Кратка историја на создавањето и развојот на компјутерите. Проект за компјутерски науки на тема „историја на развојот на компјутерската технологија“ Историја на развојот на компјутерската технологија

Броење и решавање алатки пред појавата на компјутерите
Еден од првите уреди (V - IV век п.н.е.) кој ги олеснил пресметките бил абакусот. Ова е специјална табла со вдлабнатини, пресметките на неа се направени со движење на камчиња или коски.

Со текот на времето, овие табли почнаа да се делат на неколку ленти и колони. Во Грција, абакусот постоел веќе во 5 век п.н.е.; кај Јапонците се нарекувал „серобјан“, кај Кинезите - „суанпан“. Во Античка Русија, при броењето, се користеше уред сличен на абакус; тој беше наречен „руски брои“. Во 17 век, овој уред го добил изгледот на познатиот руски абакус.

Историја на развојот на компјутерската технологија.Белешки за компјутерски науки.

На почетокот на 17 век, францускиот математичар и физичар Блез Паскал ја создал првата „машина за собирање, наречена Паскалина, која вршела собирање и одземање. Во годините 1670-1680, германскиот математичар Лајбниц дизајнирал машина за собирање која ги изведувала сите 4 аритметички операции.
Во 1874 година, инженерот од Санкт Петербург Однер дизајнирал уред наречен аритмометар, кој доста брзо ги извршувал сите четири аритметички операции на повеќецифрени броеви. Во 30-тите години на 20 век, кај нас беше развиена понапредна машина за додавање „Феликс“. Овие уреди за броење беа главните технички средства што ја олеснуваа работата на луѓето вклучени во обработката на големи количини на нумерички информации.
Важен настан од 19 век беше изумот на англискиот математичар Чарлс Бебиџ, кој влезе во историјата како креатор на првиот компјутер - прототип на вистински компјутери. Во 1812 година тој започнал да работи на неговиот „диферентен мотор“. Бебиџ сакаше да дизајнира машина која не само што ќе врши пресметки, туку ќе може да работи и според претходно компајлирана програма, на пример, да ја пресмета нумеричката вредност на дадена функција. Главниот елемент на неговата машина беше запчаник - за складирање на една цифра од децимален број. Како резултат на тоа, беше можно да се работи со 18-битни броеви. До 1822 година, научникот изградил мал работен модел и пресметал табела со квадрати на неа. Подобрувајќи го моторот за разлика, Бабиџ започна во 1833 година да го развива „аналитичкиот мотор“. Требаше да има поголема брзина со поедноставен дизајн и да се движи од моќта на пареа. Аналитичкиот мотор имаше три главни блока. Првиот блок е за складирање на броеви (меморија, наречена „магацин“), вториот блок врши аритметички операции („мелница“), третиот блок е за контролирање на низата на дејства на машината. Имаше и уреди за внесување првични податоци и печатење на резултатите. Машината мораше да работи според програма која го специфицираше редоследот на операциите и преносот на броевите од меморијата до мелницата и назад. Математичарката Ада Лајвелс (ќерка на поетот Бајрон) ги развила првите програми за машината на Бебиџ. Поради недоволниот развој на технологијата, проектот на Бебиџ не беше спроведен, но многу пронаоѓачи ги искористија неговите идеи. Така, во 1888 година, Американецот Холерит создаде табелатор што овозможи автоматизирање на пресметките за време на пописот на населението. Во 1924 година, Холерит ја основал IBM за масовно производство на табулатори.

Апстракт - Историја на развојот на компјутерската технологија.

Во 1941 година, германскиот инженер Зузе изградил мал компјутер врз основа на електромеханички релеи, но поради војната неговите дела не биле објавени. Во 1943 година, во САД, во едно од претпријатијата на IBM, Ајкен создаде помоќен компјутер „Марк-1“, кој се користеше за воени пресметки. Но, електромеханичките релеи беа бавни и несигурни.
Првата генерација на компјутери (1946 - средината на 50-тите) Генерацијата на компјутери се однесува на сите типови и модели на компјутери развиени од различни дизајнерски тимови, но изградени на исти научни и технички принципи.
Појавата на електронска вакуумска цевка доведе до создавање на првиот компјутер. Во 1946 година, во САД се појави компјутер за решавање проблеми наречен ENIAC (Електронски нумерички интегратор и калкулатор). Овој компјутер работеше илјада пати побрзо од Mark 1. Но, најчесто беше без работа, бидејќи ... За да се заврши програмата, беа потребни неколку часа за да се поврзат жиците на вистински начин.
Множеството елементи што го сочинуваат компјутерот се нарекува база на елементи. Елементарната основа на компјутерите од првата генерација се електронски вакуумски цевки, отпорници и кондензатори. Елементите беа поврзани со жици користејќи надземна монтажа. Компјутерот се состоеше од многу гломазни кабинети и зафаќаше посебна компјутерска просторија, тежеше стотици тони и трошеше стотици киловати електрична енергија. ENIAC имаше 20 илјади вакуумски цевки. За 1 сек. Машината извршила 300 операции за множење или 5000 операции со собирање на повеќецифрени броеви.
Во 1945 година, познатиот американски математичар Џон фон Нојман презентираше извештај до општата научна заедница во кој можеше да ја претстави формалната логичка организација на компјутерот, апстрахирање од кола и радио цевки.

Историја на развојот на компјутерската технологија. Класични принципи на функционална организација и работа на компјутер:
1. Достапност на главни уреди: контролна единица (CU), аритметичко-логичка единица (ALU), уред за складирање (RAM), влезно-излезни уреди;
2. Складирање податоци и команди во меморија;
3. Принципот на програмска контрола;
4. Секвенцијално извршување на операции;
5. Бинарно кодирање на информации (првиот компјутер „Mark-1“ вршеше пресметки во децимален броен систем, но таквото кодирање е тешко технички да се имплементира, а подоцна беше напуштено);
6. Употреба на електронски елементи и електрични кола за поголема доверливост (наместо електромеханички релеи).

Првиот домашен компјутер беше создаден во 1951 година под водство на академик С.А. Lebe-maiden, а се викаше MESM (мала електронска машина за пресметување). Подоцна беше создаден БЕСМ-2 (голема електронска машина за пресметување). Најмоќниот компјутер од првата генерација во Европа беше советскиот компјутер М-20 со брзина од 20 илјади оп/сек и капацитет на RAM од 4000 машински зборови. Во просек, брзината на компјутер од прва генерација е 10-20 илјади опси/сек. Работата на компјутерите од првата генерација е премногу комплицирана поради честите дефекти: електронските цевки често изгореа и мораа да се заменат рачно. Цел персонал инженери беше вклучен во сервисирањето на таков компјутер. Програмите за такви машини беа напишани во машински код, мораше да се знаат сите машински команди и нивната бинарна репрезентација. Покрај тоа, таквите компјутери чинат милиони долари.

Историја на развојот на компјутерската технологија. Втора генерација на компјутери (доцни 50-ти - 60-ти)

Пронајдокот на транзисторот во 1948 година овозможи да се смени основата на елементите на компјутерот во полупроводнички елементи (транзистори и диоди), како и понапредни отпорници и кондензатори. Еден транзистор замени 40 вакуумски цевки, работеше побрзо, беше поевтин и посигурен. Технологијата за поврзување на основата на елементот е променета: се појавија првите печатени плочки - плочи од изолационен материјал на кои беа поставени транзистори, диоди, отпорници и кондензатори. Печатените плочки беа поврзани со површинска монтажа. Потрошувачката на струја е намалена, а димензиите се намалени стотици пати. Продуктивноста на ваквите компјутери е до 1 милион оп./сек. Ако неколку елементи не успеаја, целата табла беше заменета, а не секој елемент посебно. По појавата на транзисторите, најтешката работа во производството на компјутери беше поврзувањето и лемењето на транзисторите за создавање електронски кола. Доаѓањето на алгоритамските јазици го олесни процесот на пишување програми. Беше воведен принципот на споделување на времето - различни компјутерски уреди почнаа да работат истовремено. Во 1965 година, Digital Equipment го издаде првиот миникомпјутер, PDP-8, со големина на фрижидер и чини само 20.000 долари.

