ВИКТОРИНА_ЭВМ
презентация к уроку по истории на тему

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Сахалинский политехнический центр № 5»

Методическая разработка внеклассного мероприятия

Викторина

Тема: «Пиши на «мыло». Становление информационных технологий с древнейших времен до наших дней»

Разработал: Комлева Т.В.

преподаватель истории

Горнозаводск

Тема: «Пиши на «мыло». Становление информационных технологий с древнейших времен до наших дней»

Цель викторины:

Обучающая: дать обучающимся представление об истории возникновения и становления информационных технологий

Развивающая: умение анализировать полученные знания, развивать внимание, умение работать самостоятельно.

Воспитывающая: воспитывать уважительное отношение к выбранной профессии.

Оборудование: мультимедийный проектор, канцелярские принадлежности (бумага, ручки).

Рекомендации: лекция преподавателя иллюстрируется слайдами, по окончании лекционного материала, преподаватель задает вопросы викторины, обучающиеся отвечают на листах. Далее обучающиеся получают возможность проверить правильность ответов на слайдах презентации.

Ход занятия

 (слайд 2)

Работа мастера по обработке цифровой информации  непосредственно связана вводом, хранением, обработкой, передачей и публикацией цифровой информации, в т.ч. звука, изображений, видео и мультимедиа на персональном компьютере, а также в локальных и глобальных компьютерных сетях. Объектами профессиональной деятельности таких специалистов являются:

• аппаратное и программное обеспечение персональных компьютеров и серверов;
• периферийное оборудование;
• источники аудиовизуальной информации;
• звуко- и видеозаписывающее и воспроизводящее мультимедийное оборудование;
• информационные ресурсы локальных и глобальных компьютерных сетей.

Но определяющим в этом перечне термином, все же является – «ИНФОРМАЦИЯ».

(слайд 3)

Слово Информация в переводе с латинского языка означает следующее: разъяснение, изложение чего-либо или сведения о чем-либо. Такое понятие, как обработка информации, появилось совсем недавно, однако обрабатывать информацию люди начали еще в древние времена.

(слайд 4)

Сначала из поколения в поколение информация передавалась устно. Это были, например, сведения о профессиональных навыках, о приемах охоты, способах обработки орудий труда, способах земледелия и др.

(слайд 5)

Затем люди научились фиксировать информацию в виде графических образов окружающего мира. Примерно 20-30 тысяч лет назад появились первые наскальные рисунки, изображающие животных, растения, людей.

(слайд 6)

Поиск более совершенных способов фиксирования информации привел к появлению письменности. Вначале люди записывали расчеты с покупателями, затем появилось первое письменное слово. На чем только они не писали!

(клик)

В Индии – на пальмовых листьях,

в Вавилоне – на глиняных плитках,

на Руси пользовались берестой. Письменность стала новым достижением человечества в области хранения и передачи информации.

(слайд 7)

Однако настоящей революцией стало изобретение печатного станка, благодаря которому появилась книга. Люди получили возможность не только зафиксировать на материальном носителе свои знания, в том числе и профессиональные, но и массово их тиражировать. Сегодня печатная продукция, включая книги, техническую документацию, миллионы томов справочной литературы, миллиарды газет и журналов, образовала огромные океаны информации.

(слайд 8)

Эту информацию необходимо хранить, нужно выискивать в ней интересующие сведения, передавать другим потребителям. Но книга является неудобным, сложным, дорогим, а, главное – медленным носителем информации. Вся многогранность содержания раскрывается человеку при перелистывании, чтении и рассматривании книги. Хранение книг требует громадных помещений и специальных климатических условий, а их доставка потребителю сопряжена с дорогостоящим производством множества экземпляров и объемными транспортными перевозками. Книга как носитель информации сегодня уже отстает от стремительного продвижения человечества по пути освоения природы.

(слайд 9)

Для сегодняшнего века – века автомобилей, электричества, авиации, атомной энергии, космонавтики, электронной техники – характерна небывалая скорость развития науки и техники.

