Bài 1: Lược sử công cụ tính toán
Nêu được các mốc thời gian lớn trong lịch sử công cụ tính toán; Phân biệt được công cụ tính toán cơ học và máy tính điện tử; Nêu được đặc điểm cơ bản của 5 thế hệ máy tính điện tử.
1. Các công cụ tính toán cơ học thời kỳ đầu
Từ hàng ngàn năm trước, con người đã sáng chế ra nhiều công cụ hỗ trợ tính toán:
Bàn tính gảy (Abacus)
Xuất hiện từ thời cổ đại (khoảng 2000 năm TCN tại Lưỡng Hà, Trung Quốc). Sử dụng các hạt trượt trên dây để ghi nhớ và tính toán cộng trừ.
Máy tính Pascaline (1642)
Do nhà bác học Blaise Pascal (Pháp) phát minh. Hoạt động bằng bánh răng cơ học, có thể thực hiện phép cộng và trừ tự động.
Máy tính Leibniz (1673)
Do Gottfried Leibniz (Đức) hoàn thiện thêm trục số răng cưa vát, có thể thực hiện cả 4 phép tính: cộng, trừ, nhân, chia.
Ý tưởng về máy tính hiện đại:
- Đầu thế kỷ XIX, nhà toán học người Anh Charles Babbage đã thiết kế Máy tính vi phân (Difference Engine) và Máy phân tích (Analytical Engine). Cỗ máy này có cấu trúc giống hệt máy tính hiện đại gồm: bộ nhớ (Store), bộ số học (Mill), thiết bị vào (thẻ đục lỗ) và thiết bị ra. Vì vậy, ông được tôn vinh là cha đẻ của ngành máy tính.
- Bà Ada Lovelace (người viết chương trình cho cỗ máy của Charles Babbage) được công nhận là nữ lập trình viên đầu tiên trong lịch sử nhân loại.
2. Năm thế hệ máy tính điện tử
Kể từ giữa thế kỷ XX, máy tính điện tử phát triển vượt bậc qua 5 thế hệ chính:
| Thế hệ | Thời gian | Linh kiện điện tử chính | Đặc điểm & Ví dụ |
|---|---|---|---|
| Thế hệ 1 | 1945 - 1955 | Đèn điện tử chân không (Vacuum Tube) | Rất lớn, nặng hàng chục tấn, tiêu thụ nhiều điện, tốc độ chậm. Tiêu biểu: ENIAC (1946), UNIVAC. |
| Thế hệ 2 | 1955 - 1965 | Bóng bán dẫn (Transistor) | Kích thước thu nhỏ đáng kể, ít tỏa nhiệt, tốc độ tăng, bắt đầu dùng ngôn ngữ lập trình bậc cao (Fortran, Cobol). |
| Thế hệ 3 | 1965 - 1974 | Mạch tích hợp (Integrated Circuit - IC) | Tích hợp hàng ngàn linh kiện trên chip silicon nhỏ, có hệ điều hành, máy tính mini xuất hiện phổ biến. Tiêu biểu: IBM 360. |
| Thế hệ 4 | 1974 - nay | Vi xử lý tích hợp quy mô lớn (VLSI, ULSI Microprocessor) | Máy tính cá nhân (PC, Laptop), điện thoại thông minh ra đời, tốc độ hàng tỉ phép tính/giây, kết nối Internet toàn cầu. |
| Thế hệ 5 | Hiện tại & Tương lai | Trí tuệ nhân tạo (AI), máy tính lượng tử, điện toán nhận thức | Khả năng tự học, nhận dạng tiếng nói, thị giác máy tính, xử lý ngôn ngữ tự nhiên, siêu máy tính song song cực lớn. |
- Tìm hiểu và phân loại các thiết bị tính toán trong trường học (máy tính bỏ túi Casio, máy tính bàn phòng tin học, máy tính bảng).
- Vẽ sơ đồ trục thời gian (Timeline) tóm tắt 5 thế hệ máy tính điện tử theo mốc năm và linh kiện chủ chốt.
Trắc nghiệm củng cố Bài 1 (4 câu)
Tự động chấmCâu 1: Nhà khoa học nào được coi là cha đẻ của ngành máy tính với ý tưởng thiết kế Máy phân tích?
Câu 2: Linh kiện điện tử chủ đạo của máy tính thế hệ thứ nhất (như máy ENIAC) là gì?
Câu 3: Người phụ nữ được công nhận là lập trình viên đầu tiên trên thế giới là ai?
Câu 4: Đặc điểm nổi bật của máy tính thế hệ thứ tư là gì?