Esityksen kuvaus yksittäisillä dioilla:

1 dia

Dian kuvaus:

2 liukumäki

Dian kuvaus:

Von Neumann-arkkitehtuuri on tunnettu periaate ohjelmien ja tietojen tallentamisesta yhteen tietokoneen muistiin. Kun ihmiset puhuvat von Neumann -arkkitehtuurista, he tarkoittavat prosessorimoduulin fyysistä erottamista ohjelma- ja tiedontallennuslaitteista. Suurin osa tietokoneista on rakennettu seuraaviin yleisiin periaatteisiin, jotka amerikkalainen tiedemies John von Neumann muotoili vuonna 1945. 1. Ohjelman hallinnan periaate. Siitä seuraa, että ohjelma koostuu joukosta komentoja, jotka prosessori suorittaa automaattisesti peräkkäin tietyssä järjestyksessä. * Ohjelma haetaan muistista ohjelmalaskurin avulla. Tämä prosessorirekisteri kasvattaa peräkkäin siihen tallennetun seuraavan käskyn osoitetta käskyn pituudella. 2. Muistin homogeenisuuden periaate. Ohjelmat ja tiedot tallennetaan samaan muistiin. Siksi tietokone ei tee eroa tiettyyn muistisoluun tallennetun numeron, tekstin tai komennon välillä. Voit suorittaa samat toiminnot komennoille kuin datalle. Tämä avaa koko joukon mahdollisuuksia. ** Yhden ohjelman komennot voidaan saada toisen ohjelman suorituksen tuloksena. Käännösmenetelmät perustuvat tähän periaatteeseen - ohjelmatekstin kääntäminen korkean tason ohjelmointikielestä tietyn koneen kielelle. 3. Kohdentamisen periaate. Rakenteellisesti päämuisti koostuu uudelleen numeroiduista soluista; Mikä tahansa solu on prosessorin käytettävissä milloin tahansa. Tämä tarkoittaa kykyä nimetä muistialueet siten, että niille tallennettuja arvoja voidaan myöhemmin käyttää tai muuttaa ohjelman suorituksen aikana niille annettujen nimien avulla. Näillä periaatteilla rakennetut tietokoneet ovat von Neumann -tyyppisiä.

3 liukumäki

Dian kuvaus:

Prosessorimuisti Komentojen suoritus voidaan jäljittää seuraavan kaavion mukaisesti: SYÖTTÖ ​​OUTPUT OHJELMA TIEDOT KOMENTO LASKURI KOMENTO REKISTERI CU OPERAND REKISTERIT ADDER ALU Von Neumannin kone koostuu tallennuslaitteesta (muistista) - muistista, aritmeettis-loogisesta laitteesta - ALU , ohjauslaite - CU, sekä laitteiden tulo ja lähtö. Ohjelmat ja tiedot syötetään muistiin syöttölaitteesta aritmeettisen logiikkayksikön kautta. Kaikki ohjelmakomennot kirjoitetaan vierekkäisiin muistisoluihin, ja prosessoitavaa dataa voidaan sisällyttää mielivaltaisiin soluihin. Jokaisen ohjelman viimeisen komennon on oltava sammutuskomento. Seuraava käsky valitaan muistisolusta, jonka osoite on tallennettu ohjelmalaskuriin; Ohjelmalaskurin sisältö kasvaa komennon pituudella Valittu komento siirretään ohjauslaitteeseen komentorekisteriin. Seuraavaksi ohjausyksikkö purkaa komennon osoitekentän salauksen. Ohjausyksikön signaalien perusteella operandit luetaan muistista ja kirjoitetaan ALU:lle erityisiin operandirekistereihin. Aritmeettinen logiikkayksikkö suorittaa ohjeiden määrittämät toiminnot määritetyille tiedoille. Aritmeettisen logiikkayksikön tulokset tulostetaan muistiin tai tulostuslaitteeseen. Ero muistin ja tulostuslaitteen välillä on se, että muistiin tallennetaan tiedot tietokoneen käsittelyyn sopivassa muodossa ja lähetetään tulostuslaitteille ihmiselle sopivalla tavalla. Minkä tahansa komennon suorittamisen seurauksena ohjelmalaskuri muuttuu yhdellä ja osoittaa siten ohjelman seuraavaan komentoon. Kaikki edelliset vaiheet toistetaan, kunnes "stop"-komento saavutetaan. Mutta tiedot voivat myös jäädä prosessoriin, jos tulososoitetta ei ole määritetty.

