Πώς να φτιάξετε έναν πίνακα συγκρίνοντας τα χαρακτηριστικά των γενεών υπολογιστών. Computer Generations: A Brief Description

Η σύντομη ιστορία της τεχνολογίας των υπολογιστών χωρίζεται σε διάφορες περιόδους με βάση τα βασικά στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή ενός υπολογιστή. Η χρονική διαίρεση σε περιόδους είναι ως ένα βαθμό αυθαίρετη, γιατί Όταν εξακολουθούσαν να παράγονται υπολογιστές παλιάς γενιάς, η νέα γενιά άρχιζε να αποκτά δυναμική.

Γενικές τάσεις στην ανάπτυξη υπολογιστών μπορούν να εντοπιστούν:

1. Αύξηση του αριθμού των στοιχείων ανά μονάδα επιφάνειας.
2. Μείωση μεγέθους.
3. Αυξημένη ταχύτητα εργασίας.
4. Μειωμένο κόστος.
5. Ανάπτυξη λογισμικού αφενός και απλοποίηση, τυποποίηση υλικού αφετέρου.

Μηδενική γενιά. Μηχανικοί υπολογιστές

Οι προϋποθέσεις για την εμφάνιση ενός υπολογιστή έχουν διαμορφωθεί πιθανώς από την αρχαιότητα, αλλά η ανασκόπηση ξεκινά συχνά με την υπολογιστική μηχανή του Blaise Pascal, την οποία σχεδίασε το 1642. Αυτή η μηχανή μπορούσε να εκτελεί μόνο πράξεις πρόσθεσης και αφαίρεσης. Στη δεκαετία του '70 του ίδιου αιώνα, ο Gottfried Wilhelm Leibniz κατασκεύασε μια μηχανή που μπορούσε να εκτελεί πράξεις όχι μόνο πρόσθεσης και αφαίρεσης, αλλά και πολλαπλασιασμού και διαίρεσης.

Τον 19ο αιώνα, ο Charles Babbage συνέβαλε σημαντικά στη μελλοντική ανάπτυξη της υπολογιστικής τεχνολογίας. Του διαφορά κινητήρα, αν και μπορούσε μόνο να προσθέτει και να αφαιρεί, τα αποτελέσματα των υπολογισμών εξωθήθηκαν σε μια χάλκινη πλάκα (ένα ανάλογο των μέσων εισόδου-εξόδου πληροφοριών). Αργότερα περιγράφεται από τον Babbage αναλυτική μηχανήέπρεπε να εκτελέσει και τις τέσσερις βασικές μαθηματικές πράξεις. Η αναλυτική μηχανή αποτελούνταν από μνήμη, υπολογιστικό μηχανισμό και συσκευές εισόδου/εξόδου (όπως ένας υπολογιστής... μόνο μηχανικές), και το πιο σημαντικό, μπορούσε να εκτελέσει διάφορους αλγόριθμους (ανάλογα με το ποια διάτρητη κάρτα βρισκόταν στη συσκευή εισόδου). Τα προγράμματα για την Αναλυτική Μηχανή γράφτηκαν από την Ada Lovelace (την πρώτη γνωστή προγραμματίστρια). Μάλιστα, το αυτοκίνητο δεν πραγματοποιήθηκε τότε λόγω τεχνικών και οικονομικών δυσκολιών. Ο κόσμος έμεινε πίσω από το συρμό σκέψης του Babbage.

Τον 20ο αιώνα, οι αυτόματες υπολογιστικές μηχανές σχεδιάστηκαν από τους Konrad Zus, George Stibits και John Atanasov. Το μηχάνημα του τελευταίου περιελάμβανε, θα έλεγε κανείς, μια πρωτότυπη μνήμη RAM, και χρησιμοποιούσε επίσης δυαδική αριθμητική. Οι υπολογιστές αναμετάδοσης Mark I και Mark II του Howard Aiken ήταν παρόμοιοι στην αρχιτεκτονική με την Analytical Engine του Babbage.

Πρώτη γενιά. Υπολογιστές σωλήνα κενού (194x-1955)

Απόδοση: αρκετές δεκάδες χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

Ιδιαιτερότητες:

• Δεδομένου ότι οι λαμπτήρες είναι σημαντικοί σε μέγεθος και υπάρχουν χιλιάδες από αυτούς, τα μηχανήματα ήταν τεράστια σε μέγεθος.
• Δεδομένου ότι υπάρχουν πολλές λάμπες και τείνουν να καίγονται, ο υπολογιστής ήταν συχνά σε αδράνεια λόγω αναζήτησης και αντικατάστασης μιας λάμπας που απέτυχε.
• Οι λαμπτήρες εκπέμπουν μεγάλη ποσότητα θερμότητας, επομένως, οι υπολογιστές απαιτούν ειδικά ισχυρά συστήματα ψύξης.

Παραδείγματα υπολογιστών:

Κολοσσός- μυστική εξέλιξη της βρετανικής κυβέρνησης (ο Άλαν Τούρινγκ συμμετείχε στην ανάπτυξη). Αυτός είναι ο πρώτος ηλεκτρονικός υπολογιστής στον κόσμο, αν και δεν επηρέασε την ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών (λόγω της μυστικότητάς του), αλλά βοήθησε στη νίκη στον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο.

Eniac. Δημιουργοί: John Mauchley και J. Presper Eckert. Το βάρος της μηχανής είναι 30 τόνοι. Μειονεκτήματα: χρήση του συστήματος δεκαδικών αριθμών. Πολλοί διακόπτες και καλώδια.

Έντσακ. Επίτευγμα: το πρώτο μηχάνημα με πρόγραμμα στη μνήμη.

Whirlwind I. Σύντομες λέξεις, εργασία σε πραγματικό χρόνο.

Υπολογιστής 701(και τα επόμενα μοντέλα) από την IBM. Ο πρώτος υπολογιστής που ηγείται της αγοράς εδώ και 10 χρόνια.

Δεύτερη γενιά. Υπολογιστές τρανζίστορ (1955-1965)

Απόδοση: εκατοντάδες χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

Σε σύγκριση με τους σωλήνες κενού, η χρήση τρανζίστορ κατέστησε δυνατή τη μείωση του μεγέθους του εξοπλισμού υπολογιστών, την αύξηση της αξιοπιστίας, την αύξηση της ταχύτητας λειτουργίας (έως 1 εκατομμύριο λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο) και σχεδόν την εξάλειψη της μεταφοράς θερμότητας. Μέθοδοι αποθήκευσης πληροφοριών αναπτύσσονται: η μαγνητική ταινία χρησιμοποιείται ευρέως και αργότερα εμφανίζονται δίσκοι. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, έγινε αντιληπτό το πρώτο παιχνίδι στον υπολογιστή.

Ο πρώτος υπολογιστής τρανζίστορ TXέγινε πρωτότυπο για υπολογιστές κλάδου PDPΕταιρείες DEC, που μπορούν να θεωρηθούν οι ιδρυτές της βιομηχανίας υπολογιστών, επειδή εμφανίστηκε το φαινόμενο των μαζικών πωλήσεων μηχανών. Η DEC κυκλοφορεί τον πρώτο μικροϋπολογιστή (το μέγεθος ενός ντουλαπιού). Η οθόνη έχει εντοπιστεί.

Η IBM εργάζεται επίσης ενεργά, παράγοντας εκδόσεις τρανζίστορ των υπολογιστών της.

Υπολογιστής 6600Το CDC, το οποίο αναπτύχθηκε από τον Seymour Cray, είχε ένα πλεονέκτημα σε σχέση με άλλους υπολογιστές εκείνης της εποχής - την ταχύτητά του, η οποία επιτυγχανόταν μέσω της παράλληλης εκτέλεσης εντολών.

Τρίτη γενιά. Υπολογιστές ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (1965-1980)

Απόδοση: εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

Ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα είναι ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα χαραγμένο σε ένα τσιπ πυριτίου. Χιλιάδες τρανζίστορ ταιριάζουν σε ένα τέτοιο κύκλωμα. Κατά συνέπεια, αυτή η γενιά υπολογιστών αναγκάστηκε να γίνει ακόμη μικρότερη, ταχύτερη και φθηνότερη.

Η τελευταία ιδιότητα επέτρεπε στους υπολογιστές να διεισδύσουν σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας. Εξαιτίας αυτού, έγιναν πιο εξειδικευμένοι (δηλαδή, υπήρχαν διαφορετικοί υπολογιστές για διαφορετικές εργασίες).

Προέκυψε πρόβλημα σχετικά με τη συμβατότητα των κατασκευασμένων μοντέλων (λογισμικό για αυτά). Για πρώτη φορά, η IBM έδωσε μεγάλη προσοχή στη συμβατότητα.

Υλοποιήθηκε ο πολυπρογραμματισμός (αυτό συμβαίνει όταν υπάρχουν πολλά εκτελέσιμα προγράμματα στη μνήμη, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα την εξοικονόμηση πόρων του επεξεργαστή).

Περαιτέρω ανάπτυξη μικροϋπολογιστών ().

Τέταρτη γενιά. Υπολογιστές σε ολοκληρωμένα κυκλώματα μεγάλης κλίμακας (και εξαιρετικά μεγάλης κλίμακας) (1980-...)

Απόδοση: εκατοντάδες εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

Κατέστη δυνατή η τοποθέτηση όχι μόνο ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος σε ένα τσιπ, αλλά χιλιάδων. Η ταχύτητα των υπολογιστών έχει αυξηθεί σημαντικά. Οι υπολογιστές συνέχισαν να γίνονται φθηνότεροι και τώρα τους αγόραζαν ακόμη και ιδιώτες, γεγονός που σηματοδότησε τη λεγόμενη εποχή των προσωπικών υπολογιστών. Αλλά το άτομο τις περισσότερες φορές δεν ήταν επαγγελματίας προγραμματιστής. Κατά συνέπεια, απαιτήθηκε η ανάπτυξη λογισμικού ώστε ένα άτομο να μπορεί να χρησιμοποιεί τον υπολογιστή σύμφωνα με τη φαντασία του.

Στα τέλη της δεκαετίας του '70 - αρχές της δεκαετίας του '80, οι υπολογιστές ήταν δημοφιλείς μήλο, που αναπτύχθηκε από τους Steve Jobs και Steve Wozniak. Αργότερα, ένας προσωπικός υπολογιστής βασισμένος σε επεξεργαστή Intel κυκλοφόρησε σε μαζική παραγωγή.

Αργότερα εμφανίστηκαν υπερβαθμωτοί επεξεργαστές, ικανοί να εκτελούν πολλές εντολές ταυτόχρονα, και υπολογιστές 64-bit.

Πέμπτη γενιά;

Αυτό περιλαμβάνει το αποτυχημένο ιαπωνικό έργο (περιγράφεται καλά στη Wikipedia). Άλλες πηγές αναφέρουν την πέμπτη γενιά υπολογιστών ως τους λεγόμενους αόρατους υπολογιστές (μικροελεγκτές ενσωματωμένοι σε οικιακές συσκευές, αυτοκίνητα κ.λπ.) ή υπολογιστές τσέπης.

Υπάρχει επίσης η άποψη ότι η πέμπτη γενιά θα πρέπει να περιλαμβάνει υπολογιστές με επεξεργαστές διπλού πυρήνα. Από αυτή την άποψη, η πέμπτη γενιά ξεκίνησε γύρω στο 2005.

