Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министрлігі



жүктеу 361.58 Kb.
Дата12.09.2017
өлшемі361.58 Kb.

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министрлігі

Б. Ахметов атындағы Павлодар Педагогикалық колледжі

«Информатика және есептеуіш техника» бөлімі

Курстық жұмыс

Тақырыбы: Кәсіби оқытуда арнайы пәндерін оқыту

әдістемесі

Жетекші: Қуанышева Р.С.

Орындаған: ПО-41 тобының студенті Шарипханова Күнсана

Қорғау күні: « » 2010 ж.

Бағасы:

Павлодар – 2010

Мазмұны:


I. Кіріспе бөлім

1. Кәсіби оқыту

1.1 Кәсіби оқытудың мазмұны мен жүйесі

1.2 Кәсіби оқытуды ұйымдастыру


ІI. Теориялық бөлім:

2. Есептеу және микропроцессор техника негіздері пәні

2.1 Есептеуіш техниканың даму тарихы

2.2 Ертедегі есептеу құрылғылары

2.3 Микропроцессор туралы мәлімет

2.4 Микропроцессордың түрлері

ІІI. Тәжірибелік бөлім:

3.1. Микропроцессорды орнату

3.2. Микропроцессор мен куллерді тазарту

3.3. Микропроцессордың құрылысын зерттеу ?????

IV. Қорытынды бөлім

VП. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Қоғамның дамуына қарай ғылым мен техника да, оны басқару жүйесі де өзгеріп отыратыны белгілі, осыған орай маман қызметінің мазмұны жаңарып, жаңа мақсат, жаңа көзқарас, жаңа шешімдер мен жаңа мүмкіншіліктерді қажет етеді. Мұндай бетбұрыстар адамның іс-әрекетін өзгертіп қана қоймай, оның жеке тұлға  ретінде жаңаша қалыптасуын талап етеді. Осымен байланысты жоғары оқу орындары білім беруде адамның игерген білім, дағдысымен шектелмей, оның шығармашылық белсенділігін, кәсіби біліктілігін, өз бетімен әрекет жасау мүмкіндігін, өз пәніне қызығушылығын, ғылыми көзқарасын, кәсіби мәдениетін, педагогтік шеберлігін, т.б. қалыптастыруы қажет.



    Білімгерлердің бойында мұндай қасиет пен қабілет қалыптасуы үшін оқу процесіне оқытудың жаңа нысаналарын, жаңа технологияларды енгізу қажеттілігі туып отыр.

    Білім саласындағы мемлекеттік саясатты іске асыруды жақсарту және азаматтардың білім алуға конституциялық құқықтарын қамтамасыз ету мақсатында, Қазақстан Республикасы Президенті Н.Ә.Назарбаевтың «Білім» мемлекеттік бағдарламасы туралы Жарлығы 2000 жылы қырқүйектің 30-ыншы жұлдызында шығып, Мемлекеттік бағдарлама бекітілді.

    «Білім» мемлекеттік бағдарламасында, білім беру жүйесін ақпараттандыруды қоса алғанда оқытудың жаңа технологияларын енгізу мен материалдық-техникалық қамтамасыз етуді жақсарту міндеттері бір-бірімен өзара байланысты және білім беру жүйесін ақпараттандыру, дистанциялық оқытуды енгізу және тағы басқалар арқылы оқу процесіне қазіргі заманғы технологиялар мен оқытудың техникалық құралдарын енгізу көзделеді.

    Білім беруді ақпараттандыру өте қажетті мемлекеттік ағарту үлгісін жүзеге асырудың негізгі құралы болып саналады, сонымен бірге білім беру бағытын қайта қарап, арнайы өндірістік салаға мамандар даярлау мақсатында терең білім беруге бейімдейді.

    Кез келген ғылым саласын ақпараттандыру, сол ғылым ерекшеліктеріне тән, оның ішкі дүниесін сипаттайтын алгоритмдерін анықтау және оның ақпараттық қорын жасау болып табылады. Білім беру жүйесін ақпараттандыру – өте күрделі және ұзақ орындалатын процесс екені белгілі. Мәселен, оқу процесін ақпараттандыру үшін, оқитын әр пәннің алгоритмдерін анықтап және алгоритмдік оқыту бағдарламасының қолданылу орнын таба білу керек. Компьютерлік оқытудың мұндай бағдарламалары, қалыптасқан дәстүрлі оқумен салыстырғанда білім беруді жоғары сатыға көтеруге мүмкіндік береді: білімгерлердің ой-өрісі деңгейін, ойлау қабілетін т.б. қасиеттерін арттырады, өйткені компьютердің мүмкіншілігі оқыту процесі материалдарының ерекшеліктеріне толық сәйкес келеді. Сондықтан да алгоритмдік оқуға көшу ол процестің, құбылыстың өздеріне тән қасиеттерінің мәнін терең оқып түсіну деген сөз.

КӘСІБИ ОҚЫТУ

Кәсіп – (профессия-латын тілінен аударғанда professio) адамның білімі туралы тиісті құжаттармен расталған кәсібінің, еңбек қызметінің негізгі түрі.

Бүгінгі заманда кәсіптік білім беру саласында адамның табиғи ерекшеліктеріне сәйкес мыңдаған мамандықтар мен кәсіптерге дайындау кезек күттірмейтін талап. Адам еңбек ету іс-әрекетінде білім мен ептілікті игеру үшін кәсіптік білім беру қажет.

Кәсіби білім – қандай да бір кәсіп аясында біліктілік қызметіне қажетті жүйелі білік, дағдылыарды игеру процессі, құралы мен нәтижесі, және де сол кәсіби ортаға сай мінез-құлық ережелері мен нормаларды сақтауды қарастырады.

Кәсіби оқыту – педагог пен оқушының кәсібіне қатысты ғылыми техникалық жүйелерді игерудегі және де типтік кәсіби міндеттерді шешеуге қажетті біліктер мен дағдыларды меңгеруге бірігіп жасайтын қызмет.

Кәсіби тәрбиелеу – педагог пен оқушының нақты кәсіби ортада қалыптасқан жүріс-тұрыс ережелдері мен нормаларын игерудегі және оқушыда кәсіби қажетті және әлеуметті маңызды тұлғалық қасиеттерді қалыптастыруда бірлесіп жасайтын қызмет.

Мамандық – бұл кәсіби еңбектегі тар ауқымды жұмыстарды қарастыратын кәсіби қызмет түрі.

Сонымен, кәсіп – бұл еңбектің қоғамдық бөлінісінен пайда болатын тұрақты қызмет түрі. Ол адамды материалдық қамтамассыз етудің көзі болады және жалпы адамның моральдік нормаларын сақтайды.
1.1 Кәсіби оқытудың мазмұны мен жүйесі

Кәсіби оқыту білім берудің негізгі жолы. Кәсіби оқытудың басты мақсаты – білім алушының кәсіби білімділігін арттыру.

Оқу процесі – табиғат және қоғам жайында ғылымда жинақталған білім жүйесін басқа адамдардың меңгеруіне және оны өмірде тиімді етіп қолдануын айтады. Оқу процесін басқару әрбір қоғамның даму дәрежесіне байланысты. Білім беру нәтижесі екі тұрғыдан қарастырылады:


  1. Нақты білім беру жүйесі арқылы алынатын және білім беру стандарты формасында тіркелетін нәтиженің бейнесі. Қазіргі замандағы білім беру стандарттары оқытудың белгілі бір курсын өту үстіндегі адамның тұлғалық сапасына оның білімі мен икемділігіне қойылатын талаптарды қамтиды. Стандарттың мазмұны әлеуметтік мәдени тәжірибенің идеалды формада сақталатынына әлбетте қол жететін көрінісі екені мәлім.

  2. Білім беру нәтижесі бұл белгілі бір білім беруші жүйеде оқытудан өткен адамның өзі. Қазіргі жағдайда еңбек нарығында экономиканы қайта құруда жастардың кәсіптік дайындығының кәсіптік шеберлігінң деңгейі, сәттіліктің кепілі бола алады.кәсіптік оқу орнында оқу процесін іске асыру педагогтың саналы іс-әрекет жасау қабілетіне байланысты. Іс-әрекеттің бұл кезеңі педагог құзіреттілігінен шешіледі.

