Диплом для ВГИКа 2003
www . diplom for VGIK . narod . ru
Я ищу:
Главная Форум Об авторе Обратная связь
Приложения / Приложение №1
Компьютерные технологии. История и возможности

ИСТОРИЯ КОМПЬЮТЕРА
В далеком 1623 году, немецкий ученый Вильгельм Шиккард создал аналоговый прибор, который смог совершать простейшие математические действия (сложение и вычитание). В 1642 году Блез Паскаль доработал машину, которая могла уже переносить результат в другой разряд. Готфрид Лейбниц "научил" машину Паскаля умножать и делить. В России первая механическая счетная машина была изготовлена в 18 веке. Она сохранилась до настоящего времени и находится в музее Ломоносова в Петербурге. Точная дата ее создания не известна, указано лишь, что сделал машину механик Евна Якобсон из г. Несвежа в Литве.

В 19 веке француз Жозеф-Мари Джакард использовал перфокарту для задания программ станкам в ткацком производстве. В 1820 году, Чарльз Бэббидж создал 20-разрядную машину для решения многих математических проблем. Его машина, хотя и была механической, но была сконструирована как автоматическая (использовала регистры для хранения информации и была прототипом современного компьютерного процессора). Студентка Бэббиджа, Августа Ада Байрон (дочь Дж. Г. Байрона), крупный математик и последователь идей своего учителя, создала язык программирования для этой машины. Она же была и первым программистом, в сегодняшнем понимании этого слова.

Надо отметить, что счетные машины выпускались ограниченными партиями и использовались, в основном, только их создателями. В России было разработано несколько счетных машин (машины З.Я.Слонимского - 1845 г., И.Штоффеля -1846 г., В.Я. Буняковского - 1867 г., П.Л. Чебышева - 1878 г.), но, несмотря на техническое совершенство, эти машины не производились серийно.

Наконец, в 1888 году появляется то, что принято назвать первым компьютером - табулятор Германа Голлерита. Табулятор использовал для вычислений носитель информации из картона - перфокарту, позаимствованную из ткацкого производства Джакарда. В 1924 году компания Голлерита (Hollerith's Tabulating Machine Company) сливается с двумя схожими компаниями и переименовывается в IBM (International Business Machines Corporation) [5]. Это название сохраняется по сей день.

В России в 1890 году, в Петербурге, началось производство арифмометров, сконструированных В.Т. Однером. Это были основные счетные машины начала XX века. Построенные по этому же принципу, счетные машины "Феликс" пришли им на замену и просуществовали в нашей стране долгое время.

Первая ЭВМ (не механическая) появилась в 1930 году в США и называлась "Марк 1" (the Mark I). Эта вычислительная машина была создана Говардом Айкеном в компании IBM. Машина была построена на реле и электромагнитных компонентах, но все еще использовала перфокарты для ввода информации.

Второй принципиально значимый момент в истории компьютера - сформулированная Джоном Фон Нейманом концепция построения ЭВМ. Сущность этой концепции заключается в том, что ЭВМ следует применять двоичную систему исчисления, а арифметическое устройство на основе единых схем для всех операций строится по иерархическому принципу (иерархическая организация памяти). Кроме того, фон Нейман разработал "принцип хранимой программы", означающий, что программное управление ЭВМ осуществляется с помощью хранимой в ЭВМ программы, которая кодируется и вводится в память ЭВМ так же, как входные данные, подлежащие обработке.

Все остальные достижения компьютерных технологий связаны лишь с технологической возможностью минимизации ЭВМ (технологическая эволюция: ламповые схемы, транзисторные схемы, микросхемы - микротранзисторы), а сами принципы, заложенные в компьютерную архитектуру фон Нейманом, так и остаются в основе архитектуры сегодняшних ЭВМ.

Сама аббревиатура "ЭВМ" довольно универсальна, но подчас ассоциируется только с громадными вычислительными комплексами - суперкомпьютерами (supercomputer), что поначалу соответствовало реальности. Для маленьких вычислительных машин (пользовательских или персональных компьютеров - ПК) чаще применяют американское слово - "компьютер" (computer), хотя это слово лишь звучит по-другому, а обозначает, в принципе, то же самое. Но если взять простейшие электронные часы, то и там мы найдем чип (chip) - микросхему, которая, обрабатывает информацию по заданной программе и выдает ее на экран в виде цифр. Никто не называет часы "ЭВМ" или "компьютером", хотя и они построены по тем же законам, что и калькулятор, обычный персональный компьютер или суперкомпьютер, а отличаются лишь маленькой производительностью вычислений и узкой направленностью. Поэтому, стоит отметить, что под одним и тем же определением может подразумеваться разный объект.

Ввиду того, что компьютерная индустрия начала развиваться в Америке (так получилось, что все основные компьютерные изобретения были открыты там), многие термины и даже названия (например, принтер [printer], сканер [scanner]) передают их произношение на английском языке. Более того, английский язык стал базой в программировании - все компьютерные программы пишутся на специальном "языке", сплетающемся с математикой, который потом транслируется в "машинный код". [7]

КАК УСТРОЕН КОМПЬЮТЕР
В основе любого компьютера процессор - устройство, обрабатывающее информацию. Его нормальная "жизнь" немыслима без устройств хранения информации.

