Подобные языки программирования получили название

языков высокого уровня.

Для их использования необходимо иметь компилятор (или интерпретатор), то есть программу, которая преобразует операторы языка в машинный язык данного компьютера.

Одним из первых языков программирования высокого уровня стал Фортран (FORTRAN - FORmula TRANslation), который предназначался для естественного сражения математических алгоритмов и стал необычайно популярен среди ученых.

Нa Фортране можно писать большие программы, разбивая задачу на несколько частей (подпрограммы), которые программируются отдельно, а затем объединяются в единое целое.

Так как Фортран предназначен в основном для вычислений, в нем отсутствовали развитые средства работы со структурамиданных.

Этот недостаток был исправлен в языке Кобол (COBOL - Common

Business Oriented Language).

Кобол специально предназначался для обработки

финансово-экономических данных.

Кроме того, разработчики постарались сделать Кобол максимально похожим на естественный английский язык, что позволило писать программы на этом языке даже неспециалистам в программировании.

Со вторым поколением компьютеров началось развитие индустрии программного обеспечения.

В целом, данный период развития вычислительной техники характеризуется

применением для создания компьютеров транзисторов и памяти на ферритовых сердечниках,

увеличением быстродействи я компьютеров до нескольких сотен тысяч операций в секунду,

возникновением новых технологий программирования,

языков программирования высокого уровня,

операционных систем.

Компьютеры второго поколения получили широкое распространение, они использовались для научных, инженерных и финансовых расчетов, для обработки больших объемов данных на предприятиях, в банках, государственных организациях.

 

2.2.3. Третье поколение компьютеров (1964-1971 годы)

В 1958 инженер компании Texas Instruments Джек Килби предложил идею интегральной микросхемы - кремниевого кристалла, на который монтируются миниатюрные транзисторы и другие элементы.

В том же году Килби представил первый образец интегральной микросхемы, содержащий пять транзисторных элементов на кристалле германия.

Микросхема Килби занимала чуть больше сантиметра площади и была несколько миллиметров толщиной.

Год спустя, независимо от Килби, Нойс разработал интегральную микросхему на основе кристалла кремния.

Последствии Роберт Нойс основал компанию " Интел " по производству интегральных микросхем.

Микросхемы работали

значительно быстрее транзисторов

и потребляли значительно меньше энергии.

Первые интегральные микросхемы состояли всего из нескольких элементов.

Однако, используя полупроводниковую технологию, ученые довольно быстро научились размещать на одной интегральной микросхеме сначала десятки, а затем сотни и больше транзисторных элементов.

В 1964 году компания IBM выпустила компьютер 1MB System 360, построенный на основе интегральных микросхем.

Семейство компьютеров IBM System 360 - самое многочисленное семейство компьютеров третьего поколения и одно из самых удачных в истории вычислительной техники.

Выпуск этих компьютеров можно считать началом массового производства вычислительной техники.

Всего было выпущено более 20 000 экземпляров System 360.

1MB System 360 относится к классу так называемых мэйнфреймов. Компания DEC (Digital Equipment Corporation) представила модель миникомпьютера PDP-8.

Мини-компьютеры, или компьютеры средней производительности,

характеризуются высокой надежностью и сравнительно низкой стоимостью.

Низкая по сравнению со стоимостью суперкомпьютеров стоимость миникомпьютеров позволила начать применять их в небольших организациях - исследовательских лабораториях, офисах, на небольших промышленных предприятиях.

В то же время проходило совершенствование программного обеспечения.

Операционные системы строились таким образом, чтобы поддерживать большее количество внешних устройств, появились первые коммерческие операционные системы и новые прикладные программы.

В 1968 году на одной из конференций Дуглас Энгельбарт из Станфордского института продемонстрировал созданную им систему взаимодействия компьютера с пользователем, состоящую из клавиатуры, указателя "мышь" и графического интерфейса, а также некоторые программы, в частности текстовый процессор и систему гипертекста.

В 1964 году появился язык программирования Бейсик (BASIC - Beginner's All-Purpose Symbolic Instruction Code), предназначенный для обучения начинающих программистов.

Бейсик обеспечивал быстрый ввод и проверку программ.

Бейсик не очень подходил для написания серьезных программ, однако он давал общее представление о программировании и позволял многим далеким от компьютеров людям быстро овладеть основными навыками программирования.

В 1970 году щвейцарец Никлас Вирт разработал язык программирования Паскаль, также предназначенный для обучения принципам программирования.

Создававшийся как язык для обучения, Паскаль оказался очень удобен для решения многих прикладных задач.

Он прекрасно обеспечивал применение методов структурного программирования, что стало необходимо при создании больших программных систем.

0сновой для компьютеров третьего поколения послужили интегральные микросхемы, что позволило значительно уменьшить стоимость и размеры компьютеров, началось массовое производство компьютеров.

В данный период развития вычислительной техники продолжалось увеличение скорости обработки информации. Компьютеры третьего поколения работали со скоростью до одного миллиона операций в секунду.

Появились новые внешние устройства, облегчающие взаимодействие человека с компьютером.

Увеличение быстродействия компьютеров и области их применения потребовало разработки новых методов создания программного обеспечения. Появились первые коммерческие операционные системы реального времени, специально разработанные для них языки программирования высокого уровня.

Область применения компьютеров третьего поколения необычайно широка:

системы обработки данных, управления, проектирования,.решения различных коммерческих задач.