Кәсіптік білім беру жүйесі – бұл кәсіби және жоғары білім беру мекемелері, оның ғылыми және ғылыми-әдістемелік органдары және олардың басқару жүйесі мен қоса жиынтығы. Басқару құрылымы:

  • Бастауыш кәсіптік білім;

  • Орта кәсіптік білім;

  • Жоғары кәсіптік білім;

  • Қосымша кәсіптік білім.

Кәсіптік мектептер мен лицейлерде негізгі білім базасында орта білім берумен бірге белгілі бір кәсіп саласы бойынша жұмысшы қызметкерлерін

дайындайды. Оқу мерзімі кәсіптік мектептерде 2-3 жыл, ал кәсіптік лицейлерде 3 жыл, кейбір күрделі технологиялар мен құрылғыларды үйрену 4 жыл мерзімді қажет етеді. Бастауыш кәсіптік білім беру қайсыбір кәсіпті саласы бойынша орта білім негізінде қысқартылған уақыт мерзімде жұмыс істей алады.

Кәсіптік лицей – кәсіби білім беру жүйесіндегі болашақ білікті жұмысшыларды дайындайтын, оқытатын және тәрбиелейтін оқу орны.

Оның мақсаты – азаматты жұмысшы мамандығына дайындауда өз қабілеті мен қызығушылығына, мүмкіндігіне қарай білім беру, оларды қайта даярлау және кәсіптік біліктілігін көтеру.

Білім беру ақпараты – белгілі бір кәсіп саласы не мамандық бойынша оқушыларға ғылыми-техникалық білім, практикалық дағды беріп, кәсіптік шеберлікке баулу. Кәсіптік әлеуметтік ортаның ережелері мен нормаларын орындауға үйрету. Педагогикалық коммуникация тәсілдері арқылы оқушылырға кәсіптік білім беру мен тәрбиелеуде құрал-жабдықтар арқылы оқытудың әдістерін қолдану қажет.

Негізгі білімі барлар үшін оқу мерзімі – 3 жыл, ал толық орта білімді жастар үшін -1,5 жыл.

Кәсіптік мектептерде кәсіби білім беру дегеніміз – инженер-педагогтық ұжым мен оқушылардың бірлескен іс-әрекеті олардың теориялық білім негіздерін, практикалық қабілеттері мен кәсіби дағдыларын қалыптастыру. Сонымен қатар, белгілі бір кәсіп саласы талап етіп отырған біліктіліктер деңгейін қалыптастыру.
1.2 Кәсіби оқытуды ұйымдастыру

Кәсіби білім берудің негізгі ұйымдастыру формасы – сабақ. Сабақтың жалпы барысы:

1. Жалпы мәліметтер: күні, сыныбы, мектебі, жалпы мәліметтер. Оқыту бағдарламасының тақырыбы, сабақ тақырыбы.

2. Оқу ортасы мен оқыту құралдарына шолу. Кабинетті жабдықтау, оның мұғалім мен оқушыға ыңғайлылығы, жабдықтау құралы. Оқыту құралдарының күйі.

3. Компьютермен жұмыс жасауда техникалық қауіпсіздігін, санитарлы-гигиеналық нормаларын сақтау.

4. Мұғалімнің сабаққа дайындалуына кететін уақыт шығыны. Белгілі бір сабаққа материалының дайын болуы. Қолданылатын көрнекілердің сабақ тақырыбына сәйкестігі, қолдану моменті, материалының мазмұны, нұсқалар, сұрақтар кезеңі, әдістері.

5. Сабақ құрылымы: сабақтың негізгі кезеңдері, мақсаты және ұзақтылығы ұстаздың басқару жұмысын тіркестіру. Жеке, жұптық, топпен және сыныппен бірлесіп жұмыс істеу. Материалды қайталау және бекіту кезеңі, әдістері.

6. Мұғалімнің сабаққа қойған мақсаты, оның жетістіктері.

7. Сабақ мазмұнын, мектап оқулығының материалымен салыстыру.

8. Жалпы дидактикалық принциптер көзқарасынан сабақ мазмұнына баға беру.

Ғылымилық информатика сабағында жаңа жетістіктерді есепке алу және т.б.

Көрнекілік-графикалық ақпаратты қолдану алгоритмдердің орындалу кестесі және т.б.

Тізбектілік – түсіндірілетін материалдың логикалық көрнекі болуы түсіндіруде материалды қалдырмау күрделі түсініктерді оқығанда циклдің болуы.

Практикамен байланысы компьютермен және ақпараттық қоғамның талаптарына сай қолданбалы есептердің мазмұнын сәйкестендіру.

1. Мұғалімнің сабақтағы әрекет тәсілдері. Оқушыларды сабақты дайындау құралдарына және сабақ басында есептеу техникасын дайындауға кірістіру. Мұғалімнің материалды қолдануындағы еркіндігі. Негізгі сұрақтарға жауауп қайтару кезеңі. Оқытуды жекешелендірудің тапсырмалардың түрлі деңгейі, білімі мықт ыоқушылардың нашар оқитын оқушыларға көмек беруі. Мұғалімнің оқушылар зейінін ауып кетпеуін қадағалау әдістері. Тақтадағы программадағы есептеу қателерін табу кезіндегі іс-әрекеті.

2. Материалға қызығушылықты бекіту әдістері. Оқушылардың танып білу қабілеттерін ынталандыру. Тапсырманы беру кездері: оқулықтан, басқа әдебиеттерден, мұғалімнің сабақ барысында ойлап табуы оқушыларды іздендіру, сабақтағы басқа белгісіз және стандартты емес оқыту әдістері.

3. Оқушылардың сабақта жұмыс істеуі. Оқушылардың материалға оқушылардың қызығушылығы белсеңділігі және өз бетімен жұмыс істеу. Саналы түрде меңгеру ЭЕМ-дегі әрекет қызметінің мағынасын меңгеру. Оқытудың тиімділігі оқыту уақытының толықтығы. Оқытушының және оқушылардың қарым-қатынасы, тәрбиесі және ұйымдасуы есептеу техникасына қатынасы қауіпсіздік техникасын сақтау.

4. Кері байланыс мұғалімнің білімін бақылау жүйесі. Білімін тексеру үшін компьютерді қолдану бақылаушы бағдарламасы білімді бағалау объектілігі белгілі мұғалімнің баға критерийлері үй жұмысын бағалау.

5. Сабақтың тәрбиелік эффектісі. Мұғалім тұлғасының ерекшеліктері оқушыларға бағыттаушы ретінде сіздің көзіңізге көрінген тәрбиелеу әдістері және тәсілдері.

6. Қорытынды. Сіз болашақ мұғалім ретінде осы сабаққа және талдауда нені үйрендіңіз.


