Джон фон нейман скачати презентацію. Презентація на тему джон нейман фону. Новаторські роботи з комп'ютерної теорії

Опис презентації з окремих слайдів:

1 слайд

Опис слайду:

2 слайд

Опис слайду:

Архітектура фон Неймана – широко відомий принцип спільного зберігання програм та даних у пам'яті комп'ютера. Коли говорять про архітектуру фон Неймана, мають на увазі фізичне відділення процесорного модуля від пристроїв зберігання програм та даних. У основу побудови переважної більшості комп'ютерів покладено такі загальні принципи, сформульовані 1945 р. американським вченим Джоном фон Нейманом. 1. Принцип програмного управління. З нього випливає, що програма складається з набору команд, які виконуються процесором автоматично один за одним у певній послідовності. * Вибір програми з пам'яті здійснюється за допомогою лічильника команд. Цей регістр процесора послідовно збільшує адресу чергової команди, що зберігається в ньому, на довжину команди. 2. Принцип однорідності пам'яті. Програми та дані зберігаються в одній і тій же пам'яті. Тому комп'ютер не розрізняє, що зберігається в цій клітинці пам'яті - число, текст чи команда. Над командами можна виконувати такі самі дії, як і над даними. Це відкриває цілу низку можливостей. ** Команди однієї програми можуть бути отримані як результати виконання іншої програми. На цьому принципі засновані методи трансляції - переклад тексту програми з мови програмування високого рівня на мову конкретної машини. 3. Принцип адресності. Структурно основна пам'ять складається з перенумерованих осередків; процесору в довільний момент часу доступна будь-яка комірка. Звідси можна давати імена областям пам'яті, щоб до запам'ятованим у яких значенням можна було згодом звертатися чи змінювати в процесі виконання програм з допомогою присвоєних імен. Комп'ютери, побудовані цих принципах, ставляться до типу фон-неймановских.

3 слайд

Опис слайду:

Процессор Память Выполнение команд можно проследить по схеме: ВВОД ВЫВОД ПРОГРАММА ДАННЫЕ СЧЕТЧИК КОМАНД РЕГИСТР КОМАНД УУ РЕГИСТРЫ ОПЕРАНДОВ СУММАТОР АЛУ Машина фон Неймана состоит из запоминающего устройства (памяти) - ЗУ, арифметико-логического устройства - АЛУ, устройства управления – УУ, а также устройств введення та виведення. Програми та дані вводяться в пам'ять із пристрою введення через арифметико-логічний пристрій. Всі команди програми записуються в сусідні осередки пам'яті, а дані для обробки можуть утримуватись у довільних осередках. У будь-якій програмі остання команда має бути командою завершення роботи. З комірки пам'яті, адресу якої зберігається у лічильнику команд, вибирається чергова команда; вміст лічильника команд при цьому збільшується на довжину команди. Вибрана команда передається в пристрій керування на регістр команд. Далі УУ розшифровує адресне поле команди. За сигналами УУ операнди зчитуються з пам'яті та записуються в АЛУ на спеціальні регістри операндів. Арифметико-логічний пристрій виконує зазначені командами операції над цими даними. З арифметико-логічного пристрою результати виводяться у пам'ять чи пристрій виведення. Відмінність між ЗУ та пристроєм виведення полягає в тому, що в ЗУ дані зберігаються у вигляді, зручному для обробки комп'ютером, а на пристрої виводу надходять так, як зручно для людини. В результаті виконання будь-якої команди лічильник команд змінюється на одиницю і, отже, вказує наступну команду програми. усі попередні етапи повторюються до досягнення команди "стоп" Але також дані можуть залишитися в процесорі, якщо не було вказано адресу результату.

Слайд 2

Архітектура фон Неймана Принципи Джона фон Неймана Машина фон Неймана коротка біографіяДжона фон Неймана Досягнення Джона фон Неймана

Слайд 3

Архітектура фон Неймана.

