Γενικές λειτουργίες γενιάς του υπολογιστή. Υπολογιστές γενιάς. Κύρια χαρακτηριστικά ενός υπολογιστή

Εισαγωγή

Η ανθρώπινη κοινωνία, όπως εξελίχθηκε, απέκτησε όχι μόνο θέμα και ενέργεια, αλλά και πληροφορίες. Με την έλευση και τη μαζική διανομή υπολογιστών, ένα άτομο έχει λάβει ένα ισχυρό εργαλείο για την αποτελεσματική χρήση των πόρων πληροφόρησης, για την ενίσχυση των πνευματικών τους δραστηριοτήτων. Από εκείνη τη στιγμή (στα μέσα του 20ού αιώνα) ξεκίνησε η μετάβαση από τη βιομηχανική κοινωνία στην κοινωνία της πληροφορίας, όπου η πληροφορία γίνεται ο κύριος πόρος.

Η ικανότητα των μελών της κοινωνίας να χρησιμοποιούν πλήρεις, έγκαιρες και αξιόπιστες πληροφορίες εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον βαθμό ανάπτυξης και γνώσης των νέων τεχνολογιών πληροφόρησης που βασίζονται σε ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Εξετάστε τα βασικά ορόσημα στην ιστορία της ανάπτυξής τους.

Αρχή της εποχής

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

Οι βασικές ιδέες που η τεχνολογία των υπολογιστών έχει αναπτυχθεί εδώ και πολλά χρόνια διαμορφώθηκαν το 1946 από τον Αμερικανό μαθηματικό John von Neumann. Έλαβαν το όνομα της αρχιτεκτονικής von Neumann.

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

Στη χώρα μας, ο πρώτος υπολογιστής δημιουργήθηκε το 1951. Ονομάστηκε MESM - μια μικρή ηλεκτρονική μηχανή μέτρησης. Ο κατασκευαστής του MESM ήταν ο Sergey Alekseevich Lebedev. Ο ιδρυτής της τεχνολογίας των υπολογιστών στην ΕΣΣΔ, διευθυντής της ITMiVT, ακαδημαϊκός της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ (1953) και της Ακαδημίας Επιστημών της ουκρανικής SSR (12 Φεβρουαρίου 1945). Ήρωας της Σοσιαλιστικής Εργασίας. Νικητής του Βραβείου Στάλιν του τρίτου βαθμού, Βραβείο Λένιν και Κρατικό Βραβείο της ΕΣΣΔ. Το 1996 απονεμήθηκε μεταθανάτια το μετάλλιο «Πρωτοπόρος της Τεχνολογίας Υπολογιστών» για την ανάπτυξη του MESM (Μικρών Ηλεκτρονικών Υπολογιστικών Μηχανημάτων), του πρώτου υπολογιστή στην ΕΣΣΔ και της ηπειρωτικής Ευρώπης, καθώς και για την ίδρυση της σοβιετικής βιομηχανίας ηλεκτρονικών υπολογιστών.



Η σειριακή παραγωγή των υπολογιστών ξεκίνησε στη δεκαετία του '50 του XX αιώνα.

Ο ηλεκτρονικός υπολογισμός χωρίζεται συνήθως σε γενιές που σχετίζονται με την αλλαγή της βάσης στοιχείων. Επιπλέον, οι μηχανές διαφόρων γενεών διαφέρουν ως προς τη λογική αρχιτεκτονική και το λογισμικό, την ταχύτητα, τη μνήμη RAM, τη μέθοδο εισαγωγής και τις πληροφορίες εξόδου κ.λπ.

Πρώτη γενιά

Η πρώτη γενιά υπολογιστών - αυτοκίνητα λαμπτήρων της δεκαετίας του '50. Ο αριθμός των ταχύτερων αυτοκινήτων της πρώτης γενιάς έφθασε τις 20 χιλιάδες επιχειρήσεις ανά δευτερόλεπτο. Οι ταινίες διάτρησης και οι διάτρητες κάρτες χρησιμοποιήθηκαν για την εισαγωγή προγραμμάτων και δεδομένων. Δεδομένου ότι η εσωτερική μνήμη αυτών των μηχανών ήταν μικρή (μπορούσε να φιλοξενήσει αρκετές χιλιάδες αριθμούς και εντολές προγραμμάτων), χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για μηχανικούς και επιστημονικούς υπολογισμούς που δεν σχετίζονταν με την επεξεργασία μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων. Αυτά ήταν μάλλον ογκώδη κτίρια που περιείχαν χιλιάδες λαμπτήρες, μερικές φορές καταλαμβάνουν εκατοντάδες τετραγωνικά μέτρα, καταναλώνοντας ηλεκτρισμό εκατοντάδων κιλοβάτ. Προγράμματα για τέτοια μηχανήματα καταρτίστηκαν σε γλώσσες χειρισμού μηχανών, έτσι λίγες από αυτές ήταν σε θέση να προγραμματίζουν εκείνη τη στιγμή.

Δεύτερη γενιά

Το 1949, η πρώτη συσκευή ημιαγωγών δημιουργήθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες, αντικαθιστώντας το σωληνάριο ηλεκτρονίων. Έλαβε το όνομα του τρανζίστορ.   Στη δεκαετία του '60τα τρανζίστορ έγιναν η βάση στοιχείων για τους υπολογιστές δεύτερης γενιάς. Η μετάβαση σε στοιχεία ημιαγωγών έχει βελτιώσει την ποιότητα των υπολογιστών από όλες τις απόψεις: έχουν γίνει πιο συμπαγή, πιο αξιόπιστα και λιγότερο ενεργειακά απαιτητικά. Η ταχύτητα των περισσότερων μηχανών έφτασε δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Το ποσό της εσωτερικής μνήμης έχει αυξηθεί εκατοντάδες φορές σε σύγκριση με τον υπολογιστή πρώτης γενιάς. Συσκευές εξωτερικής (μαγνητικής) μνήμης έχουν αναπτυχθεί σε μεγάλο βαθμό: μαγνητικά τύμπανα, ταινίες. Χάρη σε αυτό, έγινε δυνατή η δημιουργία συστημάτων αναζήτησης πληροφοριών και αναφοράς σε έναν υπολογιστή (αυτό οφείλεται στην ανάγκη αποθήκευσης μεγάλου όγκου πληροφοριών για μαγνητικά μέσα για μεγάλο χρονικό διάστημα). Την εποχή της δεύτερης γενιάς αναπτύχθηκαν ενεργά γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου. Τα πρώτα από αυτά ήταν FORTRAN, ALGOL, COBOL. Ο προγραμματισμός ως στοιχείο γραμματισμού έχει γίνει ευρέως διαδεδομένος, κυρίως μεταξύ των ατόμων με ανώτατη εκπαίδευση.

Τρίτη γενιά

Η τρίτη γενιά υπολογιστών δημιουργήθηκε σε μια νέα βάση στοιχείων - ολοκληρωμένα κυκλώματα: πολύπλοκα ηλεκτρονικά κυκλώματα τοποθετήθηκαν σε μια μικρή πλάκα από υλικό ημιαγωγών με εμβαδόν μικρότερο από 1 cm2. Ονομάζονταν ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC). Τα πρώτα ΚΣ περιείχαν δεκάδες, κατόπιν εκατοντάδες στοιχεία (τρανζίστορ, αντιστάσεις κ.λπ.). Όταν ο βαθμός ολοκλήρωσης (ο αριθμός των στοιχείων) προσέγγισε χιλιάδες, άρχισαν να ονομάζονται μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα - LSIs. τότε υπήρχαν πολύ μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα - VLSI. Οι υπολογιστές τρίτης γενιάς άρχισαν να παράγονται κατά το δεύτερο μισό της δεκαετίας του '60, όταν η αμερικανική εταιρεία IBM ξεκίνησε το μηχάνημα IBM-360. Στη Σοβιετική Ένωση, στη δεκαετία του 70, άρχισε η παραγωγή μηχανών της σειράς υπολογιστών της ΕΚ (Unified Computer System). Η μετάβαση στην τρίτη γενιά συνδέεται με σημαντικές αλλαγές στην αρχιτεκτονική του υπολογιστή. Τώρα μπορείτε να εκτελέσετε πολλά προγράμματα στο ίδιο μηχάνημα. Αυτός ο τρόπος λειτουργίας ονομάζεται λειτουργία πολλαπλών προγραμμάτων (πολυπρογράμματος). Η ταχύτητα των πιο ισχυρών μοντέλων υπολογιστών έχει φτάσει σε αρκετές εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Στις μηχανές τρίτης γενιάς εμφανίστηκε ένας νέος τύπος συσκευής εξωτερικής αποθήκευσης - μαγνητικοί δίσκοι. Χρησιμοποιούνται ευρέως νέοι τύποι συσκευών εισόδου-εξόδου: οθόνες, plotters. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το πεδίο εφαρμογής των υπολογιστών αυξήθηκε σημαντικά. Άρχισε να δημιουργεί μια βάση δεδομένων, το πρώτο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης, σχεδιασμός με υπολογιστή (CAD) και διαχείριση (ACS). Στη δεκαετία του '70 αναπτύχθηκε μια σειρά μικρών (μίνι) υπολογιστών.

