- •Введение
- •1 Доэлектронная история вычислительной техники
- •1.1 Простейшие вычислительные устройства
- •1.2 Механические вычислительные машины
- •1.3 Принцип программного управления
- •1.4 Электромеханическая эпоха
- •1.5 Сложные электромеханические и релейные машины
- •Контрольные вопросы
- •2 Электронные вычислительные машины
- •2.1 Работы Атанасова
- •2.2 Первая ЭВМ ENIAC
- •2.3 Проект фон Неймана и его вклад в архитектуру ЭВМ
- •2.4 Первые поколения ЭВМ
- •2.5 Машина IBM-360 и третье поколение ЭВМ
- •2.6 Расслоение рынка ЭВМ
- •Контрольные вопросы
- •3 Микропроцессорная революция
- •3.2 Первое поколение персональных компьютеров
- •3.3 Второе поколение персональных компьютеров
- •3.4. Третье поколение персональных компьютеров
- •3.5 Портативные персональные компьютеры
- •Контрольные вопросы
- •4 Отечественная история вычислительной техники
- •4.2 Расцвет (1950-60-е годы)
- •Контрольные вопросы
- •5 Основные направления развития вычислительной техники
- •5.1 Развитие элементной базы
- •5.2 Совершенствование архитектуры
- •5.2.1 Увеличение разрядности
- •5.2.2 Движение в сторону RISC
- •5.2.3 Усложнение архитектуры процессора
- •5.2.4 Многопроцессорные конфигурации
- •5.2.5 Многоядерные процессоры
- •Контрольные вопросы
- •6 Современный рынок ЭВМ и его секторы
- •6.1 Суперкомпьютеры
- •6.2 Компьютеры общего назначения
- •6.2.1 Серверы
- •6.2.2 Рабочие станции
- •6.2.3 Персональные компьютеры (ПК)
- •6.2.4 Платформы современных компьютеров
- •6.3. Специальные компьютеры
- •6.3.1 Сетевые терминалы
- •6.3.2 Карманные компьютеры - КПК
- •Контрольные вопросы
- •7 Офисная техника
- •7.1 Средства составления и изготовления документов
- •7.2 Средства копирования и размножения документов
- •7.3 Средства хранения документов
- •7.4 Средства транспортирования документов
- •7.5. Средства отображения информации и документации
- •7.5.1 Телевизоры (дисплеи)
- •7.5.2 Плазменные панели
- •7.5.3 Проекторы
- •7.6 Средства обработки документов
- •Контрольные вопросы
- •8.1 Автоматические телефонные станции
- •8.2 IP-телефония
- •8.3 Skype – бесплатная IP-телефония
- •8.4 Модемы
- •8.5 Телеграф
- •8.6 Факс и факсимильная связь
- •8.7 Сотовая связь, эволюция сотовых сетей
- •Контрольные вопросы
- •9 Программное обеспечение
- •9.1 Классификация и эволюция ПО
- •9.1.1 50–годы – библиотеки стандартных программ
- •9.1.3 70-годы: диалоговые ОС и СУБД
- •9.1.5 90-е годы: компьютерные сети и мультимедиа
- •9.2 Пакеты прикладных программ для ПК
- •9.2.1 Программы обработки текстов
- •9.2.2 Рынок текстовых редакторов
- •9.2.3 Электронные таблицы
- •9.2.4 Настольные СУБД
- •9.2.5 Интегрированные системы
- •Контрольные вопросы
- •10 Компьютерные сети
- •10.1 Телеобработка и сети с коммутацией каналов
- •10.1.1 Первые эксперименты по телеобработке
- •10.1.2 Телеобработка в 60-е и 70-е годы
- •10.1.3 Проект ГСВЦ в СССР
- •10.2 Сети пакетной коммутации
- •10.2.1 Принцип коммутации сообщений и пакетов
- •10.2.2 Сеть ARPAnet (70-е годы)
- •10.2.3 Рекомендация X.25
- •10.3 Возникновение Internet (80-е годы)
- •10.4 Коммерциализация интернет (90-е годы)
- •10.5 Информационные супер-магистрали
- •10.6 Интернет в России
- •Контрольные вопросы
- •11 Локальные компьютерные сети
- •11.1 Сети Aloha и Ethernet
- •11.2 Корпоративные локальные сети
- •Контрольные вопросы
- •12 Сетевые информационные технологии
- •12.1 Протоколы канального слоя
- •12.2 Протоколы транспортного слоя
- •12.3 Протоколы прикладного слоя
- •Контрольные вопросы
- •13 Сетевые услуги
- •13.1 Удаленный доступ к ЭВМ
- •13.2 Передача файлов
- •13.3 Электронная почта
- •13.4 Группы новостей, форумы
- •13.5 Чат и мгновенные сообщения
- •13.6 Передача мультимедиа
- •13.7.1 Компьютерная телефония
- •13.7.2 Интернет-радиовещание
- •13.7.3 Видеоконференции
- •13.7.4 Потоковое видео
- •Контрольные вопросы
- •14 Web-революция
- •14.1 Ванневар Буш. Проект Memex.
