и тригонометрических функций позволяет рассматривать эту машину как довольно универсальный вычислительный прибор.

Копия разностной машины в лондонском Музее науки

Первая идея разностной машины была выдвинута немецким инженером Иоганном Мюллером в книге, изданной в 1788 году.
Однако Чарльз Бэббидж почерпнул идею для создания своего проекта не у Мюллера, а из работ Гаспара де Прони, занимавшего должность руководителя бюро переписи при французском правительстве с 1790 по 1800 год.

Разностная машина или аналитическая машина Чарльза Бэббиджа

alt: Хотя планы были озвучены, и проект, по всей видимости, был реален или, по крайней мере, проверяем, при создании машины возникли определённые трудности

description:
Хотя планы были озвучены, и проект, по всей видимости, был реален или, по крайней мере, проверяем, при создании машины возникли определённые трудности. Бэббидж был человеком, с которым было трудно работать, он спорил с каждым, кто не отдавал дань уважения его идеям. Все части машины должны были создаваться вручную. Небольшие ошибки в каждой детали, для машины, состоящей из тысяч деталей, могли вылиться в значительные отклонения, поэтому при создании деталей требовалась точность, необычная для того времени. В результате проект захлебнулся в разногласиях с исполнителем, создающим детали, и завершился с прекращением государственного финансирования. Ада Лавлейс, дочь лорда Байрона, перевела и дополнила комментариями труд «Sketch of the Analytical Engine». Её имя часто ассоциируют с именем Бэббиджа. Утверждается также, что она является первым программистом, хотя это утверждение и значение её вклада многими оспаривается.
Реконструкция 2-го варианта Разностной машины — раннего, более ограниченного проекта, действует в Лондонском музее науки с 1991 года

Его первоначальной идеей было использование перфокарт для машины, вычисляющей и печатающей логарифмические таблицы с большой точностью (то есть для  специализированной машины). В дальнейшем эти идеи были развиты до машины общего назначения — его «аналитической машины».

alt: Первый период (1945–1955 гг.).

description:
Первый период (1945–1955 гг.). Ламповые машины.

Первые шаги в области разработки электронных вычислительных машин были предприняты в конце Второй мировой войны. В середине 40-х были созданы первые ламповые вычислительные устройства и появился принцип программы, хранящейся в памяти машины (John Von Neumann, июнь 1945 г.). В то время одна и та же группа людей участвовала и в проектировании, и в эксплуатации, и в программировании вычислительной машины. Это была скорее научно-исследовательская работа в области вычислительной техники, а не регулярное использование компьютеров в качестве инструмента решения каких-либо практических задач из других прикладных областей. Программирование осуществлялось исключительно на машинном языке. Об операционных системах не было и речи, все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления.

alt: Вычислительная система выполняла одновременно только одну операцию (ввод-вывод или собственно вычисления)

description:
Вычислительная система выполняла одновременно только одну операцию (ввод-вывод или собственно вычисления). Отладка программ велась с пульта управления с помощью изучения состояния памяти и регистров машины. В конце этого периода появляется первое системное программное обеспечение: в 1951–1952 гг. возникают прообразы первых компиляторов с символических языков (Fortran и др.), а в 1954 г. Nat Rochester разрабатывает Ассемблер для IBM-701.
Существенная часть времени уходила на подготовку запуска программы, а сами программы выполнялись строго последовательно. Такой режим работы называется последовательной обработкой данных. В целом первый период характеризуется крайне высокой стоимостью вычислительных систем, их малым количеством и низкой эффективностью использования.

alt: Второй период (1955 г.–начало 60-х)

description:
Второй период (1955 г.–начало 60-х). Компьютеры на основе транзисторов.