Τέταρτη γενιά

Το επόμενο επαναστατικό γεγονός στα ηλεκτρονικά συνέβη το 1971, όταν η αμερικανική εταιρεία Intel ανακοίνωσε τη δημιουργία ενός μικροεπεξεργαστή. Ένας μικροεπεξεργαστής είναι ένα εξαιρετικά μεγάλο ολοκληρωμένο κύκλωμα ικανό να εκτελεί τις λειτουργίες της κύριας μονάδας ενός υπολογιστή - ενός επεξεργαστή. Αρχικά, μικροεπεξεργαστές ενσωματώθηκαν σε διάφορες τεχνικές συσκευές: μηχανές, αυτοκίνητα, αεροπλάνα. Συνδέοντας τον μικροεπεξεργαστή με συσκευές εισόδου-εξόδου, εξωτερική μνήμη, αποκτήσαμε έναν νέο τύπο υπολογιστή: τον μικροϋπολογιστή. Οι μικροϋπολογιστές ανήκουν στις μηχανές της τέταρτης γενιάς. Η βασική διαφορά μεταξύ ενός μικροϋπολογιστή και των προκατόχων του είναι το μικρό τους μέγεθος (το μέγεθος μιας οικιακής τηλεόρασης) και το σχετικά χαμηλό κόστος. Αυτός είναι ο πρώτος τύπος υπολογιστή που εμφανίστηκε στο λιανικό εμπόριο.

Ο πιο δημοφιλής τύπος ηλεκτρονικού υπολογιστή σήμερα είναι οι προσωπικοί υπολογιστές (Η / Υ). Ο πρώτος Η / Υ γεννήθηκε το 1976 στις Ηνωμένες Πολιτείες. Από το 1980, η αμερικανική εταιρεία IBM έχει γίνει "trendsetter" στην αγορά των Η / Υ. Οι σχεδιαστές του κατάφεραν να δημιουργήσουν μια τέτοια αρχιτεκτονική, η οποία έχει γίνει το de facto διεθνές πρότυπο για τους επαγγελματίες υπολογιστές. Τα μηχανήματα αυτής της σειράς ονομάζονται IBM PC (Personal Computer). Η εμφάνιση και η διανομή των προσωπικών υπολογιστών στη σημασία τους για την κοινωνική ανάπτυξη είναι συγκρίσιμη με την εμφάνιση της εκτύπωσης. Ήταν οι υπολογιστές που κατέστησαν τον αλφαβητισμό στον υπολογιστή μαζικό φαινόμενο. Με την ανάπτυξη αυτού του τύπου μηχανών, έχει εμφανιστεί η έννοια της «τεχνολογίας της πληροφορίας», χωρίς την οποία καθίσταται αδύνατο να γίνει στις περισσότερες περιοχές της ανθρώπινης δραστηριότητας.

Μια άλλη γραμμή στην ανάπτυξη του υπολογιστή της τέταρτης γενιάς είναι ένας υπερυπολογιστής. Τα μηχανήματα αυτής της κατηγορίας έχουν ταχύτητα εκατοντάδων εκατομμυρίων και δισεκατομμυρίων επιχειρήσεων ανά δευτερόλεπτο. Ένας υπερυπολογιστής είναι ένα σύστημα υπολογιστών πολλών επεξεργαστών.

Συμπέρασμα

Οι εξελίξεις στον τομέα της πληροφορικής συνεχίζονται. Οι υπολογιστές πέμπτης γενιάς είναι μηχανές του εγγύς μέλλοντος. Η βασική τους ποιότητα πρέπει να είναι ένα υψηλό πνευματικό επίπεδο. Θα είναι δυνατή η εισαγωγή από τη φωνή, την φωνητική επικοινωνία, την «όραση» του μηχανήματος, την επαφή του μηχανήματος.

Οι μηχανές της πέμπτης γενιάς υλοποιούν τεχνητή νοημοσύνη.

Συγκριτικά χαρακτηριστικά των γενεών ηλεκτρονικών υπολογιστών

  Χαρακτηριστικά   Εγώ   Εγώ   Εγώ εγώ   IV
  Χρόνια χρήσης 1946 – 1958 1958 – 1964 1964 – 1972   1972 - Παρούσα
  Στοιχειώδη βάση   Ηλεκτρονικοί λαμπτήρες   Τρανζίστορ   Ολοκληρωμένα Κυκλώματα (IC)   VLSI μικροεπεξεργαστή
  Διαστάσεις   Μεγάλο   Σημαντικά λιγότερο   Μικροϋπολογιστής   μικροϋπολογιστή
  Αριθμός υπολογιστών στον κόσμο   Δεκάδες   Χιλιάδες   Δεκάδες χιλιάδες   Εκατομμύρια
  Επιδόσεις ταχύτητας   10-20 χιλιάδες (όπερες / δευτερόλεπτο)   100 χιλιάδες (όπερα / δευτ.)   10 εκατομμύρια (όπερα / δευτ.)   10 9 (όπερα / δευτ.)
  RAM μέγεθος   100 KB   1 MB   10 MB   1 GB
  Τυπικά μοντέλα   ENIAC, MESM   Setun, BESM-6, Μινσκ 23   Ibm 360   IBM PC, Makintosh
  Μεταφορέας πληροφοριών   Δακτυλογραφημένη κάρτα, διάτρητη ταινία   Μαγνητική ταινία   Δίσκος   Δισκέτα και δίσκος λέιζερ

Παραπομπές και πόροι του Διαδικτύου

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

2. http://chernykh.net/

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

  1. _______________________________________________________________ Εισαγωγή
  2. _______________________________________________________ Έναρξη της εποχής του υπολογιστή
  3. ___________________________________________________ Η πρώτη γενιά υπολογιστών
  4. ___________________________________________________ Η δεύτερη γενιά υπολογιστών
  5. ___________________________________________________ Η τρίτη γενιά υπολογιστών
  6. ________________________________________________ Η τέταρτη γενιά υπολογιστών
  7. _____________________________________________________________ Συμπέρασμα
  8. ______________________________ Συγκριτικά χαρακτηριστικά των γενεών ηλεκτρονικών υπολογιστών
  9. ___________________________________ Αναφορές και πόροι του Διαδικτύου

  "Υπολογιστής" και "υπολογιστής" - το ίδιο πράγμα (συνώνυμα).

Στο σύντομο ιστορικό της τεχνολογίας των υπολογιστών, διακρίνονται διάφορες περίοδοι βάσει των οποίων βασικά στοιχεία χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή ενός υπολογιστή. Ο χρονικός διαχωρισμός σε περιόδους είναι σε κάποιο βαθμό αυθαίρετος όταν οι υπολογιστές της παλιάς γενιάς εξακολουθούσαν να παράγονται, η νέα γενιά άρχισε να κερδίζει δυναμική.

Υπάρχουν γενικές τάσεις στην ανάπτυξη υπολογιστών:

  1. Η αύξηση του αριθμού στοιχείων ανά μονάδα επιφάνειας.
  2. Μειωμένο μέγεθος.
  3. Αυξήστε την ταχύτητα εργασίας.
  4. Μειωμένο κόστος.
  5. Ανάπτυξη λογισμικού, αφενός, και απλούστευση, τυποποίηση υλικού - αφετέρου.

Μηδενική γενιά. Μηχανικοί επιλυτές

Οι προϋποθέσεις για την εμφάνιση ενός υπολογιστή σχηματίστηκαν, πιθανότατα, από την αρχαιότητα, ωστόσο, αρκετά συχνά μια ανασκόπηση ξεκινά με τη μηχανή υπολογισμού Blaze Pascal, την οποία σχεδίασε το 1642. Αυτό το μηχάνημα θα μπορούσε να εκτελέσει μόνο λειτουργίες προσθήκης και αφαίρεσης. Στη δεκαετία του '70 του ίδιου αιώνα, ο Gottfried Wilhelm Leibniz δημιούργησε μια μηχανή που μπορεί να εκτελέσει λειτουργίες όχι μόνο στην προσθήκη και την αφαίρεση, αλλά και στον πολλαπλασιασμό και τον διαχωρισμό.