Dia 2

Ensimmäinen tietokone Ensimmäinen tietokone rakennettiin vuosina 1943-1946 Pennsylvanian yliopiston Moore School of Electrical Engineersissä ja sen nimi oli ENIAC (englanninkielisen nimen ensimmäisten kirjainten mukaan - electronic digital integrator and computer). Von Neumann ehdotti kehittäjilleen, kuinka ENIACia muutetaan ohjelmoinnin yksinkertaistamiseksi. Mutta seuraavan koneen - EDVAK (elektroninen automaattinen tietokone erillisillä muuttujilla) - luomisessa von Neumann osallistui aktiivisemmin. Hän kehitti koneesta yksityiskohtaisen logiikkakaavion, jossa rakenneyksiköt eivät olleet fyysisiä piirielementtejä, vaan idealisoituja laskennallisia elementtejä. Idealisoitujen laskennallisten elementtien käyttö oli tärkeä askel eteenpäin, koska sen avulla oli mahdollista erottaa perustavanlaatuisen loogisen piirin luominen sen teknisestä toteutuksesta. Von Neumann ehdotti myös useita teknisiä ratkaisuja. Von Neumann ehdotti katodisädeputkien (sähköstaattinen muistijärjestelmä) käyttöä viivelinjojen sijaan muistielementteinä, minkä pitäisi parantaa suorituskykyä huomattavasti. Tässä tapauksessa oli mahdollista käsitellä konesanan kaikkia bittejä rinnakkain. Tämä kone sai nimen JONIAC ​​- von Neumannin kunniaksi. JONIAKin avulla tehtiin tärkeitä laskelmia vetypommin luomisessa.

Dia 3

Von Neumann ehdotti tietojen korjausjärjestelmää järjestelmien luotettavuuden lisäämiseksi - päällekkäisten laitteiden käyttöä binäärituloksen valinnalla suurimman luvun perusteella. Von Neumann työskenteli paljon automaattien itsetoiston parissa ja pystyi todistamaan äärellisen tilan koneen itsetoiston mahdollisuuden, jossa oli 29 sisäistä tilaa. Neumannin 150 artikkelista vain 20 käsittelee fysiikan ongelmia, kun taas loput jakautuvat tasaisesti puhtaan matematiikan ja sen käytännön sovellusten, mukaan lukien peliteorian ja tietokoneteorian, kesken.

Dia 4

Uraauurtava työ tietokoneteorian parissa

Neumann omistaa innovatiivisia teoksia tietokoneteoriasta, joka liittyy tietokoneiden loogiseen organisaatioon, koneen muistin toimintaongelmiin, satunnaisuuden jäljittelyyn ja itseään toistuvien järjestelmien ongelmiin. Vuonna 1944 Neumann liittyi Mauchlyn ja Eckertin ENIAC-tiimiin matemaattisena konsulttina. Samaan aikaan ryhmä alkoi kehittää uutta mallia, EDVAC:ia, joka toisin kuin edellinen pystyi tallentamaan ohjelmia sisäiseen muistiinsa. Vuonna 1945 Neumann julkaisi EDVAC-koneen alustavan raportin, jossa kuvattiin itse konetta ja sen loogisia ominaisuuksia. Neumannin kuvaamaa tietokonearkkitehtuuria kutsuttiin "von Neumanniksi", ja siksi hän sai koko projektin tekijän. Tämä johti myöhemmin patenttioikeudenkäynteihin ja johti siihen, että Eckert ja Mauchly lähtivät laboratoriosta ja perustivat oman yrityksen. Siitä huolimatta "von Neumann-arkkitehtuuri" oli kaikkien myöhempien tietokonemallien perusta. Vuonna 1952 Neumann kehitti ensimmäisen tietokoneen, joka käytti joustavalle tietovälineelle kirjoitettuja ohjelmia, MANIAC I.