Историја на развојот на компјутерската технологија. Трета генерација на компјутери(крајот на 60-тите - 70-тите)

Во 1958 година, Џон Килби за прв пат создаде прототип на интегрирано коло или чип. Интегрираното коло ги извршуваше истите функции како и електронското коло во компјутерот од втората генерација. Тоа беше силиконски нафора на кој беа поставени транзистори и сите врски меѓу нив. Основа на елементот - интегрирани кола. Перформанси: стотици илјади - милиони операции во секунда. Првиот компјутер направен на интегрирани кола беше IBM-360 во 1968 година од IBM, кој го означи почетокот на цела серија (колку е поголема бројката, толку се поголеми можностите на компјутерот). Во 1970 година, Интел почна да продава мемориски интегрирани кола. Последователно, бројот на транзистори по единица површина на интегрираното коло приближно се удвојува годишно. Ова обезбеди постојано намалување на трошоците и зголемување на брзината на компјутерот. Капацитетот на меморијата е зголемен. Се појавија дисплеи и плотери, а разни програмски јазици продолжија да се развиваат. Во нашата земја беа произведени две семејства на компјутери: големи (на пример, ES-1022, ES-1035) и мали (на пример, SM-2, SM-3). Во тоа време, компјутерскиот центар беше опремен со еден или два EC-компјутерски модели и класа на дисплеј, каде што секој програмер можеше да се поврзе со компјутерот во режим на споделување на време.

Историја на развојот на компјутерската технологија. Четврта генерација на компјутери (доцни 70-ти - денес)

Во 1970 година, Маркијан Едвард Хоф од Интел дизајнирал интегрирано коло слично во функција на централната процесорска единица на голем компјутер. Така се појави првиот микропроцесор Intel-4004, кој беше пуштен во продажба во 1971 година. Овој микропроцесор со големина помала од 3 cm беше попродуктивен од џиновска машина. Беше можно да се постават 2250 транзистори на еден силиконски кристал. Навистина, работеше многу побавно и можеше да обработува само 4 бита информации одеднаш (наместо 16-32 бита за големи компјутери), но исто така чинеше десетици илјади пати помалку (околу 500 долари). Перформансите на микропроцесорите наскоро почнаа брзо да се зголемуваат. Микропроцесорите првпат се користеле во различни компјутерски уреди (како што се калкулаторите). Во 1974 година, неколку компании најавија создавање на персонален компјутер базиран на микропроцесорот Intel-8008, т.е. уред дизајниран за еден корисник.
Широката продажба на персонални компјутери (компјутери) на пазарот е поврзана со имињата на младите Американци С. Џобс и В. Возниак, основачи на Apple Computer, кои почнаа да произведуваат персонални компјутери на Apple во 1977 година. Растот на продажбата беше поттикнат од бројни програми дизајнирани за деловни апликации (уредување зборови, табели за сметководство).
Во доцните 1970-ти, порастот на компјутерите доведе до пад на побарувачката за големи компјутери. Ова го загрижи менаџментот на IBM, водечка компанија во производството на големи компјутери, па реши да се обиде на пазарот на персонални компјутери како експеримент. За да не се трошат многу пари на овој експеримент, на одделот одговорен за овој проект му беше дозволено да не дизајнира компјутер од нула, туку да користи блокови произведени од други компании. Така, најновиот 16-битен микропроцесор Intel-8088 беше избран за главен микропроцесор. Софтверот беше нарачан да го развива мала компанија, Мајкрософт. Во август 1981 година, новиот IBM PC беше подготвен и стана многу популарен меѓу корисниците. IBM не го направи својот компјутер единствен сè-во-едно уред и не го заштити неговиот дизајн со патенти. Наместо тоа, таа го состави компјутерот од независно произведени делови и не го чуваше во тајност како се составуваа деловите; Дизајните на IBM PC беа достапни за секого. Ова им овозможи на другите компании да развијат и хардвер и софтвер. Многу брзо, овие компании престанаа да се задоволуваат со улогата на производители на компоненти за IBM PC и почнаа сами да собираат компјутери кои беа компатибилни со IBM PC. Конкуренцијата меѓу производителите доведе до поевтини компјутери. Бидејќи овие фирми не мораа да прават огромни трошоци за истражување, тие можеа да ги продаваат своите компјутери многу поевтино од сличните компјутери на IBM. Компјутерите компатибилни со IBM PC беа наречени „клонови“ (двојки). Заедничка карактеристика на семејството IBM PC и компјутерите компатибилни со него е софтверската компатибилност и принципот на отворена архитектура, т.е. можност за додавање и замена на постоечки хардвер со помодерен без замена на целиот компјутер.
Една од најважните идеи на компјутерите од четвртата генерација е дека неколку процесори се користат истовремено за обработка на информации (мултипроцесирање).

Историја на развојот на компјутерската технологија. Сервер.

Серверот е моќен компјутер во компјутерските мрежи кој обезбедува услуга на компјутерите поврзани на него и пристап до други мрежи. Суперкомпјутерите се појавија во 70-тите години. За разлика од компјутерите од Нојмановата структура, тие користат мултипроцесорски метод на обработка. Со овој метод, проблемот што се решава е поделен на неколку делови, од кои секој се решава паралелно на свој процесор. Ова драматично ја зголемува продуктивноста. Нивната брзина е милијарди операции во секунда. Но, таквите компјутери чинат милиони долари.
Персоналните компјутери (компјутери) се користат насекаде и имаат пристапна цена. За нив се развиени голем број софтверски алатки за различни апликации кои му помагаат на лицето да обработи информации. Сега компјутерот стана мултимедијален, т.е. обработува не само нумерички и текстуални информации, туку ефикасно работи со звук и слика.
Преносливите компјутери (латинскиот збор „порто“ значи „да се носи“) се преносливи компјутери. Најчестиот од нив е тетратка ("белешка") - тетратка персонален компјутер.
Индустриските компјутери се дизајнирани за употреба во индустриски поставки (на пример, за контрола на машински алати, авиони и возови). Тие се предмет на зголемени барања за доверливост на непроблематична работа, отпорност на температурни промени, вибрации итн. Затоа, обичните персонални компјутери не можат да се користат како индустриски.

Историја на развојот на компјутерската технологија. v. 1.0.

По проучувањето на оваа тема, ќе научите:

Како се развиле алатките за пресметување и решавање пред создавањето на компјутерите;
- која е основата на елементите и како нејзината промена влијаеше врз создавањето на нови типови на компјутери;
- Како се развиваше компјутерската технологија од генерација на генерација.

Броење и решавање алатки пред појавата на компјутерите

Историјата на компјутерите оди наназад со векови, исто како и историјата на човековиот развој. Акумулација на резерви, поделба на плен, размена - сите овие дејства се поврзани со пресметки. За пресметки, луѓето користеле свои прсти, камчиња, стапови, јазли итн.