Так, от изобретения книгопечатания до изобретения радиоприемника прошло около 440 лет.

Между изобретением радио и телевидения – около 30 лет.

Разрыв во времени между изобретением транзистора и интегральной схемы составил всего 5лет. В области накопления научной информации ее объем начиная с XVII века удваивался примерно каждые 10-15 лет. Поэтому одной из важнейших проблем человечества является лавинообразный поток информации в любой сфере его жизнедеятельности.

(слайд 10)

Был и другой путь использования информации. Отдельные государства, стремясь к расширению своих территорий, проводили агрессивную политику. Подготовка и ведение боевых действий требовали информации о военном потенциале противника. Её добывали при помощи разведчиков. В связи с этим остро встал вопрос о защите информации от утечки «в посторонние руки».

Это способствовало развитию методов кодирования, разработке способов быстрой и безопасной пересылки информации.

(слайд 11)

Шли годы, рос объем информации. Помимо печати появились и другие средства массовой информации – радио и телевидение. И общество привыкло к тому, что когда говорят об информации, то речь идет  о сведениях, полученных через радио, газеты и т.д. Таким образом, затерялся основной смысл этого слова.

(слайд 12)

Вторым революционным изобретением после печатного станка, стала электронно-вычислительная машина (ЭВМ), изобретенная в ХХ веке.

(слайд 13)

Еще не так давно, всего три десятка лет назад, ЭВМ представляла собой целый комплекс огромных шкафов, занимавших несколько больших помещений. А всего и делала-то, что довольно быстро считала. Нужна была буйная фантазия журналистов, чтобы увидеть в этих гигантских арифмометрах «думающие агрегаты», и даже пугать людей тем, что ЭВМ вот-вот станут разумнее человека.

К тому же ЭВМ стремительно совершенствовалась: резко сокращались её размеры, она работала все быстрее и быстрее, обрастала все новыми приспособлениями, с помощью которых стала печатать текст, чертить чертежи и даже рисовать картинки. Неудивительно, что люди верили всяким вымыслам относительно нового технического чуда. И когда один язвительный кибернетик сам сочинил туманно-загадочные стихи, а потом выдал их за сочинение машины, то ему поверили.

(слайд 14)

Что же говорить о современных компьютерах, компактных, быстродействующих, оснащённых руками - манипуляторами, экранами дисплеев, печатающими, рисующими и чертящими устройствами, анализаторами образов, звуков, синтезаторами речи и другими «органами»!

(слайд 15)

На всемирной выставке в Осаке компьютеризированные роботы уже ходили по лестнице, перенося вещи с этажа на этаж, играли с листа на фортепьяно, беседовали с посетителями. Так и кажется, что они вот-вот сравняются по своим способностям с человеком, а то и превзойдут его. А началось все очень и очень давно.

(слайд 16)

Часто лавры первого конструктора механического калькулятора ошибочно отдают известному математику Блезу Паскалю.

На самом деле достоверно известно, что немецкий астроном и математик Вильгельм Шикард, который за двадцать лет до Паскаля в письме своему другу Иоганну Кеплеру в 1623 году писал о машине, которая способна вычитать, складывать, делить и умножать. Но и версия, что именно Шикард является пионером в этой области, не верна.

В 1967 году были обнаружены неизвестные записные книжки Леонардо да Винчи, построившего то же самое, что и Шикард, но более чем за 120 лет до него. Первый в мире эскизный рисунок тринадцатиразрядного десятичного суммирующего устройства на основе колес с десятью зубцами принадлежит Леонардо да Винчи. Он был сделан в одном из его дневников (ученый начал вести дневник еще до открытия Америки в 1492 г.).  

