Giải Tin học 8 Bài 1 (Chân trời sáng tạo): Lịch sử phát triển máy tính

Giải Tin học 8 Bài 1: Lịch sử phát triển máy tính

Khởi động trang 5 Tin học 8: Từ thời nguyên thủy, loài người đã biết sử dụng các ngón tay, viên sỏi, lá cây, … làm công cụ hỗ trợ việc tính toán. Khoảng 5000 năm trước, con người đã chế tạo ra bàn tính để thực hiện các phép tính số học.

Theo em, những chiếc máy tính chúng ta đang sử dụng có từ bao giờ?

Trả lời:

Những chiếc máy tính chúng ta đang sử dụng có từ cuối thế kỉ XX.

1. Máy tính điện cơ và kiến trúc Von Neumann

Khám phá trang 6 Tin học 8: Theo em, tại sao Z2 được gọi là máy tính điện cơ?

Trả lời:

Z2 được gọi là máy tính điện cơ vì nó có bộ nhớ cơ học và sử dụng rơ le điện cho bộ xử lí số học và logic.

2. Lịch sử phát triển máy tính điện tử

Khám phá trang 7 Tin học 8: Hãy sắp xếp các thiết bị dưới đây theo trình tự của quá trình phát triển các thế hệ máy tính điện tử.

Trả lời:

Các thiết bị theo trình tự của quá trình phát triển các thế hệ máy tính điện tử là: d) – b) – c) – a) – e).

3. Máy tính mang lại thay đổi cho xã hội loài người

Khám phá 1 trang 9 Tin học 8: Hãy trao đổi với bạn và cho biết vai trò của máy tính trong việc hình thành, phát triển xã hội thông tin, nông nghiệp, công nghiệp thông minh.

Trả lời:

Vai trò của máy tính trong việc hình thành, phát triển:

- Xã hội thông tin: Sự phát triển máy tính, Internet, các dịch vụ trên mạng (công cụ tìm kiếm, mạng xã hội, thư điện tử, …) giúp con người dễ dàng, nhanh chóng tiếp cận, chia sẻ thông tin trên mọi lĩnh vực.

- Nông nghiệp, công nghiệp thông minh: Ứng dụng công nghệ cao trong hoạt động sản xuất. Các thiết bị thông minh phối hợp với nhau tạo thành hệ thống thông minh có thể tự thu thập, truyền, xử lí thông tin và tự ra quyết định hành động.

Khám phá 2 trang 9 Tin học 8: Em hãy nêu ví dụ về máy tính làm thay đổi các lĩnh vực khác nhau: văn hóa, giáo dục, y tế, giao thông, thương mại, du lịch, giải trí, …

Trả lời:

Ví dụ về máy tính làm thay đổi các lĩnh vực khác nhau như:

- Văn hóa: nhờ có máy tính mà chúng ta có thể tìm hiểu văn hóa các nước mọi lúc, mọi nơi miễn là có kết nối Internet.

- Giáo dục: Thay đổi phương thức dạy học (học trực tuyến), người học có thể tự học tại nhà mà không cần đến trường.

- Y tế: Có nhiều thiết bị thông minh hỗ trợ theo dõi sức khỏe.

- Giao thông: Hình thành giao thông thông minh.

- …

Luyện tập (trang 9)

Luyện tập 1 trang 9 Tin học 8: Theo em, các tên gọi khác nhau của máy tính thể hiện điều gì? (ví dụ như: máy tính cơ học, máy tính điện tử, máy vi tính, máy tính cá nhân, máy tính thông minh).

Trả lời:

- Máy tính điện tử ra đời vào những năm 1940. Năm thế hệ máy tính gắn liền với các tiến bộ công nghệ: đèn điện tử chân không, bóng bán dẫn, mạch tích hợp, vi xử lí, vi xử lí mật độ tích hợp siêu cao.

- Máy tính trở nên gọn nhẹ hơn, nhanh hơn, thông minh hơn để đáp ứng được nhu cầu sử dụng của người dùng.

Luyện tập 2 trang 9 Tin học 8: Theo em, các tên gọi khác nhau của máy tính thể hiện điều gì? (ví dụ như: máy tính cơ học, máy tính điện tử, máy vi tính, máy tính cá nhân, máy tính thông minh).

Trả lời:

Các tên gọi khác nhau của máy tính thể hiện đặc điểm và mức độ phát triển của máy tính.

Luyện tập 3 trang 9 Tin học 8: Em hãy nêu ví dụ cho thấy sự thay đổi lớn lao mà máy tính mang đến cho xã hội loài người.