Dia 5

Yksi Neumannin utopistisista ajatuksista, jonka kehittämiseen hän ehdotti tietokonelaskelmien avulla, oli ilmaston keinotekoinen lämpeneminen maapallolla, jota varten napajään piti peittää tummalla maalilla niiden aurinkoenergian heijastuksen vähentämiseksi. Aikanaan tästä ehdotuksesta keskusteltiin vakavasti monissa maissa. Monet von Neumannin ideat eivät ole vielä saaneet asianmukaista kehitystä, esimerkiksi ajatus monimutkaisuustason ja järjestelmän uusiutumiskyvyn välisestä suhteesta. kriittisen monimutkaisuuden tason olemassaolo, jonka alapuolella järjestelmä rappeutuu ja jonka yläpuolella se saa kyvyn toistaa itseään. Vuonna 1949 julkaistiin teos "Operaattorirenkaista".

Dia 6

Vuonna 1956 atomienergiakomissio myönsi Neumannille Enrico Fermi -palkinnon erinomaisesta panoksesta tietokoneteoriaan ja -käytäntöön. John von Neumannille myönnettiin korkeimmat akateemiset tunnustukset. Hänet valittiin Academy of Exact Sciences (Lima, Peru), Accademia dei Lincei (Rooma, Italia), American Academy of Arts and Sciences, American Philosophical Society, Lombard Institute of Sciences and Letters, Royalin jäseneksi. Alankomaiden tiede- ja taideakatemia, Yhdysvaltain kansallinen akatemia ja kunniatohtori useissa yliopistoissa Yhdysvalloissa ja muissa maissa.

Dia 1

Dia 2

Sisältö: Von Neumann Arkkitehtuuri John von Neumannin periaatteet Von Neumann kone Lyhyt elämäkerta John von Neumannista John von Neumannin saavutukset

Dia 3

Von Neumannin arkkitehtuuri. Von Neumann-arkkitehtuuri on tunnettu periaate ohjelmien ja tietojen tallentamisesta yhteen tietokoneen muistiin.

Dia 4

Von Neumannin arkkitehtuuri. Kun ihmiset puhuvat von Neumann -arkkitehtuurista, he tarkoittavat prosessorimoduulin fyysistä erottamista ohjelma- ja tiedontallennuslaitteista.

Dia 5

John von Neumannin periaatteet. ”Yleisen tietokoneen tulee sisältää useita peruslaitteita: aritmetiikka, muisti, ohjaus ja kommunikointi operaattorin kanssa. On välttämätöntä, että laskelmien aloittamisen jälkeen koneen toiminta ei riipu käyttäjästä." "On välttämätöntä, että kone pystyy jollakin tavalla tallentamaan tiettyyn laskelmaan tarvittavan digitaalisen tiedon lisäksi myös ohjeet, jotka ohjaavat ohjelmaa, jolla nämä laskelmat tehdään."

Dia 6

John von Neumannin periaatteet. "Jos tilaukset koneelle esitetään numerokoodilla ja kone pystyy jotenkin erottamaan numeron tilauksesta, niin muistiin voidaan tallentaa sekä numeroita että tilauksia" (tallennettu ohjelman periaate).

Dia 7

John von Neumannin periaatteet. "Tilausten muistin lisäksi tulee olla myös laite, joka pystyy automaattisesti suorittamaan muistiin tallennetut toimeksiannot."

Dia 8

John von Neumannin periaatteet. "Koska kone on laskukone, siinä on oltava aritmeettinen yksikkö, joka pystyy lisäämään, vähentämään, kertomaan ja jakamaan." "Lopuksi täytyy olla syöttö- ja tulostuslaite, joka kommunikoi käyttäjän ja koneen välillä."

