Hauptmerkmale des Generationscomputers. Computer der Generation. Hauptmerkmale eines Computers

Einleitung

Die sich entwickelnde menschliche Gesellschaft nahm nicht nur Materie und Energie in Besitz, sondern auch Informationen. Mit dem Aufkommen und der Massenverteilung von Computern hat eine Person ein leistungsfähiges Werkzeug zur effektiven Nutzung von Informationsressourcen erhalten, um ihre intellektuellen Aktivitäten zu stärken. Ab diesem Zeitpunkt (Mitte des 20. Jahrhunderts) begann der Übergang von der Industriegesellschaft zur Informationsgesellschaft, in der Information zur Hauptressource wird.

Die Fähigkeit der Mitglieder der Gesellschaft, vollständige, zeitnahe und zuverlässige Informationen zu verwenden, hängt in hohem Maße vom Grad der Entwicklung und Beherrschung neuer Informationstechnologien ab, die auf Computern basieren. Betrachten Sie die wichtigsten Meilensteine ​​in der Geschichte ihrer Entwicklung.

Beginn der Ära

Der erste ENIAC-Computer wurde Ende 1945 in den USA hergestellt.

Die Grundideen, die die Computertechnologie seit vielen Jahren entwickelt hat, wurden 1946 vom amerikanischen Mathematiker John von Neumann formuliert. Sie erhielten den Namen Architektur von Neumann.

1949 wurde der erste Computer mit der von Neumann-Architektur, die englische EDSAC-Maschine, gebaut. Ein Jahr später erschien der amerikanische Computer EDVAC.

In unserem Land wurde der erste Computer im Jahr 1951 erstellt. Es hieß MESM - eine kleine elektronische Zählmaschine. Der Konstrukteur von MESM war Sergey Alekseevich Lebedev. Der Gründer der Computertechnologie in der UdSSR, Direktor des ITMiVT, Akademiemitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR (1953) und der Akademie der Wissenschaften der Ukrainischen SSR (12. Februar 1945). Held der sozialistischen Arbeit. Gewinner des Stalinpreises dritten Grades, des Leninpreises und des Staatspreises der UdSSR. 1996 wurde er posthum mit der Medaille "Pionier der Computertechnologie" für die Entwicklung von MESM (Small Electronic Calculating Machines), dem ersten Computer in der UdSSR und Kontinentaleuropa, sowie für die Gründung der sowjetischen Computerindustrie ausgezeichnet.

Die Serienproduktion von Computern begann in den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts.

Das elektronische Rechnen ist normalerweise in Generationen unterteilt, die mit der Änderung der Elementbasis verbunden sind. Darüber hinaus unterscheiden sich Maschinen verschiedener Generationen in ihrer logischen Architektur und Software, Geschwindigkeit, RAM, Eingabemethode und Ausgabeinformationen usw.

Erste Generation

Die erste Generation von Computern - Lampenautos der 50er Jahre. Die Zählrate der schnellsten Autos der ersten Generation erreichte 20.000 Operationen pro Sekunde. Lochstreifen und Lochkarten wurden verwendet, um Programme und Daten einzugeben. Da der interne Speicher dieser Maschinen klein war (er konnte mehrere tausend Nummern und Programmbefehle aufnehmen), wurden sie hauptsächlich für technische und wissenschaftliche Berechnungen verwendet, die sich nicht auf die Verarbeitung großer Datenmengen beziehen. Dies waren ziemlich sperrige Gebäude mit Tausenden von Lampen, die manchmal Hunderte von Quadratmetern einnahmen und Strom von Hunderten von Kilowatt verbrauchten. Programme für solche Maschinen wurden in Maschinenbefehlssprachen kompiliert, so dass zu diesem Zeitpunkt nur wenige von ihnen programmieren konnten.

Zweite Generation

1949 wurde in den USA das erste Halbleiterbauelement hergestellt, das die Elektronenröhre ersetzte. Er erhielt den Namen des Transistors.   In den 60er Jahrentransistoren wurden zur Elementbasis für Computer der zweiten Generation. Der Übergang zu Halbleiterelementen hat die Qualität von Computern in jeder Hinsicht verbessert: Sie sind kompakter, zuverlässiger und weniger energieintensiv geworden. Die Geschwindigkeit der meisten Maschinen erreichte Zehntausende von Operationen pro Sekunde. Der interne Speicher hat sich im Vergleich zum Computer der ersten Generation um das Hundertefache vergrößert. Geräte für externe (magnetische) Speicher wurden stark entwickelt: Magnettrommeln, Bandlaufwerke. Dadurch wurde es möglich, Informations- und Referenzsuchsysteme auf einem Computer zu erstellen (dies ist darauf zurückzuführen, dass große Informationsmengen über einen langen Zeitraum auf magnetischen Medien gespeichert werden müssen). Zur Zeit der zweiten Generation wurden hochrangige Programmiersprachen aktiv entwickelt. Die ersten davon waren FORTRAN, ALGOL, COBOL. Das Programmieren als Bestandteil der Alphabetisierung ist vor allem bei Menschen mit höherer Bildung weit verbreitet.

