0 generacija računala. Generacije računala. Osnove informatike. prema uvjetima rada

Tablica - Glavne karakteristike računala raznih generacija

Tijekom 50 godina pojavilo se nekoliko generacija računala koja su se međusobno mijenjala. Brzi razvoj VT u cijelom svijetu određen je samo naprednom bazom elemenata i arhitektonskim rješenjima.
Budući da je računalo sustav koji se sastoji od hardvera i softvera, prirodno je generaciju shvatiti kao računalne modele koje karakteriziraju ista tehnološka i programska rješenja (elementna baza, logička arhitektura, softver). U međuvremenu, u nizu slučajeva pokazalo se da je vrlo teško klasificirati VT prema generaciji, jer granica između njih postaje sve nejasnija iz generacije u generaciju.
Prva generacija.
Elementna baza - elektroničke cijevi i releji; RAM je izveden na flip-flopovima, kasnije na feritnim jezgrama. Pouzdanost - niska, potreban je sustav hlađenja; Računala su imala značajne dimenzije. Izvedba - 5 - 30 tisuća aritmetičkih operacija; Programiranje - u računalnim kodovima (strojni kod), kasnije su se pojavili autokodovi i asembleri. Programiranjem se bavio uski krug matematičara, fizičara i elektroničara. Računala prve generacije korištena su uglavnom za znanstvene i tehničke proračune.

Druga generacija.
Elementna baza poluvodiča. Pouzdanost i izvedba su značajno povećane, dimenzije i potrošnja energije smanjeni. Razvoj ulazno/izlaznih mogućnosti i vanjske memorije. Niz progresivnih arhitektonskih rješenja i daljnji razvoj tehnologije programiranja - način dijeljenja vremena i način multiprogramiranja (kombinacija rada središnjeg procesora za obradu podataka i ulazno/izlaznih kanala, kao i paralelizacija operacija za dohvaćanje naredbi i podataka iz memorije)
Unutar druge generacije počela se jasno javljati diferencijacija računala na mala, srednja i velika. Opseg primjene računala za rješavanje problema - planskih, ekonomskih, upravljanja proizvodnim procesima i dr. - značajno se proširio.
Stvaraju se automatizirani sustavi upravljanja (ACS) za poduzeća, cijele industrije i tehnološke procese (ACS). Kraj 50-ih karakterizira pojava niza problemski orijentiranih programskih jezika visoke razine (HLP): FORTRAN, ALGOL-60 itd. Razvoj softvera postignut je u stvaranju knjižnica standardnih programa u raznim programskih jezika i za razne namjene, monitore i dispečere za kontrolu načina rada računala, planiranje njegovih resursa, čime su postavljeni temelji za koncepte operacijskih sustava sljedeće generacije.

Treća generacija.
Elementna baza integriranih krugova (IC). Pojavljuje se niz modela računala koji su softverski kompatibilni odozdo prema gore i imaju sve veće mogućnosti od modela do modela. Logička arhitektura računala i njihove periferne opreme postala je složenija, što je značajno proširilo funkcionalnost i računalne mogućnosti. Operacijski sustavi (OS) postaju dio računala. Mnoge zadatke upravljanja memorijom, ulazno/izlaznim uređajima i drugim resursima počeo je preuzimati OS ili izravno hardver računala. Softver postaje moćan: pojavljuju se sustavi za upravljanje bazama podataka (DBMS), sustavi za automatizaciju projektiranja (CAD) raznih namjena, usavršavaju se automatizirani sustavi upravljanja i sustavi upravljanja procesima. Velika pažnja posvećena je izradi aplikacijskih programskih paketa (APP) za različite namjene.
Razvijaju se jezici i programski sustavi: - serija modela IBM/360, SAD, serijska proizvodnja - od 1964. godine; -EU Computers, SSSR i zemlje CMEA od 1972.
Četvrta generacija.
Baza elemenata postaju veliki (LSI) i ultra-veliki (VLSI) integrirani krugovi. Računala su već bila dizajnirana za učinkovitu upotrebu softvera (na primjer, računala slična UNIX-u, najbolje uronjena u okruženje softvera UNIX; Prolog strojevi usmjereni na zadatke umjetne inteligencije); moderne nuklearne elektrane. Telekomunikacijska obrada informacija ubrzano se razvija poboljšavanjem kvalitete komunikacijskih kanala pomoću satelitskih komunikacija. Stvaraju se nacionalne i transnacionalne informacijske i računalne mreže koje omogućuju govoriti o početku informatizacije ljudskog društva u cjelini.
Daljnja intelektualizacija računalne tehnologije određena je stvaranjem razvijenijih sučelja čovjek-računalo, baza znanja, ekspertnih sustava, sustava za paralelno programiranje itd.
Baza elemenata omogućila je postizanje velikog uspjeha u minijaturizaciji, povećavajući pouzdanost i performanse računala. Pojavila su se mikro- i mini-računala koja su po značajno nižoj cijeni nadmašila mogućnosti srednjih i velikih računala prethodne generacije. Tehnologija proizvodnje VLSI procesora ubrzala je tempo proizvodnje računala i omogućila predstavljanje računala širokim slojevima društva. Pojavom univerzalnog procesora na jednom čipu (mikroprocesor Intel-4004, 1971.) započela je era osobnog računala.
Prvim osobnim računalom može se smatrati Altair-8800, stvoren na temelju Intel-8080, 1974. godine. E.Roberts. P. Allen i W. Gates stvorili su prevoditelj iz popularnog jezika Basic, čime su značajno povećali inteligenciju prvog osobnog računala (kasnije su osnovali poznatu tvrtku Microsoft Inc). Lice 4. generacije uvelike je određeno stvaranjem superračunala koje karakteriziraju visoke performanse (prosječna brzina 50 - 130 megaflopsa. 1 megaflops = 1 milijun operacija u sekundi s pomičnim zarezom) i netradicionalna arhitektura (načelo paralelizacije temeljeno na cjevovodna obrada naredbi) . Superračunala se koriste u rješavanju problema matematičke fizike, kozmologije i astronomije, modeliranja složenih sustava itd. Budući da moćna računala igraju i nastavit će igrati važnu komutatorsku ulogu u mrežama, problemi mreže često se raspravljaju zajedno s pitanjima o superračunalima među domaćim razvojem , superračunala - Računala se mogu nazvati strojevima serije Elbrus, računalnim sustavima PS-2000 i PS-3000, koji sadrže do 64 procesora kojima upravlja zajednički tok naredbi; učinak na nizu zadataka postignut je reda veličine 200 megaflopa. Istovremeno, s obzirom na složenost razvoja i implementacije suvremenih super-računalnih projekata, koji zahtijevaju intenzivna temeljna istraživanja u području računalnih znanosti, elektroničkih tehnologija, visoke proizvodne standarde i ozbiljne financijske troškove, čini se vrlo malo vjerojatnim da domaći u doglednoj budućnosti stvorit će se super-računala, koja po glavnim karakteristikama neće biti inferiorna najboljim stranim modelima.
Treba napomenuti da se s prelaskom na IP tehnologiju za proizvodnju računala, naglasak definiranja generacija sve više pomiče s baze elemenata na druge pokazatelje: logičku arhitekturu, softver, korisničko sučelje, područja primjene itd.
Peta generacija.

Postoje 4 glavne generacije računala.

generacije:

Kompjuter na el. lampe, performanse su oko 20 000 operacija u sekundi, svaki stroj ima svoj programski jezik (BESM, Strela).

Godine 1960ᴦ. Tranzistori izumljeni 1948. korišteni su u računalima; bili su pouzdaniji, izdržljiviji i imali su veliku RAM memoriju. 1 tranzistor može zamijeniti cca 40 el. svjetiljke i radi na većoj brzini. Magnetske trake (Minsk-2, Ural-14) korištene su kao mediji za pohranu informacija.

Godine 1964ᴦ. Prvi integrirani krugovi (IC) su se pojavili i postali naširoko rasprostranjeni. IC je kristal s površinom od 10 mm 2. 1 IC može zamijeniti 1000 tranzistora. 1 kristal - 30 tona "Eniak". Postalo je moguće paralelno obrađivati ​​nekoliko programa.

Po prvi put korišteni su integrirani sklopovi velikih razmjera (LSI), koji su po snazi ​​otprilike odgovarali 1000 IC-ova. To je dovelo do smanjenja troškova proizvodnje računala. Godine 1980ᴦ. Ispostavilo se da je moguće postaviti središnji procesor malog računala na kristal s površinom od 1/4 inča (Illiac, Elbrus).

Sintesajzer, zvukovi, sposobnost vođenja dijaloga, izvršavanje naredbi danih glasom ili dodirom.

Razlike između računala III generacije i prethodnih

Kod računala treće generacije primjetan je značajan napredak u hardveru, zahvaljujući korištenju integriranih sklopova (IC), koji su pridonijeli smanjenju veličine, potrošnji energije, povećanju brzine, pouzdanosti itd.

Glavna razlika između takvih računala i računala prve i druge generacije je potpuno nova organizacija računalnog procesa.

Računala III generacije sposobna su obraditi i digitalne i alfanumeričke informacije. Sposobnost rada s tekstovima otvara velike mogućnosti za razmjenu informacija između osobe i računala.

Također stvaranje različitih sredstava za unos i izlaz informacija. Zapanjujući primjer za to je način unosa informacija korištenjem redovne telefonske komunikacije, teletipa ili svjetlosne olovke. A izlaz se provodi ne samo na bušene kartice, kao što je bilo prije, već i izravno na zaslon monitora, telefonske komunikacijske kanale, pisače (za izradu tiskanih kopija).

U vezi s korištenjem teksta, moguće je uvodni jezik približiti ljudskom jeziku, učiniti ga dostupnijim širokom krugu korisnika. Sposobnost paralelnog rješavanja nekoliko problema na računalu. Računalo treće generacije ima vanjsku memoriju na magnetskim diskovima. Širok raspon primjena.

Tipični predstavnici strojeva III generacije su ES računala i IBM-360. Οʜᴎ imaju sljedeće značajke: korištenje integriranih sklopova, agregaciju, bajtnu reprezentaciju informacija, upotrebu binarne i decimalne aritmetike, reprezentaciju brojeva u obliku pomičnog i fiksnog zareza, kompatibilnost softvera, pouzdanost, višesustavnost.