Dia 9

John von Neumannin periaatteet. Koneen on toimittava binäärilukujen kanssa, oltava elektroninen eikä mekaaninen ja suoritettava toiminnot peräkkäin, peräkkäin.

Dia 10

John von Neumannin periaatteet. Siten "von Neumannin mukaan" pääasiallinen paikka tietokoneen suorittamien toimintojen joukossa on aritmeettisilla ja loogisilla operaatioilla. Niitä varten on aritmeettis-looginen laite.

Dia 11

John von Neumannin periaatteet. ALU:n – ja ylipäätään koko koneen – toimintaa ohjataan ohjauslaitteella. (Tietokoneissa ohjauslaite ja aritmeettis-looginen yksikkö yhdistetään pääsääntöisesti yhdeksi yksiköksi - keskusprosessoriksi.) Tiedon tallennuksen roolia suorittaa RAM. Tänne tallennetaan sekä aritmeettisen logiikkayksikön (data) että ohjausyksikön tiedot.

Dia 12

Dia 13

John von Neumannin lyhyt elämäkerta. Amerikkalainen matemaatikko ja fyysikko John von Neumann oli kotoisin Budapestista. Tämä mies alkoi erottua poikkeuksellisista kyvyistään hyvin varhain: kuuden vuoden iässä hän puhui muinaista kreikkaa ja kahdeksanvuotiaana hän hallitsi korkeamman matematiikan perusteet. 1930-luvulle asti hän työskenteli Saksassa. (1903-1957)

Dia 14

John von Neumannin lyhyt elämäkerta. Hän teki perustutkimusta liittyen matemaattiseen logiikkaan, ryhmäteoriaan, operaattorialgebraan, kvanttimekaniikkaan, tilastolliseen fysiikkaan sekä kehitti peliteoriaa ja automaatioteoriaa. John von Neumannin saavutukset. John von Neumannille myönnettiin korkeimmat akateemiset tunnustukset. Hänet valittiin Academy of Exact Sciences (Lima, Peru), American Academy of Arts and Sciences, American Philosophical Society, Lombard Institute of Sciences and Letters, Alankomaiden kuninkaallisen tiede- ja taideakatemian, Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian jäseneksi. Akatemia ja kunniatohtorin arvot useista yliopistoista Yhdysvalloissa ja muissa maissa. John von Neumann kuoli 8. helmikuuta 1957.

Dia 17

John von Neumannin osoittamat tietokoneorganisaation arkkitehtoniset periaatteet säilyivät lähes muuttumattomina pitkään, ja vasta 1970-luvun lopulla poikkeamat näistä periaatteista ilmaantuivat supertietokoneiden ja matriisiprosessorien arkkitehtuuriin. .

Dia 1

Dia 2

Dia 3

Dia 4

Dia 5

Dia 6

Dia 7

Esitys aiheesta "John von Neumann" voidaan ladata täysin ilmaiseksi verkkosivuiltamme. Projektin aihe: Erilaisia. Värikkäät diat ja kuvitukset auttavat sinua saamaan luokkatoverisi tai yleisösi mukaan. Voit tarkastella sisältöä käyttämällä soitinta, tai jos haluat ladata raportin, napsauta vastaavaa tekstiä soittimen alla. Esitys sisältää 7 diaa.

Esityksen diat

Dia 1

John von Neumann

John von Neumann (3. joulukuuta 1903 - 8. helmikuuta 1957) yhdysvaltalainen matemaatikko ja fyysikko. Työskentelee funktionaalisessa analyysissä, kvanttimekaniikassa, logiikassa, meteorologiassa. Hän antoi suuren panoksen ensimmäisten tietokoneiden luomiseen ja niiden käyttömenetelmien kehittämiseen. Hänen peliteoriallaan oli tärkeä rooli taloustieteessä.