Τον 19ο αιώνα, ο Charles Babbage συνέβαλε σημαντικά στη μελλοντική εξέλιξη της τεχνολογίας των υπολογιστών. Το δικό του διαφορετική μηχανή, αν και ήταν μόνο ικανός να προσθέσει και να αφαιρέσει, αλλά τα αποτελέσματα των υπολογισμών συμπιέστηκαν σε μια πλάκα χαλκού (ανάλογη με την είσοδο / έξοδο). Περαιτέρω περιγράφεται από τον Babbage αναλυτική μηχανή  έπρεπε να εκτελέσει και τις τέσσερις βασικές μαθηματικές πράξεις. Η αναλυτική μηχανή αποτελούσε μνήμη, μηχανισμό υπολογισμών και συσκευές εισόδου / εξόδου (μόνο ο υπολογιστής ... μόνο μηχανικός), και το πιο σημαντικό, μπορούσε να εκτελέσει διάφορους αλγόριθμους (ανάλογα με το είδος της διάτρητης κάρτας στη συσκευή εισόδου). Τα προγράμματα για την αναλυτική μηχανή έγραψαν την Ada Lovelace (τον πρώτο γνωστό προγραμματιστή). Στην πραγματικότητα, το αυτοκίνητο δεν εφαρμόστηκε την εποχή εκείνη λόγω τεχνικών και οικονομικών δυσκολιών. Ο κόσμος υπολείπεται της σκέψης του Babbage.

Τον 20ο αιώνα, οι μηχανές αυτόματης καταμέτρησης σχεδιάστηκαν από τον Konrad Zus, τον George Stibitts και τον John Atanasov. Το μηχάνημα του τελευταίου περιελάμβανε, θα μπορούσε κανείς να πει, ένα πρωτότυπο μνήμης RAM, και χρησιμοποίησε επίσης δυαδική αριθμητική. Howard Aiken Relay Computers: Ο Mark I και ο Mark II ήταν παρόμοιοι στην αρχιτεκτονική με την αναλυτική μηχανή Babbage.

Η πρώτη γενιά. Υπολογιστές σε ηλεκτρονικούς σωλήνες (194x-1955)

Ταχύτητα: αρκετές δεκάδες χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

Χαρακτηριστικά:

  • Δεδομένου ότι οι λαμπτήρες έχουν σημαντικές διαστάσεις και χιλιάδες από αυτούς, οι μηχανές ήταν τεράστιου μεγέθους.
  • Δεδομένου ότι υπάρχουν πολλοί λαμπτήρες και τείνουν να καούν, συχνά ο υπολογιστής ήταν αδρανής λόγω της αναζήτησης και αντικατάστασης ενός αποτυχημένου λαμπτήρα.
  • Οι λαμπτήρες εκπέμπουν μεγάλη ποσότητα θερμότητας, επομένως, οι υπολογιστές απαιτούν ειδικά ισχυρά συστήματα ψύξης.

Παραδείγματα υπολογιστών:

Κολοσσός  - Η μυστική ανάπτυξη της βρετανικής κυβέρνησης (Alan Turing συμμετείχε στην ανάπτυξη). Αυτός είναι ο πρώτος ηλεκτρονικός υπολογιστής στον κόσμο, αν και δεν επηρέασε την ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών (λόγω της μυστικότητας του), αλλά βοήθησε να κερδηθεί ο Δεύτερος Παγκόσμιος Πόλεμος.

Ενιάκ. Δημιουργοί: John Mooshley και J. Presper Eckert. Βάρος μηχανής 30 τόνων. Μειονεκτήματα: η χρήση του δεκαδικού αριθμού συστήματος? πολλοί διακόπτες και καλώδια.

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

Whirlwind i. Λέξεις μικρού μήκους, εργασία σε πραγματικό χρόνο.

Υπολογιστής 701  (και τα επόμενα μοντέλα) από την IBM. Ο πρώτος υπολογιστής, οδηγώντας την αγορά για 10 χρόνια.

Δεύτερη γενιά Υπολογιστές σε τρανζίστορ (1955-1965)

Ταχύτητα: εκατοντάδες χιλιάδες επιχειρήσεις ανά δευτερόλεπτο.

Σε σύγκριση με τους σωλήνες ηλεκτρονίων, η χρήση των τρανζίστορ έχει μειώσει το μέγεθος του εξοπλισμού πληροφορικής, την αυξημένη αξιοπιστία, την αυξημένη ταχύτητα (μέχρι 1 εκατομμύριο λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο) και σχεδόν την αρνητική μεταφορά θερμότητας. Υπάρχουν μέθοδοι αποθήκευσης πληροφοριών: η μαγνητική ταινία χρησιμοποιείται ευρέως, οι δίσκοι εμφανίζονται αργότερα. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου παρατηρήθηκε το πρώτο παιχνίδι στον υπολογιστή.

Τα πρώτα τρανζίστορ υπολογιστή Tx  έγινε πρωτότυπο για υπολογιστές κλάδων PDP  DEC, οι οποίες μπορούν να θεωρηθούν οι πρόγονοι της βιομηχανίας ηλεκτρονικών υπολογιστών, καθώς εμφανίστηκε το φαινόμενο της μαζικής πώλησης μηχανών. Η DEC ξεκινάει το πρώτο μίνι υπολογιστής (το μέγεθος ενός γραφείου). Η εμφάνιση της οθόνης είναι σταθερή.

Η IBM εργάζεται επίσης ενεργά, δημιουργώντας τρανζίστορ εκδόσεις των υπολογιστών τους.

Υπολογιστής 6600 Το CDC, το οποίο ανέπτυξε τον Seymour Cray, είχε ένα πλεονέκτημα σε σχέση με άλλους υπολογιστές εκείνης της εποχής - αυτή είναι η ταχύτητά του, η οποία επιτεύχθηκε με την παράλληλη εκτέλεση εντολών.

Τρίτη γενιά Υπολογιστές σε ολοκληρωμένα κυκλώματα (1965-1980)

Ταχύτητα: εκατομμύρια πράξεις ανά δευτερόλεπτο.

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα είναι ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα χαραγμένο σε τσιπ πυριτίου. Σε ένα τέτοιο κύκλωμα ταιριάζουν χιλιάδες τρανζίστορ. Κατά συνέπεια, οι υπολογιστές αυτής της γενιάς αναγκάστηκαν να γίνουν ακόμα μικρότεροι, γρηγορότεροι και φθηνότεροι.

Το τελευταίο χαρακτηριστικό επέτρεψε στους υπολογιστές να διεισδύσουν σε διάφορα πεδία ανθρώπινης δραστηριότητας. Εξαιτίας αυτού έγιναν πιο εξειδικευμένες (δηλαδή, υπήρχαν διαφορετικοί υπολογιστές για διαφορετικές εργασίες).

Παρουσιάστηκε πρόβλημα συμβατότητας των κατασκευασμένων μοντέλων (λογισμικό για αυτά). Για πρώτη φορά, η IBM έδωσε μεγάλη προσοχή στη συμβατότητα.

Έχει εφαρμοστεί πολυπρογραμματισμός (αυτό συμβαίνει όταν πολλά εκτελέσιμα προγράμματα βρίσκονται στη μνήμη, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα την εξοικονόμηση πόρων επεξεργαστή).

Περαιτέρω ανάπτυξη των μικροεπεξεργαστών ().

Τέταρτη γενιά Υπολογιστές σε μεγάλα (και πολύ μεγάλα) ολοκληρωμένα κυκλώματα (1980- ...)

Ταχύτητα: εκατοντάδες εκατομμύρια πράξεις ανά δευτερόλεπτο.

Τώρα είναι δυνατόν να τοποθετήσετε σε ένα μόνο τσιπ όχι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, αλλά χιλιάδες. Η ταχύτητα των υπολογιστών έχει αυξηθεί σημαντικά. Οι υπολογιστές συνέχισαν να πέφτουν σε τιμές και τώρα ακόμη και τα άτομα τους αγόρασαν, γεγονός που σημάδεψε την εποχή των προσωπικών υπολογιστών. Αλλά το άτομο δεν ήταν συνήθως επαγγελματίας προγραμματιστής. Κατά συνέπεια, χρειάστηκε να αναπτυχθεί λογισμικό, έτσι ώστε ένα άτομο να μπορεί να χρησιμοποιεί έναν υπολογιστή σύμφωνα με τη φαντασία του.

