Метрология. Стандартизация и Сертификация

Министерство образования  и науки, молодежи и спорта Украины

Донбасский государственный  технический университет

Кафедра СГ и ГС

 

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине: «Метрология»

на тему:

««Метрология. Стандартизация и Сертификация»

 

 

 

                                                     

 

 

                                                 Выполнила: ст. гр. ГС-09

 Драченко М.С.

                                                                                    Проверил: Шульгин П.Н.

 

 

Алчевск, 2013

Содержание

Введение  – 3ст.

I. Первые вычислительные машины – 5ст.

II. Первые электромеханические счетные машины – 6ст.

1. Первая  электромеханическая машина –  6ст.

2. Развитие  вычислительной техники – компания  IBM – 6ст.

3. Вычислительная  машина Mark 1 – 6ст.

III. Первые электронные вычислительные машины – 7ст.

1. Первая  электронная вычислительная машина  – 7ст.

2. Ученые-основатели  компьютерной науки – 8ст.

IV. Современные ЭВМ. История первого, второго, третьего и четвертого поколений ЭВМ – 9ст.

1. ЭВМ первого  поколения – 9ст.

2. ЭВМ  второго поколения – 9ст.

3. ЭВМ  третьего поколения – 10ст.

4. ЭВМ  четвертого поколения – 11ст.

V. Заключение – 12ст.

Вывод – 14ст.

Список литературы – 15ст.

 

 

Введение.

Слово «компьютер»  означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Потребность в  автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Многие тысячи лет тому назад для счета использовались счетные палочки, камешки и т.д. Более 1500 лет тому назад для облегчения вычислений стали использовать счеты.

В 1642 г. Блез Паскаль изобрел устройство, механически выполняющее сложение чисел, а в 1673 г. Готфрид Лейбниц сконструировал арифмометр, позволяющий механически выполнять четыре арифметических действия. Но расчеты производились очень медленно, к тому же требовался специально обученный человек для работы на арифмометре, поэтому все больше ученых и исследователей пытались изобрести универсальное вычислительное устройство. С ходом развития цивилизации возникало все больше потребности в электронике. В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике. Однако в 1971 году произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том, вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем – персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до ученых и инженеров.

Для экономистов  появление персонального компьютера намного облегчило выполнение многих операций, при выполнении своих обязанностей. Если раньше для расчета заработной платы, расчета себестоимости продукции, амортизации и т.д. приходилось  считать вручную начисления на каждого  человека или единицу продукции, что отнимало много времени, то с  появлением электронных таблиц нужно  просто ввести данные в однажды созданную  таблицу и все рассчитывается автоматически. Документы, создаваемые  в компьютере, не теряются, их не нужно  набирать много раз, если необходимо несколько экземпляров. Исчезла  необходимость создавать многотомные  бумажные архивы, занимающие много  места и собирающие кучу пыли.

В настоящее  века невозможно представить себе жизнь  без персонального компьютера. Компьютер  прочно вошел в нашу жизнь, став главным  помощником человека. На сегодняшний  день в мире существует множество  компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений.

 

I. Первые вычислительные машины.

 

История компьютера тесным образом связана  с попытками облегчить и автоматизировать большие объемы вычислений. Даже простые  арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого  мозга. Поэтому уже в древности  появилось простейшее счетное устройство - абак. В семнадцатом веке была изобретена логарифмическая линейка, облегчающая сложные математические расчеты. В 1642 году Блез Паскаль сконструировал восьмиразрядный суммирующий механизм. Два столетия спустя в 1820 году француз Шарль де Кольмар создал арифмометр, способный производить умножение и деление. Этот прибор прочно занял свое место на бухгалтерских столах.

Основные  идеи, которые лежат в основе работы компьютеров, были изложены еще в 1833 году английским математиком Чарльзом Бэббиджем. Он разработал проект машины для выполнения научных и технических расчетов, где предугадал основные устройства современного компьютера, а также его задачи. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты - листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. В то время перфокарты уже использовались в текстильной промышленности. Отверстия в них пробивались с помощью специальных устройств - перфораторов. Идеи Бэббиджа стали реально воплощаться в жизнь в конце 19 века.

 

 

 

II. Первые электромеханические счетные машины

1. Первая электромеханическая машина.

В 1888 году американский инженер Герман Холлерит сконструировал первую электромеханическую  счетную машину. Эта машина, названная  табулятором, могла считывать и сортировать статистические записи, закодированные на перфокартах. В 1890 году изобретение Холлерита было впервые использовано в 11-й американской переписи населения. Работа, которую пятьсот сотрудников выполняли в течение семи лет, Холлерит сделал с 43 помощниками на 43 табуляторах за один месяц.

