Команда БЭСМи / ИСТ-17 — различия между версиями

Название команды

БЭСМи

Девиз команды

С этого начинается наша история

Логотип команды

Участники команды

• Барданов Константин

• Гергель Никита

• Лена Гордеева

• Стародубровская Дарья

• Трубникова Любовь

Этап 1: "КуМир всех программистов"

Ершов Андрей Петрович

Андрей Петрович Ершов, выдающийся программист и математик, лидер советского программирования, родился 19 апреля 1931г. в Москве. Умер после тяжелой болезни в Москве 8 декабря 1988 г.

Cоветский учёный, один из пионеров теоретического и системного программирования, создатель Сибирской школы информатики, академик АН СССР. Его работы оказали огромное влияние на формирование и развитие вычислительной техники не только в СССР, но и во всём мире. Ершов — один из пионеров российской корпусной лингвистики. По его инициативе начал создаваться Машинный фонд русского языка при Институте русского языка АН СССР.

Научная деятельность

В 1949г. Ершов закончил среднюю школу в городе Кемерово. В том же году он поступает на механико-математический факультет Московского университета. Еще будучи студентом, в 1953 г., он поступил на работу в Институт точной механики и вычислительной техники — организацию, в которой складывался один из первых советских коллективов программистов. Окончил МГУ в 1954 году. С 1954 по 1957 г. он аспирант А. А. Ляпунова в Московском университете.

После окончания аспирантуры механико-математического факультета в 1957 году возглавил отдел теоретического программирования Вычислительного центра АН СССР. Ершов становится руководителем работ и автором одной из первых программирующих программ для отечественных ЭВМ — БЭСМ и «Стрела». В 1958 году он опубликовал первую в мировой литературе монографию «Программирование для БЭСМ». В связи с созданием Сибирского отделения АН СССР Ершов берет на себя обязанность организатора и фактического руководителя отдела программирования этого института.

В дальнейшем отдел Ершова стал одной из основ созданного в 1964 г. Вычислительного центра СО АН СССР. Благодаря Ершову Академгородок становится одним из ведущих центров по программированию. Ершов создал известную новосибирскую школу системного и теоретического программирования, исследования которой складывались из работ его учеников и последователей в различных новосибирских институтах.

Под его руководством и при его участии были созданы такие языки программирования, как «Альфа», «Альфа-6» и трансляторы с них. Всемирно известная система «Альфа» стала первой оптимизирующей системой программирования для сложных языков.

В 1968 г. А. П. Ершовым была предложена идея машинно-ориентированного языка, основанного на расширяемости и настраиваемости на объектный язык. Этот язык был разработан им совместно с А. Ф. Раром, а затем реализован для ряда отечественных ЭВМ. Язык включал в себя механизмы формального описания объектного языка и параметров машинной архитектуры и был основан на макросах свободной структуры.

В 70-х годах Ершов разрабатывает типовую, общую для многих языков схему трансляции, пригодную для создания фрагментов оптимизированных трансляторов. Эта схема охватывала многие задачи автоматизации программирования: анализ свойств программ, систем преобразования программ, разработки входных языков.Для решения этой проблемы требовался специальный язык, чтобы на нём можно было описать все возникающие проблемы. Такой универсальный программирующий процессор и его внутренний язык описания был создан и получил название «Бета». В середине 80-х гг. Андрей Петрович развил эти идеи и предложил создать открытый, то есть развиваемый язык, на котором можно описать будущую программу, конструкции, её образующие, и объекты предметной области задачи. Этот язык получил наименование «Лексикон». В 1985 г. Андреем Петровичем совместно с группой соавторов был выпущен школьный учебник «Основы информатики и вычислительной техники» (ОИВТ) и началось преподавание информатики как учебного предмета во многих школах Советского Союза.

С апреля 1987 г. Андрей Петрович был председателем Научного совета АН СССР по комплексной проблеме «Кибернетика», координирующего все отечественные академические исследования по информатике и программированию.

Лента времени: Научная деятельность Ершова А.П.

Ершов А.П. - многогранная творческая личность

Андрей Петрович был не только талантливым ученым, учителем и борцом за свои идеи, но и выдающейся, разносторонне одаренной личностью. Он писал стихи, переводил на русский язык стихи Редьярда Киплинга и других английских поэтов, прекрасно играл на гитаре и пел, высоко ценил и хорошо знал литературу и искусство. Андрей Петрович был человеком широких интересов - его интересовала и биология, и физика, и философия.