Оперативная память или оперативно запоминающее устройство (ОЗУ), которое чаще просто называют "оперативной памятью", используется компьютером для хранения команд и промежуточных данных, результатов логических и математических операций и т.п. ОЗУ имеет свойство автоматически уничтожать данные после выключения электрического питания компьютерной системы. Следующий узел - постоянная память (ПЗУ), которое сейчас, чаще называется "жестким диском" ("винчестером"). Главное отличие ПЗУ от ОЗУ в том, что постоянная память энергонезависима, а значит подходит для долгого хранения. Вначале, ПЗУ использовала перфокарты, теперь же: DVD-диски, "винчестеры" (HDD) и т.п.

Описывать подробно устройства ввода (клавиатура, "мышь", сканер, и т. д.) и вывода (принтер, монитор и т.д.) нет необходимости. Стоит упомянуть лишь, что устройства хранения могут являться как устройствами ввода информации, так и устройствами вывода информации (они позволяют считывать и записывать информацию из себя и в себя).

Итак, все "закручивается" вокруг процессора, и "обрастает" всевозможными устройствами, требующимися для выполнения определенных задач. Программа, задает инструкции процессору, а тот, обрабатывает "входящую" информацию и выдает результат - "исходящую" информацию. Каждое подключаемое в компьютерную систему устройство имеет свой интерфейс, созданный по общим стандартам. Все устройства управляются Операционной Системой (ОС), через интерфейс которой пользователь работает с компьютером.

БРАУЗЕР
Вначале, браузеры, как и другие компьютерные программы продавались за деньги, а программисты пытались сделать свой браузер лучше, чем у конкурентов. Но после выпуска браузера компанией Microsoft началась так называемая "война браузеров".

Что же сделала Microsoft? Их браузер, Internet Explorer, поддерживал все тэги стандартного HTML; плюс, он поддерживал свои мультимедийные тэги, которые помогали в оформлении страниц (например - бегущая новостная строка, звуковое сопровождение и т.п.) В результате этого, программистам на HTML пришлось оптимизировать код страниц под разные браузеры. Второй шаг к уничтожению конкурентов Microsoft сделала с помощью доступности браузера. Их продукт был встроен в операционную систему Windows и не требовал дополнительной установки браузера, к тому же, их продукт был бесплатен. Результат: сейчас доминирующее число пользователей используют браузер Microsoft Internet Explorer. В основном это пользователи ОС Microsoft Windows. Остальные же (в основном, пользователи других ОС), используют браузеры: Netscape Navigator и Opera, последний, кстати, до сих пор продается за деньги (условно-платный). Так или иначе, но теперь все стараются равняться на Microsoft, стараясь, все же соблюдать стандарты, принятые консорциумом W3C.

Браузер [1] содержит служебное меню [2], которое позволяет управлять содержимым (контентом) [4], и поле "адрес" (URL) [3], которое позволяет ввести имя искомого интернет-ресурса. До принятия стандарта имен и появления серверов имен (the domain name system server), обращение к серверам (сайтам) осуществлялось непосредственно по IP-адресу (например, http://195.34.32.26, что идентично адресу с именем: http://dialup.mtu.ru/).

Формат адреса следующий: вначале пишется протокол (например - http://), потом адрес сайта, где точкой разделяются поддоменные уровни (например, movies.yahoo.com - где movies, поддомен, сервера yahoo), и наконец, зона (com, org, net, info, tv, ru, de и т.п. - направленность сайта или его географическая принадлежность). Каталоги и страницы сервера будут разделяться наклонным символом - "слэшем" (slash - "/"), например: http://movies.yahoo.com/index.html. И наконец множество стрелок под номером [4] показывают нам саму "страницу" (в данном случае, с сайта http://movies.yahoo.com/), содержащую в себе информацию в виде текстовых, гипертекстовых и графических блоков. Причем, при вводе адреса, многие современные браузеры позволяют не вводить протокол, а писать сразу поддомен и сервер (например, movies.yahoo.com, а не http://movies.yahoo.com), протокол (HTTP) они подставляют сами. Тут стоит упомянуть и такое различие - www, это тоже поддомен. И хотя зачастую он совпадают с доменом, но в принципе, контент домена и поддомена может быть различен. Например, http://www.yahoo.com/ и http://yahoo.com ведут на один сервер, но при желании их могут разделить.

Формат адреса электронной почты состоит из двух частей: первая - "имя абонента" и второй - "имя почтового сервера". Разделяются эти имена специальным символом "@" (собачка). Поэтому, электронный адрес vasya@pupkin.ru указывает на пользователя, зарегистрированного под именем "vasya" на сайте "pupkin.ru".

Пересылка писем осуществляется через специальные протоколы, специальными программами (почтовые клиенты). Какие преимущества у электронной почты? Во-первых, это скорость доставки информации, во-вторых - возможность обмениваться не только текстовой информацией, но и вкладывать (прикреплять) в электронное письмо любые файлы, в-третьих - конфиденциальность (письмо можно зашифровать специальным программным ключом).