Потребата да се изнајдат решенија за сè покомплексни проблеми и, како резултат на тоа, сè покомплексни и одземаат многу време пресметки, го соочи човекот со потребата да бара начини и да измисли уреди што би можеле да му помогнат во тоа. Историски гледано, различни земји развиле свои парични единици, мерки за тежина, должина, волумен, растојание итн. дејства на целата низа. Тие често беа поканети дури и од други земји. И сосема природно, се појави потребата да се измислат уреди кои ќе помогнат во броењето. Така, постепено почнаа да се појавуваат механички асистенти. Доказите за многу такви пронајдоци, кои засекогаш влегле во историјата на технологијата, преживеале до ден-денес.

Еден од првите уреди (V-IV век п.н.е.) кој ги олеснил пресметките може да се смета за посебен уред, подоцна наречен абакус (Слика 24.1). Првично тоа беше даска попрскана со тенок слој од ситен песок или сина глина во прав. На него можете да пишувате букви и бројки со зашилен стап. Последователно, абакусот беше подобрен и веќе беа извршени пресметки на него со поместување на коски и камчиња во надолжни вдлабнатини, а самите штици почнаа да се прават од бронза, камен, слонова коска итн. Со текот на времето, овие штици почнаа да се делат на неколку ленти и колони. Во Грција, абакусот постоел уште во 5 век п.н.е. д., Јапонците го нарекоа овој уред „Серобјан“, Кинезите го нарекоа „суан-пан“.

Ориз. 24.1. Абакус

Во Античка Русија, при броењето, се користеше уред сличен на абакус, кој беше наречен „руски шкот“. Во 17 век, овој уред веќе имал изглед на познатиот руски абакус, кој може да се најде и денес.

На почетокот на 17 век, кога математиката почнала да игра клучна улога во науката, сè повеќе се чувствувала потребата за пронаоѓање на машина за пресметување. Во тоа време, младиот француски математичар и физичар Блез Паскал ја создаде првата машина за пресметување (Слика 24.2, а), наречена Паскалина, која вршеше собирање и одземање.

Ориз. 24.2. Пресметковни машини од 17 век: а) Паскалина, б) Лајбницова машина

Во 1670-1680 година, германскиот математичар Готфрид Лајбниц дизајнирал машина за пресметување (слика 24.2, б), која ги изведувала сите четири аритметички операции.

Во текот на следните двесте години беа измислени и изградени уште неколку слични уреди за броење, кои поради голем број недостатоци не беа широко користени.

Само во 1878 година, рускиот научник П. Чебишев дизајнирал машина за пресметување која врши собирање и одземање на повеќецифрени броеви. Најмногу користена во тоа време беше машината за додавање, дизајнирана од Санктпетербуршкиот инженер Однер во 1874 година. Дизајнот на уредот се покажа како многу успешен, бидејќи овозможи да се извршат сите четири аритметички операции доста брзо.

Во 30-тите години на 20 век, во нашата земја беше развиена понапредна машина за додавање - „Феликс“ (Слика 24.3). Овие уреди за пресметување се користеа неколку децении и беа главните технички средства што ја олеснуваа работата на луѓето вклучени во обработката на големи количини нумерички информации.

Ориз. 24.3. Феликс машина за додавање

Важен настан од 19 век беше изумот на англискиот математичар Чарлс Бебиџ, кој влезе во историјата како пронаоѓач на првиот компјутер - прототип на современи компјутери. Во 1812 година почнал да работи на таканаречената машина „разлика“. Претходните компјутери на Паскал и Лајбниц извршувале само аритметички операции. Бебиџ се обиде да конструира машина која ќе изврши одредена програма и ќе ја пресмета нумеричката вредност на дадената функција. Како главен елемент на моторот за разлика, Бебиџ користел запчаник за складирање на една цифра од децимален број. Како резултат на тоа, тој можеше да работи со 18-битни броеви. До 1822 година, тој изградил мал работен модел и пресметал табела со квадрати на неа.

Откако го подобри моторот за разлика, Бабиџ започна во 1833 година да го развива аналитичкиот мотор (Слика 24.4). Требаше да се разликува од различниот мотор по тоа што беше побрз и имаше поедноставен дизајн. Според проектот, новата машина требаше да се напојува со струја на пареа.

Аналитичкиот мотор беше замислен како чисто механички апарат со три главни блока. Првиот блок е уред за складирање на броеви на регистри направени од запчаници и систем кој ги пренесува овие броеви од еден до друг јазол (во модерната терминологија, ова е меморија). Вториот блок е уред кој ви овозможува да вршите аритметички операции. Бебиџ ја нарече „мелницата“. Третиот блок беше наменет да го контролира редоследот на активностите на машината. Дизајнот на аналитичкиот мотор вклучуваше и уред за внесување првични податоци и печатење на добиените резултати.

Се претпоставуваше дека машината ќе работи според програма која ќе го специфицира редоследот на операциите и преносот на броевите од меморијата до мелницата и назад. Програмите, пак, мораа да бидат кодирани и префрлени на пробиени картички. Во тоа време, слични картички веќе се користеа за автоматска контрола на машините за ткаење. Во исто време, математичарката Лејди Ада Лавлејс - ќерката на англискиот поет Лорд Бајрон - ги развила првите програми за машината на Бебиџ. Таа постави многу идеи и воведе голем број концепти и термини кои се користат и денес.

Ориз. 24.4. Аналитичкиот мотор на Бебиџ

За жал, поради недоволен развој на технологијата, проектот на Бебиџ не беше реализиран. Сепак, неговата работа беше важна; многу последователни пронаоѓачи ги користеле идеите во основата на уредите што тој ги измислил.

Потребата да се автоматизираат пресметките на пописот во Соединетите Држави го поттикна Хајнрих Холерит да создаде уред во 1888 година наречен табулатор (слика 24.5), во кој информациите отпечатени на пробиените картички се дешифрираат со помош на електрична струја. Овој уред овозможи да се обработат податоците од пописот за само 3 години наместо претходно потребните осум години. Во 1924 година, Холерит ја основал IBM за масовно производство на табулатори.

Ориз. 24.5. Табелатор

Развојот на компјутерската технологија беше под големо влијание од теоретскиот развој на математичарите: Англичанецот А. Тјуринг и Американецот Е. Пост, кои работеа независно од него. „Turing (Post) machine“ е прототип на програмабилен компјутер. Овие научници ја покажаа фундаменталната можност за автомати да го решаваат секој проблем, под услов да може да се претстави во форма на алгоритам фокусиран на операциите што ги врши машината.

Поминаа повеќе од век и половина од моментот кога се појави идејата на Бебиџ за создавање аналитички мотор до нејзината вистинска имплементација во животот. Зошто временскиот јаз помеѓу раѓањето на идејата и нејзината техничка имплементација беше толку голем? Ова се должи на фактот дека при креирање на кој било уред, вклучително и компјутер, многу важен фактор е изборот на основата на елементот, односно оние делови од кои е составен целиот систем.

Првата генерација на компјутери

Појавата на електронска вакуумска цевка им овозможи на научниците да ја реализираат идејата за создавање компјутер. Се појави во 1946 година во САД и го доби името ENIAC.(ENIAC - Електронски нумерички интегратор и калкулатор, „електронски нумерички интегратор и калкулатор“ - Слика 24.6). Овој настан го означи почетокот на патеката по која се одвиваше развојот на електронските компјутери (компјутери).

Слика 24.6. Првиот компјутер ENIAC

Понатамошното подобрување на компјутерите беше определено со развојот на електрониката, појавата на нови елементи и принципи на работа, односно подобрување и проширување на основата на елементите. Во моментов, постојат неколку генерации на компјутери. Генерацијата на компјутери се однесува на сите видови и модели на електронски компјутери, развиени од различни дизајнерски тимови, но изградени на истите научни и технички принципи. Промената на генерациите беше одредена од појавата на нови елементи направени со користење на фундаментално различни технологии.

