История вычислительной техники

        1) К примеру, благодаря высокой чувствительности электронных молекулярных устройств к свету их можно использовать для создания эффективных преобразователей солнечной энергии, моделирования процессов фотосинтеза, разработки нового класса приемников изображения, принцип действия которых будет напоминать работу человеческого глаза.

        2) Молекулярные устройства можно использовать также в качестве селективных сенсоров, реагирующих только на определенный тип молекул. Такие сенсоры необходимы в экологии, промышленности, медицине. Сенсор из органических молекул значительно легче вживляется в организм человека с целью контроля за его состоянием.

          Сегодня в мире существует уже более десятка научно-технологических центров, занимающихся разработкой устройств молекулярной электроники. Ежегодно конференции (в 2000 году прошла уже 14 такая конференция) собирают сотни специалистов в этой области. Но для развития молекулярной электроникой сегодня нужны усилия широкого круга ученых, работающих в области академических знаний от коллоидной химии и биологии до теоретической физики, а также в области высоких технологий. Главной причиной здесь являются значительные финансовые вложения. (15. с. 23-27.)

4. Будущее биокомпьютеров

          Применение в вычислительной технике биологических материалов позволит со временем уменьшить компьютеры до размеров живой клетки. Пока эта чашка Петри, наполненная спиралями ДНК, или нейроны, взятые у пиявки и подсоединенные к электрическим проводам. По существу, наши собственные клетки - это не что иное, как биомашины молекулярного размера, а примером биокомпьютера, конечно, служит наш мозг. Ихуд Шапиро (Ehud Shapiro) из Вейцманоского института естественных наук соорудил пластмассовую модель биологического компьютера высотой 30 сантиметров. Если бы это устройство состояло из настоящих биологических молекул, его размер был бы равен размеру одного из компонентов клетки - 0,000025 миллиметров. По мнению Шапиро, современные достижения в области сборки молекул позволяют создавать устройства клеточного размера, которое можно применять для биомониторинга.  Более традиционные ДНК-компьютеры в настоящее время используются для расшифровки генома живых существ. Пробы ДНК применяются для определения характеристик другого генетического материала: благодаря правилам спаривания спиралей ДНК, можно определить возможное расположение четырех базовых аминокислот (A, C, T и G).Чтобы давать полезную информацию, цепочки ДНК должны содержать по одному базовому элементу. Это достигается при помощи луча света и маски. Для получения ответа на тот или иной вопрос, относящийся к геному, может потребоваться до 80 масок, при помощи которых создается специальный чип стоимостью более 12 тысяч доллоров. Здесь-то и пригодилась микросхема DMD от Texas Instruments: ее микрозеркала, направляя свет, исключают потребность в масках.                                                                         

          Билл Дитто (Bill Ditto) из Технологического института штата Джорджия провел интересный эксперимент, подсоединив микродатчики к нескольким нейронам пиявки. Он обнаружил, что в зависимости от входного сигнала нейроны образуют новые взаимосвязи. Вероятно, биологические компьютеры, состоящие из нейроподобных элементов, в отличие от кремниевых устройств, смогут искать нужные решения посредством самопрограммирования. Дитто намерен использовать результаты своей работы для создания мозга роботов будущего.

