Ukladanie údajov a príkazov do pamäte. Cheat sheet: Hlavné charakteristiky počítačov rôznych generácií

V krátkej histórii výpočtovej techniky sa rozlišuje niekoľko období na základe toho, aké základné prvky boli použité na výrobu počítača. Rozdelenie na obdobia je do určitej miery ľubovoľné, keďže keď sa ešte vyrábali počítače starej generácie, nová generácia začala naberať na obrátkach.

Vo vývoji počítačov existujú všeobecné trendy:

1. Zvýšenie počtu prvkov na jednotku plochy.
2. Zmenšovanie.
3. Zvýšenie rýchlosti práce.
4. Znížené náklady.
5. Vývoj softvéru na jednej strane a zjednodušenie a štandardizácia hardvéru na strane druhej.

Nulová generácia. Mechanické kalkulačky

Predpoklady pre vznik počítača sa formovali pravdepodobne od staroveku, ale často sa recenzia začína počítacím strojom Blaise Pascala, ktorý navrhol v roku 1642. Tento stroj mohol vykonávať iba operácie sčítania a odčítania. V 70. rokoch toho istého storočia Gottfried Wilhelm Leibniz zostrojil stroj schopný vykonávať operácie nielen na sčítanie a odčítanie, ale aj na násobenie a delenie.

Charles Babbage v 19. storočí výrazne prispel k budúcemu rozvoju výpočtovej techniky. Jeho rozdielový motor, vedela síce len sčítať a odčítať, ale výsledky výpočtov boli vytlačené na medenú platňu (analóg informačných vstupno-výstupných prostriedkov). Ďalej opísal Babbage analytický motor musel vykonať všetky štyri základné matematické operácie. Analytický engine pozostával z pamäte, výpočtového mechanizmu a vstupno-výstupných zariadení (len počítač ... len mechanické), a čo je najdôležitejšie, mohol vykonávať rôzne algoritmy (podľa toho, ktorý dierovací štítok bol vo vstupnom zariadení). Programy pre analytický stroj napísala Ada Lovelace (prvá známa programátorka). V skutočnosti sa auto v tom čase nerealizovalo pre technické a finančné ťažkosti. Svet zaostával za Babbageovým myšlienkovým pochodom.

V 20. storočí navrhli automatické počítacie stroje Konrad Zus, George Stibits, John Atanasov. Tento stroj obsahoval, dalo by sa povedať, prototyp RAM a používal aj binárnu aritmetiku. Reléové počítače Howarda Aikena: Mark I a Mark II boli svojou architektúrou podobné Babbageovmu analytickému stroju.

Prvá generácia. Elektronické elektrónkové počítače (194x-1955)

Výkon: niekoľko desiatok tisíc operácií za sekundu.

Zvláštnosti:

• Keďže lampy majú značnú veľkosť a sú ich tisíce, stroje boli obrovské.
• Keďže existuje veľa lámp a majú tendenciu vyhorieť, počítač bol často nečinný z dôvodu hľadania a výmeny zlyhanej lampy.
• Lampy generujú veľa tepla, preto počítače vyžadujú špeciálne výkonné chladiace systémy.

Príklady počítačov:

Kolos- tajný vývoj britskej vlády (na vývoji sa podieľal Alan Turing). Ide o prvý elektronický počítač na svete, ktorý síce nemal vplyv na rozvoj výpočtovej techniky (kvôli jej utajeniu), ale pomohol vyhrať druhú svetovú vojnu.

Eniak... Tvorcovia: John Moushley a J. Presper Eckert. Hmotnosť stroja 30 ton. Nevýhody: použitie systému desiatkových čísel; veľa prepínačov a káblov.

Edsack... Úspech: prvý stroj s programom v pamäti.

Víchrica i... Krátke slová, práca v reálnom čase.

Počítač 701(a následné modely) od IBM. Prvý počítač, ktorý bol lídrom na trhu už 10 rokov.

Druhá generácia. Tranzistorové počítače (1955-1965)

Výkon: státisíce operácií za sekundu.

V porovnaní s vákuovými elektrónkami umožnilo použitie tranzistorov zmenšiť veľkosť výpočtovej techniky, zvýšiť spoľahlivosť, zvýšiť prevádzkovú rýchlosť (až 1 milión operácií za sekundu) a takmer eliminovať prenos tepla. Spôsoby ukladania informácií sa vyvíjajú: magnetická páska je široko používaná, neskôr sa objavujú disky. V tomto období bola videná prvá počítačová hra.

Prvý tranzistorový počítač TX sa stal prototypom pre pobočkové počítače PDP firmy DEC, ktoré možno považovať za zakladateľov počítačového priemyslu, pretože sa objavil fenomén masového predaja automobilov. DEC uvádza na trh prvý minipočítač veľkosti skrinky. Vzhľad displeja je pevný.

IBM tiež aktívne pracuje a vyrába už tranzistorové verzie svojich počítačov.

Počítač 6600 spoločnosť CDC, ktorá bola vyvinutá Seymourom Crayom, mala oproti ostatným počítačom tej doby výhodu - je to rýchlosť, ktorá bola dosiahnutá paralelným vykonávaním príkazov.

Tretia generácia. Počítače s integrovanými obvodmi (1965-1980)

Výkon: milióny operácií za sekundu.

Integrovaný obvod je elektronický obvod vyleptaný na kremíkový čip. Do tohto obvodu sa zmestia tisíce tranzistorov. V dôsledku toho boli počítače tejto generácie nútené byť ešte menšie, rýchlejšie a lacnejšie.

Posledná uvedená vlastnosť umožnila počítačom preniknúť do rôznych sfér ľudskej činnosti. Z tohto dôvodu sa stali špecializovanejšími (t. j. existovali rôzne počítače na rôzne úlohy).

Existuje problém s kompatibilitou uvoľnených modelov (softvér pre ne). IBM sa po prvýkrát zameralo na interoperabilitu.

Bolo implementované multiprogramovanie (to je vtedy, keď je v pamäti niekoľko spustiteľných programov, čo má za následok úsporu zdrojov procesora).

Ďalší vývoj minipočítačov ().

Štvrtá generácia. Počítače na veľkých (a veľmi veľkých) integrovaných obvodoch (1980-...)

Výkon: stovky miliónov operácií za sekundu.

Teraz je možné umiestniť na jeden čip nie jeden integrovaný obvod, ale tisíce. Výkon počítačov sa výrazne zvýšil. Počítače naďalej zlacňovali a teraz si ich kupovali aj jednotlivci, čo znamenalo takzvanú éru osobných počítačov. Ale jednotlivec bol častejšie profesionálnym programátorom. V dôsledku toho bol potrebný vývoj softvéru, aby človek mohol používať počítač podľa svojich predstáv.

Koncom 70. - začiatkom 80. rokov bol počítač populárny Apple navrhli Steve Jobs a Steve Wozniak. Neskôr sa do masovej výroby dostal osobný počítač založený na procesore Intel.

Neskôr existovali superskalárne procesory schopné vykonávať veľa inštrukcií súčasne, ako aj 64-bitové počítače.

Piata generácia?

To zahŕňa neúspešný japonský projekt (dobre opísaný na Wikipédii). Iné zdroje uvádzajú piatu generáciu počítačov, takzvané neviditeľné počítače (mikrokontroléry zabudované v domácich spotrebičoch, automobiloch a pod.) alebo vreckové počítače.