Првата генерација (1946 - средината на 50-тите). Елементарната основа беа електронски вакуумски цевки поставени на специјална шасија, како и отпорници и кондензатори. Елементите беа поврзани со жици користејќи суспендирана монтажа. Компјутерот ENIAC имал 20 илјади вакуумски цевки, од кои месечно се менувале 2000. За една секунда машината извршила 300 операции на множење или 5000 собирања на повеќецифрени броеви.

Извонредниот математичар Џон фон Нојман и неговите колеги во својот извештај ги наведоа основните принципи на логичката структура на нов тип на компјутер, кои подоцна беа имплементирани во проектот EDVAC (1950). Во извештајот беше наведено дека компјутерот треба да биде креиран на електронска основа и да работи во бинарниот броен систем. Треба да ги вклучува следните уреди: аритметика, централна контрола, складирање, за внесување податоци и излез на резултати. Научниците, исто така, формулираа два оперативни принципи: принципот на контрола на програмата со секвенцијално извршување на команди и принципот на складирана програма. Дизајнот на повеќето компјутери од следните генерации, каде што беа имплементирани овие принципи, беше наречен „архитектура на фон Нојман“.

Првиот домашен компјутер беше создаден во 1951 година под раководство на академик С. А. Лебедев и беше наречен МЕСМ (мала електронска машина за пресметување). Потоа беше пуштен во употреба БЕСМ-2 (голема електронска пресметковна машина). Најмоќниот компјутер од 50-тите во Европа беше советскиот електронски компјутер М-20 со брзина од 20 илјади оп/с и капацитет на RAM од 4000 машински зборови.

MESM (мала електронска машина за пресметување)

Оттогаш започна брзиот процут на домашната компјутерска технологија, а до крајот на 60-тите, во нашата земја успешно функционираше тогашниот компјутер со најдобри перформанси (1 милион оп/и), БЕСМ-6. во кој беа имплементирани многу од оперативните принципи на следните генерации на компјутери .

BESM-6 (голема електронска машина за додавање)

Со доаѓањето на новите компјутерски модели, се случија промени во името на оваа област на активност. Претходно, секоја техника што се користеше за пресметки генерално се нарекуваше „компјутерски инструменти и уреди“. Сега сè што има врска со компјутерите се нарекува компјутерска технологија.

Да ги наведеме карактеристичните карактеристики на компјутерите од првата генерација.

♦ Основа на елементите: електронски вакуумски цевки, отпорници, кондензатори. Поврзување на елементи: суспендирана инсталација со жици.
♦ Димензии: Компјутерот е направен во форма на огромни кабинети и зафаќа посебна просторија за компјутери.
♦ Изведба: 10-20 илјади оп/с.
♦ Работењето е премногу тешко поради честите дефекти на вакумските цевки. Постои опасност од прегревање на компјутерот.
♦ Програмирање: трудоинтензивен процес во машинските кодови. Во овој случај, неопходно е да се знаат сите машински команди, нивната бинарна репрезентација и архитектурата на компјутерот. Тоа главно го правеа математичари-програмери кои директно работеа на неговата контролна табла. Одржувањето на компјутерот бара висок професионализам од персоналот.

Втора генерација на компјутери

Втората генерација се јавува од доцните 50-ти до доцните 60-ти.

Во тоа време, беше измислен транзистор, кој ги замени вакуумските цевки. Ова овозможи да се замени базата на компјутерскиот елемент со полупроводнички елементи (транзистори, диоди), како и отпорници и кондензатори со понапреден дизајн (Слика 24.7). Еден транзистор замени 40 вакуумски цевки, работеше со поголема брзина, беше поевтин и посигурен. Неговиот просечен работен век беше 1000 пати подолг од оној на вакуумските цевки.

Променета е и технологијата за поврзување на елементите. Се појавија првите печатени плочки (види Сл. 24.7) - плочи направени од изолационен материјал, на пример getinax, на кои беше нанесен проводен материјал со помош на специјална технологија за фотомонтажа. Имаше специјални приклучоци за прицврстување на основата на елементот на плочата за печатено коло.

Ориз. 24.7. Транзистори, диоди, отпорници, кондензатори и печатени кола

Таквата формална замена на еден вид елемент со друг значително влијаеше на сите карактеристики на компјутерот: димензии, доверливост, перформанси, работни услови, стил на програмирање и работа на машината. Технолошкиот процес на производство на компјутери е променет.

Ориз. 24.8. Компјутер од втора генерација

Да ги наведеме карактеристичните карактеристики на компјутерите од втората генерација (Слика 24.8).
- Основа на елементот : полупроводнички елементи. Поврзување на елементи: печатени кола и монтажа на ѕид.
- Димензии : Компјутерите се направени во форма на идентични лавици, малку повисоки од човечката висина. За нивно сместување, потребна е специјално опремена машинска просторија, во која се поставуваат кабли под подот, поврзувајќи бројни автономни уреди.
- Изведба : од стотици илјади до 1 милион op/s.
- Експлоатација : поедноставен. Се појавија компјутерски центри со голем персонал сервисен персонал, каде што обично се инсталираа неколку компјутери. Така настана концептот на централизирана обработка на информации на компјутерите. Доколку не успеаја неколку елементи, се заменуваше целата плоча, а не секој елемент посебно, како кај компјутерите од претходната генерација.
- Програмирање : значително се промени откако почна да се извршува првенствено на алгоритамски јазици. Програмерите повеќе не работеа во салата, туку ги даваа своите програми на удирани картички или магнетни ленти на специјално обучени оператори. Проблемите беа решени во сериски (мултипрограмски) режим, односно, сите програми беа внесени во компјутерот еден по друг, а нивната обработка беше извршена како што беа пуштени соодветните уреди. Резултатите од растворот беа испечатени на специјална хартија продупчена по должината на рабовите.
- Се случија промени и во структурата на компјутерот и во принципот на неговата организација . Принципот на цврста контрола беше заменет со микропрограмирање. За да се имплементира принципот на програмабилност, неопходно е да се има постојана меморија во компјутерот, чии ќелии секогаш содржат кодови што одговараат на различни комбинации на контролни сигнали. Секоја таква комбинација ви овозможува да извршите основна операција, односно да поврзете одредени електрични кола.
- Воведен е принципот на споделување на времето , што обезбеди временска комбинација на работа на различни уреди, на пример, влезен/излезен уред со магнетна лента работи истовремено со процесорот.

Трета генерација на компјутери

Овој период трае од крајот на 60-тите до крајот на 70-тите. Исто како што пронајдокот на транзистори доведе до создавање на компјутери од втората генерација, доаѓањето на интегрираните кола означи нова фаза во развојот на компјутерската технологија - раѓањето на машините од третата генерација.

Во 1958 година, Џон Килби за прв пат создаде прототип на интегрирано коло. Таквите кола може да содржат десетици, стотици, па дури и илјадници транзистори и други елементи кои се физички неразделни. Интегрираното коло (слика 24.9) ги извршува истите функции како слично коло врз основа на елементарната основа на компјутер од втората генерација, но во исто време има значително помала големина и повисок степен на доверливост.

Ориз. 24.9. Интегрирани кола Првиот компјутер направен на интегрирани кола беше IBM-360 од IBM. Тоа го означи почетокот на големата серија на модели, чие име започна со IBM, а потоа следеше број кој се зголемуваше како што се подобруваа моделите од оваа серија. Односно, колку е поголем бројот, толку се поголеми можностите што му се даваат на корисникот.