Архітектура фон Неймана – широко відомий принцип спільного зберігання програм та даних у пам'яті комп'ютера.

Слайд 4

Коли говорять про архітектуру фон Неймана, мають на увазі фізичне відділення процесорного модуля від пристроїв зберігання програм і даних.

Слайд 5

Принципи Джона фон Неймана.

“Універсальна обчислювальна машина повинна містити декілька основних пристроїв: арифметики, пам'яті, керування та зв'язки з оператором. Потрібно, щоб після початку обчислень робота машини не залежала від оператора”. “Необхідно, щоб машина могла запам'ятовувати певним чином як цифрову інформацію, необхідну даного обчислення, а й команди, керуючі програмою, з допомогою якої мають здійснюватися ці обчислення”.

Слайд 6

"Якщо накази машині представити за допомогою числового коду і якщо машина зможе якимось чином відрізняти число від наказу, то пам'ять можна використовувати для зберігання як чисел, так і наказів" (принцип програми, що зберігається).

Слайд 7

“Окрім пам'яті для наказів, має бути ще пристрій, здатний автоматично виконувати накази, що зберігаються в пам'яті”.

Слайд 8

"Оскільки машина є обчислювальною, в ній має бути арифметичний пристрій, здатний складати, віднімати, множити і ділити". “Нарешті, має існувати пристрій введення та виведення, за допомогою якого здійснюється зв'язок між оператором та машиною”.

Слайд 9

Машина повинна працювати з двійковими числами, бути електронною, а не механічною та виконувати операції послідовно, одна за одною.

Слайд 10

Таким чином, "по фон Нейману" чільне місце серед функцій, що виконуються комп'ютером, займають арифметичні та логічні операції. Для них передбачено арифметико-логічний устрій.

Слайд 11

Управління роботою АЛУ – і взагалі всієї машини – здійснюється за допомогою пристрою керування. (Як правило, в комп'ютерах пристрій управління та арифметико-логічний пристрій об'єднані в єдиний блок – центральний процесор.) Роль сховища інформації виконує оперативна пам'ять. Тут зберігається інформація як арифметико-логического устрою (дані), так пристрою управління.

Слайд 12

Машина фон Неймана.

Слайд 13

Коротка біографія Джона фон Неймана.

Американський математик і фізик Джон фон Нейман був родом із Будапешта. Своїми надзвичайними здібностями ця людина стала виділятися дуже рано: у шість років він розмовляв давньогрецькою мовою, а у вісім освоїв основи вищої математики. До 1930-х років працював у Німеччині. (1903-1957)

Слайд 14

Він виконував фундаментальні дослідження, пов'язані з математичною логікою, теорією груп, алгеброю операторів, квантовою механікою, статистичною фізикою, розвинув теорію ігор та теорію автоматів.

Слайд 15

У 1945 році була опублікована доповідь фон Неймана, в якій він намітив основні принципи побудови та компоненти сучасного комп'ютера. Ідеї, відбиті у доповіді, розвивалися, і приблизно рік з'явилася стаття “Попередній розгляд логічної конструкції електронного обчислювального устрою”. Тут важливо, що автори, відвернувшись від електронних ламп та електричних схем, зуміли описати формальну організацію комп'ютера.

Слайд 16

Досягнення Джона фон Неймана.

Джон фон Нейман був удостоєний найвищих академічних почестей. Він був обраний членом Академії точних наук (Ліма, Перу), Американської академії мистецтв та наук, Американського філософського товариства, Ломбардського інституту наук та літератури, Нідерландської королівської академії наук та мистецтв, Національної академії США, почесним доктором багатьох університетів США та інших країн. Джон фон Нейман помер 8 лютого 1957 року.

Слайд 17

Архітектурні принципи організації ЕОМ, вказані Джоном фон Нейманом, тривалий час залишалися майже незмінними, і лише наприкінці 1970-х років в архітектурі суперЕОМ та матричних процесорів з'явилися відхилення від цих принципів. .