Есептеу және микропроцессор техника негіздері пәні



"Информатика және есептеуіш техника негіздері" пәніп мектепке енгізу

Сонымен мектептерді компьютерлендіру саласындағы нақты ұйымдасқан әдістемелік шараларды талқылауға «жалпы білім беретін және кәсіби мектептердің реформасының негізгі бағыттары» тірек болды (1984 ж.) [64]. Сол уақыттағы мектеп реформасының басты бір жағдайы, ол алғашқы рет декларацияланған информатика және есептеу техникасын мектептің оқу- тәрбие процесіне енгізу және жастарды жалпы компьютерлік сауаттыльщпен қамтамасыз ету мәселесі болды. 1984 жылдың соңында Кеңес Социалистік Республикалар Одағының Ғылым Академиясының Сібір бөлімінің Есептеу орталығы (А.П.Ершов) және Кеңес Социалистік Республикалар Одағы ПҒА оқытудың мазмұны мен әдістері ғылыми-зерттеу институтыньщ (В.М.Монахов) бірігуімен және еліміздің түкпір-түкпіріндегі педагог-информатиктердің тобын жұмылдыра
отырып, жалпы білім беретін мектепте «Информатика және
есептеуіш техника негіздері» деп аталатын жалпы білім берудегі
жаңа пәннің бағдарламасын жасау жұмысы өріс алды. 1985
жылдың ортасында осындай жұмыс орындалды және Кеңес
Социалистік Республикалар Одағыньщ Оқу-ағарту
министрлігімен мақұлданды [67]. Ұкіметтің келесі шешімдерімен
жастардың компьютерлік сауаттылығының қалыптасуы
мәселесін тез шешуге мұмкіндік беретін негізгі стратегиялық жол
ретінде орта мектепке «Информатика және есептеуіш техника
негіздері» пәнін міндетті тұрде енгізудің нақгы мерзімі - 1985
жылдың 1 қыркұйегі болып қабылданды. Бағдарламадан кейін
қысқа мерзім ішінде оқушыларға арналған оқулықгар [65, 66],
мұғалімдерге арналған көмекші құралдар дайындалды [27,28].
Мемлекеттің мектепті компьютерлендіру мәселесіне ұлкен көңіл
аударғанына «Информатика и образование (ИНФО)» деп
аталатын жаңа ғылыми-әдістемелік журнал баспасының пайда
болуы куә болады, бұл журналдың бірінші саны 1986-1987 оқу
жылында шықты. Қазіргі кездегі Ресейдегі әкономикалық
қиындықтарға қарамастан ИНФО бұгінгі кұнге дейін қазіргі білім
беру жұйесі ұшін маңызы ерекше, информатика мен ақпараттык;
технологияларды білім беру ауқымына ендіру ұшін қажетті
әдістемелік, дидактикалық, техникалық, ұйымдастырушылық,
әлеуметтік-әкономикалық,
психология-педагогикалық мәселелерді түсіндіретін арнайы ғылыми-әдістемелік журнал болып отыр.

Ал Қазақстанда 1992 жылы Қазақстан Білім Министрлігінің ғылыми-әдістемелік педагогтік «Қазақстан мектебі» журналының «Информатика, Физика, Математика» атты қосымшасы жарық көре бастады.

Жаңа пәнді оқыту ұшін 1985 және 1986 жылдардың жаз айларьшда мұғалімдерді жедел дайындау курстары өткізілді, олардың қатарында негізінен физика, математика мұғалімдері мен білім беруді ұйымдастырушылар болды. Бұл құрам 1985— 1986 жылдардағы физика - математика факультетгерінің тұлектерімен, яғни информатика және есептеу техникасы саласындағы болашақ жас мұғалімдермен толықтырьшды. Сол кезде Кеңес Социалистік Республикалар Одағы Оқу министрлігінің шешімімен педагогикалық институттардың физика-математика факультеттерінің негізінде информатика және есептеу техникасы пәніне жұйелі тұрде мұғалімдер дайындауды ұйымдастырудың бірлескен әдістемелік шаралары қабылданды [47,48].

1985 жылдан бастап физика-математика факультетінің қызметі халыққа білім беру мен халық шаруашылығына жоғары мамандандандырьшған мамандар: математика мен информатика мұғалімдерін; физика-математика ғылымы және орта мектеп пен жоғары оқу орындарындағы математика мен информатиканың кейбір тарауларынан сабақ беру әдістемесі салаларынан гылыми қызметкерлер дайындауға бағытталды. Осыған орай 1985-1987 жылдары Абай атындағы Алматы мемлекеттік университетінің «Информатика және есептеуіш техника» кафедрасының қызметкерлері республикадағы «Информатика және есептеуіш техника негіздері» атты мектеп курсының мазмұны мен одан сабақ беру әдістемесін қалыптастыруга ат салысты.

1985 жылдан бастап Қазақстандағы мұғалімдер дайындайтын қара шаңырақ Абай атындағы АлМУ-да «Математика және информатика», «Физика және информатика» мамандықтарының оку жоспарлары жасалып, солар бойынша орта білім беретін оқу орындары ұшін «Информатика және есептеуіш техника негіздері» пәні бойынша оқытушылар дайындау жұзеге асырыла бастады.

Мектепке ИЕТН пәнін енгізуде мамандармен қамтасыз ету ауқымында, немесе кеңірек айтқанда бұтіндей мектепті компьютерлендіру ауқымында қысқа мерзім ішінде шешілуі қажетті мәселелердің қиындық деңгейі мен сипатын нақтырақ тұсіну ұшін, 1980 жылдардың ортасында Кеңес Социалистік Республикалар Одағы мектептерінде информатика және ӘЕМ саласьшда жұмыс істеген мұғалімдердің дайындық деңгейлерінің қандай болғанын ескере кету керек.

Алғаш ЭЕМ-ге бағдарламалаудың қысқа таныстыру курсы - «Математикалық машиналар және есептеу практикасы бар бағдарламалау» деген оғаш аты бар 1964 жылы педагогикалық жоғарғы оқу орындарьгаың физика-математика факультетінің оқу жоспарында пайда болды. 1970 жылы педагогикалық жоғарғы оқу орындарының физика-математика факультетінің оқу жоспарына жаңартылған «Есептеу машиналары және бағдарламалау» (50 сағат) курсы енгізіледі, бұл курстың бағдарламасының мазмұны бағдарламалаудың даму бағытына сәйкес келмеді. «Есептеу математикасы және бағдарламалау» синтездік курсының бағдарламасының келесі ресми тұрі бағдарламалауға 70 сағат бөледі және дербес жагдайда жоғарғы деңгейдегі Алгол-60 тілімен танысуды болжады [45]. Сол кезде еліміздің санаулы педагогикалық жоғарғы оқу орындарында бір-екі «Найри», «Промин», «Мир» және т.с.с. кіші ӘЕМ-дің болуы жоғарғы деңгейдегі техникалық қамтамасыз етілуін ескере кету керек. 1970 жылдардың соңына қарай ледагогикалық жоғарғы оқу орындарында бағдарламалау және есептеу математикасының тек қана төрт кафедрасы ашылды (Мәскеу, Ленинград, Свердловск, Омбы), ал алғашқы дербес ӘЕМ-дер (отандық ДӘЕМ-дер «Искра», «ДВК», «Әлектроника») тек, 1980 жылдардың ортасында санаулы жоғарғы оқу орындарында өте аз мөлшерде пайда бола бастады.

Жоғарыда айтылғандардан информатиканы орта мектепке енгізу кезеңінде (1985 жылы), сол кезде мектепте жұмыс істеп жұрген педагогикалық жоғарғы оқу орындарьшың физика-математика факультеттері тұлектерінің компьютерлік дайындық деңгейі жаңа ИЕТН курсын оқытудың талаптарына еш сәйкес келмегенін байқауға болады.

Оның себептері айқын:

  • педагогикалық жоғары оқу орнында білім беру информатика саласын оқытпады, ол тек бағдарламалаудың алғашқы әлементтерімен танысуға, информатика курсын мектепке енгізу кезеңіне қарағанда, өте төмен, едәуір мешеу деңгейіндегі идеяға бағдарланған болды;

  • педагогикалық жоғары оқу орындарында бағдарламалауға дайыидау тек білім беру сипатында ғана болды, ал осы пәнді оқушыларға оқытуға бағдарланған болмадьт (мұндай мәселе жоқ еді).

Шынында да 1980 жылдардың екінші жартысында мемлекеттік жәие аймақтық білім беруді басқаратын ұйымдармен қабылданған ең батыл және шапшаң тұрде информатика және ссептсу техникасын оқытатын физик, математик мұғалімдерді қайта дайындауды қамтамасыз ететін ұйымдасқан - әдістемелік шаралары, тек ИЕТН мектепке енгізудің бірінші кезеңінің шұғыл шаралары ретінде ғаиа жарамды болды. Педагогикалық жоғарғы оқу орындарының физика-математика факультетінің негізінде
информатика
мұғалімдерін және мектептерді

компьютерлендіруді ұйымдастырушыларды жұйелі тұрде дайындау және басқа мектептік пәндер мұғалімдерінің компьютерлік білімін лайықты жағдайға келтіру шараларын өткізу ұшін негізгі ғылыми-әдістемелік құралдар мен талқылауларға сұйену керек.

