0 generazione di computer. Generazioni di computer. Fondamenti di informatica. in base alle condizioni operative

Tabella - Principali caratteristiche dei computer di varie generazioni

Nel corso di 50 anni sono apparse diverse generazioni di computer, sostituendosi a vicenda. Il rapido sviluppo del VT in tutto il mondo è determinato solo da soluzioni avanzate di base e architettura.
Poiché un computer è un sistema costituito da hardware e software, è naturale intendere una generazione come modelli di computer caratterizzati dalle stesse soluzioni tecnologiche e software (elementi base, architettura logica, software). Nel frattempo, in molti casi risulta molto difficile classificare la VT per generazione, perché il confine tra loro diventa sempre più sfumato di generazione in generazione.
Prima generazione.
Elemento base: tubi elettronici e relè; La RAM è stata eseguita su flip-flop, successivamente su nuclei di ferrite. Affidabilità: bassa, era necessario un sistema di raffreddamento; I computer avevano dimensioni significative. Prestazioni - 5 - 30 mila operazioni aritmetiche; Programmazione: nei codici del computer (codice macchina), sono apparsi successivamente i codici automatici e gli assemblatori. La programmazione è stata effettuata da una ristretta cerchia di matematici, fisici e ingegneri elettronici. I computer di prima generazione venivano utilizzati principalmente per calcoli scientifici e tecnici.

Seconda generazione.
Base dell'elemento semiconduttore. L'affidabilità e le prestazioni sono notevolmente aumentate, le dimensioni e il consumo energetico sono ridotti. Sviluppo di strutture di input/output e memoria esterna. Una serie di soluzioni architettoniche progressive e ulteriore sviluppo della tecnologia di programmazione: modalità time sharing e modalità multiprogrammazione (che combina il lavoro del processore centrale per l'elaborazione dei dati e i canali di input/output, nonché la parallelizzazione delle operazioni per il recupero di comandi e dati dalla memoria)
Con la seconda generazione cominciò ad apparire chiaramente la differenziazione dei computer in piccoli, medi e grandi. L'ambito di applicazione dei computer per risolvere problemi - di pianificazione, economici, di gestione dei processi produttivi, ecc. - si è ampliato notevolmente.
Vengono creati sistemi di controllo automatizzati (ACS) per imprese, interi settori e processi tecnologici (ACS). La fine degli anni '50 è caratterizzata dall'emergere di una serie di linguaggi di programmazione di alto livello (HLP) orientati ai problemi: FORTRAN, ALGOL-60, ecc. Lo sviluppo del software è stato ottenuto con la creazione di librerie di programmi standard in vari linguaggi di programmazione e per vari scopi, monitor e dispatcher per controllare le modalità di funzionamento di un computer, pianificandone le risorse, che hanno gettato le basi per i concetti dei sistemi operativi di prossima generazione.

Terza generazione.
Elemento base su circuiti integrati (IC). Appaiono una serie di modelli di computer che sono compatibili con il software dal basso verso l'alto e hanno capacità crescenti da modello a modello. L'architettura logica dei computer e delle loro apparecchiature periferiche è diventata più complessa, il che ha notevolmente ampliato le funzionalità e le capacità di calcolo. I sistemi operativi (OS) diventano parte di un computer. Molti compiti di gestione della memoria, dei dispositivi di input/output e di altre risorse iniziarono ad essere assunti dal sistema operativo o direttamente dall'hardware del computer. Il software sta diventando potente: compaiono sistemi di gestione di database (DBMS), sistemi di automazione della progettazione (CAD) per vari scopi, vengono migliorati sistemi di controllo automatizzati e sistemi di controllo dei processi. Molta attenzione è posta alla creazione di pacchetti di programmi applicativi (APP) per vari scopi.
Si sviluppano linguaggi e sistemi di programmazione Esempi: - serie di modelli IBM/360, USA, produzione in serie - dal 1964; -Computer UE, URSS e paesi COMECON dal 1972.
Quarta generazione.
L'elemento base sta diventando i circuiti integrati su larga scala (LSI) e ultra-larga scala (VLSI). I computer erano già progettati per l'uso efficiente del software (ad esempio, computer simili a UNIX, meglio immersi nell'ambiente software UNIX; macchine Prolog focalizzate su compiti di intelligenza artificiale); moderne centrali nucleari. L'elaborazione delle informazioni sulle telecomunicazioni si sta sviluppando rapidamente migliorando la qualità dei canali di comunicazione utilizzando le comunicazioni satellitari. Si stanno creando reti informatiche e informatiche nazionali e transnazionali, che consentono di parlare dell'inizio dell'informatizzazione della società umana nel suo insieme.
L'ulteriore intellettualizzazione della tecnologia informatica è determinata dalla creazione di interfacce uomo-computer più sviluppate, basi di conoscenza, sistemi esperti, sistemi di programmazione parallela, ecc.
L'elemento base ha permesso di ottenere grandi successi nella miniaturizzazione, aumentando l'affidabilità e le prestazioni dei computer. Sono comparsi micro e mini computer, che hanno superato le capacità dei computer di medie e grandi dimensioni della generazione precedente a un costo notevolmente inferiore. La tecnologia di produzione dei processori basati su VLSI ha accelerato il ritmo della produzione dei computer e ha reso possibile l'introduzione dei computer nelle grandi masse della società. Con l'avvento di un processore universale su un singolo chip (microprocessore Intel-4004, 1971), iniziò l'era del PC.
Il primo PC può essere considerato l'Altair-8800, creato sulla base dell'Intel-8080, nel 1974. E.Roberts. P. Allen e W. Gates hanno creato un traduttore dal popolare linguaggio Basic, aumentando significativamente l'intelligenza del primo PC (in seguito fondarono la famosa società Microsoft Inc). Il volto della 4a generazione è in gran parte determinato dalla creazione di supercomputer caratterizzati da elevate prestazioni (velocità media 50 - 130 megaflop. 1 megaflop = 1 milione di operazioni al secondo in virgola mobile) e da un'architettura non tradizionale (il principio della parallelizzazione basato su elaborazione in pipeline dei comandi). I supercomputer vengono utilizzati per risolvere problemi di fisica matematica, cosmologia e astronomia, per modellare sistemi complessi, ecc. Poiché i computer potenti svolgono e continueranno a svolgere un importante ruolo di commutazione nelle reti, le questioni relative alle reti vengono spesso discusse insieme alle domande sui supercomputer tra gli sviluppi domestici , supercomputer -I computer possono essere chiamati macchine della serie Elbrus, i sistemi informatici PS-2000 e PS-3000, contenenti fino a 64 processori controllati da un flusso di comandi comune, le prestazioni su una serie di compiti sono state raggiunte nell'ordine di 200 megaflop; Allo stesso tempo, data la complessità dello sviluppo e dell’attuazione dei moderni progetti di supercomputer, che richiedono un’intensa ricerca fondamentale nel campo dell’informatica, delle tecnologie elettroniche, elevati standard di produzione e ingenti costi finanziari, sembra molto improbabile che i progetti nazionali nel prossimo futuro verranno creati supercomputer, secondo le caratteristiche principali non inferiori ai migliori modelli stranieri.
Va notato che con il passaggio alla tecnologia IP per la produzione di computer, l’enfasi determinante delle generazioni si sposta sempre più dagli elementi base ad altri indicatori: architettura logica, software, interfaccia utente, aree di applicazione, ecc.
Quinta generazione.

Esistono 4 generazioni principali di computer.

Generazioni:

Computer su el. lampade, la prestazione è di circa 20.000 operazioni al secondo, ogni macchina ha il proprio linguaggio di programmazione (BESM, Strela).

Nel 1960ᴦ. I transistor inventati nel 1948 furono utilizzati nei computer; erano più affidabili, durevoli e avevano una grande memoria RAM. 1 transistor può sostituire circa 40 el. lampade e funziona a una velocità maggiore. Come supporti di memorizzazione delle informazioni sono stati utilizzati nastri magnetici (Minsk-2, Ural-14).

Nel 1964ᴦ. Apparvero e si diffusero i primi circuiti integrati (IC). Un IC è un cristallo con un'area di 10 mm 2. 1 circuito integrato può sostituire 1000 transistor. 1 cristallo: "Eniak" da 30 tonnellate. È diventato possibile elaborare più programmi in parallelo.

Per la prima volta sono stati utilizzati circuiti integrati su larga scala (LSI), la cui potenza corrispondeva all'incirca a 1000 circuiti integrati. Ciò ha portato ad una riduzione dei costi di produzione dei computer. Nel 1980ᴦ. Si è scoperto che è possibile posizionare il processore centrale di un piccolo computer su un cristallo con un'area di 1/4 di pollice (Illiac, Elbrus).

Sintetizzatore, suoni, capacità di condurre dialoghi, eseguire comandi impartiti tramite voce o tocco.

Differenze tra i computer di III generazione e quelli precedenti

Nei computer di terza generazione si nota un miglioramento significativo dell'hardware, grazie all'uso di circuiti integrati (IC), che hanno contribuito a ridurre le dimensioni, il consumo energetico, l'aumento della velocità, dell'affidabilità, ecc.

La differenza principale tra tali computer e i computer della prima e della seconda generazione è un'organizzazione completamente nuova del processo informatico.

I computer di terza generazione sono in grado di elaborare sia informazioni digitali che alfanumeriche. La capacità di operare sui testi apre grandi opportunità per lo scambio di informazioni tra una persona e un computer.

Anche la creazione di vari mezzi di input e output di informazioni. Un esempio lampante di ciò è il metodo di immissione delle informazioni utilizzando le normali comunicazioni telefoniche, la telescrivente o una penna luminosa. E l'output viene effettuato non solo su schede perforate, come avveniva prima, ma anche direttamente sullo schermo del monitor, sui canali di comunicazione telefonica, sulle stampanti (per realizzare copie cartacee).

In connessione con l'uso del testo, è possibile avvicinare il linguaggio introduttivo al linguaggio umano, rendendolo più accessibile a un'ampia gamma di utenti. La capacità di risolvere diversi problemi su un computer in parallelo. Il computer di terza generazione ha memoria esterna su dischi magnetici. Ampia gamma di applicazioni.