Existuje aj názor, že počítače s dvojjadrovými procesormi by mali byť zaradené do piatej generácie. Z tohto pohľadu začala piata generácia okolo roku 2005.

Éra elektronických počítačov začala v 40-tych rokoch 20. storočia a je spojená s prácou takých teoretikov a praktikov výpočtovej techniky ako Alan Turing (Veľká Británia), Konrad Zuse (Nemecko), Claude Shannon, John Atanasoff, Howard Aiken, Presper Eckert, John von Neumann (USA) a ďalší vedci a inžinieri.

V roku 1943 na príkaz amerického námorníctva s finančnou a technickou podporou IBM pod vedením G. Aikena vznikol prvý univerzálny digitálny počítač Mark 1 dosahujúci 17 metrov na dĺžku a viac ako 2,5 metra na výšku. Ako spínacie zariadenia sa používali elektromechanické relé, údaje sa zapisovali na diernu pásku v sústave desiatkových čísel. Tento stroj dokázal sčítať a odčítať 23-bitové čísla za 0,3 sekundy, vynásobiť dve čísla za 3 sekundy a používal sa na výpočet dráhy letu delostreleckých granátov.

O dva roky skôr v Nemecku pod vedením K. Zuseho vznikol elektromechanický počítač Z-3, založený na binárnej číselnej sústave. Tento stroj bol podstatne menší ako Aikenov a jeho výroba bola oveľa lacnejšia. Používal sa na výpočty súvisiace s návrhom lietadiel a rakiet. Jeho ďalší vývoj (najmä myšlienka prechodu na vákuové trubice) však nezískal podporu nemeckej vlády.

Vo Veľkej Británii bol koncom roku 1943 uvedený do prevádzky počítač Colossus, ktorý namiesto elektromechanických relé obsahoval asi 2000 vákuových elektrónok. Na jej vývoji sa aktívne podieľal matematik A. Turing svojimi myšlienkami o formalizácii popisu výpočtových problémov. Ale tento stroj mal vysoko špecializovanú povahu: bol navrhnutý na dešifrovanie nemeckých kódov pomocou rôznych možností. Rýchlosť spracovania dosiahla 5000 znakov za sekundu.

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) je považovaný za prvý elektrónkový univerzálny digitálny počítač, ktorý vznikol v roku 1946 na príkaz Ministerstva obrany USA pod vedením P. Eckerta. Obsahoval viac ako 17 000 vákuových trubíc a pracoval s desatinnou aritmetikou. Pokiaľ ide o jeho rozmery (asi 6 m na výšku a 26 m na dĺžku), stroj bol viac ako dvakrát väčší ako Mark-1, ale jeho výkon bol oveľa vyšší - až 300 násobení za sekundu. Na tomto počítači boli vykonané výpočty potvrdzujúce zásadnú možnosť vytvorenia vodíkovej bomby.

Ďalší model (1945-1951) od tých istých vývojárov - stroj EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) mal priestrannejšiu vnútornú pamäť, do ktorej bolo možné zapisovať nielen dáta, ale aj program. Kódovací systém bol už binárny, čo výrazne znížilo počet vákuových trubíc.

Na tomto vývoji sa ako konzultant podieľal talentovaný matematik D. von Neumann. V roku 1945 publikoval svoju „Predbežnú správu o stroji EDVAC“, v ktorej opísal nielen konkrétny stroj, ale dokázal načrtnúť aj formálnu, logickú organizáciu počítača a zvýraznil a podrobne opísal kľúčové komponenty toho, čo je teraz s názvom „von Neumannova architektúra“ (obr. 1).

Za východiskový bod histórie našej domácej výpočtovej techniky sa považuje rok 1948, keď Isaak Brook a Bashir Rameev, zamestnanci Energetického inštitútu Akadémie vied ZSSR, získali osvedčenie vynálezcu za vynález „Automatického digitálneho výpočtového stroja“ . V tom istom roku 1948 sa v Ústave elektrotechniky Akadémie vied Ukrajinskej SSR pod vedením akademika Sergeja Lebedeva začali práce na projekte vytvorenia MESM - malého elektronického počítacieho stroja.

V období od roku 1948 do roku 1952. prototypov, vznikali jednotlivé kópie počítačov, ktoré sa podobne ako v USA súčasne využívali jednak na vykonávanie obzvlášť dôležitých výpočtov (často utajovaných), ako aj na odlaďovanie konštrukčných a technologických riešení.
Ryža. 1 - Architektúra "von Neumannovho stroja"

Následne sa práce v oblasti tvorby počítačov odvíjali vo viacerých smeroch.

Napríklad, projekty S.A. Lebedev. MESM, uvedený do prevádzky v decembri 1951, sa stal prvým operačným počítačom v ZSSR. V roku 1953 S.A. Lebedev sa stal riaditeľom Moskovského inštitútu presnej mechaniky a informatiky (ITM a VT) a viedol vývoj série slávnych BESM (veľké elektronické počítacie stroje): od BESM-1 po BESM-6. Každý stroj z tejto série bol v čase svojho vzniku najlepší v triede sálových počítačov.

BESM-1 (1953) mal 5000 elektrónok, vykonal 8 ... 10 tisíc operácií za sekundu. Jeho zvláštnosťou bolo zavedenie operácií s číslami s pohyblivou rádovou čiarkou s poskytnutím veľkého rozsahu použitých čísel. Na BESM-1 boli v reálnej prevádzke testované tri typy pamäte s náhodným prístupom s objemom 1024 39-bitových slov:

1. na elektroakustických ortuťových trubiciach (oneskorené vedenia); tento typ pamäte bol použitý v EDSAC a EDVAC;
2. na katódových trubiciach (potencioskopoch);
3. na feritových magnetických jadrách.

Externá pamäť bola implementovaná na magnetických bubnoch a magnetických páskach.

Osobitné miesto v histórii vývoja domácej výpočtovej techniky zaujíma BESM-6, ktorý sa sériovo vyrába od roku 1967 už 17 rokov. Jeho architektúra bola založená na princípe paralelizácie výpočtových procesov a jeho výkon – 1 milión operácií za sekundu – bol rekordom polovice 60. rokov. Na BESM-6 sa objavili prvé plnohodnotné operačné systémy, výkonné prekladače, cenná knižnica štandardných podprogramov, ktoré implementujú numerické metódy na riešenie rôznych problémov, všetko domáca produkcia.

Do konca 60. rokov sa u nás vyrábalo asi 20 typov univerzálnych počítačov - séria BESM (Moskva, S.A. Lebedev), Ural (Penza, B.I. Rameev), Dnepr, Mir (Kyjev, V.M. Glushkov), Minsk (Minsk, V. Przhiyalkovsky) a ďalšie, ako aj špecializované vozidlá hlavne pre rezort obrany. Mimochodom, na rozdiel od Západu, kde „motormi pokroku“ v oblasti výpočtovej techniky nebola len armáda, ale aj predstavitelia podnikateľského sveta, v ZSSR to bola len armáda. Postupne si však vedci, obchodní manažéri a úradníci začali uvedomovať úlohu počítačov v ekonomike krajiny a naliehavú potrebu vyvinúť stroje novej generácie.