Στα τέλη της δεκαετίας του '70 - στις αρχές της δεκαετίας του '80, ο υπολογιστής ήταν δημοφιλής. Apple, που αναπτύχθηκε από τον Steve Jobs και τον Steve Wozniak. Αργότερα, ένας προσωπικός υπολογιστής σε επεξεργαστή Intel ξεκίνησε στη μαζική παραγωγή.

Αργότερα, εμφανίστηκαν υπερυψωμένοι επεξεργαστές, ικανά να εκτελούν πολλαπλές εντολές ταυτόχρονα, καθώς και υπολογιστές 64-bit.

Πέμπτη γενιά;

Αυτά περιλαμβάνουν το αποτυχημένο έργο της Ιαπωνίας (περιγράφεται καλά στη Wikipedia). Άλλες πηγές αναφέρονται στην πέμπτη γενιά υπολογιστών, στους αποκαλούμενους αόρατους υπολογιστές (μικροελεγκτές ενσωματωμένους σε οικιακές συσκευές, μηχανές κλπ.) Ή σε φορητούς υπολογιστές.

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

Επιλογές σύγκρισης

Γενιές υπολογιστών

τέταρτον

Χρονική περίοδος

Βάση στοιχείου (για CU, ALU)

Ηλεκτρονικοί (ή ηλεκτρικοί) λαμπτήρες

Ημιαγωγοί (τρανζίστορ)

Ολοκληρωμένα κυκλώματα

Μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα (LSI)

Ο κύριος τύπος υπολογιστή

Μικρό (μίνι)

Βασικές συσκευές εισόδου

Απομακρυσμένη, κάρτα διάτρησης, ταινία διάτρησης

Αλφαριθμητική οθόνη, πληκτρολόγιο

Έγχρωμη γραφική απεικόνιση, σαρωτής, πληκτρολόγιο

Βασικές συσκευές εξόδου

Η αλφαριθμητική συσκευή εκτύπωσης (ATsPU), η έξοδος διάτρητης ταινίας

Εκτυπωτής plotter

Εξωτερική μνήμη

Μαγνητικές ταινίες, τύμπανα, διάτρητες ταινίες, διάτρητες κάρτες

Διατρητικές ταινίες, μαγνητικό δίσκο

Μαγνητικοί και οπτικοί δίσκοι

Βασικές λύσεις λογισμικού

Γλώσσες γενικής προγραμματισμού, μεταφραστές

Λειτουργικά συστήματα παρτίδας Βελτιστοποίηση Μεταφραστών

Διαδραστικά λειτουργικά συστήματα, δομημένες γλώσσες προγραμματισμού

Λογισμικό φιλικότητας, λειτουργικά συστήματα δικτύου

Λειτουργία υπολογιστή

Ενιαίο πρόγραμμα

Παρτίδα

Χρονική κατανομή

Προσωπική εργασία και επεξεργασία δεδομένων δικτύου

Σκοπός χρήσης υπολογιστή

Επιστημονικοί και τεχνικοί υπολογισμοί

Τεχνικοί και οικονομικοί υπολογισμοί

Διαχείριση και οικονομικοί υπολογισμοί

Τηλεπικοινωνίες, υπηρεσία πληροφοριών

Πίνακας - Τα βασικά χαρακτηριστικά των υπολογιστών διαφόρων γενεών

Δημιουργία

Περίοδος, γ

1980-σήμερα. vr.

Βάση στοιχείων

Σωλήνες κενού

Δίοδοι ημιαγωγών και τρανζίστορ

Ολοκληρωμένα κυκλώματα

Πολύ μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα

Αρχιτεκτονική

Αρχιτεκτονική Neumann Ιστορικό

Λειτουργία πολλαπλών προγραμμάτων

Δίκτυα τοπικών δικτύων ηλεκτρονικών υπολογιστών, συλλογικών υπολογιστικών συστημάτων

Συστήματα πολλαπλών επεξεργαστών, προσωπικοί υπολογιστές, παγκόσμια δίκτυα

Επιδόσεις ταχύτητας

10 - 20 χιλιάδες op / s

100-500 χιλιάδες op / s

Περίπου 1 εκατομμύριο op / s

Δεκάδες και εκατοντάδες εκατομμύρια

Λογισμικό

Γλώσσες μηχανής

Λειτουργικά συστήματα, αλγοριθμικές γλώσσες

Λειτουργικά συστήματα, διαδραστικά συστήματα, συστήματα γραφικών ηλεκτρονικών υπολογιστών

Πακέτα λογισμικού, βάσεις δεδομένων και γνώση, προγράμματα περιήγησης

Εξωτερικές συσκευές

Οι συσκευές εισόδου με ταινίες διάτρησης και διάτρητες κάρτες,

ADC, teletype, NML, NMB

Βίντεο τερματικά, σκληρός δίσκος

Μονάδες σκληρού δίσκου, μόντεμ, σαρωτές, εκτυπωτές λέιζερ

Εφαρμογή

Καθήκοντα διευθέτησης

Τεχνικά, επιστημονικά, οικονομικά καθήκοντα

ACS, CAD, επιστημονικά και τεχνικά καθήκοντα

Καθήκοντα διαχείρισης, επικοινωνία, δημιουργία σταθμών εργασίας, επεξεργασία κειμένου, πολυμέσα

Παραδείγματα

ENIAC, UNIVAC (ΗΠΑ) ·
  BESM-1,2, Μ-1, Μ-20 (USSR)

IBM 701/709 (Η.Π.Α.)
BESM-4, Μ-220, Μινσκ, BESM-6 (ΕΣΣΔ)

IBM 360/370, PDP-11/20, Cray -1 (ΗΠΑ);
  EC 1050, 1066,
  Elbrus 1,2 (USSR)

Cray Τ3 Ε, SGI (ΗΠΑ),
  Υπολογιστές, διακομιστές, σταθμούς εργασίας διαφόρων κατασκευαστών

Για 50 χρόνια, εμφανίστηκαν αρκετές γενιές ηλεκτρονικών υπολογιστών, αντικαθιστώντας ο ένας τον άλλον. Η ταχεία εξέλιξη του στρατιωτικού εξοπλισμού στον κόσμο εξαρτάται μόνο από προηγμένες βάσεις στοιχείων και αρχιτεκτονικές λύσεις.
  Δεδομένου ότι ένας υπολογιστής είναι ένα σύστημα που αποτελείται από υλικό και λογισμικό, είναι φυσικό για μια γενιά να κατανοεί μοντέλα υπολογιστών που χαρακτηρίζονται από τις ίδιες τεχνολογικές και λογισμικού λύσεις (βάση στοιχείων, λογική αρχιτεκτονική, λογισμικό). Εν τω μεταξύ, σε ορισμένες περιπτώσεις είναι πολύ δύσκολο να ταξινομηθεί η ΒΤ από γενιές, επειδή η γραμμή μεταξύ τους από γενιά σε γενιά γίνεται ολοένα και πιο θολή.
  Η πρώτη γενιά.
  Βάση στοιχείων - ηλεκτρονικοί λαμπτήρες και ηλεκτρονόμοι. Η RAM εκτελέστηκε με ενεργοποιητές, αργότερα με πυρήνες φερρίτη. Αξιοπιστία - χαμηλή, απαιτούσε σύστημα ψύξης. Οι υπολογιστές είχαν σημαντικές διαστάσεις. Ταχύτητα - 5 - 30 000. Αριθμητική op / s; Προγραμματισμός - στους κώδικες υπολογιστών (κώδικας μηχανής), εμφανίστηκαν αργότερα autocodes και συναρμολογητές. Ο προγραμματισμός περιελάμβανε ένα στενό κύκλο μαθηματικών, φυσικών, ηλεκτρονικών μηχανικών. Οι υπολογιστές της πρώτης γενιάς χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για επιστημονικούς και τεχνικούς υπολογισμούς.