Rappresentanti tipici delle macchine della terza generazione sono i computer ES e IBM-360. Οʜᴎ hanno le seguenti caratteristiche: uso di circuiti integrati, aggregazione, rappresentazione in byte delle informazioni, uso dell'aritmetica binaria e decimale, rappresentazione dei numeri in forma mobile e in virgola fissa, compatibilità software, affidabilità, multisistema.

Caratteristiche dei computer ES.

I computer ES sono un'intera famiglia di macchine costruite su un unico elemento, un'unica base di progettazione, con un unico sistema software e lo stesso insieme di apparecchiature periferiche. La loro produzione iniziò nel 1970 e la produzione industriale di tali macchine iniziò nel 1972ᴦ.

Tutti i computer ES sono software compatibili tra loro e sono progettati per risolvere i problemi più complessi e voluminosi. Queste macchine possono essere classificate come macchine universali, multiprogramma, con la capacità di elaborare più attività in parallelo.

Molti modelli hanno un’unica struttura logica e un unico principio di funzionamento. Allo stesso tempo, diversi modelli differiscono tra loro per velocità, configurazione, dimensione della memoria, ecc.

Poiché il sistema informatico ES è in continua evoluzione, tutte le caratteristiche sono in costante miglioramento, queste macchine possono essere suddivise in 2 famiglie. La prima famiglia di modelli (Serie-1) comprende macchine come ES-1010, ES-1020, ES-1021, ES-1030, ES-1040, ES-1050, ES-1060. Questa famiglia comprende anche campioni modificati (Ryad-1M): EC-1012, EC-1022, EC-1033, EC-1052. Macchine più avanzate: ES-1015, ES-1025, ES-1035, ES-1045, ES-1055 possono essere combinate nella riga 2 e quelle modernizzate (riga-2M): ES-1036, ES-1066, ecc.
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I dispositivi informatici ES sono anche divisi in centrali e periferici. I centrali sono dispositivi che determinano le principali caratteristiche tecniche della macchina, questi sono il processore centrale, la RAM, il multiplex e i canali del selettore. I dispositivi periferici includono dispositivi esterni (ED), dispositivi di preparazione dei dati (DPD) e dispositivi di servizio.

Per archiviare grandi quantità di informazioni vengono utilizzati nastri magnetici e unità disco magnetiche. I dispositivi di input sono progettati per percepire le informazioni di input esterne, convertirle in segnali di codice elettrico e trasmetterle a un canale multiplex tramite un'interfaccia di input-output.

I dispositivi di output traducono il segnale in uscita dalla macchina e lo trasmettono a schede perforate (nastri perforati) o ad altri dispositivi esterni.

Display - un dispositivo per l'immissione/emissione di informazioni alfanumeriche e grafiche su un tubo a raggi catodici. È molto comodo per modificare rapidamente i dati direttamente durante la risoluzione di un problema.

I pannelli di controllo remoto sono progettati per connettere l'utente con un computer quando sono separati da centinaia di metri.

Esistono 3 gruppi di dispositivi di elaborazione dati informatici ES: scheda perforata, nastro perforato e nastro magnetico. I controller nel computer monitorano la correttezza delle informazioni di registrazione sulle schede perforate.

Esistono due modalità di funzionamento dell'UTD su nastro magnetico: registrazione dei dati e stampa dei dati letti.

I dispositivi di servizio sono necessari per monitorare le apparecchiature tecniche, configurarle, testarle e ripararle.

Le prestazioni dell'hardware del computer ES sono in costante miglioramento: prestazioni, capacità di memoria, ecc. sono in aumento. Ciò sta accadendo soprattutto a causa del passaggio ai microcircuiti con un livello di integrazione più elevato (LSI). Ma questo vale già per le auto di IV generazione.

Generazioni di computer: dai “mostri” valvolari ai circuiti integrati

Sono passati poco più di 50 anni dalla comparsa del primo computer elettronico. Durante questo breve periodo di sviluppo della società, diverse generazioni di computer sono cambiate e i primi computer oggi sono una rarità da museo. La storia stessa dello sviluppo della tecnologia informatica è di notevole interesse, poiché mostra lo stretto rapporto della matematica con la fisica (principalmente fisica dello stato solido, semiconduttori, elettronica) e con la tecnologia moderna, il cui livello di sviluppo è in gran parte determinato dal progresso nella produzione della tecnologia informatica.

Nel nostro Paese i computer elettronici sono solitamente divisi in generazioni. La tecnologia informatica è caratterizzata, prima di tutto, dal rapido cambiamento delle generazioni: durante la sua breve storia di sviluppo, sono già cambiate quattro generazioni e ora stiamo lavorando su computer di quinta generazione. Qual è la caratteristica distintiva quando si classifica un computer come una generazione particolare? Questa è, prima di tutto, la loro base elementare (da cui sono principalmente costruiti gli elementi) e caratteristiche importanti come prestazioni, capacità di memoria, metodi di gestione ed elaborazione delle informazioni. Naturalmente, dividere i computer in generazioni è in una certa misura arbitrario. Esistono molti modelli che, secondo alcune caratteristiche, appartengono ad una generazione e secondo altre ad un'altra generazione. Eppure, nonostante questa convenzione, le generazioni di computer possono essere considerate salti qualitativi nello sviluppo della tecnologia informatica elettronica.

Esistono 4 generazioni di computer

Prima generazione di computer (1948-1958)

La base elementare delle macchine di questa generazione erano i tubi elettronici: diodi e triodi. Le macchine erano destinate a risolvere problemi scientifici e tecnici relativamente semplici. Questa generazione di computer comprende: MESM, BESM-1, M-1, M-2, M-3, "Strela", "Minisk-1", "Ural-1", "Ural-2", M-20 , "Setun", BESM-2, "Hrazdan". Erano di dimensioni considerevoli, consumavano molta energia, avevano una scarsa affidabilità operativa e un software debole. La loro velocità non superava le 2-3mila operazioni al secondo, la capacità della RAM era di 2K o 2048 parole macchina (1K-1024) con una lunghezza di 48 caratteri binari. Nel 1958ᴦ. la macchina M-20 è apparsa con una memoria 4K e una velocità di circa 20mila operazioni al secondo. Nelle macchine di prima generazione furono implementati i principi logici di base della costruzione dei computer elettronici e i concetti di John von Neumann riguardanti il ​​funzionamento dei computer utilizzando un programma inserito in memoria e i dati iniziali (numeri).

Questo periodo segnò l'inizio dell'uso commerciale dei computer elettronici per l'elaborazione dei dati.

I computer di questo tempo utilizzavano tubi a vuoto e memoria esterna su un tamburo.

Οʜᴎ erano impigliati in fili e avevano un tempo di accesso di 1 x 10 s. I sistemi di produzione e i compilatori non sono ancora apparsi. Alla fine di questo periodo iniziarono a essere prodotti dispositivi di memoria basati su nuclei magnetici. Alla fine di questo periodo iniziarono a essere prodotti dispositivi di memoria basati su nuclei magnetici. L'affidabilità dei computer di questa generazione era estremamente bassa.

Seconda generazione di computer (1959-1967)

La base elementare delle macchine di questa generazione erano i dispositivi a semiconduttore. Le macchine erano destinate a risolvere vari problemi scientifici e tecnici ad alta intensità di manodopera, nonché a controllare i processi tecnologici nella produzione. La comparsa di elementi semiconduttori nei circuiti elettronici ha aumentato significativamente la capacità della RAM, l'affidabilità e la velocità dei computer. Dimensioni, peso e consumo energetico sono diminuiti.

Con l'avvento delle macchine di seconda generazione, l'ambito di utilizzo della tecnologia informatica elettronica si è ampliato in modo significativo, principalmente grazie allo sviluppo del software. Sono apparse anche macchine specializzate, ad esempio computer per risolvere problemi economici, per gestire processi di produzione, sistemi di trasmissione di informazioni, ecc. I computer di seconda generazione includono:

Computer M-40, -50 per sistemi di difesa missilistica;

Ural -11, -14, -16 computer di uso generale, focalizzati sulla risoluzione di problemi di pianificazione ingegneristica, tecnica ed economica;

Minsk-2, -12, -14 per la risoluzione di problemi ingegneristici, scientifici e di progettazione di natura matematica e logica;

Minsk-22 è progettato per risolvere problemi di pianificazione scientifica, tecnica ed economica;

BESM-3-4, -6 macchine per uso generale volte a risolvere problemi complessi di scienza e tecnologia;

M-20, -220, -222 macchina per uso generale, focalizzata sulla risoluzione di problemi matematici complessi;

MIR-1 è un piccolo computer elettronico digitale progettato per risolvere un'ampia gamma di problemi di ingegneria e matematica,

- "Nairi" è una macchina per uso generale progettata per risolvere una vasta gamma di problemi ingegneristici, scientifici e tecnici,

nonché alcuni tipi di pianificazione economica e compiti contabili e statistici;

Mini computer per uso generale Ruta-110;

e una serie di altri computer.

I computer BESM-4, M-220, M-222 avevano una velocità di circa 20-30 mila operazioni al secondo e RAM - rispettivamente 8K, 16K e 32K. Tra le macchine della seconda generazione spicca BESM-6, con una velocità di circa un milione di operazioni al secondo e RAM da 32K a 128K (nella maggior parte delle macchine della Computer Generation: dai “mostri” tubolari ai microcircuiti integrati, due memorie vengono utilizzati segmenti da 32K ciascuno).

Questo periodo è caratterizzato dall'uso diffuso di transistor e da circuiti di memoria migliorati sui cuori. Si iniziò a prestare molta attenzione alla creazione di software di sistema, capillari e strutture di input/output. Alla fine di questo periodo apparvero capillari universali e abbastanza efficaci per Cobol, Fortan e altre lingue.

Era già stato raggiunto un tempo di accesso di 1x10-6 s, sebbene la maggior parte degli elementi del computer fossero ancora collegati tramite fili.

I computer di questo periodo furono utilizzati con successo in aree legate all'elaborazione di set di dati e alla risoluzione di problemi che di solito richiedevano operazioni di routine in fabbriche, istituzioni e banche.

Questi computer funzionavano secondo il principio dell'elaborazione batch dei dati. In sostanza, questo replicava i metodi di elaborazione manuale dei dati. Le nuove possibilità offerte dai computer non sono state praticamente sfruttate.

Fu durante questo periodo che nacque la professione di specialista in informatica e molte università iniziarono a offrire opportunità formative in questo campo.