Σύμφωνα με τη στοιχειώδη βάση και το επίπεδο ανάπτυξης λογισμικού, διακρίνονται τέσσερις πραγματικές γενιές υπολογιστών, μια σύντομη περιγραφή των οποίων δίνεται στον πίνακα:

Επιλογές σύγκρισης	Γενιές υπολογιστών
				τέταρτος
Χρονικό διάστημα
Βάση στοιχείου (για μονάδα ελέγχου, ALU)	Ηλεκτρονικοί (ή ηλεκτρικοί) λαμπτήρες	Ημιαγωγοί (τρανζίστορ)	Ολοκληρωμένα κυκλώματα	Ολοκληρωμένα κυκλώματα μεγάλης κλίμακας (LSI)
Κύριος τύπος υπολογιστή			Μικρό (μίνι)
Βασικές συσκευές εισόδου	Τηλεχειριστήριο, διάτρητη κάρτα, είσοδος ταινίας με διάτρητη		Αλφαριθμητική οθόνη, πληκτρολόγιο	Έγχρωμη οθόνη γραφικών, σαρωτής, πληκτρολόγιο
Κύριες συσκευές εξόδου	Συσκευή αλφαριθμητικής εκτύπωσης (ADP), έξοδος με διάτρητη ταινία		Πλότερ, εκτυπωτής
Εξωτερική μνήμη	Μαγνητικές ταινίες, τύμπανα, διάτρητες ταινίες, διάτρητες κάρτες		Τρυπημένες χαρτοταινίες, μαγνητικός δίσκος	Μαγνητικούς και οπτικούς δίσκους
Βασικές λύσεις λογισμικού	Καθολικές γλώσσες προγραμματισμού, μεταφραστές	Μαζικά λειτουργικά συστήματα που βελτιστοποιούν τους μεταφραστές	Διαδραστικά λειτουργικά συστήματα, δομημένες γλώσσες προγραμματισμού	Φιλικό λογισμικό, λειτουργικά συστήματα δικτύου
Τρόπος λειτουργίας υπολογιστή	Ενιαίο πρόγραμμα	Σύνολο παραγωγής	Μοιράσμα χρόνου	Προσωπική εργασία και επεξεργασία δικτύου
Σκοπός χρήσης υπολογιστή	Επιστημονικοί και τεχνικοί υπολογισμοί	Τεχνικοί και οικονομικοί υπολογισμοί	Διαχείριση και οικονομικοί υπολογισμοί	Τηλεπικοινωνίες, υπηρεσίες πληροφόρησης

Η εξέλιξη της χρήσης υπολογιστή. Έργο υπολογιστή πέμπτης γενιάς

Η εξεταζόμενη τεχνολογία σχεδιασμού προγράμματος υλοποιεί διαδοχική μετατροπή ενός αριθμού σημάτων, π.χ. η κωδικοποίησή τους:

Αυτό το σχέδιο έχει δύο μειονεκτήματα:

1. η διαδικασία προετοιμασίας ενός προβλήματος για λύση σε έναν υπολογιστή είναι δυσανάλογα μεγαλύτερη από την ίδια τη λύση: πολλοί μήνες προετοιμασίας ενός προβλήματος δεν συγκρίνονται με αρκετά λεπτά επίλυσής του σε υπολογιστή.

1. Η αλυσίδα «πελάτης – υπολογιστής» λειτουργεί γενικά σαν ένα ελαττωματικό τηλέφωνο λόγω του γεγονότος ότι στη διαδικασία επικοινωνίας οι συμμετέχοντες σε αυτήν την αλυσίδα χρησιμοποιούν πολλές γλώσσες (φυσικές, μαθηματικές, γλώσσα γραφικών συμβόλων, γλώσσα προγραμματισμού κ.λπ.), ορισμένες εκ των οποίων είναι διφορούμενη η έννοια των δηλώσεων. Εξαιτίας αυτού, τα αποτελέσματα της επίλυσης του προβλήματος πρέπει να συμφωνηθούν με τον πελάτη και, ενδεχομένως, να γίνουν αλλαγές στο πρόγραμμα. Αυτό επιμηκύνει επίσης τη διαδικασία προετοιμασίας ενός προϊόντος λογισμικού.

Έτσι, η διάρκεια προετοιμασίας ενός προβλήματος για την αυτοματοποιημένη επίλυσή του είναι ένας από τους λόγους για τη βελτίωση της παραδοσιακής τεχνολογίας αυτής της διαδικασίας.

Ο δεύτερος λόγος σχετίζεται με την αντικειμενική εξέλιξη της χρήσης υπολογιστή, η οποία φαίνεται στον πίνακα:

Παράμετρος	Η εξέλιξη της χρήσης υπολογιστή
					από τη δεκαετία του '90 20ος αιώνας
Κριτήριο αποτελεσματικότητα χρήσης υπολογιστή	Πόροι μηχανών	Πόροι μηχανών	Ανθρώπινο δυναμικό: ένταση εργασίας ανάπτυξης και συντήρησης προγράμματος	Επισημοποίηση της επαγγελματικής γνώσης με ένταση εργασίας	Πληρότητα και ταχύτητα πρόσβασης στις πληροφορίες
Τοποθεσία χρήστη	Μηχανοστάσιο	Ξεχωριστό δωμάτιο	Αίθουσα τερματικού	Επιφάνεια εργασίας	Οποιοδήποτε κινητό
Τύπος χρήστη	Μηχανικός- προγραμματιστής	Επαγγελματίας προγραμματιστής	Προγραμματιστής-χρήστης	Χρήστης με γενική εκπαίδευση ηλεκτρονικών υπολογιστών	Κακώς εκπαιδευμένος χρήστης
Τύπος διαλόγου	Εργασία στο τηλεχειριστήριο	Ανταλλαγή διάτρητων μέσων και προγραμμάτων μηχανημάτων	Διαδραστικό (πληκτρολόγιο και οθόνη)	Διαδραστικό μέσω σκληρού μενού	Διαδραστικό, γραφικό διεπαφή

Όπως φαίνεται από τον πίνακα, ο υπολογιστής «πλησιάζει» τον τελικό χρήστη, ο οποίος δεν είναι καλά εκπαιδευμένος στην επικοινωνία με έναν υπολογιστή και αντιμετωπίζει σημαντικές δυσκολίες στην επίλυση των εφαρμοζόμενων προβλημάτων του χρησιμοποιώντας έναν υπολογιστή. Από αυτή την άποψη, προκύπτει το πρόβλημα της οργάνωσης ενός νέου τύπου αλληλεπίδρασης μεταξύ του τελικού χρήστη και του υπολογιστή. Αυτό το πρόβλημα εκφράστηκε στο έργο υπολογιστή πέμπτης γενιάς, το οποίο δημοσιεύτηκε στις αρχές της δεκαετίας του '80 του 20ου αιώνα στην Ιαπωνία.

Η κύρια ιδέα αυτού του έργου είναι να κάνει την επικοινωνία μεταξύ του τελικού χρήστη και ενός υπολογιστή όσο το δυνατόν πιο απλή, παρόμοια με την επικοινωνία με οποιαδήποτε οικιακή συσκευή. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος προτάθηκαν οι ακόλουθες κατευθύνσεις:

1. ανάπτυξη μιας απλής διεπαφής που επιτρέπει στον τελικό χρήστη να συνομιλεί με τον υπολογιστή για να λύσει τα προβλήματά του. Μια τέτοια διεπαφή μπορεί να οργανωθεί με δύο τρόπους: φυσική γλώσσα και γραφικό. Η υποστήριξη του διαλόγου με τη φυσική γλώσσα είναι ένα πολύ περίπλοκο και μη λυμένο ακόμη πρόβλημα. Είναι ρεαλιστικό να δημιουργήσετε μια γραφική διεπαφή, η οποία γίνεται σε πολλά προϊόντα λογισμικού, για παράδειγμα, στο λειτουργικό σύστημα Windows'xx. Αυτή η διεπαφή είναι σαφής και δεν απαιτεί ειδικές γνώσεις. Ωστόσο, η ανάπτυξη προσβάσιμων διεπαφών λύνει το πρόβλημα μόνο κατά το ήμισυ - επιτρέπει στον τελικό χρήστη να έχει πρόσβαση σε προσχεδιασμένο λογισμικό χωρίς να συμμετέχει στην ανάπτυξή του.

1. εμπλέκοντας τον τελικό χρήστη στο σχεδιασμό προϊόντων λογισμικού. Αυτή η κατεύθυνση θα επέτρεπε στον πελάτη να συμπεριληφθεί άμεσα στη διαδικασία δημιουργίας προγραμμάτων, γεγονός που θα μείωνε τελικά τον χρόνο ανάπτυξης των προϊόντων λογισμικού και, ενδεχομένως, θα βελτίωνε την ποιότητά τους. Αυτή η τεχνολογία συνδέεται με την αυτόματη επισημοποίηση των επαγγελματικών γνώσεων του τελικού χρήστη και περιλαμβάνει δύο στάδια σχεδιασμού προϊόντος λογισμικού:

• Ο προγραμματιστής δημιουργεί ένα «άδειο» καθολικό κέλυφος λογισμικού που μπορεί να γεμίσει με συγκεκριμένες γνώσεις και να το χρησιμοποιήσει για την επίλυση πρακτικών προβλημάτων. Για παράδειγμα, αυτό το κέλυφος θα μπορούσε να γεμίσει με κανόνες για την κατάρτιση τριμηνιαίων και άλλων ισολογισμών των επιχειρήσεων και στη συνέχεια θα μπορούσε να λύσει λογιστικά προβλήματα. Ή ήταν δυνατόν να προστεθούν εκεί οι κανόνες για την εγγραφή των αιτούντων, οι οποίοι περιγράφηκαν νωρίτερα και χρησιμοποιήθηκαν στα παραδείγματα. Σε αυτήν την περίπτωση, θα λάβαμε ένα προϊόν λογισμικού παρόμοιο με αυτό που σχεδιάσαμε παραπάνω, κ.λπ.
• ο τελικός χρήστης συμπληρώνει το κέλυφος λογισμικού που έχει δημιουργήσει ο προγραμματιστής, εισάγοντας σε αυτό γνώση του οποίου είναι ο φορέας (σε μια συγκεκριμένη θεματική περιοχή). Η σαφής διεπαφή που συζητήθηκε παραπάνω μπορεί να χρησιμοποιηθεί εδώ. Μετά από αυτό, το προϊόν λογισμικού είναι έτοιμο για χρήση.

Έτσι, η τεχνολογία που προτείνεται στο έργο υπολογιστών πέμπτης γενιάς για την προετοιμασία εφαρμοζόμενων προβλημάτων για επίλυση σε υπολογιστή περιλαμβάνει δύο στάδια και παρουσιάζεται στο σχήμα:

Προγραμματιστής

α) ο προγραμματιστής δημιουργεί ένα κενό κέλυφος λογισμικού.

Πελάτης

β) ο πελάτης (τελικός χρήστης) γεμίζει το κέλυφος με γνώση

Το κέλυφος λογισμικού, γεμάτο με τη γνώση του τελικού χρήστη, είναι έτοιμο να λύσει αυτά τα προβλήματα εφαρμογής, τους κανόνες επίλυσης των οποίων ο τελικός χρήστης συνέβαλε σε αυτό. Έτσι, ξεκινά η λειτουργία του προϊόντος λογισμικού.