(слайд 17)

Первым механическим счетным устройством, которое существовало не на бумаге, а работало, была счетная машина, построенная в 1642 году выдающимся французским ученым Блезом Паскалем. Механический «компьютер» Паскаля мог складывать и вычитать. «Паскалина» - так называли машину - состояла из набора вертикально установленных колес с нанесенными на них цифрами от 0 до 9. При полном обороте колеса оно сцеплялось с соседним колесом и поворачивало его на одно деление. Число колес определяло число разрядов - так, два колеса позволяли считать до 99, три - уже до 999, а пять колес делали машину «знающей» даже такие большие числа как 99999. Считать на «Паскалине» было очень просто.

(слайд 18)

В 1673 году немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц создал механическое счетное устройство, которое не только складывало и вычитало, но и умножало и делило. Машина Лейбница была сложнее «Паскалины». Числовые колеса, теперь уже зубчатые, имели зубцы девяти различных длин, и вычисления производились за счет сцепления колес. Именно несколько видоизмененные колеса Лейбница стали основой массовых счетных приборов - арифмометров, которыми широко пользовались не только в ХIХ веке, но и сравнительно недавно наши дедушки и бабушки.

(слайд 19)

Арифмометры получили очень широкое применение. На них выполняли даже очень сложные расчеты, например, расчеты баллистических таблиц для артиллерийских стрельб. Существовала и специальная профессия – счетчик, человек, работающий с арифмометром, быстро и точно соблюдающий определенную последовательность инструкций (такую последовательность инструкций впоследствии стали называть программой). Но многие расчеты производились очень медленно - даже десятки счетчиков должны были работать по несколько недель и месяцев. Причина проста - при таких расчетах выбор выполняемых действий и запись результатов производились человеком, а скорость его работы весьма ограничена.

(слайд 20)

Из всех изобретателей прошлых столетий, внесших вклад в развитие вычислительной техники, наиболее близко к созданию компьютера в современном представлении подошел англичанин Чарльз Бэббидж.

Желание механизировать вычисления возникло у Бэббиджа в связи с недовольством, которое он испытывал, сталкиваясь с ошибками в математических таблицах, используемых в самых различных областях.

В 1822 г. Бэббидж построил пробную модель вычислительного устройства, назвав ее "Разностной машиной": работа модели основывалась на принципе, известном в математике как "метод конечных разностей". Данный метод позволяет вычислять значения многочленов, употребляя только операцию сложения и не выполнять умножение и деление, которые значительно труднее поддаются автоматизации. При этом предусматривалось применение десятичной системы счисления (а не двоичной, как в современных компьютерах).

Однако "Разностная машина" имела довольно ограниченные возможности. Репутация Бэббиджа как первооткрывателя в области автоматических вычислений завоевана в основном благодаря другому, более совершенному устройству - Аналитической машине (к идее создания которой он пришел в 1834 г.), имеющей удивительно много общего с современными компьютерами.

Предполагалось, что это будет вычислительная машина для решения широкого круга задач, способная выполнять основные операции: сложение, вычитание, умножение, деление. Предусматривалось наличие в машине "склада" и "мельницы" (в современных компьютерах им соответствуют память и процессор). Причем планировалось, что работать она будет по программе, задаваемой с помощью перфокарт, а результаты можно будет выдавать на печать (и даже представлять их в графическом виде) или на перфокарты.

Программы для решения задач на машине Беббиджа, а также описание принципов ее работы, были составлены Адой Августой Лавлейс - дочерью знаменитого английского писателя Байрона.   Но Бэббидж не смог довести до конца работу по созданию Аналитической машины - она оказалась слишком сложной для техники того времени.

(слайд 21)

Первая счетная машина, использующая электрическое реле, была сконструирована в 1888 г. американцем немецкого происхождения Германом Холлеритом и уже в 1890 г. применялась при переписи населения. В качестве носителя информации применялись перфокарты. Они были настолько удачными, что без изменений просуществовала до конца ХХ века.

