Μια σύντομη ιστορία της δημιουργίας και ανάπτυξης των υπολογιστών. Έργο επιστήμης υπολογιστών με θέμα "ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας υπολογιστών" Ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας υπολογιστών

Εργαλεία μέτρησης και επίλυσης πριν από την εμφάνιση των υπολογιστών
Μία από τις πρώτες συσκευές (V - IV αι. π.Χ.) που διευκόλυνε τους υπολογισμούς ήταν ο άβακας. Αυτός είναι ένας ειδικός πίνακας με εσοχές· οι υπολογισμοί πάνω του έγιναν με κίνηση βότσαλων ή οστών.

Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι σανίδες άρχισαν να χωρίζονται σε πολλές λωρίδες και στήλες. Στην Ελλάδα, ο άβακας υπήρχε ήδη από τον 5ο αιώνα π.Χ.· στους Ιάπωνες ονομαζόταν "serobyan", μεταξύ των Κινέζων - "suanpan". Στην Αρχαία Ρωσία, κατά την καταμέτρηση, χρησιμοποιήθηκε μια συσκευή παρόμοια με έναν άβακα, που ονομαζόταν «Ρωσική καταμέτρηση». Τον 17ο αιώνα, αυτή η συσκευή πήρε την εμφάνιση του γνωστού ρωσικού άβακα.

Ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών.Σημειώσεις για την επιστήμη των υπολογιστών.

Στις αρχές του 17ου αιώνα, ο Γάλλος μαθηματικός και φυσικός Blaise Pascal δημιούργησε την πρώτη «μηχανή πρόσθεσης, που ονομάζεται Pascalina, η οποία εκτελούσε πρόσθεση και αφαίρεση. Στα έτη 1670-1680, ο Γερμανός μαθηματικός Leibniz σχεδίασε μια μηχανή πρόσθεσης που εκτελούσε και τις 4 αριθμητικές πράξεις.
Το 1874, ο μηχανικός της Αγίας Πετρούπολης Όντνερ σχεδίασε μια συσκευή που ονομάζεται αριθμόμετρο, η οποία εκτελούσε και τις τέσσερις αριθμητικές πράξεις σε πολυψήφιους αριθμούς αρκετά γρήγορα. Στη δεκαετία του '30 του 20ου αιώνα, αναπτύχθηκε στη χώρα μας μια πιο προηγμένη μηχανή προσθήκης "Felix". Αυτές οι συσκευές μέτρησης ήταν τα κύρια τεχνικά μέσα που διευκόλυναν την εργασία των ανθρώπων που εμπλέκονταν στην επεξεργασία μεγάλων ποσοτήτων αριθμητικών πληροφοριών.
Ένα σημαντικό γεγονός του 19ου αιώνα ήταν η εφεύρεση του Άγγλου μαθηματικού Charles Babbage, ο οποίος έμεινε στην ιστορία ως ο δημιουργός του πρώτου υπολογιστή - του πρωτοτύπου των πραγματικών υπολογιστών. Το 1812 άρχισε να εργάζεται για τη «μηχανή διαφοράς» του. Ο Babbage ήθελε να σχεδιάσει μια μηχανή που όχι μόνο θα εκτελούσε υπολογισμούς, αλλά θα μπορούσε επίσης να λειτουργήσει σύμφωνα με ένα προ-μεταγλωττισμένο πρόγραμμα, για παράδειγμα, να υπολογίσει την αριθμητική τιμή μιας δεδομένης συνάρτησης. Το κύριο στοιχείο της μηχανής του ήταν ένας οδοντωτός τροχός - για την αποθήκευση ενός ψηφίου ενός δεκαδικού αριθμού. Ως αποτέλεσμα, ήταν δυνατή η λειτουργία με αριθμούς 18 bit. Μέχρι το 1822, ο επιστήμονας κατασκεύασε ένα μικρό μοντέλο εργασίας και υπολόγισε έναν πίνακα τετραγώνων σε αυτό. Βελτιώνοντας τον κινητήρα διαφοράς, ο Babbage άρχισε το 1833 να αναπτύσσει την «αναλυτική μηχανή». Υποτίθεται ότι είχε μεγαλύτερη ταχύτητα με απλούστερο σχεδιασμό και κινούνταν από την ισχύ ατμού. Η Αναλυτική Μηχανή είχε τρία κύρια μπλοκ. Το πρώτο μπλοκ είναι για την αποθήκευση αριθμών (μνήμη, που ονομάζεται "αποθήκη"), το δεύτερο μπλοκ εκτελεί αριθμητικές πράξεις ("μύλος"), το τρίτο μπλοκ είναι για τον έλεγχο της ακολουθίας ενεργειών της μηχανής. Υπήρχαν επίσης συσκευές για την εισαγωγή αρχικών δεδομένων και την εκτύπωση των αποτελεσμάτων. Το μηχάνημα έπρεπε να λειτουργεί σύμφωνα με ένα πρόγραμμα που καθόριζε τη σειρά των εργασιών και τη μεταφορά των αριθμών από τη μνήμη στο μύλο και πίσω. Η μαθηματικός Ada Liveles (κόρη του ποιητή Byron) ανέπτυξε τα πρώτα προγράμματα για τη μηχανή του Babbage. Λόγω της ανεπαρκούς ανάπτυξης της τεχνολογίας, το έργο του Babbage δεν υλοποιήθηκε, αλλά πολλοί εφευρέτες εκμεταλλεύτηκαν τις ιδέες του. Έτσι, το 1888, ο Αμερικανός Hollerith δημιούργησε έναν πίνακα που κατέστησε δυνατή την αυτοματοποίηση των υπολογισμών κατά την απογραφή πληθυσμού. Το 1924, ο Hollerith ίδρυσε την IBM για να παράγει ταμπελοποιητές μαζικής παραγωγής.

Περίληψη - Ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών.

Το 1941, ο Γερμανός μηχανικός Zuse κατασκεύασε έναν μικρό υπολογιστή βασισμένο σε ηλεκτρομηχανικά ρελέ, αλλά λόγω του πολέμου τα έργα του δεν δημοσιεύτηκαν. Το 1943, στις ΗΠΑ, σε μια από τις επιχειρήσεις της IBM, ο Aiken δημιούργησε έναν πιο ισχυρό υπολογιστή, τον "Mark-1", ο οποίος χρησιμοποιήθηκε για στρατιωτικούς υπολογισμούς. Αλλά τα ηλεκτρομηχανικά ρελέ ήταν αργά και αναξιόπιστα.
Πρώτη γενιά υπολογιστών (1946 - μέσα της δεκαετίας του '50) Η γενιά των υπολογιστών αναφέρεται σε όλους τους τύπους και τα μοντέλα υπολογιστών που αναπτύχθηκαν από διαφορετικές ομάδες σχεδιασμού, αλλά βασίζονται στις ίδιες επιστημονικές και τεχνικές αρχές.
Η εμφάνιση του σωλήνα κενού ηλεκτρονίων οδήγησε στη δημιουργία του πρώτου υπολογιστή. Το 1946, ένας υπολογιστής για την επίλυση προβλημάτων που ονομάζεται ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) εμφανίστηκε στις ΗΠΑ. Αυτός ο υπολογιστής δούλευε χίλιες φορές πιο γρήγορα από τον Mark 1. Αλλά τις περισσότερες φορές ήταν αδρανές, γιατί... Για να ολοκληρωθεί το πρόγραμμα, χρειάστηκαν αρκετές ώρες για να συνδεθούν τα καλώδια με τον σωστό τρόπο.
Το σύνολο των στοιχείων που συνθέτουν έναν υπολογιστή ονομάζεται βάση στοιχείων. Η στοιχειώδης βάση των υπολογιστών πρώτης γενιάς είναι οι σωλήνες κενού ηλεκτρονίων, οι αντιστάσεις και οι πυκνωτές. Τα στοιχεία συνδέθηκαν με καλώδια χρησιμοποιώντας εναέρια τοποθέτηση. Ο υπολογιστής αποτελούνταν από πολλά ογκώδη ερμάρια και καταλάμβανε μια ειδική αίθουσα υπολογιστών, ζύγιζε εκατοντάδες τόνους και κατανάλωνε εκατοντάδες κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας. Η ENIAC είχε 20 χιλιάδες σωλήνες κενού. Σε 1 δευτερόλεπτο. Το μηχάνημα εκτέλεσε 300 πράξεις πολλαπλασιασμού ή 5000 πράξεις πρόσθεσης πολυψήφιων αριθμών.
Το 1945, ο διάσημος Αμερικανός μαθηματικός John von Neumann παρουσίασε μια έκθεση στη γενική επιστημονική κοινότητα, στην οποία ήταν σε θέση να περιγράψει την επίσημη λογική οργάνωση ενός υπολογιστή, αφηρημένη από κυκλώματα και ραδιοσωλήνες.

Ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών. Κλασικές αρχές λειτουργικής οργάνωσης και λειτουργίας ενός υπολογιστή:
1. Διαθεσιμότητα κύριων συσκευών: μονάδα ελέγχου (CU), αριθμητική-λογική μονάδα (ALU), συσκευή αποθήκευσης (RAM), συσκευές εισόδου-εξόδου.
2. Αποθήκευση δεδομένων και εντολών στη μνήμη.
3. Η αρχή του ελέγχου του προγράμματος.
4. Διαδοχική εκτέλεση λειτουργιών.
5. Δυαδική κωδικοποίηση πληροφοριών (ο πρώτος υπολογιστής "Mark-1" έκανε υπολογισμούς στο σύστημα δεκαδικών αριθμών, αλλά μια τέτοια κωδικοποίηση είναι δύσκολο να εφαρμοστεί τεχνικά και αργότερα εγκαταλείφθηκε).
6. Χρήση ηλεκτρονικών στοιχείων και ηλεκτρικών κυκλωμάτων για μεγαλύτερη αξιοπιστία (αντί ηλεκτρομηχανικών ρελέ).

Ο πρώτος οικιακός υπολογιστής δημιουργήθηκε το 1951 υπό την ηγεσία του ακαδημαϊκού S.A. Lebe-maiden, και ονομαζόταν MESM (μικρή ηλεκτρονική μηχανή υπολογισμού). Αργότερα δημιουργήθηκε το BESM-2 (μεγάλη ηλεκτρονική μηχανή υπολογισμού). Ο ισχυρότερος υπολογιστής πρώτης γενιάς στην Ευρώπη ήταν ο σοβιετικός υπολογιστής M-20 με ταχύτητα 20 χιλιάδες op/sec και χωρητικότητα RAM 4000 λέξεων μηχανής. Κατά μέσο όρο, η ταχύτητα ενός υπολογιστή πρώτης γενιάς είναι 10-20 χιλιάδες ops/sec. Η λειτουργία των υπολογιστών πρώτης γενιάς είναι πολύ περίπλοκη λόγω συχνών βλαβών: οι ηλεκτρονικοί σωλήνες συχνά καίγονταν και έπρεπε να αντικατασταθούν χειροκίνητα. Ένα ολόκληρο επιτελείο μηχανικών συμμετείχε στην εξυπηρέτηση ενός τέτοιου υπολογιστή. Τα προγράμματα για τέτοιες μηχανές γράφτηκαν σε κώδικα μηχανής· έπρεπε να γνωρίζει κανείς όλες τις εντολές του μηχανήματος και τη δυαδική τους αναπαράσταση. Επιπλέον, τέτοιοι υπολογιστές κοστίζουν εκατομμύρια δολάρια.

Ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών. Δεύτερη γενιά υπολογιστών (τέλη δεκαετίας '50 - δεκαετία του '60)

Η εφεύρεση του τρανζίστορ το 1948 κατέστησε δυνατή την αλλαγή της βάσης στοιχείων του υπολογιστή σε στοιχεία ημιαγωγών (τρανζίστορ και δίοδοι), καθώς και σε πιο προηγμένες αντιστάσεις και πυκνωτές. Ένα τρανζίστορ αντικατέστησε 40 σωλήνες κενού, δούλευε πιο γρήγορα, ήταν φθηνότερο και πιο αξιόπιστο. Η τεχνολογία για τη σύνδεση της βάσης του στοιχείου έχει αλλάξει: εμφανίστηκαν οι πρώτες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων - πλάκες μονωτικού υλικού στις οποίες τοποθετήθηκαν τρανζίστορ, δίοδοι, αντιστάσεις και πυκνωτές. Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων συνδέθηκαν χρησιμοποιώντας επιφανειακή τοποθέτηση. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας έχει μειωθεί και οι διαστάσεις έχουν μειωθεί εκατοντάδες φορές. Η παραγωγικότητα τέτοιων υπολογιστών είναι έως και 1 εκατομμύριο op./sec. Εάν αποτύγχανε πολλά στοιχεία, αντικαταστάθηκε ολόκληρη η πλακέτα και όχι κάθε στοιχείο ξεχωριστά. Μετά την εμφάνιση των τρανζίστορ, η πιο εντατική εργασία στην κατασκευή υπολογιστών ήταν η σύνδεση και η συγκόλληση τρανζίστορ για τη δημιουργία ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Η έλευση των αλγοριθμικών γλωσσών έχει κάνει τη διαδικασία σύνταξης προγραμμάτων ευκολότερη. Εισήχθη η αρχή της κοινής χρήσης χρόνου - διάφορες συσκευές υπολογιστών άρχισαν να λειτουργούν ταυτόχρονα. Το 1965, η Digital Equipment κυκλοφόρησε τον πρώτο μικροϋπολογιστή, τον PDP-8, στο μέγεθος ενός ψυγείου και κοστίζει μόνο 20.000 δολάρια.

Ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών. Τρίτη γενιά υπολογιστών(τέλη δεκαετίας 60 - 70)

Το 1958, ο John Kilby δημιούργησε για πρώτη φορά ένα πρωτότυπο ολοκληρωμένο κύκλωμα ή τσιπ. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα εκτελούσε τις ίδιες λειτουργίες με το ηλεκτρονικό κύκλωμα στον υπολογιστή δεύτερης γενιάς. Ήταν μια γκοφρέτα πυριτίου πάνω στην οποία ήταν τοποθετημένα τρανζίστορ και όλες οι μεταξύ τους συνδέσεις. Βάση στοιχείων - ολοκληρωμένα κυκλώματα. Απόδοση: εκατοντάδες χιλιάδες - εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Ο πρώτος υπολογιστής που κατασκευάστηκε σε ολοκληρωμένα κυκλώματα ήταν ο IBM-360 το 1968 από την IBM, ο οποίος σηματοδότησε την αρχή μιας ολόκληρης σειράς (όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός, τόσο μεγαλύτερες οι δυνατότητες του υπολογιστή). Το 1970, η Intel άρχισε να πουλά ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης. Στη συνέχεια, ο αριθμός των τρανζίστορ ανά μονάδα επιφάνειας του ολοκληρωμένου κυκλώματος διπλασιάστηκε περίπου ετησίως. Αυτό εξασφάλιζε συνεχή μείωση του κόστους και αύξηση της ταχύτητας του υπολογιστή. Η χωρητικότητα της μνήμης έχει αυξηθεί. Εμφανίστηκαν οθόνες και plotter και διάφορες γλώσσες προγραμματισμού συνέχισαν να αναπτύσσονται. Στη χώρα μας, παράγονται δύο οικογένειες υπολογιστών: μεγάλοι (για παράδειγμα, ES-1022, ES-1035) και μικροί (για παράδειγμα, SM-2, SM-3). Εκείνη την εποχή, το κέντρο υπολογιστών ήταν εξοπλισμένο με ένα ή δύο μοντέλα υπολογιστών EC και μια κατηγορία οθόνης, όπου κάθε προγραμματιστής μπορούσε να συνδεθεί στον υπολογιστή σε λειτουργία χρονομερισμού.

Ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών. Τέταρτη γενιά υπολογιστών (τέλη δεκαετίας 70 - σήμερα)

Το 1970, ο Marchian Edward Hoff της Intel σχεδίασε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα παρόμοιο σε λειτουργία με την κεντρική μονάδα επεξεργασίας ενός μεγάλου υπολογιστή. Κάπως έτσι εμφανίστηκε ο πρώτος μικροεπεξεργαστής Intel-4004, ο οποίος κυκλοφόρησε προς πώληση το 1971. Αυτός ο μικροεπεξεργαστής, με μέγεθος μικρότερο από 3 εκατοστά, ήταν πιο παραγωγικός από ένα γιγάντιο μηχάνημα. Ήταν δυνατή η τοποθέτηση 2250 τρανζίστορ σε έναν κρύσταλλο πυριτίου. Είναι αλήθεια ότι λειτούργησε πολύ πιο αργά και μπορούσε να επεξεργαστεί μόνο 4 bit πληροφοριών τη φορά (αντί για 16-32 bit για μεγάλους υπολογιστές), αλλά κόστιζε επίσης δεκάδες χιλιάδες φορές λιγότερο (περίπου 500 $). Η απόδοση των μικροεπεξεργαστών άρχισε σύντομα να αυξάνεται γρήγορα. Οι μικροεπεξεργαστές χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά σε διάφορες υπολογιστικές συσκευές (όπως αριθμομηχανές). Το 1974, αρκετές εταιρείες ανακοίνωσαν τη δημιουργία ενός προσωπικού υπολογιστή βασισμένου στον μικροεπεξεργαστή Intel-8008, δηλ. συσκευή σχεδιασμένη για έναν χρήστη.
Οι εκτεταμένες πωλήσεις προσωπικών υπολογιστών (PC) στην αγορά συνδέονται με τα ονόματα των νεαρών Αμερικανών S. Jobs και V. Wozniak, ιδρυτών της Apple Computer, η οποία άρχισε να παράγει προσωπικούς υπολογιστές Apple το 1977. Η αύξηση των πωλήσεων προήλθε από πολυάριθμα προγράμματα σχεδιασμένα για επιχειρηματικές εφαρμογές (επεξεργασία λέξεων, υπολογιστικά φύλλα για λογιστικά).
Στα τέλη της δεκαετίας του 1970, η άνοδος των Η/Υ οδήγησε σε μείωση της ζήτησης για μεγάλους υπολογιστές. Αυτό ανησύχησε τη διοίκηση της IBM, μιας κορυφαίας εταιρείας στην παραγωγή μεγάλων υπολογιστών, και αποφάσισε να δοκιμάσει τις δυνάμεις της στην αγορά υπολογιστών ως πείραμα. Για να μην ξοδέψουν πολλά χρήματα σε αυτό το πείραμα, το τμήμα που ήταν υπεύθυνο για αυτό το έργο επετράπη να μην σχεδιάσει έναν υπολογιστή από την αρχή, αλλά να χρησιμοποιήσει μπλοκ που κατασκευάζονται από άλλες εταιρείες. Έτσι, ο πιο πρόσφατος μικροεπεξεργαστής 16-bit Intel-8088 επιλέχθηκε ως ο κύριος μικροεπεξεργαστής. Το λογισμικό ανατέθηκε να αναπτυχθεί από μια μικρή εταιρεία, τη Microsoft. Τον Αύγουστο του 1981, ο νέος υπολογιστής της IBM ήταν έτοιμος και έγινε πολύ δημοφιλής στους χρήστες. Η IBM δεν έκανε τον υπολογιστή της μια ενιαία συσκευή all-in-one και δεν προστάτευσε το σχεδιασμό της με διπλώματα ευρεσιτεχνίας. Αντίθετα, συναρμολόγησε τον υπολογιστή από ανεξάρτητα κατασκευασμένα εξαρτήματα και δεν κράτησε μυστικό πώς συναρμολογήθηκαν τα εξαρτήματα. Τα σχέδια υπολογιστών της IBM ήταν διαθέσιμα σε όλους. Αυτό επέτρεψε σε άλλες εταιρείες να αναπτύξουν τόσο υλικό όσο και λογισμικό. Πολύ σύντομα, αυτές οι εταιρείες έπαψαν να αρκούνται στον ρόλο των κατασκευαστών εξαρτημάτων για τον υπολογιστή IBM και άρχισαν να συναρμολογούν οι ίδιες υπολογιστές που ήταν συμβατοί με τον υπολογιστή IBM. Ο ανταγωνισμός μεταξύ των κατασκευαστών έχει οδηγήσει σε φθηνότερους υπολογιστές. Επειδή αυτές οι εταιρείες δεν χρειάστηκε να επιβαρυνθούν με τεράστιο κόστος έρευνας, μπορούσαν να πουλήσουν τους υπολογιστές τους πολύ φθηνότερα από παρόμοιους υπολογιστές IBM. Οι υπολογιστές που ήταν συμβατοί με το IBM PC ονομάζονταν «κλώνοι» (διπλοί). Ένα κοινό χαρακτηριστικό της οικογένειας υπολογιστών IBM και των υπολογιστών που είναι συμβατοί με αυτό είναι η συμβατότητα λογισμικού και η αρχή της ανοιχτής αρχιτεκτονικής, δηλ. τη δυνατότητα προσθήκης και αντικατάστασης υπάρχοντος υλικού με πιο σύγχρονο χωρίς αντικατάσταση ολόκληρου του υπολογιστή.
Μία από τις πιο σημαντικές ιδέες των υπολογιστών τέταρτης γενιάς είναι ότι πολλοί επεξεργαστές χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα για την επεξεργασία πληροφοριών (πολυεπεξεργασία).

Ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών. Υπηρέτης.

Ένας διακομιστής είναι ένας ισχυρός υπολογιστής σε δίκτυα υπολογιστών που παρέχει υπηρεσίες σε υπολογιστές που είναι συνδεδεμένοι σε αυτόν και πρόσβαση σε άλλα δίκτυα. Οι υπερυπολογιστές εμφανίστηκαν στη δεκαετία του '70. Σε αντίθεση με τους υπολογιστές της δομής Neumann, χρησιμοποιούν μια μέθοδο επεξεργασίας πολλαπλών επεξεργαστών. Με αυτή τη μέθοδο, το πρόβλημα που επιλύεται χωρίζεται σε πολλά μέρη, καθένα από τα οποία λύνεται παράλληλα στον δικό του επεξεργαστή. Αυτό αυξάνει δραματικά την παραγωγικότητα. Η ταχύτητά τους είναι δισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Αλλά τέτοιοι υπολογιστές κοστίζουν εκατομμύρια δολάρια.
Οι προσωπικοί υπολογιστές (PC) χρησιμοποιούνται παντού και έχουν προσιτή τιμή. Ένας μεγάλος αριθμός εργαλείων λογισμικού έχει αναπτυχθεί για αυτές για διάφορες εφαρμογές που βοηθούν ένα άτομο να επεξεργάζεται πληροφορίες. Τώρα το PC έχει γίνει πολυμέσα, δηλ. επεξεργάζεται όχι μόνο αριθμητικές πληροφορίες και πληροφορίες κειμένου, αλλά λειτουργεί αποτελεσματικά με ήχο και εικόνα.
Οι φορητοί υπολογιστές (η λατινική λέξη "porto" σημαίνει "μεταφέρω") είναι φορητοί υπολογιστές. Το πιο συνηθισμένο από αυτά είναι ένα σημειωματάριο ("σημειωματάριο") - ένας φορητός προσωπικός υπολογιστής.
Οι βιομηχανικοί υπολογιστές έχουν σχεδιαστεί για χρήση σε βιομηχανικές ρυθμίσεις (για παράδειγμα, για έλεγχο εργαλειομηχανών, αεροπλάνων και τρένων). Υπόκεινται σε αυξημένες απαιτήσεις για αξιοπιστία απρόσκοπτης λειτουργίας, αντοχή σε αλλαγές θερμοκρασίας, κραδασμούς κ.λπ. Επομένως, οι συνηθισμένοι προσωπικοί υπολογιστές δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιομηχανικοί.

Ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών. v. 1.0.

Αφού μελετήσετε αυτό το θέμα, θα μάθετε:

Πώς αναπτύχθηκαν τα εργαλεία υπολογισμού και επίλυσης πριν από τη δημιουργία των υπολογιστών;
- ποια είναι η βάση στοιχείων και πώς η αλλαγή της επηρέασε τη δημιουργία νέων τύπων υπολογιστών.
- Πώς αναπτύχθηκε η τεχνολογία των υπολογιστών από γενιά σε γενιά.

Εργαλεία μέτρησης και επίλυσης πριν από την εμφάνιση των υπολογιστών

Η ιστορία των υπολογιστών πηγαίνει αιώνες πίσω, όπως και η ιστορία της ανθρώπινης ανάπτυξης. Συσσώρευση αποθεματικών, διαίρεση λαφύρων, ανταλλαγή - όλες αυτές οι ενέργειες συνδέονται με υπολογισμούς. Για τους υπολογισμούς, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν τα δικά τους δάχτυλα, βότσαλα, ραβδιά, κόμπους κ.λπ.

Η ανάγκη εύρεσης λύσεων σε όλο και πιο περίπλοκα προβλήματα και, ως εκ τούτου, όλο και πιο περίπλοκοι και χρονοβόροι υπολογισμοί έχουν αντιμετωπίσει ένα άτομο με την ανάγκη να αναζητήσει τρόπους και να εφεύρει συσκευές που θα μπορούσαν να τον βοηθήσουν σε αυτό. Ιστορικά, διαφορετικές χώρες ανέπτυξαν τις δικές τους νομισματικές μονάδες, μέτρα βάρους, μήκους, όγκου, απόστασης κ.λπ. ενέργειες ολόκληρης της ακολουθίας. Συχνά ήταν καλεσμένοι ακόμη και από άλλες χώρες. Και φυσικά, προέκυψε η ανάγκη να εφευρεθούν συσκευές που θα βοηθήσουν στην καταμέτρηση. Έτσι άρχισαν σταδιακά να εμφανίζονται μηχανικοί βοηθοί. Τα στοιχεία πολλών τέτοιων εφευρέσεων, που έχουν εισέλθει για πάντα στην ιστορία της τεχνολογίας, έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα.

Μια από τις πρώτες συσκευές (V-IV αιώνες π.Χ.) που διευκόλυνε τους υπολογισμούς μπορεί να θεωρηθεί μια ειδική συσκευή, που αργότερα ονομάστηκε άβακας (Εικόνα 24.1). Αρχικά ήταν μια σανίδα πασπαλισμένη με ένα λεπτό στρώμα λεπτής άμμου ή μπλε σκόνη αργίλου. Θα μπορούσατε να γράψετε γράμματα και αριθμούς πάνω του με ένα μυτερό ραβδί. Στη συνέχεια, ο άβακας βελτιώθηκε και οι υπολογισμοί έγιναν ήδη σε αυτόν μετακινώντας κόκαλα και βότσαλα σε διαμήκεις εσοχές και οι ίδιες οι σανίδες άρχισαν να είναι κατασκευασμένες από μπρούτζο, πέτρα, ελεφαντόδοντο κ.λπ. Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι σανίδες άρχισαν να χωρίζονται σε αρκετές ρίγες και κολώνες. Στην Ελλάδα ο άβακας υπήρχε τον 5ο αιώνα π.Χ. ε., οι Ιάπωνες ονόμασαν αυτή τη συσκευή "Serobyan", οι Κινέζοι την ονόμασαν "suan-pan".

Ρύζι. 24.1. Αβακας

Στην Αρχαία Ρωσία, κατά την καταμέτρηση, χρησιμοποιήθηκε μια συσκευή παρόμοια με έναν άβακα και ονομαζόταν "Ρωσική Σκωτία". Τον 17ο αιώνα, αυτή η συσκευή είχε ήδη την εμφάνιση του γνωστού ρωσικού άβακα, που μπορεί να βρεθεί ακόμα και σήμερα.

Στις αρχές του 17ου αιώνα, όταν τα μαθηματικά άρχισαν να παίζουν βασικό ρόλο στην επιστήμη, η ανάγκη για την εφεύρεση μιας υπολογιστικής μηχανής γινόταν όλο και περισσότερο αισθητή. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, ο νεαρός Γάλλος μαθηματικός και φυσικός Blaise Pascal δημιούργησε την πρώτη μηχανή υπολογισμού (Εικόνα 24.2, α), που ονομάζεται Pascalina, η οποία εκτελούσε πρόσθεση και αφαίρεση.

Ρύζι. 24.2. Υπολογιστικές μηχανές του 17ου αιώνα: α) Pascalina, β) Μηχανή Leibniz

Το 1670-1680, ο Γερμανός μαθηματικός Gottfried Leibniz σχεδίασε μια υπολογιστική μηχανή (Εικόνα 24.2, β), η οποία εκτελούσε και τις τέσσερις αριθμητικές πράξεις.

Τα επόμενα διακόσια χρόνια, εφευρέθηκαν και κατασκευάστηκαν αρκετές ακόμη παρόμοιες συσκευές μέτρησης, οι οποίες, λόγω ορισμένων ελλείψεων, δεν χρησιμοποιήθηκαν ευρέως.

Μόλις το 1878, ο Ρώσος επιστήμονας P. Chebyshev σχεδίασε μια υπολογιστική μηχανή που εκτελούσε πρόσθεση και αφαίρεση πολυψήφιων αριθμών. Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη εκείνη την εποχή ήταν η μηχανή προσθήκης, που σχεδιάστηκε από τον μηχανικό της Αγίας Πετρούπολης Odner το 1874. Ο σχεδιασμός της συσκευής αποδείχθηκε πολύ επιτυχημένος, καθώς κατέστησε δυνατή την εκτέλεση και των τεσσάρων αριθμητικών πράξεων αρκετά γρήγορα.

Στη δεκαετία του '30 του 20ου αιώνα, αναπτύχθηκε στη χώρα μας μια πιο προηγμένη μηχανή προσθήκης - "Felix" (Εικόνα 24.3). Αυτές οι συσκευές υπολογισμού χρησιμοποιήθηκαν για αρκετές δεκαετίες και ήταν τα κύρια τεχνικά μέσα που διευκόλυναν το έργο των ανθρώπων που ασχολούνταν με την επεξεργασία μεγάλου όγκου αριθμητικών πληροφοριών.

Ρύζι. 24.3. Μηχάνημα προσθήκης Felix

Ένα σημαντικό γεγονός του 19ου αιώνα ήταν η εφεύρεση του Άγγλου μαθηματικού Charles Babbage, ο οποίος έμεινε στην ιστορία ως ο εφευρέτης του πρώτου υπολογιστή - του πρωτοτύπου των σύγχρονων υπολογιστών. Το 1812 άρχισε να εργάζεται στη λεγόμενη μηχανή «διαφοράς». Οι προηγούμενοι υπολογιστές του Pascal και του Leibniz εκτελούσαν μόνο αριθμητικές πράξεις. Ο Babbage προσπάθησε να κατασκευάσει μια μηχανή που θα εκτελούσε ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα και θα υπολόγιζε την αριθμητική τιμή μιας δεδομένης συνάρτησης. Ως κύριο στοιχείο της μηχανής διαφοράς, ο Babbage χρησιμοποίησε ένα γρανάζι για να αποθηκεύσει ένα ψηφίο ενός δεκαδικού αριθμού. Ως αποτέλεσμα, ήταν σε θέση να λειτουργήσει με αριθμούς 18-bit. Μέχρι το 1822, είχε κατασκευάσει ένα μικρό μοντέλο εργασίας και είχε υπολογίσει έναν πίνακα τετραγώνων σε αυτό.

Έχοντας βελτιώσει τον κινητήρα διαφοράς, ο Babbage άρχισε το 1833 να αναπτύσσει τον αναλυτικό κινητήρα (Εικόνα 24.4). Υποτίθεται ότι διέφερε από τον διαφορετικό κινητήρα στο ότι ήταν πιο γρήγορος και είχε πιο απλό σχεδιασμό. Σύμφωνα με το έργο, το νέο μηχάνημα υποτίθεται ότι τροφοδοτείται από ατμοηλεκτρικό ρεύμα.

Η Αναλυτική Μηχανή σχεδιάστηκε ως μια καθαρά μηχανική συσκευή με τρία κύρια μπλοκ. Το πρώτο μπλοκ είναι μια συσκευή για την αποθήκευση αριθμών σε καταχωρητές κατασκευασμένους από γρανάζια και ένα σύστημα που μεταδίδει αυτούς τους αριθμούς από τον έναν κόμβο στον άλλο (στη σύγχρονη ορολογία, αυτή είναι η μνήμη). Το δεύτερο μπλοκ είναι μια συσκευή που σας επιτρέπει να εκτελείτε αριθμητικές πράξεις. Ο Babbage το ονόμασε «ο μύλος». Το τρίτο μπλοκ προοριζόταν για τον έλεγχο της αλληλουχίας των ενεργειών της μηχανής. Ο σχεδιασμός της αναλυτικής μηχανής περιελάμβανε επίσης μια συσκευή για την εισαγωγή αρχικών δεδομένων και την εκτύπωση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν.

Θεωρήθηκε ότι το μηχάνημα θα λειτουργούσε σύμφωνα με ένα πρόγραμμα που θα καθόριζε τη σειρά των εργασιών και τη μεταφορά των αριθμών από τη μνήμη στο μύλο και πίσω. Τα προγράμματα, με τη σειρά τους, έπρεπε να κωδικοποιηθούν και να μεταφερθούν σε διάτρητες κάρτες. Εκείνη την εποχή, παρόμοιες κάρτες χρησιμοποιούνταν ήδη για τον αυτόματο έλεγχο των μηχανών ύφανσης. Την ίδια περίοδο, η μαθηματικός Lady Ada Lovelace -η κόρη του Άγγλου ποιητή Λόρδου Byron- ανέπτυξε τα πρώτα προγράμματα για τη μηχανή του Babbage. Έθεσε πολλές ιδέες και εισήγαγε μια σειρά από έννοιες και όρους που χρησιμοποιούνται ακόμα και σήμερα.

Ρύζι. 24.4. Η Αναλυτική Μηχανή του Babbage

Δυστυχώς, λόγω ανεπαρκούς ανάπτυξης της τεχνολογίας, το έργο του Babbage δεν υλοποιήθηκε. Ωστόσο, το έργο του ήταν σημαντικό. Πολλοί επόμενοι εφευρέτες χρησιμοποίησαν τις ιδέες που διέπουν τις συσκευές που εφηύρε.