Terza generazione di computer (1968-1973)

La base elementare di un computer sono i piccoli circuiti integrati (MIS). Le macchine erano destinate ad un ampio utilizzo in vari campi della scienza e della tecnologia (calcoli, gestione della produzione, movimento di oggetti, ecc.)

Grazie ai circuiti integrati è stato possibile migliorare notevolmente le caratteristiche tecniche e operative dei computer.

Ad esempio, le macchine di terza generazione, rispetto alle macchine di seconda generazione, hanno una maggiore quantità di RAM, maggiori prestazioni, maggiore affidabilità e ridotti consumi energetici, spazio occupato e peso.

Nell'URSS negli anni '70 furono ulteriormente sviluppati i sistemi di controllo automatizzati. Vengono gettate le basi di un sistema di elaborazione dati statale e interstatale che copre i paesi membri del CMEA (Consiglio di mutua assistenza economica). Sono in fase di sviluppo computer universali della terza generazione EC, compatibili sia tra loro (computer EC macchine a medie e alte prestazioni) sia con computer stranieri di terza generazione (IBM-360, ecc. - Specialisti dell'URSS e). la Repubblica popolare partecipa allo sviluppo dei computer CE Bulgaria (NRB),

la Repubblica popolare ungherese (HPR), la Repubblica popolare polacca (PPR), la Repubblica socialista sovietica cecoslovacca (CSSR) e la Repubblica democratica tedesca (RDT). Allo stesso tempo, nell'URSS vengono creati computer multiprocessore e quasi analogici e vengono prodotti i minicomputer "Mir-31", "Mir-32", "Nairi-34".

Per controllare i processi tecnologici, vengono creati i computer delle serie ASVT M-6000 e M-7000 (sviluppati da V.P. Ryazanov e altri). Mini-computer desktop basati sui circuiti integrati M-180, "Electronics-79, -100, -125". " vengono sviluppati e prodotti ,-200", "Electronics DZ-28", "Electronics NTs-60", ecc.

Le macchine di terza generazione includevano "Dnepr-2", computer del sistema unificato (ES-1010, ES-1020, ES-1030, ES-1040, ES-1050, ES-1060 e molte delle loro modifiche intermedie - ES-1021, ecc. ), MIR-2, Nairi-2 e molti altri.

Una caratteristica di questo periodo è stata un forte calo dei prezzi dell'hardware. Ciò è stato ottenuto principalmente attraverso l'uso di circuiti integrati. Nel chip sono stati integrati i collegamenti elettrici convenzionali tramite fili. Ciò ha permesso di ottenere un valore temporale fino a 2x10-9s. Durante questo periodo apparvero sul mercato postazioni di lavoro di facile utilizzo che, essendo collegate in rete, semplificarono notevolmente la possibilità di ottenere i brevi tempi di accesso tipici delle macchine di grandi dimensioni.

Ulteriori progressi nello sviluppo della tecnologia informatica sono stati associati allo sviluppo della memoria a semiconduttore, degli schermi a cristalli liquidi e della memoria elettronica. Alla fine di questo periodo si verificò una svolta commerciale nella tecnologia microelettronica.

L'aumento della produttività dei computer e i nuovi sistemi multi-macchina emergenti hanno reso possibile in linea di principio l'implementazione di nuovi compiti, che erano piuttosto complessi e spesso portavano a problemi insolubili nell'implementazione del software. Hanno iniziato a parlare di “crisi del software”.

Poi sono comparsi metodi efficaci di sviluppo del software. La creazione di nuovi prodotti software si basava ormai sempre più su metodi di pianificazione e metodi di programmazione speciali.

Questo periodo è associato al rapido sviluppo dei computer in tempo reale. È emersa una tendenza secondo la quale nei compiti di controllo, accanto ai grandi computer, c'è posto anche per l'utilizzo di piccole macchine. Pertanto, si è scoperto che un mini computer affronta eccezionalmente bene le funzioni di controllo di installazioni industriali complesse, dove un computer di grandi dimensioni spesso fallisce.

I sistemi di controllo complessi sono suddivisi in sottosistemi, ciascuno dei quali utilizza il proprio minicomputer. A un grande computer in tempo reale vengono assegnati compiti di pianificazione (monitoraggio) in un sistema gerarchico per coordinare il controllo dei sottosistemi ed elaborare i dati centrali sull'oggetto.

All'inizio il software per piccoli computer era molto elementare, ma nel 1968 lo era già. Apparvero i primi sistemi operativi commerciali in tempo reale, insieme a linguaggi di programmazione di alto livello e sistemi incrociati appositamente sviluppati per loro. Tutto ciò ha garantito la disponibilità di piccole macchine per una vasta gamma di applicazioni. Oggi è difficile trovare un settore in cui queste macchine non vengano utilizzate in qualche modo con successo. Le loro funzioni nella produzione sono molto diverse; Pertanto è possibile specificare semplici sistemi di controllo del processo. Va sottolineato che il computer di controllo entra sempre più nel settore dei dati, dove viene utilizzato per risolvere problemi commerciali.

I mini computer iniziarono ad essere utilizzati per risolvere problemi di ingegneria legati alla progettazione. I primi esperimenti furono condotti per dimostrare l'efficacia dell'uso del computer come strumento di progettazione.

Quarta generazione di computer (1974-1982)

La base elementare di un computer sono i grandi circuiti integrati (LSI). Le macchine avevano lo scopo di aumentare notevolmente la produttività del lavoro nella scienza, nella produzione, nella gestione, nella sanità, nei servizi e nella vita di tutti i giorni. Un elevato grado di integrazione aiuta ad aumentare la densità di confezionamento delle apparecchiature elettroniche e a migliorarne l'affidabilità, il che porta ad un aumento delle prestazioni del computer e ad una riduzione dei costi. Tutto ciò ha un impatto significativo sulla struttura logica (architettura) del computer e del suo software.

La connessione tra la struttura della macchina e il suo software diventa più stretta, in particolare il sistema operativo (o monitor), un insieme di programmi che organizzano il funzionamento continuo della macchina senza intervento umano.

Questa generazione comprende i computer EC: ES-1015, -1025, -1035, -1045, -1055, -1065 (“Riga 2”), -1036, -1046, -1066, SM-1420, -1600,- 1700, tutti i personal computer ("Electronics MS0501", "Electronics-85", "Iskra-226", ES-1840, -1841, -1842, ecc.), nonché altri tipi e modifiche. Il computer di quarta generazione include anche il complesso informatico multiprocessore Elbrus. "Elbrus-1KB" aveva una velocità fino a 5,5 milioni di operazioni in virgola mobile al secondo e una capacità RAM fino a 64 MB. Elbrus-2 ha prestazioni fino a 120 milioni di operazioni al secondo, una capacità RAM fino a 144 MB o 16 MSword (parola a 72 bit) e un throughput massimo di canali I/O di 120 MB/s.

Lezione n.3: Argomento: Schema a blocchi di un computer. Architettura del computer esterna ed interna

Far familiarizzare gli studenti con i principali dispositivi PC, i loro scopi e funzioni.

L'architettura di un computer ne è una rappresentazione ad un livello generale, inclusa una descrizione delle capacità dell'utente. L'architettura definisce i principi, le azioni, le connessioni informative e la connessione reciproca dei nodi logici di base di un computer: processore, memoria ad accesso casuale (RAM), dispositivi di archiviazione esterni e dispositivi periferici. La struttura di un computer è l'insieme dei suoi elementi funzionali e delle connessioni tra loro. Gli elementi sono disponibili in un'ampia varietà di dispositivi: dalle unità logiche di base del computer ai circuiti semplici.

I principi di Von Neumann (architettura)

La base per costruire una grande postazione informatica segue il principio generale formulato nel 1945ᴦ. Lo scienziato americano John He Neumann.

1. Principio del controllo del programma. Ne consegue che il programma è costituito da una serie di comandi che vengono eseguiti automaticamente dal processore uno dopo l'altro in una determinata sequenza.

Un programma viene recuperato dalla memoria utilizzando un contatore di programmi. Questo registro del processore aumenta sequenzialmente l'indirizzo dell'istruzione successiva memorizzata in esso della lunghezza dell'istruzione, poiché le istruzioni del programma si trovano nella memoria una dopo l'altra, organizzando così la selezione di una catena di istruzioni da una disposizione sequenziale di celle di memoria.

Se, dopo aver compilato un comando, si deve passare non a quello successivo, ma a qualcos'altro, utilizziamo i comandi di salto condizionato e incondizionato (ramificazione), che inseriscono nel contatore dei comandi il numero della cella di memoria contenente il comando successivo .

2. Il principio della memoria omogenea. Programmi e dati vengono archiviati nella stessa memoria. Per questo motivo il computer non distingue tra ciò che è memorizzato in una cella di memoria: un numero, un testo o un comando.

3. Il principio del targeting. Struttura: la memoria principale è costituita da celle rinumerate.

Ne consegue che è possibile dare nomi alle aree di memoria, in modo che i valori in esse immessi possano essere successivamente richiamati o modificati durante l'esecuzione del programma utilizzando i nomi assegnati.

Serie logiche (unità) di un computer, il tipo di architettura più semplice

L'unità centrale (CU) rappresenta il componente principale del computer e, a sua volta, comprende l'unità di elaborazione centrale (CPU) e la RAM.

Il processore implementa direttamente le operazioni di elaborazione delle informazioni e di controllo del processo di calcolo, che recupera istruzioni e dati della macchina dalla memoria operativa e scrive nella memoria operativa, accendendo e spegnendo i dispositivi interni.

I blocchi principali del processore sono:

Dispositivo di controllo da un processore di interfaccia (sistema per interfacciare e comunicare il processore con altri componenti della macchina);

Dispositivi logico-aritmetici;

Memoria del processore (interna, cache);

La RAM è progettata per l'archiviazione temporanea di dati e programmi durante operazioni computazionali e logiche.

Il dispositivo centrale descrive le seguenti caratteristiche:

Lunghezza della parola macchina (profondità di bit, indirizzabilità);

Sistema di comando, capacità RAM;

Prestazioni (velocità di clock del processore, ciclo di scrittura/lettura RAM).

Dispositivi esterni: garantiscono l'efficienza dell'interazione tra il computer e l'ambiente: utenti, oggetti di controllo e altri oggetti. I dispositivi esterni sono suddivisi nei seguenti gruppi:

Dispositivi interattivi di input/output;

Dispositivi di archiviazione (archiviazione di massa);

Dispositivi di input di massa;

Dispositivi di uscita di massa

Computer mainframe esterni. I dispositivi esterni includono terminali di stampa e altri dispositivi.

