.
Удосконалення комп’ютерів ведеться в декількох напрямках. По-перше, змінюється елементна база комп’ютерів. По-друге, змінюється програмне забезпечення. Крім того, удосконалюються технічні пристрої, що використовуються комп’ютером, організація та взаємозв’язок його різних частин. Згідно з цим і виник поділ комп’ютерів на покоління. Покоління поділяються в основному, за типом елементів, що забезпечують роботу ЦП (центрального процесора).
У комп’ютері в першого покоління головним робочим елементом були електронні лампи. Ці комп’ютери призначалися головним чином, для математичних обчислень. Представниками цього покоління були комп’ютери ВЕОМ-1, Мінськ-1, Урал-1, Стріла, АМІАК і т.д.
Основними робочими елементами в комп’ютерах другого покоління були напівпровідникові транзистори. Представники цього покоління – комп’ютери Урал-14, Урал-16, Мінськ-32, ВЕОМ-6, М-222, Наірі, РДР-1.
Третє покоління комп’ютерів як основний елемент використовувало інтегральні мікросхеми, що з’явилися на початку 70х років.
До третього покоління належать всі комп’ютери Єдиної Системи: ЄС-1010,..., ЄС-1066, комп’ютери серії Електроніка, СМ-3, См-4, ІBM-360, РДР-8 і т.д.
Поява четвертого покоління комп’ютерів на початку 80-х років була пов’язана зі створенням і використанням великих інтегральних схем (ВІС). До комп’ютерів четвертого покоління належать обчислювальний комплекс Ельбрус, персональні комп’ютери Іскра, ЄС 1840, ЄС 1841, IBM РС ХТ/АТ, РДР-11 та інші.
Передбачається, що в комп’ютерах п’ятого покоління, як основний робочий елемент використовуватимуться над великі інтегровані схеми (НВІС). Усі характеристики комп’ютерів стануть набагато краще. Значно збільшиться об’єм оперативної пам’яті, швидкодія досягне мільярда операцій за секунду, зросте надійність. Пристрої введення інформації розумітимуть голос людини, розпізнаватимуть почерк, відчуватимуть дотик.
Програмне забезпечення комп’ютерів 5-го покоління буде ґрунтуватися на системах штучного інтелекту.
УРОК№2
Загальні поняття про системи числення.
Одне й те саме число можна записати по-різному, наприклад:
27 і ХХVІІ
У першому випадку кажуть, що число записано в десятковій системі числення, у другому – в римській.
Що ж таке система числення?
Система числення – це система запису чисел за допомогою певного набору цифр. Будь-яка система числення має певний набір цифр і правил їх записування. Загальну кількість усіх цифр системи називають її основною. Поряд написані цифри утворюють число. У конкретному числі кожна цифра займає певну позицію. Якщо та сама цифра має різне значення залежно від позиції, то таку систему числення називають позиційною. Розглянемо, наприклад, число 666. цифра 6 повторюється у числі 3 рази і щоразу вона має інше значення.
Отже, десяткова система числення – позиційна.
Історична довідка: історично ця система виникла при використанні для лічби пальців на руках. (епідіоскоп-старословянская нумерація).
Крім позиційних, є непозиційні системи числення, наприклад, римська. У числі ХХХ (телеуст) цифра Х записана в різних позиціях, але кожного розу означає одну й ту саму величину – десять одиниць. (Історична довідка про римську систему числення – синя книга і листок).
Розглянемо докладніше десяткову систему числення. Десяткова система числення. Будь-яке число в цій системі записують десятьма різними цифрами: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Число 10 є основою цієї системи числення. У цій системі кожна позиція оцінюється значенням. У крайній справа позиції десяткового числа розміщені одиниці-значення цієї позиції записують як 100, у наступній позиції розміщені десятки, - її значення записують 101 і т.д.
Якщо число менше 10, то записується відповідна йому одна цифра.7; 8, + 3
Якщо число ³ 10, але < 100, то воно, подається двома цифрами: перша, показує кількість повних десятків, що мітяться в числі, друга – кількість одиниць в останньому неводному десятку.
Наприклад
87 = 80 + 7 = 8 × 10 + 7 = 8× 101 + 7 × 100 = 8710
(індекс внизу вказує систему числення, в якій записане вихідне число)
Якщо число ³ 100, але < 1000, то для його запису вже використовують 3 цифри.
1 цифра – кількість повних сотень, що містяться у числі.
2 цифра – кількість повних десятків у останній неповній сотні.
3 цифра – кількість одиниць у останньому неповному десятку.
645 = 640 + 40 + 5 = 6 × 100 + 4 × 10 + 5 = 6 × 102 + 4 × 101 + 5 × 100 = 64510
Кількість цифр, що використовуються для десяткового подання числа, на одиницю більше за показник найбільшого степеня 10, якій міститься в числі.