         Однако в разработке биокомпьютеров  ученые столкнулись с целым  рядом серьезных проблем. Первая  связана со считыванием результата - современные способы секвенирования (определения кодирующей последовательности) не совершенны: нельзя за один раз секвенировать цепочки длиной хотя бы в несколько тысяч оснований. Кроме того, это весьма дорогостоящая, сложная и трудоемкая операция. Вторая проблема - ошибки в вычислениях. Для биологов точность в 1 процент при синтезе и секвенировании оснований считается очень хорошей. Для ИТ она неприемлема: решения задачи могут потеряться, когда молекулы просто прилипают к стенкам сосудов; нет гарантий, что не возникнут точечные мутации в ДНК и многого другого. И еще - ДНК с течением времени распадаются, и результаты вычислений исчезают на глазах. А клеточные компьютеры работают медленно, и их легко «сбить с толку». Со всеми этими проблемами ученые активно борются. Насколько успешно - покажет время. Биокомпьютеры не рассчитаны на широкие массы пользователей. Но ученые надеются, что они найдут свое место в медицине и фармации. Глава израильской исследовательской группы профессор Эхуд Шапиро уверен, что в перспективе ДНК-наномашины смогут взаимодействовать с клетками человека, осуществлять наблюдение за потенциальными болезнетворными изменениями и синтезировать лекарства для борьбы с ними. Наконец, с помощью клеточных компьютеров станет возможным объединение информационных и биотехнологий. Например, они смогут управлять химическим заводом, регулировать биологические процессы внутри человеческого организма, производить гормоны и лекарственные вещества и доставлять к определенному органу необходимую дозу лекарств. (14,с. 38-42.)

 

 

 

 

 

                                             Заключение

          В данной курсовой работе было исследовано:

1. «Формирование счетных  способностей у человека»

В этом параграфе мы выяснили, как зарождались первые приспособления для счета, для чего люди их использовали. Почему приспособления для счета  медленно шли в своем развитии.

2. «Домеханический период»

Здесь рассмотрели, что  использовалось для счета именно в этот период. Как люди преобразовывали  предметы для облегчения вычислений.

3. «Механический период»

В данной параграфе определили, когда появились первые счетные  машины, кто являлся их создателем. Как они в процессе этого периода совершенствовались. Какие люди приняли активное участие в их развитии.

4. «Электронно-вычислительный  период»

Здесь было рассмотрено  как создавались ЭВМ и АВМ. В чем их преимущество, а в чем  недостатки. Рассмотрены поколения ЭВМ. Как в эти поколения ЭВМ развивалось и какие предпосылки на будущее развитие этих машин.

5.«Производство квантовых  компьютеров: технологические пределы  и перспективы»

В этом параграфе определили какими компьютеры будут в будущем, какие пределы существуют в построении эффективного квантового компьютера и выяснили какие перспективы он имеет на будущее.

6. «Научные разработки  молекулярных компьютеров»

В донном вопросе было определено, что должен содержать  в себе данный компьютер. Какие разработки уже существуют на данный момент,а также какие функции должен выполнять.

7. «Будущее молекулярных  компьютеров»

В предпоследнем параграфе  определили для чего создаются молекулярные компьютеры, где они найдут свое применение. Что надо для развития этой машины.

8. « Будущее биокомпьютеров»

В последнем параграфе  было выяснено, для чего создаются  эти компьютеры. Какие проблемы существуют в развитии этой машины. Чем эти  компьютеры помоут медицине и конкретно  человеку.

          На сегодняшний день сложно представить себе решение сложных вычислительных задач и выполнение операций, которые, на первый взгляд, совсем не связаны с числами, без помощи ЭВМ. Необходимость в расчётах существовала во все времена. В далёком прошлом считали на пальцах или делали насечки на костях. На стадии становления человеческой цивилизации, где-то около 4000 лет назад, были изобретены уже довольно сложные системы счисления, с помощью которых осуществлялись торговые сделки, рассчитывались астрономические циклы и проводились другие вычисления. Первые ручные вычислительные инструменты появились лишь спустя тысячелетия. Современные вычислительные машины представляют одно из самых значительных достижений человеческой мысли, влияние которого на развитие научно-технического прогресса трудно переоценить. Области применения ЭВМ непрерывно расширяются. Этому в значительной степени способствует распространение персональных ЭВМ, и особенно микро ЭВМ. За время, прошедшее с 50-х годов, цифровая ЭВМ превратилась из «волшебного», но при этом дорогого, уникального и перегретого нагромождения электронных ламп, проводов и магнитных сердечников в небольшую по размерам машину - персональный компьютер - состоящий из миллионов крошечных полупроводниковых приборов, которые упакованы в небольшие пластмассовые коробочки. В результате этого превращения компьютеры стали применяться повсюду.  Все мы прекрасно знаем, что в последние годы компьютер и компьютерная техника стали неотъемлемой частью нашей жизни. Ни одна фирма, не представляет свою работу без компьютера и продвинутого программного обеспечения. Двадцать лет назад, компьютер считался роскошью, и увидеть его можно было крайне редко. Компьютерами пользовались только огромные предприятия. Теперь же компьютер имеется в каждом доме, практически в каждой семье. Даже школьники выполняют свои домашние задания с помощью компьютера. По словам учёных и исследователей, в ближайшем будущем персональные компьютеры кардинально изменятся, так как уже сегодня ведутся разработки новейших технологий, которые ранее никогда не применялись. Примерно в 2020-2025 годах должны появиться молекулярные компьютеры, квантовые компьютеры, биокомпьютеры и оптические компьютеры. Компьютер будущего должен облегчить и упростить жизнь человека ещё в десятки раз.