Η ανάγκη αυτοματοποίησης των υπολογισμών της απογραφής στις Ηνωμένες Πολιτείες ώθησε τον Heinrich Hollerith να δημιουργήσει μια συσκευή το 1888 που ονομάζεται πίνακας (Εικόνα 24.5), στην οποία οι πληροφορίες που τυπώνονταν σε διάτρητες κάρτες αποκρυπτογραφούνταν χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτή η συσκευή κατέστησε δυνατή την επεξεργασία δεδομένων απογραφής σε μόλις 3 χρόνια αντί για τα οκτώ που απαιτούνταν προηγουμένως. Το 1924, ο Hollerith ίδρυσε την IBM για να παράγει ταμπελοποιητές μαζικής παραγωγής.

Ρύζι. 24.5. Πινακοποιητής

Η ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών επηρεάστηκε σε μεγάλο βαθμό από τις θεωρητικές εξελίξεις των μαθηματικών: του Άγγλου A. Turing και του Αμερικανού E. Post, που εργάζονταν ανεξάρτητα από αυτόν. Το "Turing (Post) machine" είναι ένα πρωτότυπο ενός προγραμματιζόμενου υπολογιστή. Αυτοί οι επιστήμονες έδειξαν τη θεμελιώδη δυνατότητα της αυτόματης επίλυσης οποιουδήποτε προβλήματος, υπό την προϋπόθεση ότι μπορεί να αναπαρασταθεί με τη μορφή ενός αλγορίθμου εστιασμένου στις λειτουργίες που εκτελούνται από τη μηχανή.

Πάνω από ενάμιση αιώνας πέρασε από τη στιγμή που εμφανίστηκε η ιδέα του Babbage για τη δημιουργία μιας αναλυτικής μηχανής μέχρι την πραγματική εφαρμογή της στη ζωή. Γιατί ήταν τόσο μεγάλο το χρονικό διάστημα μεταξύ της γέννησης μιας ιδέας και της τεχνικής εφαρμογής της; Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κατά τη δημιουργία οποιασδήποτε συσκευής, συμπεριλαμβανομένου ενός υπολογιστή, ένας πολύ σημαντικός παράγοντας είναι η επιλογή της βάσης στοιχείων, δηλαδή εκείνων των τμημάτων από τα οποία συναρμολογείται ολόκληρο το σύστημα.

Πρώτη γενιά υπολογιστών

Η εμφάνιση ενός σωλήνα κενού ηλεκτρονίων επέτρεψε στους επιστήμονες να συνειδητοποιήσουν την ιδέα της δημιουργίας ενός υπολογιστή. Εμφανίστηκε το 1946 στις ΗΠΑ και ονομάστηκε ENIAC.(ENIAC - Ηλεκτρονικός Αριθμητικός Ολοκληρωτής και Αριθμομηχανή, «Ηλεκτρονικός Αριθμητικός Ολοκληρωτής και Αριθμομηχανή» - Εικόνα 24.6). Αυτό το γεγονός σηματοδότησε την αρχή της διαδρομής κατά την οποία πραγματοποιήθηκε η ανάπτυξη των ηλεκτρονικών υπολογιστών (υπολογιστών).

Εικόνα 24.6. Ο πρώτος υπολογιστής ENIAC

Η περαιτέρω βελτίωση των υπολογιστών καθορίστηκε από την ανάπτυξη των ηλεκτρονικών, την εμφάνιση νέων στοιχείων και αρχών λειτουργίας, δηλαδή τη βελτίωση και επέκταση της βάσης στοιχείων. Επί του παρόντος, υπάρχουν πολλές γενιές υπολογιστών. Η γενιά των υπολογιστών αναφέρεται σε όλους τους τύπους και τα μοντέλα ηλεκτρονικών υπολογιστών, που αναπτύχθηκαν από διάφορες ομάδες σχεδιασμού, αλλά βασίζονται στις ίδιες επιστημονικές και τεχνικές αρχές. Η αλλαγή των γενεών καθορίστηκε από την εμφάνιση νέων στοιχείων που έγιναν με τη χρήση θεμελιωδώς διαφορετικών τεχνολογιών.

Πρώτη γενιά (1946 - μέσα δεκαετίας του '50). Η στοιχειακή βάση ήταν σωλήνες κενού ηλεκτρονίων τοποθετημένοι σε ειδικό πλαίσιο, καθώς και αντιστάσεις και πυκνωτές. Τα στοιχεία συνδέθηκαν με καλώδια χρησιμοποιώντας αναρτημένη τοποθέτηση. Ο υπολογιστής ENIAC είχε 20 χιλιάδες σωλήνες κενού, εκ των οποίων οι 2000 αντικαταστάθηκαν κάθε μήνα. Σε ένα δευτερόλεπτο, το μηχάνημα έκανε 300 λειτουργίες πολλαπλασιασμού ή 5000 προσθήκες πολυψήφιων αριθμών.

Ο εξαιρετικός μαθηματικός John von Neumann και οι συνεργάτες του περιέγραψαν στην έκθεσή τους τις βασικές αρχές της λογικής δομής ενός νέου τύπου υπολογιστή, οι οποίες εφαρμόστηκαν αργότερα στο έργο EDVAC (1950). Η έκθεση ανέφερε ότι ο υπολογιστής θα πρέπει να δημιουργηθεί σε ηλεκτρονική βάση και να λειτουργεί στο δυαδικό σύστημα αριθμών. Θα πρέπει να περιλαμβάνει τις ακόλουθες συσκευές: αριθμητικό, κεντρικό έλεγχο, αποθήκευση, για την εισαγωγή δεδομένων και την έξοδο αποτελεσμάτων. Οι επιστήμονες διατύπωσαν επίσης δύο αρχές λειτουργίας: την αρχή του ελέγχου προγράμματος με διαδοχική εκτέλεση εντολών και την αρχή ενός αποθηκευμένου προγράμματος. Ο σχεδιασμός των περισσότερων υπολογιστών των επόμενων γενεών, όπου εφαρμόστηκαν αυτές οι αρχές, ονομάστηκε «αρχιτεκτονική von Neumann».

Ο πρώτος οικιακός υπολογιστής δημιουργήθηκε το 1951 υπό την ηγεσία του ακαδημαϊκού S. A. Lebedev και ονομάστηκε MESM (μικρή ηλεκτρονική μηχανή υπολογισμού). Στη συνέχεια τέθηκε σε λειτουργία το BESM-2 (μεγάλη ηλεκτρονική υπολογιστική μηχανή). Ο πιο ισχυρός υπολογιστής της δεκαετίας του '50 στην Ευρώπη ήταν ο σοβιετικός ηλεκτρονικός υπολογιστής M-20 με ταχύτητα 20 χιλιάδες op/s και χωρητικότητα RAM 4000 λέξεων μηχανής.

MESM (μικρή ηλεκτρονική υπολογιστική μηχανή)

Από εκείνη την εποχή άρχισε η ραγδαία άνθηση της εγχώριας τεχνολογίας υπολογιστών και μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του '60, ο υπολογιστής με τις καλύτερες επιδόσεις (1 εκατομμύριο op/s) εκείνης της εποχής, BESM-6, λειτουργούσε με επιτυχία στη χώρα μας. που εφαρμόστηκαν πολλές από τις αρχές λειτουργίας των επόμενων γενεών υπολογιστών .

BESM-6 (μεγάλη ηλεκτρονική μηχανή προσθήκης)

Με την εμφάνιση νέων μοντέλων υπολογιστών, έχουν συμβεί αλλαγές στο όνομα αυτού του τομέα δραστηριότητας. Προηγουμένως, οποιαδήποτε τεχνική που χρησιμοποιήθηκε για υπολογισμούς ονομαζόταν γενικά "υπολογιστικά όργανα και συσκευές". Τώρα ό,τι έχει να κάνει με υπολογιστές ονομάζεται τεχνολογία υπολογιστών.

Ας απαριθμήσουμε τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα των υπολογιστών πρώτης γενιάς.

♦ Βάση στοιχείων: σωλήνες κενού ηλεκτρονίων, αντιστάσεις, πυκνωτές. Σύνδεση στοιχείων: αναρτημένη εγκατάσταση με καλώδια.
♦ Διαστάσεις: Ο υπολογιστής είναι κατασκευασμένος με τη μορφή τεράστιων ντουλαπιών και καταλαμβάνει μια ειδική αίθουσα υπολογιστών.
♦ Απόδοση: 10-20 χιλιάδες op/s.
♦ Η λειτουργία είναι πολύ δύσκολη λόγω συχνής βλάβης των σωλήνων κενού. Υπάρχει κίνδυνος υπερθέρμανσης του υπολογιστή.
♦ Προγραμματισμός: μια διαδικασία έντασης εργασίας σε κώδικες μηχανών. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε όλες τις εντολές του μηχανήματος, τη δυαδική τους αναπαράσταση και την αρχιτεκτονική του υπολογιστή. Αυτό γινόταν κυρίως από μαθηματικούς-προγραμματιστές που εργάζονταν απευθείας στον πίνακα ελέγχου του. Η συντήρηση του υπολογιστή απαιτούσε υψηλό επαγγελματισμό από το προσωπικό.

Δεύτερη γενιά υπολογιστών

Η δεύτερη γενιά εμφανίζεται από τα τέλη της δεκαετίας του '50 έως τα τέλη της δεκαετίας του '60.

Μέχρι αυτή τη στιγμή, εφευρέθηκε το τρανζίστορ, το οποίο αντικατέστησε τους σωλήνες κενού. Αυτό κατέστησε δυνατή την αντικατάσταση της βάσης στοιχείων υπολογιστή με στοιχεία ημιαγωγών (τρανζίστορ, δίοδοι), καθώς και αντιστάσεις και πυκνωτές πιο προηγμένου σχεδιασμού (Εικόνα 24.7). Ένα τρανζίστορ αντικατέστησε 40 σωλήνες κενού, δούλευε με μεγαλύτερη ταχύτητα, ήταν φθηνότερο και πιο αξιόπιστο. Η μέση διάρκεια ζωής του ήταν 1000 φορές μεγαλύτερη από αυτή των σωλήνων κενού.

Η τεχνολογία για τη σύνδεση στοιχείων έχει επίσης αλλάξει. Εμφανίστηκαν οι πρώτες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (βλ. Εικ. 24.7) - πλάκες από μονωτικό υλικό, για παράδειγμα getinax, πάνω στις οποίες εφαρμόστηκε αγώγιμο υλικό χρησιμοποιώντας ειδική τεχνολογία φωτομοντάζ. Υπήρχαν ειδικές υποδοχές για τη σύνδεση της βάσης του στοιχείου στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.

Ρύζι. 24.7. Τρανζίστορ, δίοδοι, αντιστάσεις, πυκνωτές και πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων

Μια τέτοια επίσημη αντικατάσταση ενός τύπου στοιχείου με ένα άλλο επηρέασε σημαντικά όλα τα χαρακτηριστικά του υπολογιστή: διαστάσεις, αξιοπιστία, απόδοση, συνθήκες λειτουργίας, στυλ προγραμματισμού και λειτουργία του μηχανήματος. Η τεχνολογική διαδικασία κατασκευής υπολογιστών έχει αλλάξει.

Ρύζι. 24.8. Υπολογιστής δεύτερης γενιάς

Ας απαριθμήσουμε τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα των υπολογιστών δεύτερης γενιάς (Εικόνα 24.8).
- Βάση στοιχείου : στοιχεία ημιαγωγών. Σύνδεση στοιχείων: πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων και επιτοίχια τοποθέτηση.
- Διαστάσεις : Οι υπολογιστές κατασκευάζονται με τη μορφή πανομοιότυπων ραφιών, ελαφρώς ψηλότερα από το ανθρώπινο ύψος. Για τη φιλοξενία τους απαιτείται ένα ειδικά εξοπλισμένο μηχανοστάσιο, στο οποίο τοποθετούνται καλώδια κάτω από το δάπεδο, συνδέοντας πολυάριθμες αυτόνομες συσκευές.
- Εκτέλεση : από εκατοντάδες χιλιάδες έως 1 εκατομμύριο op/s.
- Εκμετάλλευση : απλοποιημένο. Εμφανίστηκαν υπολογιστικά κέντρα με μεγάλο προσωπικό σέρβις, όπου συνήθως τοποθετούνταν αρκετοί υπολογιστές. Έτσι προέκυψε η έννοια της κεντρικής επεξεργασίας πληροφοριών στους υπολογιστές. Εάν αποτύγχανε πολλά στοιχεία, αντικαταστάθηκε ολόκληρη η πλακέτα και όχι κάθε στοιχείο ξεχωριστά, όπως στους υπολογιστές προηγούμενης γενιάς.
- Προγραμματισμός : έχει αλλάξει σημαντικά από τότε που άρχισε να εκτελείται κυρίως σε αλγοριθμικές γλώσσες. Οι προγραμματιστές δεν δούλευαν πλέον στην αίθουσα, αλλά έδιναν τα προγράμματά τους σε διάτρητες κάρτες ή μαγνητικές ταινίες σε ειδικά εκπαιδευμένους χειριστές. Τα προβλήματα επιλύθηκαν σε λειτουργία batch (πολυπρογράμματος), δηλαδή όλα τα προγράμματα μπήκαν στον υπολογιστή το ένα μετά το άλλο και η επεξεργασία τους πραγματοποιήθηκε καθώς κυκλοφόρησαν οι αντίστοιχες συσκευές. Τα αποτελέσματα της λύσης τυπώθηκαν σε ειδικό χαρτί διάτρητο κατά μήκος των άκρων.
- Έχουν συμβεί αλλαγές τόσο στη δομή του υπολογιστή όσο και στην αρχή της οργάνωσής του . Η αρχή του άκαμπτου ελέγχου αντικαταστάθηκε από τον μικροπρογραμματισμό. Για την εφαρμογή της αρχής του προγραμματισμού, είναι απαραίτητο να υπάρχει μια μόνιμη μνήμη στον υπολογιστή, τα κελιά της οποίας περιέχουν πάντα κωδικούς που αντιστοιχούν σε διάφορους συνδυασμούς σημάτων ελέγχου. Κάθε τέτοιος συνδυασμός σας επιτρέπει να εκτελέσετε μια βασική λειτουργία, δηλαδή να συνδέσετε ορισμένα ηλεκτρικά κυκλώματα.
- Εισήχθη η αρχή της κοινής χρήσης χρόνου , το οποίο εξασφάλιζε το χρονικό συνδυασμό της λειτουργίας διαφορετικών συσκευών, για παράδειγμα, μια συσκευή εισόδου/εξόδου μαγνητικής ταινίας λειτουργεί ταυτόχρονα με τον επεξεργαστή.

Τρίτη γενιά υπολογιστών

Αυτή η περίοδος διαρκεί από τα τέλη της δεκαετίας του '60 έως τα τέλη της δεκαετίας του '70. Ακριβώς όπως η εφεύρεση των τρανζίστορ οδήγησε στη δημιουργία υπολογιστών δεύτερης γενιάς, η έλευση των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων σηματοδότησε ένα νέο στάδιο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας υπολογιστών - τη γέννηση των μηχανών τρίτης γενιάς.

Το 1958, ο John Kilby δημιούργησε για πρώτη φορά ένα πρωτότυπο ολοκληρωμένο κύκλωμα. Τέτοια κυκλώματα μπορεί να περιέχουν δεκάδες, εκατοντάδες ή ακόμα και χιλιάδες τρανζίστορ και άλλα στοιχεία που είναι φυσικά αδιαχώριστα. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα (Εικόνα 24.9) εκτελεί τις ίδιες λειτουργίες με ένα παρόμοιο κύκλωμα που βασίζεται στη στοιχειακή βάση ενός υπολογιστή δεύτερης γενιάς, αλλά ταυτόχρονα έχει σημαντικά μικρότερο μέγεθος και υψηλότερο βαθμό αξιοπιστίας.

Ρύζι. 24.9. Ολοκληρωμένα κυκλώματα Ο πρώτος υπολογιστής που κατασκευάστηκε σε ολοκληρωμένα κυκλώματα ήταν ο IBM-360 της IBM. Σηματοδότησε την αρχή μιας μεγάλης σειράς μοντέλων, το όνομα των οποίων ξεκίνησε με την IBM, ακολουθούμενο από έναν αριθμό που αυξήθηκε καθώς τα μοντέλα αυτής της σειράς βελτιώθηκαν. Δηλαδή, όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός, τόσο μεγαλύτερες είναι οι ευκαιρίες που παρέχονται στον χρήστη.

Παρόμοιοι υπολογιστές άρχισαν να παράγονται στις χώρες του CMEA (Council for Mutual Economic Assistance): ΕΣΣΔ, Βουλγαρία, Ουγγαρία, Τσεχοσλοβακία, Ανατολική Γερμανία, Πολωνία. Αυτές ήταν κοινές εξελίξεις, με κάθε χώρα να ειδικεύεται σε ορισμένες συσκευές. Παρήχθησαν δύο οικογένειες υπολογιστών:
- μεγάλοι - υπολογιστές ES (ενοποιημένο σύστημα), για παράδειγμα ES-1022, ES-1035, ES-1065.
- μικρός - υπολογιστής SM (μικρό σύστημα), για παράδειγμα SM-2, SM-3, SM-4.