Dia 2

Ensimmäinen tietokone Ensimmäinen tietokone rakennettiin vuosina 1943-1946 Pennsylvanian yliopiston Moore School of Electrical Engineersissä ja sen nimi oli ENIAC (englanninkielisen nimen ensimmäisten kirjainten mukaan - electronic digital integrator and computer). Von Neumann ehdotti kehittäjilleen, kuinka ENIACia muutetaan ohjelmoinnin yksinkertaistamiseksi. Mutta seuraavan koneen - EDVAK (elektroninen automaattinen tietokone erillisillä muuttujilla) - luomisessa von Neumann osallistui aktiivisemmin. Hän kehitti koneesta yksityiskohtaisen logiikkakaavion, jossa rakenneyksiköt eivät olleet fyysisiä piirielementtejä, vaan idealisoituja laskennallisia elementtejä. Idealisoitujen laskennallisten elementtien käyttö oli tärkeä askel eteenpäin, koska sen avulla oli mahdollista erottaa perustavanlaatuisen loogisen piirin luominen sen teknisestä toteutuksesta. Von Neumann ehdotti myös useita teknisiä ratkaisuja. Von Neumann ehdotti katodisädeputkien (sähköstaattinen muistijärjestelmä) käyttöä viivelinjojen sijaan muistielementteinä, minkä pitäisi parantaa suorituskykyä huomattavasti. Tässä tapauksessa oli mahdollista käsitellä konesanan kaikkia bittejä rinnakkain. Tämä kone sai nimen JONIAC ​​- von Neumannin kunniaksi. JONIAKin avulla tehtiin tärkeitä laskelmia vetypommin luomisessa.

Dia 3

Von Neumann ehdotti tietojen korjausjärjestelmää järjestelmien luotettavuuden lisäämiseksi - päällekkäisten laitteiden käyttöä binäärituloksen valinnalla suurimman luvun perusteella. Von Neumann työskenteli paljon automaattien itsetoiston parissa ja pystyi todistamaan äärellisen tilan koneen itsetoiston mahdollisuuden, jossa oli 29 sisäistä tilaa. Neumannin 150 artikkelista vain 20 käsittelee fysiikan ongelmia, kun taas loput jakautuvat tasaisesti puhtaan matematiikan ja sen käytännön sovellusten, mukaan lukien peliteorian ja tietokoneteorian, kesken.

Dia 4

Uraauurtava työ tietokoneteorian parissa

Neumann omistaa innovatiivisia teoksia tietokoneteoriasta, joka liittyy tietokoneiden loogiseen organisaatioon, koneen muistin toimintaongelmiin, satunnaisuuden jäljittelyyn ja itseään toistuvien järjestelmien ongelmiin. Vuonna 1944 Neumann liittyi Mauchlyn ja Eckertin ENIAC-tiimiin matemaattisena konsulttina. Samaan aikaan ryhmä alkoi kehittää uutta mallia, EDVAC:ia, joka toisin kuin edellinen pystyi tallentamaan ohjelmia sisäiseen muistiinsa. Vuonna 1945 Neumann julkaisi EDVAC-koneen alustavan raportin, jossa kuvattiin itse konetta ja sen loogisia ominaisuuksia. Neumannin kuvaamaa tietokonearkkitehtuuria kutsuttiin "von Neumanniksi", ja siksi hän sai koko projektin tekijän. Tämä johti myöhemmin patenttioikeudenkäynteihin ja johti siihen, että Eckert ja Mauchly lähtivät laboratoriosta ja perustivat oman yrityksen. Siitä huolimatta "von Neumann-arkkitehtuuri" oli kaikkien myöhempien tietokonemallien perusta. Vuonna 1952 Neumann kehitti ensimmäisen tietokoneen, joka käytti joustavalle tietovälineelle kirjoitettuja ohjelmia, MANIAC I.