Интерактивная доска: Стихи Ершова А.П.

Научное творчество Ершова А.П.

Ершов Андрей Петрович был достаточно разносторонним человеком и кроме того, что писал стихи, он писал и научные работы, такие, как: монографии, статьи, доклады, журналы.

C полным списком можно ознакомиться тут

Ментальная карта: Научное творчество Ершова А.П.

Педагог, основатель научной школы информатики

В 1960-е годы Ершов вместе с коллегами начал эксперименты по преподаванию программирования в средней школе, что привело к созданию первой в стране детальной концепции школьной информатики и обогатило нас тезисом "программирование – вторая грамотность"

Преподавательскую работу он начал в 1958 г. – сначала в Московском, затем в Новосибирском университете, в котором он был профессором

Благодаря Ершову и руководимому им коллективу Новосибирский университет стал одной из ведущих российских кузниц программистских кадров.

Многие годы А.П. Ершов преподавал в Новосибирском государственном университете, где он поставил курс программирования, привлекал студентов и выпускников НГУ к своим научным проектам и боролся за создание самостоятельной кафедры программирования на механико-математическом факультете.

В Новосибирском университете он был организатором и бессменным руководителем коллектива, ведущего подготовку студентов и аспирантов по системному и теоретическому программированию. Именно он начинал чтение курсов по программированию и теоретическому программированию на механико-математическом факультете НГУ. Последующие лекторы отталкивались от его методических и научных разработок.

Ершов создал известную новосибирскую школу системного и теоретического программирования, исследования которой складывались из работ его учеников и последователей в различных новосибирских институтах.

Влияние Ершова на образование не сводилось только к прямой педагогической деятельности – он многое сделал и в становлении самой методики обучения информатике.

В ряде уже упоминавшихся работ Ершов уделял внимание проблемам обучения программированию. Впервые свою развернутую точку зрения по этим проблемам он изложил в выступлении на Международной конференции по надежности программного обеспечения, 1975 г. В этой работе он предложил план подготовки системных программистов в вузах, которая сочетала бы фундаментальную подготовку, глубокое изучение профессиональных курсов и реальное участие в программистских проектах.

Презентация: Педагог, основатель научной школы информатики

БЭСМ-2

На фотографии запечатлена ЭВМ, которая носит название БЭСМ-2 (Большая Электронная Счетная Машина)

Этап 2: "Самая быстродействующая в Европе"

История и предпосылки создания БЭСМ

До 1950 г. доминировали релейные ЭВМ, которые были ненадежные в вычислениях и очень больших размеров. На смену релейным пришли вакуумные и ламповые ЭВМ. По праву первым электронным компьютером можно назвать американский ENIAC.

Так, в 1950 г. в Киевской лаборатории моделирования и вычислительной техники АН СССР под руководством академика С. А. Лебедева была создана первая советская ЭВМ — МЭСМ (малая электронная счетная машина). Это был настоящий прорыв – Лебедев применил принцип параллельной обработки слов. В последующем началось активное строение первого поколения БЭСМ-1 (большая электронная счетная машина).

БЭСМ-1

Разработка БЭСМ-1 была завершена в 1952 г. Машина имела 2000 электронных ламп и быстродействие – 8000 оп./с. В систему команд машины входят 9 арифметических операций, 8 операций передач кодов, 6 логических операций, 9 операций управления. Общий объем оперативной памяти составил 1024 разрядных слова. В 1953 г. советская БЭСМ-1 была самой быстродействующей ЭВМ в Европе, уступив лишь американской IBM 701, которая, в частности, имела огромный коммерческий успех.

БЭСМ-1 была машиной, способной решать сложные математические задачи, заменяя тысячи вычислений. Машина бесспорно внесла огромный вклад в развитие атомной энергетики и исследование космоса.

БЭСМ-2 и БЭСМ-3M

После успеха БЭСМ-1 было решено создать усовершенствованный вариант для массового производства. Так, в 1958 г. на свет появилась БЭСМ-2. Всего было выпущено 67 машин в период с 1958 по 1962 год под руководством коллектива ИТМиВТ и завода им.Володарского. По достоверным фактам с помощью БЭСМ-2 была рассчитана траектория полета беспилотной советской ракеты на Луну.

Основные характеристики БЭСМ-2 аналогичны предшественнице. Машина имела 4000 электронные лампы, а быстродействие было увеличено до 20000 оп./c., и ОЗУ до 2024 разрядных слов.