Dritte Generation

Die dritte Computergeneration wurde auf Basis eines neuen Elements entwickelt - integrierte Schaltkreise: Komplexe elektronische Schaltkreise wurden auf einer kleinen Platte aus Halbleitermaterial mit einer Fläche von weniger als 1 cm 2 montiert. Sie wurden integrierte Schaltkreise (ICs) genannt. Die ersten ICs enthielten Dutzende, dann Hunderte von Elementen (Transistoren, Widerstände usw.). Als sich der Integrationsgrad (die Anzahl der Elemente) Tausenden näherte, wurden sie als große integrierte Schaltkreise (LSIs) bezeichnet. dann gab es super große integrierte Schaltkreise - VLSI. Die Produktion von Computern der dritten Generation begann in der zweiten Hälfte der 60er Jahre, als das amerikanische Unternehmen IBM das Maschinensystem IBM-360 auf den Markt brachte. In der Sowjetunion wurde in den 70er Jahren mit der Produktion von Maschinen der EG-Computerreihe (Unified Computer System) begonnen. Der Übergang zur dritten Generation ist mit erheblichen Änderungen in der Computerarchitektur verbunden. Jetzt können Sie mehrere Programme auf demselben Computer ausführen. Diese Betriebsart wird als Multiprogramm-Modus (Multiprogramm-Modus) bezeichnet. Die Geschwindigkeit der leistungsstärksten Computermodelle hat mehrere Millionen Vorgänge pro Sekunde erreicht. Auf Maschinen der dritten Generation tauchte ein neuer Typ eines externen Speichergeräts auf - Magnetplatten. Weit verbreitet sind neue Arten von Eingabe- / Ausgabegeräten: Displays, Plotter. In dieser Zeit hat der Einsatzbereich von Computern erheblich zugenommen. Beginn der Erstellung einer Datenbank, dem ersten System für künstliche Intelligenz, computergestütztes Design (CAD) und Management (ACS). In den 70er Jahren wurde eine Reihe kleiner (Mini) Computer entwickelt.

Vierte Generation

Das nächste revolutionäre Ereignis in der Elektronik ereignete sich 1971, als die amerikanische Firma Intel die Schaffung eines Mikroprozessors ankündigte. Ein Mikroprozessor ist eine extrem große integrierte Schaltung, die die Funktionen der Haupteinheit eines Computers ausführen kann - eines Prozessors. Zunächst wurden Mikroprozessoren in verschiedene technische Geräte eingebaut: Maschinen, Autos, Flugzeuge. Durch die Verbindung des Mikroprozessors mit Eingabe- / Ausgabegeräten und externem Speicher haben wir einen neuen Computertyp erhalten: den Mikrocomputer. Mikrocomputer gehören zu den Maschinen der vierten Generation. Der wesentliche Unterschied zwischen einem Mikrocomputer und seinen Vorgängern besteht in seiner geringen Größe (der Größe eines Haushaltsfernsehgeräts) und den relativ geringen Kosten. Dies ist der erste Computertyp, der im Einzelhandel erhältlich ist.

Der heutzutage beliebteste Computertyp sind Personal Computer (PCs). Der erste PC wurde 1976 in den USA geboren. Das amerikanische Unternehmen IBM hat sich seit 1980 zu einem „Trendsetter“ auf dem PC-Markt entwickelt. Den Designern ist es gelungen, eine solche Architektur zu schaffen, die de facto zum internationalen Standard für professionelle PCs geworden ist. Die Maschinen dieser Serie werden als IBM PC (Personal Computer) bezeichnet. Das Erscheinungsbild und die Verbreitung von PCs in ihrer Bedeutung für die soziale Entwicklung ist vergleichbar mit dem Aufkommen des Druckens. Es waren PCs, die Computerkenntnisse zu einem Massenphänomen machten. Mit der Entwicklung dieser Art von Maschinen ist das Konzept der "Informationstechnologie" aufgetaucht, ohne das es in den meisten Bereichen der menschlichen Tätigkeit unmöglich wird.

Eine weitere Entwicklungslinie des Computers der vierten Generation ist ein Supercomputer. Maschinen dieser Klasse erreichen eine Geschwindigkeit von Hunderten von Millionen und Milliarden Operationen pro Sekunde. Ein Supercomputer ist ein Multiprozessor-Computersystem.

Fazit

Die Entwicklungen auf dem Gebiet der Datenverarbeitung gehen weiter. Computer der fünften Generation sind Maschinen der nahen Zukunft. Ihre Hauptqualität sollte ein hohes intellektuelles Niveau sein. Sie können über die Sprache, die Sprachkommunikation, die "Bildverarbeitung" und die "Berührung" der Maschine eingegeben werden.

Die Maschinen der fünften Generation sind künstliche Intelligenz realisiert.

Vergleichende Eigenschaften von Computergenerationen

Referenzen und Internetquellen

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

2. http://chernykh.net/

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

1. _______________________________________________________________ Einleitung
2. _______________________________________________________ Beginn des Computerzeitalters
3. ___________________________________________________ Die erste Computergeneration
4. ___________________________________________________ Die zweite Computergeneration
5. ___________________________________________________ Die dritte Computergeneration
6. ________________________________________________ Die vierte Computergeneration
7. _____________________________________________________________ Fazit
8. ______________________________ Vergleichende Eigenschaften von Computergenerationen
9. ___________________________________ Verweise und Internetquellen

  "Computer" und "Computer" - dasselbe (Synonyme).

In der kurzen Geschichte der Computertechnologie werden mehrere Perioden unterschieden, anhand derer Grundelemente zur Herstellung eines Computers verwendet wurden. Die zeitliche Einteilung in Perioden ist zum Teil beliebig, da Als die Computer der alten Generation noch produziert wurden, begann die neue Generation an Dynamik zu gewinnen.

Es gibt allgemeine Trends in der Entwicklung von Computern:

1. Die Zunahme der Anzahl der Elemente pro Flächeneinheit.
2. Reduzierte Größe.
3. Erhöhen Sie die Arbeitsgeschwindigkeit.
4. Reduzierte Kosten.
5. Entwicklung von Software einerseits und Vereinfachung, Standardisierung von Hardware andererseits.