Η προτεινόμενη τεχνολογία έχει πολλά σοβαρά προβλήματα που σχετίζονται με την αναπαράσταση και τη χειραγώγηση της γνώσης. Παρ 'όλα αυτά, μια σημαντική ανακάλυψη στον τομέα του σχεδιασμού προϊόντων εφαρμοσμένου λογισμικού συνδέεται με αυτό.

Εισαγωγή

1. Πρώτη γενιά υπολογιστών 1950-1960

2. Δεύτερη γενιά υπολογιστών: 1960-1970

3. Τρίτη γενιά υπολογιστών: 1970-1980

4. Τέταρτη γενιά υπολογιστών: 1980-1990

5. Πέμπτη γενιά υπολογιστών: 1990-σήμερα

συμπέρασμα

Εισαγωγή

Από το 1950, κάθε 7-10 χρόνια ανανεώνονται ριζικά οι σχεδιαστικές-τεχνολογικές και λογισμικές-αλγοριθμικές αρχές κατασκευής και χρήσης υπολογιστών. Από αυτή την άποψη, είναι θεμιτό να μιλάμε για γενιές υπολογιστών. Συμβατικά, σε κάθε γενιά μπορεί να δοθεί 10 χρόνια.

Οι υπολογιστές έχουν διανύσει μια μακρά εξελικτική πορεία ως προς τη βάση στοιχείων (από τους λαμπτήρες έως τους μικροεπεξεργαστές) καθώς και με την έννοια της εμφάνισης νέων δυνατοτήτων, διευρύνοντας το πεδίο και τη φύση της χρήσης τους.

Η διαίρεση των υπολογιστών σε γενιές είναι μια πολύ υπό όρους, χαλαρή ταξινόμηση των υπολογιστικών συστημάτων ανάλογα με το βαθμό ανάπτυξης του υλικού και του λογισμικού, καθώς και τις μεθόδους επικοινωνίας με τον υπολογιστή.

Η πρώτη γενιά υπολογιστών περιλαμβάνει μηχανές που δημιουργήθηκαν στις αρχές της δεκαετίας του '50: σωλήνες κενού χρησιμοποιήθηκαν στα κυκλώματα. Υπήρχαν λίγες εντολές, τα χειριστήρια ήταν απλά και η χωρητικότητα της μνήμης RAM και οι δείκτες απόδοσης ήταν χαμηλοί. Η απόδοση είναι περίπου 10-20 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Συσκευές εκτύπωσης, μαγνητικές ταινίες, διάτρητες κάρτες και διάτρητες χαρτοταινίες χρησιμοποιήθηκαν για είσοδο και έξοδο.

Η δεύτερη γενιά υπολογιστών περιλαμβάνει εκείνα τα μηχανήματα που σχεδιάστηκαν το 1955-65. Χρησιμοποιούσαν τόσο σωλήνες κενού όσο και τρανζίστορ. Η μνήμη RAM χτίστηκε σε μαγνητικούς πυρήνες. Εκείνη την εποχή εμφανίστηκαν τα μαγνητικά τύμπανα και οι πρώτοι μαγνητικοί δίσκοι. Έχουν εμφανιστεί οι λεγόμενες γλώσσες υψηλού επιπέδου, τα μέσα των οποίων επιτρέπουν την περιγραφή ολόκληρης της ακολουθίας υπολογισμών σε οπτική, εύκολα κατανοητή μορφή. Έχει εμφανιστεί ένα μεγάλο σύνολο προγραμμάτων βιβλιοθήκης για την επίλυση διαφόρων μαθηματικών προβλημάτων. Οι μηχανές δεύτερης γενιάς χαρακτηρίζονταν από ασυμβατότητα λογισμικού, γεγονός που καθιστούσε δύσκολη την οργάνωση μεγάλων συστημάτων πληροφοριών, έτσι στα μέσα της δεκαετίας του '60 έγινε μια μετάβαση στη δημιουργία υπολογιστών που ήταν συμβατοί με λογισμικό και βασίστηκαν σε μικροηλεκτρονική τεχνολογική βάση.

Τρίτη γενιά υπολογιστών. Πρόκειται για μηχανές που δημιουργήθηκαν μετά τη δεκαετία του '60 που έχουν ενιαία αρχιτεκτονική, δηλ. συμβατό λογισμικό. Έχουν εμφανιστεί δυνατότητες πολυπρογραμματισμού, π.χ. ταυτόχρονη εκτέλεση πολλών προγραμμάτων. Οι υπολογιστές τρίτης γενιάς χρησιμοποιούσαν ολοκληρωμένα κυκλώματα.

Τέταρτη γενιά υπολογιστών. Αυτή είναι η τρέχουσα γενιά υπολογιστών που αναπτύχθηκαν μετά το 1970. Οι μηχανές 4ης γενιάς σχεδιάστηκαν για να χρησιμοποιούν αποτελεσματικά σύγχρονες γλώσσες υψηλού επιπέδου και να απλοποιούν τη διαδικασία προγραμματισμού για τον τελικό χρήστη.

Από πλευράς υλικού, χαρακτηρίζονται από τη χρήση μεγάλων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ως στοιχειώδους βάσης και την παρουσία συσκευών αποθήκευσης τυχαίας πρόσβασης υψηλής ταχύτητας, χωρητικότητας πολλών MB.

Οι μηχανές 4ης γενιάς είναι συγκροτήματα πολλαπλών επεξεργαστών και πολυμηχανημάτων που λειτουργούν με εξωτερική ισχύ. μνήμη και γενικό πεδίο εξωτ. συσκευές. Η απόδοση φτάνει τις δεκάδες εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, η μνήμη - αρκετά εκατομμύρια λέξεις.

Η μετάβαση στην πέμπτη γενιά υπολογιστών έχει ήδη ξεκινήσει. Συνίσταται σε μια ποιοτική μετάβαση από την επεξεργασία δεδομένων στην επεξεργασία γνώσης και στη βελτίωση των βασικών παραμέτρων ενός υπολογιστή. Η κύρια έμφαση θα δοθεί στην «ευφυΐα».

Μέχρι σήμερα, η πραγματική «νοημοσύνη» που επιδεικνύεται από τα πιο πολύπλοκα νευρωνικά δίκτυα είναι κάτω από το επίπεδο ενός γαιοσκώληκα, ωστόσο, όσο περιορισμένες και αν είναι οι δυνατότητες των νευρωνικών δικτύων σήμερα, πολλές επαναστατικές ανακαλύψεις μπορεί να βρίσκονται προ των πυλών.

1. Πρώτη γενιά υπολογιστών 1950-1960

Τα λογικά κυκλώματα δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας διακριτά εξαρτήματα ραδιοφώνου και ηλεκτρονικούς σωλήνες κενού με νήμα. Οι συσκευές μνήμης τυχαίας πρόσβασης χρησιμοποιούσαν μαγνητικά τύμπανα, ακουστικές γραμμές υπερήχων υδραργύρου και ηλεκτρομαγνητικής καθυστέρησης και σωλήνες καθοδικών ακτίνων (CRT). Ως εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης χρησιμοποιήθηκαν δίσκοι σε μαγνητικές ταινίες, διάτρητες κάρτες, διάτρητες ταινίες και διακόπτες plug-in.

Ο προγραμματισμός αυτής της γενιάς υπολογιστών πραγματοποιήθηκε στο δυαδικό σύστημα αριθμών στη γλώσσα μηχανής, δηλαδή τα προγράμματα επικεντρώθηκαν αυστηρά σε ένα συγκεκριμένο μοντέλο της μηχανής και «πέθαναν» μαζί με αυτά τα μοντέλα.

Στα μέσα της δεκαετίας του 1950, εμφανίστηκαν γλώσσες προσανατολισμένες στη μηχανή, όπως οι συμβολικές γλώσσες κωδικοποίησης (SCL), οι οποίες κατέστησαν δυνατή τη χρήση της συντομευμένης λεκτικής (γράμματος) σημειογραφίας και των δεκαδικών αριθμών αντί για δυαδική σημείωση εντολών και διευθύνσεων. Το 1956, δημιουργήθηκε η πρώτη γλώσσα προγραμματισμού υψηλού επιπέδου για μαθηματικά προβλήματα - η γλώσσα Fortran και το 1958 - η καθολική γλώσσα προγραμματισμού Algol.

Οι υπολογιστές, ξεκινώντας από το UNIVAC και τελειώνουν με το BESM-2 και τα πρώτα μοντέλα των υπολογιστών Minsk και Ural, ανήκουν στην πρώτη γενιά υπολογιστών.

2. Δεύτερη γενιά υπολογιστών: 1960-1970

Τα λογικά κυκλώματα κατασκευάστηκαν σε διακριτά ημιαγωγικά και μαγνητικά στοιχεία (δίοδοι, διπολικά τρανζίστορ, μικρομετασχηματιστές σπειροειδούς φερρίτη). Ως σχεδιαστική και τεχνολογική βάση χρησιμοποιήθηκαν κυκλώματα τυπωμένων κυκλωμάτων (πλακέτες από φύλλο getinax). Η αρχή του μπλοκ σχεδιασμού μηχανής έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη, η οποία σας επιτρέπει να συνδέσετε μεγάλο αριθμό διαφορετικών εξωτερικών συσκευών στις κύριες συσκευές, γεγονός που παρέχει μεγαλύτερη ευελιξία στη χρήση υπολογιστών. Οι συχνότητες ρολογιού των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων έχουν αυξηθεί σε εκατοντάδες kilohertz.

Άρχισαν να χρησιμοποιούνται εξωτερικές μονάδες σε σκληρούς μαγνητικούς δίσκους1 και δισκέτες - ένα ενδιάμεσο επίπεδο μνήμης μεταξύ των μονάδων μαγνητικής ταινίας και της μνήμης RAM.

Το 1964, εμφανίστηκε η πρώτη οθόνη υπολογιστή - η IBM 2250. Ήταν μια μονόχρωμη οθόνη με οθόνη 12 x 12 ιντσών και ανάλυση 1024 x 1024 pixel. Είχε ρυθμό καρέ 40 Hz.

Τα συστήματα ελέγχου που δημιουργήθηκαν με βάση υπολογιστές απαιτούσαν υψηλότερη απόδοση από τους υπολογιστές, και το πιο σημαντικό, αξιοπιστία. Οι κωδικοί ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων και τα ενσωματωμένα κυκλώματα ελέγχου έχουν γίνει ευρέως χρησιμοποιούμενα στους υπολογιστές.

Οι μηχανές δεύτερης γενιάς ήταν οι πρώτες που εφάρμοσαν τρόπους επεξεργασίας κατά παρτίδες και τηλεεπεξεργασίας πληροφοριών.

Ο πρώτος υπολογιστής που χρησιμοποίησε εν μέρει συσκευές ημιαγωγών αντί για σωλήνες κενού ήταν η μηχανή SEAC (Standards Eastern Automatic Computer), που δημιουργήθηκε το 1951.

Στις αρχές της δεκαετίας του '60, οι μηχανές ημιαγωγών άρχισαν να παράγονται στην ΕΣΣΔ.

3. Τρίτη γενιά υπολογιστών: 1970-1980

Το 1958, ο Robert Noyce εφηύρε το μικρό ολοκληρωμένο κύκλωμα πυριτίου, το οποίο θα μπορούσε να φιλοξενήσει δεκάδες τρανζίστορ σε μια μικρή περιοχή. Αυτά τα κυκλώματα αργότερα έγιναν γνωστά ως ολοκληρωμένα κυκλώματα μικρής κλίμακας (SSI). Και ήδη στα τέλη της δεκαετίας του '60, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε υπολογιστές.