Υπολογιστής ES (μονό σύστημα) ES-1035

SM COMPUTER (μικρό σύστημα) SM-3

Εκείνη την εποχή, οποιοδήποτε κέντρο υπολογιστών ήταν εξοπλισμένο με ένα ή δύο μοντέλα υπολογιστών ES (Εικόνα 24.10). Εκπρόσωποι της οικογένειας των υπολογιστών SM, που αποτελούν την κατηγορία των μικροϋπολογιστών, θα μπορούσαν να βρεθούν αρκετά συχνά σε εργαστήρια, στην παραγωγή, σε γραμμές παραγωγής και σε πάγκους δοκιμών. Η ιδιαιτερότητα αυτής της κατηγορίας υπολογιστών ήταν ότι μπορούσαν όλοι να λειτουργούν σε πραγματικό χρόνο, δηλαδή να εστιάζουν σε μια συγκεκριμένη εργασία.

Ρύζι. 24.10. Υπολογιστής τρίτης γενιάς

Ας παρουσιάσουμε τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα των υπολογιστών τρίτης γενιάς.
- Βάση στοιχείου : Ολοκληρωμένα κυκλώματα που εισάγονται σε ειδικές υποδοχές σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.
- Διαστάσεις : Η εξωτερική σχεδίαση του υπολογιστή ES είναι παρόμοια με του υπολογιστή δεύτερης γενιάς. Απαιτείται επίσης μηχανοστάσιο για τη φιλοξενία τους. Και οι μικροί υπολογιστές είναι βασικά δύο βάσεις περίπου ενάμισι ανθρώπινου ύψους και μια οθόνη. Δεν χρειάζονταν, όπως οι υπολογιστές ES, ένα ειδικά εξοπλισμένο δωμάτιο.
- Παραγωγικότητα : από εκατοντάδες χιλιάδες έως εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.
- Εκμετάλλευση : έχει αλλάξει κάπως. Οι τακτικές βλάβες επιδιορθώνονται πιο γρήγορα, αλλά λόγω της μεγάλης πολυπλοκότητας της οργάνωσης του συστήματος, απαιτείται προσωπικό υψηλά καταρτισμένων ειδικών. Ο προγραμματιστής συστήματος παίζει μεγάλο ρόλο.
- Τεχνολογία προγραμματισμού και επίλυσης προβλημάτων : το ίδιο όπως και στο προηγούμενο στάδιο, αν και η φύση της αλληλεπίδρασης με τον υπολογιστή έχει αλλάξει κάπως. Σε πολλά κέντρα υπολογιστών, εμφανίστηκαν αίθουσες προβολής, όπου κάθε προγραμματιστής σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή μπορούσε να συνδεθεί με έναν υπολογιστή σε λειτουργία χρονομερισμού. Όπως και πριν, ο τρόπος ομαδικής επεξεργασίας των εργασιών παρέμεινε ο κύριος.
- Έχουν γίνει αλλαγές στη δομή του υπολογιστή . Μαζί με τη μέθοδο ελέγχου μικροπρογραμμάτων, χρησιμοποιούνται οι αρχές της αρθρωτής και του κορμού. Η αρχή της αρθρωτότητας εκδηλώνεται στην κατασκευή ενός υπολογιστή που βασίζεται σε ένα σύνολο ενοτήτων - δομικά και λειτουργικά πλήρεις ηλεκτρονικές μονάδες σε τυπικό σχεδιασμό. Με τον όρο δίαυλος εννοούμε τη μέθοδο επικοινωνίας μεταξύ των μονάδων υπολογιστή, δηλαδή όλες οι συσκευές εισόδου και εξόδου συνδέονται με τα ίδια καλώδια (διαύλους). Αυτό είναι το πρωτότυπο του σύγχρονου διαύλου συστήματος.
- Αυξημένη χωρητικότητα μνήμης . Το μαγνητικό τύμπανο αντικαθίσταται σταδιακά από μαγνητικούς δίσκους που κατασκευάζονται με τη μορφή αυτόνομων συσκευασιών. Εμφανίστηκαν οθόνες και plotters.

Τέταρτη γενιά υπολογιστών

Αυτή η περίοδος αποδείχθηκε η μεγαλύτερη - από τα τέλη της δεκαετίας του '70 έως σήμερα.Χαρακτηρίζεται από κάθε είδους καινοτομίες που οδηγούν σε σημαντικές αλλαγές. Ωστόσο, οι βασικές, επαναστατικές αλλαγές που μας επιτρέπουν να μιλάμε για αλλαγή σε αυτή τη γενιά υπολογιστών δεν έχουν ακόμη συμβεί. Αν και, αν συγκρίνουμε υπολογιστές, για παράδειγμα, των αρχών της δεκαετίας του '80 και των σημερινών, τότε μια σημαντική διαφορά είναι προφανής.

Ιδιαίτερη σημείωση είναι μια από τις πιο σημαντικές ιδέες που ενσωματώνονται σε έναν υπολογιστή σε αυτό το στάδιο: η χρήση πολλών επεξεργαστών ταυτόχρονα για υπολογισμούς (πολυεπεξεργασία). Η δομή του υπολογιστή έχει επίσης υποστεί αλλαγές.

Οι νέες τεχνολογίες για τη δημιουργία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων κατέστησαν δυνατή την ανάπτυξη στα τέλη της δεκαετίας του '70 και στις αρχές της δεκαετίας του '80 υπολογιστών τέταρτης γενιάς που βασίζονται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα μεγάλης κλίμακας (LSI), ο βαθμός ολοκλήρωσης των οποίων ανέρχεται σε δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες στοιχεία σε ένα ενιαίο τσιπ. Η μεγαλύτερη αλλαγή στην τεχνολογία ηλεκτρονικών υπολογιστών που σχετίζεται με τη χρήση των LSI ήταν η δημιουργία μικροεπεξεργαστών. Τώρα αυτή η περίοδος θεωρείται επανάσταση στη βιομηχανία ηλεκτρονικών. Ο πρώτος μικροεπεξεργαστής δημιουργήθηκε από την Intel το 1971. Σε ένα τσιπ ήταν δυνατό να σχηματιστεί ένας επεξεργαστής με ελάχιστο υλικό, που περιείχε 2250 τρανζίστορ.

Η εμφάνιση του μικροεπεξεργαστή συνδέεται με ένα από τα πιο σημαντικά γεγονότα στην ιστορία των υπολογιστών - τη δημιουργία και τη χρήση προσωπικών υπολογιστών (Εικόνα 24.11), το οποίο επηρέασε ακόμη και την ορολογία. Σταδιακά, ο ισχυρός όρος «υπολογιστής» αντικαταστάθηκε από τη γνωστή πλέον λέξη «υπολογιστής» και η τεχνολογία των υπολογιστών άρχισε να ονομάζεται τεχνολογία υπολογιστών.

Ρύζι. 24.11. Προσωπικός υπολογιστής

Η αρχή της ευρείας πώλησης προσωπικών υπολογιστών συνδέεται με τα ονόματα των S. Jobs και V. Wozniak, των ιδρυτών της εταιρείας Apple Computer, η οποία άρχισε να παράγει προσωπικούς υπολογιστές Apple το 1977. Σε υπολογιστές αυτού του τύπου, ελήφθη ως βάση η αρχή της δημιουργίας ενός "φιλικού" περιβάλλοντος για ένα άτομο για εργασία σε υπολογιστή, όταν κατά τη δημιουργία λογισμικού, μία από τις κύριες απαιτήσεις ήταν η εξασφάλιση βολικής εργασίας για τον χρήστη. Ο υπολογιστής γύρισε προς τον άντρα. Η περαιτέρω βελτίωσή του πραγματοποιήθηκε λαμβάνοντας υπόψη την ευκολία του χρήστη. Εάν νωρίτερα, κατά τη λειτουργία υπολογιστών, εφαρμόστηκε η αρχή της κεντρικής επεξεργασίας πληροφοριών, όταν οι χρήστες συγκεντρώνονταν γύρω από έναν υπολογιστή, τότε με την εμφάνιση των προσωπικών υπολογιστών, συνέβη το αντίθετο κίνημα - αποκέντρωση, όταν ένας χρήστης μπορεί να χρησιμοποιήσει υπολογιστές. συνεργαστείτε με πολλούς

Από το 1982, η IBMάρχισε να παράγει ένα μοντέλο προσωπικού υπολογιστή που έγινε πρότυπο για πολλά χρόνια. Η IBM κυκλοφόρησε τεκμηρίωση υλικού και προδιαγραφές λογισμικού, επιτρέποντας σε άλλες εταιρείες να αναπτύξουν τόσο υλικό όσο και λογισμικό. Έτσι, εμφανίστηκαν οικογένειες (κλώνοι) «διπλών» προσωπικών υπολογιστών της IBM.

Το 1984 από την IBMαναπτύχθηκε προσωπικός υπολογιστής βασίζεται στον μικροεπεξεργαστή Intel 80286με λεωφορείο αρχιτεκτονικής βιομηχανικό πρότυπο - ISA(Industry Standard Architecture). Από τότε, άρχισε σκληρός ανταγωνισμός μεταξύ πολλών εταιρειών που παράγουν προσωπικούς υπολογιστές. Ένας τύπος επεξεργαστή αντικαταστάθηκε από έναν άλλο, ο οποίος συχνά απαιτούσε πρόσθετες σημαντικές αναβαθμίσεις, και μερικές φορές ακόμη και πλήρη αντικατάσταση των υπολογιστών. Ο αγώνας για την εύρεση ολοένα και πιο προηγμένων τεχνικών χαρακτηριστικών όλων των συσκευών υπολογιστών συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Κάθε χρόνο είναι απαραίτητη η ριζική αναβάθμιση του υπάρχοντος υπολογιστή.

Γενική ιδιοκτησία της οικογένειας IBM PC- συμβατότητα λογισμικού από κάτω προς τα πάνω και η αρχή της ανοιχτής αρχιτεκτονικής, η οποία προβλέπει τη δυνατότητα προσθήκης υπάρχοντος υλικού χωρίς αφαίρεση παλιών ή τροποποίησης χωρίς αντικατάσταση ολόκληρου του υπολογιστή.

Σύγχρονοι υπολογιστέςανώτερη από υπολογιστές προηγούμενων γενεών σε συμπαγή, τεράστιες δυνατότητες και προσβασιμότητα για διαφορετικές κατηγορίες χρηστών.

Οι υπολογιστές τέταρτης γενιάς αναπτύσσονται σε δύο κατευθύνσεις, οι οποίες θα συζητηθούν σε επόμενα θέματα σε αυτήν την ενότητα. Πρώτη κατεύθυνση- δημιουργία υπολογιστικών συστημάτων πολλαπλών επεξεργαστών. Δεύτερος- παραγωγή φθηνών προσωπικών υπολογιστών, επιτραπέζιων και φορητών, και στη βάση τους - δικτύων υπολογιστών.

Ερωτήσεις και εργασίες τεστ

1. Μιλήστε μας για την ιστορία της ανάπτυξης των υπολογιστών πριν από την εμφάνιση των υπολογιστών.

2. Τι είναι η γενιά υπολογιστών και τι προκαλεί την αλλαγή των γενεών;

3. Μιλήστε μας για την πρώτη γενιά υπολογιστών.

4. Μιλήστε μας για τη δεύτερη γενιά υπολογιστών.

5. Μιλήστε μας για την τρίτη γενιά υπολογιστών.

6. Μιλήστε μας για την τέταρτη γενιά υπολογιστών.

7. Πότε και γιατί η ονομασία «υπολογιστής» άρχισε σταδιακά να αντικαθίσταται από τον όρο «υπολογιστής»;

8. Τι έκανε διάσημο τον μαθηματικό John von Neumann;

Προοπτικές ανάπτυξης υπολογιστικών συστημάτων

Αφού μελετήσετε αυτό το θέμα, θα μάθετε:

Ποιες είναι οι κύριες τάσεις στην ανάπτυξη των υπολογιστών;
- ποιοι είναι οι λόγοι πίσω από αυτές τις τάσεις.

Γνωρίζοντας τη λειτουργικότητα των υπολογιστών, μπορείτε να σκεφτείτε τις προοπτικές ανάπτυξής τους. Αυτό δεν είναι πολύ ικανοποιητικό έργο, ειδικά σε σχέση με την τεχνολογία των υπολογιστών, αφού σε κανέναν άλλο τομέα δεν συμβαίνουν τόσο σημαντικές αλλαγές σε τόσο σύντομα χρονικά διαστήματα. Ωστόσο, η ουσία της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών είναι η εξής: πρώτον, ένας συγκεκριμένος σχετικά νέος τομέας χρήσης των υπολογιστών ανοίγεται ενώπιον των ανθρώπων, αλλά για να υλοποιηθούν αυτές οι ιδέες χρειάζονται κάποιες νέες, τεχνολογικά προηγμένες δυνατότητες των υπολογιστών. Μόλις αναπτυχθούν και εφαρμοστούν οι απαραίτητες τεχνολογίες, γίνονται αμέσως εμφανείς άλλοι πολλά υποσχόμενοι τομείς εφαρμογής υπολογιστών κ.λπ.

Για παράδειγμα, η Fujitsu έχει αναπτύξει έναν καθολικό ρομποτικό αχθοφόρο. Στο λόμπι του ξενοδοχείου, το ρομπότ υποδέχεται τους επισκέπτες με μια βραχνή φωνή βαρύτονου. Έχοντας καθορίσει τον αριθμό του δωματίου, το ρομπότ παίρνει βαριές βαλίτσες και στα δύο «χέρια» ή ανοίγει ένα τρόλεϊ και αρχίζει να κινείται προς το ασανσέρ, στη συνέχεια πατά το κουμπί κλήσης του ανελκυστήρα, ανεβαίνει στο πάτωμα και συνοδεύει τους επισκέπτες στο δωμάτιο. Ένας ηλεκτρονικός χάρτης ξενοδοχείου, οκτώ κάμερες και αισθητήρες υπερήχων επιτρέπουν στο ρομπότ να ξεπεράσει κάθε εμπόδιο. Ο δεξιός και ο αριστερός τροχός περιστρέφονται ανεξάρτητα, επομένως η κίνηση σε κεκλιμένες και ανώμαλες επιφάνειες είναι εύκολη. Χρησιμοποιώντας ένα σύστημα επεξεργασίας εικόνας 3D, το ρομπότ μπορεί να πάρει αντικείμενα και να τα παραδώσει στους επισκέπτες. Το ρομπότ είναι ευαίσθητο στις φωνητικές οδηγίες και είναι συνδεδεμένο στο Διαδίκτυο. Πληροφορίες για το ξενοδοχείο μπορείτε να λάβετε στην έγχρωμη οθόνη αφής του. Το βράδυ, το ρομπότ περιπολεί στους διαδρόμους του ξενοδοχείου.

Για παράδειγμα, στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (ΗΠΑ) επιδείχθηκαν μοντέλα ρούχων με ενσωματωμένους υπολογιστές και ηλεκτρονικές συσκευές. Σήμερα η νέα τάση ονομάζεται «cyber fashion». Η καρφίτσα στον κυβερνοχώρο που κοσμεί το φόρεμα σε αυτήν την εικονογράφηση δεν είναι απλώς ένα αξεσουάρ - είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που αναβοσβήνει στο χρόνο με τους χτύπους της καρδιάς του ιδιοκτήτη της.

Μπορεί να υποτεθεί ότι στο μέλλον θα υπάρχουν εκατοντάδες ενεργές συσκευές υπολογιστών που θα παρακολουθούν την κατάσταση και την τοποθεσία μας, θα αντιλαμβάνονται εύκολα τις πληροφορίες μας και θα ελέγχουν τις οικιακές συσκευές. Δεν θα είναι σε ένα κοινό «κέλυφος». Θα είναι παντού. Προοπτικές ανάπτυξης τέτοιων υπολογιστικών συσκευών: θα γίνουν πολύ μικρότερες και θα έχουν χαμηλό κόστος.

Ας εξετάσουμε τις προοπτικές και τις τάσεις στην ανάπτυξη της τεχνολογίας υπολογιστών που παρέχει υπηρεσίες πληροφοριών και διαχείριση. Κάθε υπολογιστής όχι μόνο μπορεί να μετρήσει με ακρίβεια και ταχύτητα, αλλά αντιπροσωπεύει επίσης μια μεγάλη αποθήκευση πληροφοριών. Επί του παρόντος, η πιο συγκεκριμένη λειτουργία των υπολογιστών, η πληροφορία, χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο, και αυτός είναι ένας από τους λόγους για την επερχόμενη «καθολική πληροφόρηση». Συνήθως, οι πληροφορίες προετοιμάζονται σε υπολογιστή, στη συνέχεια εκτυπώνονται και διανέμονται σε αυτήν τη μορφή.