Null Generation. Mechanische Löser

Die Voraussetzungen für die Entstehung eines Computers wurden wahrscheinlich schon in der Antike geschaffen, jedoch beginnt eine Überprüfung häufig mit der von ihm 1642 entworfenen Blaze Pascal-Rechenmaschine. Diese Maschine konnte nur Additions- und Subtraktionsoperationen durchführen. In den 70er Jahren des gleichen Jahrhunderts baute Gottfried Wilhelm Leibniz eine Maschine, die nicht nur Additionen und Subtraktionen, sondern auch Multiplikationen und Divisionen ausführen kann.

Im 19. Jahrhundert leistete Charles Babbage einen großen Beitrag zur zukünftigen Entwicklung der Computertechnologie. Sein differentialmaschineObwohl sie nur addieren und subtrahieren konnte, wurden die Ergebnisse der Berechnungen auf einer Kupferplatte herausgedrückt (analog zu den Eingabe-Ausgabe-Mitteln der Information). Weiter beschrieben von Babbage analytische Maschine  musste alle vier grundlegenden mathematischen Operationen durchführen. Das Analysegerät bestand aus einem Speicher, einem Rechenmechanismus und Eingabe- / Ausgabegeräten (nur dem Computer ... nur mechanisch), und vor allem konnte es verschiedene Algorithmen ausführen (je nachdem, welche Art von Lochkarte sich im Eingabegerät befand). Programme für die analytische Maschine schrieben Ada Lovelace (die erste bekannte Programmiererin). In der Tat wurde das Auto zu diesem Zeitpunkt aufgrund technischer und finanzieller Schwierigkeiten nicht implementiert. Die Welt blieb hinter dem Gedanken an Babbage zurück.

Im 20. Jahrhundert wurden automatische Zählmaschinen von Konrad Zus, George Stibitts und John Atanasov entworfen. Die Maschine der letzteren enthielt, könnte man sagen, einen RAM-Prototyp und verwendete auch Binärarithmetik. Howard Aiken-Relaiscomputer: Mark I und Mark II ähnelten in der Architektur der Babbage-Analysemaschine.

Die erste Generation. Computer auf elektronischen Röhren (194x-1955)

Geschwindigkeit: mehrere Zehntausend Operationen pro Sekunde.

Eigenschaften:

• Da die Lampen erhebliche Abmessungen und Tausende von ihnen haben, waren die Maschinen von enormer Größe.
• Da es viele Lampen gibt und diese zum Durchbrennen neigen, war der Computer häufig im Leerlauf, weil eine defekte Lampe gesucht und ausgetauscht wurde.
• Lampen geben viel Wärme ab, daher benötigen Computer besonders leistungsstarke Kühlsysteme.

Beispiele für Computer:

Koloss  - Die geheime Entwicklung der britischen Regierung (Alan Turing war an der Entwicklung beteiligt). Dies ist der erste elektronische Computer der Welt, der zwar die Entwicklung der Computertechnologie (aufgrund seiner Geheimhaltung) nicht beeinflusste, jedoch zum Sieg des Zweiten Weltkriegs beitrug.

Eniak. Schöpfer: John Mooshley und J. Presper Eckert. Maschinengewicht 30 Tonnen. Nachteile: die Verwendung des Dezimalzahlensystems; viele Schalter und Kabel.

Edsak. Leistung: Die erste Maschine mit dem Programm im Speicher.

Wirbelwind i. Wörter von kurzer Länge arbeiten in Echtzeit.

Computer 701  (und nachfolgende Modelle) von IBM. Der erste Computer, der seit 10 Jahren Marktführer ist.

Zweite Generation Computer auf Transistoren (1955-1965)

Geschwindigkeit: Hunderttausende Operationen pro Sekunde.

Verglichen mit Elektronenröhren hat die Verwendung von Transistoren die Größe von Computergeräten verringert, die Zuverlässigkeit erhöht, die Geschwindigkeit erhöht (bis zu 1 Million Operationen pro Sekunde) und die Wärmeübertragung nahezu negiert. Es entwickeln sich Methoden zur Informationsspeicherung: Magnetbänder sind weit verbreitet, Platten erscheinen später. Während dieser Zeit wurde das erste Computerspiel bemerkt.

Die ersten Computertransistoren Tx  wurde ein Prototyp für Branchencomputer PDP  DEC-Firmen, die als die Urväter der Computerindustrie gelten können, traten als Phänomen des Massenverkaufs von Maschinen auf. DEC startet den ersten Minicomputer (die Größe eines Schranks). Das Erscheinungsbild der Anzeige ist festgelegt.

IBM arbeitet auch aktiv daran, Transist-Versionen ihrer Computer zu produzieren.

Computer 6600 CDC, das Seymour Cray entwickelte, hatte einen Vorteil gegenüber anderen Computern dieser Zeit - dies ist seine Geschwindigkeit, die durch die parallele Ausführung von Befehlen erreicht wurde.

Dritte Generation Computer auf integrierten Schaltkreisen (1965-1980)

Geschwindigkeit: Millionen Operationen pro Sekunde.

Die integrierte Schaltung ist eine elektronische Schaltung, die auf einen Siliziumchip geätzt ist. Auf eine solche Schaltung passen Tausende von Transistoren. Folglich mussten die Computer dieser Generation noch kleiner, schneller und billiger werden.

Das letztere Merkmal ermöglichte es Computern, verschiedene Bereiche menschlicher Aktivitäten zu durchdringen. Aus diesem Grund wurden sie spezialisierter (d. H. Es gab verschiedene Computer für verschiedene Aufgaben).

Es gab ein Problem mit der Kompatibilität der hergestellten Modelle (Software für sie). Zum ersten Mal hat IBM großen Wert auf Kompatibilität gelegt.