Τα λογικά κυκλώματα των υπολογιστών 3ης γενιάς είχαν ήδη κατασκευαστεί εξ ολοκλήρου σε μικρά ολοκληρωμένα κυκλώματα. Οι συχνότητες ρολογιού των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων έχουν αυξηθεί σε αρκετά megahertz. Η τάση τροφοδοσίας (μονάδες βολτ) και η ισχύς που καταναλώνεται από το μηχάνημα έχουν μειωθεί. Η αξιοπιστία και η απόδοση των υπολογιστών έχουν αυξηθεί σημαντικά.

Οι μνήμες τυχαίας πρόσβασης χρησιμοποιούσαν μικρότερους πυρήνες φερρίτη, πλάκες φερρίτη και μαγνητικά φιλμ με ορθογώνιο βρόχο υστέρησης. Οι μονάδες δίσκου χρησιμοποιούνται ευρέως ως εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης.

Έχουν εμφανιστεί δύο ακόμη επίπεδα συσκευών αποθήκευσης: συσκευές μνήμης εξαιρετικά τυχαίας πρόσβασης σε καταχωρητές ενεργοποίησης, οι οποίες έχουν τεράστια ταχύτητα αλλά μικρή χωρητικότητα (δεκάδες αριθμοί) και κρυφή μνήμη υψηλής ταχύτητας.

Δεδομένου ότι η ευρεία χρήση των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων στους υπολογιστές, η τεχνολογική πρόοδος στους υπολογιστές μπορεί να παρατηρηθεί χρησιμοποιώντας τον γνωστό νόμο του Moore. Ένας από τους ιδρυτές της Intel, ο Gordon Moore, ανακάλυψε έναν νόμο το 1965 σύμφωνα με τον οποίο ο αριθμός των τρανζίστορ σε ένα τσιπ διπλασιάζεται κάθε 1,5 χρόνο.

Λόγω της σημαντικής πολυπλοκότητας τόσο του υλικού όσο και της λογικής δομής των υπολογιστών 3ης γενιάς, συχνά άρχισαν να αποκαλούνται συστήματα.

Έτσι, οι πρώτοι υπολογιστές αυτής της γενιάς ήταν μοντέλα συστημάτων IBM (ένας αριθμός μοντέλων IBM 360) και PDP (PDP 1). Στη Σοβιετική Ένωση, σε συνεργασία με τις χώρες του Συμβουλίου Αμοιβαίας Οικονομικής Βοήθειας (Πολωνία, Ουγγαρία, Βουλγαρία, Ανατολική Γερμανία κ.λπ.), άρχισαν τα μοντέλα του Ενοποιημένου Συστήματος (ΕΕ) και του συστήματος των μικρών υπολογιστών (SM). να παραχθεί.

Στους υπολογιστές τρίτης γενιάς, δίνεται σημαντική προσοχή στη μείωση της πολυπλοκότητας του προγραμματισμού, στην αποτελεσματικότητα της εκτέλεσης προγραμμάτων σε μηχανές και στη βελτίωση της επικοινωνίας μεταξύ χειριστή και μηχανής. Αυτό διασφαλίζεται από ισχυρά λειτουργικά συστήματα, προηγμένο αυτοματισμό προγραμματισμού, αποτελεσματικά συστήματα διακοπής προγραμμάτων, τρόπους λειτουργίας με κοινή χρήση χρόνου, καταστάσεις λειτουργίας σε πραγματικό χρόνο, λειτουργίες πολλαπλών προγραμμάτων και νέες λειτουργίες διαδραστικής επικοινωνίας. Εμφανίστηκε επίσης μια αποτελεσματική τερματική συσκευή βίντεο για επικοινωνία μεταξύ του χειριστή και του μηχανήματος - μια οθόνη βίντεο ή οθόνη.

Δίνεται μεγάλη προσοχή στην αύξηση της αξιοπιστίας και αξιοπιστίας της λειτουργίας του υπολογιστή και στη διευκόλυνση της συντήρησής τους. Η αξιοπιστία και η αξιοπιστία διασφαλίζονται από την ευρεία χρήση κωδικών με αυτόματη ανίχνευση και διόρθωση σφαλμάτων (κωδικοί διόρθωσης Hamming και κυκλικοί κώδικες).

Η αρθρωτή οργάνωση των υπολογιστών και η αρθρωτή κατασκευή των λειτουργικών τους συστημάτων έχουν δημιουργήσει άφθονες ευκαιρίες για αλλαγή της διαμόρφωσης των συστημάτων υπολογιστών. Από αυτή την άποψη, έχει προκύψει μια νέα έννοια της «αρχιτεκτονικής» ενός υπολογιστικού συστήματος, η οποία καθορίζει τη λογική οργάνωση αυτού του συστήματος από τη σκοπιά του χρήστη και του προγραμματιστή.

4. Τέταρτη γενιά υπολογιστών: 1980-1990

Ένα επαναστατικό γεγονός στην ανάπτυξη της τεχνολογίας υπολογιστών της τρίτης γενιάς μηχανών ήταν η δημιουργία μεγάλων και πολύ μεγάλων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (Large Scale Integration - LSI and Very Large Scale Integration - VLSI), ενός μικροεπεξεργαστή (1969) και ενός προσωπικού υπολογιστή. Από το 1980, σχεδόν όλοι οι υπολογιστές άρχισαν να δημιουργούνται με βάση μικροεπεξεργαστές. Ο πιο δημοφιλής υπολογιστής έχει γίνει προσωπικός υπολογιστής.

Τα λογικά ολοκληρωμένα κυκλώματα σε υπολογιστές άρχισαν να δημιουργούνται με βάση μονοπολικά τρανζίστορ πεδίου CMOS με άμεσες συνδέσεις, που λειτουργούν με μικρότερα πλάτη ηλεκτρικών τάσεων (μονάδες βολτ), καταναλώνουν λιγότερη ισχύ από τα διπολικά και έτσι επιτρέπουν την υλοποίηση περισσότερων προηγμένες νανοτεχνολογίες (εκείνα τα χρόνια - σε μια κλίμακα μονάδες μικρομέτρων).

Ο πρώτος προσωπικός υπολογιστής δημιουργήθηκε τον Απρίλιο του 1976 από δύο φίλους, τον Steve Jobe (γενν. 1955), έναν υπάλληλο της Atari, και τον Stefan Wozniak (γεν. 1950), ο οποίος εργαζόταν στη Hewlett-Packard. Βασισμένοι σε έναν ενσωματωμένο ελεγκτή 8-bit ενός κυκλώματος σκληρής συγκόλλησης ενός δημοφιλούς ηλεκτρονικού παιχνιδιού, που εργαζόταν τα βράδια σε ένα γκαράζ αυτοκινήτων, έφτιαξαν έναν απλό υπολογιστή τυχερών παιχνιδιών Apple προγραμματισμένο σε BASIC, το οποίο είχε μεγάλη επιτυχία. Στις αρχές του 1977, η Apple Co. καταχωρήθηκε και ξεκίνησε η παραγωγή του πρώτου προσωπικού υπολογιστή στον κόσμο, της Apple.

5. Πέμπτη γενιά υπολογιστών: 1990-σήμερα

Χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής της σύγχρονης γενιάς υπολογιστών συζητούνται λεπτομερώς σε αυτό το μάθημα.

Εν συντομία, η βασική ιδέα ενός υπολογιστή πέμπτης γενιάς μπορεί να διατυπωθεί ως εξής:

1. Υπολογιστές σε εξαιρετικά πολύπλοκους μικροεπεξεργαστές με παράλληλη διανυσματική δομή, που εκτελούν ταυτόχρονα δεκάδες διαδοχικές εντολές προγράμματος.

2. Υπολογιστές με πολλές εκατοντάδες επεξεργαστές παράλληλης λειτουργίας, που επιτρέπουν την κατασκευή συστημάτων επεξεργασίας δεδομένων και γνώσης, αποδοτικά συστήματα υπολογιστών δικτύου.

Έκτη και επόμενες γενιές υπολογιστών

Ηλεκτρονικοί και οπτοηλεκτρονικοί υπολογιστές με τεράστιο παραλληλισμό, νευρωνική δομή, με κατανεμημένο δίκτυο μεγάλου αριθμού (δεκάδων χιλιάδων) μικροεπεξεργαστών που μοντελοποιούν την αρχιτεκτονική των νευρωνικών βιολογικών συστημάτων.

συμπέρασμα

Όλα τα στάδια ανάπτυξης υπολογιστών χωρίζονται συμβατικά σε γενιές.

Η πρώτη γενιά δημιουργήθηκε με βάση ηλεκτρικούς λαμπτήρες κενού, το μηχάνημα ελεγχόταν από τηλεχειριστήριο και κάρτες διάτρησης χρησιμοποιώντας κωδικούς μηχανής. Αυτοί οι υπολογιστές στεγάζονταν σε πολλά μεγάλα μεταλλικά ντουλάπια που καταλάμβαναν ολόκληρα δωμάτια.

Η τρίτη γενιά εμφανίστηκε στη δεκαετία του '60 του 20ου αιώνα. Τα στοιχεία υπολογιστών κατασκευάστηκαν με βάση τρανζίστορ ημιαγωγών. Αυτά τα μηχανήματα επεξεργάζονταν πληροφορίες υπό τον έλεγχο προγραμμάτων σε γλώσσα Assembly. Τα δεδομένα και τα προγράμματα εισήχθησαν από διάτρητες κάρτες και διάτρητες ταινίες.

Η τρίτη γενιά εκτελέστηκε σε μικροκυκλώματα που περιείχαν εκατοντάδες ή χιλιάδες τρανζίστορ σε μια πλάκα. Ένα παράδειγμα μηχανής τρίτης γενιάς είναι το ES COMPUTER. Η λειτουργία αυτών των μηχανών ελεγχόταν από αλφαριθμητικά τερματικά. Για τον έλεγχο χρησιμοποιήθηκαν γλώσσες υψηλού επιπέδου και Assembly. Τα δεδομένα και τα προγράμματα εισήχθησαν τόσο από το τερματικό όσο και από διάτρητες κάρτες και διάτρητες ταινίες.

Η τέταρτη γενιά δημιουργήθηκε με βάση μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα (LSI). Οι πιο εξέχοντες εκπρόσωποι της τέταρτης γενιάς υπολογιστών είναι οι προσωπικοί υπολογιστές (PC). Ένας γενικός μικροϋπολογιστής ενός χρήστη ονομάζεται προσωπικός. Η επικοινωνία με τον χρήστη πραγματοποιήθηκε μέσω έγχρωμης γραφικής οθόνης με χρήση γλωσσών υψηλού επιπέδου.

Η πέμπτη γενιά βασίζεται σε εξαιρετικά μεγάλης κλίμακας ολοκληρωμένα κυκλώματα (VLSI), τα οποία διακρίνονται από την κολοσσιαία πυκνότητα των λογικών στοιχείων στο τσιπ.

Υποτίθεται ότι στο μέλλον, η εισαγωγή πληροφοριών σε έναν υπολογιστή από φωνή, η επικοινωνία με μια μηχανή σε φυσική γλώσσα, η όραση υπολογιστή, η μηχανική αφή, η δημιουργία ευφυών ρομπότ και ρομποτικών συσκευών θα διαδοθούν ευρέως.