Қазіргі кезде оқу орындарының, мектептерден бастап жоғары оқу орындарына дейін, Қазақстан Республикасы халық шаруашылығының даму ерекшеліктері (менеджмент, ақпарат қажеттілігі және т.б.) нарықтық әкономика жағдайында «информатика» мамандығы бойынша информатика оқытушысы және компьютерлендіру бойынша менеджер мамандығы, сол сияқты «информатика және ағылшын тілі», «информатика және әкономика» тағы сол сияқты мамандықтағы мамандар даярлау талап етіліп отыр. Мұлдай мамандар дайындауды физика-математика факультеті базасында көп сатылы құрылымы бар оқу жоспарларына көшу арқылы іске асыру керек. Осындай мамандарды дайындауға республикаға белігілі ғалымдар Қазақстан Республикасы Ұлттық Ғылым академиясының академигі Ұ.М.Сұлтанғазин, Қазақстан Республикасы Инженерлік академиясының академигі, физика-математика ғылымдарының докторы Ш.С.Смағұлов, ғылым докторлары Т.Н.Бияров, С.С.Оспанов, СЯ.Серовайский және т.б. ғалымдар информатика және қолданбалы математика кафедрасында қосымша оқытушылық қызмет атқара отырып ат салысты.

«Информатика және есептеуіш техника негіздері» курсын бағдарламалық қамтамасыз ету негізгі мәселелердің бірі болып табылады. Мұндай жағдай 1985 жылы қалыптасты, яғни информатика және есептеуіш техника негіздері курсын сұйемелдеуге арналган алғашқы кешенді бағдарламалар сол жылдары пайда бола бастады. Бұ_л жұмыстар окулықтар мен оқу құралдарының авторларымен тығыз байланыста болды [21]. Кейіннен компьютерлердің әрбір тұрлері ұшін бағдарламалық-әдістемелік кешендерді жасау мәселесі алдыңғы орынға шықты. Бұл оқу жоспарында қойылған міндеттерді шешуді қамтамасыз ету ұшін онсыз да мұмкіндігі шектеулі оқулық-есептеу машиналарын мейлінше кеңінен пайдалануды қажет етеді. Дегенмен, 1990 жьтлдардың басында ТМД-ның республикаларында, соның ішінде Қазақстанда да есептеу техникаларын тандауда, ІВМ-РС тектес компьютерлерді таңдау арқылы соңғы нақты шешімдері қабылданды. Сол жылдары отандық мұғалімдер мен оқушылардьщ қолында А.П.Ершов пен В.М.Монаховтың және А.Г.Кушниренконың редакциялауымен дайындалған оқу құралы мен мұғалімдерге арналған әдіетемелік құрал болды.

1985-1987 жылдары Қазақстанда Абай атындағы АлМУ-дың «Информатика және есептеуіш техника» кафедрасыньщ меңгерушісі Е.Ы.Бидайбеков «Информатика жоне есептеуіш техника негіздері» курсын оқыту әдістемесі мен мазмұлын калыитастыруға тікелей ат салысты. Ол А.П.Ершов, М.В.Монаховтың редакциясын басқарумен дайындалған 2-бөлімнен тұратын «Информатика және есептеуіш техника негіздері» деп аталатын оқушылар ұшін байқау оқу құралын және мұғалімдер ұшін «Информатика және есептеуіш техника негіздерін оқыту» әдістемелік құралының қазақша аудармасының арнайы редакторы болды [88-91]. Соньшен қатар, арнайы редактор ретінде аударудың ғылыми-әдістемелік деңгейінің тек дұрыстығын ғана емес, сонымен қатар Қазақстан Республикасының орта мектептеріне жаңа пәнді енгізуді қамтамасыз ететін информатика бойьшша қазақ тілінің терминологиясын енгізіп, тағайындады.

Бұл оқулықтардың екі нұсқасы ұшін де қажетті қазақ тіліндегі педагогикалық бағдарламалық кұралдар жоқ болды. Тек Абай атындагы АлМУ-дың есептеу зертханасында университеттің барлық факультеттерінің информатика және басқа пәндері бойынша оқу процесін сұйемелдеуден ғана емес, сонымен қатар әр тұрлі қазак, орыс тілдерінде педагогикалық бағдарламалар пакеттері (ПБП) нсасала бастады. Атап айтқанда, қазақ және орыс тілдерінде тілінде мынадай багдарламалық өнімдер: Е-практикум, ПРОЛОГ-Д, ПРОЛОГ-Б, ТІЛДІК ОРТА, ИЕРАРХИЯ, «Информатиканы оқыту әдістемесі», «Есептеуіш техниканы оқу процесінде қолдану» пәндерінде қолданылатын бағдарламалық құралдар пакеті жасальшьш, ал кейбіреулерінің аудармасы, оқу процесіне енгізу мақсатында таратылып отырды. Кафедрада жасалған «ТТЛДІК ОРТА» бағдарламалық құралдар пакеті 1994 жылы Республикалық көрме-жәрмеңкеде бірінші дәрежелі дипломмен марапатталып, Қазақстан Республикасының білім беру жұйесінде пайдаланылуға ұсынылды. Сонымен қатар, бұкілодақтық компьютерлеидіру бағдарламасына сәйкес аталған университеттің математика және басқа факульттетеріне (ДЕКАНАТ-автоматтандырылған басқару жұйесі (АБЖ), ректоратқа оқу-тәрбие жұмысын автоматтандыру (кадрлар, аспирантура) т.б. бойынша АБЖ) жұмыстары жүргізілді.

1.3 Есептеуіш техниканың даму тарихы




 



Абак (Ежелгі Рим) – V-VI ѓасыр
 Ең алғашқы пайда болған есептеу құралы есепшот болып табылады. Кейбір деректреге сүйенсек, есепшоттың жасы 2000-5000 жылдар шамасында, ал пайда болған жері ертедегі Қытай немесе ертедегі Египет, тіпті ежелгі Греция болуы да мүмкін. Бұл санау құралын гректер мен Батыс-Еуропалықтар «абак» деп, қытайлықтар «суан-пан», жапондықтар «серобян» деп атаған. Бұл құралмен есептеулер оның шұңғыл тақтада орналасқан тастарын жылжыту арқылы жүргізілген. Тастар піл сүйегінен, түрлі түсі шынылардан, қоладан жасалды. Осындай есепшоттар қайта өркендеу дәуіріне дейін пайдаланып келді. Оның жетілдірілген түрі осы күнге дейін қолданылып келеді.

XVII ғасырдың басында шотландиялық математик Джон Непер логарифм түсінігін енгізді және логарифм кестесін жариялады. Ал 1761 жылы ағылшын Д.Робертсон жүгіртпесі бар навигациялық есептеулер жүргізуге арналған логарифм сызғышын жасады. Мұндай құрал жасай идеясын 1660 жылдары Иссак Ньютон ұсынған болатын. Соңғы кезге дейін логарифм сызғыштары инженерлердің бірден-бір есептеуіш құралы болып келді, бірақ өткен ғасырдың екінші жартысында пайда болған электронды калькуляторлар оларды қолданудан ығыстырды.

1642 жылы француз математигі Блез Паскаль он тоғыз жасында дүние жүзінде бірінші рет қосу машинасы деген атпен белгілі, жетектер мен дөңгелектерден тұратын механикалық есептеу машинасын құрастырды. Паскальдың машинасында көпорныды сандарды қосу қосу мүмкін болды.

1694 жылы атақты неміс математигі Лейбниц Паскальдың идеясын дамытып, өзінің механикалық есептеу машинасын – арифмометрді құрастырды. Дөңгелектің орнында мұнда цифрлар жазылған цилиндр қолданылды. Бұл құрал күрделі қосу мен алу есептеулерін жүргізумен қатар, сандарды бөлу, көбейту, тіпті квадрат түбірін табу амалдарын да орындайтын болды. Кейін арифмометр бірнеше рет жетілдірілді. Бұл бағытта орыс өнертапқыштары П.Л.Чебышев пен В.Т. Однер көп еңбек етті. Арифмометр қазіргі қолданыста жүрген калькулятордың негізін салды. Арифмометр мен қарапайым есептеу жұмыстарын механикаландыру құралдарының қызметін атқарады, бұларда есептеуде адамның өзі әреккеттер тізбегін анықтап басқарады.