Multiprogramming wurde implementiert (wenn sich mehrere ausführbare Programme im Speicher befinden, werden Prozessorressourcen gespart).

Weiterentwicklung von Minicomputern ().

Vierte Generation Computer in großen (und sehr großen) integrierten Schaltkreisen (1980- ...)

Geschwindigkeit: Hunderte Millionen Operationen pro Sekunde.

Jetzt ist es möglich, auf einem einzelnen Chip nicht nur einen integrierten Schaltkreis, sondern Tausende zu platzieren. Die Geschwindigkeit von Computern hat erheblich zugenommen. Die Preise für Computer sanken weiter, und jetzt kauften sie sogar Einzelpersonen, was die sogenannte Ära der Personal Computer einleitete. Meistens war die einzelne Person jedoch kein professioneller Programmierer. Folglich war die Entwicklung von Software erforderlich, damit eine Person einen Computer gemäß ihrer Vorstellung benutzen konnte.

In den späten 70ern - frühen 80ern war der Computer populär. Apple, entwickelt von Steve Jobs und Steve Wozniak. Später wurde ein PC mit Intel-Prozessor in die Massenproduktion eingeführt.

Später erschienen superskalare Prozessoren, die mehrere Befehle gleichzeitig ausführen können, sowie 64-Bit-Computer.

Fünfte Generation?

Dazu gehört das gescheiterte Projekt Japans (gut beschrieben in Wikipedia). Andere Quellen beziehen sich auf die fünfte Generation von Computern, die sogenannten unsichtbaren Computer (in Haushaltsgeräten, Maschinen usw. eingebettete Mikrocontroller) oder Handheld-Computer.

Es gibt auch eine Meinung, dass Computer mit Dual-Core-Prozessoren der fünften Generation zugeordnet werden sollten. Aus dieser Sicht begann die fünfte Generation um 2005.

Tabelle - Die Hauptmerkmale von Computern verschiedener Generationen

Seit 50 Jahren gibt es mehrere Generationen von Computern, die sich gegenseitig ersetzen. Die rasche Entwicklung der militärischen Ausrüstung in der Welt wird nur durch fortschrittliche Elementbasis- und Architekturlösungen bestimmt.
  Da ein Computer ein System ist, das aus Hardware und Software besteht, ist es für eine Generation selbstverständlich, Computermodelle zu verstehen, die durch dieselben Technologie- und Softwarelösungen (Elementbasis, logische Architektur, Software) gekennzeichnet sind. In der Zwischenzeit ist es in einigen Fällen sehr schwierig, BT nach Generationen zu klassifizieren, da die Grenze zwischen ihnen von Generation zu Generation immer unscharfer wird.
  Die erste Generation.
  Elementsockel - elektronische Lampen und Relais; RAM wurde an Triggern durchgeführt, später an Ferritkernen. Zuverlässigkeit - gering, benötigt ein Kühlsystem; Computer hatten bedeutende Dimensionen. Geschwindigkeit - 5 - 30 Tausend. Arithmetische Operationen; Programmierung - in Computercodes (Maschinencode) erschienen spätere Autocodes und Assembler. An der Programmierung war ein enger Kreis von Mathematikern, Physikern und Elektronikern beteiligt. Computer der ersten Generation wurden hauptsächlich für wissenschaftliche und technische Berechnungen eingesetzt.

Zweite Generation
  Halbleiterelementbasis. Deutlich höhere Zuverlässigkeit und Leistung, geringere Größe und geringerer Stromverbrauch. Die Entwicklung von Input / Output, externem Speicher. Eine Reihe von fortschrittlichen Architekturlösungen und die Weiterentwicklung der Programmiertechnologie - Time-Sharing-Modus und Multiprogramming-Modus (Kombination der Arbeit des Zentralprozessors mit Datenverarbeitung und Eingabe- / Ausgabekanälen sowie Parallelisierung der Operationen zum Abrufen von Befehlen und Daten aus dem Speicher)
  In der zweiten Generation begann sich die Unterscheidung von Computern in kleine, mittlere und große deutlich zu zeigen. Deutliche Erweiterung des Anwendungsbereichs von Computern zur Lösung von Problemen - Planung - Wirtschaftlichkeit, Kontrolle von Produktionsprozessen usw.
Automatisierte Steuerungssysteme (ACS) für Unternehmen, ganze Branchen und technologische Prozesse (ACS) werden erstellt. Das Ende der 50er Jahre ist gekennzeichnet durch die Entstehung einer Reihe von hochrangigen problemorientierten Programmiersprachen (HLM): FORTRAN, ALGOL-60 und andere.Die Softwareentwicklung hat bei der Erstellung von Bibliotheken Standardprogramme in verschiedenen Programmiersprachen und verschiedenen Anwendungen, Monitoren und Dispatchern zu Steuermodi geführt Computerarbeit, Planung seiner Ressourcen, legte das Konzept der Betriebssysteme der nächsten Generation.