Značajke ES računala.

ES računala su cijela obitelj strojeva koji su izgrađeni na bazi jednog elementa, jednoj osnovi dizajna, s jednim softverskim sustavom i istim skupom periferne opreme. Njihova proizvodnja započela je 1970. godine, a industrijska proizvodnja takvih strojeva započela je 1972. godineᴦ.

Sva ES računala su međusobno softverski kompatibilna i dizajnirana su za rješavanje najsloženijih i najobimnijih problema. Ovi se strojevi mogu klasificirati kao univerzalni, multi-programski strojevi, s mogućnošću obrade nekoliko zadataka paralelno.

Mnogi modeli imaju jedinstvenu logičku strukturu i princip rada. U isto vrijeme, različiti modeli razlikuju se jedni od drugih u brzini, konfiguraciji, veličini memorije itd.

Budući da se ES računalni sustav stalno razvija, sve karakteristike se stalno poboljšavaju, ovi se strojevi mogu podijeliti u 2 obitelji. Prva obitelj modela (Serija-1) uključuje strojeve kao što su ES-1010, ES-1020, ES-1021, ES-1030, ES-1040, ES-1050, ES-1060. Ova obitelj također uključuje modificirane uzorke (Ryad-1M): EC-1012, EC-1022, EC-1033, EC-1052. Napredniji strojevi: ES-1015, ES-1025, ES-1035, ES-1045, ES-1055 mogu se kombinirati u red-2, a modernizirani (Red-2M): ES-1036, ES-1066 itd.
Objavljeno na ref.rf
Računalni uređaji ES također se dijele na centralne i periferne. Središnji su uređaji koji određuju glavne tehničke karakteristike stroja, to su središnji procesor, RAM, multipleks i selektor kanala. Periferni uređaji uključuju vanjske uređaje (ED), uređaje za pripremu podataka (DPD) i servisne uređaje.

Za pohranjivanje velikih količina informacija koriste se magnetske vrpce i pogoni magnetskih diskova. Ulazni uređaji dizajnirani su da percipiraju vanjske ulazne informacije, pretvaraju ih u signale električnog koda i prenose ih na multipleksni kanal putem ulazno-izlaznog sučelja.

Izlazni uređaji prevode izlazni signal iz stroja natrag i šalju ga na bušene kartice (bušene trake) ili na druge vanjske uređaje.

Zaslon - uređaj za unos/izlaz alfanumeričkih i grafičkih informacija na katodnu cijev. Vrlo je pogodan za brzu promjenu podataka izravno tijekom rješavanja problema.

Daljinske upravljačke ploče dizajnirane su za povezivanje korisnika s računalom kada su međusobno udaljene stotinama metara.

Postoje 3 skupine ES računalnih uređaja za pripremu podataka: bušena kartica, bušena traka i magnetska traka. Kontrolori u računalu nadziru ispravnost snimanja informacija na bušenim karticama.

Postoje dva načina rada UTD-a na magnetskoj vrpci: snimanje podataka i ispis pročitanih podataka.

Servisni uređaji potrebni su za nadzor tehničke opreme, njihovo postavljanje, ispitivanje i popravak.

Performanse ES računalnog hardvera stalno se poboljšavaju: performanse, kapacitet memorije itd. rastu. To se posebno događa zbog prijelaza na mikrosklopove s višom razinom integracije (LSI). Ali to se već odnosi na strojeve IV generacije.

Generacije računala: od cijevnih “čudovišta” do integriranih sklopova

Od pojave prvog elektroničkog računala prošlo je nešto više od 50 godina. U tom kratkom razdoblju razvoja društva izmijenilo se nekoliko generacija računala, a prva računala danas su muzejska rijetkost. Sama povijest razvoja računalne tehnologije od velikog je interesa, pokazujući blisku vezu matematike s fizikom (prvenstveno fizikom čvrstog stanja, poluvodičima, elektronikom) i suvremenom tehnologijom čiji je stupanj razvoja uvelike određen napretkom u proizvodnji računalne tehnologije.

Kod nas se elektronička računala obično dijele na generacije. Računalnu tehnologiju karakterizira prije svega brza smjena generacija - u kratkoj povijesti razvoja izmijenile su se već četiri generacije, a sada se radi na računalima pete generacije. Koja je značajka koja određuje kada se računalo svrstava u određenu generaciju? To je, prije svega, njihova elementarna baza (od kojih elemenata su uglavnom izgrađeni), te tako važne karakteristike kao što su brzina, kapacitet memorije, metode upravljanja i obrade informacija. Naravno, podjela računala na generacije je u određenoj mjeri proizvoljna. Mnogo je modela koji po nekim karakteristikama pripadaju jednoj, a po drugima drugoj generaciji. Pa ipak, unatoč ovoj konvenciji, generacije računala mogu se smatrati kvalitativnim skokovima u razvoju elektroničke računalne tehnologije.

Postoje 4 generacije računala

Prva generacija računala (1948.-1958.)

Elementarna baza strojeva ove generacije bile su elektroničke cijevi - diode i triode. Strojevi su bili namijenjeni rješavanju relativno jednostavnih znanstvenih i tehničkih problema. Ova generacija računala uključuje: MESM, BESM-1, M-1, M-2, M-3, "Strela", "Minisk-1", "Ural-1", "Ural-2", M-20, "Setun", BESM-2, "Hrazdan". Bili su značajne veličine, trošili su puno energije, imali su lošu radnu pouzdanost i slab softver. Njihova brzina nije prelazila 2-3 tisuće operacija u sekundi, kapacitet RAM-a bio je 2K ili 2048 strojnih riječi (1K-1024) s duljinom od 48 binarnih znakova. Godine 1958ᴦ. pojavio se stroj M-20 s 4K memorijom i brzinom od oko 20 tisuća operacija u sekundi. U strojevima prve generacije implementirani su osnovni logički principi konstrukcije elektroničkih računala i koncepti Johna von Neumanna o radu računala pomoću programa unesenog u memoriju i početnih podataka (brojeva).

To je razdoblje označilo početak komercijalne uporabe elektroničkih računala za obradu podataka.

Računala tog vremena koristila su vakuumske cijevi i vanjsku memoriju na bubnju.

Οʜᴎ bili su upleteni u žice i imali su vrijeme pristupa od 1 x 10 s. Proizvodni sustavi i prevoditelji još se nisu pojavili. Na kraju tog razdoblja počeli su se proizvoditi memorijski uređaji temeljeni na magnetskim jezgrama. Na kraju tog razdoblja počeli su se proizvoditi memorijski uređaji temeljeni na magnetskim jezgrama. Pouzdanost računala ove generacije bila je izuzetno niska.

Druga generacija računala (1959.-1967.)

Elementarna baza strojeva ove generacije bili su poluvodički uređaji. Strojevi su bili namijenjeni rješavanju raznih radno intenzivnih znanstvenih i tehničkih problema, kao i upravljanju tehnološkim procesima u proizvodnji. Pojava poluvodičkih elemenata u elektroničkim sklopovima značajno je povećala kapacitet RAM-a, pouzdanost i brzinu računala. Smanjene su dimenzije, težina i potrošnja energije.

Pojavom strojeva druge generacije znatno se proširio opseg uporabe elektroničke računalne tehnologije, uglavnom zahvaljujući razvoju softvera. Pojavili su se i specijalizirani strojevi, npr. računala za rješavanje ekonomskih problema, za upravljanje proizvodnim procesima, sustavi za prijenos informacija itd. Računala druge generacije uključuju:

M-40, -50 računala za sustave proturaketne obrane;

Ural -11, -14, -16-računala opće namjene, usmjerena na rješavanje inženjerskih, tehničkih i ekonomskih problema planiranja;

Minsk-2, -12, -14 za rješavanje inženjerskih, znanstvenih i dizajnerskih problema matematičke i logičke prirode;

Minsk-22 dizajniran je za rješavanje znanstvenih, tehničkih i ekonomskih problema planiranja;

BESM-3-4, -6 strojevi opće namjene usmjereni na rješavanje složenih problema znanosti i tehnologije;

M-20, -220, -222 stroj opće namjene, usmjeren na rješavanje složenih matematičkih problema;

MIR-1 je malo elektroničko digitalno računalo dizajnirano za rješavanje širokog spektra inženjerskih i matematičkih problema,

- "Nairi" je stroj opće namjene dizajniran za rješavanje širokog spektra inženjerskih, znanstvenih i tehničkih,

kao i neke vrste gospodarsko-planskih i računovodstveno-statističkih poslova;

Ruta-110 mini računalo opće namjene;

i niz drugih računala.

Računala BESM-4, M-220, M-222 imala su brzinu od oko 20-30 tisuća operacija u sekundi i RAM - 8K, 16K odnosno 32K. Među strojevima druge generacije ističe se BESM-6, s brzinom od oko milijun operacija u sekundi i RAM-om od 32K do 128K (u većini strojeva Generacije računala: od cijevnih “čudovišta” do integriranih mikro krugova, dvije memorije koriste se segmenti od po 32K).

Ovo razdoblje karakterizira široka uporaba tranzistora i poboljšanih memorijskih sklopova na srcima. Mnogo se pozornosti počelo posvećivati ​​izradi sistemskog softvera, kapilara i ulazno/izlaznih mogućnosti. Na kraju ovog razdoblja pojavile su se univerzalne i prilično učinkovite kapilare za Cobol, Fortan i druge jezike.

Već je postignuto vrijeme pristupa od 1x10-6 s, iako je većina elemenata računala još uvijek bila povezana žicama.

Računala ovog razdoblja uspješno su korištena u područjima vezanim za obradu skupova podataka i rješavanje problema koji su obično zahtijevali rutinske operacije u tvornicama, institucijama i bankama.

Ova su računala radila na principu skupne obrade podataka. U biti, ovo je repliciralo metode ručne obrade podataka. Nove mogućnosti koje su pružala računala praktički nisu iskorištene.

U tom je razdoblju nastala profesija stručnjaka za računalne znanosti, a mnoga su sveučilišta počela pružati mogućnosti obrazovanja u ovom području.