Слични компјутери почнаа да се произведуваат во земјите на CMEA (Совет за взаемна економска помош): СССР, Бугарија, Унгарија, Чехословачка, Источна Германија, Полска. Тоа беа заеднички случувања, при што секоја земја беше специјализирана за одредени уреди. Беа произведени две фамилии на компјутери:
- големи - ES компјутери (унифициран систем), на пример ES-1022, ES-1035, ES-1065;
- мал - SM компјутер (мал систем), на пример SM-2, SM-3, SM-4.

ES Компјутер (еден систем) ES-1035

СМ КОМПЈУТЕР (мал систем) СМ-3

Во тоа време, секој компјутерски центар беше опремен со еден или два модели на ES компјутери (Слика 24.10). Претставниците на семејството SM компјутери, кои ја сочинуваат класата на миникомпјутери, можеа да се најдат доста често во лабораториите, во производството, на производните линии и на тест-клупите. Особеноста на оваа класа на компјутери беше тоа што сите тие можеа да работат во реално време, односно да се фокусираат на одредена задача.

Ориз. 24.10. Компјутер од трета генерација

Да ги претставиме карактеристичните карактеристики на компјутерите од третата генерација.
- Основа на елементот : Интегрирани кола кои се вметнуваат во посебни приклучоци на плоча за печатено коло.
- Димензии : Надворешниот дизајн на компјутерот ES е сличен на компјутерот од втората генерација. Потребна е и машинска просторија за нивно сместување. А малите компјутери се во основа два штандови околу една и пол човечка висина и дисплеј. Не им требаа, како компјутерите на ЕС, специјално опремена просторија.
- Продуктивност : од стотици илјади до милиони операции во секунда.
- Експлоатација : малку се промени. Редовните дефекти се поправаат побрзо, но поради големата сложеност на организацијата на системот, потребен е персонал од високо квалификувани специјалисти. Системскиот програмер игра голема улога.
- Технологија за програмирање и решавање проблеми : исто како и во претходната фаза, иако природата на интеракцијата со компјутерот е малку променета. Во многу компјутерски центри се појавија простории за прикажување, каде што секој програмер во одредено време можеше да се поврзе со компјутер во режим на споделување на време. Како и досега, главниот начин на сериска обработка на задачите остана.
- Имаше промени во структурата на компјутерот . Заедно со методот на контрола на микропрограмата, се користат принципите на модуларност и трупање. Принципот на модуларност се манифестира во градење на компјутер базиран на збир на модули - структурно и функционално комплетни електронски единици во стандарден дизајн. Под магистрала мислиме на начинот на комуникација помеѓу компјутерските модули, односно сите влезни и излезни уреди се поврзани со исти жици (магистрали). Ова е прототипот на модерниот системски автобус.
- Зголемен капацитет на меморија . Магнетниот барабан постепено се заменува со магнетни дискови направени во форма на автономни пакувања. Се појавија дисплеи и плотери.

Четврта генерација на компјутери

Овој период се покажа како најдолг - од доцните 70-ти до денес.Се карактеризира со сите видови иновации што доведуваат до значителни промени. Сепак, кардиналните, револуционерни промени кои ни овозможуваат да зборуваме за промена на оваа генерација на компјутери сè уште не се случиле. Иако, ако ги споредиме компјутерите, на пример, од раните 80-ти и денешните, тогаш е очигледна значајна разлика.

Од особено значење е една од најзначајните идеи отелотворени во компјутер во оваа фаза: употреба на неколку процесори истовремено за пресметки (мултипроцесирање). Структурата на компјутерот исто така претрпе промени.

Новите технологии за создавање интегрирани кола овозможија кон крајот на 70-тите и раните 80-ти да се развијат компјутери од четвртата генерација базирани на големи интегрирани кола (LSI), чиј степен на интеграција изнесува десетици и стотици илјади елементи на еден чип. Најголемата промена во електронската компјутерска технологија поврзана со употребата на LSI беше создавањето на микропроцесори. Сега овој период се смета за револуција во електронската индустрија. Првиот микропроцесор беше создаден од Интел во 1971 година. На еден чип беше можно да се формира процесор со минимален хардвер, кој содржи 2250 транзистори.

Појавата на микропроцесорот е поврзана со еден од најважните настани во историјата на компјутерите - создавањето и користењето на персоналните компјутери (Слика 24.11), што дури влијаеше на терминологијата. Постепено, цврсто вкоренетиот термин „компјутер“ беше заменет со сега веќе познатиот збор „компјутер“, а компјутерската технологија почна да се нарекува компјутерска технологија.

Ориз. 24.11. Личен компјутер

Почетокот на распространетата продажба на персонални компјутери се поврзува со имињата на С. Џобс и В. Возниак, основачите на компанијата Apple Computer, која започна со производство на персонални компјутери на Apple во 1977 година. Во компјутерите од овој тип, како основа беше земен принципот на создавање „пријателска“ средина за лице да работи на компјутер, кога при креирањето на софтвер, еден од главните барања беше да се обезбеди удобна работа за корисникот. Компјутерот се сврте кон човекот. Неговото понатамошно подобрување беше спроведено земајќи ја предвид практичноста на корисникот. Ако порано, при работа со компјутери, беше имплементиран принципот на централизирана обработка на информации, кога корисниците се концентрираа околу еден компјутер, тогаш со појавата на персоналните компјутери, се случи спротивното движење - децентрализација, кога еден корисник може да користи компјутери. работа со неколку

Од 1982 година, IBMпочна да произведува модел на персонален компјутер кој стана стандард многу години. IBM објави хардверска документација и софтверски спецификации, дозволувајќи им на другите фирми да развиваат и хардвер и софтвер. Така, се појавија семејства (клонови) на „двојки“ на персоналните компјутери на IBM.

Во 1984 година од страна на IBMбеше развиен персонален компјутер базиран на микропроцесор Intel 80286со архитектура автобус индустриски стандард - ISA(Индустриска стандардна архитектура). Оттогаш започна жестока конкуренција помеѓу неколку корпорации кои произведуваат персонални компјутери. Еден тип на процесор беше заменет со друг, што често бара дополнителни значителни надградби, а понекогаш дури и целосна замена на компјутерите. Трката за пронаоѓање на сè понапредни технички карактеристики на сите компјутерски уреди продолжува до ден-денес. Секоја година е неопходно да се изврши радикална надградба на постоечкиот компјутер.

Општа сопственост на семејството IBM PC- софтверска компатибилност од дното нагоре и принципот на отворена архитектура, кој предвидува можност за додавање постоечки хардвер без отстранување на стари или нивно менување без замена на целиот компјутер.

Модерни компјутерисупериорни во однос на компјутерите од претходните генерации по компактност, огромни можности и пристапност за различни категории корисници.

Компјутерите од четвртата генерација се развиваат во две насоки, за кои ќе се дискутира во следните теми во овој дел. Прва насока- создавање на повеќепроцесорски компјутерски системи. Второ- производство на евтини персонални компјутери, и десктоп и преносни, и на нивна основа - компјутерски мрежи.

Тест прашања и задачи

1. Кажете ни за историјата на развојот на компјутерите пред појавата на компјутерите.

2. Што е компјутерска генерација и што предизвикува промена на генерациите?

3. Кажете ни за првата генерација на компјутери.

4. Кажете ни за втората генерација на компјутери.

5. Кажете ни за третата генерација на компјутери.

6. Кажете ни за четвртата генерација на компјутери.

7. Кога и зошто името „компјутер“ постепено почна да се заменува со терминот „компјутер“?

8. Што го направи познат математичарот Џон фон Нојман?

Изгледи за развој на компјутерски системи

По проучувањето на оваа тема, ќе научите:

Кои се главните трендови во развојот на компјутерите;
- кои се причините зад овие трендови.