Dritte Generation
  Elementbasis auf integrierten Schaltkreisen (IC). Es gibt eine Reihe von Computermodellen, die softwarekompatibel sind, von unten nach oben arbeiten und von Modell zu Modell immer mehr Funktionen besitzen. Die logische Computerarchitektur und ihre Peripheriegeräte wurden komplizierter, wodurch die Funktions- und Rechenfunktionen erheblich erweitert wurden. Bestandteil des Computers ist das Betriebssystem (OS). Viele Aufgaben der Speicherverwaltung, der E / A-Geräte und anderer Ressourcen begannen, das Betriebssystem oder direkt die Computerhardware zu übernehmen. Software wird leistungsfähig: Datenbankmanagementsysteme (DBMS), Kons(CADs) für verschiedene Zwecke erscheinen, automatisierte Prozessleitsysteme und automatisierte Prozessleitsysteme werden verbessert. Besonderes Augenmerk wird auf die Erstellung von Anwendungspaketen (PPP) für verschiedene Zwecke gelegt.
  Sprachen und Programmiersysteme werden entwickelt. Beispiele: - Modellreihe IBM / 360, USA, Serienproduktion - ab 1964; -ES Computer, UdSSR und den CMEA-Ländern seit 1972.
  Vierte Generation
  Die Elementbasis wird zu großen (LSI) und sehr großen (VLSI) integrierten Schaltkreisen. Computer wurden bereits für den effektiven Einsatz von Software entwickelt (z. B. UNIX-ähnliche Computer, die am besten in die UNIX-Softwareumgebung eingebunden sind; Prolog-Computer, die sich auf Aufgaben mit künstlicher Intelligenz konzentrieren); modernes Java. Die Telekommunikation von Informationen gewinnt durch die Verbesserung der Qualität von Kommunikationskanälen unter Verwendung von Satellitenkommunikation eine starke Entwicklung. Es entstehen nationale und transnationale Informations- und Computernetzwerke, die es ermöglichen, vom Beginn der Computerisierung der gesamten menschlichen Gesellschaft zu sprechen.
  Die weitere Intellektualisierung von Computersystemen wird durch die Schaffung fortschrittlicherer Mensch-Computer-Schnittstellen, Wissensbasen, Expertensysteme, paralleler Programmiersysteme usw. bestimmt.
Die Elementbasis hat es ermöglicht, große Erfolge bei der Minimierung und Verbesserung der Zuverlässigkeit und Leistung von Computern zu erzielen. Es erschienen Mikro- und Minicomputer, die die Fähigkeiten mittelgroßer und großer Computer der vorherigen Generation zu wesentlich geringeren Kosten übertrafen. Die Produktionstechnologie von Prozessoren, die auf VLSI basieren, beschleunigte das Tempo der Computerproduktion und ermöglichte die Einführung von Computern in die breite Masse der Gesellschaft. Mit der Einführung eines Universalprozessors auf einem einzelnen Chip (Mikroprozessor Intel-4004.1971g) hat die Ära der PCs begonnen.
  Der erste PC kann als Altair-8800 bezeichnet werden, der 1974 auf der Basis von Intel-8080 entwickelt wurde. E. Roberts. P.Allen und U.Gates erstellten einen Übersetzer aus der populären Sprache Basic, der die Intelligenz des ersten PCs erheblich steigerte (später gründeten sie die berühmte Firma Microsoft Inc). Das Gesicht der 4. Generation wird maßgeblich von der Schaffung eines Supercomputers bestimmt, der sich durch hohe Leistung (durchschnittliche Leistung von 50-130 Megaflops. 1 Megaflops = 1 Million Operationen pro Sekunde mit einem Gleitkomma) und nicht-traditioneller Architektur (dem Prinzip der Parallelisierung auf der Basis von Pipelining-Befehlen) auszeichnet. . Supercomputer werden zur Lösung von Problemen der mathematischen Physik, der Kosmologie und der Astronomie, zur Modellierung komplexer Systeme usw. verwendet. Da leistungsfähige Computer eine wichtige Vermittlungsrolle spielen und spielen, werden Netzwerkprobleme häufig zusammen mit Fragen zu Supercomputern diskutiert -Die Computer können als Maschinen der Elbrus-Serie bezeichnet werden, die Rechnersysteme ps-2000 und PS-3000, die bis zu 64 Prozessoren enthalten und vom allgemeinen Befehlsfluss gesteuert werden. Die Geschwindigkeit bei einer Reihe von Aufgaben wurde bei etwa 200 Megaflops erreicht. Angesichts der Komplexität der Entwicklung und Durchführung von Projekten moderner Supercomputer, die intensive Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Computerwissenschaften, der elektronischen Technologien, hoher Produktionsstandards und erheblicher finanzieller Kosten erfordern, ist es jedoch sehr unwahrscheinlich, dass in absehbarer Zeit Supercomputer für den privaten Gebrauch entstehen. Nicht minderwertig als die besten ausländischen Modelle.
  Es ist zu beachten, dass beim Übergang zur IS-Technologie der Computerproduktion der Schwerpunkt der Generationen immer mehr von der Elementbasis auf andere Indikatoren verlagert wird: logische Architektur, Software, Benutzeroberfläche, Anwendungsbereiche usw.
  Fünfte Generation
Es stammt aus der Tiefe der vierten Generation und ist weitgehend von den Ergebnissen der 1981 veröffentlichten Arbeit des japanischen Komitees für computerwissenschaftliche Forschung bestimmt. Laut diesem Projekt müssen Computer und Computersysteme der fünften Generation neben hoher Leistung und Zuverlässigkeit zu geringeren Kosten die folgenden qualitativ neuen funktionalen Anforderungen erfüllen:

· Sicherstellung der Benutzerfreundlichkeit von Computern durch Implementierung von Spracheingabe- / ausgabesystemen; Online-Informationsverarbeitung unter Verwendung natürlicher Sprachen; Lernmöglichkeiten, assoziative Konstruktionen und logische Schlussfolgerungen;

· Vereinfachung der Erstellung von Software durch Automatisierung der Programmsynthese gemäß den Spezifikationen der ursprünglichen Anforderungen in natürlichen Sprachen

· Verbesserung der grundlegenden Eigenschaften und Betriebsqualitäten von Computergeräten zur Erfüllung verschiedener sozialer Aufgaben, Verbesserung des Kosten-Nutzen-Verhältnisses, der Geschwindigkeit, der Einfachheit und der Kompaktheit von Computern; um ihre Vielfalt, hohe Anpassungsfähigkeit an Anwendungen und Zuverlässigkeit im Betrieb zu gewährleisten.