Treća generacija računala (1968.-1973.)

Elementarna baza računala su mali integrirani sklopovi (MIS). Strojevi su bili namijenjeni širokoj uporabi u raznim područjima znanosti i tehnologije (proračuni, upravljanje proizvodnjom, pokretni objekti itd.)

Zahvaljujući integriranim krugovima bilo je moguće značajno poboljšati tehničke i operativne karakteristike računala.

Na primjer, strojevi treće generacije, u usporedbi sa strojevima druge generacije, imaju veću količinu RAM-a, povećane performanse, povećanu pouzdanost i smanjenu potrošnju energije, zauzeti prostor i težinu.

U SSSR-u 70-ih godina prošlog stoljeća dalje su se razvijali automatizirani sustavi upravljanja. Postavljeni su temelji državnog i međudržavnog sustava obrade podataka koji pokriva zemlje članice CMEA (Vijeća za ekonomsku uzajamnu pomoć). Razvijaju se univerzalna računala treće generacije EC, međusobno kompatibilna (strojevi srednje i visoke performanse EC računala) i sa stranim računalima treće generacije (IBM-360, itd. - stručnjaci iz SSSR-a i). Narodna Republika sudjeluje u razvoju EC računala Bugarska (NRB),

Mađarska Narodna Republika (HPR), Poljska Narodna Republika (PPR), Čehoslovačka Sovjetska Socijalistička Republika (CSSR) i Njemačka Demokratska Republika (DDR). Istodobno se u SSSR-u stvaraju višeprocesorska i kvazianalogna računala, a proizvode se mini-računala „Mir-31“, „Mir-32“, „Nairi-34“.

Za upravljanje tehnološkim procesima stvorena su računala serije ASVT M-6000 i M-7000 (razvijena od strane V.P. Ryazanova i drugih) na temelju integriranih krugova M-180, "Electronics-79, -100, -125". " se razvijaju i proizvode ,-200", "Elektronika DZ-28", "Elektronika NTs-60" itd.

Strojevi treće generacije uključivali su "Dnepr-2", računala Unified System (ES-1010, ES-1020, ES-1030, ES-1040, ES-1050, ES-1060 i nekoliko njihovih srednjih modifikacija - ES-1021 itd. ), MIR-2, Nairi-2 i niz drugih.

Karakteristična značajka ovog razdoblja bio je nagli pad cijena hardvera. To je postignuto uglavnom uporabom integriranih sklopova. Konvencionalne električne veze pomoću žica ugrađene su u čip. To je omogućilo dobivanje vremenske vrijednosti do 2x10-9s. Tijekom tog razdoblja na tržištu su se pojavile radne stanice jednostavne za korištenje, koje su umreženošću uvelike pojednostavnile mogućnost dobivanja kratkog vremena pristupa obično svojstvenog velikim strojevima.

Daljnji napredak u razvoju računalne tehnologije povezan je s razvojem poluvodičke memorije, zaslona s tekućim kristalima i elektroničke memorije. Na kraju tog razdoblja došlo je do komercijalnog proboja u mikroelektroničkoj tehnologiji.

Povećana produktivnost računala i novonastali višestrojni sustavi načelno su omogućili implementaciju takvih novih zadataka, koji su bili prilično složeni i često su dovodili do nerješivih problema u njihovoj programskoj implementaciji. Počeli su govoriti o "softverskoj krizi".

Tada su se pojavile učinkovite metode razvoja softvera. Stvaranje novih softverskih proizvoda sada se sve više temeljilo na metodama planiranja i posebnim metodama programiranja.

Ovo razdoblje povezano je s brzim razvojem računala u stvarnom vremenu. Pojavila se tendencija prema kojoj u poslovima upravljanja, uz velika računala, ima mjesta i za upotrebu malih strojeva. Tako se pokazalo da se mini računalo izuzetno dobro nosi s funkcijama upravljanja složenim industrijskim instalacijama, gdje veliko računalo često zakaže.

Složeni sustavi upravljanja dijele se na podsustave od kojih svaki koristi svoje miniračunalo. Velikom računalu u stvarnom vremenu dodijeljeni su zadaci planiranja (monitoringa) u hijerarhijskom sustavu radi koordinacije upravljanja podsustavima i obrade centralnih podataka o objektu.

Softver za mala računala isprva je bio vrlo jednostavan, ali do 1968. bio je. Pojavili su se prvi komercijalni operativni sustavi u stvarnom vremenu, zajedno s programskim jezicima visoke razine i međusustavima posebno razvijenim za njih. Sve je to osiguralo dostupnost malih strojeva za širok raspon primjena. Danas je teško pronaći industriju u kojoj se ovi strojevi u nekom obliku ne koriste uspješno. Njihove su funkcije u proizvodnji vrlo raznolike; Tako se mogu specificirati jednostavni sustavi upravljanja procesima. Valja naglasiti da upravljačko računalo danas sve više zadire u područje podataka, gdje se koristi za rješavanje komercijalnih problema.

Mini računala također su se počela koristiti za rješavanje inženjerskih problema povezanih s dizajnom. Prvi pokusi provedeni su kako bi se pokazala učinkovitost korištenja računala kao alata za dizajn.

Četvrta generacija računala (1974.-1982.)

Elementarna baza računala su veliki integrirani sklopovi (LSI). Strojevi su trebali dramatično povećati produktivnost rada u znanosti, proizvodnji, menadžmentu, zdravstvu, uslugama i svakodnevnom životu. Visok stupanj integracije pomaže povećati gustoću rasporeda elektroničke opreme, povećavajući njenu pouzdanost, što dovodi do povećanja brzine računala i smanjenja njegove cijene. Sve to ima značajan utjecaj na logičku strukturu (arhitekturu) računala i njegovog softvera.

Veza između strukture stroja i njegovog softvera postaje sve bliža, posebice operacijskog sustava (ili monitora) - skupa programa koji organiziraju kontinuirani rad stroja bez ljudske intervencije.

Ova generacija uključuje EC računala: ES-1015, -1025, -1035, -1045, -1055, -1065 (“Red 2”), -1036, -1046, -1066, SM-1420, -1600,- 1700, sva osobna računala ("Electronics MS0501", "Electronics-85", "Iskra-226", ES-1840, -1841, -1842 itd.), kao i druge vrste i modifikacije. Računalo četvrte generacije također uključuje višeprocesorski računalni kompleks Elbrus. "Elbrus-1KB" je imao brzinu do 5,5 milijuna operacija s pomičnim zarezom u sekundi, te kapacitet RAM-a do 64 MB. Elbrus-2 ima performanse do 120 milijuna operacija u sekundi, kapacitet RAM-a do 144 MB ili 16 MSwords (72-bitna riječ) i maksimalnu propusnost I/O kanala od 120 MB/s.

Lekcija br. 3: Tema: Blok dijagram računala. Arhitektura računala vanjska i unutarnja

Upoznati studente s glavnim uređajima osobnog računala, njihovom namjenom i funkcijama.

Arhitektura računala je njegov prikaz na nekoj općoj razini, uključujući opis korisničkih mogućnosti. Arhitektura definira principe, radnje, informacijske veze i međusobnu povezanost osnovnih logičkih čvorova računala: procesora, memorije s izravnim pristupom (RAM), vanjskih uređaja za pohranu podataka i perifernih uređaja. Građa računala je ukupnost njegovih funkcionalnih elemenata i veza između njih. Elementi dolaze u širokom rasponu uređaja - od osnovnih računalnih logičkih jedinica do jednostavnih sklopova.

Von Neumannova načela (arhitektura)

Osnova za konstrukciju velikog računala slijedi opći princip formuliran 1945.ᴦ. Američki znanstvenik John He Neumann.

1. Princip kontrole programa. Iz toga slijedi da se program sastoji od skupa naredbi koje procesor automatski izvršava jednu za drugom u određenom nizu.

Program se dohvaća iz memorije pomoću brojača programa. Ovaj registar procesora sekvencijalno povećava adresu sljedeće instrukcije koja je u njemu pohranjena za duljinu instrukcije, budući da se programske instrukcije nalaze u memoriji jedna za drugom, organizirajući tako izbor lanca instrukcija iz sekvencijalnog rasporeda memorijskih ćelija.

Ako nakon ispunjavanja naredbe ne treba prijeći na sljedeću, već na neku drugu, koristimo uvjetne i bezuvjetne naredbe skoka (grananje) kojima se u brojač naredbi upisuje broj memorijske ćelije u kojoj se nalazi sljedeća naredba. .

2. Načelo homogenog pamćenja. Programi i podaci pohranjeni su u istoj memoriji. Iz tog razloga računalo ne razlikuje što je pohranjeno u jednoj memorijskoj ćeliji: broj, tekst ili naredba.

3. Načelo ciljanja. Struktura - glavna memorija sastoji se od prenumeriranih ćelija.

Iz toga slijedi da je moguće dodijeliti imena memorijskim područjima, tako da se vrijednostima koje su u njima popunjene može naknadno pristupiti ili mijenjati tijekom izvođenja programa koristeći dodijeljena imena.

Logički nizovi (jedinice) računala, najjednostavniji tip arhitekture

Centralna jedinica (CU) predstavlja glavnu komponentu računala i uključuje središnju procesorsku jedinicu (CPU) i RAM.

Procesor izravno provodi operacije obrade informacija i kontrole računalnog procesa, koji dohvaća strojne instrukcije i podatke iz operativne memorije i zapisuje u radnu memoriju, uključuje i isključuje unutarnje uređaje.

Glavni blokovi procesora su:

Kontrolni uređaj iz procesora sučelja (sustav za povezivanje i komunikaciju procesora s drugim komponentama stroja);

Aritmetičko-logičke naprave;

Memorija procesora (interna, cache);

RAM je dizajniran za privremenu pohranu podataka i programa tijekom računalnih i logičkih operacija.

Centralni uređaj opisuje sljedeće karakteristike:

Duljina strojne riječi (bitna dubina, adresabilnost);

Komandni sustav, kapacitet RAM-a;

Performanse (brzina takta procesora, ciklus pisanja/čitanja RAM-a).

