3. Содержание разделов дисциплины

Тема 1. Информационные революции в истории человечества.

Первая информационная революция: появление письменности. Вторая информационная революция: изобретение книгопечатания. Третья информационная революция: изобретение электричества. Четвертая информационная революция: изобретение компьютера. Информационные революции в истории человечества и новые информационные технологии.

Тема 2. Первые вычислительные машины.

Первые проекты счетных машин, Леонардо да Винчи (XV в.) – суммирующее устройство с зубчатыми колесами: сложение 13-разрядных чисел, Вильгельм Шиккард (XVI в.) – суммирующие «счетные часы»: сложение и умножение 6-разрядных чисел, Блез Паскаль (1623 – 1662 г.) и его машина, машина Лейбница (1672 г.) (сложение, вычитание, умножение, деление), 12-разрядные числа, десятичная система, арифмометр «Феликс»(СССР, 1929-1978 г.) – развитие идей машины Лейбница, машины Чарльза Бэббиджа, Разностная машина (1822 г.), Аналитическая машина (1834 г.), «мельница» (автоматическое выполнение вычислений) «склад» (хранение данных), «контора» (управление), ввод данных и программы с перфокарт ввод программы «на ходу», Ада Лавлейс (1815-1852 г.).

Тема 3. Прогресс в науке.

Первая программа – вычисление чисел Бернулли (циклы, условные переходы), 1979 г. – язык программирования Ада, основы математической логики: Джордж Буль (1815 – 1864 г.), электронно-лучевая трубка (Дж. Томсон, 1897 г.), вакуумные лампы – диод, триод (1906 г.), триггер – устройство для хранения бита (М.А. Бонч-Бруевич, 1918 г.), использование математической логики (К. Шеннон, 1936 г.).

Тема 4. Первые компьютеры.

Конрад Цузе (1937-1941 г.): Z1, Z2, Z3, Z4; электромеханические реле (устройства с двумя состояниями), двоичная система, использование булевой алгебры, ввод данных с киноленты.  Первый макет электронного лампового компьютера (1939-1942г.). Дж. Атанасофф двоичная система, решение систем 29 линейных уравнений. Марк-I (1944).

Тема 5. Поколения компьютеров (I-IV) .

I поколение (1945-1955 г.) электронно-вакуумные лампы.

ЭНИАК (1946) Electronic Numerical Integrator And Computer Дж. Моучли и П. Эккерт  - первый компьютер общего назначения на электронных лампах. Компьютеры С.А. Лебедева,1951 г. МЭСМ – малая электронно-счетная машина, 1952 г. БЭСМ – большая электронно-счетная машина. 

II поколение (1955-1965 г.) транзисторы.

На полупроводниковых транзисторах (Дж. Бардин, У. Брэттейн и У. Шокли), первые операционные системы, первые языки программирования: Фортран (1957 г.), Алгол (1959 г.), средства хранения информации: магнитные барабаны, магнитные диски. IBM 604, IBM 608, IBM 702 (1953-1955 г.), БЭСМ-6 (1965-1966 г.), память – магнитная  лента, магнитный барабан.

III поколение (1965-1980 г.) интегральные микросхемы.

На интегральных микросхемах (Дж. Килби 1958 г.) быстродействие до 1 млн. операций в секунду, оперативная памяти – сотни Кбайт, операционные системы – управление памятью, устройствами, временем процессора, языки программирования Бэйсик (1965 г.), Паскаль (1970 г., Н. Вирт), Си (1972 г., Д. Ритчи), совместимость программ. Мэйнфреймы IBM  - большие универсальные компьютеры. IBM/360 фирмы IBM (1964 г.), кэш-память, конвейерная обработка команд, операционная система OS/360, IBM/370 (1970 г.), IBM/390 (1990 г.).  Компьютеры ЕС ЭВМ (СССР): ЕС-1020 (1971 г.), ЕС-1060 (1977 г.), ЕС-1066 (1984 г.). Миникомпьютеры: серия PDP фирмы DEC,СМ ЭВМ – система  малых машин (СССР).

 IV поколение  большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС).

 Компьютеры на больших и сверхбольших интегральных схемах (БИС, СБИС), суперкомпьютеры, персональные компьютеры, появление пользователей-непрофессионалов, необходимость «дружественного» интерфейса, многопроцессорные системы, компьютерные сети, мультимедиа (графика, анимация, звук). ILLIAC-IV (США, 1972 г.), Cray-1 (США, 1976 г.), Эльбрус-1 (СССР, 1980 г.), Эльбрус-2 (1985 г.) с водяным охлаждением, Cray-2 (1985 г.), Cray-3 (1989 г.), GRAPE-4 (Япония, 1995 г.), Earth Simulator (NEC, 1972 г.), BlueGene/L (IBM, 1972 г.).