С середины 50-х годов начался следующий период в эволюции вычислительной техники, связанный с появлением новой технической базы – полупроводниковых элементов. Применение транзисторов вместо часто перегоравших электронных ламп привело к повышению надежности компьютеров. Теперь машины могут непрерывно работать достаточно долго, чтобы на них можно было возложить выполнение практически важных задач. Снижается потребление вычислительными машинами электроэнергии, совершенствуются системы охлаждения. Размеры компьютеров уменьшились. Снизилась стоимость эксплуатации и обслуживания вычислительной техники. Началось использование ЭВМ коммерческими фирмами. Одновременно наблюдается бурное развитие алгоритмических языков (LISP, COBOL, ALGOL-60, PL-1 и т.д.). Появляются первые настоящие компиляторы, редакторы связей, библиотеки математических и служебных подпрограмм. Упрощается процесс программирования. Пропадает необходимость взваливать на одних и тех же людей весь процесс разработки и использования компьютеров. Именно в этот период происходит разделение персонала на программистов и операторов, специалистов по эксплуатации и разработчиков вычислительных машин.

alt: Изменяется сам процесс прогона программ

description:
Изменяется сам процесс прогона программ. Теперь пользователь приносит программу с входными данными в виде колоды перфокарт и указывает необходимые ресурсы. Такая колода получает название задания. Оператор загружает задание в память машины и запускает его на исполнение. Полученные выходные данные печатаются на принтере, и пользователь получает их обратно через некоторое (довольно продолжительное) время.

Смена запрошенных ресурсов вызывает приостановку выполнения программ, в результате процессор часто простаивает. Для повышения эффективности использования компьютера задания с похожими ресурсами начинают собирать вместе, создавая пакет заданий.

alt: Третий период (начало 60-х – 1980 г

description:
Третий период (начало 60-х – 1980 г.). Компьютеры на основе интегральных микросхем. Первые многозадачные ОС.

Следующий важный период развития вычислительных машин относится к началу 60-х – 1980 г. В это время в технической базе произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам. Вычислительная техника становится более надежной и дешевой. Растет сложность и количество задач, решаемых компьютерами. Повышается производительность процессоров.

alt: Повышению эффективности использования процессорного времени мешает низкая скорость работы механических устройств ввода-вывода (быстрый считыватель перфокарт мог обработать 1200 перфокарт в минуту, принтеры печатали до 600…

description:
Повышению эффективности использования процессорного времени мешает низкая скорость работы механических устройств ввода-вывода (быстрый считыватель перфокарт мог обработать 1200 перфокарт в минуту, принтеры печатали до 600 строк в минуту). Вместо непосредственного чтения пакета заданий с перфокарт в память начинают использовать его предварительную запись, сначала на магнитную ленту, а затем и на диск. Когда в процессе выполнения задания требуется ввод данных, они читаются с диска. Точно так же выходная информация сначала копируется в системный буфер и записывается на ленту или диск, а печатается только после завершения задания. Вначале действительные операции ввода-вывода осуществлялись в режиме off-line, то есть с использованием других, более простых, отдельно стоящих компьютеров. В дальнейшем они начинают выполняться на том же компьютере, который производит вычисления, то есть в режиме on-line. Такой прием получает название spooling (сокращение от Simultaneous Peripheral Operation On Line) или подкачки-откачки данных. Введение техники подкачки-откачки в пакетные системы позволило совместить реальные операции ввода-вывода одного задания с выполнением другого задания, но потребовало разработки аппарата прерываний для извещения процессора об окончании этих операций.

Первые интегральные микросхемы

alt: Магнитные ленты были устройствами последовательного доступа, то есть информация считывалась с них в том порядке, в каком была записана

alt: Дальнейшее повышение эффективности использования процессора было достигнуто с помощью мультипрограммирования

alt: Появление мультипрограммирования требует настоящей революции в строении вычислительной системы

description:
Появление мультипрограммирования требует настоящей революции в строении вычислительной системы. Особую роль здесь играет аппаратная поддержка (многие аппаратные новшества появились еще на предыдущем этапе эволюции), наиболее существенные особенности которой перечислены ниже.
Реализация защитных механизмов. Программы не должны иметь самостоятельного доступа к распределению ресурсов, что приводит к появлению привилегированных и непривилегированных команд. Привилегированные команды, например команды ввода-вывода, могут исполняться только операционной системой. Говорят, что она работает в привилегированном режиме. Переход управления от прикладной программы к ОС сопровождается контролируемой сменой режима. Кроме того, это защита памяти, позволяющая изолировать конкурирующие пользовательские программы друг от друга, а ОС – от программ пользователей.
Наличие прерываний. Внешние прерывания оповещают ОС о том, что произошло асинхронное событие, например завершилась операция ввода-вывода. Внутренние прерывания (сейчас их принято называть исключительными ситуациями ) возникают, когда выполнение программы привело к ситуации, требующей вмешательства ОС, например деление на ноль или попытка нарушения защиты.
Развитие параллелизма в архитектуре. Прямой доступ к памяти и организация каналов ввода-вывода позволили освободить центральный процессор от рутинных операций.

alt: Не менее важна в организации мультипрограммирования роль операционной системы

description:
Не менее важна в организации мультипрограммирования роль операционной системы. Она отвечает за следующие операции.