           Устройство будущих компьютеров будет основано на применении главным образом передовых отраслей широкого спектра научных дисциплин (молекулярная электроника, молекулярная биология, робототехника), а также квантовой механики,органической химии. Для их производства  будут необходимы значительные экономические затраты.

          

 

 

 

                                                     

 

 

 

 

 

 

 

                             Список литературы

1. Апонин И.А. История вычислительной техники/ И.А. Апонин.-М: Наука, 2008.-843с.

2. Брошин Е. Первые отечественные ЭВМ// Радио.-2003.-№2.- с.23-24

3. Глушков С.В. Персональный  компьютер/ С.В. Глушков.-М: АСТ, 2001-345с.

4. Голубков А.Е. Информатика  и вычислительная техника/ А.Е.  Голубков.-М: ЮНИТИ, 1995.-83с.

5. Громов А.Н. Основы  информатики и вычислительной техники/ А.Н. Громов.-М: ЮНИТИ, 1994,-118с.

6. Ефимов О.В. Курс  компьютерной технологии с основами  информатики/ О.В. Ефимов.-М: АСТ, 1999.-431с.

7.Малиновский Б.Н. История  вычислительной техники в лицах/  Б.Н. Малиновский.-М: Наука, 2007.-367с.

8. Могилев А.В. Информатика/  А.В. Могилев.-М: Академия, 2008.-843с.

9. Нечай О. Домашний  компьютер конца XX и начала XXI века// Домашний компьютер. 2003.-№5.-с.28-35

10. Пескова С.А. Архитектура  ЭВМ и вычислительных систем/ С.А. Пескова.-М: Форум, 2006.-352с.

11. Полунов Ю. От  абака до компьютера: судьбы людей  и машин/ Ю. Полунов.-М: Русская  Редакция, 2004.-238с.

12. Ревич Ю. Наследники  Бэббиджа/ Домашний компьютер. 2003.-№1.-с.90-95

13. Ревич Ю. Наши/ Домашний  компьютер. 2003.-№4.-с.28-30

14. Симонович С.В. Информатика/ С.В. Симонович.-М: Питер, 2007.-635с.

15.Смирнов Ю.М. Перспектива  развития вычислительной техники/  Ю.М. Смирнов.- М: ЮНИТИ, 1999.-345с.

16.Топчеев Ю.И. История  создания цифровых механических  и электромеханических вычислительных  машин/ История науки и техники. 2002.-№2.- с.45-58

17.Федигкин Л. Квантовые  компьютеры/ Наука и жизнь. 2001.-№2.-с.34-36

18.Филеменко Е.Н. Внедрение  электро-вычислительной техники  в систему управления/ Секретное  дело. 2003.-№1.- с.28-30

19.Шафрин Ю. Информационные технологии/ Ю. Шафрин.-М: Дело, 1998.- 238с.

Справочники

20. Отечественные и  зарубежные средства вычислительной  техники/ Справочник. М: 1995.-424с.

21.Предприятия занимающиеся  разработкой и производством  средств вычислительной техники/  Справочник. М: 1994.-127с.

22. История вычислительной  техники/ Википедия/ [Электронный  ресурс]-режим доступа http: ru. Wikipedia.org/wiki/