Vyvstala otázka o prechode do počítačového priemyslu. V decembri 1969 sa na vládnej úrovni rozhodlo vybrať stroje radu IBM S / 360 ako priemyselný štandard pre univerzálne počítače jednej série (počítače ES). Prvé vozidlo tejto série, EC-1020, bolo vyrobené v roku 1971.
Výroba ES počítačov vznikla spoločne s ďalšími socialistickými krajinami v rámci RVHP (Rada vzájomnej hospodárskej pomoci). Mnoho vedcov bolo proti kopírovaniu systémov IBM, ale nemohli ponúknuť nič na oplátku ako jediný štandard.
Samozrejme, ideálnou možnosťou by bolo implementovať architektonické princípy IBM v spolupráci so samotnou spoločnosťou, a nie rodinou spred takmer piatich rokov, ale najmodernejšími modelmi a v kombinácii s komplexnou podporou vlastného vývoja. Štát ale nemal na všetko dostatok financií a išiel podľa jednoduchšej možnosti. Takto sa začal úpadok domáceho priemyslu počítačovej techniky.
Všimnite si, že zaostávanie za Západom nebolo spôsobené rozhodnutím kopírovať stroje IBM. Technologická základňa na výrobu prvkov, na ktorých boli počítače postavené, začala za svetom zaostávať alarmujúcou rýchlosťou. Čím viac bolo potrebné investovať do rozvoja mikroelektroniky, tým ťažšie bolo udržať požadovanú úroveň. Nevybavená základňa prvkov, pomalosť centralizovanej ekonomiky, nedostatočná konkurencia, závislosť vývojárov a výrobcov na úradníkoch štátneho plánovania nedovolili zopakovať počítačovú revolúciu, ktorá sa odohrala v rokoch vytvárania EÚ v r. West.

Ak zoberieme jeho elementovú základňu ako hlavnú charakteristiku počítača, tak v histórii ich vývoja možno rozlíšiť štyri generácie (tabuľka).
Tabuľka - Hlavné charakteristiky počítačov rôznych generácií

generácie	1	2	3	4
Obdobie, roky	1946 -1960	1955-1970	1965-1980	1980-súčasnosť čas.
Základňa prvku	Vákuová trubica	Polovodičové diódy a tranzistory	Integrované obvody	Veľmi rozsiahle integrované obvody
Architektúra	Architektúra von Neumanna	Multiprogramový režim	Lokálne počítačové siete, zdieľané počítačové systémy	Multiprocesorové systémy, osobné počítače, globálne siete
Výkon	10 - 20 tisíc op / s	100-500 tisíc op / s	Asi 1 milión op/s	Desiatky a stovky miliónov op/s
softvér	Strojové jazyky	Operačné systémy, algoritmické jazyky	Operačné systémy, dialógové systémy, počítačové grafické systémy	Aplikačné balíky, databázy a znalosti, prehliadače
Externé zariadenia	Vstupné zariadenia s diernymi páskami a diernymi štítkami,	ADC, teletypy, NML, NMB	Video terminály, HDD	HDD, modemy, skenery, laserové tlačiarne
Aplikácia	Výpočtové úlohy	Inžinierske, vedecké, ekonomické úlohy	ACS, CAD, vedecké a technické úlohy	Manažérske úlohy, komunikácia, tvorba AWP, spracovanie textu, multimédiá
Príklady	ENIAC, UNIVAC (USA); BESM – 1,2, M-1, M-20 (ZSSR)	IBM 701/709 (USA) BESM-4, M-220, Minsk, BESM-6 (ZSSR)	IBM 360/370, PDP-11/20, Cray -1 (USA); EC 1050, 1066, Elbrus 1.2 (ZSSR)	Cray T3 E, SGI (USA), PC, servery, pracovné stanice od rôznych výrobcov

Ako budeme volať počítače piatej generácie?
V súčasnosti sa pracuje na niekoľkých zásadne odlišných smeroch:

1. optický počítač, v ktorom budú všetky komponenty nahradené ich optickými náprotivkami (optické opakovače, optické komunikačné linky, pamäť na princípoch holografie;
2. molekulárny počítač, ktorého princíp bude založený na schopnosti niektorých molekúl byť v rôznych stavoch;
3. kvantový počítač zložený zo súčiastok subatomárnej veľkosti a fungujúci podľa princípov kvantovej mechaniky.

Zásadná možnosť vytvorenia takýchto počítačov je potvrdená jednak teoretickými prácami, jednak operačnými komponentmi pamäte a logických obvodov.

Možnosti porovnania	Počítačové generácie
				štvrtý
Časový úsek
Základňa prvkov (pre UU, ALU)	Elektronické (alebo elektrické) svietidlá	Polovodiče (tranzistory)	Integrované obvody	Veľké integrované obvody (LSI)
Základný typ počítača			Malý (mini)
Základné vstupné zariadenia	Konzola, dierny štítok, vstup diernej pásky		Alfanumerický displej, klávesnica	Farebný grafický displej, skener, klávesnica
Hlavné výstupné zariadenia	Alfanumerické tlačové zariadenie (ADCU), výstup diernej pásky		Ploter, tlačiareň
Externá pamäť	Magnetické pásky, bubny, dierne pásky, dierne štítky		Dierna páska, magnetický disk	Magnetické a optické disky
Kľúčové softvérové ​​riešenia	Univerzálne programovacie jazyky, prekladače	Dávkové operačné systémy optimalizujúce prekladače	Interaktívne operačné systémy, štruktúrované programovacie jazyky	Softvérová prívetivosť, sieťové operačné systémy
Prevádzkový režim počítača	Jednoprogramový	Dávka	Zdieľanie času	Osobná práca a sieťové spracovanie dát
Účel použitia počítača	Vedecké a technické výpočty	Technické a ekonomické výpočty	Manažérske a ekonomické kalkulácie	Telekomunikácie, informačné služby

Tabuľka - Hlavné charakteristiky počítačov rôznych generácií

generácie
Obdobie, roky				1980-súčasnosť čas.
Základňa prvku	Vákuová trubica	Polovodičové diódy a tranzistory	Integrované obvody	Veľmi rozsiahle integrované obvody
Architektúra	Architektúra von Neumanna	Multiprogramový režim	Lokálne počítačové siete, zdieľané počítačové systémy	Multiprocesorové systémy, osobné počítače, globálne siete
Výkon	10 - 20 tisíc op / s	100-500 tisíc op / s	Asi 1 milión op/s	Desiatky a stovky miliónov op/s
softvér	Strojové jazyky	Operačné systémy, algoritmické jazyky	Operačné systémy, dialógové systémy, počítačové grafické systémy	Aplikačné balíky, databázy a znalosti, prehliadače
Externé zariadenia	Vstupné zariadenia s diernymi páskami a diernymi štítkami,	ADC, teletypy, NML, NMB	Video terminály, HDD	HDD, modemy, skenery, laserové tlačiarne
Aplikácia	Výpočtové úlohy	Inžinierske, vedecké, ekonomické úlohy	ACS, CAD, vedecké a technické úlohy	Manažérske úlohy, komunikácia, tvorba AWP, spracovanie textu, multimédiá
Príklady	ENIAC, UNIVAC (USA); BESM – 1,2, M-1, M-20 (ZSSR)	IBM 701/709 (USA) BESM-4, M-220, Minsk, BESM-6 (ZSSR)	IBM 360/370, PDP-11/20, Cray -1 (USA); EC 1050, 1066, Elbrus 1.2 (ZSSR)	Cray T3 E, SGI (USA), PC, servery, pracovné stanice od rôznych výrobcov

