Програмування належить до інформатики або комп’ютерних наук.

Термін інформатика виник в 60-х рр у Франції для назви області, що займається автоматизованою обробкою інформації за допомогою електронних обчислювальних машин. Цим терміном позначають сукупність дисциплін, що вивчають властивості інформації, а також способи уявлення, накопичення, обробки і передачі інформації за допомогою технічних засобів. Французький термін informatigue (інформатика) утворений шляхом злиття слів information (інформація) і automatigue (автоматика) і означає інформаційна автоматика або автоматизована переробка інформації В англомовних країнах цьому терміну відповідає синонім computer science (наука про комп'ютерну техніку).

Виділення інформатики як самостійної області людської діяльності в першу чергу пов'язано з. розвитком комп'ютерної техніки.

Причому основна заслуга в цьому належить мікропроцесорній техніці, поява якої в середині 70-х pp. послужила, початком, другої електронної революції. З того часу елементною базою обчислювальної машини стають інтегральні схеми і мікропроцесори а область, пов'язана із створенням і використанням комп'ютерів, отримала могутній імпульс в своєму розвитку. Термін "інформатика" використовується не тільки для відображення досягнень комп'ютерної техніки, але і пов'язується з процесами передачі і обробки інформації. Інформатика – це область людської діяльності, пов’язана з процесами перетворення інформації за допомогою комп’ютерів і їх взаємодії з середовищем застосування.

Інформатика складається з трьох взаємозв'язаних частин:

• технічних засобів (hardware);

• програмних засобів (software);

• алгоритмічних засобів (brainware).

Ми розглянемо коротко кожну з цих частин.

Технічні засоби (hardware)

ЕОМ або комп'ютер - це універсальна автоматична програмована машина для обробки і зберігання інформації. Останні 20 років все більше поширення в різних областях людської діяльності набувають персональні комп'ютери (ПК), відмінні компактністю, надійністю, зручністю в роботі і порівняно низькою вартістю, але що більш суттєво ідеологія побудови ПК спеціально орієнтує комп'ютери даного вигляду на індивідуальну роботу з однією людиною, якій дається можливість настроювати програми і устаткування комп'ютера (його апаратну частину), що використовуються, з урахуванням своїх смаків і стосовно специфіки рішення своїх конкретних задач. В цьому значенні комп'ютер стає персональним, як робочий стіл або автомобіль.

ЕОМ з'явилися на світ саме завдяки необхідності швидкого проведення обчислень.

Спроби створити механічну обчислювальну машину здійснювались ще в середні віки. Проект однієї з таких машин належить Леонардо да Вінчи (1452-1519).

Перша рахункова машина, про яку збереглися відомості, була побудована в 1623 р. німцем В.Шикардом. У 1642 р. французький вчений Б.Паскаль сконструював механічний обчислювач, що дозволяє складати і віднімати числа. У 1673 р. німецький вчений М.Лейбніц (1646-1716) розробив рахунковий пристрій - арифмометр, який виконував не тільки складання і віднімання, але й множення і ділення. М.Лейбніц говорив: "... негідно досконалості людської, подібно рабам, витрачати години на обчислення". Введенням в практику двійкової арифметики вчений заклав основу, на якій покояться всі кити сучасної обчислювальної техніки.

Лейбніц запропонував також арифметизацию логіки. Однак центральною фігурою "алгебраїчного етапу" логіки був англійський вчений Дж. Буль (1815-1864). Він створив свою алгебру - алгебру Буля - яка оперує тільки двома поняттями: Істинно і Хибно.

Роботи М.Лейбніца і Дж.Буля заклали теоретичну базу для практичної реалізації обчислювальних пристроїв високої продуктивності.

Уперше склад і призначення функціональних засобів автоматичної обчислювальної машини визначив в 1834 р. англійський математик і економіст Ч.Беббідж (1792-1871) в своєму нездійсненому проекті аналітичної машини. Велику допомогу Беббіджу надала його учениця Ада Августа Лавлейс - дочка відомого англійського поета Байрона. Леди Лавлейс вважається першою в історії програмісткою. Вона заклала основи теоретичного програмування, написавши перший підручник з цього предмета. Їй належить винахід оператора умовного переходу, саме вона ввела поняття робочої клітинки та циклу.