Εισαγωγή

Καθώς η ανθρώπινη κοινωνία αναπτύχθηκε, κατέκτησε όχι μόνο την ύλη και την ενέργεια, αλλά και τις πληροφορίες. Με την έλευση και την ευρεία διανομή των υπολογιστών, οι άνθρωποι έλαβαν ένα ισχυρό εργαλείο για την αποτελεσματική χρήση των πόρων πληροφοριών και την ενίσχυση της πνευματικής τους δραστηριότητας. Από αυτή τη στιγμή (μέσα του 20ου αιώνα) ξεκίνησε η μετάβαση από μια βιομηχανική κοινωνία στην κοινωνία της πληροφορίας, στην οποία η πληροφορία γίνεται ο κύριος πόρος.

Η ικανότητα των μελών της κοινωνίας να χρησιμοποιούν πλήρεις, έγκαιρες και αξιόπιστες πληροφορίες εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον βαθμό ανάπτυξης και κυριαρχίας των νέων τεχνολογιών πληροφοριών, η βάση των οποίων είναι οι υπολογιστές. Ας εξετάσουμε τα κύρια ορόσημα στην ιστορία της ανάπτυξής τους.

Αρχή εποχής

Ο πρώτος υπολογιστής ENIAC δημιουργήθηκε στα τέλη του 1945 στις ΗΠΑ.

Οι βασικές ιδέες πάνω στις οποίες αναπτύχθηκε η τεχνολογία των υπολογιστών για πολλά χρόνια διατυπώθηκαν το 1946 από τον Αμερικανό μαθηματικό John von Neumann. Ονομάστηκαν αρχιτεκτονική von Neumann.

Το 1949 κατασκευάστηκε ο πρώτος υπολογιστής με αρχιτεκτονική von Neumann - η αγγλική μηχανή EDSAC. Ένα χρόνο αργότερα, εμφανίστηκε ο αμερικανικός υπολογιστής EDVAC.

Στη χώρα μας, ο πρώτος υπολογιστής δημιουργήθηκε το 1951. Ονομάστηκε MESM - μικρή ηλεκτρονική μηχανή υπολογισμού. Ο σχεδιαστής του MESM ήταν ο Sergei Alekseevich Lebedev. Ιδρυτής της τεχνολογίας υπολογιστών στην ΕΣΣΔ, διευθυντής IT&VT, ακαδημαϊκός της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ (1953) και της Ουκρανικής Ακαδημίας Επιστημών (02/12/1945). Ήρωας της Σοσιαλιστικής Εργασίας. Βραβευμένος με το Βραβείο Στάλιν τρίτου βαθμού, το Βραβείο Λένιν και το Κρατικό Βραβείο της ΕΣΣΔ. Το 1996, του απονεμήθηκε μετά θάνατον το μετάλλιο «Πρωτοπόρος Τεχνολογίας Υπολογιστών» για την ανάπτυξη του MESM (Μικρή Ηλεκτρονική Υπολογιστική Μηχανή), του πρώτου υπολογιστή στην ΕΣΣΔ και την ηπειρωτική Ευρώπη, καθώς και για την ίδρυση της σοβιετικής βιομηχανίας υπολογιστών.

Η σειριακή παραγωγή υπολογιστών ξεκίνησε τη δεκαετία του '50 του 20ού αιώνα.

Η τεχνολογία ηλεκτρονικών υπολογιστών συνήθως χωρίζεται σε γενιές που σχετίζονται με μια αλλαγή στη βάση στοιχείων. Επιπλέον, οι μηχανές διαφορετικών γενεών διαφέρουν ως προς τη λογική αρχιτεκτονική και το λογισμικό, την ταχύτητα, τη μνήμη RAM, τη μέθοδο εισαγωγής και εξόδου πληροφοριών κ.λπ.

Πρώτη γενιά

Η πρώτη γενιά υπολογιστών ήταν μηχανές σωλήνων από τη δεκαετία του '50. Η ταχύτητα καταμέτρησης των ταχύτερων μηχανών της πρώτης γενιάς έφτασε τις 20 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Διάτρητες ταινίες και διάτρητες κάρτες χρησιμοποιήθηκαν για την εισαγωγή προγραμμάτων και δεδομένων. Δεδομένου ότι η εσωτερική μνήμη αυτών των μηχανών ήταν μικρή (μπορούσε να χωρέσει αρκετές χιλιάδες αριθμούς και εντολές προγράμματος), χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για μηχανικούς και επιστημονικούς υπολογισμούς που δεν σχετίζονται με την επεξεργασία μεγάλου όγκου δεδομένων. Αυτές ήταν μάλλον ογκώδεις κατασκευές, που περιείχαν χιλιάδες λάμπες, μερικές φορές καταλάμβαναν εκατοντάδες τετραγωνικά μέτρα, καταναλώνοντας εκατοντάδες κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας. Προγράμματα για τέτοιες μηχανές είχαν μεταγλωττιστεί σε γλώσσες εντολών μηχανής, έτσι ο προγραμματισμός εκείνη την εποχή ήταν προσβάσιμος σε λίγους.

Δεύτερη γενιά

Το 1949 δημιουργήθηκε στις ΗΠΑ η πρώτη συσκευή ημιαγωγών, η οποία αντικατέστησε τον σωλήνα κενού. Ονομάστηκε τρανζίστορ. Στη δεκαετία του '60τα τρανζίστορ έγιναν η βασική βάση για υπολογιστές δεύτερης γενιάς. Η μετάβαση στα στοιχεία ημιαγωγών έχει βελτιώσει την ποιότητα των υπολογιστών από κάθε άποψη: έχουν γίνει πιο συμπαγείς, πιο αξιόπιστοι και λιγότερο ενεργοβόροι. Η ταχύτητα των περισσότερων μηχανών έχει φτάσει δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Ο όγκος της εσωτερικής μνήμης έχει αυξηθεί εκατοντάδες φορές σε σύγκριση με τον υπολογιστή πρώτης γενιάς. Οι εξωτερικές (μαγνητικές) συσκευές μνήμης έχουν λάβει μεγάλη ανάπτυξη: μαγνητικά τύμπανα, μηχανισμοί μαγνητικής ταινίας. Χάρη σε αυτό, κατέστη δυνατή η δημιουργία συστημάτων πληροφοριών, αναφοράς και αναζήτησης σε υπολογιστή (αυτό οφείλεται στην ανάγκη αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών σε μαγνητικά μέσα για μεγάλο χρονικό διάστημα). Κατά τη διάρκεια της δεύτερης γενιάς, οι γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου άρχισαν να αναπτύσσονται ενεργά. Τα πρώτα από αυτά ήταν τα FORTRAN, ALGOL, COBOL. Ο προγραμματισμός ως στοιχείο αλφαβητισμού έχει γίνει ευρέως διαδεδομένος, κυρίως μεταξύ ατόμων με τριτοβάθμια εκπαίδευση.

Τρίτη γενιά

Η τρίτη γενιά υπολογιστών δημιουργήθηκε σε μια νέα βάση στοιχείων - ολοκληρωμένα κυκλώματα: πολύπλοκα ηλεκτρονικά κυκλώματα τοποθετήθηκαν σε μια μικρή πλάκα από υλικό ημιαγωγών με εμβαδόν μικρότερο από 1 cm 2. Ονομάστηκαν ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICs). Τα πρώτα IC περιείχαν δεκάδες και μετά εκατοντάδες στοιχεία (τρανζίστορ, αντιστάσεις κ.λπ.). Όταν ο βαθμός ολοκλήρωσης (αριθμός στοιχείων) πλησίασε τα χίλια, άρχισαν να ονομάζονται μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα - LSI. τότε εμφανίστηκαν ολοκληρωμένα κυκλώματα εξαιρετικά μεγάλης κλίμακας (VLSI). Οι υπολογιστές τρίτης γενιάς άρχισαν να παράγονται στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του '60, όταν η αμερικανική εταιρεία IBM άρχισε να παράγει το σύστημα μηχανών IBM-360. Στη Σοβιετική Ένωση, στη δεκαετία του '70, ξεκίνησε η παραγωγή μηχανών της σειράς ES EVM (Unified Computer System). Η μετάβαση στην τρίτη γενιά συνδέεται με σημαντικές αλλαγές στην αρχιτεκτονική των υπολογιστών. Κατέστη δυνατή η ταυτόχρονη εκτέλεση πολλών προγραμμάτων σε ένα μηχάνημα. Αυτός ο τρόπος λειτουργίας ονομάζεται λειτουργία πολλαπλών προγραμμάτων (πολλαπλών προγραμμάτων). Η ταχύτητα λειτουργίας των πιο ισχυρών μοντέλων υπολογιστών έχει φτάσει σε πολλά εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Σε μηχανήματα τρίτης γενιάς, εμφανίστηκε ένας νέος τύπος εξωτερικής συσκευής αποθήκευσης - μαγνητικοί δίσκοι. Νέοι τύποι συσκευών εισόδου/εξόδου χρησιμοποιούνται ευρέως: οθόνες, plotter. Την περίοδο αυτή οι τομείς εφαρμογής των υπολογιστών διευρύνθηκαν σημαντικά. Άρχισαν να δημιουργούνται βάσεις δεδομένων, τα πρώτα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης, σχεδιασμός με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD) και συστήματα ελέγχου (ACS). Στη δεκαετία του '70, η σειρά μικρών (μίνι) υπολογιστών έλαβε ισχυρή ανάπτυξη.

Τέταρτη γενιά

Ένα άλλο επαναστατικό γεγονός στην ηλεκτρονική συνέβη το 1971, όταν η αμερικανική εταιρεία Intel ανακοίνωσε τη δημιουργία ενός μικροεπεξεργαστή. Ένας μικροεπεξεργαστής είναι ένα εξαιρετικά μεγάλο ολοκληρωμένο κύκλωμα ικανό να εκτελεί τις λειτουργίες της κύριας μονάδας ενός υπολογιστή - του επεξεργαστή. Αρχικά, οι μικροεπεξεργαστές άρχισαν να ενσωματώνονται σε διάφορες τεχνικές συσκευές: εργαλειομηχανές, αυτοκίνητα, αεροπλάνα. Συνδέοντας έναν μικροεπεξεργαστή με συσκευές εισόδου-εξόδου και εξωτερική μνήμη, αποκτήσαμε έναν νέο τύπο υπολογιστή: έναν μικροϋπολογιστή. Οι μικροϋπολογιστές είναι μηχανές τέταρτης γενιάς. Μια σημαντική διαφορά μεταξύ των μικροϋπολογιστών και των προκατόχων τους είναι το μικρό τους μέγεθος (το μέγεθος μιας οικιακής τηλεόρασης) και το συγκριτικό χαμηλό κόστος. Αυτός είναι ο πρώτος τύπος υπολογιστή που εμφανίστηκε στις λιανικές πωλήσεις.

Ο πιο δημοφιλής τύπος υπολογιστή σήμερα είναι οι προσωπικοί υπολογιστές (PC). Το πρώτο PC γεννήθηκε το 1976 στις Η.Π.Α. Από το 1980, η αμερικανική εταιρεία IBM έγινε πρωτοπόρος στην αγορά των Η/Υ. Οι σχεδιαστές του κατάφεραν να δημιουργήσουν μια αρχιτεκτονική που έχει γίνει, στην πραγματικότητα, διεθνές πρότυπο για επαγγελματικούς υπολογιστές. Τα μηχανήματα αυτής της σειράς ονομάζονταν IBM PC (Personal Computer). Η εμφάνιση και η εξάπλωση του προσωπικού υπολογιστή στη σημασία του για την κοινωνική ανάπτυξη είναι συγκρίσιμη με την εμφάνιση της εκτύπωσης βιβλίων. Οι υπολογιστές ήταν αυτοί που έκαναν την παιδεία στους υπολογιστές μαζικό φαινόμενο. Με την ανάπτυξη αυτού του τύπου μηχανών, εμφανίστηκε η έννοια της «τεχνολογίας πληροφοριών», χωρίς την οποία έχει καταστεί αδύνατο να γίνει χωρίς στους περισσότερους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας.