Знаејќи ја функционалноста на компјутерите, можете да размислите за изгледите за нивниот развој. Ова не е многу наградувачка задача, особено во однос на компјутерската технологија, бидејќи во ниту една друга област не се случуваат толку значајни промени во толку кратки временски периоди. Сепак, суштината на развојот на компјутерската технологија е како што следува: прво, одредена релативно нова област на користење на компјутерите се отвора пред луѓето, но за да се имплементираат овие идеи, потребни се некои нови, технолошки напредни способности на компјутерите. Откако ќе се развијат и имплементираат потребните технологии, веднаш стануваат очигледни други ветувачки области на примена на компјутерите и сл.

На пример, Fujitsu разви универзален роботски носач. Во лобито на хотелот, роботот ги поздравува гостите со рапав баритонски глас. Откако го навеле бројот на собата, роботот зема тешки куфери во двете „раце“ или исфрла количка и почнува да се движи кон лифтот, потоа го притиска копчето за повикување на лифтот, се крева на подот и ги придружува гостите до собата. Електронска хотелска мапа, осум камери и ултразвучни сензори му овозможуваат на роботот да ги надмине сите пречки. Десното и левото тркало се вртат независно, така што движењето на наклонети и нерамни површини е лесно. Користејќи 3D систем за обработка на слики, роботот може да земе предмети и да им ги предаде на гостите. Роботот е чувствителен на гласовни инструкции и е поврзан на интернет. Информации за хотелот може да се добијат на неговиот екран на допир во боја. Ноќе, роботот патролира по хотелските ходници.

На пример, во Технолошкиот институт во Масачусетс (САД) беа демонстрирани модели на облека со компјутери и електронски уреди вградени во нив. Денес, новиот тренд се нарекува „сајбер мода“. Сајбер брошот што го краси фустанот на оваа илустрација не е само додаток - тоа е електронски уред кој трепка во времето со отчукувањата на срцето на неговиот сопственик.

Може да се претпостави дека во иднина ќе има стотици активни компјутерски уреди кои ќе ја следат нашата состојба и локација, лесно ги перцепираат нашите информации и ги контролираат апаратите за домаќинство. Тие нема да бидат во една заедничка „школка“. Тие ќе бидат насекаде. Изгледи за развој на такви компјутерски уреди: тие ќе станат многу помали и ќе имаат ниска цена.

Дозволете ни да ги разгледаме изгледите и трендовите во развојот на компјутерската технологија која обезбедува информациски услуги и управување. Секој компјутер не само што може прецизно и брзо да брои, туку и претставува обемно складирање на информации. Во моментов, најспецифичната функција на компјутерите, информациите, се повеќе се користи и тоа е една од причините за претстојната „универзална информатизација“. Обично, информациите се подготвуваат на компјутер, потоа се печатат и дистрибуираат во оваа форма.

Сепак, веќе на почетокот на 21 век, се очекува промена во основната информациска средина - луѓето ќе почнат да добиваат најголем дел од информациите не преку традиционалните комуникациски канали - радио, телевизија, печатење, туку преку компјутерски мрежи.

Денеска веќе се забележува промена во намената за користење на компјутерите. Претходно, компјутерите служеа исклучиво за извршување на различни научни, технички и економски пресметки, а со нив управуваа корисници со општа обука за компјутери и програмери.

Благодарение на појавата на телекомуникациите, опсегот на користење на компјутерите од страна на корисниците радикално се менува. Потребата за компјутерски телекомуникации постојано се проширува. Сè повеќе луѓе се свртуваат кон Интернет за да ги дознаат распоредите на возовите или најновите вести од Думата, да се запознаат со научната статија на колегата, да направат избор каде да поминат бесплатна вечер итн. време и на кое било место.

Во моментов, се развива нов концепт за развој на Интернет - создавање на семантичка мрежа. Тој е додаток на постоечката World Wide Web и е дизајниран да ги направи информациите објавени на мрежата поразбирливи за компјутерите. Од 1999 година, проектот Семантички веб се развива под покровителство на World Wide Web Consortium.

Во моментов, компјутерите имаат прилично ограничена улога во генерирањето и обработката на информации на Интернет. Функциите на компјутерите главно се ограничени на складирање, прикажување и преземање информации. Ова се должи на фактот дека најголемиот дел од информациите на Интернет се во текстуална форма, а компјутерите не можат да ги согледаат и сфатат семантичките информации. Создавањето информации, нивното оценување, класификација и ажурирање - сето тоа сè уште го вршат луѓето.

Се поставува прашањето - како компјутерите да го разберат значењето на информациите објавени на мрежата и да ги научат компјутерите да ги користат? Ако компјутерот сè уште не може да се научи да го разбира човечкиот јазик, тогаш неопходно е да се создаде јазик што би бил разбирлив за компјутерот. Идеално, сите информации на Интернет треба да бидат објавени на два јазика: јазик разбирлив за луѓето и јазик разбирлив за компјутерите. За да се создаде компјутерски опис на мрежен ресурс на семантичката мрежа, беше креиран форматот RDF (Рамка за опис на ресурси). Наменет е за складирање на метаподатоци (метаподатоците се податоци за податоци) и не е наменет за читање или користење од луѓе. Описите во формат RDF мора да бидат прикачени на секој мрежен ресурс и автоматски да се обработуваат од компјутерот.

Семантичката мрежа обезбедува пристап до јасно структурирани информации за која било апликација, без оглед на платформата или програмскиот јазик. Програмите ќе можат сами да ги пронајдат потребните ресурси, да обработуваат информации, да сумираат податоци, да идентификуваат логички врски, да извлечат заклучоци, па дури и да донесуваат одлуки врз основа на овие заклучоци. Ако широко се усвои и имплементира мудро, семантичката мрежа има потенцијал да предизвика револуција на Интернет.

Семантичката мрежа е мрежен концепт во кој секој информативен ресурс на човечки јазик мора да биде обезбеден со опис што компјутерот може да го разбере.

Компјутерот мора да биде целосно подвижен и опремен со радио модем за да влезе во компјутерската мрежа. Во иднина, преносливите компјутери треба да станат поминијатурни со перформанси споредливи со перформансите на современите суперкомпјутери. Тие мора да имаат рамен дисплеј со добра резолуција. Нивните надворешни уреди за складирање - магнетни дискови - со мали димензии ќе имаат капацитет од повеќе од 100 GB. За да се комуницира со компјутер на природен јазик, тој ќе биде широко опремен со мултимедија, пред се аудио и видео.

За да се обезбеди висококвалитетна и широка размена на информации помеѓу компјутерите, ќе се користат фундаментално нови методи на комуникација:

♦ инфрацрвени канали во рамките на видното поле;
♦ телевизиски канали;
♦ безжична технологија на дигитална комуникација со голема брзина.

Ова ќе овозможи изградба на системи на информативни автопати со ултра голема брзина кои ги поврзуваат сите постоечки системи.

Областите на примена на компјутерите постојано се прошируваат, а секоја од нив одредува нов тренд во развојот на компјутерската технологија. Во иднина, сите компјутерски комплекси и системи од суперкомпјутери до персонални компјутери ќе станат компоненти на една компјутерска мрежа. И со таква сложена дистрибуирана структура, мора да се обезбеди практично неограничена пропусност и брзина на пренос на информации.

Современите полупроводнички компјутери наскоро ќе го исцрпат својот потенцијал, па дури и со преминот кон архитектура на тридимензионални чипови, нивната брзина ќе биде ограничена на 1015 операции во секунда. Потрагата по нови начини за подобрување на компјутерите се спроведува во многу насоки. Постојат неколку можни алтернативи за замена на современите компјутери - квантни компјутери, нервни компјутери и оптички компјутери. Кога се развиваат „компјутери на иднината“, се користи широк опсег на научни дисциплини: молекуларна електроника, молекуларна биологија, роботика, квантна механика, органска хемија итн. Да ги разгледаме главните карактеристики на овие компјутери.