Angesichts der Komplexität der Umsetzung der für die fünfte Generation gestellten Aufgaben ist es durchaus möglich, diese in sichtbarere und besser wahrgenommene Phasen zu unterteilen, von denen die erste weitgehend im Rahmen dieser vierten Generation durchgeführt wird.

Computer der Generation.

Es gibt 4 Hauptgenerationen von Computern. Die Einteilung der Computertechnologie in Generationen ist jedoch eine sehr bedingte, schwache Einteilung nach dem Entwicklungsgrad von Hardware und Software sowie nach der Art und Weise der Kommunikation mit einem Computer.

Die Idee, Maschinen in Generationen aufzuteilen, ist dadurch entstanden, dass die Computertechnologie in der kurzen Entwicklungsgeschichte eine große Entwicklung sowohl im Sinne der Elementbasis (Lampen, Transistoren, Mikroschaltungen usw.) als auch im Sinne einer Änderung ihrer Struktur und der Entstehung neuer Merkmale vollzogen hat , Erweiterung des Anwendungsbereichs und der Art der Nutzung. Dieser Fortschritt ist in dieser Tabelle dargestellt:

Seit dem Erscheinen des ersten elektronischen Computers sind etwas mehr als 50 Jahre vergangen. In dieser kurzen Zeit der gesellschaftlichen Entwicklung haben sich mehrere Computergenerationen verändert, und die ersten Computer sind heute eine Seltenheit im Museum. Die Geschichte der Entwicklung der Computertechnologie ist von großem Interesse und zeigt die enge Beziehung zwischen Mathematik und Physik (hauptsächlich Festkörperphysik, Halbleiter, Elektronik) und moderner Technologie, deren Entwicklungsstand den Fortschritt bei der Herstellung von Computerausrüstung maßgeblich bestimmt.

Elektronische Computer in unserem Land können in Generationen unterteilt werden. Für die Computertechnologie ist vor allem die Geschwindigkeit des Generationenwechsels charakteristisch - vier Generationen haben sich bereits in ihrer kurzen Entwicklungsgeschichte verändert, und jetzt arbeiten wir an Computern der fünften Generation. Was ist das bestimmende Merkmal bei der Klassifizierung eines Computers zu einer bestimmten Generation? Zuallererst ist dies ihre Elementbasis (aus der hauptsächlich Elemente aufgebaut sind) und solche wichtigen Eigenschaften wie Geschwindigkeit, Speicherkapazität, Steuerungsmethoden und Informationsverarbeitung. Natürlich ist die Aufteilung der Computer in Generationen zum Teil willkürlich. Es gibt eine ganze Reihe von Modellen, die aus bestimmten Gründen einer Generation und nach anderen einer anderen Generation angehören. Trotz dieser Konvention kann die Erzeugung von Computern als qualitativer Sprung in der Entwicklung der elektronischen Computertechnologie angesehen werden.

Die erste Generation von Computern (1948-1958)

Elementbasismaschinen dieser Generation waren elektronische Lampen - Dioden und Trioden. Maschinen wurden entwickelt, um relativ einfache wissenschaftliche und technische Probleme zu lösen. Diese Computergeneration umfasst: MESM, BESM-1, M-1, M-2, M-3, Strela, Minsk-1, Ural-1, Ural-2, Ural-2 3 '', M-20, Setun, BESM-2, Hrazdan. Sie waren von beträchtlicher Größe, verbrauchten mehr Strom, hatten eine geringe Betriebszuverlässigkeit und schwache Software. Ihre Geschwindigkeit überschritt 2-3.000 Operationen pro Sekunde nicht, die Kapazität des RAM beträgt 2K oder 2048 Maschinenwörter (1K = 1024) mit einer Länge von 48 Binärzeichen. Im Jahr 1958 erschien die M-20-Maschine mit 4K-Speicher und einer Geschwindigkeit von etwa 20.000 Operationen pro Sekunde. Die Maschinen der ersten Generation verwirklichten die logischen Grundprinzipien des Aufbaus elektronischer Computer und die Konzepte von John von Neumann bezüglich der Arbeit von Computern an dem in den Speicher eingegebenen Programm und den Anfangsdaten (Zahlen). Diese Periode war der Beginn der kommerziellen Nutzung elektronischer Computer für die Datenverarbeitung. Die Computer dieser Zeit verwendeten Vakuumröhren und externen Speicher auf einer Magnettrommel. Sie waren verkabelt und hatten Zugriffszeiten von 1x10-3 Sekunden. Produktionssysteme und Compiler sind noch nicht erschienen. Am Ende dieser Periode begannen Magnetkern-Speichervorrichtungen hergestellt zu werden. Die Zuverlässigkeit von Computern dieser Generation war äußerst gering.