Δεύτερη γενιά
  Βάση στοιχείων ημιαγωγών. Σημαντικά αυξημένη αξιοπιστία και απόδοση, μειωμένο μέγεθος και κατανάλωση ενέργειας. Η ανάπτυξη της εισόδου / εξόδου, της εξωτερικής μνήμης. Μια σειρά προοδευτικών αρχιτεκτονικών λύσεων και η περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας προγραμματισμού - λειτουργία κατανομής χρόνου και πολυπρογραμματισμός (συνδυάζοντας την εργασία του κεντρικού επεξεργαστή με την επεξεργασία δεδομένων και τα κανάλια εισόδου / εξόδου, καθώς και τις παραλληλισμένες λειτουργίες των εντολών λήψης και των δεδομένων από τη μνήμη)
  Μέσα στη δεύτερη γενιά άρχισε να εμφανίζεται η διαφοροποίηση των υπολογιστών σε μικρές, μεσαίες και μεγάλες. Επέκτεινε σημαντικά το πεδίο εφαρμογής των υπολογιστών για την επίλυση προβλημάτων - σχεδιασμός - οικονομικός, έλεγχος των διαδικασιών παραγωγής κ.λπ.
Αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου (ACS) για τις επιχειρήσεις, ολόκληρες βιομηχανίες και τεχνολογικές διεργασίες (ACS) δημιουργούνται. Το τέλος της δεκαετίας του '50 χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση ενός αριθμού γλωσσών προγραμματισμού υψηλού επιπέδου (HLM): FORTRAN, ALGOL-60 και άλλων. Η ανάπτυξη λογισμικού έχει ληφθεί στη δημιουργία βιβλιοθηκών πρότυπων προγραμμάτων σε διάφορες γλώσσες προγραμματισμού και σε διάφορες εφαρμογές, οθόνες και αποστολείς η εργασία με υπολογιστές, ο προγραμματισμός των πόρων της, έθεσε την έννοια των λειτουργικών συστημάτων επόμενης γενιάς.

Τρίτη γενιά
  Βάση στοιχείων σε ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC). Υπάρχει μια σειρά μοντέλων υπολογιστών που είναι συμβατά με λογισμικό, από κάτω προς τα πάνω και διαθέτουν αυξανόμενες δυνατότητες από μοντέλο σε μοντέλο. Η λογική αρχιτεκτονική υπολογιστών και ο περιφερειακός εξοπλισμός τους έγιναν πιο περίπλοκες, γεγονός που επέκτεινε σημαντικά τις λειτουργικές και υπολογιστικές δυνατότητες. Μέρος του υπολογιστή είναι το λειτουργικό σύστημα (OS). Πολλές εργασίες διαχείρισης μνήμης, συσκευές εισόδου / εξόδου και άλλοι πόροι άρχισαν να παίρνουν το λειτουργικό σύστημα ή απευθείας το υλικό του υπολογιστή. Το λογισμικό γίνεται ισχυρό: τα συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (DBMS), τα συστήματα αυτοματισμού σχεδιασμού (CAD) για διάφορους σκοπούς εμφανίζονται, τα αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου της διαδικασίας και τα αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου της διαδικασίας βελτιώνονται. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στη δημιουργία πακέτων εφαρμογών (PPP) για διάφορους σκοπούς.
  Γλώσσες και συστήματα προγραμματισμού αναπτύσσονται. Παραδείγματα: - μια σειρά μοντέλων IBM / 360, ΗΠΑ, σειριακή παραγωγή - από το 1964? -ES, την ΕΣΣΔ και τις χώρες ΚΟΜΕ από το 1972.
  Τέταρτη γενιά
  Η βάση στοιχείων γίνεται μεγάλα (LSI) και υπερ-μεγάλα (VLSI) ολοκληρωμένα κυκλώματα. Οι υπολογιστές έχουν ήδη σχεδιαστεί για την αποτελεσματική χρήση του λογισμικού (για παράδειγμα, οι υπολογιστές τύπου UNIX που βυθίζονται καλύτερα στο περιβάλλον λογισμικού UNIX, οι μηχανές Prolog εστίασαν σε εργασίες τεχνητής νοημοσύνης). σύγχρονη JAVA. Οι τηλεπικοινωνίες των πληροφοριών αποκτούν ισχυρή ανάπτυξη βελτιώνοντας την ποιότητα των επικοινωνιακών καναλιών που χρησιμοποιούν δορυφορικές επικοινωνίες. Δημιουργούνται εθνικά και διακρατικά δίκτυα πληροφόρησης και πληροφορικής, τα οποία μας επιτρέπουν να μιλάμε για την αρχή της μηχανογράφησης της ανθρώπινης κοινωνίας στο σύνολό της.
  Η περαιτέρω νοητικοποίηση των συστημάτων υπολογιστών καθορίζεται από τη δημιουργία πιο προηγμένων διεπαφών ανθρώπου-υπολογιστή, βάσεων γνώσεων, συστημάτων εμπειρογνωμόνων, συστημάτων παράλληλου προγραμματισμού κλπ.
Η βάση στοιχείων έχει καταστήσει δυνατή την επίτευξη μεγάλης επιτυχίας στην ελαχιστοποίηση, τη βελτίωση της αξιοπιστίας και της απόδοσης των υπολογιστών. Εμφανίστηκαν μικρο-και μικρο-υπολογιστές, ξεπερνώντας τις δυνατότητες των μεσαίων και μεγάλων υπολογιστών της προηγούμενης γενιάς με πολύ χαμηλότερο κόστος. Η τεχνολογία παραγωγής των επεξεργαστών με βάση το VLSI επιτάχυνε τον ρυθμό της παραγωγής ηλεκτρονικών υπολογιστών και επέτρεψε την εισαγωγή υπολογιστών στις ευρείες κοινωνικές μάζες. Με την εμφάνιση ενός καθολικού επεξεργαστή σε ένα μόνο τσιπ (μικροεπεξεργαστής Intel-4004.1971g), άρχισε η εποχή των Η / Υ.
  Ο πρώτος υπολογιστής μπορεί να θεωρηθεί Altair-8800, που δημιουργήθηκε με βάση το Intel-8080, το 1974. Ε. Ρόμπερτς. Ο P.Allen και ο U.Gates δημιούργησαν έναν μεταφραστή από τη δημοφιλή γλώσσα Basic, αυξάνοντας σημαντικά την ευφυΐα του πρώτου υπολογιστή (αργότερα ίδρυσαν τη διάσημη εταιρεία Microsoft Inc). Το πρόσωπο της 4ης γενιάς καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τη δημιουργία ενός υπερ-υπολογιστή που χαρακτηρίζεται από υψηλές επιδόσεις (μέση απόδοση 50-130 megaflops, 1 megaflops = 1 εκατομμύριο πράξεις ανά δευτερόλεπτο με κινητό σημείο) και μη παραδοσιακή αρχιτεκτονική (η αρχή της παραλληλισμού που βασίζεται στην αγωγιμότητα των εντολών) . Οι υπερυπολογιστές χρησιμοποιούνται για την επίλυση προβλημάτων της μαθηματικής φυσικής, της κοσμολογίας και της αστρονομίας, της μοντελοποίησης σύνθετων συστημάτων κλπ. Δεδομένου ότι οι ισχυροί υπολογιστές παίζουν και θα διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο μεταγωγής, τα προβλήματα δικτύου συζητούνται συχνά μαζί με ερωτήσεις για τους υπερ-υπολογιστές. - Οι υπολογιστές μπορούν να ονομαστούν οι μηχανές σειράς Elbrus, τα υπολογιστικά συστήματα ps-2000 και PS-3000, που περιέχουν έως και 64 επεξεργαστές ελεγχόμενους από τη γενική ροή εντολών, η ταχύτητα σε μια σειρά εργασιών επιτεύχθηκε περίπου 200 megaflops. Ωστόσο, δεδομένης της πολυπλοκότητας της ανάπτυξης και της υλοποίησης έργων σύγχρονων υπερ-υπολογιστών που απαιτούν εντατική βασική έρευνα στον τομέα των υπολογιστικών επιστημών, των ηλεκτρονικών τεχνολογιών, των υψηλών προτύπων παραγωγής και των σοβαρών οικονομικών δαπανών, φαίνεται πολύ απίθανο να δημιουργηθούν στο εγγύς μέλλον οικιακοί υπερ-υπολογιστές. όχι κατώτερα από τα καλύτερα ξένα μοντέλα.
  Θα πρέπει να σημειωθεί ότι κατά τη μετάβαση στην τεχνολογία IS της παραγωγής υπολογιστών, η καθοριστική έμφαση των γενεών μετατίθεται όλο και περισσότερο από τη βάση στοιχείων σε άλλους δείκτες: λογική αρχιτεκτονική, λογισμικό, διεπαφή χρήστη, τομείς εφαρμογών κ.λπ.
  Πέμπτη γενιά
Προέρχεται από τα βάθη της τέταρτης γενιάς και καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τα αποτελέσματα της εργασίας της Ιαπωνικής Επιτροπής για την Επιστημονική Έρευνα στον Υπολογιστή, που δημοσιεύτηκε το 1981. Σύμφωνα με αυτό το έργο, οι υπολογιστές και τα υπολογιστικά συστήματα της πέμπτης γενιάς, εκτός από την υψηλή απόδοση και αξιοπιστία με χαμηλότερο κόστος, παρέχονται πλήρως από το VLSI και άλλες νεώτερες τεχνολογίες, πρέπει να πληρούν τις ακόλουθες ποιοτικά νέες λειτουργικές απαιτήσεις:

· Εξασφάλιση της ευκολίας χρήσης υπολογιστών μέσω της εφαρμογής συστημάτων φωνητικών εισόδων / εξόδων. ηλεκτρονική επεξεργασία πληροφοριών με τη χρήση φυσικών γλωσσών. δυνατότητες μάθησης, συσχετιστικές κατασκευές και λογικά συμπεράσματα.