» обратно к тексту

1) "Перфокарта" - (перфорационная карта), носитель информации в виде прямоугольной карточки, обычно из тонкого эластичного картона (реже из пластмассы), на которую информация записывается пробивкой отверстий (перфораций). /Универсальная Энциклопедия "Кирилла и Мефодия", 1998/
2) "Регистр" - устройство в составе ЭВМ для приема и запоминания одного числа, а также для выполнения определенных операций над ним. /Пособие оператора ЭВМ, М. "Высшая школа", 1993/
3) "Процессор" - устройство, состоящее из множества регистров, позволяющих производить вычисление по заданной программе. Он также может включать в себя сверх быструю оперативную память для оптимизации и ускорения вычислений. Частота (скорость) обработки информации измеряется в мегагерцах (МГц). Кол-во операций (действий) определяется в ед./cек.
4) "Компьютер" (Computer) - машина для решения задач в области вычислений или электронных коммуникаций под контролем "инструкций" описанных в программе. /Microsoft Encarta encyclopedia, 2001/
5) Сейчас IBM имеет более 400 тыс. работников, годовой объем торговли свыше 50 миллиардов долларов и филиалы почти во всех странах мира. /"Путь успеха корпорации IMB", С-П, "Азбука", 1997 ("THE IBM WAY" by Francis G.Rodgers, 1986) /
6) "Чип" (chip) - микросхема или ее часть, содержащая в себе большую часть транзисторов. Чипом могут также называть и "Процессор".
7) Как видно из истории создания компьютеров, вначале, программисты вычислительных машин работали напрямую с двоичным кодом - перфокартой. Очень важно было не допустить ошибку при выбивании дырочек, иначе программа могла дать сбой. Позже, с развитием компьютерной техники, были изобретены программы - компиляторы, которые имели свой язык, более понятный программисту (название регистров, операторы для действий над данными и т.п.). Компиляторы сами транслируют код написанный программистом в машинный код ("1" и "0"). Позже, потребовались более мощные и удобные компиляторы (компиляторы высокого уровня), в которых уже появились средства отладки программ и более отстраненный от машинного кода программный язык.
8) "ПЗУ" - постоянно запоминающее устройство.
9) "Клавиатура" (keyboard) - устройство ввода информации в компьютер, путем нажатия клавиш.
10) "Мышь" (mouse) - устройство контроля и ввода информации в компьютер, путем перемещения устройства в некоторой плоскости. Используется в ОС основанных на GUI (graphic user interface). Изобретено это компьютерное устройство в лаборатории компании Xerox, а выпущено в продажу компанией Apple computers.
11) Сканер" (scanner) - устройство ввода информации, в компьютер в виде изображения.
12) "Принтер" (printer) - устройство вывода информации путем нанесения изображения на поверхность (например, бумагу).
13) "Монитор" (monitor) - устройство, позволяющее вывести информацию на экран. Зачастую, так же называют и сам экран.
14) "Интерфейс" (Interface) - точка соприкосновения элемента с чем-либо еще. В компьютере - набор каких-либо элементов, через которые программа или устройство могут взаимодействовать друг с другом.
15) Свод стандартов и правил называется компьютерной "платформой". Сейчас, в компьютерном мире, существует несколько программно-аппаратных платформ: самые распространенные - IBM PC, Apple, SUN.
16) "Пользователь" (user) - лицо, работающее с компьютером.
17) См. Приложение №2 "Скриншоты" (Браузер Microsoft Internet Explorer).
18) Тэг (tag) - Специальные команды для размещения информации на веб-странице.
19) Интернет-стандарты утверждает консорциум W3C.
20) Условно-платная программа, позволяет использовать ее, с какими-либо урезанными функциями или с трансляцией в программе неотключаемых рекламных блоков.
21) "W3C" (World Wide Web Consortium) - Консорциум всемирной глобальной сети интернет. Стандартизирует интерфейсы и технологии для интернета.
22) См. Приложение №2 "Скриншоты" (Браузер Microsoft Internet Explorer). В квадратных скобках указан номер стрелки на скриншоте браузера.
23) Как то: переходить по страницам, обновлять содержимое, искать текст на странице, выводить информацию на принтер и т.п.
24) URL (Uniform Resource Locator) - унифицированный указатель ресурса, строка символов, которая идентифицируется с именами серверов, каталогами и документами (страницами).
25) "IP-адрес" - идентификационный номер компьютера в интернете.
26) См. Приложение №2 "Скриншоты" (Браузер Microsoft Internet Explorer).
27) "Гипертекст" (hypertext) - представление текстовых документов на естественном языке, позволяющее устанавливать и поддерживать предопределенные связи между ними и/или отдельными их фрагментами и обеспечивать возможности навигации в такой структуре для перехода от одного ее компонента к другому.
28) www (сокр. "World Wide Web") - Всемирная компьютерная сеть.

Hosted by uCoz