2. Развитие вычислительной техники  – компания IBM.

В 1896 году Герман Холлерит основал фирму Computing Tabulating Recording Company, которая стала основой  для будущей Интернэшнл Бизнес Мэшинс (International Business Machines Corporation, IBM) - компании, внесшей гигантский вклад в развитие мировой компьютерной техники. Дальнейшие развития науки и техники позволили  в 1940-х годах построить первые вычислительные машины. Создателем первого  действующего компьютера Z1 с программным  управлением считают немецкого  инженера Конрада Цузе.

3. Вычислительная машина Mark 1.

В феврале 1944 года на одном из предприятий  Ай-Би-Эм (IBM) в сотрудничестве с учеными  Гарвардского университета по заказу ВМС США была создана машина "Mark 1". Это был монстр весом около 35 тонн. В "Mark 1" использовались механические элементы для представления чисел  и электромеханические - для управления работой машины. Числа хранились  в регистрах, состоящих из десятизубных счетных колес. Каждый регистр содержал 24 колеса, причем 23 из них использовались для представления числа (т.е. "Mark 1" мог "перемалывать" числа длинной до 23 разрядов), а одно - для представления его знака. Регистр имел механизм передачи десятков и поэтому использовался не только для хранения чисел; находящееся в одном регистре, число могло быть передано в другой регистр и добавлено к находящемуся там числу(или вычтено из него). Всего в "Mark 1" было 72 регистра и, кроме того, дополнительная память из 60 регистров, образованных механическими переключателями. В эту дополнительную память вручную вводились константы - числа, которые не изменялись в процессе вычислений. Умножение и деление производилось в отдельном устройстве. Кроме того, машина имела встроенные блоки, для вычисления sin x, 10^x и log x. Скорость выполнения арифметических операций в среднем составляла: сложение и вычитание - 0,3 секунды, умножение - 5,7 секунды, деление - 15,3 секунды. Таким образом "Mark 1" был "эквивалентен" примерно 20 операторам, работающим с ручными счетными машинами.

III. Первые электронные вычислительные машины

1. Первая электронная вычислительная машина.

Наконец, в 1946 в США была создана первая электронная вычислительная машина (ЭВМ) - ENIAC (Electronic Numerical integrator and Computer - Электронный  числовой интегратор и компьютер). Разработчики: Джон Мочи (John Маuchу) и Дж. Преспер  Эккерт (J. Prosper Eckert). Он был произведен на свет в Школе электрической  техники Moore (при университете в Пенсильвании). Время сложения - 200 мкс, умножения - 2800 мкс иделения-24000мкс. Компьютер  содержал 17468 вакуумных ламп шестнадцати  типов, 7200 кристаллических диодов и 4100 магнитных элементов. Потребляемая мощность ENIAC - 174 кВт. Занимаемое пространство - около 300 кв. м. В Советском Союзе первая электронная цифровая вычислительная машина была разработана в 1950 году под руководством академика С.А. Лебедева в Академии наук Украинской ССР. Она называлась «МЭСМ» (малая электронная счётная машина).

2. Ученые-основатели компьютерной  науки.

Основоположниками компьютерной науки по праву считаются  Клод Шеннон - создатель теории информации, Алан Тьюринг - математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, - кибернетика, наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Виннер. Одно время слово "кибернетика" использовалось для обозначения вообще всей компьютерной науки, а в особенности тех ее направлений, которые в 60-е годы считались самыми перспективными: искусственного интеллекта и робототехники.

Основная  тенденция развития вычислительной техники – уменьшить трудоемкость подготовки программ для решения  задач, облегчить связь операторов с машинами, повысить быстродействие, эффективность использования ЭВМ  и их надежность.

 

 

 

 

 

 

IV. Современные ЭВМ. История первого, второго, третьего и четвертого поколений ЭВМ.

1. ЭВМ первого поколения.