Vanjski uređaji - osiguravaju učinkovitost interakcije između računala i okoline: korisnika, upravljačkih objekata i drugih objekata. Vanjski uređaji podijeljeni su u sljedeće skupine:

Interaktivni ulazno/izlazni uređaji;

Uređaji za pohranu podataka (masovna pohrana);

Uređaji za masovni unos;

Uređaji za masovni izlaz

Vanjska glavna računala. Vanjski uređaji uključuju terminale pisača i druge uređaje.

Na komunikacijskim kanalima.

Računalni uređaj

Obično se IBM PC osobna računala sastoje od tri dijela (bloka):

Jedinica sustava;

Tipkovnica koja vam omogućuje unos znakova u računalo;

Monitor (ili zaslon) - za prikaz tekstualnih i grafičkih informacija.

Računala su također dostupna u prijenosnoj verziji - obično u "notepad" (laptop) verziji.

Ovdje su sistemska jedinica, monitor i tipkovnica zatvoreni u jednom kućištu: sistemska jedinica je skrivena ispod tipkovnice, a monitor je napravljen kao poklopac za tipkovnicu.

Jedinica sustava. On je "gospodar" računala. Sadrži sve glavne komponente računala:

Elektronički sklopovi koji upravljaju radom računala (mikroprocesor, RAM, upravljački uređaji itd.);

Napajanje koje pretvara struju iz mreže u niskonaponsku istosmjernu struju koja se dovodi u elektroničke sklopove računala;

Pogoni (ili pogoni) za floppy magnetske diskove i za čitanje i pisanje na floppy diskove (floppy diskovi);

Pogon tvrdog magnetskog diska dizajniran za čitanje i pisanje na neizmjenjivi tvrdi magnetski disk (tvrdi disk);

Drugi uređaji.

Dodatni uređaji. Na sistemsku jedinicu IBM PC računala možete spojiti različite ulazno-izlazne uređaje i time proširiti njegovu funkcionalnost.

Vanjski uređaji. Mnogi uređaji nalaze se izvan sistemske jedinice računala i na nju su povezani posebnim utičnicama (konektorima), obično smještenim na stražnjoj stjenci sistemske jedinice. Takvi se uređaji obično nazivaju vanjskim. Izrez monitora i tipkovnice, takvi uređaji su:

Pisač - za ispis tekstualnih i grafičkih informacija;

Miš je uređaj koji olakšava unos informacija u računalo;

Joystick manipulator u obliku ručke montirane na šarku s gumbom, koristi se uglavnom za računalne igre;

Kao i ostali uređaji.

Unutarnji uređaji. Neki uređaji mogu se umetnuti unutar jedinice računalnog sustava (zbog toga se često nazivaju internim), na primjer:

Modem ili faks modem - za razmjenu informacija s drugim računalima putem telefonske mreže (faks modem također može primati i primati faksove);

CD pogon, pruža mogućnost čitanja podataka s računalnih CD-ova i reprodukcije audio CD-a;

Streamer - za pohranu podataka na magnetsku vrpcu;

Zvučna kartica - za reprodukciju i snimanje zvukova (glazba, glas itd.).

Međutim, modemi, faks modemi, streameri, CD pogoni i drugi uređaji mogu se proizvoditi iu vanjskim verzijama. U pravilu su interni uređaji jeftiniji; ne zahtijevaju kućište i ne moraju biti opremljeni vlastitim napajanjem.

Upravljači i uređaji. Za upravljanje radom uređaja u IBM PC zajedničkim računalima koriste se elektronički sklopovi – kontroleri. Različiti uređaji koriste različite načine povezivanja s kontrolerima:

Neki uređaji (floppy disk jedinica, tipkovnica, itd.) povezani su sa standardnim kontrolerima uključenim u računalo;

Neki uređaji (zvučne kartice, mnogi faks modemi, itd.) su dizajnirani kao elektroničke ploče, tj. montirani su na istu ploču sa svojim upravljačem;

Ostali uređaji koriste sljedeći način povezivanja: elektronička ploča (kontroler) koja upravlja radom uređaja umetnuta je u jedinicu računalnog sustava, a sam uređaj je spojen

kabel za ovu ploču.

Praktični rad br.1

IBM PC tipkovnica. Sigurnosne mjere opreza

Sigurnosne mjere:

Studenti koji rade na računalu dužni su:

1. obavljati samo poslove koje mu zadaje nastavnik;

2. raditi samo s onom opremom koja je iznimno važna za obavljanje poslova;

3. raditi na udaljenosti od najmanje 50 cm. s ekrana;

5. pažljivo rukovati opremom;

6. Odmah prestanite s radom ako se pojavi neobičan zvuk ili se oprema spontano isključi.

Učenicima koji rade na računalu zabranjeno je:

1. biti u zatvorenom prostoru u gornjoj odjeći;

2. raditi u mokroj odjeći i mokrim rukama;

3. koristiti tipkovnicu ako nema priključenog napona;

4. uključivati ​​i isključivati ​​struju i opremu;

5. premještati računalnu opremu i uređaje;

6. dodirnite stražnju stranu tipkovnice i monitora;

7. staviti knjige i bilježnice na tipkovnicu i monitor;

8. sami rješavajte probleme;

9. ustanite sa svog radnog mjesta kada posjetitelji uđu u ured.

Generacije računala - pojam i vrste. Klasifikacija i značajke kategorije "Računalne generacije" 2017., 2018.

Uvod

1. Prva generacija računala 1950-1960-ih

2. Druga generacija računala: 1960-1970

3. Treća generacija računala: 1970.-1980

4. Četvrta generacija računala: 1980-1990

5. Peta generacija računala: 1990.-danas

Zaključak

Uvod

Od 1950. godine svakih 7-10 godina radikalno se ažuriraju dizajnersko-tehnološki i programsko-algoritamski principi konstruiranja i uporabe računala. S tim u vezi, legitimno je govoriti o generacijama računala. Konvencionalno se svakoj generaciji može dodijeliti 10 godina.

Računala su prešla dug evolucijski put u pogledu elementne baze (od svjetiljki do mikroprocesora), kao iu smislu pojave novih mogućnosti, širenja opsega i prirode njihove uporabe.

Podjela računala na generacije vrlo je uvjetna, labava klasifikacija računalnih sustava prema stupnju razvoja hardvera i softvera, kao i načina komunikacije s računalom.

Prva generacija računala uključuje strojeve stvorene na prijelazu 50-ih: vakuumske cijevi korištene su u strujnim krugovima. Bilo je nekoliko naredbi, kontrole su bile jednostavne, a kapacitet RAM-a i pokazatelji performansi bili su niski. Performanse su oko 10-20 tisuća operacija u sekundi. Za unos i izlaz korišteni su uređaji za ispis, magnetske vrpce, bušene kartice i bušene papirnate trake.

Druga generacija računala uključuje one strojeve koji su dizajnirani 1955.-65. Koristili su i vakuumske cijevi i tranzistore. RAM je izgrađen na magnetskim jezgrama. U to su se vrijeme pojavili magnetski bubnjevi i prvi magnetski diskovi. Pojavili su se takozvani jezici visoke razine, čija sredstva omogućuju opis cijelog niza izračuna u vizualnom, lako razumljivom obliku. Pojavio se velik skup knjižničnih programa za rješavanje raznih matematičkih problema. Strojeve druge generacije karakterizirala je softverska nekompatibilnost, što je otežavalo organiziranje velikih informacijskih sustava, pa je sredinom 60-ih godina došlo do prijelaza na stvaranje softverski kompatibilnih računala izgrađenih na mikroelektroničkoj tehnološkoj bazi.

Treća generacija računala. To su strojevi nastali nakon 60-ih koji imaju jedinstvenu arhitekturu, tj. softver kompatibilan. Pojavile su se mogućnosti multiprogramiranja, tj. istovremeno izvršavanje više programa. Računala treće generacije koristila su integrirane sklopove.

Četvrta generacija računala. Ovo je trenutna generacija računala razvijena nakon 1970. Strojevi 4. generacije dizajnirani su za učinkovito korištenje modernih jezika visoke razine i pojednostavljenje procesa programiranja za krajnjeg korisnika.

Što se tiče hardvera, karakterizira ih korištenje velikih integriranih sklopova kao elementarne baze i prisutnost uređaja za pohranu velike brzine s izravnim pristupom kapaciteta nekoliko MB.

Strojevi 4. generacije su kompleksi s više procesora i više strojeva koji rade na vanjskom napajanju. memorija i opće polje ekst. uređaja. Izvedba doseže desetke milijuna operacija u sekundi, memorija - nekoliko milijuna riječi.

Prijelaz na petu generaciju računala već je započeo. Sastoji se od kvalitativnog prijelaza s obrade podataka na obradu znanja i povećanja osnovnih parametara računala. Glavni naglasak bit će na "inteligenciji".

Do danas je stvarna "inteligencija" koju pokazuju najsloženije neuronske mreže ispod razine kišne gliste, međutim, bez obzira na to koliko su ograničene mogućnosti neuronskih mreža danas, mnoga revolucionarna otkrića mogla bi biti pred vratima.

1. Prva generacija računala 1950-1960-ih

Logički sklopovi stvoreni su korištenjem diskretnih radio komponenti i elektroničkih vakuumskih cijevi s filamentom. Memorijski uređaji s izravnim pristupom koristili su magnetske bubnjeve, akustične ultrazvučne živine i elektromagnetske linije kašnjenja te katodne cijevi (CRT). Kao vanjski uređaji za pohranu korišteni su pogoni na magnetskim vrpcama, bušene kartice, bušene trake i utični prekidači.

Programiranje ove generacije računala provedeno je u binarnom brojevnom sustavu u strojnom jeziku, odnosno programi su bili strogo usmjereni na određeni model stroja i “umrli” su zajedno s tim modelima.

Sredinom 1950-ih pojavili su se strojno orijentirani jezici kao što su jezici simboličkog kodiranja (SCLs), koji su omogućili korištenje njihove skraćene verbalne (slovne) oznake i decimalnih brojeva umjesto binarnog zapisa naredbi i adresa. Godine 1956. stvoren je prvi programski jezik visoke razine za matematičke probleme - jezik Fortran, a 1958. - univerzalni programski jezik Algol.