Trả lời:

Sự phát triển của máy tính là nền tảng của sự ra đời, phát triển của Tin học. Kể từ khi ra đời, Tin học đã nhanh chóng được ứng dụng vào mọi lĩnh vực, hoạt động của đời sống và tác động mạnh mẽ, rộng khắp đến xã hội loài người. Từ đó làm nâng cao chất lượng đời sống của con người.

Vận dụng (trang 9)

Vận dụng 1 trang 9 Tin học 8: Những máy tính em đang sử dụng thuộc thế hệ nào?

Trả lời:

Những máy tính em đang sử dụng thuộc thế hệ thứ năm.

Vận dụng 2 trang 9 Tin học 8: Hãy nêu những thay đổi mà máy tính mang lại cho bản thân em, gia đình em.

Trả lời:

Nhờ có máy tính mà cuộc sống của bản thân em, gia đình em đã có nhiều thay đổi như:

- Dễ dàng chia sẻ, giao lưu với mọi người mọi lúc, mọi nơi dù ở khoảng cách xa.

- Việc xem tin tức trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết. Chúng ta có thể xem tin tức trên các trang báo điện tử.

- Việc học tập, làm việc trở nên dễ dàng, thuận tiện và nhanh chóng hơn nhờ sự giúp đỡ của máy tính và các phần mềm hỗ trợ.

Lý thuyết Lịch sử phát triển máy tính

1. Máy tính điện cơ và kiến trúc Von Neumann

a) Máy tính điện cơ

- Nhà bác học Blaise Pascal sáng chế ra máy tính cơ học dựa trên hệ thống bánh răng vào năm 1642, cho phép thực hiện các phép tính cộng, trừ.

- Máy phân tích (Analytical Engine) là mô hình máy tính chạy bằng hơi nước được đề xuất bởi nhà toán học Charles Babbage vào năm 1837, với ý tưởng thiết kế đầu tiên của máy tính đa năng.

- Alan Turing nêu ý tưởng máy tính có khả năng lập trình vào năm 1936 bằng cách thực hiện chương trình được lưu trữ trên các thẻ đục lỗ (sau này gọi là máy Turing).

- Ý tưởng của Turing là nền tảng phát triển máy tính hiện đại.

- Z1 là máy tính cơ học điều khiển bằng điện được Konrad Zuse phát triển từ năm 1936 đến 1938.

- Z1 có các bộ phận như bộ điều khiển, bộ nhớ, thiết bị vào, ra và có thể lập trình.

- Z2 là máy tính điện cơ với bộ nhớ cơ học và sử dụng rơ le điện cho bộ xử lí số học và logic, được Zuse hoàn thành vào năm 1939 dựa trên cải tiến từ Z1.

b) Kiến trúc Von Neumann

- Năm 1945, nhà bác học Von Neumann đã mô tả kiến trúc máy tính là cơ sở của thiết kế máy tính ngày nay, còn gọi là kiến trúc Von Neumann (Hình 3).

2. Lịch sử phát triển máy tính điện tử

- Sự phát triển của công nghệ đèn điện tử chân không đã mở ra kỉ nguyên của máy tính điện tử.

- Các phát minh, sáng chế về bóng bán dẫn, vi mạch tích hợp và trí tuệ nhân tạo đã góp phần tạo ra sự phát triển kì diệu của các thế hệ máy tính điện từ.

- So với thế hệ thứ nhất, các máy tính này có độ tin cậy cao hơn, chi phí sàn xuất thấp hơn, tiêu thụ ít điện năng hơn, kích thước, trọng lượng nhỏ hơn và sử dụng bộ nhớ lõi từ.

a) Thế hệ thứ nhất

- Máy tính sử dụng công nghệ đèn điện tử chân không, ra đời khoảng từ 1945-1955.

- ENIAC là máy tính đầu tiên ra đời tại đại học Pennsylvania vào năm 1945, sử dụng thẻ đục lỗ để lưu trữ.

b) Thế hệ thứ hai

- Sử dụng bóng bán dẫn (transistor) và lõi từ làm bộ nhớ trong, được phát triển khoảng từ 1955-1965.

- IBM 1620 và Minsk 22 là hai máy tính thế hệ thứ hai đáng chú ý.

c) Thế hệ thứ ba

- Các máy tính thế hệ thứ ba sử dụng công nghệ mạch tích hợp, được phát triển từ năm 1965 đến năm 1974.

