Логические основы ЭВМ. Раздел математической логики, изучающий связи между логическими переменными, имеющими только два значения

Раздел математической логики, изучающий связи между логическими переменными, имеющими только два значения, называется алгеброй логики. Алгебра логики разработана английским математиком Дж. Булем и часто называется булевой алгеброй. Алгебра логики является теоретической базой для построения систем цифровой обработки информации. Вначале на основе законов алгебры логики разрабатывается логическое уравнение устройства, которое позволяет соединить логические элементы таким образом, чтобы схема выполняла заданную логическую функцию.

Логическая операция — в программировании операция над выражениями логического (булевского) типа, соответствующая некоторой операции над высказываниями в алгебре логики. Как и высказывания, логические выражения могут принимать одно из двух истинностных значений — «истинно» или «ложно». Логические операции служат для получения сложных логических выражений из более простых. В свою очередь, логические выражения обычно используются как условия для управления последовательностью выполнения программы.

В некоторых языках программирования (например в C) вместо логического типа или одновременно с ним используются числовые типы. В этом случае считается, что отличное от нуля значение соответствует логической истине, а ноль — логической лжи.

Значение отдельного бита также можно рассматривать как логическое, если считать, что 1 означает «истинно», а 0 — «ложно». Это позволяет применять логические операции к отдельным битам, к битовым векторам покомпонентно и к числам в двоичном представлении поразрядно. Такое одновременное применение логической операции к последовательности битов осуществляется с помощью побитовых логических операций. Побитовые логические операции используются для оперирования отдельными битами или группами битов, применяются для наложения битовых масок, выполнения различных арифметических вычислений.

 

 

Конъюнкция

 

 Дизъюнкция

 

 Сложение по модулю 2

 
Импликация

 

   Эквиваленция

 

 

16. Индекс ISI и факторы на него влияющие.

 

 

Такого нет нигде!!!!!

 

 

17. История развития вычислительной техники.

 

 

История вычислительных устройств начинается с того самого момента, когда человек научился считать. Первоначально себе в помощь он призвал подручные материалы: камешки, палочки, косточки и т.п. Затем, по мере усложнения вычислений, появилась необходимость упорядоченно раскладывать те же самые камешки. Так появились специальные доски, на которых раскладывались предметы для счета. Именно так появился АБАК. Первое упоминание об этом приспособлении относится ко 2 веку до нашей эры. В дальнейшем именно от АБАКа произошли русские счеты, с успехом применявшиеся до середины XX века.

· В 1642 году Блез Паскаль изобрел устройство, механически выполняющее сложение чисел

· В 1673 году Готфрид Вильгельм Лейбниц сконструировал арифмометр, позволяющий механически выполнять четыре арифметических действия.

· В первой половине XIX века английский математик Чарльз Бэббидж попытался построить универсальное вычислительное устройство — Аналитическую машину, которая должна была выполнять вычисления без участия человека.

Электрические вычислительные машины.

Появление электричества привело к новому этапу в развитии вычислительных машин (использование электромоторов в качестве приводов в механических машинах, теоретические исследования в логике, использование двоичных систем, для которых идеально подходит электрический сигнал, релейные устройства).

Система Буля хорошо подходит для описания электрических переключателей схем. Ток в цепи может либо протекать, либо отсутствовать, подобно тому, как утверждение может быть либо истинным, либо ложным. А еще несколько десятилетий спустя, уже в ХХ столетии, ученые объединили созданный Джорджем Булем математический аппарат с двоичной системой счисления, заложив тем самым основы для разработки цифрового электронного компьютера.

Статистический табулятор Германа Холлерита (американский инженер, изобретатель первой электромеханической счетной машины — табулятора, основатель фирмы — предшественницы IBM)

Общеё развитие экономики и администрирования в начале ХХ столетия позволило целенаправленно развивать выбранные направления науки.

Ванневар Буш стал создателем Интернета. Выдающийся ученый и администратор. Именно ему принадлежат основные идеи управления разработками двойного назначения, которые впоследствии позволили найти организационные формы и источники финансирования глобальных сетевых проектов.

Клод Шеннон был первым, кто подошел к криптографии с подлинно научной точки зрения. Он впервые сформулировал теоретические основы криптографии и ввел в рассмотрение многие понятия, без которых эта наука немыслима в наши дни. Материал был изложен в секретном докладе "математическая теория криптографии" (1 сентября 1945 года). Затем доклад был рассекречен и в 1949 году опубликован в техническом журнале корпорации Bell System.

В 1934 году Конрад Цузе придумал модель автоматического калькулятора, которая состояла из устройства управления, вычислительного устройства и памяти и полностью совпадала с архитектурой сегодняшних компьютеров.

В те годы Цузе пришел к выводу, что будущие компьютеры будут основаны на шести принципах:

· двоичная система счисления;

· использование устройств, работающих по принципу “да/нет” (логические 1 и 0);

· полностью автоматизированный процесс работы вычислителя;

· программное управление процессом вычислений;

· поддержка арифметики с плавающей запятой;

· использование памяти большой емкости.

В 1943 году американец Говард Эйкен с помощью работ Бэббиджа на основе техники XX века — электромеханических реле — смог построить на одном из предприятий фирмы IBM такую машину под названием «Марк-1».

В 1945 году к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман. Фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования универсальных вычислительных устройств, т.е. компьютеров.

Прежде всего, компьютер должен иметь следующие устройства:

· арифметико-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

· устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

· запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;

· внешние устройства для ввода-вывода информации.

 

 

На смену реле пришли более надёжные и быстрые устройства – электронные лампы. Компьютеры на лампах могли выполнять практически все требования разработчиков и очень были похожи на современные компьютеры. Их основной недостаток: большие размеры и недостаточная надёжность.

Первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана, был построен в 1949 году английским исследователем Морисом Уилксом.

Электронные вычислительные системы - компьютеры

1948 год – изобретение транзисторов – миниатюрных электронных приборов, которые смогли заменить в компьютерах электронные лампы.

На основе транзисторов были изобретены микросхемы, устройства состоящие из нескольких транзисторов (p-n-p переходов на одной подложке). Результатом развития микросхем стал микропроцессор.

Закон Мура

Кроме развития самих компьютеров развиваются устройства ввода и вывода информации в компьютер

Дуглас Энджелбарт – изобретатель первой мыши.

Следующий этап в развитии компьютерной (вычислительной технике) связан с техническим прогрессом косвенно. Он скорее является экономическим и даже политическим. Компьютер из научного и засекреченного устройства стал доступным вычислительным средством

Важным этапом в развитии персональных компьютеров стал тот момент, когда они стали доступны не только учёным, но и обычным гражданам.

1974 год - Эд Робертс построил первый микро-компьютер «Альтаир», который продавался в виде комплекта стоимостью 397 $ по почтовым заказам.

IBM PC, работавшая под управлением DOS, была представлена 12 августа 1981года. Компьютер, который в считанные годы завоевал весь мир благодаря открытой архитектуре устройств, блочной структуре и низкой стоимости.

 

 

18. История развития ИТ в России.