Переглянути всі слайди

Cлайд 1

Cлайд 2

Зміст: Архітектура фон Неймана Принципи Джона фон Неймана Машина фон Неймана Коротка біографія Джона фон Неймана Досягнення Джона фон Неймана

Cлайд 3

Архітектура фон Неймана. Архітектура фон Неймана – широко відомий принцип спільного зберігання програм та даних у пам'яті комп'ютера.

Cлайд 4

Архітектура фон Неймана. Коли говорять про архітектуру фон Неймана, мають на увазі фізичне відділення процесорного модуля від пристроїв зберігання програм та даних.

Cлайд 5

Принципи Джона фон Неймана. “Універсальна обчислювальна машина повинна містити декілька основних пристроїв: арифметики, пам'яті, керування та зв'язки з оператором. Потрібно, щоб після початку обчислень робота машини не залежала від оператора”. “Необхідно, щоб машина могла запам'ятовувати певним чином як цифрову інформацію, необхідну даного обчислення, а й команди, керуючі програмою, з допомогою якої мають здійснюватися ці обчислення”.

Cлайд 6

Принципи Джона фон Неймана. "Якщо накази машині представити за допомогою числового коду і якщо машина зможе якимось чином відрізняти число від наказу, то пам'ять можна використовувати для зберігання як чисел, так і наказів" (принцип програми, що зберігається).

Cлайд 7

Принципи Джона фон Неймана. “Окрім пам'яті для наказів, має бути ще пристрій, здатний автоматично виконувати накази, що зберігаються в пам'яті”.

Cлайд 8

Принципи Джона фон Неймана. "Оскільки машина є обчислювальною, в ній має бути арифметичний пристрій, здатний складати, віднімати, множити і ділити". “Нарешті, має існувати пристрій введення та виведення, за допомогою якого здійснюється зв'язок між оператором та машиною”.

Cлайд 9

Принципи Джона фон Неймана. Машина повинна працювати з двійковими числами, бути електронною, а не механічною та виконувати операції послідовно, одна за одною.

Cлайд 10

Принципи Джона фон Неймана. Таким чином, "по фон Нейману" чільне місце серед функцій, що виконуються комп'ютером, займають арифметичні та логічні операції. Для них передбачено арифметико-логічний устрій.

Cлайд 11

Принципи Джона фон Неймана. Управління роботою АЛУ – і взагалі всієї машини – здійснюється за допомогою пристрою керування. (Як правило, в комп'ютерах пристрій управління та арифметико-логічний пристрій об'єднані в єдиний блок – центральний процесор.) Роль сховища інформації виконує оперативна пам'ять. Тут зберігається інформація як арифметико-логического устрою (дані), так пристрою управління.

Cлайд 12

Cлайд 13

Коротка біографія Джона фон Неймана. Американський математик і фізик Джон фон Нейман був родом із Будапешта. Своїми надзвичайними здібностями ця людина стала виділятися дуже рано: у шість років він розмовляв давньогрецькою мовою, а у вісім освоїв основи вищої математики. До 1930-х років працював у Німеччині. (1903-1957)

Cлайд 14

Коротка біографія Джона фон Неймана. Він виконував фундаментальні дослідження, пов'язані з математичною логікою, теорією груп, алгеброю операторів, квантовою механікою, статистичною фізикою, розвинув теорію ігор та теорію автоматів.Досягнення Джона фон Неймана. Джон фон Нейман був удостоєний найвищих академічних почестей. Він був обраний членом Академії точних наук (Ліма, Перу), Американської академії мистецтв та наук, Американського філософського товариства, Ломбардського інституту наук та літератури, Нідерландської королівської академії наук та мистецтв, Національної академії США, почесним доктором багатьох університетів США та інших країн. Джон фон Нейман помер 8 лютого 1957 року.