Есептеуіш техникалардың қарқындап дамуы XIX ғасырдан басталды. Есептеуіш техниканың дамуындағы келесі қадам алдын ала жасалған программа бойынша адамның қатысуынсыз есептеулерді орындайтын құрылғылар жасау болды.

Алғашқы программалық басқарылатын есептеу машинасын құрастыру идеясын 1821 жылы ағылшын математигі Чарльз Беббидж өзінің аналитикалық машинасында ұсынған болатын. Беббидждің аналитикалық машинасы – ақпаратты өңдеп қана қоймай, оны жадында сақтап, адамның тікелей араласуынсыз алдын-ала жазылған программамен жұмыс істейтін алғашқы әмбебап құрылғы болатын. Бұл машинада қазіргі компьютерлерде бар барлық негізгі құраушылар: бастапқы сандар мен аралық нәтижелерді сақтауға арналған жад, жадтан алынған сандармен амалдар орындайтын арифметикалық құрылғысы, деректерді енгізу мен оларды басып шығару құрылғылары болды. Басқару программасы перфокарта деп аталған қатырма қағаздардағы тесіктердің көмегімен кодталды.



  Беббидждің аналитикалық машинасы өз заманының озық идеясы болатын.  Ол  техникалық жағынан алғанда өте күрделі құрылғы болғандықтан, оны құрастыруға қажетті техникалық базаның сол кезеңде болмауына байланысты Беббидждің машинасы 40 жылдан астам уақыт қағаздағы сызба түрінде болды. Алайда осы машинаның жобасында ұсынылған негізгі идеялар ХХ ғасырда алғашқы компьютерлерді құрастыру кезінде басшылыққа алынған болатын. Сондықтан аналитикалық машинаны қазіргі компьютерлердің "арғы атасы" десе де болады.





Беббидждің идеясы өз уақытынан озық еді. Оның машинасы өте күрделі құрылғы болғандықтан, ол кездегі техникалық мүмкіндік мұны жүзеге асыра алмады. Беббидждің машинасы 1860 жылдары ғана құрастырылып іске қосылған болатын. Осы машинаға қажетті программаны 1846 жылы ағылшынның әйгілі ақыны Джордж Байронның қызы Ада Лавлейс жазды. Сондықтан Ада Левлейсті алғашқы программалаушы десе де болады.

XX ғасырда электронды-есептеуіш машиналардың (ЭЕМ) пайда болуына байланысты есептеуіш техника бұрын болмаған жылдамдықпен қарыштап дамып, айналдырған 50 жылдың ішінде күрделі өзгерістерге ұшырады. Сондықтан электронды-есептеуіш машиналардың даму кезеңін белгілі бір кезеңдерге бөлу қалыптасқан.

І кезең (1945-1955 жылдар)

ХХ ғасырдың бірнші жартысы радиотехниканың қарыштап дамыған кезеңі болатын. Сол кездегі радиоқабылдағыштар электронды-вакуумды шамдармен жұмыс істейтін. Алғашқы электрондық-есептеуіш машиналарды құрастыру үшін осындай электронды-вакуумды шамдар қолданылды. Электронды шамдармен жұмыс істейтін алғашқы электронды есептеуіш машина 1946 жылы Америка Құрама Штаттарында құрастырылды. Дж. Моучли  және П. Эккерт деген ғалымдардыњ басқаруымен құрастырылѓан бұл машина ENIAC («Electronic Numerical Integrator and Computer» - Электронды  санды  интегратор  және  компьютер) деп аталды. ENIAC секундына 300 көбейту немесе 5000 қосу амалын орындай алатын. Бұл сол кезге дейін қолданылып келген Mark-1 секілді механикалық және электронды-механикалық элементтермен жұмыс істейтін машиналардың жылдамдығымен салыстырғанда мыңдаған есе артық болатын.




 ENIAC электронды-есептеуіш машинасы - Америка Құрама Штаттарының Пенсильвания университетінде жасалды. ENIAC - соғыстық мақсатта қолдану үшін, екінші дүниежүзілік соғыс біткеннен екі айдан кейін дүниеге келді. ENIAC-тың ұзындығы 30 м, көлемі 85 м3, ал салмағы 35 тоннаға дейін жететін. Ол 17 468 вакуумды шамнан, 7 200 кристалл диодтардан және 4 100 магниттік элементтерден тұрды.
    Американдық ғалым Джон Фон Нейман 1946 жылы  жазған «EDVAC машинасы туралы алдын-ала баяндамасында» электронды-машиналарды құрастыру мен басқарудың жаңа принциптерін ұсынды. Осы принциптер негізінде 1949 жылы  EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) машинасы құрастырылды. EDVAC-тың ENIAC-тан айырмашылығы – онда өңделетін барлық мәлімет ондық сандар түрінде емес екілік сандар түрінде кодталатын және есептеуге қажетті мәліметтер мен оны өңдеуге қажетті программа жадтың бір жерінде сақталатын.   

   Біздің елімізде алғашқы ЭЕМ-дер 1951 жылы - МЭСМ (Малая электронная счетная машина) және 1952 жылдары - БЭСМ (Большая электронная счетная машина) пайда болды. Бұл екі машинаны да КСРО-ныњ көрнекті ғалымы Сергей Алексеевич Лебедев құрастырды. БЭСМ сериясыныњ компьютерлері сол кездегі ең қуатты компьютерлердің қатарында болатын.

   Бірінші кезеңнің электронды-есептеуіш машиналары он мыңдаған электронды шамдардан тұратын. Сондықтан олар жүздеген киловатт электр энергиясын пайдаланып, жүздеген шаршы метр жер аумағын алып жатты. Салмағы бірнеше тоннаға дейін жететін. Ал олардың жылдамдығы секундына 20 мың операциядан аспайтын. Бұндай машиналарға программаларды енгізу үшін перфокарталар мен перфоленталар қолданылды. Бұл компьютерлер тек инженерлік жғне ғылыми есептеулер жүргізу үшін қолданылды. Бұл машиналарға қажетті программалар машиналық командалар тілінде жазылатын. Бұл  өте қиын іс болғандықтан программалауға таңдаулы мамандар ғана алынып оқытылатын.     

 

       ІІ кезең (1955-1965 жылдар)



   Электронды шамдардан тұратын бірінші кезеңнің электронды-есептеуіш машиналары 50-жылдардың соңына дейін қолданылып келді. 1959 жылдан бастап жартылай өткізгіш транзисторлардан тұратын ЭЕМ-дер дүниеге келді. Транзисторлар электронды шамдармен салыстырғанда әлдеқайда сенімді болатын, олар электр энергиясын көп пайдаланбайтын және орынды көп алмайтын. Ал бұндай элементтерден жасалған компьютерлердің жылдамдығы секундына 200 мың операцияға дейін артып, ішкі жадының  көлемі де бірінші кезеңнің компьютерлерімен салыстырѓанда жүздеген есе көбейді. Бұл компьютерлердің жадындағы барлық мәліметті сақтау үшін магниттік дискілер мен магниттік ленталар қолданыла бастады.   Осы кезеңнен бастап Фортран, Алгол секілді алғашқы программалау тілдері пайда болып, программалау  тілдері әлдеқайда түсінікті, қарапайым және қолайлы бола бастады.     