Μια άλλη γραμμή στην ανάπτυξη υπολογιστών τέταρτης γενιάς είναι ένας υπερυπολογιστής. Οι μηχανές αυτής της κατηγορίας έχουν ταχύτητες εκατοντάδων εκατομμυρίων και δισεκατομμυρίων λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο. Ένας υπερυπολογιστής είναι ένα υπολογιστικό σύμπλεγμα πολλαπλών επεξεργαστών.

συμπέρασμα

Οι εξελίξεις στον τομέα της τεχνολογίας των υπολογιστών συνεχίζονται. Οι υπολογιστές πέμπτης γενιάς είναι μηχανές του εγγύς μέλλοντος. Η κύρια ποιότητά τους θα πρέπει να είναι το υψηλό πνευματικό επίπεδο. Θα επιτρέπουν τη φωνητική εισαγωγή, τη φωνητική επικοινωνία, την «όραση» της μηχανής και την «αφή» της μηχανής.

Οι μηχανές πέμπτης γενιάς είναι τεχνητή νοημοσύνη.

Συγκριτικά χαρακτηριστικά γενεών υπολογιστών

Χαρακτηριστικά	Εγώ	Εγώ Ι	I I I	IV
Χρόνια χρήσης	1946 – 1958	1958 – 1964	1964 – 1972	1972 – Σήμερα
Στοιχειώδης Βάση	Ηλεκτρονικοί σωλήνες	Τρανζίστορ	Ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC)	VLSI, μικροεπεξεργαστής
Διαστάσεις	Μεγάλο	Σημαντικά λιγότερο	Μινιυπολογιστής	μικροϋπολογιστής
Αριθμός υπολογιστών στον κόσμο	Ντουζίνες	Χιλιάδες	Δεκάδες χιλιάδες	Εκατομμύρια
Εκτέλεση	10-20 χιλιάδες (πράξεις/δευτ.)	100 χιλιάδες (πράξεις/δευτ.)	10 εκατομμύρια (op/sec)	10 9 (λειτουργίες/δευτ.)
Χωρητικότητα RAM	100 KB	1 MB	10 MB	1 GB
Τυπικά μοντέλα	ENIAC, ΜΕΣΜ	Setun, BESM-6, Minsk 23	IBM 360	IBM PC, Macintosh
Αποθηκευτικό μέσο	Διάτρητη κάρτα, Διάτρητη ταινία	Μαγνητική ταινία	Δίσκος	Δισκέτα και δίσκος λέιζερ

Κατάλογος αναφορών και πόρων Διαδικτύου

1. http://gym075.edusite.ru/istoriyavt.html

2. http://chernykh.net/

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/

1. _______________________________________________________________ Εισαγωγή
2. ____________________________________________________ Η αρχή της εποχής των υπολογιστών
3. __________________________________________________ Πρώτη γενιά υπολογιστών
4. __________________________________________________Δεύτερη γενιά υπολογιστών
5. ____________________________________________________ Τρίτη γενιά υπολογιστών
6. ________________________________________________ Τέταρτη γενιά υπολογιστών
7. _____________________________________________________________Συμπέρασμα
8. ________________________________ Συγκριτικά χαρακτηριστικά γενεών υπολογιστών
9. ___________________________________ Κατάλογος αναφορών και πόρων στο Διαδίκτυο

Το "υπολογιστής" και το "υπολογιστής" είναι το ίδιο πράγμα (συνώνυμα).

Novruzlu Elnura 10 a

1. Ηλεκτρονικός υπολογιστής (υπολογιστής)

2.

2.1. Εγώπαραγωγή υπολογιστή

2.2. IIπαραγωγή υπολογιστή

2.3. IIIπαραγωγή υπολογιστή

2.4. IV παραγωγή υπολογιστή

2.5. V παραγωγή υπολογιστή

3. Παραγωγή υπολογιστή (πίνακας)

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας

1. Η/Υ ΓΕΝΙΑ

Γενιά	Χρόνια	Βάση στοιχείου	Εκτέλεση	Τόμος Ε.Π	Συσκευές I/O	Λογισμικό	Παραδείγματα υπολογιστών
		Ηλεκτρική λάμπα	10-20 χιλιάδες επεμβάσεις σε 1 s.	2 KB	Τρυπημένες ταινίες Γροθιές κάρτες	Κωδικοί μηχανών	UNIVAC,MESM, BESM, ΒΕΛΟΣ
	ντο 1955	Τρανζίστορ		2 – 32 KB			"Τράδης" BESM-6
	ντο 1966	Ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC)	1-10 εκατομμύρια επεμβάσεις σε 1 δευτερόλεπτο.	64 KB	Συστήματα πολλαπλών τερματικών	OS	BESM-6
	ντο 1975		1-100 εκατομμύρια επεμβάσεις σε 1 s.	1-64 KB	Δίκτυα Η/Υ	Βάσεις δεδομένων και τράπεζες δεδομένων	Σάλπιγγας UKSC
	από τη δεκαετία του '90 του 20ου αιώνα.					Εξειδικευμένα συστήματα

Κατεβάστε:

Προεπισκόπηση:

Γυμνάσιο MBOU Αστραχάν Νο. 52

ΠΕΡΙΛΗΨΗ με θέμα:

"ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ"

Ετοιμος

Μαθητής της 10ης τάξης

Νοβρουζλού Ελνούρα

Ελεγμένο από καθηγητή πληροφορικής και ΤΠΕ

Κομισσαρόβα Ι.Μ.

Αστραχάν, 2013

Σελίδα

1. Ηλεκτρονικός υπολογιστής (υπολογιστής) 3
2. Ηλεκτρονικό στάδιο ανάπτυξης τεχνολογίας υπολογιστών

1. Υπολογιστής 3ης γενιάς
2. Υπολογιστές ΙΙ γενιάς 4-5
3. ΙΙΙ γενιά υπολογιστών 5-7
4. IV γενιά υπολογιστών 7-8
5. Υπολογιστές V γενιάς 8-10

1. Παραγωγή υπολογιστή (πίνακας) 11
2. Αναφορές 12

1. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ (ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ)

Ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής (υπολογιστής) είναι ένας υπολογιστής υψηλής ταχύτητας που λύνει μαθηματικά και λογικά προβλήματα με μεγάλη ακρίβεια όταν εκτελεί πολλές δεκάδες χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Η τεχνική βάση ενός υπολογιστή είναι τα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Ένας υπολογιστής διαθέτει μια συσκευή αποθήκευσης (μνήμη) που έχει σχεδιαστεί για τη λήψη, αποθήκευση και έξοδο πληροφοριών, μια αριθμητική συσκευή για πράξεις σε αριθμούς και μια συσκευή ελέγχου. Κάθε μηχάνημα έχει ένα συγκεκριμένο σύστημα εντολών.

1. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΣΤΑΔΙΟ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

1. Ι γενιά υπολογιστών

Είναι γενικά αποδεκτό ότι η πρώτη γενιά υπολογιστών εμφανίστηκε κατά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο μετά το 1943, αν και ο πρώτος εργαζόμενος εκπρόσωπος πρέπει να θεωρηθεί η μηχανή V-1 (Z1) του Konrad Zuse, η οποία παρουσιάστηκε σε φίλους και συγγενείς το 1938. Ήταν η πρώτη ηλεκτρονική μηχανή (κατασκευασμένη σε αυτοσχέδια ανάλογα ρελέ), ιδιότροπη στη χρήση και αναξιόπιστη στους υπολογισμούς. Τον Μάιο του 1941, στο Βερολίνο, ο Zuse παρουσίασε το αυτοκίνητο Z3, το οποίο προκάλεσε χαρά στους ειδικούς. Παρά μια σειρά από ελλείψεις, ήταν ο πρώτος υπολογιστής που, υπό διαφορετικές συνθήκες, θα μπορούσε να έχει εμπορική επιτυχία. Ωστόσο, οι πρώτοι υπολογιστές θεωρούνται ο αγγλικός Colossus (1943) και ο αμερικανικός ENIAC (1945). Ο ENIAC ήταν ο πρώτος υπολογιστής με σωλήνα κενού.

Γνωρίσματα του χαρακτήρα

• Βάση στοιχείων -σωλήνες κενού ηλεκτρονίων.
• Σύνδεση στοιχείων –εγκατάσταση με σύρμα.
• Διαστάσεις - Ο υπολογιστής είναι κατασκευασμένος με τη μορφή τεράστιων ντουλαπιών.
• Απόδοση -10-20 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.
• Η λειτουργία είναι δύσκολη λόγω συχνής βλάβης των σωλήνων κενού.
• Προγραμματισμός -κωδικούς μηχανών.
• RAM – έως 2 KB.
• Εισαγωγή και έξοδος δεδομένων με χρήσητρυπημένα χαρτιά, διάτρητη ταινία.

1. II γενιά υπολογιστών

Η δεύτερη γενιά υπολογιστών είναι η μετάβαση σε μια βάση στοιχείων τρανζίστορ, η εμφάνιση των πρώτων μίνι υπολογιστών. Η αρχή της αυτονομίας αναπτύσσεται περαιτέρω - εφαρμόζεται ήδη σε επίπεδο μεμονωμένων συσκευών, κάτι που εκφράζεται στη σπονδυλωτή δομή τους. Οι συσκευές I/O είναι εξοπλισμένες με τις δικές τους μονάδες ελέγχου (που ονομάζονται ελεγκτές), οι οποίες κατέστησαν δυνατή την απελευθέρωση της κεντρικής μονάδας ελέγχου από τη διαχείριση των λειτουργιών I/O. Η βελτίωση και η μείωση του κόστους των υπολογιστών οδήγησε σε μείωση του ειδικού κόστους χρόνου και υπολογιστικών πόρων στο συνολικό κόστος μιας αυτοματοποιημένης λύσης σε ένα πρόβλημα επεξεργασίας δεδομένων, ενώ ταυτόχρονα το κόστος ανάπτυξης προγραμμάτων (δηλ. προγραμματισμός) σχεδόν δεν μειώθηκε και σε ορισμένες περιπτώσεις έτεινε να αυξηθεί. Έτσι, υπήρξε μια τάση για αποτελεσματικό προγραμματισμό, η οποία άρχισε να υλοποιείται στη δεύτερη γενιά υπολογιστών και αναπτύσσεται μέχρι σήμερα. Η ανάπτυξη ξεκινά με βάση βιβλιοθήκες τυπικών προγραμμάτων για ολοκληρωμένα συστήματα που έχουν την ιδιότητα της φορητότητας, δηλ. λειτουργούν σε υπολογιστές διαφορετικών εμπορικών σημάτων. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα εργαλεία λογισμικού διατίθενται στο λογισμικό για την επίλυση προβλημάτων μιας συγκεκριμένης κατηγορίας. Η τεχνολογία για την εκτέλεση προγραμμάτων σε υπολογιστή βελτιώνεται: δημιουργούνται ειδικά εργαλεία λογισμικού - λογισμικό συστήματος. Ο σκοπός της δημιουργίας λογισμικού συστήματος είναι να επιταχύνει και να απλοποιήσει τη μετάβαση του επεξεργαστή από τη μια εργασία στην άλλη. Εμφανίστηκαν τα πρώτα συστήματα επεξεργασίας παρτίδας, τα οποία απλώς αυτοματοποίησαν την εκκίνηση του ενός προγράμματος μετά το άλλο και ως εκ τούτου αύξησαν τον συντελεστή φόρτου του επεξεργαστή. Τα συστήματα επεξεργασίας κατά παρτίδες ήταν το πρωτότυπο των σύγχρονων λειτουργικών συστημάτων. Κατά την εφαρμογή των συστημάτων επεξεργασίας παρτίδας, αναπτύχθηκε μια επίσημη γλώσσα ελέγχου εργασιών, με τη βοήθεια της οποίας ο προγραμματιστής ενημέρωσε το σύστημα και τον χειριστή ποια εργασία ήθελε να εκτελέσει στον υπολογιστή. Μια συλλογή από πολλές εργασίες, συνήθως με τη μορφή μιας τράπουλας με διάτρητες κάρτες, ονομάζεται πακέτο εργασιών. Αυτό το στοιχείο είναι ακόμα ζωντανό: τα λεγόμενα αρχεία δέσμης (ή εντολής) του MS DOS δεν είναι τίποτα άλλο από πακέτα εργασιών (η επέκταση στο όνομά τους bat είναι συντομογραφία της αγγλικής λέξης batch, που σημαίνει πακέτο). Οι οικιακούς υπολογιστές δεύτερης γενιάς περιλαμβάνουν τους Promin, Minsk, Hrazdan και Mir.