Организация интерфейса между прикладной программой и ОС при помощи системных вызовов.
Организация очереди из заданий в памяти и выделение процессора одному из заданий потребовало планирования использования процессора.
Переключение с одного задания на другое требует сохранения содержимого регистров и структур данных, необходимых для выполнения задания, иначе говоря, контекста для обеспечения правильного продолжения вычислений.
Поскольку память является ограниченным ресурсом, нужны стратегии управления памятью, то есть требуется упорядочить процессы размещения, замещения и выборки информации из памяти.
Организация хранения информации на внешних носителях в виде файлов и обеспечение доступа к конкретному файлу только определенным категориям пользователей.
Поскольку программам может потребоваться произвести санкционированный обмен данными, необходимо их обеспечить средствами коммуникации.
Для корректного обмена данными необходимо разрешать конфликтные ситуации, возникающие при работе с различными ресурсами и предусмотреть координацию программами своих действий, т.е. снабдить систему средствами синхронизации.

Роль операционной системы на момент третьего периода

description:
Мультипрограммные системы обеспечили возможность более эффективного использования системных ресурсов (например, процессора, памяти, периферийных устройств), но они еще долго оставались пакетными. Пользователь не мог непосредственно взаимодействовать с заданием и должен был предусмотреть с помощью управляющих карт все возможные ситуации. Отладка программ по-прежнему занимала много времени и требовала изучения многостраничных распечаток содержимого памяти и регистров или использования отладочной печати.
Появление электронно-лучевых дисплеев и переосмысление возможностей применения клавиатур поставили на очередь решение этой проблемы. Логическим расширением систем мультипрограммирования стали time-sharing системы, или системы разделения времени 1. В них процессор переключается между задачами не только на время операций ввода-вывода, но и просто по прошествии определенного времени.

alt: Эти переключения происходят так часто, что пользователи могут взаимодействовать со своими программами во время их выполнения, то есть интерактивно

alt: Четвертый период (с 1980 г. по настоящее время)

description:
Четвертый период (с 1980 г. по настоящее время). Персональные компьютеры. Классические, сетевые и распределенные системы.

Следующий период в эволюции вычислительных систем связан с появлением больших интегральных схем (БИС). В эти годы произошло резкое возрастание степени интеграции и снижение стоимости микросхем. Компьютер, не отличающийся по архитектуре от PDP-11, по цене и простоте эксплуатации стал доступен отдельному человеку, а не отделу предприятия или университета. Наступила эра персональных компьютеров. Первоначально персональные компьютеры предназначались для использования одним пользователем в однопрограммном режиме, что повлекло за собой деградацию архитектуры этих ЭВМ и их операционных систем (в частности, пропала необходимость защиты файлов и памяти, планирования заданий и т. п.).
Компьютеры стали использоваться не только специалистами, что потребовало разработки "дружественного" программного обеспечения.
Однако рост сложности и разнообразия задач, решаемых на персональных компьютерах, необходимость повышения надежности их работы привели к возрождению практически всех черт, характерных для архитектуры больших вычислительных систем.

alt: В середине 80-х стали бурно развиваться сети компьютеров, в том числе персональных, работающих под управлением сетевых или распределенных операционных систем

description:
В середине 80-х стали бурно развиваться сети компьютеров, в том числе персональных, работающих под управлением сетевых или распределенных операционных систем.