 

       ІІІ кезең (1965-1980 жылдар)



    1958 жылы америкалық мамандар өте күрделі технологияны қолдана отырып ауданы 1 см-ден аспайтын жіңішке пластинаға ондаған, кейін жүздеген  электронды схемаларды орналастыруды үйренді. Бұларды интегралды схемалар (ИС) деп атады. Интегралды схемалардың пайда болуы компьютерлік техниканыњ дамуына үлкен әсерін тигізді. Интегралды схемалар компьютерлердің жылдамдығын айтарлықтай арттырды (секундына 1 млн операциядан жоғары), оперативті жадының да көлемі жүздеген мың байтпен өлшенетін болды, компьютерде бір мезгілде бірнеше жұмыс атқару мүмкіндігі пайда болды. Осы кезеңнен бастап ЭЕМ-дерді қолдану аясы да артты. Бұрынғы ЭЕМ-дер тек күрделі инженерлік есептеулер үшін және соғыстық мақсатта қолданылса, ендігі компьютерлер өндірістің барлық саласында: зауыттарда, білім беру мекемелерінде, денсаулық сақтау саласында т.б жерлерде қолданыла бастады. Паскаль, Си, Бейсик секілді жоғары дәрежелі программалау тілдері осы кезеңде пайда болды. Программалау ісі білім беру мекемелерінде кеңінен оқытыла бастады. Алғашқы мәліметтер базасы, жасанды интеллект жүйелері, автоматтандырылған жобалау жүйелері т.б.  пайда болды.

 

     IV кезең (1980 жылдан бері қарай)



  Өткен ғасырдыњ 70-жылдары мини-ЭЕМ-дер жедел дами бастады. Бұл компьютерлер үлкен  ЭЕМ-дерге қарағанда көлемі шағын және бағасы арзан болатын. 1971 жылы американдық Intel фирмасы өзінің микропроцессорды ойлап тапқанын мәлімдеді. Микропроцессор - бір пластинада миллиондаған электронды схемаларды өзара байланыстыратын үлкен интегралды схемалардан жасалды. Микропроцессор компьютерлердің жылдамдығын секундына бірнеше миллиард операцияға дейін арттырды. Микропроцессорды енгізу-шығару, сыртқы есте сақтау құрылғыларымен байланыстырудың нәтижесінде компьютерлердің жаңа түрі – микро-ЭЕМ-дер дүниеге келді. Үлкен интегралды схемалармен немесе микропроцессормен жұмыс жасайтын қазіргі компьютерлер ЭЕМ-дердің IV кезеңіне жатады. Қазіргі ЭЕМ-дердің ең көп таралған түрі - дербес компьютерлер болып есептеледі. Алғашқы дербес компьютер 1976 жылы пайда болды. Apple-1 деп аталған бұл компьютерді американдық Стив Джобс пен Стив Возняк ойлап тапты. 




Apple-1 дербес компьютері 
   Қазіргі дербес компьютерлер дисплей, жүйелік блок, пернетақта секілді көптеген құрылғылардан тұрады және алғашқы пайда болған дербес компьютерлерге мүлдем ұқсамайды десе де болады. Қазіргі дербес компьютерлердің жұмыс істеу жылдамдығы да осыдан отыз жыл бұрынғы компьютерлермен салыстырғанда мыңдаған есе артты.  Егер 1977 жылы пайда болған Apple-2 компьютеріндегі микропроцессордың тактілік жиілігі 1 МГц болса (1 МГц – секундына 1 миллион операция орындайды деген сөз) қазіргі компьютерлерде қолданылатын Pentium-4 микропроцессорларының тактілік жиілігі 3,4 ГГц-ке дейін жетеді.   Қазіргі компьютерлердің программалық жабдықтамалары қолданушыларға программалау тілдерін білмей-ақ олармен (компьютерлермен) жеңіл қарым-қатынас жасауға мүмкіндік береді. Бұны Windows, Macintosh OS секілді танымал операциялық жүйелердің пайда болуымен байланыстыруға болады. Қазір әлемде дербес компьютерлердің жылына миллиондаған данасы сатылады.      

 

       V-кезең



  V кезеңнің ЭЕМ-дері деп жақын болашақта пайда болатын компьютерлерді айтуға болады. Ғалымдар болашақтың компьютерлері  бүгінгі компьютерлермен салыстырғанда әлдеқайда қуатты, қолданыста ыңғайлы және интеллектуалдық қабілеті өте жоғары болады деп болжамдайды. Бұл компьютерлерге барлық мәліметті қазіргідей пернетақтамен емес, дауыстап командалар беру арқылы енгізіп, олардың адам секілді машиналық «көру», «есту», «иіс сезу» қабілеті болады деп болжамдалуда.     




           Арифмометр
 

 

 



1.4 Ертедегі есептеу құрылғылары

Адамзат қарапайым есептеу құралдарын қолдануды мыңдаған жылдар бұрын бастады. Есептеудің ең көп тараған түрі - айырбас саудасында қолданылатын тауарлардың санын анықтау болатын. Ең қарапайым шешім ретінде айырбасталатын тауардың салмақ эквивалентін пайдалануды айтуға болады, себебі бұл жағдайда, тауардың құрамындағы заттардың санын есептеу қажет болмайтын. Бұл мақсаттарда қарапайым балансирлік шеккілер қолданылатын, олар массаны анықтауға арналған алғашқы құрылғы болды.

Эквиваленттілік принципі "абак" деп аталатын құралда да пайдаланылды. Заттарды санау үшін, бұл құралдағы сүйектерді қозғау қажет болатын.

Тісті сақиналарды ойлап табуға байланысты, есептеулерді орындауға арналған құрылғылар күрделене түсті. ХХ ғасырдың басында табылған антикитерлік механизм (б.з.д. І ғасырда батып кеткен антикалық кемеден табылған) ғаламшарлардың қозғалысының үлгісін көрсете алатын еді. Болжам бойынша, бұл құралды діни мақсаттарда күнтізбелік есептеулер жүргізу, күн және ай тұтылуын болжау, егін егу және жинау уақыттарын анықтау үшін қолданған. Есептеулер жүргізу үшін 30-дан астам қола сақиналар және бірнеше циферблаттар қолданылды. Ай фазаларын есептеу үшін, диффернциалдық тасымал пайдаланылды (ғалымдар бұл тәсілді ХVI ғасырда ойлап табылған деген болатын). Антика мәдениеті құлдыраған соң, бұндай құралдар жойылып кетті. Күрделілігі осы шамалас механизмдерді құру үшін, адамзатқа бір жарым мыңжыл қажет болды.

1623 жылы Вильгельм Шикард "Есептеуіш сағаттар" - төрт арифметикалық амалды орындай алатын механикалық калькуляторды ойлап тапты. Құрылғының бұлай аталу себебі, сағаттардағы сияқты, бұл құралда да тісті сақиналар мен жұлдызшалар қолданылды. Бұл құрылғыны іс жүзінде алғаш рет Шикардтың досы, философ және астроном Иоганн Кеплер пайдаланды.

Бұдан соң Блез Паскаль ("Паскалина", 1642 ж.) және Готфрид Вильгельм Лейбниц өз машиналарын жасап шығарды. 1820 жылы Charles Xavier Thomas төрт арифметикалық амалды орындай алатын механикалық калькуляторларды (Томас арифмометрі деп аталатын құрал Лейбниц жұмыстарына негізделген) жасап, саудаға шығарды. Ондық сандарды есептеуге арналған механикалық калькуляторлар 1970-жылдарға дейін қолданылды.

Сонымен қатар, Лейбниц қазіргі заманғы компьютерлердің негізі болып табылатын екілік санақ жүйесін де сипаттады. Бірақ, 1940-жылдарға дейінгі шыққан машиналардың басым бөлігі (Чарльз Бэббидждің машинасы және ЭНИАК) ондық жүйені қолданған болатын.

Сандарды көбейту және бөлу амалдарын осы сандардың логарифмдерін қосу және азайту арқылы орындауға болады (Джон Непер). Нақты сандарды сызғыштағы ұзындық интервалдары көмегімен көрсетуге болады, бұл жаңалық логарифмдік сызғыштарды ойлап табуға негіз болды, бұл құрал көмегімен көбейту және бөлу амалдарын оңай орындауға болатын еді. Логарифмдік сызғыштар қалта калькуляторлары пайда болғанға дейін қолданылды. Айға адам жіберген "Аполлон" бағдарламасының инженерлері өз есептеулерінде логарифмдік сызғыштарды пайдаланған болатын.