Sui canali di comunicazione.

Dispositivo informatico

In genere, i personal computer PC IBM sono costituiti da tre parti (blocchi):

Unità di sistema;

Una tastiera che ti consente di inserire caratteri in un computer;

Monitor (o display): per visualizzare informazioni di testo e grafiche.

I computer sono disponibili anche in versione portatile, solitamente nella versione “blocco note” (laptop).

Qui l'unità di sistema, il monitor e la tastiera sono racchiusi in un unico case: l'unità di sistema è nascosta sotto la tastiera e il monitor è realizzato come copertura per la tastiera.

Unità di sistema.È il “padrone” del computer. Contiene tutti i componenti principali del computer:

Circuiti elettronici che controllano il funzionamento di un computer (microprocessore, RAM, controller di dispositivi, ecc.);

Un alimentatore che converte l'alimentazione di rete in corrente continua a bassa tensione fornita ai circuiti elettronici del computer;

Unità (o unità) per dischi floppy magnetici e utilizzate per leggere e scrivere su floppy disk (dischi floppy);

Un'unità disco rigido magnetico progettata per la lettura e la scrittura su un disco rigido magnetico non rimovibile (disco rigido);

Altri dispositivi.

Dispositivi aggiuntivi. È possibile collegare vari dispositivi di input-output all'unità di sistema di un computer PC IBM, espandendone così le funzionalità.

Dispositivi esterni. Molti dispositivi si trovano all'esterno dell'unità di sistema del computer e sono collegati ad essa tramite apposite prese (connettori), solitamente posizionate sulla parete posteriore dell'unità di sistema. Tali dispositivi sono solitamente chiamati esterni. Il taglio del monitor e della tastiera, tali dispositivi sono:

Stampante: per stampare testo e informazioni grafiche;

Un mouse è un dispositivo che facilita l'immissione di informazioni in un computer;

Manipolatore a joystick sotto forma di maniglia montata su cerniera con pulsante, utilizzato principalmente per giochi per computer;

Così come altri dispositivi.

Dispositivi interni. Alcuni dispositivi possono essere inseriti all'interno dell'unità del sistema informatico (per questo motivo vengono spesso definiti interni), ad esempio:

Modem o modem fax - per scambiare informazioni con altri computer attraverso la rete telefonica (un modem fax può anche ricevere e ricevere fax);

Unità CD, offre la possibilità di leggere dati da CD di computer e riprodurre CD audio;

Streamer: per archiviare dati su nastro magnetico;

Scheda audio: per riprodurre e registrare suoni (musica, voce, ecc.).

Tuttavia modem, modem fax, streamer, lettori CD e altri dispositivi possono essere prodotti anche in versioni esterne. Di norma, i dispositivi interni sono più economici; non necessitano di alloggiamento e non devono essere dotati di un proprio alimentatore.

Controller e dispositivi. Per controllare il funzionamento dei dispositivi nei computer IBM condivisi con PC, vengono utilizzati circuiti elettronici, ovvero controller. Dispositivi diversi utilizzano modi diversi per connettersi ai controller:

Alcuni dispositivi (unità floppy disk, tastiera, ecc.) sono collegati a controller standard inclusi nel computer;

Alcuni dispositivi (schede audio, molti modem fax, ecc.) sono progettati come schede elettroniche, cioè sono montati sulla stessa scheda con il loro controller;

I restanti dispositivi utilizzano il seguente metodo di connessione: una scheda elettronica (controller) che controlla il funzionamento del dispositivo viene inserita nell'unità del sistema informatico e il dispositivo stesso è collegato

cavo a questa scheda.

Lavoro pratico n. 1

Tastiera PC IBM. Misure di sicurezza

Misure di sicurezza:

Gli studenti che lavorano al computer sono tenuti a:

1. eseguire solo il lavoro assegnato dal docente;

2. lavorare solo con attrezzature estremamente importanti per lo svolgimento dei compiti;

3. lavorare ad una distanza di almeno 50 cm. dallo schermo;

5. maneggiare l'attrezzatura con cura;

6. Smettere immediatamente di lavorare se appare un suono insolito o l'apparecchiatura si spegne spontaneamente.

Agli studenti che lavorano al computer è vietato:

1. stare in casa indossando capispalla;

2. lavorare con abiti bagnati e mani bagnate;

3. utilizzare la tastiera senza tensione collegata;

4. accendere e spegnere l'alimentazione e le apparecchiature;

5. spostare apparecchiature e dispositivi informatici;

6. toccare il retro della tastiera e del monitor;

7. appoggiare libri e quaderni sulla tastiera e sul monitor;

8. risolvere i problemi da soli;

9. alzarsi dal posto di lavoro quando i visitatori entrano in ufficio.

Generazioni di computer: concetto e tipologie. Classificazione e caratteristiche della categoria "Generazioni di computer" 2017, 2018.

introduzione

1. Prima generazione di computer anni '50-'60

2. Seconda generazione di computer: anni '60-'70

3. Terza generazione di computer: anni '70-'80

4. Quarta generazione di computer: anni '80-'90

5. Quinta generazione di computer: 1990-oggi

Conclusione

introduzione

Dal 1950, ogni 7-10 anni i principi di progettazione tecnologica e algoritmica del software per la costruzione e l'utilizzo dei computer sono stati radicalmente aggiornati. A questo proposito è legittimo parlare di generazioni di computer. Convenzionalmente, a ciascuna generazione possono essere assegnati 10 anni.

I computer hanno percorso una lunga strada evolutiva in termini di elementi base (dalle lampade ai microprocessori), nonché nel senso dell'emergere di nuove capacità, ampliando la portata e la natura del loro utilizzo.

La divisione dei computer in generazioni è una classificazione molto condizionale e libera dei sistemi informatici in base al grado di sviluppo dell'hardware e del software, nonché ai metodi di comunicazione con il computer.

La prima generazione di computer comprende macchine create all'inizio degli anni '50: nei circuiti venivano utilizzati tubi a vuoto. C'erano pochi comandi, i controlli erano semplici e la capacità della RAM e gli indicatori di prestazione erano bassi. Le prestazioni sono di circa 10-20 mila operazioni al secondo. Per l'input e l'output sono stati utilizzati dispositivi di stampa, nastri magnetici, schede perforate e nastri perforati.

La seconda generazione di computer comprende quelle macchine progettate nel 1955-65. Hanno usato sia tubi a vuoto che transistor. La RAM è stata costruita su nuclei magnetici. In questo periodo apparvero i tamburi magnetici e i primi dischi magnetici. Sono comparsi i cosiddetti linguaggi di alto livello, i cui mezzi consentono la descrizione dell'intera sequenza di calcoli in una forma visiva e facilmente comprensibile. È apparsa un'ampia gamma di programmi di libreria per risolvere vari problemi matematici. Le macchine di seconda generazione erano caratterizzate da incompatibilità software, che rendevano difficile l'organizzazione di grandi sistemi informativi, quindi a metà degli anni '60 si passò alla creazione di computer compatibili con il software e costruiti su una base tecnologica microelettronica.

Terza generazione di computer. Si tratta di macchine nate dopo gli anni '60 che hanno un'unica architettura, cioè compatibile con il software. Sono apparse capacità di multiprogrammazione, ad es. esecuzione simultanea di più programmi. I computer di terza generazione utilizzavano circuiti integrati.

Quarta generazione di computer. Questa è l'attuale generazione di computer sviluppata dopo il 1970. Le macchine di quarta generazione sono state progettate per utilizzare in modo efficace linguaggi moderni di alto livello e semplificare il processo di programmazione per l'utente finale.

In termini di hardware, sono caratterizzati dall'uso di grandi circuiti integrati come base elementare e dalla presenza di dispositivi di memorizzazione ad accesso casuale ad alta velocità con una capacità di diversi MB.

Le macchine di quarta generazione sono complessi multiprocessore e multimacchina alimentati da alimentazione esterna. memoria e campo generale est. dispositivi. Le prestazioni raggiungono decine di milioni di operazioni al secondo, la memoria: diversi milioni di parole.

Il passaggio alla quinta generazione di computer è già iniziato. Consiste in una transizione qualitativa dall'elaborazione dei dati all'elaborazione della conoscenza e nell'aumento dei parametri di base di un computer. L'accento sarà posto sull'"intelligenza".

Ad oggi, l'effettiva "intelligenza" dimostrata dalle reti neurali più complesse è inferiore al livello di un lombrico, tuttavia, non importa quanto siano limitate le capacità delle reti neurali oggi, molte scoperte rivoluzionarie potrebbero essere proprio dietro l'angolo.

1. Prima generazione di computer anni '50-'60

I circuiti logici sono stati creati utilizzando componenti radio discreti e tubi elettronici a vuoto con un filamento. I dispositivi di memoria ad accesso casuale utilizzavano tamburi magnetici, mercurio acustico ultrasonico e linee di ritardo elettromagnetiche e tubi a raggi catodici (CRT). Come dispositivi di memorizzazione esterni venivano utilizzati drive su nastri magnetici, schede perforate, nastri perforati e interruttori a innesto.

La programmazione di questa generazione di computer è stata effettuata nel sistema di numeri binari in linguaggio macchina, ovvero i programmi erano strettamente focalizzati su un modello specifico della macchina e “morivano” insieme a questi modelli.

A metà degli anni '50 apparvero linguaggi orientati alle macchine come i linguaggi di codifica simbolica (SCL), che consentirono di utilizzare la notazione verbale (lettera) abbreviata e i numeri decimali invece della notazione binaria di comandi e indirizzi. Nel 1956 fu creato il primo linguaggio di programmazione di alto livello per problemi matematici: il linguaggio Fortran e nel 1958 il linguaggio di programmazione universale Algol.

I computer, a partire dall'UNIVAC e terminando con BESM-2 e i primi modelli di computer "Minsk" e "Ural", appartengono alla prima generazione di computer.