В сетевых операционных системах пользователи могут получить доступ к ресурсам другого сетевого компьютера, только они должны знать об их наличии и уметь это сделать. Каждая машина в сети работает под управлением своей локальной операционной системы, отличающейся от операционной системы автономного компьютера наличием дополнительных средств (программной поддержкой для сетевых интерфейсных устройств и доступа к удаленным ресурсам), но эти дополнения не меняют структуру операционной системы.

alt: В дальнейшем автономные операционные системы мы будем называть классическими операционными системами

description:
В дальнейшем автономные операционные системы мы будем называть классическими операционными системами.
Просмотрев этапы развития вычислительных систем, мы можем выделить шесть основных функций, которые выполняли классические операционные системы в процессе эволюции:

Планирование заданий и использования процессора.
Обеспечение программ средствами коммуникации и синхронизации.
Управление памятью.
Управление файловой системой.
Управление вводом-выводом.
Обеспечение безопасности

Распределенная система, напротив, внешне выглядит как обычная автономная система. Пользователь не знает и не должен знать, где его файлы хранятся – на локальной или удаленной машине – и где его программы выполняются. Он может вообще не знать, подключен ли его компьютер к сети. Внутреннее строение распределенной операционной системы имеет существенные отличия от автономных систем.

alt: Каждая из приведенных функций обычно реализована в виде подсистемы, являющейся структурным компонентом

alt: Спасибо за внимание Презентацию подготовил

description:
Спасибо за внимание

Презентацию подготовил Невструев Артем
ученик 10 физико-математического класса

intro: В работе рассмотрены следующие пункты: 1.Краткая эволюция вычислительных приборов. 2. Ранние приспособления и устройства для счёта. 3. Абак (счетная доска). 4. Китайский аналог абака. 5. Японский аналог. 6. Русские счеты в учебном процессе. 7. Ранние приспособления и устройства для счёта. 8. Антиките́рский механи́зм. 9. Первые арифмометры. 10. Основа всех арифмометров. 11. История создания «Паскалины». 12. Появление первых вычислительных машин и т.д.

title: Презентация по информатике на тему "История развития вычислительных систем" (10-11 кл)


extracted_text: Жизненные цели подростка10 классМАОУ СОШ № 13 города Тюмени Анкета десятиклассникаПочему вы продолжили учебу в 10 классе?Буду получать высшее образование –После 9-го класса идти некуда – Решение родителей -Получать среднее образование -  Анкета десятиклассника2. Приведите три отличия учебы в 10 и 9 классе?Сложнее стало –Более серьезно стал относиться к учебе –Ничем не отличается – Нагрузка большая –Интересней – Учеба по полугодиям – Нет экзаменов – Новые люди в классе – Больше уроков –  Анкета десятиклассника3. Знаешь ли о форме ЕГЭ?Да – Хотел бы подробнее узнать – Немного – 4. Какие экзамены будешь сдавать в 11 классе?- Определились -  Анкета десятиклассника5. Как будешь готовиться к ЕГЭ?Консультации – Репетитор – Решение пробных ЕГЭСамостоятельно – Через интернет – Пока не знаю - Анкета десятиклассника6. В каком ВУЗе, ССУЗе будешь продолжать образование?Определились – 7. Твоя будущая специальностьОпределились - Анкета десятиклассника8. Не пожалел, что продолжил учебу в 10 классе?Нет – Да – Не знаю – 9. Родители стремятся вас чему то научить?Да – Нет - Анкета десятиклассника10. Следят ли родители за вашим свободным временем?Да – Нет – Иногда – 11. Имеете ли вы конкретные обязанности дома?Да – Нет - Анкета десятиклассника12. Обсуждаете с родителями ваше будущее?Да –Нет -

file_name: род собр жизненные ценности 10а.pptx

alt: Жизненные цели подростка 10 класс

description:
Анкета десятиклассника

Почему вы продолжили учебу в 10 классе?
Буду получать высшее образование –
После 9-го класса идти некуда –
Решение родителей -
Получать среднее образование -

description:
Анкета десятиклассника

2. Приведите три отличия учебы в 10 и 9 классе?
Сложнее стало –
Более серьезно стал относиться к учебе –
Ничем не отличается –
Нагрузка большая –
Интересней –
Учеба по полугодиям –
Нет экзаменов –
Новые люди в классе –
Больше уроков –

description:
Анкета десятиклассника

3. Знаешь ли о форме ЕГЭ?
Да –
Хотел бы подробнее узнать –
Немного –
4. Какие экзамены будешь сдавать в 11 классе?
- Определились -

description:
Анкета десятиклассника

5. Как будешь готовиться к ЕГЭ?
Консультации –
Репетитор –
Решение пробных ЕГЭ
Самостоятельно –
Через интернет –
Пока не знаю -