Računala, počevši od UNIVAC-a pa sve do BESM-2 i prvih modela računala "Minsk" i "Ural", pripadaju prvoj generaciji računala.

2. Druga generacija računala: 1960-1970

Logički sklopovi izgrađeni su na diskretnim poluvodičkim i magnetskim elementima (diode, bipolarni tranzistori, toroidni feritni mikrotransformatori). Kao konstrukcijska i tehnološka osnova korišteni su tiskani krugovi (pločice od folije getinax). Blok princip dizajna stroja postao je naširoko korišten, što vam omogućuje povezivanje velikog broja različitih vanjskih uređaja s glavnim uređajima, što daje veću fleksibilnost u korištenju računala. Taktne frekvencije elektroničkih sklopova porasle su na stotine kiloherca.

Počeli su se koristiti vanjski pogoni na tvrdim magnetskim diskovima1 i diskete - srednja razina memorije između pogona magnetske vrpce i RAM-a.

Godine 1964. pojavio se prvi računalni monitor - IBM 2250. Bio je to jednobojni zaslon veličine 12 x 12 inča i rezolucije 1024 x 1024 piksela. Imao je broj sličica od 40 Hz.

Upravljački sustavi stvoreni na temelju računala zahtijevali su od računala veće performanse i, što je najvažnije, pouzdanost. Kodovi za otkrivanje i ispravljanje pogrešaka te ugrađeni kontrolni krugovi postali su naširoko korišteni u računalima.

U strojevima druge generacije po prvi su put implementirani načini grupne obrade i daljinske obrade informacija.

Prvo računalo koje je djelomično koristilo poluvodičke elemente umjesto vakuumskih cijevi bio je SEAC (Standards Eastern Automatic Computer) stroj, nastao 1951. godine.

Početkom 60-ih u SSSR-u su se počeli proizvoditi poluvodički strojevi.

3. Treća generacija računala: 1970.-1980

Godine 1958. Robert Noyce izumio je mali silikonski integrirani krug koji je mogao smjestiti desetke tranzistora na malom prostoru. Ti su sklopovi kasnije postali poznati kao mali integrirani sklopovi (SSI). I već u kasnim 60-ima integrirani krugovi počeli su se koristiti u računalima.

Logički sklopovi računala 3. generacije već su bili u potpunosti izgrađeni na malim integriranim krugovima. Taktne frekvencije elektroničkih sklopova porasle su na nekoliko megaherca. Napon napajanja (jedinice volti) i snaga koju troši stroj su se smanjili. Pouzdanost i brzina računala značajno su porasle.

Memorije s izravnim pristupom koristile su manje feritne jezgre, feritne ploče i magnetske filmove s pravokutnom petljom histereze. Diskovi su postali široko korišteni kao vanjski uređaji za pohranu.

Pojavile su se još dvije razine uređaja za pohranu podataka: ultra-random access memorijski uređaji na okidačkim registrima, koji imaju ogromnu brzinu, ali mali kapacitet (desetke brojeva), i brza predmemorija.

Od raširenosti integriranih sklopova u računalima, tehnološki napredak u računalstvu može se promatrati pomoću dobro poznatog Mooreovog zakona. Jedan od osnivača Intela, Gordon Moore, otkrio je 1965. godine zakon prema kojem se broj tranzistora u jednom čipu udvostručuje svake 1,5 godine.

Zbog značajne složenosti i hardverske i logičke strukture računala 3. generacije često su se počela nazivati ​​sustavima.

Tako su prva računala ove generacije bili modeli IBM sustava (nekoliko modela IBM 360) i PDP (PDP 1). U Sovjetskom Savezu, u suradnji sa zemljama Vijeća za uzajamnu ekonomsku pomoć (Poljska, Mađarska, Bugarska, Istočna Njemačka itd.), počeli su se razvijati modeli Jedinstvenog sustava (EU) i sustava malih računala (SM). biti proizvedeno.

U računalima treće generacije značajna se pažnja posvećuje smanjenju složenosti programiranja, učinkovitosti izvođenja programa u strojevima te poboljšanju komunikacije između operatera i stroja. To osiguravaju moćni operativni sustavi, napredna automatizacija programiranja, učinkoviti sustavi prekidanja programa, načini rada s dijeljenjem vremena, načini rada u stvarnom vremenu, načini rada s više programa i novi interaktivni načini komunikacije. Pojavio se i učinkovit videoterminalni uređaj za komunikaciju operatera i stroja - videomonitor, odnosno zaslon.

Velika se pažnja posvećuje povećanju pouzdanosti i pouzdanosti rada računala te olakšavanju njihovog održavanja. Pouzdanost i pouzdanost osigurani su širokom uporabom kodova s ​​automatskim otkrivanjem i ispravljanjem grešaka (Hammingovi korekcijski kodovi i ciklički kodovi).

Modularna organizacija računala i modularna konstrukcija njihovih operacijskih sustava stvorili su široke mogućnosti za promjenu konfiguracije računalnih sustava. S tim u vezi, pojavio se novi koncept “arhitekture” računalnog sustava, koji definira logičku organizaciju ovog sustava sa stajališta korisnika i programera.

4. Četvrta generacija računala: 1980-1990

Revolucionarni događaj u razvoju računalne tehnologije treće generacije strojeva bilo je stvaranje velikih i vrlo velikih integriranih sklopova (Large Scale Integration - LSI i Very Large Scale Integration - VLSI), mikroprocesora (1969.) i osobnog računala. Od 1980. gotovo sva računala počela su se stvarati na temelju mikroprocesora. Najpopularnije računalo postalo je osobno računalo.

Vrste elektroničkih računala kod nas se dijele u nekoliko generacija. Definirajuće značajke pri dodjeljivanju uređaja određenoj generaciji su njihovi elementi i različitosti tako važnih karakteristika kao što su performanse, kapacitet memorije, metode upravljanja i obrade informacija. Podjela računala je uvjetna - postoji znatan broj modela koji prema nekim karakteristikama pripadaju jednoj, a prema drugima - drugoj vrsti generacije. Kao rezultat toga, ove vrste računala mogu pripadati različitim fazama razvoja elektroničke računalne tehnologije.

Prva generacija računala

Razvoj računala dijelimo na nekoliko razdoblja. Generacija uređaja svakog razdoblja razlikuje se jedna od druge u svojim elementnim bazama i podršci matematičkog tipa.

1. generacija računala (1945.-1954.) - elektronička računala koja koriste elektroničke lampe (slične su bile u prvim modelima televizora). Ovo se vrijeme može nazvati erom formiranja takve tehnologije.

Većina strojeva prve generacije nazvana je eksperimentalnim tipovima uređaja, koji su stvoreni s ciljem testiranja jedne ili druge teorije. Veličina i težina računalnih jedinica, za koje su često bile potrebne zasebne zgrade, odavno su postale legenda. Brojevi su se u prve strojeve unosili pomoću bušenih kartica, a softverska kontrola slijeda funkcija provodila se, primjerice, u ENIAC-u, kao u računsko-analitičkim strojevima, pomoću utikača i polja za slaganje. Unatoč činjenici da je takav način programiranja zahtijevao dosta vremena za pripremu stroja, za spajanje na slovnim poljima (patchboard) blokova, pružao je sve mogućnosti za implementaciju brojačkih “sposobnosti” ENIAC-a, i to uz velike Prednost je imala razlike od softverske metode bušene trake, što je tipično za uređaje relejnog tipa.

Kako su te jedinice djelovale?

Zaposlenici koji su bili dodijeljeni ovom stroju stalno su bili u njegovoj blizini i pratili rad vakuumskih cijevi. Ali čim je barem jedna lampa izgorjela, ENIAC je odmah ustao i uslijedile su nevolje: svi su žurili tražiti izgorjelu lampu. Glavni razlog (možda ne i točan) vrlo česte zamjene lampi bio je sljedeći: toplina i sjaj lampi su privlačili moljce, oni su ulijetali u automobil i pridonosili nastanku kratkog spoja. Stoga je prva generacija računala bila izuzetno osjetljiva na vanjske uvjete.

Ako je navedeno točno, onda pojam “bugovi”, koji se odnosi na greške u softveru i hardveru računalne opreme, dobiva novo značenje. Nakon što su sve cijevi bile u ispravnom stanju, inženjersko osoblje moglo je prilagoditi ENIAC za bilo koji zadatak ručno mijenjajući veze 6000 žica. Sve su se žice morale ponovno zamijeniti ako je bila potrebna drugačija vrsta zadatka.

Prvi serijski automobili

Prvo komercijalno proizvedeno računalo prve generacije bilo je računalo UNIVAC (Universal Automatic Computer). Programeri ovog računala bili su: John Mauchly i J. Prosper Eckert. Bio je to prvi tip elektroničkog digitalnog računala opće namjene. UNIVAC, čiji je rad na razvoju započeo 1946., a završio 1951., imao je vrijeme zbrajanja od 120 μs, vrijeme množenja od 1800 μs i vrijeme dijeljenja od 3600 μs.

Ti su strojevi zauzimali puno prostora, trošili puno električne energije i sastojali se od ogromnog broja elektroničkih lampi. Na primjer, stroj Strela imao je 6400 takvih lampi i 60 tisuća komada poluvodičkih dioda. Performanse ove generacije računala nisu prelazile 2-3 tisuće operacija u sekundi, volumen RAM-a nije bio veći od 2 KB. Samo je stroj M-2 (1958.) imao 4 KB RAM-a, a brzina mu je bila 20 tisuća operacija u sekundi.

Druga generacija računala – bitne razlike

Godine 1948., teorijski fizičari John Bardeen i William Shockley, zajedno s vodećim eksperimentatorom u Bell Telephone Laboratories Walterom Brattainom, stvorili su prvi tranzistor koji radi. Bio je to uređaj tipa točkastog kontakta, u kojem su tri metalne "antene" bile u kontaktu s blokom polikristalnog materijala. Tako su se generacije računala počele usavršavati već u tom dalekom vremenu.

Prvi tipovi računala koji su radili na temelju tranzistora bilježe svoju pojavu u kasnim 1950-ima, a do sredine 1960-ih stvoreni su vanjski tipovi uređaja sa kompaktnijim funkcijama.