Γνωρίσματα του χαρακτήρα

• Βάση στοιχείων -στοιχεία ημιαγωγών (τρανζίστορ).
• Σύνδεση στοιχείων –πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων και επιφανειακή τοποθέτηση.
• Διαστάσεις - .
• Απόδοση -100-500 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.
• εκμετάλλευση - υπολογιστικά κέντραμε ειδικό επιτελείο προσωπικού εξυπηρέτησης, εμφανίστηκε μια νέα ειδικότητα - χειριστής υπολογιστών.
• Προγραμματισμός -σε αλγοριθμικές γλώσσες, η εμφάνιση του Λ.Σ.
• RAM - 2 – 32 KB.
• Εισήχθη αρχή της κατανομής του χρόνου.
• Εισήχθη αρχή ελέγχου μικροπρογράμματος.
• ελάττωμα - ασυμβατότητα λογισμικού.

1. ΙΙΙ γενιά υπολογιστών

Η ανάπτυξη στη δεκαετία του '60 των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων - ολόκληρες συσκευές και συγκροτήματα δεκάδων και εκατοντάδων τρανζίστορ κατασκευασμένα σε ένα μόνο κρύσταλλο ημιαγωγών (τα ονομαζόμενα σήμερα μικροκυκλώματα) οδήγησε στη δημιουργία υπολογιστών 3ης γενιάς. Ταυτόχρονα, εμφανίστηκε η μνήμη ημιαγωγών, η οποία εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε προσωπικούς υπολογιστές ως RAM. Η χρήση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων έχει αυξήσει σημαντικά τις δυνατότητες των υπολογιστών. Τώρα ο κεντρικός επεξεργαστής έχει τη δυνατότητα να λειτουργεί παράλληλα και να ελέγχει πολλές περιφερειακές συσκευές. Οι υπολογιστές μπορούσαν να επεξεργαστούν ταυτόχρονα πολλά προγράμματα (η αρχή του πολυπρογραμματισμού). Ως αποτέλεσμα της εφαρμογής της αρχής του πολυπρογραμματισμού, κατέστη δυνατή η εργασία σε λειτουργία χρονομερισμού σε μια διαδραστική λειτουργία. Στους χρήστες που ήταν απομακρυσμένοι από τον υπολογιστή είχαν την ευκαιρία, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, να αλληλεπιδράσουν γρήγορα με το μηχάνημα. Κατά τη διάρκεια αυτών των ετών, η παραγωγή ηλεκτρονικών υπολογιστών απέκτησε βιομηχανική κλίμακα. Η IBM, που είχε γίνει ηγέτης, ήταν η πρώτη που εφάρμοσε μια οικογένεια υπολογιστών - μια σειρά υπολογιστών που ήταν πλήρως συμβατοί μεταξύ τους, από τους μικρότερους, στο μέγεθος μιας μικρής ντουλάπας (ποτέ δεν είχαν κάνει τίποτα μικρότερο τότε). στα πιο ισχυρά και ακριβά μοντέλα. Η πιο κοινή εκείνα τα χρόνια ήταν η οικογένεια System/360 της IBM. Ξεκινώντας με τους υπολογιστές 3ης γενιάς, η ανάπτυξη των σειριακών υπολογιστών έχει γίνει παραδοσιακή. Αν και τα μηχανήματα της ίδιας σειράς διέφεραν πολύ μεταξύ τους σε δυνατότητες και απόδοση, ήταν συμβατά πληροφοριακά, λογισμικό και υλικό. Για παράδειγμα, οι χώρες της CMEA παρήγαγαν υπολογιστές μίας σειράς ("ES EVM") "ES-1022", "ES-1030", "ES-1033", "ES-1046", "ES-1061", "ES -1066” κλπ. Η απόδοση αυτών των μηχανών έφτασε από 500 χιλιάδες σε 2 εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, η ποσότητα της μνήμης RAM έφτασε από 8 MB στα 192 MB. Οι υπολογιστές αυτής της γενιάς περιλαμβάνουν επίσης "IVM-370", "Electronics - 100/25", "Electronics - 79", "SM-3", "SM-4", κ.λπ. Για τη σειρά υπολογιστών, το λογισμικό (λειτουργικά συστήματα , γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου, προγράμματα εφαρμογών κ.λπ.). Η χαμηλή ποιότητα των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ήταν το αδύναμο σημείο των σοβιετικών υπολογιστών τρίτης γενιάς. Εξ ου και η συνεχής υστέρηση σε σχέση με τις δυτικές εξελίξεις όσον αφορά την ταχύτητα, το βάρος και τις διαστάσεις, αλλά, όπως επιμένουν οι προγραμματιστές της SM, όχι στη λειτουργικότητα. Προκειμένου να αντισταθμιστεί αυτή η καθυστέρηση, αναπτύχθηκαν ειδικοί επεξεργαστές που επέτρεψαν την κατασκευή συστημάτων υψηλής απόδοσης για συγκεκριμένες εργασίες. Εξοπλισμένο με έναν ειδικό επεξεργαστή μετασχηματισμού Fourier, το SM-4, για παράδειγμα, χρησιμοποιήθηκε για τη χαρτογράφηση ραντάρ της Αφροδίτης. Πίσω στις αρχές της δεκαετίας του '60, εμφανίστηκαν οι πρώτοι μικροϋπολογιστές - μικροί υπολογιστές χαμηλής κατανάλωσης, προσιτές για μικρές επιχειρήσεις ή εργαστήρια. Οι μικροϋπολογιστές αντιπροσώπευαν το πρώτο βήμα προς τους προσωπικούς υπολογιστές, πρωτότυπα των οποίων κυκλοφόρησαν μόλις στα μέσα της δεκαετίας του '70. Η γνωστή οικογένεια μικρών υπολογιστών PDP από την Digital Equipment χρησίμευσε ως πρωτότυπο για τη σοβιετική σειρά μηχανών SM. Εν τω μεταξύ, ο αριθμός των στοιχείων και των συνδέσεων μεταξύ τους που χωρούσαν σε ένα μικροκύκλωμα αυξανόταν συνεχώς και στη δεκαετία του '70, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα περιείχαν ήδη χιλιάδες τρανζίστορ. Αυτό κατέστησε δυνατό να συνδυαστούν τα περισσότερα από τα εξαρτήματα του υπολογιστή σε ένα μόνο μικρό μέρος - αυτό που έκανε η Intel το 1971, κυκλοφόρησε τον πρώτο μικροεπεξεργαστή, ο οποίος προοριζόταν για υπολογιστές επιτραπέζιου υπολογιστή που μόλις είχε εμφανιστεί. Αυτή η εφεύρεση έμελλε να δημιουργήσει μια πραγματική επανάσταση την επόμενη δεκαετία - εξάλλου, ο μικροεπεξεργαστής είναι η καρδιά και η ψυχή του σύγχρονου προσωπικού υπολογιστή. Αλλά αυτό δεν είναι μόνο - πραγματικά, η αλλαγή των δεκαετιών του '60 και του '70 ήταν μια μοιραία στιγμή. Το 1969, γεννήθηκε το πρώτο παγκόσμιο δίκτυο υπολογιστών - το έμβρυο αυτού που σήμερα ονομάζουμε Διαδίκτυο. Και το ίδιο 1969, εμφανίστηκαν ταυτόχρονα το λειτουργικό σύστημα Unix και η γλώσσα προγραμματισμού C, η οποία είχε τεράστιο αντίκτυπο στον κόσμο του λογισμικού και εξακολουθεί να διατηρεί την ηγετική του θέση.

Γνωρίσματα του χαρακτήρα

• Βάση στοιχείων -ολοκληρωμένα κυκλώματα.
• Σύνδεση στοιχείων –πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων.
• Διαστάσεις - Ο υπολογιστής είναι κατασκευασμένος με τη μορφή πανομοιότυπων ραφιών.
• Απόδοση -1-10 εκ. λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.
• εκμετάλλευση - κέντρα ηλεκτρονικών υπολογιστών, μαθήματα προβολής, νέα ειδικότητα - προγραμματιστής συστημάτων.
• Προγραμματισμός -αλγοριθμικές γλώσσες, OS.
• RAM - 64 KB.
• Ισχύει αρχή της κατανομής χρόνου, αρχή της σπονδυλωτικότητας, αρχή ελέγχου μικροπρογραμμάτων, αρχή του κορμού.
• Εμφάνιση μαγνητικούς δίσκους, οθόνες, plotters.

1. IV γενιά υπολογιστών

Δυστυχώς, από τα μέσα της δεκαετίας του 1970, η τακτική εικόνα της αλλαγής γενεών έχει διαταραχθεί. Υπάρχουν όλο και λιγότερες θεμελιώδεις καινοτομίες στην επιστήμη των υπολογιστών. Η πρόοδος προχωρά κυρίως στην πορεία ανάπτυξης αυτού που έχει ήδη εφευρεθεί και εφευρεθεί - κυρίως αυξάνοντας την ισχύ και τη σμίκρυνση της βάσης στοιχείων και των ίδιων των υπολογιστών. Η περίοδος από το 1975 θεωρείται γενικά ως η τέταρτη γενιά υπολογιστών. Η στοιχειακή τους βάση ήταν τα μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα (LSI. Έως και 100 χιλιάδες στοιχεία ενσωματώνονται σε έναν κρύσταλλο). Η ταχύτητα αυτών των μηχανών ήταν δεκάδες εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο και η μνήμη RAM έφτασε τα εκατοντάδες MB. Εμφανίστηκαν μικροεπεξεργαστές (1971 από την Intel), μικροϋπολογιστές και προσωπικοί υπολογιστές. Κατέστη δυνατή η κοινή χρήση της ισχύος διαφορετικών μηχανών (σύνδεση μηχανών σε έναν ενιαίο υπολογιστικό κόμβο και εργασία με κοινή χρήση χρόνου). Ωστόσο, υπάρχει μια άλλη άποψη - πολλοί πιστεύουν ότι τα επιτεύγματα της περιόδου 1975-1985. όχι αρκετά μεγάλο για να θεωρηθεί ίση γενιά. Οι υποστηρικτές αυτής της άποψης αποκαλούν αυτή τη δεκαετία ότι ανήκει στην «τρίτη και μισή» γενιά των υπολογιστών. Και μόνο από το 1985, όταν εμφανίστηκαν τα ολοκληρωμένα κυκλώματα μεγάλης κλίμακας (VLSI) Ο κρύσταλλος ενός τέτοιου κυκλώματος μπορεί να φιλοξενήσει έως και 10 εκατομμύρια στοιχεία μέτρητος.