Ωστόσο, ήδη στις αρχές του 21ου αιώνα, αναμένεται μια αλλαγή στο βασικό περιβάλλον πληροφοριών - οι άνθρωποι θα αρχίσουν να λαμβάνουν τις περισσότερες πληροφορίες όχι μέσω παραδοσιακών καναλιών επικοινωνίας - ραδιόφωνο, τηλεόραση, έντυπα, αλλά μέσω δικτύων υπολογιστών.

Ήδη σήμερα παρατηρείται αλλαγή στον σκοπό χρήσης των υπολογιστών. Προηγουμένως, οι υπολογιστές χρησίμευαν αποκλειστικά για την εκτέλεση διαφόρων επιστημονικών, τεχνικών και οικονομικών υπολογισμών και λειτουργούσαν από χρήστες με γενική εκπαίδευση υπολογιστών και προγραμματιστές.

Χάρη στην έλευση των τηλεπικοινωνιών, το πεδίο χρήσης των υπολογιστών από τους χρήστες αλλάζει ριζικά. Η ανάγκη για τηλεπικοινωνίες ηλεκτρονικών υπολογιστών διευρύνεται συνεχώς. Όλο και περισσότεροι άνθρωποι στρέφονται στο Διαδίκτυο για να μάθουν δρομολόγια τρένων ή τα τελευταία νέα από τη Δούμα, να εξοικειωθούν με το επιστημονικό άρθρο ενός συναδέλφου, να επιλέξουν πού θα περάσουν μια δωρεάν βραδιά κ.λπ. Όλοι χρειάζονται αυτού του είδους τις πληροφορίες σε οποιαδήποτε στιγμή χρόνο και σε οποιοδήποτε μέρος.

Επί του παρόντος, αναπτύσσεται μια νέα ιδέα για την ανάπτυξη του Διαδικτύου - η δημιουργία ενός σημασιολογικού ιστού. Είναι ένα πρόσθετο στον υπάρχοντα Παγκόσμιο Ιστό και έχει σχεδιαστεί για να κάνει τις πληροφορίες που δημοσιεύονται στο δίκτυο πιο κατανοητές στους υπολογιστές. Από το 1999, το έργο Semantic Web αναπτύσσεται υπό την αιγίδα της Κοινοπραξίας του Παγκόσμιου Ιστού.

Επί του παρόντος, οι υπολογιστές διαδραματίζουν μάλλον περιορισμένο ρόλο στη δημιουργία και επεξεργασία πληροφοριών στο Διαδίκτυο. Οι λειτουργίες των υπολογιστών περιορίζονται κυρίως στην αποθήκευση, εμφάνιση και ανάκτηση πληροφοριών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι περισσότερες πληροφορίες στο Διαδίκτυο είναι σε μορφή κειμένου και οι υπολογιστές δεν μπορούν να αντιληφθούν και να κατανοήσουν σημασιολογικές πληροφορίες. Η δημιουργία πληροφοριών, η αξιολόγηση, η ταξινόμηση και η επικαιροποίησή τους - όλα αυτά γίνονται ακόμα από τον άνθρωπο.

Τίθεται το ερώτημα - πώς να κάνουμε τους υπολογιστές να κατανοήσουν την έννοια των πληροφοριών που δημοσιεύονται στο δίκτυο και να διδάξουν τους υπολογιστές να τις χρησιμοποιούν; Εάν ένας υπολογιστής δεν μπορεί ακόμη να διδαχθεί να κατανοεί την ανθρώπινη γλώσσα, τότε είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια γλώσσα που θα είναι κατανοητή από τον υπολογιστή. Στην ιδανική περίπτωση, όλες οι πληροφορίες στο Διαδίκτυο θα πρέπει να δημοσιεύονται σε δύο γλώσσες: μια γλώσσα κατανοητή από τον άνθρωπο και μια γλώσσα κατανοητή από τους υπολογιστές. Για να δημιουργήσετε μια φιλική προς τον υπολογιστή περιγραφή ενός πόρου δικτύου στον Σημασιολογικό Ιστό, δημιουργήθηκε η μορφή RDF (Πλαίσιο Περιγραφής Πόρων). Προορίζεται για την αποθήκευση μεταδεδομένων (τα μεταδεδομένα είναι δεδομένα σχετικά με δεδομένα) και δεν προορίζεται για ανάγνωση ή χρήση από ανθρώπους. Οι περιγραφές σε μορφή RDF πρέπει να επισυνάπτονται σε κάθε πόρο δικτύου και να υποβάλλονται σε αυτόματη επεξεργασία από τον υπολογιστή.

Ο Σημασιολογικός Ιστός παρέχει πρόσβαση σε σαφώς δομημένες πληροφορίες για οποιαδήποτε εφαρμογή, ανεξαρτήτως πλατφόρμας ή γλώσσας προγραμματισμού. Τα προγράμματα θα μπορούν να βρίσκουν μόνα τους τους απαραίτητους πόρους, να επεξεργάζονται πληροφορίες, να συνοψίζουν δεδομένα, να εντοπίζουν λογικές συνδέσεις, να εξάγουν συμπεράσματα και ακόμη και να λαμβάνουν αποφάσεις με βάση αυτά τα συμπεράσματα. Εάν υιοθετηθεί ευρέως και εφαρμοστεί με σύνεση, ο Σημασιολογικός Ιστός έχει τη δυνατότητα να πυροδοτήσει μια επανάσταση στο Διαδίκτυο.

Ο Σημασιολογικός Ιστός είναι μια έννοια δικτύου στην οποία κάθε πηγή πληροφοριών σε ανθρώπινη γλώσσα πρέπει να παρέχεται με μια περιγραφή που μπορεί να κατανοήσει ένας υπολογιστής.

Ο υπολογιστής πρέπει να είναι πλήρως κινητός και εξοπλισμένος με μόντεμ ραδιοφώνου για να εισέλθει στο δίκτυο υπολογιστών. Στο μέλλον, οι φορητοί υπολογιστές θα πρέπει να γίνουν πιο μικροσκοπικοί με απόδοση συγκρίσιμη με την απόδοση των σύγχρονων υπερυπολογιστών. Πρέπει να έχουν επίπεδη οθόνη με καλή ανάλυση. Οι εξωτερικές τους συσκευές αποθήκευσης -μαγνητικοί δίσκοι- με μικρά μεγέθη θα έχουν χωρητικότητα άνω των 100 GB. Για την επικοινωνία με έναν υπολογιστή σε φυσική γλώσσα, θα είναι ευρέως εξοπλισμένο με πολυμέσα, κυρίως ήχο και βίντεο.

Για τη διασφάλιση υψηλής ποιότητας και ευρείας ανταλλαγής πληροφοριών μεταξύ των υπολογιστών, θα χρησιμοποιηθούν θεμελιωδώς νέες μέθοδοι επικοινωνίας:

♦ υπέρυθρα κανάλια εντός οπτικού πεδίου.
♦ τηλεοπτικά κανάλια.
♦ ασύρματη τεχνολογία ψηφιακής επικοινωνίας υψηλής ταχύτητας.

Αυτό θα καταστήσει δυνατή την κατασκευή συστημάτων αυτοκινητοδρόμων πληροφοριών εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας που συνδέουν όλα τα υπάρχοντα συστήματα.

Οι τομείς εφαρμογής των υπολογιστών διευρύνονται συνεχώς και καθένας από αυτούς καθορίζει μια νέα τάση στην ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών. Στο μέλλον, όλα τα υπολογιστικά συγκροτήματα και τα συστήματα από τους υπερυπολογιστές έως τους προσωπικούς υπολογιστές θα γίνουν συστατικά ενός ενιαίου δικτύου υπολογιστών. Και με μια τόσο περίπλοκη κατανεμημένη δομή, πρέπει να διασφαλιστεί πρακτικά απεριόριστη απόδοση και ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών.

Οι σύγχρονοι υπολογιστές ημιαγωγών θα εξαντλήσουν σύντομα τις δυνατότητές τους και ακόμη και με τη μετάβαση στην τρισδιάστατη αρχιτεκτονική τσιπ, η ταχύτητά τους θα περιοριστεί στις 1015 λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Η αναζήτηση νέων τρόπων βελτίωσης των υπολογιστών πραγματοποιείται προς πολλές κατευθύνσεις. Υπάρχουν πολλές πιθανές εναλλακτικές λύσεις για την αντικατάσταση των σύγχρονων υπολογιστών - κβαντικοί υπολογιστές, νευρικοί υπολογιστές και οπτικοί υπολογιστές. Κατά την ανάπτυξη «υπολογιστών του μέλλοντος», χρησιμοποιείται ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών κλάδων: μοριακή ηλεκτρονική, μοριακή βιολογία, ρομποτική, κβαντομηχανική, οργανική χημεία κ.λπ. Ας εξετάσουμε τα κύρια χαρακτηριστικά αυτών των υπολογιστών.

Οπτικός υπολογιστής. Στους οπτικούς υπολογιστές, ο φορέας πληροφοριών είναι η φωτεινή ροή. Η χρήση της οπτικής ακτινοβολίας ως φορέας πληροφοριών έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τα ηλεκτρικά σήματα:

♦ η ταχύτητα διάδοσης του φωτεινού σήματος είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ηλεκτρικού σήματος.
♦ Οι φωτεινές ροές, σε αντίθεση με τις ηλεκτρικές, μπορούν να τέμνονται μεταξύ τους.
♦ Οι φωτεινές ροές μπορούν να μεταδοθούν μέσω του ελεύθερου χώρου.
♦ δυνατότητα δημιουργίας παράλληλων αρχιτεκτονικών.

Η δημιουργία μεγαλύτερου αριθμού παράλληλων αρχιτεκτονικών, σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς ηλεκτρονικούς υπολογιστές, είναι το κύριο πλεονέκτημα των οπτικών υπολογιστών· επιτρέπει σε κάποιον να ξεπεράσει τους περιορισμούς στην ταχύτητα και την παράλληλη επεξεργασία πληροφοριών. Οι οπτικές τεχνολογίες είναι σημαντικές όχι μόνο για τη δημιουργία οπτικών υπολογιστών, αλλά και για τις οπτικές επικοινωνίες και το Διαδίκτυο.

Νευροϋπολογιστής. Για την επίλυση ορισμένων προβλημάτων, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί ένα αποτελεσματικό σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που θα μπορούσε να επεξεργάζεται πληροφορίες χωρίς να ξοδεύει πολλούς υπολογιστικούς πόρους. Και ένα εξαιρετικό ανάλογο για την επίλυση ενός τέτοιου προβλήματος μπορεί να είναι ο εγκέφαλος και το νευρικό σύστημα των ζωντανών οργανισμών, που επιτρέπουν την αποτελεσματική επεξεργασία των αισθητηριακών πληροφοριών. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος αποτελείται από 10 δισεκατομμύρια νευρικά κύτταρα - νευρώνες. Ένας νευροϋπολογιστής που μοντελοποιεί τις λειτουργίες των νευρώνων θα πρέπει να κατασκευαστεί με παρόμοιο τρόπο.

Η εμφάνιση των νευροϋπολογιστών, που συχνά αποκαλούνται βιοϋπολογιστές, συνδέεται σε μεγάλο βαθμό με την ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας, την οποία επιδιώκουν ενεργά οι επιστήμονες σε πολλές χώρες. Οι νευροϋπολογιστές υποτίθεται ότι κατασκευάζονται με βάση νευροτσίπ (τεχνητούς νευρώνες) και συνδέσεις που μοιάζουν με νευρώνες, οι οποίες είναι λειτουργικά προσανατολισμένες σε έναν συγκεκριμένο αλγόριθμο, για να λύσουν ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Επομένως, για την επίλυση προβλημάτων διαφορετικών τύπων, απαιτείται ένα νευρωνικό δίκτυο διαφορετικών τοπολογιών (ποικιλίες συνδέσεων νευροτσίπ). Ένας τεχνητός νευρώνας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλούς αλγόριθμους επεξεργασίας πληροφοριών στο δίκτυο και κάθε αλγόριθμος υλοποιείται χρησιμοποιώντας έναν αριθμό τεχνητών νευρώνων. Ένα νευρωνικό δίκτυο (perceptron) μπορεί να μάθει την αναγνώριση προτύπων.

Η υπόσχεση δημιουργίας νευροϋπολογιστών έγκειται στο γεγονός ότι οι τεχνητές δομές που έχουν τις ιδιότητες του εγκεφάλου και του νευρικού συστήματος έχουν μια σειρά από σημαντικά χαρακτηριστικά: παράλληλη επεξεργασία πληροφοριών, ικανότητα μάθησης, ικανότητα αυτόματης ταξινόμησης, υψηλή αξιοπιστία, συνειρμικότητα.

Κβαντικός υπολογιστής. Η λειτουργία ενός κβαντικού υπολογιστή βασίζεται στους νόμους της κβαντικής μηχανικής. Η κβαντομηχανική μας επιτρέπει να καθιερώσουμε τη μέθοδο περιγραφής και τους νόμους της κίνησης των μικροσωματιδίων (άτομα, μόρια, ατομικοί πυρήνες) και των συστημάτων τους. Οι νόμοι της κβαντικής μηχανικής αποτελούν τη βάση για τη μελέτη της δομής της ύλης. Κατέστησαν δυνατή την αποσαφήνιση της δομής των ατόμων, τη δημιουργία της φύσης των χημικών δεσμών, την εξήγηση του περιοδικού συστήματος των στοιχείων, την κατανόηση της δομής των ατομικών πυρήνων και τη μελέτη των ιδιοτήτων των στοιχειωδών σωματιδίων.

Η φυσική αρχή λειτουργίας ενός κβαντικού υπολογιστή βασίζεται στην αλλαγή της ενέργειας ενός ατόμου. Έχει μια διακριτή σειρά τιμών EQ, EI,... En, που ονομάζεται ενεργειακό φάσμα του ατόμου. Η εκπομπή και η απορρόφηση της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας από ένα άτομο συμβαίνει σε ξεχωριστά τμήματα - κβάντα ή φωτόνια. Όταν ένα φωτόνιο απορροφάται, η ενέργεια του ατόμου αυξάνεται και λαμβάνει χώρα μια μετάβαση από το κατώτερο στο ανώτερο επίπεδο· όταν ένα φωτόνιο εκπέμπεται, εμφανίζεται μια αντίστροφη προς τα κάτω μετάβαση.

Ως εκ τούτου, η έννοια του «qubit» (qubit, Quantum Bit) εισήχθη ως η βασική μονάδα ενός κβαντικού υπολογιστή, κατ' αναλογία με έναν παραδοσιακό υπολογιστή, όπου χρησιμοποιείται η έννοια του «bit». Είναι γνωστό ότι ένα bit έχει μόνο δύο καταστάσεις - 0 και 1, ενώ υπάρχουν πολύ περισσότερες καταστάσεις ενός qubit. Επομένως, για να περιγράψουμε την κατάσταση ενός κβαντικού συστήματος, εισήχθη η έννοια της κυματικής συνάρτησης με τη μορφή ενός διανύσματος με μεγάλο αριθμό τιμών.

Για τους κβαντικούς υπολογιστές, όπως και για τους κλασικούς, έχουν εισαχθεί στοιχειώδεις κβαντικές λογικές πράξεις: διάζευξη, σύνδεσμος και άρνηση, με τη βοήθεια των οποίων θα οργανωθεί ολόκληρη η λογική ενός κβαντικού υπολογιστή. Κατά τη δημιουργία ενός κβαντικού υπολογιστή, η κύρια προσοχή δίνεται στα ζητήματα του ελέγχου των qubits με χρήση διεγερμένης εκπομπής και στην πρόληψη της αυθόρμητης εκπομπής, η οποία θα διαταράξει τη λειτουργία ολόκληρου του κβαντικού συστήματος.

Μπορούμε να υποθέσουμε ότι ο συνδυασμός κβαντικών, οπτικών και νευρικών υπολογιστών θα δώσει στον κόσμο ένα ισχυρό υβριδικό υπολογιστικό σύστημα. Ένα τέτοιο σύστημα θα διακρίνεται από ένα συμβατικό από την τεράστια παραγωγικότητά του (περίπου 1051), λόγω του παραλληλισμού των λειτουργιών, καθώς και της ικανότητας αποτελεσματικής επεξεργασίας και διαχείρισης αισθητηριακών πληροφοριών. Η παραγωγή «υπολογιστών του μέλλοντος» θα απαιτήσει σημαντικό οικονομικό κόστος, αρκετές δεκάδες φορές υψηλότερο από το κόστος παραγωγής σύγχρονων υπολογιστών ημιαγωγών.

Ο Πίνακας 28.1 παρουσιάζει γενικές τάσεις στις αλλαγές στα χαρακτηριστικά της τεχνολογίας υπολογιστών, λαμβάνοντας υπόψη τους κύριους τομείς χρήσης τόσο των σύγχρονων όσο και των πολλά υποσχόμενων υπολογιστών.

Πίνακας 28.1. Τάσεις στην απόδοση των υπολογιστών

Ερωτήσεις και εργασίες τεστ

1. Ποια είναι η σχέση μεταξύ του σκοπού χρήσης υπολογιστή και της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών;

2. Δώστε παραδείγματα πολλά υποσχόμενων χρήσεων υπολογιστών.