 

2.2.4. Четвертое поколение компьютеров (с 1971 года и по настоящеевремя)

В 1965 году председатель совета директоров компании "Интел" Гордон Мур предположил, что количество элементов на интегральных микросхемах должно удваиваться каждые 18 месяцев.

В дальнейшем это правило, известное как закон, было применено к скорости микропроцессоров и до сих пор не нарушалось.

В 1969 году компания " Интел" выпустила еще одно важное для развития вычислительной техники устройство - микропроцессор. Микропроцессор представляет собой интегральную микросхему, на которой сосредоточено обрабатывающее устройство с собственной системой команд.

Конструкция микропроцессора позволяет применять его для решения широкого круга задач, создавая при этом различные функциональные устройства.

Использование микропроцессоров значительно упростило конструкцию компьютеров.

Практически сразу микропроцессоры получили широкое применение в различных системах управления от космических аппаратов до бытовых приборов.

В течение следующих десятилетий, следуя закону Мура, продолжалось все большее увеличение скорости и интеграции микропроцессоров. Появились сверхбольшие интегральные схемы, включающие сотни тысяч и даже миллионы элементов на один кристалл.

Это позволило продолжить уменьшение размеров

и стоимости компьютеров

и повысить их производительность и надежность.

Практически одновременно с микропроцессорами появились микрокомпьютеры, или персональные компьютеры, отличительной особенностью которых стали небольшие размеры и низкая стоимость.

Благодаря своим характеристикам персональные компьютеры предоставили возможность практически любому человеку познакомиться с вычислительной техникой.

Компьютеры перестали быть прерогативой крупных компаний и государственных учреждений, а превратились в товар массового потребления.

Одним из пионеров в производстве персональных компьютеров была компания Apple.

Ее основатели Стив Джобс и Стив Возняк собрали первую модель персонального компьютера в 1976 году и назвали ее Apple I. В 1977 году они представили свой компьютер членам компьютерного клуба в Калифорнии и на следующий день получили заказ на 50 подобных компьютеров.

Стоимость первого персонального компьютера составляла всего 500 долларов.

В том же 1977 году компания Apple представила следующую модель персонального компьютера - Apple II.

У новой модели был изящный пластиковый корпус со встроенной

клавиатурой. Впервые компьютер приобрел черты бытового прибора. Продажи персональных компьютеров резко возросли.

Apple II окончательно сломал представление о компьютере, как об огромном железном монстре, у него был изящный дизайн и дружелюбный интерфейс взаимодействия с пользователем.

Персональные компьютеры не привлекали крупные компании до 1979 года, когда появился первый процессор электронных таблиц - VisiCalc.

Идея VisiCalc была предложена с тудентом Гарварда Даном Брисклином, которому пришлось решать сложные финансовые задачи, требующие большого количества вычислений.

Со своим другом Бобом Франкстоном они написали VisiCalc для компьютера Apple II.

Программа оказалась настолько удобной для финансовых вычислений, что многие компании стали покупать Apple II с VisiCalc для своих сотрудников.

В 1981 году крупнейшая компьютерная компания IBM представила свой первый персональный компьютер - IBM PC. В течение двух лет было продано более пяти миллионов этих компьютеров.

В то же время компания Microsoft начинает выпуск программного обеспечения для IBM PC.

Появляются клоны IBM PC, но все они, так или иначе, отражают стандарты, заложенные IBM.

Появление клонов IBM PC способствовало росту промышленного производства персональных компьютеров.

В 1984 году компания Apple представила компьютер "Макинтош ". Операционная система "Макинтоша" включала в себя графический интерфейс пользователя, позволявший вводить команды, выбирая их с помощью указателя "мыш ь".

Сами команды были представлены в виде небольших графических изображений - значков.

Простота использования в сочетании с большим набором текстовых и графических программ сделала этот компьютер идеальным для небольших офисов, издательств, школ и даже детских садов.

С появлением "Макинтоша" персональный компьютер стал еще более доступным.

Для работы с ним больше не требовалось никаких специальных навыков, а тем более знания программирования.

В 1984 году компания Apple показала на телевидении первый ролик, посвященный рекламе персонального компьютера.

Компьютер действительно перестал быть чем-то особенным и превратился в обычный бытовой прибор.

На протяжении всего 50 лет компьютеры превратились из неуклюжих

диковинных электронных монстров в мощный, гибкий, удобный и доступный инструмент.

Компьютеры стали символом прогресса в XX веке.

По мере того как человеку понадобится обрабатывать все большее количество информации, будут совершенствоваться и средства ее обработки - компьютеры.

 

Контрольные вопросы

1. Дайте характеристику основных этапов развития вычислительной техники.

2. Сформулируйте, в чем заключается принципиальное значение вычислительных

инструментов, предложенных Паскалем, Бэббиджем.

3. Раскройте содержание термина "булева алгебра".

4. Что такое архитектура фон Неймана?

5. Приведите классификацию компьютеров по функциональному назначению.

6. Представьте классификацию языков программирования.

7. Перечислите основные характеристики персонального компьютера.

8. Охарактеризуйте изменение элементной базы компьютеров при смене их

поколений.

9. Какие причины обусловили появление компьютеров четвертого поколения?

10. Какие классы современных персональных компьютеров вы можете

перечислить?

Литература
1. Апокин И. А., Майстров Л. Е. История вычислительной техники. М.: Наука, 1990.
2. Гутер Р. С., Полунов Ю. Л. От Абака до компьютера. М.: Знание, 1975.
3. Королев Л. Н. Структуры ЭВМ и их математическое обеспечение. М., 1978.