Це пов’язано з тим, що в поданні бере участь нульовий степінь числа 10.
Отже, будь-яке десяткове число можна записати в розгорнутому вигляді:
An× 10n + An-1× 10n-1 + … + A1× 101 + A0× 100, (1)
де кожний з коефіцієнтів Аn, An-1, … , A1, A0є однією з цифр від 0 до 9, які називаються десятковими цифрами, причому Аnне дорівнює 0.
У десятковій системі запису чисел першою записується цифра An, другою – цифра Аn-1 і т.д., останньою – цифра А0.
Загальна кількість цифр у десятковому запису числі дорівнює кількості коефіцієнтів у формулі (1), тобто n + 1, де n – показник найбільшого степеня числа 10, що міститься у вихідному числі.
Наприклад
Коефіцієнти в розгорнутому вигляді числа повинні приймати значення від 0 до 9, причому коефіцієнт Аn не повинен дорівнювати 0 (0 не може бути першою цифрою числа). Це забезпечує однозначність такого подання. Якщо якийсь з коефіцієнтів більше 9, відбувається перехід до наступного степеня.
Якщо десяткове число має дробову частину, то її відокремлюють від цілої комою або крапкою. Значення першої зліва від коми позиції дорівнює 10-1, наступної – 10-2 і т.д. Присвоєння значення кожній позиції, наприклад числа 0,367 можна записати так:
Розгорнута форма запису цього числа
0,367 = 3 × 10-1 + 6 × 10-2 + 7 × 10-3
Двійкова система числення.
Двійкова система числення лежить в основі роботи цифрової техніки. Двійкова система числення - це система, в якій для запису чисел використовують дві цифри: 0 і 1. Основою війкової системи числення є число 2. Як і в десятковому числі, кожна цифра війкового числа займає певну позицію. Для запису числа в двійковій системі використовується подання цього числа за допомогою степенів числа 2.
Спочатку наведемо таблицю значень степенів числа 2.
(опідіоскоп, або тел. yст.)
Скориставшись цією таблицею можна записати:
0 = 0×20
1 = 20 = 1×20
2 = 21 = 1×21 + 0×20
3 = 2+1 = 21+20 = 1×21 + 1×20
4 = 22 = 1×22 = 0×21 + 0×20
5 = 4+1 = 22+20 = 1×22 + 0×21 + 1×20
25 = 16+8+1 = 24+23+20 = 1×24 + 1×23 + 0×22 + 0×21 + 1×20
У загальному вигляді розгорнуту форму для цілого невід’ємного війкового числа можна записати так:
An×2n + An-1× 2n-1 + …+A1×21 + A0×20 (2)
Коефіцієнтами An, An-1 …, A1, A0у цьому виразі є війкові цифри 0 і 1, причому An=1. Запис числа у двійковій системі відбувається так само, як і в десятковій: першою записується цифра An, другою – цифра An-1 і т.д., останньою - A0.
Двійковий код числа – запис цього числа в двійковій системі числення. Таким чином, війковим кодом числа є послідовність коефіцієнтів AnAn-1 … A1A0 з формули (2).
У наведених прикладах двійкові коди мали вигляд:
0 = 02
1 = 12
2 = 102
3 = 112
4 = 1002
5 = 1012
25 = 110012
Коефіцієнти у формулі (2) повинні приймати тільки одне з двох значень: 0 або 1. Старший коефіцієнт An завжди дорівнює 1, тобто віковий код завжди починається з 1.
Крім 10с/ч і 2с/ч, в цифровій техніці широко використовують вісімкову і шістнадцяткову системи числення. Вісімкова система числення – це система числення, що має основу число 8. Цифри, які використовують у вісімковій системі іислення: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. 16с/ч – це система числення, що за основу має число 16. Цифри, які використовують у 16с/ч: 0, 1, 2, ..., 14, 15. Десяткові цифри: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 зберігають свої значення і в 16с/ч, а решта числом від 10 до 15 відповідають такі значення:
1010 = А 1310 = D
1110 = B 1410 = E
1210 = C 1510 = F
Переведення десяткових чисел у числа інших систем числення.
У практичній роботі часто буває потрібно перетворювати числа десяткової системи числення в числа будь-якої іншої системи. Для цього користуються правилами ділення десяткового числа на основу тієї системи числення, в яку треба перетворити дане число.
ТЕМА УРОКУ: Стисла історія розвитку обчислювальної техніки.
МЕТА УРОКУ: Чітко уяснити, які бувають ЕОМ, знати історію розвитку засобів ЕОМ.
ТИП УРОКУ: Лекційний.