Основным  активным элементом первого поколения ЭВМ являлась электронная лампа. Остальные компоненты электронной аппаратуры – это обычные резисторы, конденсаторы, трансформаторы. Для построения основной памяти ЭВМ уже с середины 50-х гг. начали использоваться специально разработанные для этой цели элементы – ферритовые сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса. В качестве устройств ввода – вывода сначала использовалась стандартная телеграфная аппаратура (телетайпы, ленточные перфораторы, трансмиттеры, аппаратура счетно-перфорационных машин), а затем специально для ЭВМ были разработаны электромеханические запоминающие устройства на магнитных лентах, барабанах и дисках. К первому поколению относятся отечественные машины БЭСМ-2, Стрела, М-3, Минск-1 и др. Они имели значительные размеры, потребляли много энергии, имели сравнительно малое быстродействие, малую емкость ОП, невысокую надежность работы и недостаточное программное обеспечение. В 1947 г. в ЭВМ «Edvac» Дж. Фон-Нейман разместил программу в памяти ЭВМ и сформулировал принципы построения электронных вычислительных машин, которые сохранили свое значение до настоящего времени.

2. ЭВМ второго поколения.

На смену  электронным лампам в машинах второго поколения пришли транзисторы. В отличие от ламповых машин, транзисторные машины обладали большим быстродействием, емкостью ОП, надежностью. Существенно уменьшены размеры, масса и потребляемая электроэнергия. Большим достижением явилось применение печатного монтажа. Машины второго поколения обладали большими вычислительными и логическими возможностями. Появились машины для решения научно-технических задач, экономических задач, для управления производственными процессами и различными объектами (управляющие машины). Наряду с техническим совершенствованием ЭВМ развивались методы и приемы программирования вычислений, высшей ступенью которых является автоматическое программирование. Появились алгоритмические языки, многопрограммные ЭВМ. Расширилась сфера применения ЭВМ – они стали использоваться в качестве управляющего органа в автоматизированных и автоматических системах управления, а так же в системах передачи информации.

3. ЭВМ третьего поколения.

Третье поколение ЭВМ (с 1962 г.) характеризовалось широким применением интегральных схем, заменивших большинство транзисторов и различных деталей. Благодаря интегральных схемам удалось существенно улучшить технические и эксплуатационные характеристики машины. Этому же способствовало применение многослойного печатного монтажа.

Дальнейшее  развитие получило программное обеспечение, особенно – операционные системы, которые  обеспечивали работу ЭВМ в различных  режимах – в режиме пакетной обработки, в режиме разделения времени, в режиме запрос-ответ и т. д.

Существенно расширены возможности по обеспечению  доступа к ЭВМ со стороны абонентов, находящихся на различных расстояниях (от нескольких десятков метров до сотен  километров). Основной объем документации разрабатывался с помощью ЭВМ.

 

4. ЭВМ четвертого поколения.

Четвертое поколение ЭВМ начало развиваться с 1970 г. Для них характерно применение больших интегральных схем (БИС). Высокая степень интеграции способствовала увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности и быстродействия, снижению стоимости.

Размеры машины и их стоимость настолько  уменьшились, что появились их новые  типы – от мини ЭВМ до персональных, предназначенных для индивидуального  пользования.

Стоимость ЭВМ настолько снизилась, что  час их работы стал стоить в десять раз меньше часа работы среднеоплачиваемого  клерка. Стал расширятся рынок сбыта  за счет вовлечения в него «непрограммирующих пользователей», т.е. людей не являющихся профессионалами.

С 1991 г. началась разработка ЭВМ пятого поколения, отличительной особенностью которого стало стремление повысить интеллектуальность вычислительной системы за счет перехода от обработки данных к обработке знаний. В конструкцию ЭВМ стали активно внедрятся элементы самообучения, самонастройки, адаптации.

В настоящее  время работа над пятым поколением ЭВМ не завершена.

 

V. Заключение

В данной контрольной работе были рассмотрены  моменты возникновения и развития ЭВМ, развитие и примеры операционных систем а также системы управления базами данных и их применение.

С начала возникновения и до наших дней ЭВМ претерпели значительные изменения, с каждым разом становясь все  более совершенными.

Современные персональные IВМ РС-совместимые компьютеры являются наиболее широко используемым видом компьютеров, их мощность постоянно увеличивается, а область применения расширяется. Эти компьютеры могут объединяться в сети, что позволяет десяткам и сотням пользователей легко обмениваться информацией и одновременно получать доступ к общим базам данных. Средства электронной почты позволяют пользователям компьютеров с помощью обычной телефонной сети посылать текстовые и факсимильные сообщения в другие города и страны и получать информацию из крупных банков данных. Глобальная система электронной связи Intеrnеt обеспечивает за крайне низкую цену возможность оперативного получения информации из всех уголков земного шара, предоставляет возможности голосовой и факсимильной связи, облегчает создание внутрикорпоративных сетей передачи информации для фирм, имеющих отделения в разных городах и странах.