Die zweite Computergeneration (1959 - 1967)

Elementbasismaschinen dieser Generation waren Halbleiterbauelemente. Die Maschinen waren zur Lösung verschiedener arbeitsintensiver wissenschaftlicher und technischer Aufgaben sowie zur Steuerung technologischer Prozesse in der Produktion bestimmt. Das Auftreten von Halbleiterelementen in elektronischen Schaltkreisen erhöhte die RAM-Kapazität, die Zuverlässigkeit und die Geschwindigkeit von Computern erheblich. Reduzierte Größe, Gewicht und Stromverbrauch. Mit dem Aufkommen von Maschinen der zweiten Generation hat der Einsatz von elektronischem Rechnen erheblich zugenommen, hauptsächlich aufgrund der Entwicklung von Software. Es erschienen auch spezialisierte Maschinen, zum Beispiel Computer zur Lösung wirtschaftlicher Probleme, zur Steuerung von Produktionsprozessen, Informationsübertragungssystemen usw. Computer der zweiten Generation umfassen:

COMPUTER M-40, -50   für Raketenabwehrsysteme;

Ural -11, -14, -16 -   Allzweckcomputer mit Schwerpunkt auf der Lösung von Ingenieur- und Planungsproblemen;

Minsk -2, -12, -14 technische, wissenschaftliche und gestalterische Probleme mathematischer und logischer Natur zu lösen;

Minsk-22   entwickelt, um wissenschaftliche, technische und planerische sowie wirtschaftliche Probleme zu lösen;

BESM-3 -4, -6   Allzweckmaschinen zur Lösung komplexer wissenschaftlicher und technischer Probleme;

M-20, -220, -222   Allzweckmaschine zur Lösung komplexer mathematischer Probleme;

MIR-1   ein kleiner elektronischer Digitalcomputer zur Lösung einer Vielzahl von technischen mathematischen Problemen,

"Nairi"allzweckmaschine zur Lösung einer breiten Palette von ingenieurwissenschaftlichen und technischen sowie planerischen, wirtschaftlichen und buchhalterischen sowie statistischen Aufgaben;

Ruta-110 allzweck-Minicomputer;

und eine Reihe anderer Computer.

COMPUTER BESM-4, M-220, M-222   hatte eine Geschwindigkeit von etwa 20-30.000 Operationen pro Sekunde und RAM, jeweils 8K, 16K und 32K. Unter den Autos der zweiten Generation sticht hervor BESM-6 mit einer Geschwindigkeit von ungefähr einer Million Operationen pro Sekunde und einem RAM von 32 KB bis 128 KB (die meisten Computer verwenden zwei Speichersegmente mit jeweils 32 KB).

Diese Periode ist gekennzeichnet durch die umfangreiche Verwendung von Transistoren und fortschrittlichen Kernspeicherschaltungen. Der Erstellung von Systemsoftware, Compilern und E / A-Funktionen wurde große Aufmerksamkeit gewidmet. Am Ende dieser Periode erschienen universelle und ziemlich effektive Compiler für Cobol, Fortran und andere Sprachen.

Eine Zugriffszeit von 1x10-6 s wurde erreicht, obwohl die meisten Elemente des Computers noch verkabelt waren.

Computer dieser Zeit wurden erfolgreich in Bereichen eingesetzt, die mit der Verarbeitung von Datensätzen und der Lösung von Problemen zusammenhängen, die normalerweise Routineoperationen in Fabriken, Instituten und Banken erfordern. Diese Computer arbeiteten nach dem Prinzip der Stapelverarbeitung. Im Wesentlichen wurden die manuellen Datenverarbeitungsmethoden kopiert. Neue Funktionen von Computern, die so gut wie nie genutzt wurden.

In dieser Zeit entstand der Beruf eines Informatikers und viele Universitäten boten die Möglichkeit, sich auf diesem Gebiet weiterzubilden.

Elektronischer Computer (Computer)  ist ein Gerät zur Informationsverarbeitung. Unter Verarbeitung von Informationen versteht man den Prozess der Konvertierung der Originaldaten in das Ergebnis.

Das Hauptmerkmal moderner Computer, das sie von allen bisher verwendeten Computergeräten unterscheidet, ist ihre Fähigkeit, automatisch nach einem bestimmten Programm zu arbeiten, ohne dass der Mensch direkt am Rechenprozess beteiligt ist.

Computer - das effektivste Werkzeug zur Lösung wirtschaftlicher Probleme. Der Einsatz von Computern ermöglicht: den Automatisierungsgrad der Führungsarbeit zu erhöhen; Verkürzen Sie die Zeit, um die erforderlichen Entscheidungen zu treffen. die Anzahl der Fehler in den Berechnungen drastisch reduzieren; die Zuverlässigkeit der Führungskräfte erhöhen; Ermöglicht es Ihnen, die Menge der verarbeiteten Informationen zu erhöhen. Suche nach optimalen Lösungen; Leistungsüberwachungsfunktionen ausführen; Daten über eine Entfernung übertragen; Erstellung automatisierter Datenbanken; Daten während der Informationsverarbeitung usw. analysieren

Es gibt 4 Hauptgenerationen von Computern . Die Einteilung der Computertechnologie in Generationen ist jedoch eine sehr bedingte, schwache Einteilung nach dem Entwicklungsgrad von Hardware und Software sowie nach der Art und Weise der Kommunikation mit einem Computer. Die Idee, Maschinen in Generationen aufzuteilen, ist dadurch entstanden, dass die Computertechnologie in der kurzen Entwicklungsgeschichte eine große Entwicklung sowohl im Sinne der Elementbasis (Lampen, Transistoren, Mikroschaltungen usw.) als auch im Sinne einer Änderung ihrer Struktur und der Entstehung neuer Merkmale vollzogen hat , Erweiterung des Anwendungsbereichs und der Art der Nutzung.

Zu ERSTE GENERATION   (1945-1955) tragen Autos, auf denen gebaut wurde elektronische Glühlampen. Diese Maschinen waren sehr teuer, nahmen eine große Fläche ein, waren nicht ganz zuverlässig im Betrieb, hatten eine geringe Verarbeitungsgeschwindigkeit und konnten sehr wenig Daten speichern. Jede Maschine hat eine eigene Sprache, kein Betriebssystem. Verwendet wurden Lochkarten, Lochstreifen, Magnetbänder, die in Einzelexemplaren hergestellt und hauptsächlich für militärische und wissenschaftliche Zwecke eingesetzt wurden. Als typische Beispiele für Maschinen der ersten Generation können amerikanische Computer UNIVAC, IBM-701, IBM-704 sowie sowjetische BESM- und M-20-Maschinen genannt werden. Die typische Verarbeitungsgeschwindigkeit für Maschinen der ersten Generation betrug 10–20.000 Operationen pro Sekunde.

