История развития ЭВМ и языков программирования.

Эволюция современной вычислительной техники шла по двум параллельным, взаимным направлениям: совершенствование самих вычислительных машин и их программного обеспечения.

Создание э лектронных вычислительных машин связано с именем математика фон Неймана разработавшего теоретические основы их проектирования. Первая ЭВМ работала в 1945 году в США. Ее память вмещала всего 250 десятиразрядных чисел, скорость счета равнялась 5000 операций в секунду. Она открыла счет поколениям машин, которые сменялись примерено через 10 лет и различались, прежде всего, элементной базой. ЭВМ первого поколения работали на электронных лампах, обладали быстродействием в 10 – 250 тысяч арифметических операций в секунду. Первая отечественная машина была создана в Киеве в 1951 году под руководством академика Лебедева. ЭВМ первого поколения использовались только для решения научных вычислительных задач.

Машины второго поколения работали на транзисторах. Их быстродействие было на порядок выше, чем у перового (БЭСМ-6 – до миллиона операций в секунду). Появилась возможность программировать на алгоритмических языках.

На смену транзисторам у машин третьего поколения пришли так называемые интегральные схемы, обладающие очень высокой плотностью упаковки элементов электронной схемы (свыше 1000 на одном мм² тонкой кремниевой пластинке). ЭВМ этого поколения, как правило, образуют серии, внутри которых они программно совместимы.

Четвертое поколение представлено многопроцессорными вычислительными системами с быстродействием десятки-сотни миллионов операций в секунду. Они обладают высокими вычислительными возможностями и предназначены в основном для коллективного пользования.

Характерной особенностью ЭВМ пятого поколения является применение для общения с ними человека естественного языка, включая речь.

В настоящее время ведутся работы по созданию машин шестого и последующих поколений с иной элементной базой.

Эволюция ЭВМ шла по пути миниатюризации элементов схем, что позволило от поколения к поколению уменьшить материалоемкость машин, их стоимость, потребную площадь, расход электроэнергии и т.д. Одним из важных достижений было создание в 1975 году ПК.

Программы для первых ЭВМ писали на машинном языке, т.е. в кодах, непосредственно воспринимаемых машиной.

В начале 50-х годов был разработан новый язык – автокод, который облегчил процесс написания программ благодаря использованию мнемонических символов. Специальная программа –ассемблер, осуществляет автоматический перевод описания алгоритмов с автокода на машинный язык. Основной недостаток автокода его ориентация на конкретную ЭВМ, за что его относят к машинно-ориентированным языкам (языкам низкого уровня). Дальнейший прогресс в программировании был достигнут после разработки языков высокого уровня, которые не связаны с особенностями конкретного компьютера. Языки стали ориентировать на решение конкретных проблем (проблемно-ориентированные языки). В 1958 году фирмой IBM был разработан язык ФОРТРАН («формульный переводчик»), предназначенный преимущественно для научных вычислений. Позднее было разработано множество других языков (Паскаль, Бейсик, Лого, Лисп и др.), имеющих свои преимущественные области применения. Ориентированными на решение задач в конкретной области стали и программы, объединенные в пакеты прикладных программ (ППП). Прикладные и системные (выполняющие различные вспомогательные функции) программы составляют так называемое программное обеспечение ЭВМ.

Эволюция языков программирования направлена на облегчение общения пользователя с ЭВМ, установления более естественного диалога между ними, а также расширения круга задач, решаемых с помощью компьютера.

Распределение Пауссона.

В общем случае значения вероятностей альтернативных событий p и q не равны между собой, поэтому биноминальное распределение в данном случае носит асимметричный характер. Если вероятность ожидаемого события p отличается от вероятности противоположного события q на 2-3 порядка и более (p ˂˂q), распределение частоты ожидаемого события становится крайне ассиметричным. Само ожидаемое событие в этом случае называют редким. Распределение вероятностей редких событий описывается формулой Пауссона: P_n (m) = a^m / m!e^a, где P_n(m) – вероятность появления редкого события в n зависимых испытаниях m раз; a ≈ np – наивероятнейшая частота редкого события; e=2,7183; 0!=1

Таким образом, распределение Пауссона является частным случаем биноминального распределения, когда p ˂˂q. Оно описывает вероятности редких событий, встречающихся в микробиологии, радиобиологии, генетике и других областях биологии.

Ожидаемая частота встречаемости события (p′) вычисляется по формуле: p′=n‧ P_n(m)