alt: Анкета десятиклассника 6. В каком

description:
Анкета десятиклассника

6. В каком ВУЗе, ССУЗе будешь продолжать образование?
Определились –

7. Твоя будущая специальность
Определились -

description:
Анкета десятиклассника

8. Не пожалел, что продолжил учебу в 10 классе?
Нет –
Да –
Не знаю –

9. Родители стремятся вас чему то научить?
Да –
Нет -

description:
Анкета десятиклассника

10. Следят ли родители за вашим свободным временем?
Да –
Нет –
Иногда –
11. Имеете ли вы конкретные обязанности дома?
Да –
Нет -

description:
Анкета десятиклассника

12. Обсуждаете с родителями ваше будущее?
Да –
Нет -

intro: Презентация к родительскому собранию в 10 классе «Жизненные цели подростка», на котором можно обсудить с родителями жизненные и нравственные приоритеты подростков; обменяться идеями и мнениями воспитания, узнать какие цели они перед собой ставят, насколько эти цели истинны и реальны, как помочь ребятам не разочароваться и не потерять себя в жизни.

родителям

group: Педагогика


extracted_text: Принципы русской пунктуации. Основные единицы синтаксиса.  Расставить ударение в словахКаталог, краны, договорённость, гражданство, партер, столяр, таможня, щавель, значимый, кухонный, сливовый, оптовый, эксперт, цемент, досуг, жалюзи, банты, шарфы, статуя, лыжня. Ключ к заданиюКаталОг, крАны, договорЁнность, граждАнство, партЕр, столЯр, тамОжня, щавЕль, знАчимый, кУхонный, слИвовый, оптОвый, экспЕрт, цемЕнт, досУг, жалюзИ, бАнты, шАрфы, стАтуя, лыжнЯ. 1. Что изучает синтаксис?2.Что изучает пунктуация?3.Почему синтаксис и пунктуация изучаются вместе?4.Какие единицы вы помните? Дайте их определение.  Словосоче-тание Простое предложение Сложное предложение ТекстЧто называет? Строение Является ли единицей сообще-ния?    Словосоче-тание Простое предложение Сложное предложение ТекстЧто называет? Строение Не менее двух слов, связанных по смыслу и грамматически. Наличие одной предикативной единицы Наличие двух и более предикативных единиц Является ли единицей сообще-ния? Нет, не является Одна единица сообщения  Типы связи в словосочетании    	Согласование – такой способ связи, при котором зависимое слово ставится в тех же формах, что и главное    	При  согласовании зависимое слово может быть выражено: прилагательным, местоимением, полным причастием, порядковым числительным, количественным числительным в косвенном падеже Примеры  стройная берёза  глубокое море  о шести книгах      	Управление – такой способ связи, при котором зависимое слово ставится при главном слове в определённом падеже Зависимое слово     При управлении зависимое слово может быть выражено: существительным местоимением-существительным, количественным числительным и другими частями речи, употреблёнными в значении существительного Примеры     Купить журнал (в.п.)	войти в комнату (в.п.) поссориться с ним (т.п.) кровать больного (р.п.) 		Примыкание – способ связи, при котором зависимое неизменяемое слово(или форма слова) связывается с главным только по смыслу.		При примыкании зависимое слово может быть выражено: наречием, инфинитивом, деепричастием, формой сравнительной степени прилагательного или наречия, неизменяемым существительным. ПримерыГромко  плачетготов  помочь работать  не переставаяеё  подруга  Устное комментирование в преддверии объяснительного списывания   		Над горами появились облака сначал… легкие и воздушные (за) тем серые с рва…ными краями. Выполните синтаксический разбор третьего предложения, из него же выпишите словосочетания и укажите вид связи в них.  		1. Было так тихо как только бывает в лесу зимою в безветре..ный день. 2.Нависшие на ветвях пышные комья снега д…вили их  (к)низу пр…давая им чудес…ный празд…ничный и холодный вид. 3.По временам срывалась с вершины тон…нькая веточка и чрезвычайно ясно слышалось как она падая с легким треском зад…вала за другие ветви. 	(А.И.Куприн «Олеся»)  ГРАММАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИПРЕДЛОЖЕНИЯА) нарушение в построении предложения с причастным оборотом1). Замирает на мгновение сердце и вдруг застучит вновь.Б) ошибка в построении сложного предложения2) Благодаря доброте и взаимопониманию родителей в семье всегда царили мир и согласие.В) нарушение в построении предложения с приложением3) Большинство возражали против такой оценки его творчества.Г) нарушение связи между подлежащим и сказуемым4) Довольно скоро с пьесой “Ревизором”, написанной Н.В.Гоголем ,познакомились все его друзья.Д) нарушение видовременной соотнесённости глаг. форм5) Участникам Парада Победы, приехавшей в Москву, вручили памятные подарки. 7) Скалозуб удовлетворённо замечает, что счастлив я в товарищах моих.8) Мы любим наших боксеров и гордимся ими, занявшими весь пьедестал. ГРАММАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИПРЕДЛОЖЕНИЯА) ошибка в построении сложноподчинённого предложения1) Обычно молодежь является носителями передовых идей.Б) ошибка в построении предложения с однородными членами2) Лёд блестит под ногами, тающий на солнце.В) нарушение связи между подлежащим и сказуемым3) Когда тяжёлый бой уже закончился, но кое-где ещё слышны были отдельные выстрелы.Г) неправильное построение предложения с косвенной речью4) Охотники, заблудившиеся в тайге, застрелили троих волков. Д) неправильное построение предложения с причастным оборотом5)Увидев в иллюминаторе голубую Землю и совершенно чёрное небо, космонавт зачарованно замер. 6) Этот человек был добрый, скромный, но в то же время смешным и нелепым. 7) Базаров говорит Аркадию, что твой отец — человек отставной. Укажите пример с грамматической ошибкой в управлениипреимущество перед нимисогласно договорупоказать о чём – тоогорчён чем - то Укажите пример с нарушением норм согласования? С нарушением синтаксических норм?Благодаря осадкам в виде снега и дождя, выпавшим зимой, в почве сохранилось много влаги.Будущий певец приехал в столицу с сорока рублями в кармане.Журналист беседовал с командой футболистов, участвовавшими в чемпионате.Вернувшись из ссылки, писателя ждали новые невзгоды. Новых знаний!Отличного настроения!