2. Seconda generazione di computer: anni '60-'70

I circuiti logici sono stati costruiti su semiconduttori discreti ed elementi magnetici (diodi, transistor bipolari, microtrasformatori in ferrite toroidale). Come base progettuale e tecnologica sono stati utilizzati circuiti stampati (schede realizzate in lamina getinax). È diventato ampiamente utilizzato il principio a blocchi della progettazione della macchina, che consente di collegare un gran numero di diversi dispositivi esterni ai dispositivi principali, garantendo una maggiore flessibilità nell'uso dei computer. Le frequenze dell'orologio dei circuiti elettronici sono aumentate fino a centinaia di kilohertz.

Cominciarono ad essere utilizzate unità esterne su dischi magnetici rigidi1 e dischi floppy, un livello di memoria intermedio tra le unità a nastro magnetico e la RAM.

Nel 1964 apparve il primo monitor per computer: l'IBM 2250. Era un display monocromatico con uno schermo da 12 x 12 pollici e una risoluzione di 1024 x 1024 pixel. Aveva un frame rate di 40 Hz.

I sistemi di controllo creati sulla base dei computer richiedevano prestazioni più elevate dai computer e, soprattutto, affidabilità. I codici di rilevamento e correzione degli errori e i circuiti di controllo integrati sono diventati ampiamente utilizzati nei computer.

Le macchine di seconda generazione furono le prime a implementare modalità di elaborazione batch e teleelaborazione delle informazioni.

Il primo computer che utilizzava parzialmente dispositivi a semiconduttore al posto dei tubi a vuoto fu la macchina SEAC (Standards Eastern Automatic Computer), creata nel 1951.

All'inizio degli anni '60, nell'URSS iniziarono a essere prodotte macchine a semiconduttore.

3. Terza generazione di computer: anni '70-'80

Nel 1958, Robert Noyce inventò il piccolo circuito integrato al silicio, che poteva ospitare dozzine di transistor in una piccola area. Questi circuiti divennero successivamente noti come circuiti integrati su piccola scala (SSI). E già alla fine degli anni '60, i circuiti integrati iniziarono ad essere utilizzati nei computer.

I circuiti logici dei computer di terza generazione erano già interamente realizzati su piccoli circuiti integrati. Le frequenze dell'orologio dei circuiti elettronici sono aumentate fino a diversi megahertz. La tensione di alimentazione (unità di volt) e la potenza consumata dalla macchina sono diminuite. L'affidabilità e le prestazioni dei computer sono aumentate in modo significativo.

Le memorie ad accesso casuale utilizzavano nuclei di ferrite più piccoli, piastre di ferrite e pellicole magnetiche con un ciclo di isteresi rettangolare. Le unità disco sono diventate ampiamente utilizzate come dispositivi di archiviazione esterni.

Sono comparsi altri due livelli di dispositivi di archiviazione: dispositivi di memoria ad accesso ultra-casuale su registri di trigger, che hanno un'enorme velocità ma una capacità ridotta (decine di numeri) e memoria cache ad alta velocità.

Dall'uso diffuso dei circuiti integrati nei computer, il progresso tecnologico nell'informatica può essere osservato utilizzando la nota legge di Moore. Uno dei fondatori di Intel, Gordon Moore, scoprì nel 1965 una legge secondo la quale il numero di transistor in un chip raddoppia ogni 1,5 anni.

A causa della significativa complessità sia dell'hardware che della struttura logica dei computer di terza generazione, spesso iniziarono a essere chiamati sistemi.

Pertanto, i primi computer di questa generazione erano modelli di sistemi IBM (un certo numero di modelli IBM 360) e PDP (PDP 1). Nell’Unione Sovietica, in collaborazione con i paesi del Consiglio di Mutua Assistenza Economica (Polonia, Ungheria, Bulgaria, Germania dell’Est, ecc.), cominciarono a diffondersi i modelli del Sistema Unificato (UE) e del sistema dei piccoli computer (SM). essere prodotto.

Nei computer di terza generazione, viene prestata particolare attenzione alla riduzione della complessità della programmazione, all'efficienza dell'esecuzione del programma nelle macchine e al miglioramento della comunicazione tra l'operatore e la macchina. Ciò è garantito da potenti sistemi operativi, automazione avanzata della programmazione, efficienti sistemi di interruzione dei programmi, modalità operative time-sharing, modalità operative in tempo reale, modalità operative multiprogramma e nuove modalità di comunicazione interattiva. È apparso anche un efficace dispositivo videoterminale per la comunicazione tra l'operatore e la macchina: un monitor video o display.

Molta attenzione è prestata all'aumento dell'affidabilità e dell'affidabilità del funzionamento dei computer e alla facilitazione della loro manutenzione. Affidabilità e affidabilità sono garantite dall'uso diffuso di codici con rilevamento e correzione automatica degli errori (codici di correzione di Hamming e codici ciclici).

L'organizzazione modulare dei computer e la costruzione modulare dei loro sistemi operativi hanno creato ampie opportunità per modificare la configurazione dei sistemi informatici. A questo proposito è emerso un nuovo concetto di “architettura” di un sistema informatico, che definisce l'organizzazione logica di questo sistema dal punto di vista dell'utente e del programmatore.

4. Quarta generazione di computer: anni '80-'90

Un evento rivoluzionario nello sviluppo della tecnologia informatica della terza generazione di macchine è stata la creazione di circuiti integrati grandi e molto grandi (Large Scale Integration - LSI e Very Large Scale Integration - VLSI), un microprocessore (1969) e un personal computer. Dal 1980, quasi tutti i computer iniziarono a essere creati sulla base di microprocessori. Il computer più popolare è diventato un personal computer.

I tipi di computer elettronici nel nostro paese sono divisi in diverse generazioni. Le caratteristiche che definiscono quando si assegnano i dispositivi a una determinata generazione sono i loro elementi e varietà di caratteristiche importanti come prestazioni, capacità di memoria, metodi di gestione ed elaborazione delle informazioni. La divisione dei computer è condizionata: esiste un numero considerevole di modelli che, secondo alcune caratteristiche, appartengono a un tipo e, secondo altri, a un altro tipo di generazione. Di conseguenza, questi tipi di computer possono appartenere a diversi stadi di sviluppo della tecnologia informatica elettronica.

Prima generazione di computer

Lo sviluppo dei computer è diviso in diversi periodi. La generazione di dispositivi di ciascun periodo differisce l'una dall'altra per le basi degli elementi e il supporto del tipo matematico.

1a generazione di computer (1945-1954) - computer elettronici che utilizzano lampade elettroniche (c'erano simili nei primi modelli di televisori). Questa volta può essere definita l'era della formazione di tale tecnologia.

La maggior parte delle macchine del primo tipo di generazione erano chiamate tipi di dispositivi sperimentali, creati con l'obiettivo di testare l'una o l'altra delle teorie. Le dimensioni e il peso delle unità informatiche, che spesso richiedevano edifici separati, sono diventati a lungo leggenda. Nelle prime macchine i numeri venivano inseriti mediante schede perforate e il controllo software delle sequenze di funzioni veniva effettuato, ad esempio, nell'ENIAC, come nelle macchine calcolatrici-analitiche, utilizzando spine e campi di composizione. Nonostante tale metodo di programmazione richiedesse molto tempo per la predisposizione della macchina, per i collegamenti sui campi di composizione (patchboard) dei blocchi, offriva tutte le opportunità per implementare le “capacità” di conteggio di ENIAC, e con grande Il vantaggio presentava differenze rispetto al metodo software del nastro perforato, tipico dei dispositivi di tipo relè.

Come funzionavano queste unità?

I dipendenti assegnati a questa macchina erano costantemente vicini ad essa e monitoravano le prestazioni dei tubi a vuoto. Ma non appena almeno una lampada si è bruciata, l'ENIAC si è subito alzato e sono seguiti i guai: tutti avevano fretta di cercare la lampada bruciata. Il motivo principale (forse non quello esatto) della sostituzione molto frequente delle lampade era il seguente: il calore e la luminosità delle lampade attiravano le tarme, volavano all'interno dell'auto e contribuivano al verificarsi di un cortocircuito. Pertanto, la prima generazione di computer era estremamente vulnerabile alle condizioni esterne.

Se quanto sopra è vero, allora il termine “bug”, che si riferisce a errori nel software e nell’hardware delle apparecchiature informatiche, sta acquisendo un nuovo significato. Una volta che tutti i tubi erano in ordine, lo staff tecnico poteva personalizzare l'ENIAC per qualsiasi compito modificando manualmente le connessioni dei 6.000 fili. Tutti i cavi dovevano essere nuovamente scambiati se era richiesto un diverso tipo di attività.

Le primissime auto di serie

Il primo computer di prima generazione prodotto in commercio fu il computer UNIVAC (Universal Automatic Computer). Gli sviluppatori di questo computer furono: John Mauchly e J. Prosper Eckert. È stato il primo tipo di computer digitale elettronico per uso generale. L'UNIVAC, il cui lavoro di sviluppo iniziò nel 1946 e terminò nel 1951, aveva un tempo di addizione di 120 μs, un tempo di moltiplicazione di 1800 μs e un tempo di divisione di 3600 μs.

Queste macchine occupavano molto spazio, consumavano molta elettricità e consistevano in un numero enorme di lampade elettroniche. Ad esempio, la macchina Strela aveva 6.400 lampade di questo tipo e 60mila pezzi di diodi a semiconduttore. Le prestazioni di questa generazione di computer non superavano le 2-3mila operazioni al secondo, il volume della RAM non superava i 2 KB. Solo la macchina M-2 (1958) aveva 4 KB di RAM e la sua velocità era di 20mila operazioni al secondo.

Computer di seconda generazione: differenze significative

Nel 1948, i fisici teorici John Bardeen e William Shockley, insieme al principale sperimentatore dei Bell Telephone Laboratories Walter Brattain, crearono il primo transistor funzionante. Si trattava di un dispositivo di tipo punto-contatto, in cui tre "antenne" metalliche erano in contatto con un blocco di materiale policristallino. Pertanto, generazioni di computer iniziarono a migliorare già in quel lontano periodo.

I primi tipi di computer che funzionavano sulla base dei transistor fecero la loro comparsa alla fine degli anni '50 e verso la metà degli anni '60 furono creati tipi esterni di dispositivi con funzioni più compatte.