Značajke arhitekture

Jedna od nevjerojatnih sposobnosti tranzistora je da on sam može obavljati rad 40 elektroničkih lampi, a čak iu ovom slučaju ima veliku brzinu rada, stvara minimalnu količinu topline i praktički ne troši električne resurse i energiju . Zajedno s procesom zamjene električnih žarulja tranzistorima, poboljšale su se metode pohranjivanja informacija. Došlo je do povećanja kapaciteta memorije, a magnetska vrpca, koja je prvi put korištena u prvoj generaciji računala UNIVAC, počela se koristiti i za unos i za izlaz informacija.

Sredinom 1960-ih korištena je pohrana na disku. Ogromne vrste napretka u arhitekturi računala omogućile su postizanje brzih akcija od milijun operacija u sekundi! Na primjer, tranzistorska računala druge generacije računala uključuju "Stretch" (Engleska), "Atlas" (SAD). U to je vrijeme Sovjetski Savez također proizvodio uređaje koji nisu bili inferiorni u odnosu na gore navedene uređaje (na primjer, BESM-6).

Stvaranje računala, koja su izgrađena pomoću tranzistora, dovela je do smanjenja njihovih dimenzija, težine, troškova energije i cijena, a također je povećala pouzdanost i produktivnost. To je pridonijelo proširenju kruga korisnika i opsega zadataka koje treba rješavati. Uzimajući u obzir poboljšane karakteristike koje je imala druga generacija računala, programeri su počeli stvarati algoritamske vrste jezika za inženjerske (na primjer, ALGOL, FORTRAN) i ekonomske (na primjer, COBOL) vrste izračuna.

OS vrijednost

Ali čak iu tim fazama, glavna zadaća tehnologija programiranja bila je osigurati uštedu resursa - računalnog vremena i memorije. Kako bi riješili ovaj problem, počeli su stvarati prototipove modernih operacijskih sustava (kompleksi uslužnih programa koji osiguravaju dobru raspodjelu računalnih resursa prilikom izvršavanja korisničkih zadataka).

Vrste prvih operacijskih sustava (OS) pridonijele su automatizaciji rada računalnih operatera koji je vezan uz izvršavanje korisničkih zadataka: unos programskih tekstova u uređaj, pozivanje potrebnih prevoditelja, pozivanje potprograma knjižnice potrebnih za program. , pozivanje povezivača za postavljanje ovih potprograma i programa glavnog tipa u memoriju računala, unos podataka izvornog tipa, itd.

Sada je osim programa i podataka bilo potrebno unijeti i upute u računalo druge generacije koje su sadržavale popis faza obrade te popis podataka o programu i njegovim autorima. Nakon toga se u uređaje počeo unositi određeni broj zadataka za korisnike (paketi sa zadacima u ovim tipovima operativnih sustava, bilo je potrebno raspodijeliti tipove računalnih resursa između tih tipova zadataka - multiprogramski način); za obradu podataka (primjerice, dok se rezultati zadatka jedne vrste rade izračuni za drugu, a podaci za treću vrstu problema mogu se unijeti u memoriju). Tako je 2. generacija računala otišla u povijest pojavom moderniziranih operativnih sustava.

Treća generacija automobila

Kroz razvoj proizvodne tehnologije integriranih sklopova (IC), bilo je moguće postići povećanje razine brzine i pouzdanosti poluvodičkih sklopova, kao i smanjenje njihove veličine, potrošnje energije i troškova. Integrirani tipovi mikrosklopova sastoje se od desetaka elektroničkih elemenata, koji su sastavljeni u pravokutnim silicijskim pločicama, a imaju stranicu duljine ne veću od 1 cm. Ova vrsta ploče (kristala) smještena je u plastično kućište malih dimenzija od kojih se može odrediti samo pomoću broja "noge" "(terminali s ulaza i izlaza elektroničkih sklopova stvorenih na čipovima).

Zahvaljujući tim okolnostima, povijest razvoja računala (generacije računala) napravila je veliki iskorak. To je omogućilo ne samo poboljšanje kvalitete rada i smanjenje troškova univerzalnih uređaja, već i stvaranje strojeva male veličine, jednostavnog, jeftinog i pouzdanog tipa - mini-računala. Takve jedinice su u početku bile namijenjene zamjeni hardverski implementiranih kontrolera u kontrolnim petljama bilo kojeg objekta, u automatiziranim sustavima upravljanja procesima tehnološkog tipa, eksperimentalnim sustavima za prikupljanje i obradu podataka, raznim kontrolnim kompleksima na mobilnim objektima itd.

Glavna točka u to vrijeme smatrala se unificiranjem strojeva s dizajnerskim i tehnološkim parametrima. Treća generacija računala počinje izdavati vlastite serije ili obitelji kompatibilnih vrsta modela. Daljnji skokovi u razvoju matematike i softvera doprinose stvaranju paketnih programa za rješivost standardnih problema, problemski orijentiranog programskog jezika (za rješivost problema određenih kategorija). Tako su prvi put nastali softverski sustavi - vrste operacijskih sustava (razvijenih od strane IBM-a), na kojima radi treća generacija računala.

Automobili četvrte generacije

Uspješan razvoj elektroničkih uređaja doveo je do stvaranja velikih integriranih sklopova (LSI), gdje je jedan kristal imao nekoliko desetaka tisuća elemenata električnog tipa. To je pridonijelo pojavi novih generacija računala, čija je elementarna baza imala veliku količinu memorije i kratke cikluse za izvršavanje naredbi: upotreba memorijskih bajtova u jednoj strojnoj operaciji počela se naglo smanjivati. No, budući da praktički nije bilo smanjenja troškova programiranja, u prvi plan su stavljeni zadaci uštede ljudskih resursa, a ne strojnih.

Stvoreni su novi tipovi operacijskih sustava koji su programerima omogućili debugiranje svojih programa neposredno iza zaslona računala (u dijaloškom načinu rada), što je pomoglo olakšati rad korisnika i ubrzati razvoj novog softvera. Ova točka bila je potpuno suprotna konceptima početnih faza informacijske tehnologije, koja je koristila računala prve generacije: "procesor obavlja samo onu količinu posla obrade podataka koju ljudi u osnovi ne mogu izvesti - brojanje mase." Počeo se javljati drugačiji tip trenda: “Sve što mogu učiniti strojevi, oni moraju učiniti; “Ljudi rade samo onaj dio posla koji se ne može automatizirati.”

Godine 1971. proizveden je veliki integrirani sklop u koji je u potpunosti ugrađen procesor elektroničkog računala jednostavne arhitekture. Ostvarile su se mogućnosti da se u jedan veliki integrirani sklop (na jednom čipu) smjeste gotovo svi elektronički uređaji koji nisu složeni po arhitekturi računala, odnosno mogućnost serijske proizvodnje jednostavnih uređaja po pristupačnim cijenama (ne uzimajući u obzir trošak vanjskih uređaja). Tako je nastala 4. generacija računala.

Pojavili su se mnogi jeftini (džepna tipkovnička računala) i upravljački uređaji koji su opremljeni na jednom ili više velikih integriranih sklopova koji sadrže procesore, memorijski kapacitet i sustav veza s izvršnim senzorima u objektima upravljanja.

Programi koji su kontrolirali dovod goriva u automobilske motore, kretanje elektroničkih igračaka ili određene načine pranja rublja instalirani su u memoriju računala bilo tijekom proizvodnje sličnih tipova kontrolera, bilo izravno u poduzećima koja proizvode automobile, igračke, perilice rublja itd.

Tijekom 1970-ih započela je proizvodnja univerzalnih računalnih sustava koji su se sastojali od procesora, memorijskog kapaciteta i sklopova sučelja s ulazno-izlaznim uređajem, smještenih u jednom velikom integriranom krugu (računala s jednim čipom) ili u nekim velikim integriranim krugovima instaliran na jednoj tiskanoj pločici (jedinice na jednoj ploči). Kao rezultat toga, kada je 4. generacija računala postala široko rasprostranjena, ponovila se situacija iz šezdesetih godina prošlog stoljeća, kada su prva mini-računala preuzela dio posla u velikim univerzalnim elektroničkim računalima.

Karakteristična svojstva računala četvrte generacije

1. Višeprocesorski način rada.
2. Obrada paralelno-sekvencijalnog tipa.
3. Vrste jezika visoke razine.
4. Pojava prvih računalnih mreža.

Tehničke karakteristike ovih uređaja

1. Prosječna kašnjenja signala 0,7 ns/v.
2. Glavna vrsta memorije je poluvodič. Vrijeme potrebno za generiranje podataka iz ove vrste memorije je 100-150 ns. Kapaciteti - 1012-1013 znakova.
3. Primjena hardverske implementacije operacijskih sustava.
4. Modularne konstrukcije također su se počele koristiti za alate softverskog tipa.

Osobno računalo prvi su stvorili u travnju 1976. Steve Jobs, zaposlenik Atarija, i Stephen Wozniak, zaposlenik Hewlett-Packarda. Na temelju integriranih 8-bitnih elektroničkih igraćih kontrolera, stvorili su najjednostavnije Apple gaming računalo programirano u BASIC-u, koje je postiglo veliki uspjeh. Početkom 1977. godine registriran je Apple Comp i od tada počinje proizvodnja prvih osobnih računala na svijetu Apple. Povijest generacije računala označava ovaj događaj kao najvažniji.

Trenutno Apple proizvodi osobna računala Macintosh, koja su u većini svojstava superiornija od IBM PC računala.

PC u Rusiji

Kod nas se uglavnom koriste IBM PC tipovi računala. Ova se točka objašnjava sljedećim razlozima:

1. Sve do ranih 90-ih, Sjedinjene Države nisu dopuštale opskrbu Sovjetskog Saveza naprednim informacijskim tehnologijama, koje su uključivale moćna Macintosh računala.
2. Macintosh uređaji bili su puno skuplji od IBM PC-a (sada su otprilike iste cijene).
3. Velik broj aplikacijskih programa razvijen je za IBM PC, što ih čini lakšim za korištenje u raznim područjima.