(слайд 22)

В 1938 г. Конрад Цузе заканчивает свой первый компьютер Z1 c механическими модулями памяти. Несмотря на то что Z1 работал через два раза на третий, Конрад получает государственную поддержку, и уже следующую модель, Z2, он делает через год на деньги Третьего рейха. Цузе уже собрался было перейти к Z3, но тут немецкое правительство внезапно вспоминает, что этот, без сомнения, толковый парень еще не был в армии, и Цузе отправляется служить. Демобилизовавшись в 1941 г., упрямый Цузе заканчивает Z3, который считается самой передовой разработкой того времени, но пробить дополнительного финансирования вдохновленному успехами инженеру не удается (Германия уже воюет с Советским Союзом и, казалось бы, так близка к победе, что обойдется пока и без компьютеров).

(слайд 23)

Пока истинный ариец Цузе драил полы в казарме, американец болгарских кровей Джон Атанасов построил прототип электронного компьютера, основанного на бинарной арифметике. Компьютер назвали просто - ABC, но запатентовать не удосужились, о чем потом жалели.

(слайд 24)

А первой электронной вычислительной машиной принято считать машину ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - электронный числовой интегратор и вычислитель), разработанную под руководством Джона Моучли и Джона Экера в Пенсильванском университете в США. ENIAC содержал 17000 электронных ламп, 7200 кристаллических диодов, 4100 магнитных элементов и занимал площадь в 300 кв. метром. Он в 1000 раз превосходил по быстродействию релейные вычислительные машины и был построен в 1945 г. Компьютеры 40-х и 50-х годов были доступны только крупным компаниям и учреждениям, так как они стоили очень дорого и занимали несколько больших залов.

(слайд 25)

В основу построения подавляющего большинства ЭВМ положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 году американским ученым венгерского происхождения ДЖОНОМ фон НЕЙМАНОМ.

Прежде всего, компьютер должен иметь следующие устройства:

Арифметическо-логическое устройство, выполняющие арифметические и логические операции;

Устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

Запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;

Внешние устройства для ввода-вывода информации.

В основе работы компьютера лежат следующие принципы:

Принцип двоичного кодирования. Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов.

Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

Машины, построенные на этих принципах, называются Фон-Неймановскими.

(слайд 26)

Развитие ЭВМ в СССР связано с именем Сергея Александровича Лебедева. В первые послевоенные годы Сергей Александрович Лебедев был директором Института электротехники Академии Наук Украины и по совместительству руководил лабораторией Института точной механики и вычислительной техники Академии Наук СССР. В этих научных организациях и была начата разработка первых действующих ЭВМ. Нашим ученым было известно о создании в США машины ENIAC - первой в мире ЭВМ с электронными лампами в качестве элементной базы и автоматическим программным управлением. В 1948-49 годов в Англии появились вычислительные машины с хранимыми в памяти программами. Сведения о разработках на Западе поступали отрывочные, и, естественно, документация по первым ЭВМ была недоступна нашим специалистам.

Лебедев начал работу над своей машиной в конце 1948 года. Разработка велась под Киевом, в секретной лаборатории в местечке Феофания. Независимо от Джона фон Неймана Лебедев выдвинул, обосновал и реализовал в первой советской машине принципы построения ЭВМ с хранимой в памяти программой.

Малая электронная счетная машина (МЭСМ) - так называлось детище Лебедева и сотрудников его лаборатории - занимала целое крыло двухэтажного здания и состояла из 6 тысяч электронных ламп. Ее проектирование, монтаж и отладка были выполнены в рекордно быстрый срок - за 2 года, силами всего лишь 12 научных сотрудников и 15 техников. Те, кто создавал первые вычислительные машины, были одержимы своей работой, и это вполне объяснимо. Несмотря на то, что МЭСМ по существу была лишь макетом действующей машины, она сразу нашла своих пользователей: к первой ЭВМ выстраивалась очередь киевских и московских математиков, задачи которых требовали использования быстродействующего вычислителя.

(слайд 27)

После Малой электронной машины была создана и первая Большая - БЭСМ-1, над которой С.И. Лебедев работал уже в Москве. Одновременно разработкой ЭВМ занималось недавно сформированное еще одно советское конструкторское бюро их  ЭВМ получила название -  "Стрела". 