Zu ALLGEMEINES ZWEITES (1955-1965) tragen Maschinen, die auf Transistorelementen aufgebaut sind. Diese Maschinen haben die Kosten und Abmessungen erheblich reduziert, die Zuverlässigkeit, die Geschwindigkeit und das Volumen der gespeicherten Informationen erhöht. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Maschinen der zweiten Generation stieg auf 1 Million Operationen pro Sekunde. Die ersten Betriebssysteme erschienen, die ersten Programmiersprachen: Forton (1957), Algon (1959). Informationsspeicher: Magnettrommeln, Magnetplatten. Vertreter: IBM 604, 608, 702.

Maschinen DRITTE GENERATION   (1965-1980) werden auf integrierten Schaltkreisen hergestellt. Die Fläche einer solchen Schaltung liegt in der Größenordnung von einem Quadratmillimeter, aber in ihrer Funktionalität entspricht die integrierte Schaltung Hunderten und Tausenden von Transistorelementen. Wegen der sehr geringen Größe und Dicke wird die integrierte Schaltung manchmal als bezeichnet mikrochip, und auch chip  (Chip - ein dünnes Stück). Durch den Übergang von Transistoren zu integrierten Schaltkreisen haben sich Kosten, Größe, Zuverlässigkeit, Geschwindigkeit und Kapazität von Maschinen geändert. Dies sind Maschinen der IBM / 360-Familie. Die Popularität dieser Maschinen erwies sich als so groß, dass sie sie weltweit zu kopieren oder zu veröffentlichen begannen, die in ihrer Funktionalität ähnlich sind und in der Art und Weise, wie sie Informationen codieren und verarbeiten, übereinstimmen. Darüber hinaus wurden Programme, die für die Ausführung auf IBM-Maschinen vorbereitet wurden, erfolgreich auf ihren Analoga ausgeführt, und Programme, die für die Ausführung auf Analoga geschrieben wurden, konnten auf IBM-Maschinen ausgeführt werden. Solche Maschinenmodelle werden als softwarekompatibel bezeichnet. In unserem Land war eine solche Software, die mit der IBM / 360-Familie kompatibel war, eine Reihe von EC-Maschinen, zu denen etwa zwei Dutzend Modelle mit unterschiedlicher Leistung gehörten. Ab der dritten Generation sind Computer weit verbreitet und werden häufig zur Lösung verschiedener Probleme eingesetzt. Kennzeichnend für diese Zeit ist der kollektive Einsatz von Maschinen, da diese noch recht teuer sind, große Flächen belegen und eine aufwändige und teure Wartung erfordern. Die ursprünglichen Informationsträger sind nach wie vor Lochkarten und Lochstreifen, obwohl sich bereits ein erheblicher Teil der Informationen auf Magnetmedien - Platten und Bänder - konzentriert. Die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung in Maschinen der dritten Generation erreichte mehrere Millionen Vorgänge pro Sekunde. Es gab Betriebserinnerungen - Hunderte von KB. Programmiersprachen: Basic (1965), Pascal (1970), Xi (1972). Erschienen Kompatibilitätsprogramme.

VIERTE GENERATION (1980 - heute). Es gibt einen Übergang von herkömmlichen integrierten Schaltkreisen zu großen integrierten Schaltkreisen und ultra-großen (LSI und VLSI). Wenn herkömmliche integrierte Schaltungen Tausenden von Transistorelementen entsprechen, ersetzen große integrierte Schaltungen Zehntausende solcher Elemente. Zu erwähnen sind unter anderem die IBM / 370-Maschinenfamilie sowie das IBM 196-Modell, dessen Geschwindigkeit 15 Millionen Operationen pro Sekunde erreicht hat. Inländische Vertreter der vierten Maschinengeneration sind die Familie "Elbrus". Ein charakteristisches Merkmal der vierten Generation ist das Vorhandensein mehrerer (in der Regel 2-6, manchmal bis zu mehreren hundert oder sogar Tausenden) zentraler Geräte zur Informationsverarbeitung in derselben Maschine - Prozessoren, die sich gegenseitig duplizieren oder unabhängig voneinander Berechnungen durchführen können. Mit dieser Struktur können Sie die Zuverlässigkeit von Maschinen und die Geschwindigkeit von Berechnungen drastisch erhöhen. Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Entwicklung leistungsfähiger Tools, die den Betrieb von Computernetzwerken sicherstellen. Dies ermöglichte später die Schaffung und Entwicklung globaler Computernetzwerke auf ihrer Basis. Supercomputer (Raumfahrzeuge), PCs erschienen. Es gab nicht professionelle Benutzer. RAM bis zu mehreren GB. Multiprozessorsysteme, Computernetzwerke, Multimedia (Grafik, Animation, Sound).

In Computern FÜNFTE GENERATION   Es wird einen qualitativen Übergang von der Datenverarbeitung zur Wissensverarbeitung geben. Die Architektur der Computer der zukünftigen Generation wird zwei Hauptblöcke enthalten. Einer von ihnen ist ein traditioneller Computer. Jetzt ist er jedoch der Kommunikation mit dem Benutzer beraubt. Diese Kommunikation wird von einem Block ausgeführt, der als „intelligente Schnittstelle“ bezeichnet wird. Seine Aufgabe ist es, den in natürlicher Sprache verfassten Text mit dem Problemzustand zu verstehen und in ein funktionierendes Computerprogramm zu übersetzen.