V priebehu 50 rokov sa objavilo niekoľko generácií počítačov, ktoré sa navzájom nahradili. Rýchly rozvoj VT na celom svete je determinovaný len vyspelou základňou prvkov a architektonickými riešeniami.
Keďže počítač je systém pozostávajúci z hardvéru a softvéru, je prirodzené chápať generáciu ako počítačové modely vyznačujúce sa rovnakými technologickými a softvérovými riešeniami (prvková báza, logická architektúra, softvér). Medzitým sa v mnohých prípadoch ukazuje, že je veľmi ťažké klasifikovať BT podľa generácií, pretože hranica medzi nimi je z generácie na generáciu čoraz nejasnejšia.
Prvá generácia.
Základňa prvkov - elektronické žiarovky a relé; RAM sa vykonávala na spúšťačoch, neskôr na feritových jadrách. Spoľahlivosť - nízka, vyžaduje sa chladiaci systém; Počítače mali značnú veľkosť. Rýchlosť - 5 - 30 tisíc aritmetických operácií / s; Programovanie - v počítačových kódoch (strojový kód), neskôr sa objavili autokódy a assemblery. Programovaniu sa venoval úzky okruh matematikov, fyzikov a elektronických inžinierov. Počítače prvej generácie sa používali najmä na vedecké a technické výpočty.

Druhá generácia.
Základňa polovodičových prvkov. Spoľahlivosť a produktivita sa výrazne zvýši, rozmery a spotreba energie sa znížia. Vývoj vstupných/výstupných zariadení, externej pamäte. Množstvo progresívnych architektonických riešení a ďalší vývoj programovacej technológie – režim zdieľania času a režim multiprogramovania (spájajúci prácu centrálneho procesora na spracovanie údajov a vstupných/výstupných kanálov, ako aj paralelizáciu operácií na získavanie inštrukcií a údajov z pamäte)
V rámci druhej generácie sa začala zreteľne objavovať diferenciácia počítačov na malé, stredné a veľké. Výrazne sa rozšíril rozsah použitia počítačov na riešenie problémov - plánovacích a ekonomických, riadenia výrobných procesov a pod.
Automatizované riadiace systémy (ACS) vytvárajú podniky, celé priemyselné odvetvia a technologické procesy (ACS). Koniec 50-tych rokov je charakteristický vznikom množstva vysokoúrovňových problémovo orientovaných programovacích jazykov (HLP): FORTRAN, ALGOL-60 atď. prevádzka počítača, plánovanie jeho zdrojov, ktoré stanovili koncepcie operačné systémy novej generácie.

Tretia generácia.
Základňa komponentov na integrovaných obvodoch (IC). Objavila sa séria počítačových modelov, ktoré boli softvérovo kompatibilné zdola nahor a mali možnosti, ktoré sa od modelu k modelu zvyšovali. Logická architektúra počítačov a ich periférnych zariadení sa stala komplexnejšou, čím sa výrazne rozšírili funkčné a výpočtové možnosti. Operačné systémy (OS) sa stávajú súčasťou počítačov. Mnoho úloh správy pamäte, vstupných/výstupných zariadení a iných zdrojov začal preberať OS alebo priamo hardvér počítača. Softvér sa stáva výkonným: objavujú sa systémy riadenia databáz (DBMS), systémy automatizácie dizajnu (CAD) na rôzne účely, zdokonaľujú sa automatizované riadiace systémy a systémy riadenia procesov. Veľká pozornosť sa venuje tvorbe aplikovaných softvérových balíkov (PPP) na rôzne účely.
Programovacie jazyky a systémy sa vyvíjajú Príklady: - séria modelov IBM / 360, USA, sériová výroba - od roku 1964; -ES COMPUTER, ZSSR a krajiny RVHP od roku 1972.
Štvrtá generácia.
Základom prvkov sa stávajú veľké (LSI) a veľmi veľké (VLSI) integrované obvody. Počítače už boli navrhnuté na efektívne využitie softvéru (napríklad počítače podobné UNIXu, čo najlepšie ponorené do softvérového prostredia UNIX; stroje Prolog, zamerané na úlohy umelej inteligencie); moderná Java. Spracovanie telekomunikačných informácií naberá na sile zlepšovaním kvality komunikačných kanálov využívajúcich satelitnú komunikáciu. Vytvárajú sa národné a nadnárodné informačné a počítačové siete, ktoré umožňujú hovoriť o začiatku informatizácie ľudskej spoločnosti ako celku.
Ďalšiu intelektualizáciu IT určuje vytváranie pokročilejších rozhraní človek-počítač, bázy znalostí, expertné systémy, systémy paralelného programovania atď.
Základňa prvkov umožnila dosiahnuť veľké úspechy pri minimalizácii, zvyšovaní spoľahlivosti a produktivity počítačov. Objavili sa mikro- a minipočítače, ktoré prekonali možnosti stredných a veľkých počítačov predchádzajúcej generácie za oveľa nižšiu cenu. Technológia výroby procesorov na báze VLSI zrýchlila tempo výroby počítačov a umožnila zaviesť počítače medzi široké masy spoločnosti. S príchodom univerzálneho procesora na jednom čipe (mikroprocesor Intel-4004, 1971) začala éra PC.
Za prvý počítač možno považovať Altair-8800, založený na Intel-8080, v roku 1974. E. Roberts. P. Allen a W. Gates vytvorili prekladač z populárneho jazyka Basic, výrazne zvýšil inteligenciu prvého PC (neskôr založili slávnu spoločnosť Microsoft Inc). Tvár 4. generácie je do značnej miery determinovaná tvorbou superpočítačov charakterizovaných vysokým výkonom (priemerná rýchlosť 50 - 130 megaflops. 1 megaflops = 1 milión operácií s pohyblivou rádovou čiarkou za sekundu) a nekonvenčnou architektúrou (princíp paralelizácie založenej na zreťazenej inštrukcii spracovanie)... Superpočítače sa používajú pri riešení problémov matematickej fyziky, kozmológie a astronómie, pri modelovaní zložitých systémov atď. Keďže výkonné počítače hrajú a budú zohrávať dôležitú úlohu pri prepínaní v sieťach, často sa diskutuje o problémoch siete spolu s otázkami o superpočítačoch. -Počítače môžu byť tzv. strojoch radu Elbrus, výpočtových systémov PS-2000 a PS-3000, obsahujúcich až 64 procesorov riadených spoločným tokom príkazov, výkon na množstve úloh dosahoval okolo 200 megaflopov. Zároveň sa vzhľadom na zložitosť vývoja a implementácie projektov moderných superpočítačov, ktoré si vyžadujú intenzívny základný výskum v oblasti výpočtovej techniky, elektronických technológií, vysokej kultúry výroby, vážnych finančných nákladov, zdá veľmi nepravdepodobné, že domáce superpočítače budú byť vytvorené v dohľadnej budúcnosti, podľa hlavných charakteristík, ktoré nie sú horšie ako najlepšie zahraničné modely.
Treba si uvedomiť, že s prechodom na technológiu IS na výrobu počítačov sa definujúci dôraz generácií čoraz viac presúva z elementárnej základne na iné ukazovatele: logická architektúra, softvér, používateľské rozhranie, aplikačné oblasti atď.
Piata generácia.
Vzniká v hlbinách štvrtej generácie a je do značnej miery determinovaná výsledkami práce Japonského výboru pre vedecký výskum v oblasti počítačov publikovaných v roku 1981. Podľa tohto projektu musia počítače a výpočtové systémy piatej generácie okrem vysokého výkonu a spoľahlivosti pri nižších nákladoch, plne poskytovaných VLSI a ďalšími najnovšími technológiami, spĺňať tieto kvalitatívne nové funkčné požiadavky:

· zabezpečiť jednoduché používanie počítačov implementáciou systémov hlasového vstupu/výstupu; interaktívne spracovanie informácií pomocou prirodzených jazykov; schopnosti učiť sa, asociatívne konštrukcie a logické závery;

Zjednodušte proces tvorby softvéru automatizáciou syntézy programov podľa špecifikácií počiatočných požiadaviek v prirodzených jazykoch

· Zlepšiť základné charakteristiky a prevádzkové vlastnosti vojenskej techniky na riešenie rôznych spoločenských problémov, zlepšiť pomer nákladov a výnosov, rýchlosť, ľahkosť a kompaktnosť počítačov; zabezpečiť ich rôznorodosť, vysokú prispôsobivosť aplikáciám a prevádzkovú spoľahlivosť.

Vzhľadom na zložitosť implementácie úloh pridelených piatej generácii je celkom možné rozdeliť ju na viditeľnejšie a lepšie vnímané etapy, z ktorých prvá je z veľkej časti realizovaná v rámci súčasnej štvrtej generácie.

Elektronický počítač (ECM) je zariadenie na spracovanie informácií. Spracovanie informácií sa týka procesu premeny počiatočných údajov na konečné údaje.

Základnou vlastnosťou moderných počítačov, ktorá ich odlišuje od všetkej doteraz používanej výpočtovej techniky, je ich schopnosť pracovať automaticky podľa daného programu bez priamej účasti človeka na výpočtovom procese.

Počítač je najefektívnejším prostriedkom na riešenie ekonomických problémov. Využitie počítačov umožňuje: zvýšiť úroveň automatizácie manažérskej práce; skrátiť čas potrebný na prijatie potrebných rozhodnutí; drasticky znížiť počet chýb vo výpočtoch; zvýšiť spoľahlivosť práce riadiacich pracovníkov; umožňuje zvýšiť množstvo spracovávaných informácií; hľadať optimálne riešenia; vykonávať funkciu monitorovania výsledkov; prenášať údaje na diaľku; vytvárať automatizované databázy; analyzovať údaje v procese spracovania informácií atď.

Existujú 4 hlavné generácie počítačov ... Ale rozdelenie výpočtovej techniky do generácií je veľmi podmienená, neprísna klasifikácia podľa stupňa rozvoja hardvéru a softvéru, ako aj spôsobov komunikácie s počítačom. Myšlienka rozdelenia strojov na generácie je spôsobená skutočnosťou, že počas krátkej histórie svojho vývoja prešla počítačová technika veľkým vývojom, a to tak z hľadiska prvkovej základne (lampy, tranzistory, mikroobvody atď.), v zmysle zmeny jeho štruktúry, vzniku nových príležitostí, rozšírenia oblastí použitia a charakteru použitia.

TO PRVÁ GENERÁCIA (1945-1955) zahŕňajú autá postavené na elektronické žiarovky... Tieto stroje boli veľmi drahé, zaberali obrovské plochy, neboli úplne spoľahlivé v prevádzke, mali nízku rýchlosť spracovania a dokázali uložiť len veľmi málo údajov. Každý stroj má svoj vlastný jazyk, žiadny OS. Používali sa dierne štítky, dierne pásky, magnetické pásky.Vyrábali sa v jednotlivých kópiách a používali sa najmä na vojenské a vedecké účely. Medzi typické príklady strojov prvej generácie patria americké počítače UNIVAC, IBM-701, IBM-704, ale aj sovietske stroje BESM a M-20. Typická rýchlosť spracovania pre stroje prvej generácie bola 10-20 tisíc operácií za sekundu.

NS DRUHÁ GENERÁCIA (1955-1965) zahŕňajú stroje postavené na tranzistorových prvkoch. Tieto stroje výrazne znížili náklady a rozmery, zvýšili spoľahlivosť, rýchlosť prevádzky a množstvo uložených informácií. Rýchlosť spracovania strojov druhej generácie sa zvýšila na 1 milión operácií za sekundu. Objavili sa prvé OS, prvé programovacie jazyky: Forton (1957), Algon (1959). Nosiče na ukladanie informácií: magnetické bubny, magnetické disky. Zástupcovia: IBM 604, 608, 702.

Autá TRETIA GENERÁCIA (1965-1980) sú vyrobené na integrovaných obvodoch. Plocha takéhoto obvodu je rádovo jeden štvorcový milimeter, ale z hľadiska jeho funkčnosti je integrovaný obvod ekvivalentný stovkám a tisíckam tranzistorových prvkov. Pre veľmi malú veľkosť a hrúbku je integrovaný obvod niekedy tzv mikroobvod a čip(čip je tenký kúsok). Prechod od tranzistorov k integrovaným obvodom zmenil cenu, veľkosť, spoľahlivosť, rýchlosť a kapacitu strojov. Ide o stroje rodiny IBM / 360. Popularita týchto strojov sa ukázala byť taká veľká, že sa na celom svete začali kopírovať alebo vyrábať s podobnou funkčnosťou a rovnakými metódami kódovania a spracovania informácií. Navyše, programy pripravené na spustenie na strojoch IBM boli úspešne spustené na ich náprotivkoch, rovnako ako programy napísané na spustenie na analógových strojoch mohli byť spustené na strojoch IBM. Takéto modely strojov sa zvyčajne nazývajú softvérovo kompatibilné. V našej krajine bol takýmto softvérom kompatibilným s rodinou IBM / 360 séria počítačov ES, ktorá obsahovala asi dve desiatky modelov rôzneho výkonu. Počnúc treťou generáciou sa počítače stali všadeprítomnými a široko používané na riešenie širokej škály úloh. Charakteristickým znakom tejto doby je kolektívne používanie strojov, keďže sú stále dosť drahé, zaberajú veľké plochy a vyžadujú si zložitú a nákladnú údržbu. Nositeľmi pôvodnej informácie sú stále dierne štítky a dierne pásky, aj keď značné množstvo informácií sa už sústreďuje na magnetické médiá – disky a pásky. Rýchlosť spracovania strojov tretej generácie dosahovala niekoľko miliónov operácií za sekundu. Objavila sa pamäť s náhodným prístupom – stovky KB. Programovacie jazyky: BASIC (1965), Pascal (1970), C (1972). Pridaná programová kompatibilita.