Dia 5

Yksi Neumannin utopistisista ajatuksista, jonka kehittämiseen hän ehdotti tietokonelaskelmien avulla, oli ilmaston keinotekoinen lämpeneminen maapallolla, jota varten napajään piti peittää tummalla maalilla niiden aurinkoenergian heijastuksen vähentämiseksi. Aikanaan tästä ehdotuksesta keskusteltiin vakavasti monissa maissa. Monet von Neumannin ideat eivät ole vielä saaneet kunnollista kehitystä, esimerkiksi ajatus monimutkaisuuden tason ja järjestelmän toistamiskyvyn välisestä suhteesta, kriittisen kompleksisuustason olemassaolosta, jonka alapuolella järjestelmä rappeutuu ja jonka yläpuolella se saa kyvyn lisääntyä. Vuonna 1949 julkaistiin teos "Operaattorirenkaista".

Dia 6

Vuonna 1956 atomienergiakomissio myönsi Neumannille Enrico Fermi -palkinnon erinomaisesta panoksesta tietokoneteoriaan ja -käytäntöön. John von Neumannille myönnettiin korkeimmat akateemiset tunnustukset. Hänet valittiin Academy of Exact Sciences (Lima, Peru), Accademia dei Lincei (Rooma, Italia), American Academy of Arts and Sciences, American Philosophical Society, Lombard Institute of Sciences and Letters, Royalin jäseneksi. Alankomaiden tiede- ja taideakatemia, Yhdysvaltain kansallinen akatemia, monien Yhdysvaltojen ja muiden maiden yliopistojen kunniatohtori.

Tärkeitä päivämääriä tiedemiehen elämässä Syntynyt 28. joulukuuta 1903 Budapestissa. Syntynyt 28. joulukuuta 1903 Budapestissa. Vuonna 1911 hän astui luterilaiseen lukioon. Vuonna 1911 hän astui luterilaiseen lukioon. Vuonna 1926 hän sai filosofian tohtorin tutkinnon matematiikasta (kokeellisen fysiikan ja kemian elementeillä). Vuonna 1926 hän sai filosofian tohtorin tutkinnon matematiikasta (kokeellisen fysiikan ja kemian elementeillä). Vuosina 1926–1930 John von Neumannista tuli yksityisdottaja Berliinissä. Vuosina 1926–1930 John von Neumannista tuli yksityisdottaja Berliinissä.

Tärkeitä päivämääriä tiedemiehen elämässä Vuonna 1930 hänet kutsuttiin opettajaksi Princetonin yliopistoon. Vuonna 1930 hänet kutsuttiin opettajaksi Princetonin yliopistoon. Vuonna 1937 von Neumannista tuli Yhdysvaltain kansalainen. Vuonna 1937 von Neumannista tuli Yhdysvaltain kansalainen. Vuonna 1938 hänelle myönnettiin Bocher-palkinto työstään analyysin alalla. Vuonna 1938 hänelle myönnettiin Bocher-palkinto työstään analyysin alalla. Vuonna 1930 hän meni naimisiin Marietta Köveden kanssa. Vuonna 1938 hän meni naimisiin Klara Danin kanssa. Vuonna 1938 hän meni naimisiin Clara Danin kanssa toisen kerran.

Tärkeitä päivämääriä tiedemiehen elämässä Vuonna 1946 hän todisti lauseen lukujen tallennustiheydestä kaksoisyhdistetyissä eksponentiaalisissa paikkalukujärjestelmissä. Vuonna 1946 hän todisti lauseen lukujen tallennustiheydestä kaksoisyhdistetyissä eksponentiaalisissa paikkalukujärjestelmissä. Vuonna 1950 tehtiin ensimmäinen onnistunut numeerinen sääennuste. Vuonna 1950 tehtiin ensimmäinen onnistunut numeerinen sääennuste. Vuonna 1957 hän sairastui luusyöpään. Vuonna 1957 hän sairastui luusyöpään.

John von Neumann ja hänen periaatteensa 1. Binäärikoodauksen periaate: kaikki informaatio koodataan binäärimuodossa. 2. Ohjelman ohjauksen periaate: ohjelma koostuu joukosta komentoja. 3. Muistin homogeenisuuden periaate: tallennettu yhteen muistiin. 4. Osoitusperiaate: muisti koostuu numeroiduista soluista.