- •14.2 Тед Нельсон и проект Xanadu
- •14.3 Документальные гипертекстовые системы
- •14.5 Марк Андриссен. Mosaic и Netsape.
- •14.6 Война браузеров
- •14.7 Поиск в интернете
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Рекомендуемые источники
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра автоматизации обработки информации (АОИ)
Б.А. Рыбалов, Е.А. Рыбалова
КОМПЬЮТЕРНАЯ И ОФИСНАЯ ТЕХНИКА
Учебное пособие
2018
2
Рыбалов Б.А., Рыбалова Е.А., Компьютерная и офисная техника: Учебное пособие / Б.А. Рыбалов,
Е.А. Рыбалова. — Томск: Томский государственный университет систем управления радиоэлектроники, 2018. —168 с.
В учебном пособии рассматриваются исторические аспекты создания и развития компьютерной техники в мировой и отечественной практике, современный рынок ЭВМ и офисной техники, классификация и эволюция программного обеспечения, современные компьютерные сети и интернет.
Пособие предназначено для студентов направления подготовки «Экономика и управление»; также может быть полезно для специалистов, занимающихся техническим обеспечением процессов информатизации объектов при создании и эксплуатации информационных систем.
© Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники,
2018 © Рыбалов Б.А., Рыбалова Е.А., 2018
3
Оглавление
Введение...................................................................................................... |
7 |
|
1 Доэлектронная история вычислительной техники ............................. |
10 |
|
1.1 |
Простейшие вычислительные устройства........................................ |
11 |
1.2 |
Механические вычислительные машины......................................... |
12 |
1.3 |
Принцип программного управления................................................. |
13 |
1.4 |
Электромеханическая эпоха............................................................... |
14 |
1.5 |
Сложные электромеханические и релейные машины ..................... |
16 |
Контрольные вопросы.............................................................................. |
18 |
|
2 Электронные вычислительные машины.............................................. |
19 |
|
2.1 |
Работы Атанасова ............................................................................... |
19 |
2.2 |
Первая ЭВМ ENIAC ........................................................................... |
19 |
2.3 |
Проект фон Неймана и его вклад в архитектуру ЭВМ.................... |
21 |
2.4 |
Первые поколения ЭВМ..................................................................... |
22 |
2.5 |
Машина IBM-360 и третье поколение ЭВМ..................................... |
23 |
2.6 |
Расслоение рынка ЭВМ...................................................................... |
25 |
Контрольные вопросы.............................................................................. |
27 |
|
3 Микропроцессорная революция........................................................... |
29 |
|
3.1 |
Первый коммерческий ПК Altair-8800.............................................. |
29 |
3.2 |
Первое поколение персональных компьютеров............................... |
31 |
3.3 |
Второе поколение персональных компьютеров............................... |
32 |
3.4. Третье поколение персональных компьютеров .............................. |
33 |
|
3.5 |
Портативные персональные компьютеры ........................................ |
34 |
Контрольные вопросы.............................................................................. |
36 |
|
4 Отечественная история вычислительной техники.............................. |
37 |
|
4.1 |
Зарождение (1948-1952 годы)............................................................ |
37 |
4.2 |
Расцвет (1950-60-е годы).................................................................... |
38 |
4.3 |
Подражание (70-80-е годы)................................................................ |
43 |
4.4 |
Крах и надежды (1990-2000-е годы).................................................. |
47 |
Контрольные вопросы.............................................................................. |
50 |
|
5 Основные направления развития вычислительной техники.............. |
51 |
|
5.1 |
Развитие элементной базы ................................................................. |
52 |
5.2 |
Совершенствование архитектуры...................................................... |
53 |
5.2.1 Увеличение разрядности................................................................. |
53 |
|
5.2.2 Движение в сторону RISC............................................................... |
53 |
|
5.2.3 Усложнение архитектуры процессора ........................................... |
54 |
|
5.2.4 Многопроцессорные конфигурации............................................... |
55 |
|
5.2.5 Многоядерные процессоры............................................................. |
56 |
|
Контрольные вопросы.............................................................................. |