file_name: урок 1 Осн.понятиясинтаксиса, словосочетание.ppt

description:
Расставить ударение в словах

Каталог, краны, договорённость,
гражданство, партер, столяр, таможня,
щавель, значимый, кухонный, сливовый,
оптовый, эксперт, цемент, досуг, жалюзи,
банты, шарфы, статуя, лыжня.

description:
Ключ к заданию

КаталОг, крАны, договорЁнность,
граждАнство, партЕр, столЯр, тамОжня,
щавЕль, знАчимый, кУхонный, слИвовый,
оптОвый, экспЕрт, цемЕнт, досУг, жалюзИ,
бАнты, шАрфы, стАтуя, лыжнЯ.

alt: Что изучает синтаксис? 2.Что изучает пунктуация? 3

alt: Словосоче-тание Простое предложение

description:
Словосоче-тание

Простое
предложение

Сложное предложение

Текст

Что называет?

Строение

Является ли единицей сообще-ния?

alt: Словосоче-тание Простое предложение

description:
Словосоче-тание

Простое
предложение

Сложное предложение

Текст

Что называет?

Строение

Не менее двух слов, связанных по смыслу и грамматически.

Наличие одной предикативной единицы

Наличие двух и более предикативных единиц

Является ли единицей сообще-ния?

Нет, не является

Одна единица сообщения

alt: Типы связи в словосочетании

alt: Примеры Громко плачет готов помочь работать не переставая её подруга

alt: ГРАММАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

description:
ГРАММАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

А) нарушение в построении предложения с причастным оборотом

1). Замирает на мгновение сердце и вдруг застучит вновь.

Б) ошибка в построении сложного предложения

2) Благодаря доброте и взаимопониманию родителей в семье всегда царили мир и согласие.

В) нарушение в построении предложения с приложением

3) Большинство возражали против такой оценки его творчества.

Г) нарушение связи между подлежащим и сказуемым

4) Довольно скоро с пьесой “Ревизором”, написанной Н.В.Гоголем ,познакомились все его друзья.

