Дисциплины вычислительной техники
Вычислительная техника – это наука, изучающая принципы создания и функционирования технических и математических средств автоматизации вычислений и обработки информации.
К дисциплинам вычислительной техники относятся:
- Компьютерная инженерия, которая объединяет несколько областей информатики и электротехники, которые необходимы для разработки компьютерного оборудования и программного обеспечения.
- Программная инженерия, которая подразумевает применение систематического, дисциплинарного и поддающегося количественной оценке подхода к проектированию, разработке, эксплуатации, а также обслуживанию программного обеспечения и изучение данных подходов.
- Информатика – наука, разрабатывающая практический и научный подход к вычислениям и приложениям.
- Кибербезопасность – наука, занимающаяся защитой компьютерных сетей и систем, конфиденциальности данных, предотвращением сбоев в работе служб информационных технологий, а также предотвращением кражи и повреждения оборудования, данных и программного обеспечения.
- Наука о данных – дисциплина, разрабатывающая научные и вычислительные инструменты, используемые с целью извлечения информации.
- Информационные системы – исследование взаимодополняющих сетей аппаратного и программного обеспечения.
- Информационные технологии – использование телекоммуникационного оборудования и компьютеров с целью хранения, извлечения, передачи и обработки данных.
История развития вычислительной техники в XX - XXI вв.
Архитектура фон Неймана – это принцип совместного хранения данных и команд в памяти компьютера.
Первой машиной с архитектурой фон Неймана была Манчестерская малая экспериментальная машина, которая была создана в 1948 году. Позже, в 1949 году, был создан компьютер Манчестерский Марк 1, который представлял собой полную систему с трубками Уильямса, индексными регистрами и магнитным барабаном, использующийся в качестве памяти. Первым универсальным программируемым компьютером в Европе был Z4, построенный в 1950 году. В ноябре этого же года Лебедев из Киевского института электротехники создал малую электронную машину. В этой машине содержалось около 6000 электровакуумных ламп, она потребляла 15 киловатт. Данная машина была способна совершать около 3000 операций в секунду. В октябре 1947 года директор компании Leon and Company принял активное участие в коммерческой разработке компьютеров. Первый компьютер начал работать в 1951 году, он использовался для офисной работы. В 1950-1951 годах в Советском Союзе была разработана электронно-вычислительная машина ЭВМ 1, в состав которой входили логические схемы, выполненные на полупроводниках.
Машина Манчестерского университета является прототипом Ferranti Mark 1. В июне 1951 году в бюро переписи населения Соединенных Шатов Америки был установлен UNIVAC 1, разработанный компанией Remington Rand. Данная машина была первой массово производившейся электронно-вычислительной машиной. Компьютер состоял из 5200 электровакуумных ламп и потреблял 125 киловатт энергии. В нем использовались ртутные линии задержки, в которых хранилось 1000 слов. Первой советской машиной, которая производилась массово является “Стрела”, выпускаемая с 1953 года Московским заводом счетно-аналитических машин. Следующим крупным событием в истории развития вычислительной техники является изобретение транзистора в 1947 году, который заменил энергоемкие и крупные лампы. В 1959 году на основе транзисторов IBM создала IBM 7090 и машину среднего класса IBM 1401, которая использовала перфокарточный ввод и была самой популярной машиной того времени. В 1960 году была выпущена IBM 1620, использующаяся в качестве научного компьютера, в ней использовалась память на магнитных сердечниках объемом до 60 000 десятичных цифр. В 1961 году был выпущен первый двухпроцессорный компьютер с виртуальной памятью на основе подкачки сегментов.
В 1961 году Советским Союзом было запущено производство первой полупроводниковой универсальной управляющей машины «Днепр», а в 1966 году была создана БЭСМ-6, являющаяся лучшей машиной второго поколения. В начале 1970-х годов началась разработка систем серии «Эльбрус», которые использовались в ядерных центрах, системах противоракетной обороны. В 1972 году была введена в строй железнодорожная система комплексной автоматизации билетно-кассовых операций, а также система резервирования авиабилетов.
