Giải Tin học 8 Bài 1 (Kết nối tri thức): Lược sử công cụ tính toán

Giải Tin học 8 Bài 1: Lược sử công cụ tính toán

1. Máy tính cơ khí

Hầu hết mọi người nghĩ về máy tính như một thiết bị điện tử, có khả năng xử lí dữ liệu đa dạng với tốc độ cao và có dung lượng lưu trữ lớn. Em hãy tìm hiểu và cho biết:

Câu 1 trang 5 Tin học 8: Tên của một trong những chiếc máy tính đầu tiên.

Trả lời:

Chiếc máy tính cơ khí đầu tiên là Pascaline.

Câu 2 trang 5 Tin học 8: Chiếc máy đó có thể làm được những gì?

Trả lời:

Chiếc máy tính này cho phép thực hiện các phép toán cộng, trừ.

Câu 3 trang 5 Tin học 8: Ý tưởng nào đã thúc đẩy sự phát minh ra máy tính?

Trả lời:

Ý tưởng: Để giúp đỡ người cha trong việc tính thuế.

Câu hỏi trang 6 Tin học 8: Máy tính trong dự án của Babbage có những đặc điểm gì?

A. Máy tính cơ học, thực hiện tự động.

B. Máy tính có những ứng dụng ngoài tính toán thuần túy.

C. Có thiết kế giống với máy tính ngày nay.

D. Cả ba đặc điểm trên.

Trả lời:

Đáp án đúng là: D

Năm 1833, nhà Toán học Charle Babbage đã thiết kế máy tính đa năng, tính toán tự động tương tự như máy tính ngày nay.

2. Máy tính điện tử

Câu hỏi trang 8 Tin học 8: Bộ vi xử lí là linh kiện máy tính dựa trên công nghệ nào?

A. Đèn điện tử chân không.

B. Linh kiện bán dẫn đơn giản.

C. Mạch tích hợp hàng chục, hàng trăm linh kiện bán dẫn.

D. Mạch tích hợp cỡ lớn, gồm hàng chục nghìn đến hàng triệu linh kiện bán dẫn.

Trả lời:

Đáp án đúng là: D

Mạch tích hợp cỡ rất lớn tạo nên những bộ xử lí nguyên khối, chứa hàng chục nghìn đến hàng triệu linh kiện bán dẫn được gọi là những bộ vi xử lí.

3. Máy tính thay đổi thế giới như thế nào?

Hoạt động 2 trang 9 Tin học 8: Em hãy lấy ba ví dụ cho thấy máy tính làm thay đổi sâu sắc cuộc sống của con người.

Trả lời:

- Ví dụ 1. Trong lĩnh vực y tế, những thiết bị nhỏ gọn như đồng hồ thông minh có thể theo dõi sức khỏe thường xuyên, phát hiện kịp thời những bất thường của cơ thể, …

- Ví dụ 2. Trong lĩnh vực giáo dục, Interner là kho thông tin khổng lồ, giúp con người có thể học mọi lúc mọi nơi, giúp các giáo viên hỗ trợ học sinh từ xa, …

- Ví dụ 3. Trong lĩnh vực kinh tế, các giao dịch tăng lên nhanh chóng trong môi trường kĩ thuật số.

Luyện tập

Luyện tập 1 trang 9 Tin học 8: Em hãy nêu một ví dụ cho thấy sự khác nhau rõ ràng trong hoạt động học tập khi chưa có và khi có các thiết bị công nghệ số hiện nay.

Trả lời:

Luyện tập 2 trang 9 Tin học 8: Em hãy nêu ví dụ về một ứng dụng mà em cho là thông minh của những máy tính thế hệ mới.

Trả lời:

Máy tính thế hệ mới được tích hợp trí tuệ nhân tạo. Nhờ vậy, máy tính có khả năng xử lí thông tin trong thế giưới thực giống con người như: cảm nhận, suy luận, tương tác, …

Vận dụng

Vận dụng 1 trang 9 Tin học 8: Em hãy cho biết vào thời điểm đất nước ta hoàn toàn thống nhất năm 1975, những thế hệ máy tính điện tử nào đã xuất hiện ở nước ta.

Trả lời:

Vào thời điểm đất nước ra hoàn toàn thống nhất năm 1975, nước ta đã xuất hiện những thế hệ máy tính điện tử thứ ba, thứ tư.