Помимо БЭСМ-2 но основе БЭСМ-1 была создана серийная ЭВМ – М-20, которая серийно разрабатывалась с 1955 по 1958 год. На момент окончания разработки М-20 была самой быстрой ЭВМ в мире и имела 20000 оп./c. Всего было выпущено 64 машины. БЭСМ-3М была сконструирована молодыми и талантливыми инженерами ИТМиВТ. Это был небольшой макет, который повторял структуру М-20 и стал в дальнейшем основой для серийной БЭСМ-4.

БЭСМ-4 Она основывалась на элементной базе – транзисторах и имела хорошую производительность (до 40 000 операций в секунду). Тем не менее, IBM на тот момент выпускала более достойные образцы.

БЭСМ-4 полностью унаследовала архитектуру М-20 и имела ОЗУ – 4156 разрядных слова. Машина серийно производилась с 1965 года, всего было выпущено 30 экземпляров.

Наверное, кто-то слышал о мультфильме «Кошечка». Он был совсем коротким, и в нем было показано перемещение силуэта кошки. Вся суть в том, что движение моделировалось системой дифференциальных уравнений второго порядка на БЭСМ-4. Кадры мультфильма создавались печатью символов БЭСМ-4 на бумаге с помощью АЦПУ-128. Поэтому можно с уверенностью сказать, что БЭСМ-4 имеет прямое отношение к созданию одного из первых роликов с использованием компьютерной анимации.

БЭСМ-6

Особое место в отечественном компьютеростроении безусловно занимает легендарная БЭСМ-6. Принципы, заложенные в ее структурную организацию актуальны до сих пор. Эти ЭВМ до сих пор используются в научно-исследовательских институтах для решения наиболее сложных и важных задач.

БЭСМ-6 была разработана группой инженеров под руководством С.А. Лебедева в 1965г., поступила в производство в 1968 году. Всего было выпущено 367 моделей. БЭСМ-6 – это первая суперЭВМ, сконструированная на элементной базе второго поколения.

Основной целью БЭСМ-6 являлось создание быстродействующей, относительно недорогой серийной машины, которая могла бы удовлетворять всем современным требованиям автоматизации и программирования. Как показывают результаты, задача была выполнена.

На основе БЭСМ-6 были созданы известные компьютеры на интегральных микросхемах серии Эльбрус. Во второй половине 80-х была разработана 64-разрядная машина БЭСМ-6 (Эльбрус-Б), включающая собственную систему команд и два режима совместимости с БЭСМ.

На основе БЭСМ-6 был создан тестовый эмулятор.

Презентация: История и предпосылки создания БЭСМ

Основные характеристики БЭСМ

Таблица: Основные характеристики БЭСМ

Особенности ЭВМ серии БЭСМ

ЭВМ БЭСМ-1

Быстродействующая электронная счётная машина БЭСМ-1, сконструированная в 1953 г. в ИТМ и ВТ, является универсальной цифровой машиной, работающей на электронных лампах. Особенность её состоит в наличии долговременного запоминающего устройства на диодах (ДЗУ).

Особенности

1. Первая отечественная быстродействующая ЭВМ на электронных лампах (5 тыс. ламп).

2. Блочная конструкция.

3. Опробованы три вида оперативной памяти — на ртутных трубках, потенциалоскопах, ферритах.

4. Плавающая запятая; возможность работы с фиксированной запятой и удвоенной разрядностью.

5. Параллельный принцип действия.

Главный конструктор — академик АН УССР С.А. Лебедев.

ЭВМ БЭСМ-2

БЭСМ-2 была создана как серийный аналог уникальной БЭСМ-1 и нашла широкое применение в ряде НИИ СССР и за рубежом (КНР).

Особенности

1. Оперативное запоминающее устройство на ферритных сердечниках. Емкость — 2048 39-разрядных чисел. Время выборки — 10 мс.

2. Широкое применение полупроводниковых диодов. Количество полупроводниковых диодов — 5 тыс. шт., электронных ламп — 4 тыс. шт. Количество ферритных сердечников — 200 тыс. шт.

3. Усовершенствованная (мелкоблочная) конструкция, значительно повысившая надежность и удобство эксплуатации. Применены разъемы с плавающими контактами.

На серийных машинах БЭСМ-2 решены сотни тысяч задач чисто теоретических, прикладной математики, инженерных и пр. В частности, рассчитывалась траектория полета ракеты, доставившей вымпел Советского Союза на Луну. Машина разработана и внедрена в народное хозяйство коллективами ИТМ и ВТ АН СССР и завода им. Володарского. Серийно выпускалась с 1958 года.