Д) нарушение видовременной соотнесённости глаг. форм

5) Участникам Парада Победы, приехавшей в Москву, вручили памятные подарки.

7) Скалозуб удовлетворённо замечает, что счастлив я в товарищах моих.

8) Мы любим наших боксеров и гордимся ими, занявшими весь пьедестал.

alt: ГРАММАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

description:
ГРАММАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

А) ошибка в построении сложноподчинённого предложения

1) Обычно молодежь является носителями передовых идей.

Б) ошибка в построении предложения с однородными членами

2) Лёд блестит под ногами, тающий на солнце.

В) нарушение связи между подлежащим и сказуемым

3) Когда тяжёлый бой уже закончился, но кое-где ещё слышны были отдельные выстрелы.

Г) неправильное построение предложения с косвенной речью

4) Охотники, заблудившиеся в тайге, застрелили троих волков.

 Д) неправильное построение предложения с причастным оборотом

5)Увидев в иллюминаторе голубую Землю и совершенно чёрное небо, космонавт зачарованно замер.

6) Этот человек был добрый, скромный, но в то же время смешным и нелепым.

7) Базаров говорит Аркадию, что твой отец — человек отставной.

alt: Укажите пример с грамматической ошибкой в управлении преимущество перед ними согласно договору показать о чём – то огорчён чем - то

description:
Укажите пример с нарушением норм согласования? С нарушением синтаксических норм?

Благодаря осадкам в виде снега и дождя, выпавшим зимой, в почве сохранилось много влаги.
Будущий певец приехал в столицу с сорока рублями в кармане.
Журналист беседовал с командой футболистов, участвовавшими в чемпионате.
Вернувшись из ссылки, писателя ждали новые невзгоды.

alt: Новых знаний! Отличного настроения!

description:
Новых знаний!
Отличного настроения!

intro:
Это презентация к первому уроку по синтаксису,тема которого: "Обобщающее повторение синтаксиса. Основные понятия синтаксиса. Нормативное построение словосочетаний."
Цели урока: обобщить знания по теме «Обобщающее повторение синтаксиса. Основные понятия синтаксиса. Нормативное построение словосочетаний.»; учить определять виды и способы связи слов в словосочетаниях; закреплять навыки правописания.презентация

русский язык

group: Дисциплины

title: Презентация по русскому  языку на тему "Принципы русской пунктуации. Основные единицы синтаксиса." (11 класс, русский язык)


extracted_text: Вторая жизнь песниХамуева Е.В Во поле береза стояла Во поле берёза стояла, во поле кудрявая стояла.Люли люли, стояла, люли люли, стояла.  Некому берёзу заломати, некому кудряву заломати. Люли люли, заломати,  люли люли, заломати.  Я  пойду, пойду погуляю,  белую берёзу заломаю. Люли люли, заломаю, люли люли, заломаю.  Срежу я с берёзы три пруточка, сделаю из них я три гудочка. Люли люли, три гудочка, люли люли, три гудочка.  А четвёртую балалайку, а четвёртую балалайку. Люли люли, балалайку,  люли люли, балалайку. Во поле берёза стояла, во поле кудрявая стояла.Люли люли, стояла, люли люли, стояла.   П.И. Чайковский(1840-1893)  симфония№4  финалп.и. чайковский А.Н. Пахмутова(1929-) НадеждаСветит незнакомая звезда, снова мы оторваны от домаСнова между нами города,взлетные огни аэродромаЗдесь у нас туманы и дожди, здесь у нас холодные рассветыЗдесь на неизведанном пути ждут замысловатые сюжетыПрипев:Надежда - мой компас земной, а удача - награда за смелостьА песни довольно одной,чтоб только о доме в ней пелось Ты поверь, что здесь издалека многое теряется из видуТают грозовые облака, кажутся нелепыми обидыНадо только выучиться ждать, надо быть спокойным и упрямымЧтоб порой от жизни получать радости скупые телеграммыПрипев: И забыть по-прежнему нельзя всё, что мы когда-то не допелиМилые усталые глаза, синие московские метелиСнова между нами города, жизнь нас разлучает как и преждеВ небе незнакомая звезда светит словно памятник надеждеПрипев: Спасибо за урок

alt: Вторая жизнь песни Хамуева Е.В

description:
Вторая жизнь песни

Хамуева Е.В

description:
Во поле береза стояла

Во поле берёза стояла, во поле кудрявая стояла.
Люли люли, стояла, люли люли, стояла.