56 |
|
6 Современный рынок ЭВМ и его секторы............................................ |
57 |
|
4 |
|
6.1 |
Суперкомпьютеры .............................................................................. |
57 |
6.2 |
Компьютеры общего назначения....................................................... |
62 |
6.2.1 Серверы............................................................................................. |
62 |
|
6.2.2 Рабочие станции............................................................................... |
63 |
|
6.2.3 Персональные компьютеры (ПК)................................................... |
63 |
|
6.2.4 Платформы современных компьютеров........................................ |
63 |
|
6.3. Специальные компьютеры................................................................ |
66 |
|
6.3.1 Сетевые терминалы.......................................................................... |
67 |
|
6.3.2 Карманные компьютеры - КПК...................................................... |
67 |
|
Контрольные вопросы.............................................................................. |
71 |
|
7 Офисная техника.................................................................................... |
72 |
|
7.1 |
Средства составления и изготовления документов ......................... |
72 |
7.2 |
Средства копирования и размножения документов ........................ |
73 |
7.3 |
Средства хранения документов......................................................... |
79 |
7.4 |
Средства транспортирования документов........................................ |
80 |
7.5. Средства отображения информации и документации.................... |
81 |
|
7.5.1 Телевизоры (дисплеи)...................................................................... |
81 |
|
7.5.2 Плазменные панели ......................................................................... |
82 |
|
7.5.3 Проекторы ........................................................................................ |
83 |
|
7.6 |
Средства обработки документов ....................................................... |
84 |
Контрольные вопросы.............................................................................. |
85 |
|
8 Средства административно-управленческой связи ............................ |
87 |
|
8.1 |
Автоматические телефонные станции.............................................. |
87 |
8.2 |
IP-телефония........................................................................................ |
91 |
8.3 |
Skype – бесплатная IP-телефония...................................................... |
91 |
8.4Модемы 93
8.5Телеграф 95
8.6 |
Факс и факсимильная связь................................................................ |
96 |
|
8.7 |
Сотовая связь, эволюция сотовых сетей........................................... |
96 |
|
Контрольные вопросы............................................................................ |
101 |
||
9 Программное обеспечение.................................................................. |
102 |
||
9.1 Классификация и эволюция ПО ...................................................... |
102 |
||
9.1.1 50–годы – библиотеки стандартных программ........................... |
103 |
||
9.1.2 60–годы – высокоуровневые языки программирования............ |
105 |
||
9.1.3 |
70-годы: диалоговые ОС и СУБД................................................ |
107 |
|
9.1.4 |
80-е годы: настольные ППП и Case-технологии........................ |
108 |
|
9.1.5 |
90-е годы: компьютерные сети и мультимедиа.......................... |
109 |
|
9.2 |
Пакеты прикладных программ для ПК........................................... |
110 |
|
9.2.1 Программы обработки текстов..................................................... |
111 |
||
9.2.2 Рынок текстовых редакторов........................................................ |
113 |
||
9.2.3 Электронные таблицы ................................................................... |
116 |
|
5 |
|
9.2.4 Настольные СУБД ......................................................................... |
118 |
|
9.2.5 Интегрированные системы............................................................ |
119 |
|
Контрольные вопросы............................................................................ |
120 |
|
10 Компьютерные сети........................................................................... |
122 |
|
10.1 |
Телеобработка и сети с коммутацией каналов............................. |
122 |
10.1.1 Первые эксперименты по телеобработке................................... |
122 |
|
10.1.2 Телеобработка в 60-е и 70-е годы............................................... |
123 |
|
10.1.3 Проект ГСВЦ в СССР.................................................................. |
124 |
|
10.2 |
Сети пакетной коммутации............................................................ |
