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

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

A. 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.

B. Bài tập Lược sử công cụ tính toán

Đang cập nhật…

Xem thêm các bài lý thuyết Tin học 8 sách Kết nối tri thức hay, chi tiết tại: 

Lý thuyết Bài 2: Thông tin trong môi trường số

Lý thuyết Bài 4: Đạo đức và văn hoá trong sử dụng công nghệ kĩ thuật số

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

Lý thuyết Bài 6: Sắp xếp và lọc dữ liệu

Lý thuyết Bài 7: Trực quan hoá dữ liệu