Caratteristiche dell'architettura

Una delle straordinarie capacità del transistor è che da solo può svolgere il lavoro di 40 lampade di tipo elettronico, e anche in questo caso ha un'elevata velocità operativa, genera una quantità minima di calore e praticamente non consuma risorse elettriche ed energia . Insieme al processo di sostituzione delle lampade elettriche con i transistor, sono migliorati i metodi per memorizzare le informazioni. Ci fu un aumento della capacità di memoria e il nastro magnetico, utilizzato per la prima volta nel computer UNIVAC di prima generazione, iniziò ad essere utilizzato sia per l'input che per l'output delle informazioni.

A metà degli anni '60 venne utilizzata l'archiviazione su disco. Enormi tipi di progressi nell'architettura dei computer hanno reso possibile realizzare azioni rapide di un milione di operazioni al secondo! Ad esempio, i computer a transistor della 2a generazione di computer includono "Stretch" (Inghilterra), "Atlas" (USA). A quel tempo, anche l'Unione Sovietica produceva dispositivi che non erano inferiori a quelli sopra menzionati (ad esempio BESM-6).

La creazione dei computer, costruiti con l'ausilio dei transistor, ha portato alla riduzione delle loro dimensioni, del peso, dei costi energetici e dei prezzi, nonché ad un aumento dell'affidabilità e della produttività. Ciò ha contribuito ad ampliare la gamma di utenti e la gamma di compiti da risolvere. Tenendo conto delle caratteristiche migliorate della seconda generazione di computer, gli sviluppatori hanno iniziato a creare tipi algoritmici di linguaggi per calcoli ingegneristici (ad esempio ALGOL, FORTRAN) ed economici (ad esempio COBOL).

Valore del sistema operativo

Ma anche in queste fasi, il compito principale delle tecnologie di programmazione era garantire il risparmio delle risorse: tempo e memoria del computer. Per risolvere questo problema, hanno iniziato a creare prototipi di moderni sistemi operativi (complessi di programmi di tipo utility che forniscono una buona distribuzione delle risorse del computer durante l'esecuzione delle attività dell'utente).

I tipi dei primi sistemi operativi (OS) hanno contribuito all'automazione del lavoro degli operatori informatici, che è associato all'esecuzione delle attività dell'utente: inserimento di testi di programma nel dispositivo, chiamata dei traduttori necessari, chiamata delle subroutine della libreria richieste per il programma , chiamando il linker per posizionare queste subroutine e programmi del tipo principale nella memoria del computer , inserendo i dati del tipo originale, ecc.

Ora, oltre al programma e ai dati, era necessario inserire anche le istruzioni nel computer di seconda generazione, che contenevano un elenco delle fasi di elaborazione e un elenco di informazioni sul programma e sui suoi autori. Successivamente, un certo numero di attività per gli utenti hanno iniziato ad essere inserite contemporaneamente nei dispositivi (pacchetti con attività), in questi tipi di sistemi operativi era necessario distribuire i tipi di risorse del computer tra questi tipi di attività: una modalità multiprogramma per l'elaborazione dei dati è sorto (ad esempio, mentre i risultati dell'attività di un tipo vengono eseguiti i calcoli per un altro e i dati per un terzo tipo di problema possono essere inseriti in memoria). Pertanto, la seconda generazione di computer è passata alla storia con la comparsa di sistemi operativi semplificati.

Terza generazione di automobili

Attraverso lo sviluppo della tecnologia di produzione dei circuiti integrati (IC), è stato possibile ottenere aumenti dei livelli di velocità e affidabilità dei circuiti a semiconduttori, nonché una riduzione delle loro dimensioni, consumo energetico e costi. I tipi integrati di microcircuiti sono costituiti da dozzine di elementi elettronici, che sono assemblati in wafer di silicio rettangolari e hanno una lunghezza laterale non superiore a 1 cm. Questo tipo di wafer (cristalli) è inserito in un involucro di plastica di piccole dimensioni, le dimensioni di cui può essere determinato solo utilizzando il numero di “gambe” "(terminali di ingresso e uscita di circuiti elettronici creati su chip).

Grazie a queste circostanze, la storia dello sviluppo dei computer (generazioni di computer) ha fatto un grande passo avanti. Ciò ha permesso non solo di migliorare la qualità del lavoro e ridurre il costo dei dispositivi universali, ma anche di creare macchine di tipo piccolo, semplice, economico e affidabile: i mini-computer. Tali unità erano inizialmente destinate a sostituire i controller implementati tramite hardware nei circuiti di controllo di qualsiasi oggetto, in sistemi di controllo di processo automatizzati di tipo tecnologico, sistemi di raccolta ed elaborazione di dati sperimentali, vari complessi di controllo su oggetti mobili, ecc.

Il punto principale a quel tempo era considerato l'unificazione delle macchine con parametri progettuali e tecnologici. La terza generazione di computer inizia a rilasciare le proprie serie o famiglie di tipi di modelli compatibili. Ulteriori passi avanti nello sviluppo della matematica e del software contribuiscono alla creazione di programmi a pacchetto per la risolvibilità di problemi standard, linguaggio di programmazione orientato ai problemi (per la risolvibilità di problemi di determinate categorie). È così che sono stati creati per la prima volta i sistemi software: tipi di sistemi operativi (sviluppati da IBM), su cui funziona la terza generazione di computer.

Auto di quarta generazione

Il successo dello sviluppo di dispositivi elettronici ha portato alla creazione di grandi circuiti integrati (LSI), in cui un cristallo aveva un paio di decine di migliaia di elementi di tipo elettrico. Ciò ha contribuito all'emergere di nuove generazioni di computer, la cui base elementare aveva una grande quantità di memoria e cicli brevi per l'esecuzione dei comandi: l'uso dei byte di memoria in un'operazione della macchina ha cominciato a diminuire drasticamente. Ma poiché non vi è stata praticamente alcuna riduzione dei costi di programmazione, è stato messo in primo piano il compito di risparmiare risorse umane, piuttosto che macchine.

Sono stati creati nuovi tipi di sistemi operativi che hanno permesso ai programmatori di eseguire il debug dei propri programmi direttamente dietro i display dei computer (in modalità dialogo), e questo ha contribuito a facilitare il lavoro degli utenti e ad accelerare lo sviluppo di nuovi software. Questo punto era completamente contrario ai concetti delle fasi iniziali della tecnologia dell'informazione, che utilizzavano i computer di prima generazione: "il processore esegue solo quella quantità di lavoro di elaborazione dei dati che le persone fondamentalmente non possono eseguire: conteggio di massa". Cominciò ad emergere un diverso tipo di tendenza: “Tutto ciò che può essere fatto dalle macchine, devono farlo; “Le persone fanno solo quella parte del lavoro che non può essere automatizzata.”

Nel 1971 fu realizzato un grande circuito integrato che ospitava completamente il processore di un computer elettronico dalle architetture semplici. Sono diventate reali le possibilità di collocare in un grande circuito integrato (su un chip) quasi tutti i dispositivi elettronici che non siano complessi nell'architettura informatica, ovvero la possibilità di produzione in serie di dispositivi semplici a prezzi accessibili (senza tener conto del costo dei dispositivi esterni). È così che è stata creata la quarta generazione di computer.

Sono comparsi molti dispositivi economici (computer tascabili con tastiera) e di controllo, dotati di uno o più grandi circuiti integrati contenenti processori, capacità di memoria e un sistema di connessioni con sensori di tipo esecutivo negli oggetti di controllo.

I programmi che controllavano la fornitura di carburante ai motori delle automobili, i movimenti dei giocattoli elettronici o determinate modalità di lavaggio dei vestiti sono stati installati nella memoria del computer durante la produzione di tipi simili di controller o direttamente nelle aziende che producono automobili, giocattoli, lavatrici , eccetera.

Nel corso degli anni '70 iniziò la produzione di sistemi informatici universali, costituiti da un processore, capacità di memoria e circuiti di interfaccia con un dispositivo di input-output, situato in un unico grande circuito integrato (computer a chip singolo) o in alcuni grandi circuiti integrati installato su un unico circuito stampato (unità a scheda singola). Di conseguenza, quando si diffuse la quarta generazione di computer, si ripeté la situazione verificatasi negli anni '60, quando i primi mini-computer presero parte del lavoro nei grandi computer elettronici universali.

Proprietà caratteristiche dei computer di quarta generazione

1. Modalità multiprocessore.
2. Elaborazioni di tipo parallelo-sequenziale.
3. Tipi di linguaggi di alto livello.
4. La nascita delle prime reti di computer.

Caratteristiche tecniche di questi dispositivi

1. Ritardi medi del segnale 0,7 ns/v.
2. Il tipo principale di memoria è il semiconduttore. Il tempo necessario per generare dati da questo tipo di memoria è di 100-150 ns. Capacità: 1012-1013 caratteri.
3. Applicazione di implementazione hardware dei sistemi operativi.
4. Le costruzioni modulari hanno cominciato ad essere utilizzate anche per strumenti di tipo software.

Il personal computer è stato creato per la prima volta nell'aprile 1976 da Steve Jobs, un dipendente di Atari, e Stephen Wozniak, un dipendente di Hewlett-Packard. Basandosi su controller di gioco elettronici integrati a 8 bit, hanno creato il più semplice computer da gioco "Apple" programmato in BASIC, che è stato un enorme successo. All'inizio del 1977 venne registrata la Apple Comp. e ​​da quel momento iniziò la produzione del primo personal computer al mondo, Apple. La storia della generazione dei computer segna questo evento come il più importante.

Attualmente la Apple produce personal computer Macintosh, che sotto molti aspetti sono superiori ai PC IBM.

PC in Russia

Nel nostro paese vengono utilizzati principalmente computer di tipo PC IBM. Questo punto si spiega con i seguenti motivi:

1. Fino all'inizio degli anni '90, gli Stati Uniti non consentivano la fornitura di tecnologie informatiche avanzate, tra cui i potenti computer Macintosh, all'Unione Sovietica.
2. I dispositivi Macintosh erano molto più costosi dei PC IBM (ora hanno più o meno lo stesso prezzo).
3. Per i PC IBM è stato sviluppato un gran numero di programmi di tipo applicativo, che li rendono più facili da utilizzare in una varietà di aree.

Quinto tipo di generazione di computer

Alla fine degli anni '80, la storia dello sviluppo dei computer (generazioni di computer) ha segnato una nuova fase: sono apparse le macchine del quinto tipo di generazione. L'emergere di questi dispositivi è associato al passaggio ai microprocessori. Dal punto di vista delle costruzioni strutturali, è caratteristico il massimo decentramento della gestione, parlando di software e supporto matematico: transizioni al lavoro nella sfera del software e della shell.