- Thế hệ này có tốc độ hàng triệu phép tính mỗi giây và bộ nhớ trong RAM được chế tạo bằng công nghệ bán dẫn với dung lượng lên đến hàng MB.

- IBM 370 là chiếc máy tính thuộc thế hệ thứ ba, được IBM ra mắt vào năm 1970.

- So với thế hệ trước, các máy tính thế hệ thứ ba nhỏ hơn, nhẹ hơn, tiêu thụ ít điện năng hơn, nhanh hơn, rẻ hơn và sử dụng bộ nhớ bán dẫn.

d) Thế hệ thứ tư

- Công nghệ VLSI cho phép tạo ra bộ vi xử lý nhỏ gọn chứa hàng nghìn linh kiện điện tử.

- Máy tính thế hệ thứ tư sử dụng công nghệ máy vi tính từ năm 1974 đến năm 1989, có tốc độ lên đến hàng tỉ phép tính mỗi giây và dung lượng bộ nhớ hàng GB.

- Altair 8800 là máy tính sử dụng bộ vi xử lý Intel 8080, do công ty MITS Mĩ phát triển năm 1975.

- Máy tính cá nhân được thiết kế cho đối tượng người dùng cá nhân, có ưu điểm gọn nhẹ, tốc độ cao, độ tin cậy, dễ sử dụng, dung lượng bộ nhớ lớn và giá cả hợp lí.

e) Thế hệ thứ năm

- Các máy tính thế hệ thứ năm sử dụng công nghệ công nghệ tích hợp mật độ siêu cao (ULSI - Ultra Large Scale Integration) cho phép chế tạo bộ vi xử lí chứa hàng triệu linh kiện điện tử với tốc độ hàng triệu tỉ phép tính mỗi giây và dung lượng bộ nhớ hàng TB.

- Trí tuệ nhân tạo được cải tiến với sự phát triển của công nghệ phần cứng, các máy tính thế hệ thứ năm trở nên thông minh hơn và có khả năng học để tự thay đổi và thích nghi với môi trường xung quanh.

- Siêu máy tính, máy tính xách tay, máy tính bảng, điện thoại thông minh, đồng hồ thông minh, loa thông minh... là các loại máy tính thuộc thế hệ thứ năm.

- Nghiên cứu phát triển máy tính lượng tử được tiến hành để giải quyết nhanh những vấn đề phức tạp mà các siêu máy tính hiện tại chưa thực hiện được, có thể là thế hệ máy tính tiếp theo.

3. Máy tính mang lại thay đổi cho xã hội loài người

- Máy tính là nền tảng của sự ra đời và phát triển của Tin học.

- Tin học được ứng dụng vào mọi lĩnh vực, hoạt động của đời sống và tác động rộng khắp đến xã hội loài người.

a) Xã hội thông tin

- Sự phát triển máy tính và Internet đã tạo nên xã hội thông tin, giúp con người tiếp cận, chia sẻ thông tin dễ dàng trên mọi lĩnh vực.

- Máy tính thay đổi cách con người thu thập, lưu trữ, xử lí và chia sẻ thông tin, làm nền tảng kết nối và khai thác thông tin.

b) Nông nghiệp, công nghiệp thông minh

- Sự xuất hiện các thiết bị thông minh tạo điều kiện cho ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất.

- Trang trại thông minh sử dụng máy tính kết nối với các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, mực nước, ánh sáng, âm thanh cho phép tự động thực hiện các công việc trong nông nghiệp.

- Trên thế giới đã xuất hiện những nhà máy thông minh được tự động hoá hoàn toàn, không có công nhân làm việc trong nhà máy.

- Ứng dụng công nghệ thông tin trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp giúp nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả lao động, từ đó nâng cao chất lượng đời sống của con người.

c) Cách mạng công nghiệp 4.0 và kinh tế tri thức

- Thiết bị thông minh là nền tảng cho Cách mạng công nghiệp 4.0, ứng dụng công nghệ cao vào mọi hoạt động của đời sống xã hội.

- Hệ thống thông minh là cơ sở hình thành, phát triển kinh tế tri thức.

- Cách mạng công nghiệp 4.0 và kinh tế tri thức sẽ mang lại thay đổi lớn cho xã hội loài người.

Xem thêm lời giải bài tập Tin học lớp 8 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 2: Thông tin trong môi trường số

Bài 3: Thông tin với giải quyết vấn đề

Bài 4: Sử dụng công nghệ kĩ thuật số

Bài 5: Sử dụng địa chỉ tương đối, tuyệt đối trong công thức

Bài 6: Sắp xếp, lọc dữ liệu