Главный конструктор — Герой Социалистического труда академик С. А. Лебедев.

ЭВМ БЭСМ-4

В 1965 г. появилась серийная ЭВМ на полупроводниковых элементах БЭСМ-4, которая унаследовала архитектуру М-20. Для БЭСМ-4 существовало не менее 3 разных компиляторов с языка Алгол-60, компилятор Fortran, не менее 2 разных ассемблеров, компилятор с оригинального языка Эпсилон.

Особенности

1. Использованы полупроводниковые элементы.

2. Машина программно совместима с ЭВМ М-20.

3. Предусмотрена возможность подключения второго ОЗУ на ферритных сердечниках емкостью 16 384 48-разрядных числа.

4. Работа с удаленными объектами по каналам связи. Четыре входа с телефонных и 32 входа с телеграфных линий связи с соответствующими скоростями — 1200 и 50 бод. Машины БЭСМ-4 применялись для решения различных задач в вычислительных центрах, научных лабораториях для автоматизации физического эксперимента и др.

Машина разработана и внедрена в народное хозяйство коллективами СКБ ИТМ и ВТ АН СССР и завода им. Володарского.

Главный конструктор — канд. техн. наук О. П. Васильев. Научный руководитель — академик С. А. Лебедев.

ЭВМ БЭСМ-6

Первая супер-ЭВМ второго поколения — на полупроводниковых транзисторах. Разработка завершена в конце 1966 года.

Особенности

1. Система элементов с широкими логическими возможностями и парафазной синхронизацией.

2. Глубокое совмещение выполнения команд на основе асинхронной конвейерной структуры.

3. Использование ассоциативной сверхбыстродействующей буферной памяти.

4. Первое использование виртуальной памяти в отечественных машинах.

5. Использование «магазинного» способа обращения к памяти.

6. Совмещенный со счетом параллельный обмен массивами с двумя магнитными барабанами и четырьмя магнитными лентами.

7. Операционная система с многопрограммным режимом работы.

Лента времени: Особенности ЭВМ серии БЭСМ

Этап 3 "На чем учиться второй грамотности?"

История создания языка Кумир и введения программирования в школы

Основные конструкции языка программирования "КуМир"

Презентация: Основные конструкции языка программирования “КуМир”

Программа "Котики"

Программа закрашивания клумбы (Циклический алгоритм)

Программа закрашивания клумбы (Линейный алгоритм)

Предназначение и особенности языка программирования "КуМир"

Предназначение КуМир:

КуМи́р (Комплект Учебных МИРов или Миры Кушниренко) — язык и система программирования, предназначенная для поддержки начальных курсов информатики и программирования в средней и высшей школе. В системе КуМир используется придуманный А. П. Ершовым школьный алгоритмический язык — простой алголоподобный язык с русской лексикой и встроенными командами управления программными исполнителями (Робот, Чертёжник).

В настоящее время разработана и развивается новая версия КуМира, использующая библиотеку Qt и работающая в операционных системах Linux и Windows.Разработка ведётся пущинской группой сотрудников НИИСИ РАН (Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук) под руководством М. А. Ройтберга.

Особенности системы КуМир:

1. В системе КуМир используется школьный алгоритмический язык с русской лексикой и встроенными исполнителями Робот и Чертёжник.

2. При вводе программы КуМир осуществляет постоянный полный контроль ее правильности, сообщая на полях программы об всех обнаруженных ошибках.

3. При выполнении программы в пошаговом режиме КуМир выводит на поля результаты операций присваивания и значения логических выражений. Это позволяет ускорить процесс освоения азов программирования.

4. Кумир работает в операционных системах Windows или Linux.

Презентация: Предназначение и особенности языка программирования "КуМир"

Отечественные языки программирования с русским синтаксисом

Ментальная карта: Отечественные языки программирования с русским синтаксисом

Вывод

Полезные ресурсы

Архив Ершова А. П.

Известные ученые

Стихи Ершова А. П.

Машина электронная вычислительная общего назначения БЭСМ-2

Новосибирский Краеведческий портал

Модели БЭСМ

Характеристики БЭСМ

Языки программирования с не англоязычным синтаксисом

КуМир - среда программирования для учеников старших классов

Coggle.it - Сервис создания ментальных карт

Машина электронная вычислительная общего назначения БЭСМ-2