Cлайд 17

Важливі дати у житті вченого Народився 28 грудня 1903 року у Будапешті. Народився 28 грудня 1903 року у Будапешті. У 1911 році він вступає до Лютеранської Гімназії. У 1911 році він вступає до Лютеранської Гімназії. У 1926 отримав ступінь доктора філософії з математики (з елементами експериментальної фізики та хімії). У 1926 отримав ступінь доктора філософії з математики (з елементами експериментальної фізики та хімії). З 1926 до 1930 року Джон фон Нейман став приват-доцентом у Берліні. З 1926 до 1930 року Джон фон Нейман став приват-доцентом у Берліні.

Важливі дати в житті вченого В 1930 запрошений на викладацьку посаду в Прінстонський університет. У 1930 році запрошений на викладацьку посаду до Прінстонського університету. 1937 року фон Нейман став громадянином США. 1937 року фон Нейман став громадянином США. У 1938 році він був нагороджений премією імені Бохера за свої роботи в галузі аналізу. У 1938 році він був нагороджений премією імені Бохера за свої роботи в галузі аналізу. У 1930 році одружився на Маріетті Кевеші У 1930 році одружився на Маріетті Кевеші У 1938 році, вдруге одружився з Кларі Ден. У 1938 році, вдруге одружився з Кларі Ден.

Важливі дати в житті вченого У 1946 довів теорему про щільність запису чисел у здвоєних комбінованих показових позиційних системахобчислення. У 1946 році довів теорему про щільність запису чисел у здвоєних комбінованих показових позиційних системах числення. У 1950 році було зроблено перший успішний чисельний прогноз погоди. У 1950 році було зроблено перший успішний чисельний прогноз погоди. У 1957 році захворів на рак кістки. У 1957 році захворів на рак кістки.

Джон фон Нейман та його принципи 1. Принцип двійкового кодування: вся інформація кодується у двійковому вигляді. 2. Принцип програмного управління: програма складається з набору команд. 3. Принцип однорідності пам'яті: зберігаються лише у пам'яті. 4. Принцип адресності: пам'ять складається з пронумерованих осередків.

У 1946 році Д. фон Нейман, Г. Голдстайн і А. Беркс в
своїй спільній статті виклали нові
принципи побудови та функціонування ЕОМ.
Надалі на основі цих принципів
вироблялися
перші
два
покоління
комп'ютерів. У пізніших поколіннях
відбувалися деякі зміни, хоча принципи
Неймана актуальні й сьогодні.

1. Використання двійкової системи числення у обчислювальних машинах.

1. ВИКОРИСТАННЯ ДВОЙКОВОЇ
СИСТЕМИ ЗЛІЧЕННЯ В
ВИЧИСЛЮВАЛЬНИХ МАШИНАХ.
Перевага перед десятковою системою числення
полягає в тому, що пристрої можна робити
досить простими, арифметичні та логічні
операції в двійковій системі числення також
виконуються досить легко.

2. Програмне управління ЕОМ

2. ПРОГРАМНЕ УПРАВЛІННЯ
ЕОМ
Робота ЕОМ контролюється програмою, що складається з
набору команд. Команди виконуються послідовно
один за одним. Створенням машини зі збереженою в пам'яті
програмою було започатковано те, що ми сьогодні
називаємо програмуванням.

3. Пам'ять комп'ютера використовується як для зберігання даних, а й програм.

3. ПАМ'ЯТЬ КОМП'ЮТЕРА ВИКОРИСТОВУЄТЬСЯ НЕ
ТІЛЬКИ ДЛЯ ЗБЕРІГАННЯ ДАНИХ, АЛЕ І
ПРОГРАМ.
При цьому і команди програми та дані кодуються
у двійковій системі числення, тобто. їх спосіб запису
однаковий. Тому у певних ситуаціях над
командами можна виконувати ті ж дії, що й над
даними.