127 |
10.2.1 Принцип коммутации сообщений и пакетов............................. |
128 |
|
10.2.2 Сеть ARPAnet (70-е годы)........................................................... |
130 |
|
10.2.3 Рекомендация X.25 ...................................................................... |
130 |
|
10.3 |
Возникновение Internet (80-е годы)............................................... |
131 |
10.4 |
Коммерциализация интернет (90-е годы)..................................... |
133 |
10.5 |
Информационные супер-магистрали ............................................ |
134 |
10.6 |
Интернет в России .......................................................................... |
135 |
Контрольные вопросы............................................................................ |
136 |
|
11 Локальные компьютерные сети........................................................ |
138 |
|
11.1 |
Сети Aloha и Ethernet...................................................................... |
138 |
11.2 |
Корпоративные локальные сети .................................................... |
140 |
Контрольные вопросы............................................................................ |
141 |
|
12 Сетевые информационные технологии............................................ |
142 |
|
12.1 |
Протоколы канального слоя........................................................... |
142 |
12.2 |
Протоколы транспортного слоя..................................................... |
143 |
12.3 |
Протоколы прикладного слоя........................................................ |
145 |
Контрольные вопросы............................................................................ |
146 |
|
13 Сетевые услуги................................................................................... |
147 |
|
13.1 |
Удаленный доступ к ЭВМ.............................................................. |
147 |
13.2 |
Передача файлов............................................................................. |
147 |
13.3 |
Электронная почта.......................................................................... |
148 |
13.4 |
Группы новостей, форумы............................................................. |
148 |
13.5 |
Чат и мгновенные сообщения........................................................ |
149 |
13.6 |
Передача мультимедиа................................................................... |
150 |
13.7 |
Современные сетевые мультимедиа-услуги................................. |
151 |
13.7.1 Компьютерная телефония ........................................................... |
151 |
|
13.7.2 Интернет-радиовещание.............................................................. |
152 |
|
13.7.3 Видеоконференции...................................................................... |
153 |
|
13.7.4 Потоковое видео........................................................................... |
153 |
|
Контрольные вопросы............................................................................ |
154 |
|
14 Web-революция.................................................................................. |
155 |
|
14.1 |
Ванневар Буш. Проект Memex....................................................... |
155 |
|
6 |
|
14.2 |
Тед Нельсон и проект Xanadu........................................................ |
156 |
14.3 |
Документальные гипертекстовые системы .................................. |
156 |
14.4 |
Тим Бернерс-Ли. Рождение Web................................................... |
158 |
14.5 |
Марк Андриссен. Mosaic и Netsape............................................... |
160 |
14.6 |
Война браузеров.............................................................................. |
161 |
14.7 |
Поиск в интернете........................................................................... |
163 |
Контрольные вопросы............................................................................ |
165 |
|
Заключение.............................................................................................. |
167 |
|
Рекомендуемые источники .................................................................... |
168 |
7
Введение
К настоящему времени имеются три толкования термина «информатика».
Первое – сверхширокое, при котором в сферу ее ведения попадает весь комплекс наук, так или иначе связанных с получением и обработкой информации, независимо от использования компьютеров.
Второе - информатика как полный набор компьютерных наук,
точный эквивалент computer science. В данном значении термин объединяет самые разные стороны программирования и использования компьютеров, методов их конструирования и разработки программного обеспечения.
Третьеинформатика вузком смысле, когда за рамкиcomputer science выносятся детальные вопросы технического устройства компьютеров (hardware), а в составе науки остаются проблемы их применения.
В таком значении термин обычно используется в узкопрофессиональной среде программистов, а также в учебных программах. Именно так его следует понимать в общепринятом в образовательной среде словосочетании «информатика и вычислительная техника». Как известно, всякая классификация условна и имеет некоторую цель. В свете всего изложенного мы, имея в виду подготовку специалистов в области компьютерных наук, будем пользоваться последним, узким толкованием и определим инфор-
матику как научную дисциплину, предметом которой являются компьютерные технологии [1].
Всем ходом истории доказано, что великие изобретения и открытия делаются именно тогда, когда в них возникает общественная необходимость. Это в полной мере относится и к компьютерам, появление которых в середине XX века связано с крупнейшими сдвигами в жизни человечества, получившим название информационной революции.
Новое время, отсчеткоторого ведется традиционно с английской буржуазной революции XVII века, характеризуется бурным ростом промышленного производства. Великие изобретения конца XVIII – начала XIX веков превратили Европу в царство фабрик и заводов, насыщенное железнодорожными линиями, оснащенное телеграфной и быстрой почтовой связью.
Результатом повсеместной индустриализации было резкое повышение производительности труда в сфере материального производства, результатом которого стало уменьшение количества работающих при постоянном увеличении объемов производства.
С другой стороны, научно-технический прогресс приводит к постоянномуувеличениюколичестваинформации, циркулирующейвобществе, соответственно увеличивается доля работников, занятых ее обработкой,
8
передачей и распространением. Сфера нематериального производства в большинстве стран развивалась значительно более высокими темпами и к концу XX века доля «белых воротничков» среди занятых в общественном производстве стала преобладающей. Этот факт свидетельствует о наступлении «второй промышленной», а точнее, информационной революции и переходе человечества от индустриальной к постиндустриальной, информационной эпохе. Однако простым увеличением числа работающих справиться с возрастающим потоком информации невозможно, т.к. количество информации растет с течением времени не линейно, а экспоненциально. Это явление называют информационным взрывом.
Таким образом, человечеству объективно понадобился инструмент, способный резко усилить мыслительные возможности человека. Этим инструментом и стала вычислительная машина – компьютер.
Компьютер – необходимый, но не единственный рычаг информационной революции, который может хранить и обрабатывать информацию, но не способенпередавать ее на расстояние. В индустриальную эпоху силу и мощь отдельного государства определяло развитие транспорта. Связь – тот же транспорт, но для информации. В наступившую информационную эпоху ее значение невозможно переоценить.
Компьютер и связь – два ключевых понятия, два равноценных рычага информационной революции.
Долгое время они развивались независимо друг от друга, но в 1980-х и 1990-х годах начался процесс их интенсивного сближения. С одной стороны, электросвязь дала возможность компьютерам объединяться в локальные и глобальные компьютерные сети, с другой – все современные средства связи, по сути представляют собой сложные программно-управ- ляемые микропроцессорные системы. Таким образом, компьютер и электросвязь – два закономерных продукта и инструмента информационной революции, знаменующей переход от индустриальной к постиндустриальной (информационной) ступени в истории человечества.
Структура учебного пособия В первой главе рассмотрена краткая история доэлектронного разви-
тия вычислительной техники, включающая домеханическую, механическую и электромеханическую эпохи.
Вторая глава содержит краткое описание электронной истории – от первых ламповых ЭВМ – до современных персональных компьютеров.
Третья глава посвящена микропроцессорной революции и истории появления и развития персональных ЭВМ.
В четвертой главе описана история возникновения и развития вычислительной техники в СССР.
9
Пятая и шестая главы посвящены новейшейистории вычислительной техники: основные направления развития и современный рынок ЭВМ.
Вседьмой и восьмой главах рассмотрены структура, основные виды офисной техники и средства административно-управленческой связи.
Вдевятой главе рассматривается классификация и эволюция программного обеспечения.
Вдесятой и одиннадцатой главах приведена история развития гло-
бальных и локальных компьютерных сетей.
Наконец, двенадцатая, тринадцатая и четырнадцатая главы по-
священы истории развития сетевых информационных технологий, сетевым услугам и интернет.
В конце каждой главы приведены контрольные вопросы, в конце пособия приведены ссылки на традиционные и безбумажные литературные источники