1801: Перфокарталардың пайда болуы


1801 жылы Жозеф Мари Жаккар перфокарталар арқылы өрнек салып, жұмыс жасайтын тігін станогын ойлап тапты. Перфокарталарды ауыстыру арқылы, матаға түсірілетін өрнекті өзгертуге болатын еді. Бұл құрал бағдарламалау тарихында маңызды орын алды.

1838 жылы Чарльз Бэббидж жасап бастаған аналитикалық машинаның бағдарламалау принциптері Жаккардың перфокарталарына байланысты болатын.

1890 жылы АҚШ Халық Санағы, он жыл бойы жүргізілген халық санағының нәтижесін өңдеу үшін, Герман Холлерит ойлап тапқан сұрыптау тәсілдерімен қатар, перфокарталарды пайдаланды. Холлерит компаниясы IBM корпорациясының ядросына айналды. Бұл корпорация перфокарталар технологиясын мәліметтерді өңдеудің қуатты құралына айналдырып, оларды жазуға арналған құрылғыларды көптеп шығарды. 1950 жылы IBM технологиясы өнеркәсіпте және үкіметте кең тарады. Карталардың көпшілігінде жазылған "бұруға, мыжыруға және жыртуға болмайды" деген ескерту соғыстан кейінгі көпшіліктің есінде болатын.

Көптеген компьютерлерде перфокарталар 1970-жылдардың соңдарына дейін қолданылды. Мысалы, дүние жүзіндегі көптеген университеттердің инженерлік және ғылыми мамандықтарында оқитын студенттер бағдарламалар жазу үшін перфокарталар қолданды.


1835 – 1900: алғашқы бағдарламаланатын машиналар


"Әмбебап компьютердің" негізгі ерекшелігі - бағдарламалау мүмкіндігі, яғни компьютер жұмысын өзгерту үшін тек оған енгізілетін бұйрықтар тізбегін өзгерту ғана қажет.

1835 жылы Чарльз Бэббидж өзінің аналитикалық машинасын жарыққа шығарды. Бұл машина - жалпы мақсаттағы компьютер болып саналады, енгізілетін мәліметтер және бағдарламалар үшін перфокарталар қолданылды, ал энергия көзі ретінде бу қозғалтқышы пайдаланылды. Математикалық амалдар үшін тісті сақиналар қолданылды.

Бастапқыда, Бэббидждің идеясы бойынша, жоғары дәлдікпен логарифмдік кестелерді басып шығаратын машина құру қажет болатын. Содан соң ғана, перфокарталарды қолдану арқылы, бұл идея "аналитикалық машинаға" дейін дамытылды.

Жоспарлар анықталып, жобаны жүзеге асыру мүмкін екендігіне көз жеткізілгенімен, машинаны құру кезінде белгілі бір қиындықтар болды. Бэббидж өзінің идеяларымен келіспеген әрбір адаммен дискуссияға түсіп отыратын. Машинаның барлық бөліктері қолмен жасалу керек болды. Мыңдаған детальдардан тұратын машина үшін, әрбір детальда кеткен қатенің құны қымбат болатын, сондықтан, детальдарды жасау кезінде аса жоғары дәлдік қажет болды. Нәтижесінде, жобаның авторы мен детальдарды жасайтын маман арасындағы келіспеушілікке, және мемлекеттік қаржыландырудың жетіспеушілігіне байланысты, жоба аяқталмай қалды.

Атақты ақын лорд Байронның қызы Ада Лавлейс 1843 жылы итальян математигі және инженері Луиджи Федерико Менабреаның 1842 жылы жазылған "Notions sur la machine analytique de Charles Babbage" ("Elements of Charles Babbage's Analytical Machine") еңбегін ағылшыншаға аударып, өз түсініктемелерімен толтырды. Ада Лавлейстің аты Бэббидждің атымен қатар аталады.

"Айырмалық машинаның" 2-нұсқасының қалпына келтірілген нұсқасы 1991 жылдан бері Лондондық ғылым мұражайында сақталуда. Бұл машина Бэббидж көрсеткен жоба бойынша жұмыс жасайды, сондықтан Бэббидждің теориясы дұрыс болғандығына көз жеткіземіз. Қажетті бөліктерді құру үшін, мұражай сол уақыттағы деталь жасаушы маманның мүмкіндігімен шектелген машинаны қолданды. Кейбіреулердің айтуы бойынша, сол уақыттағы технология қажетті дәлдіктегі детальдарды құруға мүмкіндік бермеген, бірақ бұл болжам расталмады. Сондықтан Бэббидждің машина жасау кезіндегі сәтсіздікке ұшырауының негізгі себебі ретінде саяси және қаржылық қиындықтар аталады.

Бэббидждің ізі бойынша, оның жұмыстары туралы білмесе де, дублиндік бухгалтер Перси Ладгейт жұмыс жасады. Ол 1909 жылы өзі жасап шығарған бағдарламаланатын механикалық компьютерді жасап шығарды.

1930 — 1960: стол калькуляторлары


1900-жылдары механикалық калькуляторлар, кассалық аппараттар және есептеуіш машиналар электр қозғалтқыштарын қолдана отырып жасалған болатын. Бұл құрылғыларда тісті сақинаның күйі айнымалыны сипаттайтын еді. 1930-жылдардан бастап, Friden, Marchant және Monro сияқты компаниялар арифметикалық төрт амалды орындай алатын механикалық стол калькуляторларын жасап шығара бастады. "Компьютер" ("есептеуіш") сөзі қызметке байланысты айтылды (математикалық есептеулерді орындау үшін калькуляторларды қолданатын адамдарды солай атаған). Манхэттендік жоба барысында болашақ Нобель сыйлығының лауреаты Ричард Фейнман әскери мақсаттарға қажет дифференциалдық есептерді шешетін математик-әйелдерді басқарған болатын. Атақта Станислав Мартин Улам соғыс аяқталған соң, сутегі бомбасының жобасына қажетті есептерді шығарумен айналысты.

1.5 Микропроцессор туралы мәлімет

Микропроцессор —жүйелік тақтаның ең маңызды құраласы, ол деректерді тікелей өңдейді, атап айтқанда, бөлектелген деректермен арифметикалық және логикалық амалдарды орындайды.

Микропроцессор бір мезгілде қатарынан 8, 16 немесе 32 биттік деректерді өңдей алады. 8 биттік процессор бір мезгілде небары бір бит дерекпен ғана жұмыс істей алады. 16 биттік процессор бір мезгілде 2 байт, ал 32 биттік процессор — 4 байт өңдейді.

Жалпы алғанда 16 биттік компьютер 8 биттік жүйеден жылдамдырақ жұмыс істейді, ал 32 биттік компьютер 8 және 16 биттік үлгілерден жылдамырақ. Микропроцессор, жады және периферия құрылғылардың арасында дерек беру үрдісі шина арқылы жүзеге асырылады. Қазіргі заманғы процессорлардың көпшілігінде 32 биттік шина қолданылады, яғни бір мезетте 32 биттік дерек беруге болады. 64 биттік шиналы компьютер де болады, бірақ олар әлі кең тарай қойған жоқ.

  Компьтердегі  ең  негізгі құрылғы болып жүйелік блок  саналады,  оның  ішінде  ДЭЕМ-нің басты құрылғылары орналасқан.  Жүйелік  блок құрамында  микропроцессор,   жедел   жад,  тұрақты есте сақтау  құрылғысы,  қоректену блогы мен  енгізу-шығару порттары  және  дискідегі  мәлімет жинақтауыш  болады.

Микропроцессор бір кристалда орналасқан біріктірілген  (үлкен)   интегралдық  схемалар  - БИС, олар әртүрлі типтегі ЭЕМ-дер жасауға керекті элемент болып табылады. Оны әртүрлі логикалық функцияны орындайтын етіп программалау мүмкіндігі бар,  сондықтан программаны өзгерту арқылы микропроцессорды арифметикалық құрылғы бөлігі  ретінде  немесе енгізу-шығару жұмыстарын басқарушы рөлінде қолдануға болады.  Микропроцессорге жедел және тұрақты жад,  енгізу-шығару құрылғылары қосылады.