3. Σε τι επικεντρώνονται τα πολλά υποσχόμενα συστήματα υπολογιστών;

4. Πώς φαντάζεστε το μέλλον της τεχνολογίας των υπολογιστών;

5. Σε ποιες τιμές των τεχνικών παραμέτρων των υπολογιστών μπορούμε να εστιάσουμε στο εγγύς μέλλον;

6. Ποιος είναι ο σκοπός του Σημασιολογικού Ιστού;

7. Γιατί οι υπολογιστές αναπτύσσονται με βάση διαφορετικές αρχές λειτουργίας;

8. Ποια είναι η κύρια ιδέα της δημιουργίας ενός οπτικού υπολογιστή;

9. Ποια είναι η κύρια ιδέα της δημιουργίας ενός νευροϋπολογιστή;

10. Ποια είναι η κύρια ιδέα της δημιουργίας ενός κβαντικού υπολογιστή;

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

Γενικές τάσεις στην ανάπτυξη υπολογιστών μπορούν να εντοπιστούν:

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

Μηδενική γενιά. Μηχανικοί υπολογιστές

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

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

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

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

Απόδοση: αρκετές δεκάδες χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

Ιδιαιτερότητες:

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

Παραδείγματα υπολογιστών:

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

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

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

Whirlwind I. Σύντομες λέξεις, εργασία σε πραγματικό χρόνο.

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

Δεύτερη γενιά. Υπολογιστές τρανζίστορ (1955-1965)

Απόδοση: εκατοντάδες χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

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

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

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

Υπολογιστής 6600Το CDC, το οποίο αναπτύχθηκε από τον Seymour Cray, είχε ένα πλεονέκτημα έναντι άλλων υπολογιστών εκείνης της εποχής - την ταχύτητά του, η οποία επιτυγχανόταν μέσω της παράλληλης εκτέλεσης εντολών.

Τρίτη γενιά. Υπολογιστές ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (1965-1980)

Απόδοση: εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

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

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

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

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

Περαιτέρω ανάπτυξη μικρών υπολογιστών ( PDP-11).

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

Απόδοση: εκατοντάδες εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

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

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

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

Πέμπτη γενιά;

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

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

Δημοτικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα

Το δευτεροβάθμιο σχολείο Sadovskaya No. 1

Δημοτικό διαμέρισμα Anninsky

Περιφέρεια Voronezh

Είδος: πληροφορικής και ΤΠΕ

Εκθεση ΙΔΕΩΝ

«Ιστορία της ανάπτυξης

τεχνολογία υπολογιστών"

Εκτελεστής διαθήκης:

μαθητής της 9ης «Α» τάξης

Λούκιν Αλεξάντερ Αλεξάντροβιτς

Επόπτης:

Demchenkova Oksana Evgenievna,

καθηγητής πληροφορικής και ΤΠΕ

Sadovoe, 2010

Πίνακας περιεχομένων

1. Εισαγωγή……………………………………………………………………3

2. Συσκευές μέτρησης πριν από την εμφάνιση των υπολογιστών…………………………… 4

1.1. Προμηχανική περίοδος………………………………………. 4

1.1.1. Άβακας στα δάχτυλα…………………………………….. 4

1.1.2. Άβακας σε πέτρες……………………………………4

1.1.3. Λογαριασμός στο Abacus …………………………………………….4

1.1.4. Μπαστούνια Napier……………………………………..5

1.1.5. Κανόνας διαφάνειας……………………………5

1.2. Μηχανική περίοδος……………………………………………………..6

1.2.1. Η μηχανή του Blaise Pascal………………………………..6

1.2.2. Η μηχανή του Γκότφριντ Λάιμπνιτς ……………………………7

1.2.3. Κάρτες διάτρησης Jaccard …………………………………… 7

1.2.4. Η μηχανή διαφοράς του Charles Babbage………………8

1.2.5. Χέρμαν Χόλεριθ……………………………………9

1.2.6. Konrad Zuse………………………………………………………………………

1.2.7. Howard Aiken………………………………………….10

3. Ηλεκτρονική υπολογιστική περίοδος……………………………11

2.1. Αναλογικοί υπολογιστές (AVM) …………….11

2.2. Ηλεκτρονικοί υπολογιστές (υπολογιστές) ……………11

2.2.1. I γενιά υπολογιστών………………………………………..12

2.2.2. II γενιά υπολογιστών……………………………………….13

2.2.3. ΙΙΙ γενιά υπολογιστών…………………………………………15

2.2.4. IV γενιά υπολογιστών………………………………………16

2.2.5. V γενιά υπολογιστών…………………………………….17

2.3. Αναλογικοί-ψηφιακοί υπολογιστές (ADCM) .....18

4. Συμπέρασμα………………………………………………………….. 19

5. Αναφορές……………………………………………………………………………………………

Εισαγωγή

Η λέξη «υπολογιστής» σημαίνει «υπολογιστής», δηλ. υπολογιστική συσκευή. Η ανάγκη αυτοματοποίησης της επεξεργασίας δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων των υπολογισμών, προέκυψε εδώ και πολύ καιρό. Πάνω από 1500 χρόνια πριν, για την καταμέτρηση χρησιμοποιήθηκαν ραβδιά καταμέτρησης, βότσαλα κ.λπ.

Αυτό το θέμα είναι σχετικό. Δεδομένου ότι οι υπολογιστές έχουν καλύψει όλους τους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας. Σήμερα είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι μπορείς να κάνεις χωρίς υπολογιστές. Αλλά όχι πολύ καιρό πριν, μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του '70, οι υπολογιστές ήταν διαθέσιμοι σε έναν πολύ περιορισμένο κύκλο ειδικών και η χρήση τους, κατά κανόνα, παρέμενε μυστική και ελάχιστα γνωστή στο ευρύ κοινό. Ωστόσο, το 1971, συνέβη ένα γεγονός που άλλαξε ριζικά την κατάσταση και, με φανταστική ταχύτητα, μετέτρεψε τον υπολογιστή σε καθημερινό εργαλείο εργασίας για δεκάδες εκατομμύρια ανθρώπους. Σε εκείνο το αναμφίβολα σημαντικό έτος, η σχεδόν άγνωστη εταιρεία Intel από μια μικρή αμερικανική πόλη με το όμορφο όνομα Santa Clara (Καλιφόρνια) κυκλοφόρησε τον πρώτο μικροεπεξεργαστή. Σε αυτόν οφείλουμε την εμφάνιση μιας νέας κατηγορίας υπολογιστικών συστημάτων - των προσωπικών υπολογιστών, που πλέον χρησιμοποιούνται ουσιαστικά από όλους, από μαθητές δημοτικού και λογιστές μέχρι επιστήμονες και μηχανικούς.

Στον 21ο αιώνα είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς τη ζωή χωρίς προσωπικό υπολογιστή. Ο υπολογιστής μπήκε σταθερά στη ζωή μας, και έγινε ο βασικός βοηθός του ανθρώπου. Σήμερα στον κόσμο υπάρχουν πολλοί υπολογιστές από διαφορετικές εταιρείες, διαφορετικές ομάδες πολυπλοκότητας, σκοπούς και γενιές.

Σε αυτό το έργο προσπαθώ να δώσω μια αρκετά ευρεία εικόνα της ιστορίας της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών.

Έτσι, σκοπός της εργασίας μου είναι να εξετάσω την εξέλιξη της τεχνολογίας των υπολογιστών από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα, καθώς και να δώσω μια σύντομη επισκόπηση των συσκευών μέτρησης, ξεκινώντας από την προμηχανική περίοδο και τελειώνοντας με τους σύγχρονους υπολογιστές.

Συσκευές μέτρησης πριν από την εμφάνιση των υπολογιστών

Προμηχανική περίοδος

Άβακας στα δάχτυλα

Ανά πάσα στιγμή, οι άνθρωποι χρειαζόταν να μετρούν. Μπορούμε μόνο να κάνουμε εικασίες για το πότε έμαθε η ανθρωπότητα να μετράει. Μπορούμε όμως να πούμε με σιγουριά ότι για απλή καταμέτρηση οι πρόγονοί μας χρησιμοποιούσαν τα δάχτυλά τους, μια μέθοδο που χρησιμοποιούμε με επιτυχία ακόμα και σήμερα. Τι πρέπει να κάνετε όμως αν θέλετε να θυμάστε τα αποτελέσματα των υπολογισμών ή να μετρήσετε κάτι περισσότερο από τα δάχτυλά σας; Σε αυτή την περίπτωση, μπορείτε να κάνετε εγκοπές σε ξύλο ή κόκκαλο. Πιθανότατα αυτό έκαναν οι πρώτοι άνθρωποι, όπως μαρτυρούν οι αρχαιολογικές ανασκαφές. Ίσως το παλαιότερο τέτοιο εργαλείο που βρέθηκε είναι ένα κόκκαλο, με εγκοπές, που βρέθηκε στον αρχαίο οικισμό Dolní Vestonici στα νοτιοανατολικά της Τσεχικής Δημοκρατίας στη Μοραβία. Αυτό το αντικείμενο, που ονομάζεται "οστό της Westonica", φέρεται να χρησιμοποιήθηκε 30 χιλιάδες χρόνια π.Χ. μι. Παρά το γεγονός ότι στην αυγή των ανθρώπινων πολιτισμών είχαν ήδη εφευρεθεί αρκετά πολύπλοκα συστήματα λογισμών, η χρήση σερίφ για μέτρηση συνεχίστηκε για αρκετό καιρό. Η καταμέτρηση των δακτύλων είναι αναμφίβολα η παλαιότερη και απλούστερη μέθοδος υπολογισμού. Για πολλούς λαούς, τα δάχτυλα παραμένουν ένα όργανο μέτρησης σε υψηλότερα επίπεδα ανάπτυξης. Μεταξύ αυτών των λαών ήταν και οι Έλληνες, που διατήρησαν το μέτρημα στα δάχτυλά τους ως πρακτικό μέσο για πάρα πολύ καιρό.

Άβακας σε πέτρες

Για να κάνει τη διαδικασία μέτρησης πιο βολική, ο πρωτόγονος άνθρωπος άρχισε να χρησιμοποιεί μικρές πέτρες αντί για δάχτυλα. Κατασκεύασε μια πυραμίδα από πέτρες και προσδιόρισε πόσες πέτρες ήταν μέσα σε αυτήν, αλλά αν ο αριθμός ήταν μεγάλος, τότε ήταν δύσκολο να μετρήσεις τον αριθμό των λίθων με το μάτι. Ως εκ τούτου, άρχισε να χτίζει μικρότερες πυραμίδες του ίδιου μεγέθους από πέτρες, και λόγω του γεγονότος ότι υπάρχουν δέκα δάχτυλα στα χέρια του, η πυραμίδα αποτελούταν από δέκα ακριβώς πέτρες.

Λογαριασμός στο Abacus

Στην εποχή των αρχαίων πολιτισμών, οι άνθρωποι έπρεπε να λύσουν προβλήματα σχετικά με τους υπολογισμούς του εμπορίου, τον υπολογισμό του χρόνου, τον προσδιορισμό της έκτασης της γης κ.λπ. Η αύξηση του όγκου αυτών των υπολογισμών οδήγησε ακόμη και στο γεγονός ότι προσκλήθηκαν από τη μια χώρα στην άλλη ειδικά εκπαιδευμένα άτομα που ήταν καλά γνώστες των αριθμητικών τεχνικών υπολογισμού. Επομένως, αργά ή γρήγορα έπρεπε να εμφανιστούν συσκευές που θα έκαναν ευκολότερους τους καθημερινούς υπολογισμούς.

Έτσι, στην Αρχαία Ελλάδα και την Αρχαία Ρώμη, δημιουργήθηκαν συσκευές μέτρησης που ονομάζονται άβακος (από την ελληνική λέξη abakion - «ένα δισκίο καλυμμένο με σκόνη»). Ο άβακας ονομάζεται και ρωμαϊκός άβακας. Οι υπολογισμοί σε αυτά πραγματοποιήθηκαν μετακινώντας ζάρια μέτρησης και βότσαλα (λίθους) στις λωρίδες εσοχές σανίδων από μπρούτζο, πέτρα, ελεφαντόδοντο και έγχρωμο γυαλί. Στην πρωτόγονη μορφή του, ο άβακας ήταν σανίδα (αργότερα πήρε τη μορφή σανίδας χωρισμένης σε στήλες με χωρίσματα). Σχεδιάστηκαν πάνω του γραμμές που το χώριζαν σε κολώνες και τα βότσαλα τοποθετήθηκαν σε αυτές τις στήλες σύμφωνα με την ίδια αρχή θέσης με την οποία τοποθετείται ένας αριθμός στον άβακα μας. Αυτοί οι άβακες επέζησαν μέχρι την Αναγέννηση.

Στις χώρες της Αρχαίας Ανατολής (Κίνα, Ιαπωνία, Ινδοκίνα) υπήρχαν κινέζοι άβακες. Σε κάθε νήμα ή σύρμα σε αυτούς τους άβακα υπήρχαν πέντε και δύο ντόμινο. Η καταμέτρηση έγινε σε ένα και πέντε.

Στη Ρωσία, ο ρωσικός άβακας, ο οποίος εμφανίστηκε τον 16ο αιώνα, χρησιμοποιήθηκε για αριθμητικούς υπολογισμούς, αλλά σε ορισμένα μέρη ο άβακας μπορεί να βρεθεί ακόμα και σήμερα.

Napier Sticks

Η πρώτη συσκευή για την εκτέλεση του πολλαπλασιασμού ήταν ένα σετ ξύλινων μπλοκ γνωστών ως ραβδιά Napier. Εφευρέθηκαν από τον Σκωτσέζο John Napier (1550-1617). Ένας πίνακας πολλαπλασιασμού τοποθετήθηκε σε ένα τέτοιο σετ ξύλινων μπλοκ. Επιπλέον, ο John Napier επινόησε τους λογάριθμους.

Αυτή η εφεύρεση άφησε ένα αξιοσημείωτο σημάδι στην ιστορία με την εφεύρεση των λογαρίθμων από τον John Napier, όπως αναφέρεται σε μια δημοσίευση του 1614. Οι πίνακές του, που απαιτούσαν πολύ χρόνο για να υπολογιστούν, αργότερα «ενσωματώθηκαν» σε μια βολική συσκευή που επιταχύνει πολύ ανεβάστε τη διαδικασία υπολογισμού - ο κανόνας της διαφάνειας. εφευρέθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1620. Το 1617, ο Napier βρήκε έναν άλλο τρόπο πολλαπλασιασμού των αριθμών. Το όργανο, που ονομάζεται "Napier's Knuckles", αποτελούνταν από ένα σύνολο τμηματοποιημένων ράβδων που μπορούσαν να τοποθετηθούν με τέτοιο τρόπο ώστε προσθέτοντας αριθμούς σε τμήματα γειτονικά το ένα με το άλλο οριζόντια, να λαμβάνουμε το αποτέλεσμα του πολλαπλασιασμού τους.

Η θεωρία των λογαρίθμων του Napier έμελλε να βρει ευρεία εφαρμογή. Ωστόσο, οι «αρθρώσεις» του αντικαταστάθηκαν σύντομα από τον κανόνα του slide και άλλες υπολογιστικές συσκευές, κυρίως μηχανικού τύπου, ο πρώτος εφευρέτης των οποίων ήταν ο λαμπρός Γάλλος Blaise Pascal.

Λογαριθμικός χάρακας

Η ανάπτυξη των συσκευών μέτρησης συμβάδιζε με τα επιτεύγματα των μαθηματικών. Λίγο μετά την ανακάλυψη των λογαρίθμων το 1623, εφευρέθηκε ο κανόνας της διαφάνειας.

Το 1654, ο Robert Bissacar και το 1657, ανεξάρτητα, ο S. Patridge (Αγγλία) ανέπτυξαν έναν ορθογώνιο κανόνα διαφάνειας - αυτό είναι ένα εργαλείο μέτρησης για την απλοποίηση των υπολογισμών, με τη βοήθεια του οποίου οι πράξεις σε αριθμούς αντικαθίστανται από πράξεις στους λογάριθμους αυτών αριθμοί. Ο σχεδιασμός της γραμμής έχει επιβιώσει σε μεγάλο βαθμό μέχρι σήμερα.

Ο κανόνας της διαφάνειας προοριζόταν να έχει μεγάλη διάρκεια ζωής: από τον 17ο αιώνα μέχρι σήμερα. Οι υπολογισμοί χρησιμοποιώντας έναν κανόνα διαφανειών είναι απλοί, γρήγοροι, αλλά κατά προσέγγιση. Και, επομένως, δεν είναι κατάλληλο για ακριβείς, για παράδειγμα οικονομικούς, υπολογισμούς.

Ένα σκίτσο μιας μηχανικής συσκευής προσθήκης δεκατριψήφιων με δέκα τροχούς αναπτύχθηκε από τον Λεονάρντο ντα Βίντσι (1452-1519). Με βάση αυτά τα σχέδια, η IBM έχει πλέον κατασκευάσει μια μηχανή εργασίας για διαφημιστικούς σκοπούς.