ŠTVRTÁ GENERÁCIA (1980-súčasnosť). Dochádza k prechodu od konvenčných integrovaných obvodov k rozsiahlym integrovaným obvodom a extra-veľkým obvodom (LSI a VLSI). Zatiaľ čo konvenčné integrované obvody sú ekvivalentom tisícok tranzistorových prvkov, veľké integrované obvody už nahrádzajú desiatky a stovky tisíc takýchto prvkov. Spomedzi nich treba spomenúť rodinu strojov IBM / 370, ako aj IBM 196, ktorý dosiahol 15 miliónov operácií za sekundu. Domácimi zástupcami strojov štvrtej generácie sú stroje rodiny Elbrus. Charakteristickým znakom štvrtej generácie je prítomnosť niekoľkých (zvyčajne 2-6, niekedy až niekoľko stoviek alebo dokonca tisíc) centrálnych, hlavných zariadení na spracovanie informácií v jednom stroji - procesorov, ktoré sa môžu navzájom duplikovať alebo nezávisle vykonávať výpočty. Táto štruktúra umožňuje výrazne zlepšiť spoľahlivosť strojov a rýchlosť výpočtov. Ďalšou dôležitou vlastnosťou je vznik výkonných nástrojov, ktoré zabezpečujú chod počítačových sietí. To umožnilo následne na ich základe vytvárať a rozvíjať globálne celosvetové počítačové siete. Objavili sa superpočítače (kozmické lode) a osobné počítače. Objavili sa neprofesionálni používatelia. RAM až niekoľko GB. Multiprocesorové systémy, počítačové siete, multimédiá (grafika, animácie, zvuk).

V počítačoch PIATA GENERÁCIA dôjde ku kvalitatívnemu prechodu od spracovania údajov k spracovaniu znalostí. Architektúra ďalšej generácie počítačov bude obsahovať dva hlavné stavebné bloky. Jedným z nich je tradičný počítač. Teraz však nemá žiadne spojenie s používateľom. Túto komunikáciu vykonáva jednotka nazývaná „inteligentné rozhranie“. Jeho úlohou je porozumieť textu napísanému v prirodzenom jazyku a obsahujúcemu problémové vyjadrenie a preložiť ho do funkčného programu pre počítač.

Novruzlu Elnura 10 a

1. Elektronický počítač (ECM)

2.

2.1. japočítačová generácia

2.2. IIpočítačová generácia

2.3. IIIpočítačová generácia

2.4. IV počítačová generácia

2.5. V počítačová generácia

3. Generovanie počítača (tabuľka)

Zoznam použitej literatúry

1. GENEROVANIE POČÍTAČOV

generácie	rokov	Základňa prvku	Výkon	OP objem	Vstupno-výstupné zariadenia	softvér	Počítačové príklady
		Elektrická lampa	10-20 tisíc operácií za 1 sekundu.	2 kB	Dierne pásky dierne štítky	Strojové kódy	UNIVAC,MESM, BESM, STRELA
	c 1955	Tranzistor		2 – 32 kB			"Tradis" BESM-6
	c 1966	Integrovaný obvod (IC)	1-10 miliónov operácií za 1 sekundu.	64 kB	Viackoncové systémy	OS	BESM-6
	c 1975		1-100 miliónov operácií za 1 sekundu.	1-64 kB	PC siete	Databázy a dátové banky	Cornet UKSC
	z 90. rokov 20. storočia.					Expertné systémy

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

Stredná škola MBOU Astrachaň číslo 52

ABSTRAKT k téme:

"ELEKTRONICKÝ POČÍTAČOVÝ STROJ"

Pripravené

Žiak 10. ročníka

Novruzlu Elnura

Overené učiteľom informatiky a IKT

Komissárová I.M.

Astrachaň, 2013

P.

1. Elektronický počítač (počítač) 3
2. Elektronická etapa vývoja výpočtovej techniky

1. Počítač I generácie 3
2. II generácia počítačov 4-5
3. Počítač III generácie 5-7
4. Počítač IV generácie 7-8
5. Počítač generácie V 8-10

1. Počítačová generácia (tabuľka) 11
2. Zoznam použitej literatúry 12

1. ELEKTRONICKÝ POČÍTAČOVÝ STROJ (POČÍTAČ)

Elektronický počítač (ECM) je vysokorýchlostný výpočtový stroj, ktorý s veľkou presnosťou rieši matematické a logické problémy pri vykonávaní niekoľkých desiatok tisíc operácií za sekundu. Technickým základom počítačov sú elektronické obvody. Počítač má pamäťové zariadenie (pamäť) určené na príjem, ukladanie a vydávanie informácií, aritmetické zariadenie na operácie s číslami a ovládacie zariadenie. Každý stroj má špecifický systém príkazov.

1. ELEKTRONICKÁ ETAPA VÝVOJA POČÍTAČOV

1. I generácia počítačov

Všeobecne sa uznáva, že prvá generácia počítačov sa objavila počas druhej svetovej vojny po roku 1943, hoci za prvého funkčného zástupcu treba považovať stroj V-1 (Z1) od Konrada Zuseho, ktorý ukázal priateľom a príbuzným v roku 1938. Bol to prvý elektronický (postavený na podomácky vyrobených analógoch relé) stroj, vrtošivý v manipulácii a nespoľahlivý vo výpočtoch. V máji 1941 v Berlíne predstavil Zuse Z3, ktorý potešil odborníkov. Napriek množstvu nedostatkov to bol prvý počítač, ktorý by za iných okolností mohol mať komerčný úspech. Za prvé počítače sa však považujú anglický Colossus (1943) a americký ENIAC (1945). ENIAC bol prvý elektrónkový počítač.

Špecifické vlastnosti

• Základňa prvkov -elektronické vákuové trubice.
• Spojovacie prvky -povrchová montáž pomocou drôtov.
• Rozmery - Počítač je vyrobený vo forme obrovských skríň.
• Výkon -10-20 tisíc operácií za sekundu.
• Operácia - náročná v dôsledku častého zlyhania vákuových trubíc.
• Programovanie - strojové kódy.
• RAM - až 2 kB.
• Vstup a výstup údajov pomocoudierne štítky, dierne pásky.

1. II generácie počítačov

Druhá generácia počítačov je prechodom na základňu tranzistorových prvkov, vzhľad prvých minipočítačov. Princíp autonómie sa ďalej rozvíja – je implementovaný už na úrovni jednotlivých zariadení, čo je vyjadrené v ich modulárnej štruktúre. I/O zariadenia sú vybavené vlastnými ovládačmi (nazývanými ovládače), ktoré oslobodili centrálne ovládače od riadenia I/O operácií. Zdokonaľovanie a zlacňovanie počítačov viedlo k zníženiu špecifických nákladov na počítačový čas a výpočtové zdroje v celkových nákladoch na automatizované riešenie problému spracovania dát, zároveň sa takmer neznížili náklady na vývoj programov (teda programovanie). klesať a v niektorých prípadoch mala tendenciu stúpať... Načrtla sa tak tendencia k efektívnemu programovaniu, ktoré sa začalo realizovať v druhej generácii počítačov a rozvíja sa dodnes. Vývoj integrovaných systémov založených na knižniciach štandardných programov, ktoré majú vlastnosť prenosnosti, t.j. fungujúce na počítačoch rôznych značiek. Najčastejšie používané softvérové ​​nástroje sú v PPP alokované na riešenie problémov určitej triedy. Technológia vykonávania programov na počítači sa zlepšuje: vytvárajú sa špeciálne softvérové ​​nástroje - systémový softvér. Účelom vytvorenia systémového softvéru je urýchliť a zjednodušiť prechod procesora z jednej úlohy na druhú. Objavili sa prvé systémy dávkového spracovania, ktoré jednoducho automatizovali spustenie jedného programu za druhým a tým zvýšili faktor zaťaženia procesora. Systémy dávkového spracovania boli prototypom moderných operačných systémov, boli to prvé systémové programy určené na riadenie výpočtového procesu. V priebehu implementácie systémov dávkového spracovania bol vyvinutý formalizovaný jazyk riadenia úloh, pomocou ktorého programátor povedal systému a operátorovi, akú prácu chce na počítači vykonávať. Súbor niekoľkých úloh, zvyčajne vo forme balíčka diernych kariet, sa nazýva balík úloh. Tento prvok je stále živý: takzvané dávkové (alebo príkazové) súbory MS DOS nie sú ničím iným ako pracovnými balíkmi (prípona v ich názve bat je skratkou anglického slova batch, čo znamená dávka). Medzi domáce počítače druhej generácie patria Promin, Minsk, Hrazdan, Mir.