Prestazioni della quinta generazione di computer - 10 8 -10 9 operazioni al secondo. Questo tipo di unità è caratterizzato da una struttura multiprocessore, che è realizzata su tipologie semplificate di microprocessori, di cui viene utilizzata una pluralità (campo o ambiente decisivo). Si stanno sviluppando tipi di computer elettronici focalizzati su tipi di linguaggi di alto livello.

Durante questo periodo esistono e vengono utilizzate due funzioni opposte: la personificazione e la collettivizzazione delle risorse (accesso collettivo alla rete).

A causa del tipo di sistema operativo che garantisce facilità di comunicazione con i computer elettronici di quinta generazione, un enorme database di programmi applicati da vari campi dell'attività umana, nonché prezzi bassi, i computer diventano un accessorio indispensabile per ingegneri, ricercatori, economisti, medici, agronomi, insegnanti, redattori, segretari e perfino bambini.

Lo sviluppo oggi

Si può solo sognare la sesta e le nuove generazioni di sviluppo informatico. Ciò include i neurocomputer (tipi di computer creati sulla base di reti neurali). Non possono ancora esistere in modo indipendente, ma vengono simulati attivamente sui computer moderni.

Novruzlu Elnura 10 a

1. Computer elettronico (computer)

2.

2.1. IOgenerazione informatica

2.2. IIgenerazione informatica

2.3. IIIgenerazione informatica

2.4. IV generazione informatica

2.5. V generazione informatica

3. Generazione computerizzata (tabella)

Elenco della letteratura usata

1. GENERAZIONE COMPUTER

Scaricamento:

Anteprima:

MBOU Astrakhan scuola secondaria n. 52

ABSTRACT sull'argomento:

"MACCHINA PER CALCOLO ELETTRONICO"

Preparato

Studente di 10a elementare

Novruzlu Elnura

Controllato da un insegnante di informatica e ICT

Komissarova I.M.

Astrakan, 2013

Pagina

1. Calcolatore elettronico (computer) 3
2. Fase elettronica dello sviluppo della tecnologia informatica

1. Computer di terza generazione
2. Computer di seconda generazione 4-5
3. III generazione di computer 5-7
4. IV generazione di computer 7-8
5. Computer della generazione V 8-10

1. Generazione informatica (tabella) 11
2. Riferimenti 12

1. MACCHINA DI CALCOLO ELETTRONICA (COMPUTER)

Un computer elettronico (computer) è un computer ad alta velocità che risolve problemi matematici e logici con grande precisione eseguendo diverse decine di migliaia di operazioni al secondo. La base tecnica di un computer sono i circuiti elettronici. Un computer è dotato di un dispositivo di archiviazione (memoria) progettato per ricevere, archiviare ed emettere informazioni, un dispositivo aritmetico per le operazioni sui numeri e un dispositivo di controllo. Ogni macchina ha un sistema di comando specifico.

1. FASE ELETTRONICA DI SVILUPPO DELL'INGEGNERIA INFORMATICA

1. I generazione di computer

È generalmente accettato che la prima generazione di computer sia apparsa durante la Seconda Guerra Mondiale dopo il 1943, anche se il primo rappresentante funzionante dovrebbe essere considerato la macchina V-1 (Z1) di Konrad Zuse, mostrata ad amici e parenti nel 1938. Era la prima macchina elettronica (costruita su analoghi fatti in casa di relè), capricciosa da usare e inaffidabile nei calcoli. Nel maggio 1941, a Berlino, Zuse presentò l'auto Z3, che suscitò gioia tra gli specialisti. Nonostante una serie di difetti, fu il primo computer che, in circostanze diverse, avrebbe potuto avere un successo commerciale. Tuttavia, i primi computer sono considerati l'inglese Colossus (1943) e l'americano ENIAC (1945). L'ENIAC è stato il primo computer a valvole.

Tratti caratteriali

• Base dell'elemento –tubi a vuoto elettronici.
• Collegamento di elementi –installazione su filo.
• Dimensioni – Il computer è realizzato sotto forma di enormi armadi.
• Prestazione -10-20mila operazioni al secondo.
• L'operazione è difficile a causa dei frequenti guasti ai tubi a vuoto.
• Programmazione – codici macchina.
• RAM – fino a 2KB.
• Inserimento e output dei dati tramiteschede perforate, nastro perforato.

1. Seconda generazione di computer

La seconda generazione di computer segna il passaggio alla base degli elementi transistor, l'emergere dei primi mini-computer. Il principio di autonomia è ulteriormente sviluppato: è già implementato a livello dei singoli dispositivi, che si esprime nella loro struttura modulare. I dispositivi I/O sono dotati di proprie unità di controllo (chiamate controller), che hanno permesso di liberare l'unità di controllo centrale dalla gestione delle operazioni di I/O. Il miglioramento e la riduzione del costo dei computer hanno portato ad una diminuzione del costo specifico del tempo del computer e delle risorse informatiche nel costo totale di una soluzione automatizzata a un problema di elaborazione dei dati, mentre allo stesso tempo i costi di sviluppo del programma (cioè programmazione) quasi non è diminuito, anzi in alcuni casi ha avuto tendenza ad aumentare. Quindi, c'è stata una tendenza verso una programmazione efficace, che ha cominciato a essere realizzata nella seconda generazione di computer e si sta sviluppando fino ai giorni nostri. Lo sviluppo inizia sulla base di librerie di programmi standard per sistemi integrati che hanno proprietà di portabilità, ad es. funzionamento su computer di marche diverse. Gli strumenti software utilizzati più frequentemente sono allocati nel software per risolvere problemi di una determinata classe. La tecnologia per eseguire programmi su un computer viene migliorata: vengono creati strumenti software speciali: software di sistema. Lo scopo della creazione del software di sistema è accelerare e semplificare la transizione del processore da un'attività all'altra. Apparvero i primi sistemi di elaborazione batch, che semplicemente automatizzavano l'avvio di un programma dopo l'altro e quindi aumentavano il fattore di carico del processore. I sistemi di elaborazione batch furono il prototipo dei moderni sistemi operativi; divennero i primi programmi di sistema progettati per gestire il processo informatico. Durante l'implementazione dei sistemi di elaborazione batch, è stato sviluppato un linguaggio di controllo delle attività formalizzato, con l'aiuto del quale il programmatore informava il sistema e l'operatore quale lavoro voleva eseguire sul computer. Una raccolta di diverse attività, solitamente sotto forma di un mazzo di carte perforate, è chiamata pacchetto di attività. Questo elemento è ancora vivo: i cosiddetti file batch (o comandi) MS DOS non sono altro che pacchetti di compiti (l'estensione nel loro nome bat è l'abbreviazione della parola inglese batch, che significa pacchetto). I computer domestici di seconda generazione includono Promin, Minsk, Hrazdan e Mir.

Tratti caratteriali

• Base dell'elemento –elementi semiconduttori (transistor).
• Collegamento di elementi –circuiti stampati e montaggio superficiale.
• Dimensioni – .
• Prestazione -100-500mila operazioni al secondo.
• Sfruttamento - centri di calcolocon uno staff speciale di personale di servizio, è apparsa una nuova specialità: l'operatore di computer.
• Programmazione –nei linguaggi algoritmici, l'emergere del sistema operativo.
• RAM- 2 – 32KB.
• Introdotto principio di condivisione del tempo.
• Introdotto principio di controllo del microprogramma.
• Difetto - incompatibilità del software.

1. Terza generazione di computer

Lo sviluppo negli anni '60 dei circuiti integrati - interi dispositivi e assiemi di decine e centinaia di transistor realizzati su un unico cristallo semiconduttore (quelli che oggi vengono chiamati microcircuiti) ha portato alla creazione di computer di terza generazione. Allo stesso tempo apparve la memoria a semiconduttore, che viene ancora utilizzata nei personal computer come memoria operativa. L'uso dei circuiti integrati ha notevolmente aumentato le capacità dei computer. Ora il processore centrale ha la capacità di lavorare in parallelo e controllare numerosi dispositivi periferici. I computer potevano elaborare simultaneamente più programmi (principio della multiprogrammazione). Come risultato dell'implementazione del principio multiprogrammazione, è diventato possibile lavorare in modalità time-sharing in modalità interattiva. Agli utenti remoti dal computer è stata data la possibilità, indipendentemente l'uno dall'altro, di interagire rapidamente con la macchina. Durante questi anni, la produzione di computer ha acquisito una scala industriale. L'IBM, divenuta leader, fu la prima a realizzare una famiglia di computer: una serie di computer perfettamente compatibili tra loro, dal più piccolo, grande quanto un piccolo armadio (allora non avevano mai fatto nulla di più piccolo), ai modelli più potenti e costosi. La più comune in quegli anni era la famiglia System/360 di IBM. A partire dai computer di terza generazione, lo sviluppo dei computer seriali è diventato tradizionale. Sebbene le macchine della stessa serie fossero molto diverse tra loro in termini di capacità e prestazioni, erano compatibili a livello informativo, software e hardware. Ad esempio, i paesi del COMECON hanno prodotto computer di un'unica serie (“ES EVM”) “ES-1022”, “ES-1030”, “ES-1033”, “ES-1046”, “ES-1061”, “ES -1066” ecc. Le prestazioni di queste macchine hanno raggiunto da 500mila a 2 milioni di operazioni al secondo, la quantità di RAM ha raggiunto da 8 MB a 192 MB. I computer di questa generazione includono anche "IVM-370", "Elettronica - 100/25", "Elettronica - 79", "SM-3", "SM-4", ecc. Per le serie di computer, il software (sistemi operativi , linguaggi di programmazione di alto livello, programmi applicativi, ecc.). La bassa qualità dei componenti elettronici era il punto debole dei computer sovietici di terza generazione. Da qui il costante ritardo rispetto agli sviluppi occidentali in termini di velocità, peso e dimensioni, ma, come insistono gli sviluppatori SM, non in termini di funzionalità. Per compensare questo ritardo, sono stati sviluppati processori speciali che hanno permesso di costruire sistemi ad alte prestazioni per compiti specifici. Dotato di uno speciale processore di trasformata di Fourier, l'SM-4, ad esempio, è stato utilizzato per la mappatura radar di Venere. All'inizio degli anni '60 apparvero i primi minicomputer: computer piccoli e a basso consumo alla portata di piccole aziende o laboratori. I minicomputer rappresentarono il primo passo verso i personal computer, i cui prototipi furono realizzati solo a metà degli anni '70. La famosa famiglia di minicomputer PDP della Digital Equipment servì da prototipo per la serie di macchine sovietiche SM. Nel frattempo, il numero di elementi e connessioni tra loro che si adattano a un microcircuito era in costante crescita e negli anni '70 i circuiti integrati contenevano già migliaia di transistor. Ciò ha permesso di combinare la maggior parte dei componenti del computer in un'unica piccola parte, come ha fatto Intel nel 1971, rilasciando il primo microprocessore, destinato alle calcolatrici desktop appena apparse. Questa invenzione era destinata a creare una vera rivoluzione nel decennio successivo: dopo tutto, il microprocessore è il cuore e l'anima del moderno personal computer. Ma non è tutto: il passaggio tra gli anni ’60 e ’70 fu davvero un periodo fatale. Nel 1969 nacque la prima rete informatica globale, l'embrione di ciò che oggi chiamiamo Internet. E nello stesso 1969 apparvero contemporaneamente il sistema operativo Unix e il linguaggio di programmazione C, che ebbe un enorme impatto sul mondo del software e mantiene ancora la sua posizione di leader.