Η πρώτη μηχανική μηχανή υπολογισμού κατασκευάστηκε το 1623 από τον καθηγητή μαθηματικών Wilhelm Schickard (1592-1636). Μηχανοποίησε τις πράξεις πρόσθεσης και αφαίρεσης και ο πολλαπλασιασμός και η διαίρεση γίνονταν με στοιχεία μηχανοποίησης. Αλλά το αυτοκίνητο του Schickard κάηκε σύντομα σε μια φωτιά. Επομένως, η βιογραφία των μηχανικών υπολογιστικών συσκευών ξεκινά με μια αθροιστική μηχανή που κατασκευάστηκε το 1642 από τον Blaise Pascal.

Το 1673, ένας άλλος σπουδαίος μαθηματικός Gottfried Leibniz ανέπτυξε μια υπολογιστική συσκευή στην οποία ήταν ήδη δυνατός ο πολλαπλασιασμός και η διαίρεση.

Το 1880 V.T. Ο Odner δημιουργεί στη Ρωσία μια μηχανή προσθήκης με γρανάζι με μεταβλητό αριθμό δοντιών και το 1890 οργανώνει τη μαζική παραγωγή βελτιωμένων μηχανών πρόσθεσης, που το πρώτο τέταρτο του 19ου αιώνα. ήταν οι κύριες μαθηματικές μηχανές που βρήκαν χρήση σε όλο τον κόσμο. Ο εκσυγχρονισμός τους "Felix" παρήχθη στην ΕΣΣΔ μέχρι τη δεκαετία του '50.

Η ιδέα της δημιουργίας ενός αυτόματου υπολογιστή που θα λειτουργούσε χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση εκφράστηκε για πρώτη φορά από τον Άγγλο μαθηματικό Charles Babbage (1791-1864) στις αρχές του 19ου αιώνα. Το 1820-1822. κατασκεύασε μια μηχανή που μπορούσε να υπολογίσει πίνακες πολυωνύμων δεύτερης τάξης.

Πιστεύεται ότι η πρώτη μηχανική μηχανή που μπορούσε να εκτελέσει πρόσθεση και αφαίρεση εφευρέθηκε το 1646. νεαρός 18χρονος Γάλλος μαθηματικός και φυσικός Blaise Pascal. Λέγεται «πασκαλίνα».

Αυτό το μηχάνημα σχεδιάστηκε για να λειτουργεί με αριθμούς 6-8 ψηφίων και μπορούσε μόνο να προσθέτει και να αφαιρεί, ενώ είχε επίσης καλύτερο τρόπο καταγραφής του αποτελέσματος από όλους τους προηγούμενους. Το μηχάνημα του Pascal είχε μέγεθος 36/13/8 εκατοστά· αυτό το μικρό ορειχάλκινο κουτί ήταν βολικό για μεταφορά. Είχε πολλές ειδικές λαβές με τις οποίες γινόταν ο έλεγχος, και είχε έναν αριθμό μικρών τροχών με δόντια. Ο πρώτος τροχός μετρούσε μονάδες, ο δεύτερος - δεκάδες, ο τρίτος - εκατοντάδες κ.λπ. Η προσθήκη στη μηχανή του Pascal επιτυγχάνεται με την περιστροφή των τροχών προς τα εμπρός. Μετακινώντας τα πίσω γίνεται αφαίρεση.

Αν και η «πασκαλίνη» προκάλεσε εκτεταμένο θαυμασμό, δεν έφερε πλούτο στον εφευρέτη. Ωστόσο, η αρχή των συνδεδεμένων τροχών που εφηύρε ήταν η βάση πάνω στην οποία κατασκευάστηκαν οι περισσότερες υπολογιστικές μηχανές τους επόμενους τρεις αιώνες. Οι μηχανολογικές ιδέες του Pascal είχαν τεράστια επιρροή σε πολλές άλλες εφευρέσεις στον τομέα των υπολογιστών.

Το κύριο μειονέκτημα της "πασκαλίνης" ήταν η ταλαιπωρία της εκτέλεσης όλων των εργασιών σε αυτό, με εξαίρεση την απλή προσθήκη. Η πρώτη μηχανή, η οποία διευκόλυνε την αφαίρεση, τον πολλαπλασιασμό και τη διαίρεση, εφευρέθηκε αργότερα τον ίδιο 17ο αιώνα. Στα γερμανικά. Τα εύσημα για αυτήν την εφεύρεση ανήκουν στον Gottfried Wilhelm Leibniz.

Το επόμενο βήμα ήταν να εφεύρουμε μια μηχανή που θα μπορούσε να κάνει πολλαπλασιασμό και διαίρεση. Μια τέτοια μηχανή εφευρέθηκε το 1671 από τον Γερμανό Gottfried Leibniz. Στο Παρίσι, ο Leibniz συνάντησε τον Ολλανδό μαθηματικό και αστρονόμο Christian Huygens. Βλέποντας πόσους υπολογισμούς έπρεπε να κάνει ένας αστρονόμος, ο Leibniz αποφάσισε να εφεύρει μια μηχανική συσκευή που θα έκανε τους υπολογισμούς ευκολότερους. «Επειδή είναι ανάξιο τόσο υπέροχοι άνθρωποι, όπως οι σκλάβοι, να σπαταλούν χρόνο σε υπολογιστική εργασία που θα μπορούσε να ανατεθεί σε οποιονδήποτε χρησιμοποιεί μια μηχανή».

Αν και το μηχάνημα του Leibniz ήταν παρόμοιο με το Pascaline, είχε ένα κινούμενο μέρος και μια λαβή με την οποία ήταν δυνατή η περιστροφή ενός ειδικού τροχού ή κυλίνδρων που βρίσκονταν μέσα στη συσκευή. Αυτός ο μηχανισμός επέτρεψε την επιτάχυνση των επαναλαμβανόμενων πράξεων πρόσθεσης που απαιτούνται για τον πολλαπλασιασμό. Η επανάληψη του εαυτού πραγματοποιήθηκε επίσης αυτόματα.

Το 1673 κατασκεύασε μια μηχανική αριθμομηχανή. Αλλά έγινε διάσημος κυρίως όχι για αυτό το μηχάνημα, αλλά για τη δημιουργία διαφορικού και ολοκληρωτικού λογισμού. Έθεσε επίσης τα θεμέλια του δυαδικού συστήματος αριθμών, το οποίο αργότερα βρήκε εφαρμογή σε αυτόματες υπολογιστικές συσκευές.

Το επόμενο στάδιο στην ανάπτυξη των υπολογιστικών συσκευών φαινόταν να μην έχει καμία σχέση με αριθμούς, τουλάχιστον στην αρχή. Σε όλο τον 18ο αιώνα. Στα γαλλικά εργοστάσια μεταξιού γίνονταν πειράματα με διάφορους μηχανισμούς που έλεγχαν τη μηχανή χρησιμοποιώντας διάτρητη ταινία, διάτρητα χαρτιά ή ξύλινα τύμπανα. Και στα τρία συστήματα, το νήμα ανυψώθηκε ή χαμήλωσε ανάλογα με την παρουσία ή την απουσία οπών - έτσι δημιουργήθηκε το επιθυμητό σχέδιο υφάσματος.

Ο Γάλλος υφαντής και μηχανικός Joseph Jacquard δημιούργησε το πρώτο παράδειγμα μηχανής που ελέγχεται εισάγοντας πληροφορίες σε αυτό. Το 1802, κατασκεύασε μια μηχανή που διευκόλυνε τη διαδικασία παραγωγής υφασμάτων με πολύπλοκα σχέδια. Όταν φτιάχνετε τέτοιο ύφασμα, πρέπει να σηκώσετε ή να χαμηλώσετε κάθε μία από τις σειρές νημάτων. Στη συνέχεια, ο αργαλειός τραβάει ένα άλλο νήμα μεταξύ των κλωστών που σηκώνονται και πέφτουν. Στη συνέχεια, καθένα από τα νήματα χαμηλώνει ή ανυψώνεται με μια συγκεκριμένη σειρά και το μηχάνημα περνάει ξανά το νήμα από μέσα τους. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται πολλές φορές μέχρι να επιτευχθεί το επιθυμητό μήκος υφάσματος με σχέδια. Για να καθορίσει το σχέδιο στο ύφασμα, ο Jacquard χρησιμοποίησε σειρές από τρύπες σε κάρτες. Εάν χρησιμοποιήθηκαν δέκα κλωστές, τότε κάθε σειρά της κάρτας παρείχε χώρο για δέκα τρύπες. Η κάρτα ήταν τοποθετημένη στο μηχάνημα σε μια συσκευή που μπορούσε να ανιχνεύσει τρύπες στην κάρτα. Αυτή η συσκευή χρησιμοποιούσε ανιχνευτές για τον έλεγχο κάθε σειράς οπών στην κάρτα.

Η λειτουργία του μηχανήματος προγραμματίστηκε χρησιμοποιώντας μια ολόκληρη τράπουλα με διάτρητες κάρτες, καθεμία από τις οποίες έλεγχε ένα χτύπημα της σαΐτας. Οι πληροφορίες στην κάρτα έλεγχαν το μηχάνημα.

Από όλους τους εφευρέτες των περασμένων αιώνων που συνέβαλαν με τον έναν ή τον άλλον στην ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών, ο Άγγλος Τσαρλς Μπάμπατζ έφτασε πιο κοντά στη δημιουργία ενός υπολογιστή με τη σύγχρονη έννοια.

Το 1812, ο Άγγλος μαθηματικός Charles Babbage άρχισε να εργάζεται στη λεγόμενη μηχανή διαφοράς, η οποία υποτίθεται ότι υπολόγιζε οποιεσδήποτε συναρτήσεις, συμπεριλαμβανομένων των τριγωνομετρικών, και επίσης συνέταξε πίνακες. Το 1822, ο Charles Babbage κατασκεύασε μια υπολογιστική συσκευή, την οποία ονόμασε μηχανή διαφοράς. Οι πληροφορίες για τις κάρτες εισήχθησαν σε αυτό το μηχάνημα. Το μηχάνημα χρησιμοποίησε ψηφιακούς τροχούς με δόντια για να εκτελέσει μια σειρά από μαθηματικές πράξεις. Ωστόσο, λόγω έλλειψης κεφαλαίων, το μηχάνημα αυτό δεν ολοκληρώθηκε, και παραδόθηκε στο Μουσείο του King's College στο Λονδίνο, όπου φυλάσσεται μέχρι σήμερα.

Ωστόσο, αυτή η αποτυχία δεν σταμάτησε τον Babbage και το 1834 ξεκίνησε ένα νέο έργο - τη δημιουργία της Αναλυτικής Μηχανής, η οποία υποτίθεται ότι εκτελούσε υπολογισμούς χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Για να γίνει αυτό, έπρεπε να είναι σε θέση να εκτελεί προγράμματα που εισήχθησαν χρησιμοποιώντας διάτρητες κάρτες (κάρτες από χοντρό χαρτί με πληροφορίες τυπωμένες με τρύπες, όπως σε αργαλειούς) και να έχει μια «αποθήκη» για την αποθήκευση δεδομένων και ενδιάμεσων αποτελεσμάτων (με σύγχρονη ορολογία - μνήμη). Από το 1842 έως το 1848, ο Babbage εργάστηκε σκληρά, χρησιμοποιώντας τους δικούς του πόρους. Η Αναλυτική Μηχανή, σε αντίθεση με τον προκάτοχό της, έπρεπε όχι μόνο να επιλύει μαθηματικά προβλήματα ενός συγκεκριμένου τύπου, αλλά και να εκτελεί μια ποικιλία υπολογιστικών πράξεων σύμφωνα με τις οδηγίες του χειριστή. Στην πραγματικότητα, δεν είναι τίποτα λιγότερο από τον πρώτο προγραμματιζόμενο υπολογιστή γενικής χρήσης. Αλλά αν η μηχανή Διαφοράς είχε αμφίβολες πιθανότητες επιτυχίας, τότε η Αναλυτική Μηχανή φαινόταν εντελώς μη ρεαλιστική. Ήταν απλά αδύνατο να κατασκευαστεί και να τεθεί σε λειτουργία. Στην τελική του μορφή, το αυτοκίνητο δεν έπρεπε να είναι μικρότερο από μια σιδηροδρομική ατμομηχανή. Η εσωτερική του δομή ήταν ένα χαοτικό συνονθύλευμα από εξαρτήματα χάλυβα, χαλκού και ξύλου, ρολόι μηχανισμοί που κινούνταν από μια ατμομηχανή. Η παραμικρή αστάθεια οποιουδήποτε μικροσκοπικού εξαρτήματος θα οδηγούσε σε εκατονταπλάσια αύξηση των διαταραχών σε άλλα μέρη και τότε ολόκληρο το μηχάνημα θα γινόταν άχρηστο.

Δυστυχώς, δεν μπόρεσε να ολοκληρώσει το έργο για τη δημιουργία της Αναλυτικής Μηχανής - αποδείχθηκε ότι ήταν πολύ περίπλοκο για την τεχνολογία εκείνης της εποχής. Αλλά το πλεονέκτημα του Babbage είναι ότι ήταν ο πρώτος που πρότεινε και εν μέρει υλοποίησε την ιδέα του υπολογιστικού ελεγχόμενου προγράμματος. Ήταν η Αναλυτική Μηχανή που στην ουσία της ήταν το πρωτότυπο του σύγχρονου υπολογιστή.

Το 1985, το προσωπικό του Μουσείου Επιστημών στο Λονδίνο αποφάσισε να ανακαλύψει επιτέλους εάν ήταν πράγματι δυνατή η κατασκευή του υπολογιστή του Babbage. Μετά από αρκετά χρόνια σκληρής δουλειάς, οι προσπάθειες στέφθηκαν με επιτυχία. Τον Νοέμβριο του 1991, λίγο πριν τα 200 χρόνια από τη γέννηση του διάσημου εφευρέτη, ο κινητήρας της διαφοράς έκανε σοβαρούς υπολογισμούς για πρώτη φορά.

Μόνο 19 χρόνια μετά το θάνατο του Babbage, μια από τις αρχές που διέπουν την Αναλυτική Μηχανή - η χρήση των διάτρητων καρτών - ενσωματώθηκε σε μια συσκευή εργασίας. Ήταν ένας στατιστικός πίνακας που κατασκευάστηκε από τον Αμερικανό Herman Hollerith για να επιταχύνει την επεξεργασία των αποτελεσμάτων της απογραφής των ΗΠΑ το 1890.

Στα τέλη του 19ου αιώνα. Δημιουργήθηκαν πιο σύνθετες μηχανικές συσκευές. Το πιο σημαντικό από αυτά ήταν μια συσκευή που αναπτύχθηκε από τον Αμερικανό Herman Hollerith. Η μοναδικότητά του έγκειται στο γεγονός ότι ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε την ιδέα των διάτρητων καρτών και οι υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν με ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτός ο συνδυασμός έκανε το μηχάνημα τόσο αποτελεσματικό που χρησιμοποιήθηκε ευρέως στην εποχή του. Για παράδειγμα, στην απογραφή του 1890 στις ΗΠΑ, ο Hollerith, με τη βοήθεια των μηχανών του, μπόρεσε να ολοκληρώσει σε τρία χρόνια αυτό που θα είχε γίνει με το χέρι σε επτά χρόνια, και από πολύ μεγαλύτερο αριθμό ανθρώπων.

Μόνο 100 χρόνια αργότερα η μηχανή του Babbage τράβηξε την προσοχή των μηχανικών. Στα τέλη της δεκαετίας του 1930, ο Γερμανός μηχανικός Konrad Zuse ανέπτυξε την πρώτη δυαδική ψηφιακή μηχανή, το Z1. Έκανε εκτεταμένη χρήση ηλεκτρομηχανικών ρελέ, δηλαδή μηχανικών διακοπτών που ενεργοποιούνται από ηλεκτρικό ρεύμα. Το 1941, ο Konrad Zuse δημιούργησε το Z3, ένα μηχάνημα πλήρως ελεγχόμενο από λογισμικό.

Ο Δεύτερος Παγκόσμιος Πόλεμος έδωσε μεγάλη ώθηση στην ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών: ο αμερικανικός στρατός χρειαζόταν έναν υπολογιστή.

Το 1944, ο Αμερικανός Χάουαρντ Άικεν, σε μια από τις επιχειρήσεις της IBM, κατασκεύασε τον υπολογιστή Mark-1, ο οποίος ήταν αρκετά ισχυρός για εκείνη την εποχή. Αυτό το μηχάνημα χρησιμοποιούσε μηχανικά στοιχεία - τροχούς μέτρησης - για να αναπαραστήσει αριθμούς και ηλεκτρομηχανικά ρελέ χρησιμοποιήθηκαν για έλεγχο. Το πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων εισήχθη από διάτρητη ταινία. Διαστάσεις: 15/2,5 m, 750.000 μέρη. Το "Mark-1" θα μπορούσε να πολλαπλασιάσει δύο αριθμούς 23 bit σε 4 δευτερόλεπτα.