 Некому берёзу заломати, некому кудряву заломати.
 Люли люли, заломати,  люли люли, заломати.

 Я  пойду, пойду погуляю,  белую берёзу заломаю.
 Люли люли, заломаю, люли люли, заломаю.

 Срежу я с берёзы три пруточка, сделаю из них я три гудочка.
 Люли люли, три гудочка, люли люли, три гудочка.

 А четвёртую балалайку, а четвёртую балалайку.
 Люли люли, балалайку,  люли люли, балалайку.

Во поле берёза стояла, во поле кудрявая стояла.
Люли люли, стояла, люли люли, стояла.

description:
П.И. Чайковский
(1840-1893)

alt: симфония №4 финал п.и. чайковский

description:
 симфония
№4  финал
п.и. чайковский

alt: А.Н. Пахмутова (1929-)

description:
А.Н. Пахмутова
(1929-)

description:
Надежда
Светит незнакомая звезда, снова мы оторваны от дома
Снова между нами города,взлетные огни аэродрома
Здесь у нас туманы и дожди, здесь у нас холодные рассветы
Здесь на неизведанном пути ждут замысловатые сюжеты
Припев:
Надежда - мой компас земной, а удача - награда за смелость
А песни довольно одной,чтоб только о доме в ней пелось

Ты поверь, что здесь издалека многое теряется из виду
Тают грозовые облака, кажутся нелепыми обиды
Надо только выучиться ждать, надо быть спокойным и упрямым
Чтоб порой от жизни получать радости скупые телеграммы
Припев:

 И забыть по-прежнему нельзя всё, что мы когда-то не допели
Милые усталые глаза, синие московские метели
Снова между нами города, жизнь нас разлучает как и прежде
В небе незнакомая звезда светит словно памятник надежде
Припев:

alt: Спасибо за урок

description: Спасибо за урок

intro: Тема: «Вторая жизнь песни» Цель: Повысить познавательный интерес учащихся к миру народной музыки Задачи: Учебные: Углубить представление учащихся о музыке, основанной на интонациях народной песни. Углубить представление учащихся о музыке, основанной на интонациях народной песни, учить слушать музыку, создавать у детей эмоциональный отклик на прослушанное музыкальное произведение. Способствовать развитию речи детей, воображения, мышления, фантазии. Продолжать формировать знания о том, что музыка способна выражать чувства, настроения людей и их характеры через музыкальный материал урока (маршевую музыку). Коррекционно-развивающие: продолжить работу над формированием умений давать полные ответы на поставленные вопросы; учить слушать музыкальные произведения, коррегировать музыкально-двигательные, ритмические и вокально-хоровые навыки, коммуникативные умения. Воспитательные: Воспитывать чувства прекрасного, уважения к культуре своего народа, воспитывать умение видеть красоту в окружающем музыкальном мире, повышать исполнительскую и слушательскую культуру, продолжить формировать умение понимать и ценить произведения искусства.Тема: «Вторая жизнь песни» Цель: Повысить познавательный интерес учащихся к миру народной музыки Задачи: Учебные: Углубить представление учащихся о музыке, основанной на интонациях народной песни. Углубить представление учащихся о музыке, основанной на интонациях народной песни, учить слушать музыку, создавать у детей эмоциональный отклик на прослушанное музыкальное произведение. Способствовать развитию речи детей, воображения, мышления, фантазии. Продолжать формировать знания о том, что музыка способна выражать чувства, настроения людей и их характеры через музыкальный материал урока (маршевую музыку). Коррекционно-развивающие: продолжить работу над формированием умений давать полные ответы на поставленные вопросы; учить слушать музыкальные произведения, коррегировать музыкально-двигательные, ритмические и вокально-хоровые навыки, коммуникативные умения. Воспитательные: Воспитывать чувства прекрасного, уважения к культуре своего народа, воспитывать умение видеть красоту в окружающем музыкальном мире, повышать исполнительскую и слушательскую культуру, продолжить формировать умение понимать и ценить произведения искусства.

title: Презентация  "Вторая жизнь песни"