· Απλοποίηση της διαδικασίας δημιουργίας λογισμικού με αυτοματοποίηση της σύνθεσης προγραμμάτων σύμφωνα με τις προδιαγραφές των αρχικών απαιτήσεων σε φυσικές γλώσσες

· Να βελτιωθούν τα βασικά χαρακτηριστικά και οι λειτουργικές ιδιότητες του εξοπλισμού πληροφορικής για την κάλυψη διαφόρων κοινωνικών καθηκόντων, να βελτιωθεί ο λόγος κόστους / οφέλους, η ταχύτητα, η ευκολία, η συμπαγής υπολογιστές. για να εξασφαλιστεί η ποικιλομορφία τους, η υψηλή προσαρμοστικότητα στις εφαρμογές και η αξιοπιστία κατά τη λειτουργία.

Λαμβάνοντας υπόψη την πολυπλοκότητα της υλοποίησης των καθηκόντων που έχουν τεθεί για την πέμπτη γενιά, είναι πολύ πιθανό να κατανεμηθούν σε πιο ορατά και καλύτερα αντιληπτά στάδια, το πρώτο από τα οποία εφαρμόζεται σε μεγάλο βαθμό στο πλαίσιο αυτής της τέταρτης γενιάς.

Υπολογιστές γενιάς.

Υπάρχουν 4 κύριες γενιές υπολογιστών. Αλλά η κατανομή της τεχνολογίας των υπολογιστών σε γενιές είναι μια πολύ υπό όρους, αδύναμη ταξινόμηση ανάλογα με το βαθμό ανάπτυξης του υλικού και του λογισμικού, καθώς και τρόπους επικοινωνίας με έναν υπολογιστή.

Η ιδέα της διαίρεσης των μηχανών σε γενιές οφείλεται στο γεγονός ότι κατά τη σύντομη ιστορία της ανάπτυξής της, η τεχνολογία των υπολογιστών έχει κάνει μια μεγάλη εξέλιξη, τόσο υπό την έννοια της βάσης στοιχείων (λαμπτήρες, τρανζίστορ, μικροκυκλώματα κλπ.), Και με την έννοια της αλλαγής της δομής της, , διευρύνοντας το πεδίο εφαρμογής και τη φύση της χρήσης. Αυτή η πρόοδος παρουσιάζεται στον παρακάτω πίνακα:

  Π Ο Κ Ο Λ Ε Ν Ι Μ Ε Μ   ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ
  Εγώ   ΙΙ   III   IV
  Χρόνια χρήσης 1946-1958 1958-1964 1964-1972   1972 - σήμερα
  Κύριο στοιχείο   El.lampa   Τρανζίστορ   IS   BIS
  Αριθμός υπολογιστών στον κόσμο (τεμάχια)   Δεκάδες   Χιλιάδες   Δεκάδες χιλιάδες   Εκατομμύρια
  Ταχύτητα (λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο) 10 3 -14 4 10 4 -10 6 10 5 -10 7 10 6 -10 8
  Μεταφορέας πληροφοριών   Δακτυλογραφημένη κάρτα, διάτρητη ταινία   Μαγνητική ταινία   Δίσκος   Δισκέτα και δίσκος λέιζερ
  Μεγέθη υπολογιστών   Μεγάλο   Σημαντικά λιγότερο   Μικροϋπολογιστής   μικροϋπολογιστή

Έχουν περάσει λίγο περισσότερο από 50 χρόνια από τότε που εμφανίστηκε ο πρώτος ηλεκτρονικός υπολογιστής. Κατά τη διάρκεια αυτής της σύντομης περιόδου για την ανάπτυξη της κοινωνίας, διάφορες γενιές υπολογιστών έχουν αλλάξει και οι πρώτοι ηλεκτρονικοί υπολογιστές σήμερα είναι ένα σπάνιο μουσείο. Η ίδια η ιστορία της εξέλιξης της τεχνολογίας πληροφορικής παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον, δείχνοντας τη στενή σχέση των μαθηματικών με τη φυσική (κυρίως με τη φυσική στερεάς κατάστασης, τους ημιαγωγούς, την ηλεκτρονική) και τη σύγχρονη τεχνολογία, το επίπεδο ανάπτυξης της οποίας καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την πρόοδο στην παραγωγή εξοπλισμού πληροφορικής.

Οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές στη χώρα μας μπορούν να χωριστούν σε γενιές. Για την τεχνολογία των υπολογιστών, πρώτα απ 'όλα, η ταχύτητα αλλαγής γενεών είναι χαρακτηριστική - τέσσερις γενιές έχουν ήδη αλλάξει στην σύντομη ιστορία της ανάπτυξης και τώρα εργαζόμαστε σε υπολογιστές της πέμπτης γενιάς. Ποιο είναι το καθοριστικό χαρακτηριστικό κατά την ταξινόμηση ενός υπολογιστή σε μια συγκεκριμένη γενιά; Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι η βασική τους βάση (από την οποία βασίζονται κυρίως τα στοιχεία) και σημαντικά χαρακτηριστικά όπως η ταχύτητα, η χωρητικότητα μνήμης, οι μέθοδοι ελέγχου και η επεξεργασία πληροφοριών. Φυσικά, η κατανομή των υπολογιστών σε γενιές είναι σε κάποιο βαθμό αυθαίρετη. Υπάρχουν αρκετά μοντέλα που, για κάποιους λόγους, ανήκουν σε μία γενιά, και σύμφωνα με άλλους - σε μια άλλη γενιά. Και όμως, παρά τη σύμβαση αυτή, η παραγωγή ηλεκτρονικών υπολογιστών μπορεί να θεωρηθεί ποιοτικό άλμα στην ανάπτυξη της ηλεκτρονικής τεχνολογίας πληροφορικής.



Η πρώτη γενιά υπολογιστών (1948-1958)

Οι βασικές μηχανές αυτής της γενιάς ήταν ηλεκτρονικοί λαμπτήρες - δίοδοι και τριόδους. Τα μηχανήματα σχεδιάστηκαν για την επίλυση σχετικά απλών επιστημονικών και τεχνικών προβλημάτων. Αυτή η γενιά υπολογιστών περιλαμβάνει: MESM, BESM-1, M-1, M-2, Μ-3, Strela, Minsk-1, Ural-1, Ural-2, Ural-2 3 ", Μ-20, Setun, BESM-2, Hrazdan. Είχαν σημαντικό μέγεθος, κατανάλωναν περισσότερη ισχύ, είχαν χαμηλή αξιοπιστία λειτουργίας και αδύναμο λογισμικό. Η ταχύτητά τους δεν ξεπέρασε τις 2-3 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, η χωρητικότητα της μνήμης RAM είναι 2K ή 2048 λέξεις μηχανής (1K = 1024) με μήκος 48 δυαδικών χαρακτήρων. Το 1958, το μηχάνημα M-20 εμφανίστηκε με μνήμη 4K και ταχύτητα περίπου 20 χιλιάδων λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο. Τα μηχανήματα πρώτης γενιάς υλοποίησαν τις βασικές λογικές αρχές της κατασκευής ηλεκτρονικών υπολογιστών και τις έννοιες του John von Neumann σχετικά με το έργο των υπολογιστών στο πρόγραμμα που εισήχθη στη μνήμη και τα αρχικά δεδομένα (αριθμοί). Αυτή η περίοδος ήταν η αρχή της εμπορικής χρήσης ηλεκτρονικών υπολογιστών για την επεξεργασία δεδομένων. Οι υπολογιστές αυτού του χρόνου χρησιμοποίησαν σωλήνες κενού και εξωτερική μνήμη σε μαγνητικό τύμπανο. Ήταν ενσύρματοι και είχαν χρόνο πρόσβασης 1x10-3 δευτερόλεπτα. Τα συστήματα παραγωγής και οι μεταγλωττιστές δεν έχουν ακόμη εμφανιστεί. Στο τέλος αυτής της περιόδου άρχισαν να παράγονται συσκευές μνήμης μαγνητικού πυρήνα. Η αξιοπιστία των υπολογιστών αυτής της γενιάς ήταν εξαιρετικά χαμηλή.