БЭСМ и "Стрела" составили парк созданного в 1955 году Вычислительного центра АН СССР, на который сразу легла очень большая нагрузка. Когда в 1954 году оперативная память БЭСМ была укомплектована усовершенствованной элементной базой, быстродействие машины (до 8 тысяч операций в секунду) оказалось на уровне лучших американских ЭВМ и самым высоким в Европе.

МЭСМ, "Стрела" и первые машины серии БЭСМ - это вычислительная техника первого поколения.

(слайд 28)

После появления транзисторов наиболее трудоемкой операцией при производстве компьютеров было соединение и спайка транзисторов для создания электронных схем. Но в 1959 г. Роберт Нойс (будущий основатель фирмы Intel) изобрел способ, позволяющий создавать на одной пластине кремния транзисторы и все необходимые соединения между ними. Полученные электронные схемы стали называться интегральными схемами, или чипами. 

(слайд 29)

Так незаметно из простого электронного счетчика вырастает настоящий компьютер с широкими возможностями. И вот уже появляется настольная ЭВМ с солидной внешней памятью, экраном дисплея и алфавитной клавиатурой. Это уже персональный, индивидуальный компьютер, возможностей которого вполне достаточно для работы с языком. А удобства - лучше не придумаешь: программа записана на небольшой пластинке- дискетке, информация вводится прямо с клавиатуры, где есть цифры и алфавит (русский или латинский), все, что вам нужно, высвечивается здесь же на экране дисплея. Никакой мороки ни с перфокартами, ни с перфолентами, никаких забот о машинном времени, никаких ожиданий, когда заработает именно ваша программа и будут получены результаты - всё здесь, всё под рукой, всё на глазах.

(слайд 30)

Благодаря научно-техническому прогрессу сегодня существуют следующие виды компьютеров: игровые приставки, портативные, карманные, планшетные, настольные и настольные мини. Чтобы подготовить данные на различных электронных носителях, обращаются к услугам мастера по обработке цифровой информации.

Профессия приобрела актуальность совсем недавно. До появления компьютеров в ней не было необходимости. Тогда вся информация хранилась в папках, записывалась в тетрадках, а сложные вычисления проводились учёными. Сейчас никто уже не тревожит знакомых профессоров для расчёта каких-либо формул — есть компьютеры и мастера по обработке цифровой информации.

А теперь вопросы

1. Какие виды информации вы знаете?
2. Как изначально люди передавали информацию?
3. Какие первые графические образы фиксировали информацию?
4. Какие способы хранения и передачи информации вы знаете?
5. Что мы относим к средствам массовой информации?
6. Какие действия выполняли первые электронно-вычислительные машины?
7. Кого ошибочно считают первым изобретателем механического калькулятора?
8. Кто составил первый эскизный рисунок тринадцатизарядного десятичного суммирующего устройства?
9. Как ласково называли первое механическое счетное устройство, построенное в 1642 году?
10. Какие массовые счетные приборы получили широкое распространение в XIX веке?
11. Кто спроектировал вычислительную машину в которой были «склад» и «мельница» (в современном компьютере им соответствуют память и процессор)?
12. На чьи деньги собрал свой компьютер Конрад Цузе?
13. Почему компьютеры 40 – 50-х годов ХХ века были доступны только крупным компаниям и учреждениям?
14. Над разработкой какой действующей ЭВМ в 1948 году работал советский академик Сергей Лебедев?
15. Как назывались конкурирующие электронно-вычислительные машины, в СССР в 1940 – 1950-х годах?
16. Как звали изобретателя «интегральной схемы» или, как мы его называем, «чипа»?
17. Какие виды компьютеров существуют сегодня?
18. Когда появилась профессия «Мастер по обработке цифровой информации»?
19. Какова деятельность мастера по обработке цифровой информации?
20. Что является объектом профессиональной деятельности мастера по обработке цифровой информации?