Оптички компјутер. Во оптичките компјутери, носачот на информации е светлосен флукс. Употребата на оптичко зрачење како носител на информации има голем број на предности во споредба со електричните сигнали:

♦ брзината на ширење на светлосниот сигнал е поголема од брзината на електричниот сигнал;
♦ светлосните текови, за разлика од електричните, можат да се вкрстат еден со друг;
♦ светлосните текови може да се пренесат преку слободен простор;
♦ можност за создавање на паралелни архитектури.

Создавањето поголем број паралелни архитектури, во споредба со традиционалните електронски компјутери, е главната предност на оптичките компјутери, овозможувајќи да се надминат ограничувањата во брзината и паралелната обработка на информациите. Оптичките технологии се важни не само за создавање на оптички компјутери, туку и за оптичките комуникации и Интернетот.

Неврокомпјутер. За да се решат некои проблеми, неопходно е да се создаде ефикасен систем за вештачка интелигенција кој би можел да обработува информации без да потроши многу компјутерски ресурси. А одличен аналог за решавање на таков проблем може да биде мозокот и нервниот систем на живите организми, кои овозможуваат ефикасна обработка на сетилните информации. Човечкиот мозок се состои од 10 милијарди нервни клетки - неврони. Слично треба да биде изграден неврокомјутер кој ги моделира функциите на невроните.

Појавата на неврокомпјутери, често наречени биокомпјутери, во голема мера е поврзана со развојот на нанотехнологијата, која научниците во многу земји активно ја бараат. Неврокомпјутерите треба да бидат изградени врз основа на неврочипови (вештачки неврони) и врски слични на неврон, кои се функционално ориентирани на специфичен алгоритам, за да решат одреден проблем. Затоа, за решавање на проблеми од различни типови, потребна е невронска мрежа од различни топологии (сорти на врски со неврочип). Еден вештачки неврон може да се користи во неколку алгоритми за обработка на информации во мрежата, а секој алгоритам се имплементира со користење на голем број вештачки неврони. Невралната мрежа (перцептрон) може да научи препознавање на шаблони.

Ветувањето за создавање неврокомпјутери лежи во фактот дека вештачките структури кои имаат својства на мозокот и нервниот систем имаат голем број важни карактеристики: паралелна обработка на информации, способност за учење, способност за автоматска класификација, висока доверливост, асоцијативност.

Квантен компјутер. Работата на квантниот компјутер се заснова на законите на квантната механика. Квантната механика ни овозможува да воспоставиме метод на опис и закони за движење на микрочестичките (атоми, молекули, атомски јадра) и нивните системи. Законите на квантната механика ја формираат основата за проучување на структурата на материјата. Тие овозможија да се разјасни структурата на атомите, да се утврди природата на хемиските врски, да се објасни периодичниот систем на елементи, да се разбере структурата на атомските јадра и да се проучат својствата на елементарните честички.

Физичкиот принцип на работа на квантниот компјутер се заснова на промена на енергијата на атомот. Има дискретна серија на вредности EQ, EI,... En, наречени енергетски спектар на атомот. Емисијата и апсорпцијата на електромагнетната енергија од атомот се јавува во посебни делови - кванти или фотони. Кога фотонот се апсорбира, енергијата на атомот се зголемува и се случува транзиција од пониско кон горното ниво; кога се емитува фотон, се јавува обратна надолна транзиција.

Затоа, концептот на „кубит“ (qubit, Quantum Bit) беше воведен како основна единица на квантен компјутер, по аналогија со традиционалниот компјутер, каде што се користи концептот „бит“. Познато е дека битот има само две состојби - 0 и 1, додека има многу повеќе состојби на кјубит. Затоа, за да се опише состојбата на квантен систем, концептот на бранова функција беше воведен во форма на вектор со голем број вредности.

За квантните компјутери, исто како и за класичните, воведени се елементарни квантни логички операции: дисјункција, конјункција и негација, со чија помош ќе се организира целата логика на еден квантен компјутер. При креирањето на квантен компјутер, главното внимание се посветува на прашањата за контролирање на кјубитите со помош на стимулирана емисија и спречување на спонтана емисија, што ќе ја наруши работата на целиот квантен систем.

Може да се претпостави дека комбинацијата на квантни, оптички и невронски компјутери ќе му даде на светот моќен хибриден компјутерски систем. Таквиот систем ќе се разликува од конвенционалниот по неговата огромна продуктивност (приближно 1051), поради паралелизмот на операциите, како и способноста за ефективно обработување и управување со сетилните информации. Производството на „компјутери на иднината“ ќе бара значителни економски трошоци, неколку десетици пати повисоки од трошоците за производство на модерни полупроводнички компјутери.

Табелата 28.1 ги прикажува општите трендови во промените во карактеристиките на компјутерската технологија, земајќи ги предвид главните области на употреба и на современите и на перспективните компјутери.

Табела 28.1. Трендови во перформансите на компјутерот

Тест прашања и задачи

1. Каква е врската помеѓу целта на користење на компјутер и развојот на компјутерската технологија?

2. Наведете примери за ветувачки употреби на компјутерите.

3. На што се фокусирани ветувачките компјутерски системи?

4. Како ја замислувате иднината на компјутерската технологија?

5. На кои вредности на техничките параметри на компјутерите можеме да се фокусираме во блиска иднина?

6. Која е целта на семантичката мрежа?

7. Зошто компјутерите се развиваат врз основа на различни принципи на работа?

8. Која е главната идеја за создавање оптички компјутер?

9. Која е главната идеја за создавање неврокомјутер?

10. Која е главната идеја за создавање квантен компјутер?

Кратката историја на компјутерската технологија е поделена на неколку периоди врз основа на тоа кои основни елементи се користени за изработка на компјутер. Временската поделба на периоди е до одреден степен произволна, бидејќи Кога сè уште се произведуваа компјутерите од старата генерација, новата генерација почна да добива на интензитет.

Општите трендови во развојот на компјутерите може да се идентификуваат:

1. Зголемување на бројот на елементи по единица површина.
2. Намалување.
3. Зголемена брзина на работа.
4. Намалени трошоци.
5. Развој на софтвер, од една страна, и поедноставување, стандардизација на хардверот, од друга страна.

Нулта генерација. Механички компјутери

Предусловите за изгледот на компјутерот веројатно се формирани уште од античко време, но прегледот често започнува со пресметковната машина на Блез Паскал, која тој ја дизајнирал во 1642 година. Оваа машина можела да врши само операции за собирање и одземање. Во 70-тите години на истиот век, Готфрид Вилхелм Лајбниц изградил машина која може да врши операции не само на собирање и одземање, туку и на множење и делење.

Во 19 век, Чарлс Бебиџ даде голем придонес во идниот развој на компјутерската технологија. Неговиот разлика мотор, иако можеше само да собира и одзема, резултатите од пресметките беа екструдирани на бакарна плоча (аналог на информации влезно-излезни средства). Подоцна опишана од Бебиџ аналитички мотормораше да ги изврши сите четири основни математички операции. Аналитичкиот мотор се состоеше од меморија, компјутерски механизам и влезно/излезни уреди (исто како компјутер... само механички), и што е најважно, можеше да изведува различни алгоритми (во зависност од тоа која пробиена картичка се наоѓа во влезниот уред). Програмите за аналитичкиот мотор ги напиша Ада Лавлејс (првиот познат програмер). Всушност, автомобилот во тоа време не беше реализиран поради технички и финансиски тешкотии. Светот заостануваше зад мислите на Бебиџ.