Peti tip generacije računala

Krajem 1980-ih, povijest razvoja računala (generacije računala) označila je novu fazu - pojavili su se strojevi pete generacije generacije. Pojava ovih uređaja povezana je s prijelazom na mikroprocesore. Sa stajališta strukturnih konstrukcija, karakteristična je maksimalna decentralizacija upravljanja, govoreći o softverskoj i matematičkoj podršci - prijelazi na rad u softverskoj sferi i ljusci.

Performanse pete generacije računala - 10 8 -10 9 operacija u sekundi. Ovu vrstu jedinica karakterizira višeprocesorska struktura, koja se stvara na pojednostavljenim tipovima mikroprocesora, kojih se koristi više (odlučujuće polje ili okruženje). Razvijaju se tipovi elektroničkih računala koji su usmjereni na vrste jezika visoke razine.

U tom razdoblju postoje i koriste se dvije suprotstavljene funkcije: personifikacija i kolektivizacija resursa (kolektivni pristup mreži).

Zbog tipa operacijskog sustava koji osigurava jednostavnost komunikacije s elektroničkim računalima pete generacije, ogromne baze primijenjenih programa iz raznih područja ljudske djelatnosti, kao i niske cijene, računala postaju neizostavan pribor za inženjere, istraživače, ekonomiste, liječnici, agronomi, učitelji, urednici, tajnici pa čak i djeca.

Razvoj danas

O šestoj i novijoj generaciji razvoja računala može se samo sanjati. To uključuje neuroračunala (vrste računala koja su stvorena na temelju neuronskih mreža). Oni još ne mogu postojati samostalno, već se aktivno simuliraju na modernim računalima.

Novruzlu Elnura 10 a

1. Elektronsko računalo (računalo)

2.

2.1. jageneracija računala

2.2. IIgeneracija računala

2.3. IIIgeneracija računala

2.4. IV generacija računala

2.5. V generacija računala

3. Računalna generacija (tablica)

Popis korištene literature

1. GENERACIJA RAČUNALA

Preuzimanje datoteka:

Pregled:

MBOU Astrahanska srednja škola br. 52

SAŽETAK na temu:

"ELEKTRONIČKI RAČUNALNI STROJ"

Pripremljeno

Učenik 10. razreda

Novruzlu Elnura

Provjerava učiteljica informatike i ICT-a

Komissarova I.M.

Astrahan, 2013

Stranica

1. Elektronsko računalo (računalo) 3
2. Elektronička faza razvoja računalne tehnologije

1. Računalo prve generacije 3
2. Računala II generacije 4-5
3. III generacija računala 5-7
4. IV generacija računala 7-8
5. V generacija računala 8-10

1. Računalna generacija (tablica) 11
2. Reference 12

1. ELEKTRONIČKI RAČUNALNI STROJ (RAČUNALO)

Elektroničko računalo (računalo) je računalo velike brzine koje s velikom točnošću rješava matematičke i logičke probleme pri izvođenju nekoliko desetaka tisuća operacija u sekundi. Tehnička osnova računala su elektronički sklopovi. Računalo ima uređaj za pohranjivanje podataka (memoriju) dizajniran za primanje, pohranjivanje i ispis informacija, aritmetički uređaj za operacije s brojevima i upravljački uređaj. Svaki stroj ima specifičan sustav naredbi.

1. ELEKTRONIČKI STUPANJ RAZVOJA RAČUNALNE TEHNIKE

1. I generacija računala

Opće je prihvaćeno da se prva generacija računala pojavila tijekom Drugog svjetskog rata nakon 1943., iako prvim radnim predstavnikom treba smatrati stroj V-1 (Z1) Konrada Zusea, demonstriran prijateljima i rođacima 1938. godine. Bio je to prvi elektronički (izgrađen na domaćim analozima releja) stroj, kapriciozan za korištenje i nepouzdan u izračunima. U svibnju 1941. Zuse je u Berlinu predstavio automobil Z3 koji je oduševio stručnjake. Unatoč nizu nedostataka, bilo je to prvo računalo koje je pod drugačijim okolnostima moglo postići komercijalni uspjeh. Ipak, prvim računalima smatraju se engleski Colossus (1943.) i američki ENIAC (1945.). ENIAC je bio prvo računalo s vakuumskom cijevi.

Karakterne osobine

• Baza elemenata –elektronske vakuumske cijevi.
• Spajanje elemenata –žičana instalacija.
• Dimenzije - Računalo je napravljeno u obliku ogromnih ormara.
• Izvođenje -10-20 tisuća operacija u sekundi.
• Operacija je teška zbog čestih kvarova vakuumskih cijevi.
• Programiranje – strojni kodovi.
• RAM – do 2 KB.
• Korištenje unosa i izlaza podatakabušene kartice, bušena traka.

1. II generacija računala

Druga generacija računala je prijelaz na tranzistorsku elementnu bazu, pojava prvih mini-računala. Načelo autonomije je dalje razvijeno – implementirano je već na razini pojedinačnih uređaja, što dolazi do izražaja u njihovoj modularnoj strukturi. I/O uređaji opremljeni su vlastitim kontrolnim jedinicama (koje se nazivaju kontroleri), što je omogućilo oslobađanje središnje upravljačke jedinice od upravljanja I/O operacijama. Poboljšanje i smanjenje cijene računala dovelo je do smanjenja specifičnog troška računalnog vremena i računalnih resursa u ukupnom trošku automatiziranog rješenja problema obrade podataka, dok su istovremeno troškovi razvoja programa (tj. programiranja) gotovo se nije smanjio, au nekim je slučajevima imao tendenciju povećanja. Tako se pojavio trend učinkovitog programiranja koji se počeo ostvarivati ​​u drugoj generaciji računala i razvija se do danas. Razvoj počinje na temelju biblioteka standardnih programa za integrirane sustave koji imaju svojstvo prenosivosti, tj. funkcioniranje na računalima različitih marki. Programski alati koji se najčešće koriste raspoređeni su u softveru za rješavanje problema određene klase. Poboljšava se tehnologija za izvršavanje programa na računalu: stvaraju se posebni softverski alati - sistemski softver. Svrha izrade sistemskog softvera je ubrzati i pojednostaviti prijelaz procesora s jednog zadatka na drugi. Pojavili su se prvi sustavi skupne obrade koji su jednostavno automatizirali pokretanje jednog programa za drugim i time povećali faktor opterećenja procesora. Sustavi skupne obrade bili su prototip modernih operativnih sustava; Tijekom implementacije sustava skupne obrade razvijen je formalizirani jezik za upravljanje zadacima, uz pomoć kojeg je programer obavještavao sustav i operatera koji posao želi obaviti na računalu. Skup nekoliko zadataka, obično u obliku špila bušenih karata, naziva se paket zadataka. Taj je element još uvijek živ: takozvane MS DOS batch (ili naredbene) datoteke nisu ništa više od paketa zadataka (nastavak u njihovom nazivu bat je skraćenica za englesku riječ batch, što znači paket). Domaća računala druge generacije uključuju Promin, Minsk, Hrazdan i Mir.

Karakterne osobine

• Baza elemenata –poluvodički elementi (tranzistori).
• Spajanje elemenata –tiskane ploče i nadgradna montaža.
• Dimenzije - .
• Izvođenje -100-500 tisuća operacija u sekundi.
• iskorištavanje - računski centris posebnim osobljem servisnog osoblja pojavila se nova specijalnost - računalni operater.
• Programiranje –u algoritamskim jezicima, pojava OS-a.
• RADNA MEMORIJA - 2 – 32 KB.
• Predstavljeno princip dijeljenja vremena.
• Predstavljeno mikroprogramski princip upravljanja.
• mana - softverska nekompatibilnost.

1. III generacija računala

Razvoj u 60-ima integriranih sklopova - cijelih uređaja i sklopova od desetaka i stotina tranzistora napravljenih na jednom poluvodičkom kristalu (ono što se danas naziva mikrosklopovima) doveo je do stvaranja računala 3. generacije. U isto vrijeme pojavila se poluvodička memorija koja se i danas koristi u osobnim računalima kao operativna memorija. Korištenje integriranih sklopova uvelike je povećalo mogućnosti računala. Sada središnji procesor ima mogućnost paralelnog rada i upravljanja brojnim perifernim uređajima. Računala mogu istovremeno obrađivati ​​više programa (princip multiprogramiranja). Kao rezultat implementacije principa multiprogramiranja, postalo je moguće raditi u načinu dijeljenja vremena u interaktivnom načinu rada. Korisnici udaljeni od računala dobili su priliku, neovisno jedni o drugima, za brzu interakciju sa strojem. Tijekom tih godina proizvodnja računala je dobila industrijske razmjere. IBM, koji je postao vodeći, prvi je implementirao obitelj računala - seriju računala koja su bila međusobno potpuno kompatibilna, od najmanjih, veličine malog ormara (tada nikad nisu radili ništa manje), do najjačih i najskupljih modela. Najčešća u tim godinama bila je obitelj System/360 iz IBM-a. Počevši od računala 3. generacije, razvoj serijskih računala postaje tradicionalan. Iako su se strojevi iste serije jako razlikovali jedni od drugih u mogućnostima i performansama, bili su informacijski, softverski i hardverski kompatibilni. Na primjer, zemlje CMEA proizvele su računala jedne serije ("ES EVM") "ES-1022", "ES-1030", "ES-1033", "ES-1046", "ES-1061", "ES -1066” itd. Performanse ovih strojeva dosegle su od 500 tisuća do 2 milijuna operacija u sekundi, količina RAM-a dosegla je od 8 MB do 192 MB. Računala ove generacije također uključuju “IVM-370”, “Elektronika - 100/25”, “Elektronika - 79”, “SM-3”, “SM-4” itd. Za seriju računala, softver (operacijski sustavi , programski jezici visoke razine, aplikacijski programi itd.). Niska kvaliteta elektroničkih komponenti bila je slaba točka sovjetskih računala treće generacije. Otuda stalno zaostajanje za zapadnim razvojem u pogledu brzine, težine i dimenzija, ali, kako inzistiraju programeri SM-a, ne u funkcionalnosti. Kako bi se nadoknadio ovaj zaostatak, razvijeni su posebni procesori koji su omogućili izgradnju sustava visokih performansi za specifične zadatke. Opremljen posebnim procesorom Fourierove transformacije, SM-4 je, primjerice, korišten za radarsko mapiranje Venere. Početkom 60-ih pojavila su se prva miniračunala - mala računala male snage pristupačna malim tvrtkama ili laboratorijima. Miniračunala su predstavljala prvi korak prema osobnim računalima, čiji su prototipovi objavljeni tek sredinom 70-ih godina. Dobro poznata obitelj miniračunala PDP tvrtke Digital Equipment poslužila je kao prototip za sovjetsku seriju strojeva SM. U međuvremenu, broj elemenata i veza između njih koji stanu u jedan mikro krug stalno je rastao, au 70-ima su integrirani krugovi već sadržavali tisuće tranzistora. To je omogućilo spajanje većine komponenata računala u jedan mali dio - što je Intel učinio 1971., izdajući prvi mikroprocesor, koji je bio namijenjen za stolne kalkulatore koji su se tek pojavili. Ovom je izumu suđeno da napravi pravu revoluciju u sljedećem desetljeću - na kraju krajeva, mikroprocesor je srce i duša modernog osobnog računala. Ali to nije sve - doista, prijelaz iz 60-ih u 70-e bilo je sudbonosno vrijeme. Godine 1969. rođena je prva globalna računalna mreža - embrij onoga što danas nazivamo Internetom. I te iste 1969. godine, operativni sustav Unix i programski jezik C pojavili su se istovremeno, što je imalo veliki utjecaj na svijet softvera i još uvijek zadržava svoju vodeću poziciju.