Vận dụng 2 trang 9 Tin học 8: Em hãy đưa ra một dự báo về ứng dụng của máy tính trong tương lai. Hãy giải thích cơ sở của dự báo đó.

Trả lời:

Dự báo: Máy tính trong tương lai có khả năng suy luận như con người.

Cơ sở của dự báo: Hiện nay, trí tuệ nhân tạo đang trên đà phát triển và đã có một số thành tựu.

Lý thuyết Lược sử công cụ tính toán

1. Máy tính cơ khí

- Ý tưởng cơ giới hoá tính toán có vai trò quan trọng trong lịch sử phát triển máy tính.

- Năm 1642, Blaise Pascal chế tạo ra Pascaline, chiếc máy tính cơ khí để tính thuế.

- Gottíried Leibniz đã thêm phép nhân, chia vào máy tính của Pascal để thực hiện cả bốn phép tính số học.

- Năm 1833, Charle Babbage thiết kế dự án máy tính đa năng, thực hiện tính toán tự động và có ứng dụng ngoài tính toán thuần tuý.

- Dự án của Babbage không được hoàn thành do hạn chế về công nghệ, nhưng ông vẫn được coi là cha đẻ của công nghệ máy tính.

2. Máy tính điện tử

- Claude Shannon sử dụng rơ le để thực hiện tính toán trên bit, đưa ra nền tảng cho máy tính kĩ thuật số.

- Năm 1943, Howard Aiken chế tạo thành công máy tính điều khiển tuần tự tự động (ASCC Automatic Sequence Controlled Calculator), được biết đến với cái tên Harvard Mark I.

- Năm 1945, John Von Neumann trình bày nguyên lí hoạt động của máy tính với khái niệm "chương trình được lưu trữ".

- Máy tính cần tuân theo nguyên lí kiến trúc Von Neumann gồm bộ xử lí, bộ nhớ, cổng kết nối và đường truyền giữa các bộ phận.

- Máy tính điện tử được phân thành năm thế hệ dựa trên tiến bộ về công nghệ.

a) Thế hệ thứ nhất (1945 - 1955)

- Công nghệ đèn điện tử chân không thay thế rơ le điện cơ đầu thế kì XX.

- ENIAC thực hiện 5000 phép tính cộng hoặc 350 phép tính nhân mỗi giây.

- Đặc điểm máy tính thế hệ đầu tiên:

+Thành phần điện tử chính: đèn điện tử chân không.

+ Bộ nhớ chính: trống từ.

+ Kích thước: rất lớn (thường chiếm một căn phòng).

+Thiết bị vào - ra: máy đọc và tạo thẻ đục lỗ.

- Ví dụ các máy tính: ABC 1942, ENIAC 1943, EDVAC 1945,...

b) Thế hệ thứ hai (1955 - 1965)

- Bóng bán dẫn tạo ra thế hệ máy tính mới, nhỏ hơn, rẻ hơn, tiêu thụ ít điện năng hơn, đáng tin cậy hơn và chạy nhanh hơn đèn điện tử chân không.

- Máy tính thế hệ thứ hai nhanh hơn hàng chục lần so với thế hệ trước.

- IBM 7090 tính được 229,000 phép tính mỗi giây.

- MINSK 22 là chiếc máy tính thế hệ thứ hai đầu tiên được đưa vào Việt Nam vào năm 1968.

- Đặc điểm máy tính thế hệ thứ hai:

+ Thành phần điện tử chính: bóng bán dẫn.

+ Bộ nhớ: lõi từ, băng từ.

+ Kích thước: lớn (bộ phận xử lí và tính toán lớn như những chiếc tủ).

+ Thiết bị vào - ra: máy đọc và in băng đục lỗ, máy đọc và in băng từ.

+ Ví dụ: IBM 7090 (1959), IBM 7094 (1962), UNIVAC 1107(1960),...

c) Thế hệ thứ ba (1965- 1974)

- Máy tính thế hệ thứ ba dựa trên IC, giảm kích thước và tăng tốc độ tính toán so với thế hệ thứ hai.

- IBM System/360 Model 30 thực hiện được 1 triệu lệnh mỗi giây và quản lí được 8 MB bộ nhớ.