1η κατεύθυνση - δημιουργία υπερυπολογιστών - συμπλέγματα πολυεπεξεργαστικών μηχανών. Η ταχύτητα τέτοιων μηχανών αγγίζει πολλά δισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Είναι σε θέση να επεξεργάζονται τεράστιες ποσότητες πληροφοριών. Αυτό περιλαμβάνει τα συμπλέγματα ILLIAS-4, CRAY, CYBER, Elbrus-1, Elbrus-2 κ.λπ. Τα συμπλέγματα υπολογιστών πολλαπλών επεξεργαστών (MCC) Elbrus-2 χρησιμοποιήθηκαν ενεργά στη Σοβιετική Ένωση σε περιοχές που απαιτούσαν μεγάλο όγκο υπολογισμών, πριν από όλα την αμυντική βιομηχανία. Τα συστήματα υπολογιστών Elbrus-2 λειτουργούσαν στο Κέντρο Ελέγχου Διαστημικών Πτήσεων και σε κέντρα πυρηνικής έρευνας. Τέλος, ήταν τα συγκροτήματα Elbrus-2 που χρησιμοποιούνται στο σύστημα αντιπυραυλικής άμυνας και σε άλλες στρατιωτικές εγκαταστάσεις από το 1991.

2η κατεύθυνση - περαιτέρω ανάπτυξη στη βάση μικροϋπολογιστών LSI και VLSI και προσωπικών υπολογιστών (PC). Οι πρώτοι εκπρόσωποι αυτών των μηχανών είναι οι Apple, IBM - PC (XT, AT, PS /2), Iskra, Elektronika, Mazovia, Agat, ES-1840, ES-1841 κ.λπ. Ξεκινώντας από αυτή τη γενιά, οι υπολογιστές άρχισαν να ονομάζονται υπολογιστές παντού. Και η λέξη «μηχανογράφηση» έχει μπει σταθερά στην καθημερινότητά μας. Χάρη στην εμφάνιση και την ανάπτυξη των προσωπικών υπολογιστών (PC), η τεχνολογία υπολογιστών γίνεται πραγματικά ευρέως διαδεδομένη και προσβάσιμη στο κοινό. Δημιουργείται μια παράδοξη κατάσταση: παρά το γεγονός ότι οι προσωπικοί και μικροϋπολογιστές εξακολουθούν να υστερούν από όλες τις απόψεις από τις μεγάλες μηχανές, η μερίδα του λέοντος στις καινοτομίες - γραφικές διεπαφές χρήστη, νέες περιφερειακές συσκευές, παγκόσμια δίκτυα - οφείλουν την εμφάνιση και την ανάπτυξή τους ακριβώς σε αυτήν την «επιπόλαιη» τεχνολογία . Οι μεγάλοι υπολογιστές και οι υπερυπολογιστές, φυσικά, δεν έχουν πεθάνει και συνεχίζουν να αναπτύσσονται. Αλλά τώρα δεν κυριαρχούν πλέον στον χώρο των υπολογιστών όπως έκαναν κάποτε.

Γνωρίσματα του χαρακτήρα

• Βάση στοιχείων -μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα (LSI).
• Σύνδεση στοιχείων –πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων.
• Διαστάσεις - συμπαγείς υπολογιστές, φορητοί υπολογιστές.
• Απόδοση -10-100 εκατομμύρια επεμβάσεις ανά δευτερόλεπτο.
• εκμετάλλευση - πολυεπεξεργαστών και πολυμηχανημάτων, οποιωνδήποτε χρηστών υπολογιστών.
• Προγραμματισμός -βάσεις δεδομένων και τράπεζες δεδομένων.
• RAM - 2-5 MB.
• Τηλεπικοινωνιακή επεξεργασία δεδομένων, ενσωμάτωση σε δίκτυα υπολογιστών.

1. V γενιά υπολογιστών

Ο υπολογιστής πέμπτης γενιάς είναι ο υπολογιστής του μέλλοντος. Το πρόγραμμα ανάπτυξης της λεγόμενης πέμπτης γενιάς υπολογιστών εγκρίθηκε στην Ιαπωνία το 1982. Θεωρήθηκε ότι μέχρι το 1991 θα δημιουργήθηκαν θεμελιωδώς νέοι υπολογιστές, επικεντρωμένοι στην επίλυση προβλημάτων τεχνητής νοημοσύνης. Με τη βοήθεια της γλώσσας Prolog και τις καινοτομίες στο σχεδιασμό υπολογιστών, σχεδιάστηκε να πλησιάσει η επίλυση ενός από τα κύρια προβλήματα αυτού του κλάδου της επιστήμης των υπολογιστών - το πρόβλημα της αποθήκευσης και επεξεργασίας της γνώσης. Εν ολίγοις, για τους υπολογιστές πέμπτης γενιάς δεν θα υπήρχε ανάγκη να γραφτούν προγράμματα, αλλά θα ήταν αρκετό να εξηγήσουμε σε «σχεδόν φυσική» γλώσσα τι απαιτείται από αυτούς. Υποτίθεται ότι η στοιχειώδης βάση τους δεν θα είναι το VLSI, αλλά οι συσκευές που δημιουργούνται στη βάση τους με στοιχεία τεχνητής νοημοσύνης. Για να αυξηθεί η μνήμη και η ταχύτητα, θα χρησιμοποιηθούν οι εξελίξεις στην οπτοηλεκτρονική και στους βιοεπεξεργαστές. Οι υπολογιστές πέμπτης γενιάς έχουν τελείως διαφορετικές εργασίες από ό,τι κατά την ανάπτυξη όλων των προηγούμενων υπολογιστών. Εάν οι προγραμματιστές υπολογιστών από την 1η έως την 4η γενιά αντιμετώπισαν καθήκοντα όπως η αύξηση της παραγωγικότητας στον τομέα των αριθμητικών υπολογισμών, η επίτευξη μεγάλης χωρητικότητας μνήμης, τότε το κύριο καθήκον των προγραμματιστών υπολογιστών 5ης γενιάς είναι η δημιουργία τεχνητής νοημοσύνης το μηχάνημα (η ικανότητα εξαγωγής λογικών συμπερασμάτων από τα παρουσιαζόμενα γεγονότα), η ανάπτυξη της «διανοητοποίησης» των υπολογιστών - εξαλείφοντας το εμπόδιο μεταξύ ανθρώπου και υπολογιστή.

Δυστυχώς, το ιαπωνικό πρόγραμμα υπολογιστών πέμπτης γενιάς επανέλαβε την τραγική μοίρα της πρώιμης έρευνας στον τομέα της τεχνητής νοημοσύνης. Πάνω από 50 δισεκατομμύρια γιεν επενδύσεων σπαταλήθηκαν, το έργο διακόπηκε και οι ανεπτυγμένες συσκευές αποδείχθηκαν ότι δεν ήταν υψηλότερες σε απόδοση από τα συστήματα μαζικής παραγωγής εκείνης της εποχής. Ωστόσο, η έρευνα που διεξήχθη κατά τη διάρκεια του έργου και η εμπειρία που αποκτήθηκε στις μεθόδους αναπαράστασης γνώσης και παράλληλων συμπερασμάτων συνέβαλαν σημαντικά στην πρόοδο στον τομέα των συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης γενικότερα. Ήδη τώρα, οι υπολογιστές είναι σε θέση να αντιλαμβάνονται πληροφορίες από χειρόγραφο ή έντυπο κείμενο, από φόρμες, από την ανθρώπινη φωνή, να αναγνωρίζουν τον χρήστη με φωνή και να μεταφράζουν από τη μια γλώσσα στην άλλη. Αυτό επιτρέπει σε όλους τους χρήστες να επικοινωνούν με υπολογιστές, ακόμη και σε αυτούς που δεν έχουν ειδικές γνώσεις σε αυτόν τον τομέα. Πολλές από τις προόδους που έχει κάνει η τεχνητή νοημοσύνη χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία και στον επιχειρηματικό κόσμο. Τα έμπειρα συστήματα και τα νευρωνικά δίκτυα χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά για εργασίες ταξινόμησης (φιλτράρισμα SPAM, κατηγοριοποίηση κειμένου κ.λπ.). Οι γενετικοί αλγόριθμοι εξυπηρετούν ευσυνείδητα τους ανθρώπους (χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, για τη βελτιστοποίηση χαρτοφυλακίων σε επενδυτικές δραστηριότητες), τη ρομποτική (βιομηχανία, παραγωγή, καθημερινή ζωή - παντού που έχει βάλει το κυβερνητικό χέρι της), καθώς και συστήματα πολλαπλών πρακτόρων. Άλλοι τομείς της τεχνητής νοημοσύνης επίσης δεν κοιμούνται, για παράδειγμα, η κατανεμημένη αναπαράσταση γνώσης και η επίλυση προβλημάτων στο Διαδίκτυο: χάρη σε αυτούς, τα επόμενα χρόνια μπορούμε να περιμένουμε επανάσταση σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας.

Λογισμικό

Παραδείγματα υπολογιστών

από το 1946

Ηλεκτρική λάμπα

10-20 χιλιάδες επεμβάσεις σε 1 s.

2 KB

Τρυπημένες ταινίες

Γροθιές κάρτες

Κωδικοί μηχανών

UNIVAC, MESM, BESM, STRELA

από το 1955

Τρανζίστορ

100-1000 χιλιάδες πράξεις σε 1 s.

2 – 32 KB

Μαγνητική ταινία, μαγνητικά τύμπανα

Αλγοριθμικές γλώσσες, λειτουργικά συστήματα

"Τράδης"

Μ-20

IBM-701

BESM-6

από το 1966

Ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC)

1-10 εκατομμύρια επεμβάσεις σε 1 δευτερόλεπτο.

64 KB

Συστήματα πολλαπλών τερματικών

OS

EC-1030

IBM-360

BESM-6

από το 1975

Ολοκληρωμένο κύκλωμα μεγάλης κλίμακας (LSI)

1-100 εκατομμύρια επεμβάσεις σε 1 s.

1-64 KB

Δίκτυα Η/Υ

Βάσεις δεδομένων και τράπεζες δεδομένων

IBM-386

IBM-486

Σάλπιγγας

UKSC

από τη δεκαετία του '90 του 20ου αιώνα.

Ολοκληρωμένο κύκλωμα πολύ μεγάλης κλίμακας (VLSI)

Περισσότερες από 100 εκατομμύρια λειτουργίες σε 1 δευτερόλεπτο.

Συσκευές οπτικών και λέιζερ

Εξειδικευμένα συστήματα

4. ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΑΝΑΦΟΡΩΝ

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

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