Karakterne osobine

• Baza elemenata –integrirani krugovi.
• Spajanje elemenata – tiskane ploče .
• Dimenzije - Računalo je izrađeno u obliku identičnih regala.
• Izvođenje -1-10 mil. operacija u sekundi.
• iskorištavanje - računalni centri, zaslonske nastave, nova specijalnost - sistemski programer.
• Programiranje –algoritamski jezici, OS.
• RADNA MEMORIJA - 64 KB.
• Primjenjuje se princip dijeljenja vremena, princip modularnosti, princip mikroprogramskog upravljanja, princip trunkinga.
• Izgled magnetski diskovi, displeji, ploteri.

1. IV generacija računala

Nažalost, počevši od sredine 1970-ih, uredna slika smjene generacija je poremećena. Sve je manje temeljnih inovacija u informatici. Napredak ide uglavnom putem razvoja onoga što je već izumljeno i izumljeno - prvenstveno povećanjem snage i minijaturizacijom baze elemenata i samih računala. Razdoblje od 1975. općenito se smatra četvrtom generacijom računala. Njihova elementarna baza bili su veliki integrirani sklopovi (LSI. U jedan kristal integrirano je do 100 tisuća elemenata). Brzina ovih strojeva iznosila je desetke milijuna operacija u sekundi, a RAM je dosegao stotine MB. Pojavljuju se mikroprocesori (1971. Intel), mikroračunala i osobna računala. Postalo je moguće zajedničko korištenje snage različitih strojeva (povezivanje strojeva u jedan računalni čvor i rad s dijeljenjem vremena). No, postoji i drugo mišljenje – mnogi smatraju da su postignuća iz razdoblja 1975.-1985. nedovoljno velika da bi se smatrala ravnopravnom generacijom. Zagovornici ovog gledišta ovo desetljeće nazivaju pripadanjem “treće i pol” generacije računala. I tek od 1985. godine, kada su se pojavili super-veliki integrirani krugovi, mogu se smjestiti do 10 milijuna elemenata četvrte generacije, koja je i danas živa prebrojano.

1. smjer - stvaranje superračunala - kompleksa višeprocesorskih strojeva. Brzina takvih strojeva doseže nekoliko milijardi operacija u sekundi. Oni su sposobni obraditi ogromne količine informacija. To uključuje komplekse ILLIAS-4, CRAY, CYBER, Elbrus-1, Elbrus-2, itd. Višeprocesorski računalni kompleksi (MCC) Elbrus-2 aktivno su se koristili u Sovjetskom Savezu u područjima koja su zahtijevala veliku količinu proračuna, prije svega u obrambena industrija. Računalnim sustavima Elbrus-2 upravljalo se u Centru za kontrolu svemirskih letova iu nuklearnim istraživačkim centrima. Konačno, kompleksi Elbrus-2 korišteni su u sustavu proturaketne obrane iu drugim vojnim objektima od 1991. godine.

2. smjer - daljnji razvoj na bazi LSI i VLSI mikroračunala i osobnih računala (PC). Prvi predstavnici ovih strojeva su Apple, IBM - PC (XT, AT, PS /2), Iskra, Elektronika, Mazovia, Agat, ES-1840, ES-1841 itd. Počevši od ove generacije računala su se počela nazivati ​​tzv. računala posvuda. A riječ "kompjuterizacija" čvrsto je ušla u naš svakodnevni život. Zahvaljujući pojavi i razvoju osobnih računala (PC), računalna tehnologija postaje uistinu raširena i dostupna javnosti. Pojavljuje se paradoksalna situacija: unatoč činjenici da osobna i miniračunala još uvijek zaostaju za velikim strojevima u svim pogledima, lavovski udio inovacija - grafička korisnička sučelja, novi periferni uređaji, globalne mreže - svoju pojavu i razvoj duguju upravo ovoj "neozbiljnoj" tehnologiji . Velika računala i superračunala, naravno, nisu izumrla i dalje se razvijaju. Ali sada više ne dominiraju računalnom arenom kao nekada.

Karakterne osobine

• Baza elemenata –veliki integrirani krugovi (LSI).
• Spajanje elemenata – tiskane ploče .
• Dimenzije - kompaktna računala, prijenosna računala.
• Izvođenje -10-100 milijuna operacija u sekundi.
• iskorištavanje - višeprocesorski i višestrojni sustavi, bilo koji korisnici računala.
• Programiranje –baze podataka i banke podataka.
• RADNA MEMORIJA - 2-5 MB.
• Telekomunikacijska obrada podataka, integracija u računalne mreže.

1. V generacija računala

Računalo pete generacije je računalo budućnosti. Program razvoja takozvane pete generacije računala usvojen je u Japanu 1982. Pretpostavljalo se da će do 1991. biti stvorena temeljno nova računala, usmjerena na rješavanje problema umjetne inteligencije. Uz pomoć jezika Prolog i inovacija u dizajnu računala planiralo se približiti rješenju jednog od glavnih problema ove grane računalne znanosti - problemu pohranjivanja i obrade znanja. Ukratko, za računala pete generacije ne bi bilo potrebno pisati programe, već bi bilo dovoljno “gotovo prirodnim” jezikom objasniti što se od njih traži. Pretpostavlja se da njihova elementarna baza neće biti VLSI, već uređaji stvoreni na njihovoj osnovi s elementima umjetne inteligencije. Za povećanje memorije i brzine koristit će se napredak u optoelektronici i bioprocesorima. Pred računala pete generacije postavljaju se potpuno drugačiji zadaci nego tijekom razvoja svih prethodnih računala. Ako su programeri računala od 1. do 4. generacije bili suočeni sa zadacima kao što su povećanje produktivnosti u području numeričkih izračuna, postizanje velikog kapaciteta memorije, onda je glavni zadatak programera 5. generacije računala stvaranje umjetne inteligencije stroj (sposobnost izvlačenja logičkih zaključaka iz prezentiranih činjenica), razvoj "intelektualizacije" računala - uklanjanje barijere između čovjeka i računala.

Nažalost, japanski projekt računala pete generacije ponovio je tragičnu sudbinu ranih istraživanja u području umjetne inteligencije. Više od 50 milijardi jena ulaganja je uzalud potrošeno, projekt je prekinut, a razvijeni uređaji nisu imali bolje performanse od masovno proizvedenih sustava tog vremena. Međutim, istraživanja provedena tijekom projekta i iskustvo stečeno u metodama reprezentacije znanja i paralelnog zaključivanja uvelike su pomogli napretku na području sustava umjetne inteligencije općenito. Već sada računala mogu percipirati informacije iz rukom pisanog ili tiskanog teksta, iz obrazaca, iz ljudskog glasa, prepoznati korisnika po glasu i prevoditi s jednog jezika na drugi. Time je omogućena komunikacija s računalima svim korisnicima, čak i onima koji nemaju posebna znanja iz ovog područja. Mnoga dostignuća koja je postigla umjetna inteligencija koriste se u industriji i poslovnom svijetu. Ekspertni sustavi i neuronske mreže učinkovito se koriste za zadatke klasifikacije (filtriranje SPAM-a, kategorizacija teksta, itd.). Genetski algoritmi savjesno služe ljudima (koriste se, primjerice, za optimizaciju portfelja u investicijskim aktivnostima), robotici (industrija, proizvodnja, svakodnevni život - svugdje je stavila svoju kibernetičku ruku), kao i multi-agentnim sustavima. Ni druga područja umjetne inteligencije ne spavaju, primjerice, distribuirano predstavljanje znanja i rješavanje problema na internetu: zahvaljujući njima, u sljedećih nekoliko godina možemo očekivati ​​revoluciju u nizu područja ljudskog djelovanja.

Softver

Primjeri računala

od 1946

Električna svjetiljka

10-20 tisuća operacija u 1 s.

2 KB

Bušene trake

Bušene kartice

Strojni kodovi

UNIVAC, MESM, BESM, STRELA

od 1955

Tranzistor

100-1000 tisuća operacija u 1 s.

2 – 32 KB

Magnetska traka, magnetni bubnjevi

Algoritamski jezici, operativni sustavi

"Tradis"

M-20

IBM-701

BESM-6

od 1966

integrirani krug (IC)

1-10 milijuna operacija u 1 s.

64 KB

Sustavi s više terminala

OS

EC-1030

IBM-360

BESM-6

od 1975

Veliki integrirani krug (LSI)

1-100 milijuna operacija u 1 s.

1-64 KB

PC mreže

Baze podataka i banke podataka

IBM-386

IBM-486

Kornet

UKSC

od 90-ih godina 20. stoljeća.

Vrlo veliki integrirani krug (VLSI)

Više od 100 milijuna operacija u 1 sekundi.

Optički i laserski uređaji

Ekspertni sustavi

4. POPIS KORIŠTENE LITERATURE

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

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