Οι υπολογιστές IV γενιάς δεν χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω της ιδιαιτερότητάς τους. Αυτό ήταν ένα κίνητρο για την ανάπτυξη υπολογιστών πέμπτης γενιάς, η ανάπτυξη των οποίων τέθηκε από εντελώς διαφορετικά καθήκοντα από την ανάπτυξη όλων των προηγούμενων υπολογιστών. Εάν οι προγραμματιστές υπολογιστών της 1ης - 4ης γενιάς αντιμετώπισαν καθήκοντα όπως η αύξηση της παραγωγικότητας στον τομέα των αριθμητικών υπολογισμών, η επίτευξη μεγάλης χωρητικότητας μνήμης, τότε τα κύρια καθήκοντα των προγραμματιστών υπολογιστών 5ης γενιάς ήταν η δημιουργία τεχνητής νοημοσύνης η μηχανή (η ικανότητα εξαγωγής λογικών συμπερασμάτων από τα παρουσιαζόμενα γεγονότα), η δυνατότητα εισαγωγής πληροφοριών σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας φωνή και διάφορες εικόνες. Αυτό θα επιτρέψει σε όλους τους χρήστες να επικοινωνούν με τον υπολογιστή, ακόμη και σε αυτούς που δεν έχουν ειδικές γνώσεις σε αυτόν τον τομέα. Ο υπολογιστής θα είναι βοηθός του ανθρώπου σε όλους τους τομείς.

ΓΕΝΙΑ ΕΥΜ

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ	Ι γενιά	II γενιά	III γενιά	IV γενιά
Χρόνια χρήσης
Κύριο στοιχείο	ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ λάμπα	Τρανζίστορ
Αριθμός υπολογιστών στον κόσμο (τεμ.)			Δεκάδες χιλιάδες	Εκατομμύρια
Διαστάσεις υπολογιστή		Σημαντικά λιγότερο		μικροϋπολογιστής
Απόδοση (συμβατική)
Αποθηκευτικό μέσο	Τρυπημένη κάρτα, διάτρητη ταινία	Μαγνητική ταινία		δισκέτα

Αναλογικοί-ψηφιακοί υπολογιστές (ADCM)

Τα ACVM είναι μηχανήματα που συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα των AVM και των υπολογιστών. Έχουν χαρακτηριστικά όπως ταχύτητα, ευκολία προγραμματισμού και ευελιξία. Η κύρια λειτουργία είναι η ενσωμάτωση, η οποία πραγματοποιείται με τη χρήση ψηφιακών ολοκληρωτών.

Στο ACVM, οι αριθμοί αντιπροσωπεύονται όπως σε έναν υπολογιστή (ως μια ακολουθία αριθμών) και η μέθοδος για την επίλυση προβλημάτων όπως σε ένα AVM (μέθοδος μαθηματικής μοντελοποίησης).

συμπέρασμα

Ο προσωπικός υπολογιστής μπήκε γρήγορα στη ζωή μας. Μόλις πριν από λίγα χρόνια ήταν σπάνιο να δεις οποιοδήποτε είδος προσωπικού υπολογιστή - υπήρχαν, αλλά ήταν πολύ ακριβά, και ούτε καν κάθε εταιρεία μπορούσε να έχει υπολογιστή στο γραφείο της. Τώρα κάθε τρίτο σπίτι έχει έναν υπολογιστή, ο οποίος έχει ήδη ενσωματωθεί βαθιά στην ανθρώπινη ζωή.

Οι σύγχρονοι υπολογιστές αντιπροσωπεύουν ένα από τα πιο σημαντικά επιτεύγματα της ανθρώπινης σκέψης, η επίδραση του οποίου στην ανάπτυξη της επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου δύσκολα μπορεί να υπερεκτιμηθεί. Το εύρος των εφαρμογών υπολογιστών είναι τεράστιο και διευρύνεται συνεχώς.

Ακόμη και πριν από 30 χρόνια υπήρχαν μόνο περίπου 2000 διαφορετικές εφαρμογές τεχνολογίας μικροεπεξεργαστή. Αυτά είναι η διαχείριση παραγωγής (16%), οι μεταφορές και οι επικοινωνίες (17%), η τεχνολογία πληροφοριών και υπολογιστών (12%), ο στρατιωτικός εξοπλισμός (9%), οι οικιακές συσκευές (3%), η εκπαίδευση (2%), η αεροπορία και το διάστημα ( 15 %), ιατρική (4%), επιστημονική έρευνα, δημοτικές και αστικές υπηρεσίες, τράπεζες, μετρολογία και άλλους τομείς.

Για πολλούς, ένας κόσμος χωρίς υπολογιστή είναι μια μακρινή ιστορία, περίπου τόσο μακρινή όσο η ανακάλυψη της Αμερικής ή η Οκτωβριανή Επανάσταση. Αλλά κάθε φορά που ανοίγετε τον υπολογιστή, δεν μπορείτε να σταματήσετε να εκπλήσσεστε με την ανθρώπινη ιδιοφυΐα που δημιούργησε αυτό το θαύμα.

Οι σύγχρονοι προσωπικοί υπολογιστές συμβατοί με IBM PC είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος υπολογιστών, η ισχύς τους αυξάνεται συνεχώς και το πεδίο εφαρμογής τους διευρύνεται. Αυτοί οι υπολογιστές μπορούν να δικτυωθούν μεταξύ τους, επιτρέποντας σε δεκάδες ή εκατοντάδες χρήστες να ανταλλάσσουν εύκολα πληροφορίες και ταυτόχρονα να έχουν πρόσβαση σε κοινές βάσεις δεδομένων. Τα εργαλεία ηλεκτρονικού ταχυδρομείου επιτρέπουν στους χρήστες υπολογιστών να στέλνουν μηνύματα κειμένου και φαξ σε άλλες πόλεις και χώρες χρησιμοποιώντας το κανονικό τηλεφωνικό δίκτυο και να λαμβάνουν πληροφορίες από μεγάλες τράπεζες δεδομένων.
Το παγκόσμιο σύστημα ηλεκτρονικής επικοινωνίας Διαδίκτυο παρέχει, σε εξαιρετικά χαμηλή τιμή, τη δυνατότητα γρήγορης λήψης πληροφοριών από όλες τις γωνιές του πλανήτη, παρέχει δυνατότητες επικοινωνίας φωνής και φαξ και διευκολύνει τη δημιουργία ενδοεταιρικών δικτύων μετάδοσης πληροφοριών για εταιρείες με υποκαταστήματα σε διαφορετικές πόλεις και χώρες.

Ωστόσο, οι δυνατότητες επεξεργασίας πληροφοριών των προσωπικών υπολογιστών που είναι συμβατοί με IBM PC εξακολουθούν να είναι περιορισμένες και η χρήση τους δεν δικαιολογείται σε όλες τις περιπτώσεις.

Οι προσωπικοί υπολογιστές, φυσικά, έχουν υποστεί σημαντικές αλλαγές κατά τη νικηφόρα πορεία τους σε ολόκληρο τον πλανήτη, αλλά έχουν αλλάξει και τον ίδιο τον κόσμο.

Βιβλιογραφία

1. Bogatyrev R.V. Στην αυγή των υπολογιστών. // PC World. 2004. - Νο. 4

2. Zuev K.A. Υπολογιστής και κοινωνία - Μόσχα: Εκδοτικός Οίκος Πολιτικής Λογοτεχνίας, 1990.

3. Prokhorov A.M. Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. – Μόσχα: Εκδοτικός οίκος «Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια», 1971.

4. Φιγούρα V.S. Από την ιστορία των υπολογιστών. // PC World. 2005. - Νο. 1

5. Frolov A.V., Frolov G.V. “IBM PC Hardware” - M.: DIALOG-MEPhI, 1992.

Πόροι του Διαδικτύου.

· http://www.bashedu.ru/konkurs/tarhov/russian/index_r.htm

· http://museum.iu4.bmstu.ru/abak/index.html

· http://www.computer-museum.ru/histussr/9.htm

· http://www.homepc.ru/adviser/15817/

· http://www.computerra.ru/print/hitech/novat/20724/

· http://schools.keldysh.ru/sch444/MUSEUM/PRES/DK-12-2002.htm

· http://www.bashedu.ru/konkurs/tarhov/russian/minsk-32.htm

· http://www.technotronic.org/compochelovek_4_1999.html

Η ανθρώπινη ζωή στον εικοστό πρώτο αιώνα σχετίζεται άμεσα με την τεχνητή νοημοσύνη. Η γνώση των κύριων ορόσημων στη δημιουργία υπολογιστών είναι δείκτης μορφωμένου ανθρώπου. Η ανάπτυξη των υπολογιστών συνήθως χωρίζεται σε 5 στάδια - συνηθίζεται να μιλάμε για πέντε γενιές.

1946-1954 - υπολογιστές πρώτης γενιάς

Αξίζει να πούμε ότι η πρώτη γενιά υπολογιστών (ηλεκτρονικοί υπολογιστές) βασιζόταν σε σωλήνα. Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια (ΗΠΑ) ανέπτυξαν το ENIAC - αυτό ήταν το όνομα του πρώτου υπολογιστή στον κόσμο. Η ημέρα που τέθηκε επίσημα σε λειτουργία είναι η 15/02/1946. Κατά τη συναρμολόγηση της συσκευής χρησιμοποιήθηκαν 18 χιλιάδες σωλήνες κενού. Ο υπολογιστής, με τα σημερινά πρότυπα, είχε μια κολοσσιαία έκταση 135 τετραγωνικών μέτρων και βάρος 30 τόνων. Οι ανάγκες σε ηλεκτρική ενέργεια ήταν επίσης υψηλές - 150 kW.

Είναι γνωστό ότι αυτή η ηλεκτρονική μηχανή δημιουργήθηκε άμεσα για να βοηθήσει στην επίλυση των πιο περίπλοκων προβλημάτων της δημιουργίας ατομικής βόμβας. Η ΕΣΣΔ έπιανε γρήγορα τη διαφορά και τον Δεκέμβριο του 1951, υπό την ηγεσία και με την άμεση συμμετοχή του Academician S.A. Lebedev, παρουσιάστηκε στον κόσμο ο ταχύτερος υπολογιστής στην Ευρώπη. Έφερε τη συντομογραφία MESM (Small Electronic Calculating Machine). Αυτή η συσκευή μπορούσε να εκτελέσει από 8 έως 10 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

1954 - 1964 - υπολογιστές δεύτερης γενιάς

Το επόμενο βήμα στην ανάπτυξη ήταν η ανάπτυξη υπολογιστών που λειτουργούσαν με τρανζίστορ. Τα τρανζίστορ είναι συσκευές κατασκευασμένες από υλικά ημιαγωγών που σας επιτρέπουν να ελέγχετε το ρεύμα που ρέει σε ένα κύκλωμα. Το πρώτο γνωστό τρανζίστορ σταθερής λειτουργίας δημιουργήθηκε στην Αμερική το 1948 από μια ομάδα φυσικών και ερευνητών Shockley και Bardin.

Όσον αφορά την ταχύτητα, οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές διέφεραν σημαντικά από τους προκατόχους τους - η ταχύτητα έφτασε τις εκατοντάδες χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Οι διαστάσεις έχουν επίσης μειωθεί και η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας έχει μειωθεί. Το εύρος χρήσης έχει επίσης αυξηθεί σημαντικά. Αυτό συνέβη λόγω της ταχείας ανάπτυξης λογισμικού. Ο καλύτερος υπολογιστής μας, ο BESM-6, είχε ταχύτητα ρεκόρ 1.000.000 λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο. Αναπτύχθηκε το 1965 υπό την ηγεσία του επικεφαλής σχεδιαστή S. A. Lebedev.

1964 - 1971 - υπολογιστές τρίτης γενιάς

Η κύρια διαφορά αυτής της περιόδου είναι η έναρξη της χρήσης μικροκυκλωμάτων με χαμηλό βαθμό ολοκλήρωσης. Χρησιμοποιώντας εξελιγμένες τεχνολογίες, οι επιστήμονες μπόρεσαν να τοποθετήσουν πολύπλοκα ηλεκτρονικά κυκλώματα σε μια μικρή γκοφρέτα ημιαγωγών, με εμβαδόν μικρότερο από 1 τετραγωνικό εκατοστό. Η εφεύρεση των μικροκυκλωμάτων κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1958. Εφευρέτης: Jack Kilby. Η χρήση αυτής της επαναστατικής εφεύρεσης κατέστησε δυνατή τη βελτίωση όλων των παραμέτρων - οι διαστάσεις μειώθηκαν περίπου στο μέγεθος ενός ψυγείου, η απόδοση αυξήθηκε, καθώς και η αξιοπιστία.

Αυτό το στάδιο στην ανάπτυξη των υπολογιστών χαρακτηρίζεται από τη χρήση μιας νέας συσκευής αποθήκευσης - ενός μαγνητικού δίσκου. Ο μικρός υπολογιστής PDP-8 παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το 1965.

Στην ΕΣΣΔ, παρόμοιες εκδόσεις εμφανίστηκαν πολύ αργότερα - το 1972 και ήταν ανάλογα των μοντέλων που παρουσιάστηκαν στην αμερικανική αγορά.

1971 - σύγχρονη εποχή - υπολογιστές τέταρτης γενιάς

Μια καινοτομία στους υπολογιστές τέταρτης γενιάς είναι η εφαρμογή και η χρήση μικροεπεξεργαστών. Οι μικροεπεξεργαστές είναι ALU (αριθμητικές λογικές μονάδες) τοποθετημένες σε ένα μόνο τσιπ και έχουν υψηλό βαθμό ολοκλήρωσης. Αυτό σημαίνει ότι τα τσιπ αρχίζουν να καταλαμβάνουν ακόμη λιγότερο χώρο. Με άλλα λόγια, ένας μικροεπεξεργαστής είναι ένας μικρός εγκέφαλος που εκτελεί εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο σύμφωνα με το πρόγραμμα που είναι ενσωματωμένο σε αυτόν. Το μέγεθος, το βάρος και η κατανάλωση ενέργειας έχουν μειωθεί δραματικά και η απόδοση έχει φτάσει σε υψηλά επίπεδα ρεκόρ. Και τότε ήταν που η Intel μπήκε στο παιχνίδι.

Ο πρώτος μικροεπεξεργαστής ονομάστηκε Intel-4004 - το όνομα του πρώτου μικροεπεξεργαστή που συναρμολογήθηκε το 1971. Είχε χωρητικότητα 4 bit, αλλά εκείνη την εποχή ήταν μια γιγάντια τεχνολογική ανακάλυψη. Δύο χρόνια αργότερα, η Intel παρουσίασε τον οκτώ-bit Intel-8008 στον κόσμο· το 1975, γεννήθηκε ο Altair-8800 - αυτός είναι ο πρώτος προσωπικός υπολογιστής που βασίζεται στον Intel-8008.

Αυτή ήταν η αρχή μιας ολόκληρης εποχής προσωπικών υπολογιστών. Το μηχάνημα άρχισε να χρησιμοποιείται παντού για εντελώς διαφορετικούς σκοπούς. Ένα χρόνο αργότερα, η Apple μπήκε στο παιχνίδι. Το έργο είχε μεγάλη επιτυχία και ο Steve Jobs έγινε ένας από τους πιο διάσημους και πλουσιότερους ανθρώπους στη Γη.

Το IBM PC γίνεται το αδιαμφισβήτητο πρότυπο των υπολογιστών. Κυκλοφόρησε το 1981 με 1 megabyte RAM.

Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτή τη στιγμή οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές που είναι συμβατοί με την IBM καταλαμβάνουν περίπου το ενενήντα τοις εκατό των υπολογιστών που παράγονται! Επίσης, δεν μπορούμε παρά να αναφέρουμε το Pentium. Η ανάπτυξη του πρώτου επεξεργαστή με ενσωματωμένο συνεπεξεργαστή ήταν επιτυχής το 1989. Τώρα αυτή η μάρκα είναι μια αδιαμφισβήτητη αρχή στην ανάπτυξη και χρήση μικροεπεξεργαστών στην αγορά υπολογιστών.

Αν μιλάμε για προοπτικές, τότε αυτό είναι, φυσικά, η ανάπτυξη και η εφαρμογή των πιο πρόσφατων τεχνολογιών: εξαιρετικά μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα, μαγνητικά-οπτικά στοιχεία, ακόμη και στοιχεία τεχνητής νοημοσύνης.

Τα ηλεκτρονικά συστήματα αυτομάθησης είναι το ορατό μέλλον, που ονομάζεται πέμπτη γενιά στην ανάπτυξη των υπολογιστών.

Ένα άτομο προσπαθεί να σβήσει το εμπόδιο στην επικοινωνία με έναν υπολογιστή. Η Ιαπωνία εργάστηκε σε αυτό για πολύ καιρό και, δυστυχώς, ανεπιτυχώς, αλλά αυτό είναι το θέμα ενός εντελώς διαφορετικού άρθρου. Προς το παρόν, όλα τα έργα είναι μόνο σε εξέλιξη, αλλά με τον τρέχοντα ρυθμό ανάπτυξης, αυτό είναι το εγγύς μέλλον. Ο παρών χρόνος είναι η εποχή που γράφεται η ιστορία!

Μερίδιο.