Tratti caratteriali

• Base dell'elemento –circuiti integrati.
• Collegamento di elementi – circuiti stampati .
• Dimensioni – Il computer è realizzato sotto forma di rack identici.
• Prestazione -1-10 milioni operazioni al secondo.
• Sfruttamento - centri informatici, corsi di visualizzazione, una nuova specialità: programmatore di sistemi.
• Programmazione –linguaggi algoritmici, OS.
• RAM- 64KB.
• Applicabile principio di time sharing, principio di modularità, principio di controllo del microprogramma, principio di trunking.
• Aspetto dischi magnetici, display, plotter.

1. IV generazione di computer

Purtroppo, a partire dalla metà degli anni Settanta, il quadro ordinato del ricambio generazionale è stato stravolto. Ci sono sempre meno innovazioni fondamentali nell’informatica. I progressi procedono principalmente lungo il percorso di sviluppo di ciò che è già stato inventato e inventato, principalmente aumentando la potenza e la miniaturizzazione degli elementi base e dei computer stessi. Il periodo dal 1975 è generalmente considerato appartenente alla quarta generazione di computer. La loro base elementare erano i grandi circuiti integrati (LSI. In un cristallo sono integrati fino a 100mila elementi). La velocità di queste macchine era di decine di milioni di operazioni al secondo e la RAM raggiungeva centinaia di MB. Apparvero i microprocessori (1971 da Intel), i microcomputer e i personal computer. È diventato possibile utilizzare in comune la potenza di diverse macchine (collegando le macchine in un unico nodo informatico e lavorando con la condivisione del tempo). Tuttavia, c'è un'altra opinione: molti credono che i risultati ottenuti nel periodo 1975-1985. non abbastanza grande per essere considerata una generazione alla pari. I sostenitori di questo punto di vista chiamano questo decennio appartenente alla generazione di computer della “terza e mezza”. E solo dal 1985, quando sono comparsi i circuiti integrati su larga scala (VLSI), il cristallo di un tale circuito può ospitare fino a 10 milioni di elementi. Dovrebbero essere gli anni di vita della quarta generazione stessa, che è ancora viva contato.

1a direzione: la creazione di supercomputer - complessi di macchine multiprocessore. La velocità di tali macchine raggiunge diversi miliardi di operazioni al secondo. Sono in grado di elaborare enormi quantità di informazioni. Ciò include i complessi ILLIAS-4, CRAY, CYBER, Elbrus-1, Elbrus-2, ecc. I complessi informatici multiprocessore (MCC) Elbrus-2 furono utilizzati attivamente nell'Unione Sovietica in aree che richiedevano un grande volume di calcoli, prima di tutto in l'industria della difesa. I sistemi informatici Elbrus-2 venivano utilizzati presso il Centro di controllo del volo spaziale e nei centri di ricerca nucleare. Infine, dal 1991, sono stati i complessi Elbrus-2 ad essere utilizzati nel sistema di difesa missilistica e in altre strutture militari.

2a direzione - ulteriore sviluppo sulla base di microcomputer e personal computer (PC) LSI e VLSI. I primi rappresentanti di queste macchine sono Apple, IBM - PC (XT, AT, PS /2), Iskra, Elektronika, Mazovia, Agat, ES-1840, ES-1841, ecc. A partire da questa generazione, i computer iniziarono a essere chiamati computer ovunque. E la parola “informatizzazione” è entrata saldamente nella nostra vita quotidiana. Grazie alla nascita e allo sviluppo dei personal computer (PC), la tecnologia informatica sta diventando veramente diffusa e accessibile al pubblico. Si crea una situazione paradossale: nonostante il fatto che personal e minicomputer siano ancora in ritardo rispetto alle grandi macchine sotto tutti gli aspetti, la parte del leone delle innovazioni - interfacce utente grafiche, nuovi dispositivi periferici, reti globali - devono la loro comparsa e sviluppo proprio a questa tecnologia "frivola" . I grandi computer e i supercomputer, ovviamente, non si sono estinti e continuano a svilupparsi. Ma ora non dominano più l’arena dei computer come una volta.

Tratti caratteriali

• Base dell'elemento –grandi circuiti integrati (LSI).
• Collegamento di elementi – circuiti stampati .
• Dimensioni – computer compatti, laptop.
• Prestazione -10-100 milioni di operazioni al secondo.
• Sfruttamento - sistemi multiprocessore e multimacchina, qualsiasi utente di computer.
• Programmazione –banche dati e banche dati.
• RAM- 2-5 MB.
• Elaborazione dati di telecomunicazioni, integrazione in reti informatiche.

1. V generazione di computer

Il computer di quinta generazione è il computer del futuro. Il programma di sviluppo per la cosiddetta quinta generazione di computer è stato adottato in Giappone nel 1982. Si presumeva che entro il 1991 sarebbero stati creati computer fondamentalmente nuovi, focalizzati sulla risoluzione dei problemi dell'intelligenza artificiale. Con l'aiuto del linguaggio Prolog e delle innovazioni nella progettazione informatica, si prevedeva di avvicinarsi alla risoluzione di uno dei problemi principali di questo ramo dell'informatica: il problema della memorizzazione e dell'elaborazione della conoscenza. Insomma, per i computer di quinta generazione non ci sarebbe bisogno di scrivere programmi, ma basterebbe spiegare in linguaggio “quasi naturale” cosa viene loro richiesto. Si presume che la loro base elementare non sarà VLSI, ma dispositivi creati sulla base con elementi di intelligenza artificiale. Per aumentare la memoria e la velocità verranno utilizzati i progressi nel campo dell'optoelettronica e dei bioprocessori. Ai computer di quinta generazione vengono assegnati compiti completamente diversi rispetto allo sviluppo di tutti i computer precedenti. Se gli sviluppatori di computer dalla 1a alla 4a generazione si trovassero ad affrontare compiti come aumentare la produttività nel campo dei calcoli numerici, ottenere una grande capacità di memoria, allora il compito principale degli sviluppatori di computer di 5a generazione è la creazione dell'intelligenza artificiale di la macchina (la capacità di trarre conclusioni logiche dai fatti presentati), lo sviluppo dell '"intellettualizzazione" dei computer - eliminando la barriera tra uomo e computer.

Sfortunatamente, il progetto informatico giapponese di quinta generazione ha ripetuto il tragico destino delle prime ricerche nel campo dell’intelligenza artificiale. Più di 50 miliardi di yen di investimenti furono sprecati, il progetto fu interrotto e i dispositivi sviluppati si rivelarono non più performanti dei sistemi prodotti in serie dell'epoca. Tuttavia, la ricerca condotta durante il progetto e l’esperienza maturata nella rappresentazione della conoscenza e nei metodi di inferenza parallela hanno notevolmente aiutato i progressi nel campo dei sistemi di intelligenza artificiale in generale. Già adesso i computer sono in grado di percepire informazioni da testi scritti a mano o stampati, da moduli, dalla voce umana, riconoscere l'utente con la voce e tradurre da una lingua all'altra. Ciò consente a tutti gli utenti di comunicare con i computer, anche a coloro che non hanno conoscenze particolari in questo settore. Molti dei progressi compiuti dall’intelligenza artificiale vengono utilizzati nell’industria e nel mondo degli affari. I sistemi esperti e le reti neurali vengono utilizzati efficacemente per compiti di classificazione (filtro SPAM, categorizzazione del testo, ecc.). Gli algoritmi genetici servono coscienziosamente gli esseri umani (usati, ad esempio, per ottimizzare i portafogli nelle attività di investimento), la robotica (industria, produzione, vita quotidiana - ovunque abbia messo la sua mano cibernetica), così come i sistemi multi-agente. Anche altri ambiti dell'intelligenza artificiale non dormono, ad esempio la rappresentazione distribuita della conoscenza e la risoluzione dei problemi su Internet: grazie a loro nei prossimi anni possiamo aspettarci una rivoluzione in una serie di ambiti dell'attività umana.

Software

Esempi di computer

dal 1946

Lampada elettrica

10-20mila operazioni in 1 s.

2KB

Nastri perforati

Carte perforate

Codici macchina

UNIVAC, MESM, BESM, STRELA

dal 1955

Transistor

100-1000mila operazioni in 1 s.

2 – 32KB

Nastro magnetico, tamburi magnetici

Linguaggi algoritmici, sistemi operativi

"Tradis"

M-20

IBM-701

BESM-6

dal 1966

Circuito integrato (IC)

1-10 milioni di operazioni in 1 s.

64KB

Sistemi multiterminale

sistema operativo

EC-1030

IBM-360

BESM-6

dal 1975

Circuito integrato su larga scala (LSI)

1-100 milioni di operazioni in 1 s.

1-64KB

Reti di PC

Banche dati e banche dati

IBM-386

IBM-486

Cornetta

UKSC

dagli anni '90 del XX secolo.

Circuito integrato su larga scala (VLSI)

Più di 100 milioni di operazioni in 1 secondo.

Dispositivi ottici e laser

Sistemi esperti

4. ELENCO DEI RIFERIMENTI UTILIZZATI

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

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