Špecifické vlastnosti

• Základňa prvkov -polovodičové prvky (tranzistory).
• Spojovacie prvky -dosky plošných spojov a povrchovú montáž.
• Rozmery -.
• Výkon -100-500 tisíc operácií za sekundu.
• Využitie - výpočtových stredískso špeciálnym personálom servisného personálu sa objavila nová špecialita - počítačový operátor.
• Programovanie -v algoritmických jazykoch vznik OS.
• RAM - 2 – 32 kB.
• Predstavený princíp zdieľania času.
• Predstavený princíp mikroprogramového riadenia.
• Chyba - softvérová nekompatibilita.

1. III generácie počítačov

Vývoj integrovaných obvodov v 60. rokoch - celých zariadení a uzlov desiatok a stoviek tranzistorov, vyrobených na jedinom polovodičovom kryštáli (čo sa dnes nazýva mikroobvody) viedol k vytvoreniu počítača 3. generácie. Zároveň sa objavila polovodičová pamäť, ktorá sa dodnes používa v osobných počítačoch ako operačná pamäť. Použitie integrovaných obvodov výrazne zvýšilo možnosti počítačov. Teraz má centrálny procesor schopnosť pracovať paralelne a ovládať množstvo periférnych zariadení. Počítače mohli súčasne spracovávať niekoľko programov (princíp multiprogramovania). V dôsledku implementácie princípu multiprogramovania bolo možné pracovať v režime zdieľania času v dialógovom režime. Používatelia vzdialení od počítača dostali príležitosť, nezávisle od seba, rýchlo interagovať so strojom. Počas týchto rokov naberá výroba počítačov priemyselný rozmer. Spoločnosť IBM, ktorá sa prebojovala medzi lídrov, ako prvá implementovala rodinu počítačov – sériu počítačov, ktoré sú navzájom plne kompatibilné, od najmenších, veľkosti malej skrinky (nedokázali potom menšie), k najvýkonnejším a najdrahším modelom. Najbežnejšou v tých rokoch bola rodina System / 360 od IBM. Počnúc počítačom tretej generácie sa vývoj sériových počítačov stal tradíciou. Hoci sa stroje tej istej série navzájom výrazne líšili schopnosťami a výkonom, boli informačne, softvérovo a hardvérovo kompatibilné. Napríklad krajiny RVHP vyrobili jeden rad počítačov (ES EVM) ES-1022, ES-1030, ES-1033, ES-1046, ES-1061, ES-1066 a iné.Výkon týchto strojov dosahoval od r. 500 tisíc až 2 milióny operácií za sekundu, veľkosť pamäte RAM dosahovala od 8 MB do 192 MB. K počítačom tejto generácie patria aj "IВМ-370", "Elektronika - 100/25", "Elektronika - 79", "СМ-3", "СМ-4" atď. Pre sériu počítačov bol softvér výrazne rozšírené (operačné systémy, programovacie jazyky na vysokej úrovni, aplikačné programy atď.). Nízka kvalita elektronických komponentov bola slabou stránkou sovietskych počítačov tretej generácie. Preto neustále zaostáva za západným vývojom, pokiaľ ide o rýchlosť, hmotnosť a rozmery, ale ako tvrdia vývojári CM, nie z hľadiska funkčnosti. Na kompenzáciu tohto oneskorenia boli vyvinuté špeciálne procesory, ktoré umožňujú zostaviť vysokovýkonné systémy pre súkromné ​​úlohy. Vybavený špeciálnym Fourierovým transformačným procesorom SM-4 bol napríklad použitý na radarové mapovanie Venuše. Začiatkom 60. rokov sa objavili prvé minipočítače – malé počítače s nízkou spotrebou energie, ktoré boli cenovo dostupné pre malé firmy alebo laboratóriá. Minipočítače predstavovali prvý krok k osobným počítačom, ktorých prototypy boli vydané až v polovici 70. rokov. Známa rodina minipočítačov PDP od Digital Equipment slúžila ako prototyp pre sovietsku sériu strojov SM. Medzitým neustále rástol počet prvkov a spojení medzi nimi, ktoré sa zmestili do jedného mikroobvodu a v 70. rokoch už integrované obvody obsahovali tisíce tranzistorov. To umožnilo skombinovať väčšinu komponentov počítača do jedinej malej časti – čo sa Intelu podarilo v roku 1971 s uvedením prvého mikroprocesora, ktorý bol určený pre práve sa objavujúce stolné kalkulačky. Tento vynález bol predurčený urobiť skutočnú revolúciu v nasledujúcom desaťročí - koniec koncov, mikroprocesor je srdcom a dušou moderného osobného počítača. To však nie je všetko – skutočne, prelom 60. a 70. rokov bol osudným obdobím. V roku 1969 sa zrodila prvá globálna počítačová sieť – zárodok toho, čo dnes nazývame internet. A v tom istom roku 1969 sa súčasne objavil operačný systém Unix a programovací jazyk C ("C"), ktoré mali obrovský vplyv na svet softvéru a stále si zachovávajú svoje vedúce postavenie.

Špecifické vlastnosti

• Základňa prvkov -integrované obvody.
• Spojovacie prvky - dosky plošných spojov.
• Rozmery - Počítač je vyrobený vo forme stojanov rovnakého typu.
• Výkon -1-10 mil. operácií za sekundu.
• Využitie - výpočtové centrá, zobrazovacie triedy, nová špecialita – systémový programátor.
• Programovanie -algoritmické jazyky, OS.
• RAM - 64 kB.
• Použiteľné princíp zdieľania času, princíp modularity, princíp riadenia mikroprogramu, princíp hlavnej línie.
• Vznik magnetické disky, displeje, plotre.

1. IV generácia počítačov

Žiaľ, od polovice 70. rokov sa harmonický obraz generačnej výmeny narúša. Zásadných inovácií v informatike je čoraz menej. Pokrok ide hlavne cestou vývoja toho, čo už bolo vynájdené a vynájdené, predovšetkým zvyšovaním výkonu a miniaturizáciou základne prvkov a samotných počítačov. Všeobecne sa verí, že obdobie od roku 1975 patrí do štvrtej generácie počítačov. Ich prvkovou základňou sa stali veľké integrované obvody (LSI. V jednom kryštáli je integrovaných až 100 tisíc prvkov). Rýchlosť týchto strojov bola desiatky miliónov operácií za sekundu a RAM dosahovala stovky MB. Objavili sa mikroprocesory (1971, Intel), mikropočítače a osobné počítače. Umožnilo sa spoločné využitie výkonu rôznych strojov (prepojenie strojov do jednej výpočtovej jednotky a práca so zdieľaním času). Existuje však aj iný názor - mnohí veria, že úspechy z obdobia 1975-1985. nie je dosť veľký na to, aby bol považovaný za rovnocennú generáciu. Zástancovia tohto pohľadu nazývajú toto desaťročie patriace do „tretej a pol“ generácie počítačov. A to až od roku 1985, kedy sa objavili superveľké integrované obvody (VLSI. Kryštál takéhoto obvodu pojme až 10 miliónov prvkov.), Ak by sa dali spočítať roky života samotnej štvrtej generácie, ktorá je dodnes živá .