Перша релейна обчислювальна машина Z3 побудована Конрадом Цузе в 1940 р. в Німеччині. Перша електронно-обчислювальна машина на радіолампах ENIAC, винайдена в 1946 р. в США під керівництвом Д.Маучлі і Д.Еккерта.

Перша ЕОМ на території колишнього СРСР (МЕСМ) була створена в 1950 р. у Києві за проектом С.А.Лебедєва. У 1951 році МЕСМ почали регулярно експлуатувати. На той час на єдиній машині такого класу протягом 1952 р. розв’язувалися найважливіші задачі: фрагменти розрахунків термоядерних процесів, космічних польотів і ракетної техніки. У розробці математичного забезпечення для вирішення усіх цих завдань найактивнішу участь брала Катерина Ющенко – видатний український вчений, жінка-програміст, яка разом з Королюком В.С. у 1955 році створили адресне програмування, яке підготувало появу не тільки мов програмування з апаратом непрямої адресації, а й асемблерів. Через два роки Лебедев створив Велику електронну лічильну машину –„БЕСМ” – вона нічим не поступалася новітнім американським зразкам і являла собою справжнє торжество ідей творців.

Принципи побудови і функціонування цифрового комп'ютера, сформульовані Дж. фон Нейманом у 1945-46 pp., надовго визначили магістральний шлях розвитку комп'ютерної техніки. Базові принципи зберігають актуальність і сьогодні. У 50-х -60-х роках XX століття стало ясно, що класична фон-нейманівська архітектура має багато "вузьких місць". Стали говорити про необхідність її модифікації, а також про необхідність відходу від неї. З'явився новий термін - ненейманівська машина, тобто машина, побудована за принципами, відмінними від фон-неймзнівських.

Кардинальний відхід від фон-нейманівської архітектури пов'язується з появою багатопроцесорних машин, здатних здійснювати паралельні обчислення. Нові архітектури вимагали розробки спеціальних методик організації взаємодії між процесорами та керування ними. В основі ж однопроцесорних комп'ютерних -систем, як і раніше, лежать принципи фон-Неймана, хоча і значно модифіковані.

Типова схема фон-нейманівського комп'ютера

Робота універсальної фон-нейманівської ЕОМ у загальних рисах може бути описана таким чином;

• програми та дані, зокрема, ті, що зберігаються на зовнішніх носіях, вводяться за допомогою пристроїв введення; під час виконання програми її команди та дані - знаходяться в оперативній пам'яті;

• обчислення здійснюються арифметико-логічним пристроєм;

• інформація, що знаходиться в оперативній пам'яті, при необхідності передається до процесора для обробки; проміжні результати обчислень знову передаються в оперативну пам'ять; результати роботи обчислювальної машини виводяться на зовнішні носії за допомогою пристроїв виведення;

• всі операції в ЕОМ здійснюються під керуванням керуючого пристрою.

Виділяють такі характерні риси фон-нейманівської архітектури:

• використовується двійкова система числення;

• централізоване керування всіма процесами, які відбуваються в комп'ютері;

• програма, яка визначає дії комп'ютера, являє собою послідовність елементарних команд. Елементарною командою називається команда, яка є зрозумілою для процесора, тобто яка, по-перше, записана машинною мовою, а по-друге, може бути безпосередньо сприйнята і виконана апаратними засобами, що входять до складу процесора. Після виконання однієї команди починає виконуватися наступна;

• команди зберігаються в оперативній пам'яті разом з даними; типова команда має формат "назва операції - один або декілька операндів";

• лінійний принцип організації пам'яті, тобто оперативна пам'ять фон- нейманівського комп'ютера являє собою послідовність однотипних комірок;

• доступ до даних, які знаходяться в оперативній пам'яті, здійснюється за адресою, грубо кажучи, для того, щоб записати будь-яке дане до деякої комірки або зчитати дане з будь-якої комірки, програма повинна вказати номер цієї комірки;

• будь-яка програма має вільний доступ до будь-якої комірки пам'яті. Зокрема, програма може записати будь-які дані у будь-яку комірку, навіть якщо там уже записана важлива системна інформація. Програма може змінити не тільки дані, які вона використовує, а й вміст ділянки, в якій записаний код операції. З одного боку, такий стан речей надає програмістові повний контроль над комп'ютером, а з іншого - може призвести до важко контрольованих помилок.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Контрольні запитання	\|	На сьогоднішній час виділяють 5 поколінь ЕОМ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.