- Máy tính thế hệ thứ ba đầu tiên được đưa vào Việt Nam năm 1967 thuộc họ IBM System/360.

- Đặc điểm máy tính thế hệ thứ ba:

+ Thành phần điện tử chính: mạch tích hợp.

+ Bộ nhớ: lõi từ lớn, băng từ, đĩa từ.

+ Kích thước: lớn (tương đương một chiếc bàn làm việc).

+ Thiết bị vào - ra: được bổ sung bàn phím, màn hình, máy in,...

+ Ví dụ: dòng máy IBM System/360 (1964), IBM System/370 (1970), PDP-11 (1970), UNIVAC 1108(1964),...

d) Thế hệ thứ tư (1974 - 1990)

- VLSI tạo ra bộ xử lý nguyên khối chứa hàng triệu linh kiện bán dẫn, được gọi là vi xử lí.

- Máy tính dựa trên vi xử lí gọi là máy vi tính.

- Bộ xử lý 80386 xs (1988) của Intel thực hiện 5 triệu phép tính mỗi giây và quản lí được 4 GB bộ nhớ.

- Micral (1973) là một trong những máy vi tính đầu tiên.

- Đặc điểm máy tính thế hệ thứ tư:

+ Thành phần điện tử chính: mạch tích hợp cỡ rất lớn và bộ vi xử lí.

+ Bộ nhớ: CD, RAM. ROM, USB, SSD,...

+ Kích thước: nhỏ, có thể đặt trên bàn.

+ Thiết bị vào - ra: được bổ sung thiết bị trỏ, máy quét,...

+ Mạng: một nhóm gồm hai hoặc nhiều máy tính được liên kết với nhau.

+ Ví dụ: IBM PC, STAR 1000, APPLE II, Apple Macintosh,...

e) Thế hệ thứ năm (1990 - ngày nay)

- ULSI tích hợp hàng chục triệu linh kiện bán dẫn.

- Kỹ thuật xử lí song song tăng hiệu suất tính toán và giảm chi phí.

- Máy tính thế hệ thứ năm giống trí tuệ nhân tạo với khả năng cảm nhận, suy luận, tương tác...

- Đặc điểm máy tính thế hệ thứ năm:

+ Thành phần điện tử chính: mạch tích hợp cỡ siêu lớn.

+ Kích thước: nhỏ, có thể mang theo người (di động) và có dung lượng lưu trữ lớn.

+ Thiết bị vào - ra: được bổ sung thiết bị nhận dạng tiếng nói, hình ảnh, chuyển động,...

+ Ví dụ: điện thoại thông minh, loa thông minh, kính thông minh,...

3. Máy tính thay đổl thế giới như thế nào?

- Máy tính thay đổi thế giới bằng cách hoạt động bền bỉ, xử lí dữ liệu chính xác, tạo ra những mệnh lệnh mới và trở nên thông minh hơn, ví dụ trong những lĩnh vực sau:

+ Y tế: thiết bị thông minh theo dõi sức khỏe, phát hiện bất thường, tự động thông báo cứu trợ.

+ Giáo dục: Internet là kho thông tin khổng lồ, hỗ trợ học tập từ xa, phổ biến kiến thức.

+ Kinh tế: giao dịch tăng nhanh, giúp đa dạng hoá hình thức giao dịch và phát triển kinh tế.

+ Quốc phòng: thiết bị bay thông minh hỗ trợ quan sát, khí tài tự động giúp bảo vệ an ninh quốc phòng.

+ An toàn xã hội: camera an ninh phát hiện vi phạm pháp luật, giúp giữ gìn an ninh xã hội.

- Máy tính tạo môi trường học tập, lao động, giải trí, giao tiếp và thay đổi hành vi con người, góp phần tạo chuyển biến mạnh mẽ trong mọi lĩnh vực

- Sự phát triển của máy tính đang thúc đẩy sự biến đổi nhanh chóng và sâu sắc của thế giới.

Xem thêm lời giải bài tập Tin học lớp 8 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 2: Thông tin trong môi trường số

Bài 3: Thực hành: Khai thác thông tin số

Bài 4: Đạo đức và văn hóa trong sử dụng công nghệ kĩ thuật số

Bài 5: Sử dụng bảng tính giải quyết bài toán thực tế

Bài 6: Sắp xếp và lọc dữ liệu