Η δεύτερη γενιά ηλεκτρονικών υπολογιστών (1959 - 1967)

Οι βασικές μηχανές αυτής της γενιάς ήταν συσκευές ημιαγωγών. Τα μηχανήματα προορίζονταν για την επίλυση διαφόρων επιστημονικών και τεχνικών εργασιών, καθώς και για τον έλεγχο των τεχνολογικών διαδικασιών στην παραγωγή. Η εμφάνιση στοιχείων ημιαγωγών σε ηλεκτρονικά κυκλώματα αύξησε σημαντικά την χωρητικότητα της μνήμης RAM, την αξιοπιστία και την ταχύτητα των υπολογιστών. Μειωμένο μέγεθος, βάρος και κατανάλωση ενέργειας. Με την εμφάνιση μηχανών δεύτερης γενιάς, η χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών έχει επεκταθεί σημαντικά, κυρίως λόγω της ανάπτυξης λογισμικού. Ειδικευμένες μηχανές εμφανίστηκαν επίσης, για παράδειγμα, ηλεκτρονικοί υπολογιστές για την επίλυση οικονομικών προβλημάτων, για τον έλεγχο διαδικασιών παραγωγής, συστημάτων μεταφοράς πληροφοριών κ.λπ. Οι υπολογιστές δεύτερης γενιάς περιλαμβάνουν:

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΟΣ Μ-40, -50   για συστήματα πυραυλικής άμυνας ·

Ural -11, -14, -16 -   Υπολογιστές γενικής χρήσης, με επίκεντρο την επίλυση προβλημάτων μηχανικής και προγραμματισμού.

Μινσκ -2, -12, -14 για την επίλυση τεχνικών, επιστημονικών και σχεδιαστικών προβλημάτων μαθηματικού και λογικού χαρακτήρα.

Μινσκ-22   με σκοπό την επίλυση επιστημονικών, τεχνικών και προγραμματικών και οικονομικών προβλημάτων.

BESM-3 -4, -6   μηχανές γενικής χρήσης που επικεντρώνονται στην επίλυση πολύπλοκων προβλημάτων της επιστήμης και της τεχνολογίας.

Μ-20, -220, -222   μηχανή γενικού σκοπού επικεντρωμένη στην επίλυση σύνθετων μαθηματικών προβλημάτων.

MIR-1   ένα μικρό ηλεκτρονικό ψηφιακό υπολογιστή που σχεδιάστηκε για να λύσει ένα ευρύ φάσμα των μηχανικών μαθηματικών προβλημάτων,

"Ναϊρι"μηχανή γενικής χρήσης που έχει σχεδιαστεί για την επίλυση ενός ευρέος φάσματος μηχανικών, επιστημονικών και τεχνικών, καθώς και ορισμένων τύπων σχεδιασμού, οικονομικών και λογιστικών και στατιστικών καθηκόντων.

Ruta-110 μικροϋπολογιστές γενικού σκοπού.

και πολλούς άλλους υπολογιστές.

COMPUTER BESM-4, Μ-220, Μ-222   είχε ταχύτητα περίπου 20-30 χιλιάδων λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο και μνήμη RAM, αντίστοιχα 8Κ, 16Κ και 32Κ. Μεταξύ των αυτοκινήτων της δεύτερης γενιάς ξεχωρίζει BESM-6 με ταχύτητα περίπου ενός εκατομμυρίου λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο και μνήμη RAM από 32K έως 128K (τα περισσότερα μηχανήματα χρησιμοποιούν δύο τμήματα μνήμης 32K το καθένα).

Αυτή η περίοδος χαρακτηρίζεται από την εκτεταμένη χρήση τρανζίστορ και προηγμένων κυκλωμάτων μνήμης πυρήνα. Δόθηκε μεγάλη προσοχή στη δημιουργία λογισμικού συστήματος, μεταγλωττιστών και εγκαταστάσεων I / O. Στο τέλος αυτής της περιόδου, εμφανίστηκαν καθολικοί και αρκετά αποτελεσματικοί μεταγλωττιστές για τα Cobol, Fortran και άλλες γλώσσες.

Ένας χρόνος πρόσβασης 1x10-6 s επιτεύχθηκε, αν και τα περισσότερα από τα στοιχεία του υπολογιστή ήταν ακόμα ενσύρματα.

Οι υπολογιστές αυτής της περιόδου έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία σε τομείς που σχετίζονται με την επεξεργασία δεδομένων και την επίλυση προβλημάτων που συνήθως απαιτούν συνήθεις εργασίες σε εργοστάσια, ιδρύματα και τράπεζες. Αυτοί οι υπολογιστές δούλευαν στην αρχή της επεξεργασίας παρτίδων. Ουσιαστικά, αντιγράφηκαν οι μέθοδοι χειροκίνητης επεξεργασίας δεδομένων. Νέες λειτουργίες που παρέχονται από υπολογιστές, σχεδόν ποτέ δεν χρησιμοποιούνται.

Την περίοδο αυτή ξεκίνησε το επάγγελμα ενός ειδικού επιστήμονα πληροφορικής και πολλά πανεπιστήμια άρχισαν να παρέχουν την ευκαιρία να λάβουν εκπαίδευση στον τομέα αυτό.

Ηλεκτρονικός υπολογιστής (υπολογιστής)  είναι μια συσκευή για την επεξεργασία πληροφοριών. Στο πλαίσιο της επεξεργασίας των πληροφοριών αναφέρεται στη διαδικασία μετατροπής των αρχικών δεδομένων στο αποτέλεσμα.

Το κύριο χαρακτηριστικό των σύγχρονων υπολογιστών που τους διακρίνει από όλους τους εξοπλισμούς ηλεκτρονικών υπολογιστών που χρησιμοποιούνται προηγουμένως είναι η ικανότητά τους να λειτουργούν αυτόματα σύμφωνα με ένα δεδομένο πρόγραμμα χωρίς άμεση ανθρώπινη συμμετοχή στην υπολογιστική διαδικασία.

Υπολογιστές - το πιο αποτελεσματικό εργαλείο για την επίλυση οικονομικών προβλημάτων. Η χρήση των υπολογιστών επιτρέπει: να αυξηθεί το επίπεδο της αυτοματοποίησης της διαχειριστικής εργασίας, να μειωθεί ο χρόνος λήψης των αναγκαίων αποφάσεων · να μειώσει δραματικά τον αριθμό των σφαλμάτων στους υπολογισμούς. αύξηση της αξιοπιστίας του διοικητικού προσωπικού · σας επιτρέπει να αυξήσετε την ποσότητα των πληροφοριών που επεξεργάζεστε. αναζήτηση βέλτιστων λύσεων. εκτελεί λειτουργίες παρακολούθησης της απόδοσης · μεταδίδουν δεδομένα σε απόσταση · Δημιουργία αυτοματοποιημένων τραπεζών δεδομένων. ανάλυση δεδομένων κατά την επεξεργασία πληροφοριών κ.λπ.

Υπάρχουν 4 κύριες γενιές υπολογιστών . Αλλά η κατανομή της τεχνολογίας των υπολογιστών σε γενιές είναι μια πολύ υπό όρους, αδύναμη ταξινόμηση ανάλογα με το βαθμό ανάπτυξης του υλικού και του λογισμικού, καθώς και τρόπους επικοινωνίας με έναν υπολογιστή. Η ιδέα της διαίρεσης των μηχανών σε γενιές οφείλεται στο γεγονός ότι κατά τη σύντομη ιστορία της ανάπτυξής της, η τεχνολογία των υπολογιστών έχει κάνει μια μεγάλη εξέλιξη, τόσο υπό την έννοια της βάσης στοιχείων (λαμπτήρες, τρανζίστορ, μικροκυκλώματα κλπ.), Και με την έννοια της αλλαγής της δομής της, , διευρύνοντας το πεδίο εφαρμογής και τη φύση της χρήσης.

Για να ΠΡΩΤΗ ΓΕΝΝΗΣΗ   (1945-1955) φέρνουν αυτοκίνητα κατασκευασμένα ηλεκτρονικών λαμπτήρων πυρακτώσεως. Αυτά τα μηχανήματα ήταν πολύ ακριβά, κατέλαβαν μια τεράστια περιοχή, δεν ήταν απολύτως αξιόπιστα σε λειτουργία, είχαν μικρή ταχύτητα επεξεργασίας και μπορούσαν να αποθηκεύουν πολύ λίγα δεδομένα. Κάθε μηχανή έχει τη δική της γλώσσα, χωρίς OS. Χρησιμοποιήθηκαν διατρητικές κάρτες, διατρητικές ταινίες, μαγνητικές ταινίες, δημιουργήθηκαν σε ενιαία αντίγραφα και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για στρατιωτικούς και επιστημονικούς σκοπούς. Ως τυπικά παραδείγματα μηχανών της πρώτης γενιάς, μπορούν να αναφερθούν οι αμερικανικοί υπολογιστές UNIVAC, IBM-701, IBM-704, καθώς και οι σοβιετικές μηχανές BESM και M-20. Η τυπική ταχύτητα επεξεργασίας για μηχανές πρώτης γενιάς ήταν 10-20 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

Για να ΓΕΝΙΚΟ ΔΕΥΤΕΡΟ (1955-1965) μεταφέρουν μηχανές που κατασκευάζονται με στοιχεία τρανζίστορ. Αυτά τα μηχανήματα έχουν μειώσει σημαντικά το κόστος και τις διαστάσεις, την αυξημένη αξιοπιστία, την ταχύτητα και την ποσότητα των αποθηκευμένων πληροφοριών. Η ταχύτητα επεξεργασίας των μηχανών δεύτερης γενιάς αυξήθηκε σε 1 εκατομμύριο λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Εμφανίστηκαν τα πρώτα λειτουργικά συστήματα, οι πρώτες γλώσσες προγραμματισμού: Forton (1957), Algon (1959). Μέσα αποθήκευσης πληροφοριών: μαγνητικά τύμπανα, μαγνητικοί δίσκοι. Αντιπρόσωποι: IBM 604, 608, 702.

Μηχανήματα ΤΡΙΤΗ ΓΕΝΝΗΣΗ   (1965-1980) κατασκευάζονται με ολοκληρωμένα κυκλώματα. Η περιοχή ενός τέτοιου κυκλώματος είναι της τάξης ενός τετραγωνικού χιλιοστού, αλλά στη λειτουργικότητά του το ολοκληρωμένο κύκλωμα είναι ισοδύναμο με εκατοντάδες και χιλιάδες στοιχεία τρανζίστορ. Λόγω του πολύ μικρού μεγέθους και πάχους, το ολοκληρωμένο κύκλωμα καλείται μερικές φορές μικροτσίπεπίσης τσιπ  (τσιπ - ένα λεπτό κομμάτι). Λόγω της μετάβασης από τρανζίστορ σε ολοκληρωμένα κυκλώματα, το κόστος, το μέγεθος, η αξιοπιστία, η ταχύτητα και η χωρητικότητα των μηχανών έχουν αλλάξει. Αυτά είναι μηχανήματα της οικογένειας IBM / 360. Η δημοτικότητα αυτών των μηχανών αποδείχτηκε τόσο μεγάλη που άρχισαν να αντιγράφουν ή να κυκλοφορούν σε όλο τον κόσμο που έχουν παρόμοια λειτουργικότητα και συμπίπτουν με τον τρόπο με τον οποίο κωδικοποιούν και επεξεργάζονται πληροφορίες. Επιπλέον, τα προγράμματα που προετοιμάστηκαν για εκτέλεση σε μηχανές της IBM ολοκληρώθηκαν με επιτυχία στα αναλόγά τους, καθώς και τα προγράμματα που γράφτηκαν για εκτέλεση σε αναλογικά θα μπορούσαν να εκτελούνται σε μηχανές της IBM. Αυτά τα μοντέλα μηχανών ονομάζονται συμβατά λογισμικά. Στη χώρα μας, ένα τέτοιο λογισμικό συμβατό με την οικογένεια IBM / 360 ήταν μια σειρά από μηχανές EC, που περιλάμβαναν περίπου δώδεκα μοντέλα διαφορετικής ισχύος. Ξεκινώντας από την τρίτη γενιά, οι υπολογιστές καθίστανται ευρέως διαθέσιμοι και χρησιμοποιούνται ευρέως για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων. Χαρακτηριστικό για το διάστημα αυτό είναι η συλλογική χρήση μηχανών, καθώς είναι αρκετά ακριβές, καταλαμβάνουν μεγάλες εκτάσεις και απαιτούν πολύπλοκη και δαπανηρή συντήρηση. Οι αρχικοί φορείς πληροφοριών εξακολουθούν να είναι διάτρητες κάρτες και τρυπημένες ταινίες, αν και ήδη σημαντικό μέρος των πληροφοριών συγκεντρώνεται σε μαγνητικά μέσα - δίσκους και ταινίες. Η ταχύτητα επεξεργασίας των πληροφοριών σε μηχανές τρίτης γενιάς έφθασε σε αρκετά εκατομμύρια επιχειρήσεις ανά δευτερόλεπτο. Υπήρχαν λειτουργικές μνήμες - εκατοντάδες kb. Γλώσσες προγραμματισμού: Βασικές (1965), Pascal (1970), Xi (1972). Εμφανίστηκαν προγράμματα συμβατότητας.

ΤΕΤΑΡΤΗ ΓΕΝΝΗΣΗ (1980- σήμερα). Υπάρχει μια μετάβαση από συμβατικά ολοκληρωμένα κυκλώματα σε μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα και εξαιρετικά μεγάλα (LSI και VLSI). Εάν τα συμβατικά ολοκληρωμένα κυκλώματα είναι ισοδύναμα με χιλιάδες στοιχεία τρανζίστορ, τότε μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα αντικαθιστούν δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες τέτοιων στοιχείων. Μεταξύ αυτών, πρέπει να αναφερθεί η οικογένεια μηχανών IBM / 370, καθώς και το μοντέλο IBM 196, του οποίου η ταχύτητα έφτασε τα 15 εκατομμύρια πράξεις ανά δευτερόλεπτο. Οι εγχώριοι εκπρόσωποι της τέταρτης γενιάς μηχανών είναι η οικογένεια του "Elbrus". Ένα ξεχωριστό χαρακτηριστικό της τέταρτης γενιάς είναι η παρουσία στην ίδια μηχανή πολλών (συνήθως 2-6, μερικές φορές μέχρι και αρκετές εκατοντάδες ή και χιλιάδες) κεντρικές, κύριες συσκευές επεξεργασίας πληροφοριών - επεξεργαστές που μπορούν να αντιγράψουν ο ένας τον άλλο ή να πραγματοποιήσουν ανεξάρτητα υπολογισμούς. Αυτή η δομή σας επιτρέπει να αυξήσετε δραματικά την αξιοπιστία των μηχανών και τους υπολογισμούς ταχύτητας. Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό είναι η εμφάνιση ισχυρών εργαλείων που εξασφαλίζουν τη λειτουργία δικτύων υπολογιστών. Αυτό επέτρεψε αργότερα να δημιουργήσουν και να αναπτύξουν στη βάση τους παγκόσμια παγκόσμια δίκτυα υπολογιστών. Υπήρχαν υπερυπολογιστές (διαστημικά οχήματα), προσωπικοί υπολογιστές. Υπήρχαν μη επαγγελματίες χρήστες. Μνήμη RAM έως και αρκετά GB. Συστήματα πολλαπλών επεξεργαστών, δίκτυα υπολογιστών, πολυμέσα (γραφικά, κινούμενα σχέδια, ήχος).

Σε υπολογιστές ΠΕΜΠΤΗ ΓΕΝΙΑ   Θα υπάρξει μια ποιοτική μετάβαση από την επεξεργασία δεδομένων σε επεξεργασία γνώσης. Η αρχιτεκτονική των ηλεκτρονικών υπολογιστών της μελλοντικής γενιάς θα περιέχει δύο βασικά στοιχεία. Ένας από αυτούς είναι ένας παραδοσιακός υπολογιστής. Αλλά τώρα στερείται επικοινωνίας με τον χρήστη. Αυτή η επικοινωνία πραγματοποιείται από ένα μπλοκ που ονομάζεται "έξυπνη διεπαφή". Ο στόχος του είναι να κατανοήσει το κείμενο γραμμένο στη φυσική γλώσσα και να περιέχει την κατάσταση του προβλήματος και να το μεταφράσει σε ένα λειτουργικό πρόγραμμα υπολογιστή.

Συνέχιση του θέματος:
Λύσεις

Το Excel είναι μια ισχυρή εφαρμογή γραφείου που σας επιτρέπει να διεξάγετε τους πιο περίπλοκους υπολογιστικούς υπολογισμούς, να συστηματοποιήσετε τις πληροφορίες, να δημιουργήσετε αναλυτικούς υπολογισμούς. Δυστυχώς, πολλοί ...