Prvým smerom je vytváranie superpočítačov – komplexov viacprocesorových strojov. Rýchlosť takýchto strojov dosahuje niekoľko miliárd operácií za sekundu. Sú schopné spracovať obrovské množstvo informácií. Patria sem komplexy ILLIAS-4, CRAY, CYBER, "Elbrus-1", "Elbrus-2" a iné.všetko v obrannom priemysle. Výpočtové komplexy "Elbrus-2" boli prevádzkované v Centre riadenia vesmírnych letov, v centrách jadrového výskumu. Napokon sú to komplexy Elbrus-2, ktoré sa od roku 1991 používajú v systéme protiraketovej obrany a v iných vojenských objektoch.

2. smer - ďalší vývoj na báze LSI a VLSI mikropočítačov a osobných počítačov (PC). Prvými predstaviteľmi týchto strojov sú Apple, IBM - PC (XT, AT, PS / 2), Iskra, Elektronika, Mazovia, Agat, EC-1840, EC-1841 atď.. Od tejto generácie sa počítače bežne označovali tzv. ako počítače. A slovo „computerization“ sa stalo súčasťou nášho každodenného života. Vďaka vzniku a rozvoju osobných počítačov (PC) sa výpočtová technika stáva skutočne masívnou a všeobecne dostupnou. Nastáva paradoxná situácia: napriek tomu, že osobné a minipočítače stále vo všetkých ohľadoch zaostávajú za veľkými strojmi, leví podiel na inováciách – grafické používateľské rozhranie, nové periférie, globálne siete – vďačí za svoj vzhľad a vývoj práve tejto „frivolnej“ technológii. Veľké počítače a superpočítače určite nevymreli a naďalej sa vyvíjajú. Teraz však už neovládajú počítačovú arénu ako kedysi.

Špecifické vlastnosti

• Základňa prvkov -veľké integrované obvody (LSI).
• Spojovacie prvky - dosky plošných spojov.
• Rozmery - kompaktné počítače, notebooky.
• Výkon -10-100 miliónov operácií za sekundu.
• Využitie - viacprocesorové a viacpočítačové systémy, všetci používatelia počítačov.
• Programovanie -databázy a databanky.
• RAM - 2-5 MB.
• Telekomunikačné spracovanie dát, integrácia do počítačových sietí.

1. V generácie počítačov

Počítač piatej generácie je počítačom budúcnosti. Program vývoja takzvanej piatej generácie počítačov bol prijatý v Japonsku v roku 1982. Predpokladalo sa, že do roku 1991 vzniknú zásadne nové počítače zamerané na riešenie problémov umelej inteligencie. S pomocou jazyka Prolog a inovácií v dizajne počítačov sa plánovalo priblížiť sa k riešeniu jednej z hlavných úloh tohto odvetvia informatiky - problému ukladania a spracovania vedomostí. Počítače piatej generácie by skrátka nemuseli písať programy, ale stačilo by „takmer prirodzenou“ rečou vysvetliť, čo sa od nich vyžaduje. Predpokladá sa, že ich elementovou základňou nebudú VLSI, ale zariadenia s prvkami umelej inteligencie vytvorenými na ich základe. Na zvýšenie pamäte a rýchlosti sa využijú výdobytky optoelektroniky a bioprocesorov. Počítače piatej generácie si kladú úplne iné úlohy ako pri vývoji všetkých predchádzajúcich počítačov. Ak počítačoví dizajnéri I. až IV. generácie čelili takým úlohám, ako je zvýšenie produktivity v oblasti numerických výpočtov, dosiahnutie veľkej kapacity pamäte, potom hlavnou úlohou počítačových vývojárov piatej generácie je vytvoriť umelú inteligenciu stroja (tzv. schopnosť vyvodzovať logické závery z prezentovaných faktov), ​​rozvoj „intelektualizácie“ počítačov – odstránenie bariéry medzi človekom a počítačom.

Žiaľ, japonský počítačový projekt piatej generácie zopakoval tragický osud raného výskumu umelej inteligencie. Viac ako 50 miliárd jenov investícií bolo premrhaných, projekt bol prerušený a zariadenia vyvinuté z hľadiska výkonu neboli vyššie ako masové systémy tej doby. Výskum uskutočnený počas projektu a nahromadené skúsenosti s reprezentáciou znalostí a metódami paralelnej inferencie však výrazne pomohli pokroku v oblasti systémov umelej inteligencie vo všeobecnosti. Počítače sú už schopné vnímať informácie z ručne písaného alebo tlačeného textu, z formulárov, z ľudského hlasu, rozpoznávať používateľa podľa hlasu a prekladať z jedného jazyka do druhého. To umožňuje všetkým používateľom komunikovať s počítačmi, dokonca aj tým, ktorí v tejto oblasti nemajú špeciálne znalosti. Mnohé z pokrokov, ktoré umelá inteligencia dosiahla, sa využívajú v priemysle a obchodnom svete. Expertné systémy a neurónové siete sa efektívne využívajú na klasifikačné úlohy (filtrovanie SPAMu, kategorizácia textov atď.). Človeku svedomito slúžia genetické algoritmy (používajú sa napr. na optimalizáciu portfólií pri investičných aktivitách), robotika (priemysel, výroba, každodenný život – všade, kam priložila kybernetickú ruku), ako aj multiagentové systémy. Ostatné oblasti umelej inteligencie nespia, napríklad distribuovaná reprezentácia vedomostí a riešenie problémov na internete: vďaka nim môžeme v najbližších rokoch očakávať revolúciu v rade oblastí ľudskej činnosti.

softvér

Počítačové príklady

od roku 1946

Elektrická lampa

10-20 tisíc operácií za 1 sekundu.

2 kB

Dierne pásky

dierne štítky

Strojové kódy

UNIVAC, MESM, BESM, STRELA

od roku 1955

Tranzistor

100-1000 tisíc operácií za 1 sekundu.

2 – 32 kB

Magnetická páska, magnetické bubny

Algoritmické jazyky, operačné systémy

"Tradis"

M-20

IBM-701

BESM-6

od roku 1966

Integrovaný obvod (IC)

1-10 miliónov operácií za 1 sekundu.

64 kB

Viackoncové systémy

OS

EC-1030

IBM-360

BESM-6

od roku 1975

Veľký integrovaný obvod (LSI)

1-100 miliónov operácií za 1 sekundu.

1-64 kB

PC siete

Databázy a dátové banky

IBM-386

IBM-486

Cornet

UKSC

z 90. rokov 20. storočia.

Ultra-veľký integrovaný obvod (VLSI)

Viac ako 100 miliónov operácií za 1 sekundu.

Optické a laserové zariadenia

Expertné systémy

4.ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY

1. http://evm-story.narod.ru/#P0

1. http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/computer