4. Осередки пам'яті ЕОМ мають адреси, які послідовно пронумеровані

4. осередки пам'яті ЕОМ МАЮТЬ АДРЕСИ,
ЯКІ НАСЛІДНО
ПРОНУМОВАНІ
У будь-який момент можна звернутися до будь-якого осередку
пам'яті на її адресу. Цей принцип відкрив
можливість використовувати змінні в
програмування.

5. Можливість умовного переходу у процесі виконання програми.

5. МОЖЛИВІСТЬ УМОВНОГО ПЕРЕХОДУ В
ПРОЦЕС ВИКОНАННЯ ПРОГРАМИ.
Не дивлячись на те, що команди виконуються
послідовно, у програмах можна реалізувати
можливість переходу до будь-якої ділянки коду.

Архітектура фон Неймана

АРХІТЕКТУРА ФОН НЕЙМАНА

Покоління комп'ютерів – історія розвитку обчислювальної техніки

ПОКОЛІННЯ КОМП'ЮТЕРІВ - ІСТОРІЯ
РОЗВИТКУ ВИЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

Нульове покоління. Механічні обчислювачі

НУЛЬОВЕ ПОКОЛІННЯ.
МЕХАНІЧНІ ВИЧИСЛЮВАЧІ
лічильна машина блеза паскаля,
1642 р. ця машина могла
виконувати лише операції
додавання та віднімання.

Перше покоління. Комп'ютери на електронних лампах (194х-1955)

ПЕРШЕ ПОКОЛІННЯ. КОМП'ЮТЕРИ НА
Електронні лампи (194Х-1955)
Швидкодія: кілька десятків тисяч
операцій на секунду.
особливості:
Оскільки лампи мають суттєві розміри та
їх тисячі, то машини мали величезні розміри.
Оскільки ламп багато і вони мають властивість
перегоряти, то часто комп'ютер простоював через
пошуку та заміни лампи, що вийшла з ладу.
Лампи виділяють велику кількість тепла,
отже, обчислювальні машини вимагають
спеціальні потужні охолоджувальні системи.

Друге покоління. Комп'ютери на транзисторах (1955-1965)

ДРУГЕ ПОКОЛІННЯ. КОМП'ЮТЕРИ НА
ТРАНЗИСТОРА (1955-1965)
Швидкодія: сотні тисяч операцій у
секунду
Перший комп'ютер на
транзистор TX став прототипом для
комп'ютерів гілки PDP фірми DEC,
які можна вважати
родоначальниками комп'ютерної
промисловості, тому що з'явилося явище
масового продажу машин. DEC випускає
перший мінікомп'ютер (розміром з
шафа). Зафіксовано появу
дисплея.

Третє покоління. Комп'ютери на інтегральних схемах (1965-1980)

третє покоління. КОМП'ЮТЕРИ НА
ІНТЕГРАЛЬНИХ СХЕМАХ (1965-1980)
Швидкодія: мільйони операцій на секунду.
Інтегральна схема є
електронну схему, витрачену на кремнієвому
кристал. На такій схемі уміщаються тисячі
транзисторів.
З'явилася проблема сумісності випущених
моделей ( програмного забезпеченняпід них).
Вперше велика увага сумісності
приділила компанія IBM.

Четверте покоління. Комп'ютери на великих (і надвеликих) інтегральних схемах (1980-...)

ЧЕТВЕРТО ПОКОЛІННЯ. КОМП'ЮТЕРИ НА
ВЕЛИКИХ (І ЗВЕРХВЕЛИКИХ) ІНТЕГРАЛЬНИХ
СХЕМАХ (1980-…)
Швидкодія: сотні мільйонів операцій на секунду.
З'явилася можливість розміщувати на одному кристалі не
одну інтегральну схему, а тисячі. Швидкодія
Комп'ютери значно збільшилися.
Наприкінці 70-х – на початку 80-х популярністю користувався
комп'ютера Apple, розроблений Стівом Джобсом і
Стівом Возняком. Пізніше у масове виробництво був
запущений персональний комп'ютер IBM PC на процесорі