   ІВМ РС тәрізді компьютерлерде INTEL фирмасының және де соларға сәйкес келетін басқа фирмалардың да микропроцессорлары қолданылады.

   Микропроцессорлар бір-бірінен өзгешелігі олардың типтерінде  (моделдерінде)  және оның қарапайым амалдарды орындайтын жұмыс жылдамдығының көрсеткіші – мегагерц – МГц бірлігімен берілген тактылық   (қадамдық )  жиілігінде жатыр.  Кең тараған модельдерге Intel-8088 ( _ 5МГц), 80286 ( _ 20МГц), 80386SX ( _ 25МГц), 80386DX  ( _ 40МГц),  80486 ( 100Мгц-ке дейін ),  Pentuim ( 75МГц-тен жоғары )  және Pentuim-Pro ( _ 200МГц) жатады, бұл тізім олардың жұмыс өнімділігі мен соған сәйкес бағасының өсуі бойынша реттеліп келтірілген. Кейде конструкциялық ерекшкліктеріне қарай бір модельге кіретін процессорлардың жиіліктері әртүрлі бола береді – жиілігі артқан сайын оның жұмыс жылдамдығы да өсе түседі.

   Intel 8088, 80286, 80386 тәрізді бұрын шыққан микропроцессорлардың аралас сандармен амалдарды жылдам орындайтын арнаулы командалары жоқ, сондықтан олар жұмыс өнімділіктерін арттыратын қосымша математикалық  сопроцессорлармен  ( Turbo  режимі ) жабдықталады.



Процессор, дәлірек айтсақ микропроцессор – дербес компьютердің басты микросхемасы. Компьютердегі барлық программалардың командаларын осы микропроцессор орындайды. Микропроцессорды компьютердің «миы» десе де болады. Микропроцессор аналық платаның орта тұсында орналасады. Жұмыс кезінде қатты қызатындықтан оны салқындату үшін бетіне кішкене желдеткіш орналастырылады. Қазіргі кездегі процессорларда кремнийдің өте кішкене кристалында ойып жасалған миллиондаған транзисторлар бар. Оның өлшемі қолдың үлкен саусағының тырнағындай-ақ.                                            Процессордың негізгі сипаттамасы – оның тактілік жиілігі.  Тактілік жиілік мегагерцпен және гигагерцпен өлшенеді. 1 мегагерц - процессор секундына 1 миллион операция орындайды деген сөз. Микропроцессордағы транзисторлардың саны неғұрлым көп болған сайын оның тактілік жиілігі, сәйкесінше оның жылдамдығы да соғұрлым жоғары болады. Мысалға, қазіргі ең танымал процессорлардың бірі Pentium 4 процессорында 42 миллион транзистор орналасады.   

    Компьютер жұмыс істеп тұрған кезде процессор оперативті жадпен бірігіп үздіксіз жұмыс істейді. Оперативті жадтың микросхемасынан процессор өзіне қажетті ақпаратты алады және өз  жұмысының  нәтижесін  қайтадан жадқа жібереді.                                                                                                                                                     Компьютерлердің көбінде процессор (ең кішкене бөліктерінің бірі) ең қымбат құрауыштарының бірі болып табылады. Қазіргі жүйелердегі процессордың құны ол өзі орнатылған аналық платаның құнынан екі, тіпті он есе де қымбат болуы мүмкін.  

1.6 Микропроцессордың түрлері


процессор типі

шыққан жылы

жиілігі

деректер шинасы

адрестік шинасы

адрестік кеңістігі

Intel 8086

1978

4-12

16

20

1 Мб

80286

1982

8-20

16

24

16 Мб

80386

1985

25-40

32

32

4 Гб

80486

1989

33-50

32

32

4 Гб

Pentium

1993

75-300

64

32

4 Гб

Pentium ІІ

1997

300-400

64

32

4 Гб

Pentium ІІІ

1999

450-500

64

32

4 Гб

Көр тараған процессорлың модельдері

Ең алғашқы процессордың моделін 1971 жылы Intel компаниясы жасап, оны Intel 4004 деп атаған. Оны компания инженерлері Федерико Фаггин, Тед Хофф және Стэн Мэзор жасаған.



Оның тактілік жиілігі – 108 кГц. Бұл процессор бағдарламалық микрокалькуляторларды қолданылған. 1972 жылы Intel 8008 процессордың моделі шығарылған. Ол 200 кГц жиілікте жұмыс істеген, 3500 транзисторлардан құралып, деректер шинасы 8 разраядты, 16 кбайттық адрестік жад болған. Бұл процессор терминалдарда қолданылған. Келесі процессордың моделі Intel 8008 1974 жылы жасалып, 6000 транзистордан , 600 кбайттық адрестік жадтан құралған.

   

 

 



2.1 № 1 лабораториялық жұмыс

Тақырыбы: Микропроцессорды орналастыру

Мақсаты:

Құрал-жабдықтар: аналық тақша, процессор

Компьютерді құрастыру кезінде көбінесе аналық тақшаға процессорды, кулерді және модульдік жадты орналастырудан бастаған жөн. Әрине, біріншіде аналық тақшаны сосын оған процессорды орналастыруға болады.

Сонымен, аналық тақшаны үстел үстіне қойыңыз (1-суретте көрсетілген).



1-сурет. Аналық тақша

Процессор разъемында рычагты көтеріңіз, сокет ашылады да процессор орнатуға дайын болады. Рычаг тік бағытта жоғары орналастырыңыз, бірақ та жоғары нүктеге жеткізуге көп күш түсірмеу қажет. Рычагты фиксатордан шығару үшін сәл жоғары қарай көтеріп сокеттен бір жаққа қарай қисату керек. Рычаг жеңіл шығуы қажет.

2-сурет. Сокет

Енді процессорды сокетке әр бұрышқа сәйкестендіріп орналастырыңыз. Процессордың аяқтарын сокеттің тесіктеріне сәйкес келетінін тексеріңіз. Егер барлығы дұрыс орындалса, онда процессор аяқтары сокет тесіктеріне жеңіл құлауы керек. Бұл әрекет орныдалмаса, онда процессордың сокетке толығымен түскенін немесе сокет толығымен ашлығанын тексеріңіз. Процессордың сокетке толығымен орналасқаннан кейін сокеттің рычагын бұрынғы өз қалпына әкеліңіз (3-сурет).

Ешбір жағдайда компьютерді процессорге кулерді орналастырмай іске қоспаңыз!



4-сурет. Процессор сокетке орналасқан.

2.2 Микропроцессор мен куллерді тазарту

Кулерді тазалау және майлау

Желдеткішті бұрап алып, оның разъемын ажыратып, корпустан алып шығарамыз.



Ең алдымен, корпус сыртын жиналған кір мен шаңнан тазартып алыңыз.



Онан әрі желдеткіш корпусындағы дөңгелек жапсырманы алып тастаңыз.



Оның астында резеңкелі тығынды көреміз.



Ұқыпты оны шығарыңыз.



Тығын астында төлке (втулка) және желдеткіш осі орналасқан, осы бөліктерін біз майлаймыз.



Майлау ретінде машина майын қолдануға болады.

Абайлап желдеткіш осіне майды жағу керек, май оны түгелдей алуы қажет. Майлаған кезде жабыстырғыш жабыстырлатын орынға жағылмауын бақылаңыз.

Майлау ұқыпты орындалуы үшін қарапайым медициналық шприцты қолдануға болады.

Майлау аяқталғаннан кейін тесікті резеңкелі тығынмен жауып, оны шаң-тозаңнан тазартамыз

және жабыстырғышты қайтадан орнына жабыстырамыз.



Егер жабыстырғыш пішінін немесе абысқыш қасиетін жоғалтса, онда оның орнына скотчты жабыстыруға болады.

Енді тазартқан желдеткішімізді өз орнына орналастырып іске қосуға болады.

Қорытынды



27







Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет