5 клас. Завдання на 29.05.2025. Інформатика. Тема: Повторення та узагальнення

 Тема: Повторення та узагальнення

Посилання на онлайн-урок - 

Прошу вас прочитати наступний текст:

Комп'ютер — це один з найважливіших винаходів людства, що кардинально змінив усі аспекти нашого життя: від науки і промисловості до освіти та повсякденної взаємодії. Його еволюція — це шлях від примітивних механічних пристроїв до надзвичайно складних електронних систем, що здатні виконувати мільярди операцій за секунду. Ця доповідь узагальнює, систематизує та деталізує ключові етапи розвитку комп'ютерів, їхні технічні інновації та вплив на суспільство.

Ідея автоматизації обчислень виникла задовго до появи електрики.

• Механічні калькулятори:
  • Лічильник Блеза Паскаля (Pascaline, 1642): Один з перших механічних калькуляторів, що виконував додавання та віднімання.
  • Калькулятор Готфріда Лейбніца (Stepped Reckoner, 1673): Розширений варіант, що виконував також множення, ділення та навіть добування квадратного кореня.
• Аналітичні машини:
  • Джакардовий ткацький верстат (1801): Жозеф Марі Жаккар розробив верстат, що використовував перфокарти для програмування візерунків. Це була перша успішна демонстрація ідеї програмованої машини.
  • Аналітична машина Чарльза Беббіджа (1830-ті): Часто називають "батьком комп'ютера", Беббідж розробив концепцію універсальної програмованої обчислювальної машини з окремими частинами для обробки, пам'яті та введення/виведення. Хоча вона ніколи не була повністю побудована за його життя, її принципи лягли в основу сучасної архітектури комп'ютерів.
  • Ада Лавлейс: Дочка лорда Байрона, вона написала першу програму для Аналітичної машини Беббіджа, через що її вважають першим програмістом.

Цей період ознаменувався переходом від механіки до електрики, що значно підвищило швидкість обчислень.

• Z-машини Конрада Цузе (1930-ті – 1940-ві): Німецький інженер Конрад Цузе створив серію машин, починаючи з Z1 (механічний, 1938), Z2 (електро-механічний, 1940) і Z3 (перший у світі працюючий програмований комп'ютер на реле, 1941). Z3 був першою машиною, яка використовувала двійкову арифметику та був повністю програмованим.
• Атанасов-Беррі Комп'ютер (ABC, 1937-1942): Джон Вінсент Атанасов і Кліффорд Беррі створили перший електронний цифровий комп'ютер, що використовував вакуумні лампи для обчислень. Він не був програмованим у сучасному розумінні, але був новаторським для свого часу.
• Colossus (1943): Створений у Великій Британії для розшифровки кодів німецької "Лоренц". Це був один з перших програмованих електронних комп'ютерів, що використовував вакуумні лампи.
• ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer, 1946): Розроблений Джоном Моклі та Дж. Преспером Екертом в Університеті Пенсільванії. ENIAC був першим великомасштабним електронним цифровим комп'ютером загального призначення. Він важив 30 тонн, займав велику кімнату і містив близько 18 000 вакуумних ламп. Його програмування здійснювалося шляхом перемикання кабелів і тумблерів.
• Архітектура фон Неймана: Джон фон Нейман сформулював концепцію комп'ютера зі збереженою програмою (Stored-Program Computer), де інструкції програми і дані зберігаються в одній і тій же пам'яті. Це стало фундаментальною архітектурою для майже всіх сучасних комп'ютерів.
  • EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer, 1949) та EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator, 1949) були першими комп'ютерами, що реалізували цю архітектуру.

Класифікація за поколіннями відображає основну технологічну базу, що використовувалася для створення комп'ютерів.

• Перше покоління (1940-ві – 1950-ті): Вакуумні лампи
  • Характеристики: Великі розміри, високе енергоспоживання, значне тепловиділення, низька швидкість, програмування на машинному коді.
  • Приклади: ENIAC, UNIVAC I (перший комерційний комп'ютер, 1951).
• Друге покоління (1950-ті – 1960-ті): Транзистори
  • Характеристики: Транзистори замінили вакуумні лампи, що призвело до значного зменшення розмірів, енергоспоживання, тепловиділення та підвищення швидкості та надійності.
  • Поява мов програмування високого рівня: FORTRAN, COBOL, ALGOL.
  • Поява міні-комп'ютерів (наприклад, PDP-1).
• Третє покоління (1960-ті – 1970-ті): Інтегральні схеми (ІС)
  • Характеристики: Використання інтегральних схем (чіпів), що містять тисячі транзисторів на одному кремнієвому кристалі. Це дозволило ще більше зменшити розміри, підвищити продуктивність та знизити вартість.
  • Поява операційних систем, що підтримують багатозадачність.
  • Розвиток IBM System/360 – сімейства сумісних комп'ютерів, що стало стандартом у промисловості.
• Четверте покоління (1970-ті – 1980-ті): Мікропроцесори
  • Характеристики: Розробка мікропроцесора (центрального процесорного пристрою на одному чіпі). Intel 4004 (1971) був першим комерційним мікропроцесором, Intel 8080 (1974) та Intel 8086 (1978) стали основою для персональних комп'ютерів.
  • Поява персональних комп'ютерів (ПК): Apple II (1977), IBM PC (1981).
  • Розвиток графічного інтерфейсу користувача (GUI): Xerox PARC, Apple Macintosh (1984), Microsoft Windows.
  • Масове поширення програмного забезпечення та ігор.

Цей період характеризується бумом персональних комп'ютерів, появою Інтернету та домінуванням мобільних технологій.

• Домінування ПК: Подальше зростання потужності та доступності персональних комп'ютерів, що стали невід'ємною частиною офісів, домівок та освіти.
• Розвиток Інтернету: Поява Всесвітньої павутини (World Wide Web) та масове поширення Інтернету зробили комп'ютери не просто інструментами для обчислень, а й вікном у глобальну мережу інформації та спілкування.
• Мобільні комп'ютери: Ноутбуки стали компактними та потужними. Згодом з'явилися смартфони та планшети (починаючи з BlackBerry, а потім iPhone у 2007 році), які стали найбільш поширеними обчислювальними пристроями, інтегруючи функції телефону, камери, медіаплеєра та повноцінного доступу до Інтернету.
• Хмарні обчислення: Розвиток технологій, що дозволяють зберігати та обробляти дані на віддалених серверах ("у хмарі"), зменшуючи залежність від локальних ресурсів комп'ютера.
• Графічні процесори (GPU): Спочатку розроблені для обробки графіки в іграх, GPU виявилися надзвичайно ефективними для паралельних обчислень, що призвело до їх використання у наукових дослідженнях, машинному навчанні та криптографії.

Сучасні дослідження та розробки в галузі комп'ютерних технологій відкривають абсолютно нові горизонти.

• Штучний Інтелект (ШІ) та Машинне Навчання (МН): Комп'ютери з ШІ здатні навчатися з даних, розпізнавати образи, обробляти природну мову та приймати рішення, що призводить до революції в багатьох галузях. Розвиток ШІ вимагає значних обчислювальних потужностей.
• Квантові Комп'ютери: Принципово новий тип комп'ютерів, що використовує явища квантової механіки (суперпозицію та заплутаність) для виконання обчислень. Квантові комп'ютери мають потенціал розв'язувати певні задачі (наприклад, криптографічні, моделювання молекул) експоненціально швидше, ніж класичні комп'ютери. Хоча вони ще перебувають на ранніх стадіях розвитку, їхній потенціал величезний.
• Нейроморфні Комп'ютери: Системи, що імітують структуру та функції людського мозку, дозволяючи більш ефективно обробляти інформацію, особливо в галузі ШІ.
• Біокомп'ютинг та ДНК-комп'ютери: Дослідження можливостей використання біологічних молекул, таких як ДНК, для зберігання та обробки інформації.
• Розширення та Віртуальна Реальність (AR/VR): Ці технології вимагають значних обчислювальних потужностей і створюють нові інтерактивні середовища.
• Інтернет Речей (IoT): Мільярди мініатюрних комп'ютерів, вбудованих у повсякденні об'єкти, об'єднуються в мережу, збираючи та обмінюючись даними.

Еволюція комп'ютерів — це історія невпинного прагнення людства до автоматизації та оптимізації обчислень. Від механічних пристроїв, що виконували прості арифметичні операції, до сучасних надпотужних систем, що здатні до складних інтелектуальних завдань, комп'ютери пройшли вражаючий шлях. Кожне покоління приносило революційні зміни у розмірах, швидкості, вартості та доступності. Нинішній етап, з акцентом на ШІ, квантові обчислення та глибоку інтеграцію в повсякденне життя через IoT, обіцяє ще більш захопливі трансформації, продовжуючи фундаментально змінювати світ навколо нас.

Питання, які виникають задавати за телефоном 098-262-68-97.