Во 20 век, машините за автоматска пресметка биле дизајнирани од Конрад Зус, Џорџ Стибитс и Џон Атанасов. Машината на вториот вклучуваше, може да се каже, прототип на RAM меморија, а користеше и бинарна аритметика. Релејните компјутери на Хауард Ајкен Марк I и Марк II беа слични по архитектура на аналитичкиот мотор на Бебиџ.

Првата генерација. Компјутери со вакуумски цевки (194x-1955)

Перформанси: неколку десетици илјади операции во секунда.

Особености:

• Бидејќи светилките се значајни по големина и ги има илјадници, машините беа огромни по големина.
• Бидејќи има многу светилки и тие имаат тенденција да изгорат, компјутерот често беше неактивен поради пребарување и замена на неуспешна ламба.
• Светилките испуштаат голема количина топлина, затоа, на компјутерите им се потребни посебни моќни системи за ладење.

Примери на компјутери:

Колос- таен развој на британската влада (Алан Туринг учествуваше во развојот). Ова е првиот електронски компјутер во светот, иако не влијаеше на развојот на компјутерската технологија (поради неговата тајност), но помогна да се победи во Втората светска војна.

Енијак. Креатори: Џон Маучли и Ј. Преспер Екерт. Тежината на машината е 30 тони. Конс: употреба на декаден броен систем; Многу прекинувачи и кабли.

Едсак. Достигнување: првата машина со програма во меморија.

Виорот I. Кратки зборови, работа во реално време.

Компјутер 701(и следните модели) од IBM. Првиот компјутер кој го води пазарот 10 години.

Втора генерација. Транзисторски компјутери (1955-1965)

Перформанси: стотици илјади операции во секунда.

Во споредба со вакуумските цевки, употребата на транзистори овозможи да се намали големината на компјутерската опрема, да се зголеми доверливоста, да се зголеми работната брзина (до 1 милион операции во секунда) и речиси да се елиминира преносот на топлина. Се развиваат методи за складирање информации: магнетната лента е широко користена, а подоцна се појавуваат дискови. Во овој период е видена и првата компјутерска игра.

Првиот транзисторски компјутер Тексасстана прототип за филијали компјутери ПДПКомпании DEC, кои може да се сметаат за основачи на компјутерската индустрија, бидејќи се појави феноменот на масовна продажба на машини. DEC го издава првиот миникомпјутер (со големина на кабинет). Дисплејот е откриен.

IBM исто така активно работи, произведувајќи транзистори верзии на своите компјутери.

Компјутер 6600ЦДЦ, кој беше развиен од Сејмур Креј, имаше предност во однос на другите компјутери од тоа време - неговата брзина, која беше постигната преку паралелно извршување на команди.

Трета генерација. Компјутери со интегрирано коло (1965-1980)

Перформанси: милиони операции во секунда.

Интегрираното коло е електронско коло врежано на силиконски чип. Илјадници транзистори се вклопуваат на такво коло. Следствено, оваа генерација на компјутери беше принудена да стане уште помала, побрза и поевтина.

Вториот имот им овозможи на компјутерите да навлезат во различни области на човековата активност. Поради ова, тие станаа поспецијализирани (т.е., имаше различни компјутери за различни задачи).

Се појави проблем во однос на компатибилноста на произведените модели (софтвер за нив). За прв пат, IBM посвети големо внимание на компатибилноста.

Беше спроведено мултипрограмирање (ова е кога во меморијата има неколку извршни програми, што има ефект на заштеда на ресурсите на процесорот).

Понатамошен развој на миникомпјутери ( ПДП-11).

Четврта генерација. Компјутери на големи (и ултра големи) интегрирани кола (1980-...)

Перформанси: стотици милиони операции во секунда.

Стана возможно да се постави не само едно интегрирано коло на еден чип, туку илјадници. Брзината на компјутерите значително се зголеми. Компјутерите продолжија да поевтинуваат и сега дури и поединци ги купуваа, што ја одбележа таканаречената ера на персоналните компјутери. Но, поединецот најчесто не бил професионален програмер. Следствено, беше потребен развој на софтвер за да може поединецот да го користи компјутерот во согласност со неговата имагинација.

Во доцните 70-ти - раните 80-ти, компјутерите беа популарни јаболко, развиен од Стив Џобс и Стив Возниак. Подоцна, персоналниот компјутер беше лансиран во масовно производство IBM PCна процесор Интел.

Подоцна се појавија суперскаларни процесори, способни да извршуваат многу инструкции истовремено и 64-битни компјутери.

Петта генерација?

Ова го вклучува неуспешниот јапонски проект (добро опишан на Википедија). Други извори се однесуваат на петтата генерација на компјутери како таканаречени невидливи компјутери (микроконтролери вградени во апарати за домаќинство, автомобили итн.) или џебни компјутери.

Исто така, постои мислење дека петтата генерација треба да вклучува компјутери со двојадрени процесори. Од оваа гледна точка, петтата генерација започна околу 2005 година.

Општинска образовна институција

Средното училиште Садовскаја бр.1

Општинскиот округ Анински

Регионот Воронеж

Ставка: компјутерски науки и ИКТ

Есеј

„Историја на развојот

компјутерска технологија"

Извршител:

ученик од 9. „А“ одд

Лукин Александар Александрович

Супервизор:

Демченкова Оксана Евгениевна,

наставник по информатика и ИКТ

Садовое, 2010 година

Содржина

1. Вовед………………………………………………………………3

2. Уреди за броење пред појавата на компјутерите……………………………… 4

1.1. Предмеханички период………………………………………. 4

1.1.1. Абакус на прстите…………………………………….. 4

1.1.2. Абакус на камења……………………………………4

1.1.3. Сметка на Абакус ………………………………………….4

1.1.4. Непиерови стапчиња……………………………………..5

1.1.5. Правило за слајд……………………………5

1.2. Механички период………………………………………………………..6

1.2.1. Машината на Блез Паскал………………………………..6

1.2.2. Машината на Готфрид Лајбниц ……………………………7

1.2.3. Жакард ударни карти …………………………………… 7

1.2.4. Моторот за разлика на Чарлс Бебиџ………………8

1.2.5. Херман Холерит………………………………………9

1.2.6. Конрад Зузе…………………………………………………

1.2.7. Хауард Ајкен………………………………………….10

3. Електронски пресметувачки период………………………………11

2.1. Аналогни компјутери (AVM) ……………….11

2.2. Електронски компјутери (компјутери) ……………11

2.2.1. I генерација на компјутери………………………………………..12

2.2.2. II генерација на компјутери……………………………………….13

2.2.3. III генерација на компјутери………………………………………………………………………………………………………

2.2.4. IV генерација на компјутери………………………………………16

2.2.5. V генерација на компјутери……………………………………….17

2.3. Аналогно-дигитални компјутери (ADCM) .....18

4. Заклучок………………………………………………………….. 19

5. Список на референци…………………………………………………………………………………………………

Вовед

Зборот „компјутер“ значи „компјутер“, т.е. компјутерски уред. Потребата за автоматизирање на обработката на податоците, вклучувајќи ги и пресметките, се појави многу одамна. Пред повеќе од 1500 години за броење се користеле стапчиња за броење, камчиња и сл.

Оваа тема е релевантна. Бидејќи компјутерите ги опфатија сите области на човековата активност. Во денешно време е тешко да се замисли дека можете без компјутери. Но, не толку одамна, до раните 70-ти, компјутерите беа достапни за многу ограничен круг специјалисти, а нивната употреба, по правило, остана обвиткана во тајност и малку позната на пошироката јавност. Меѓутоа, во 1971 година се случи настан кој радикално ја промени ситуацијата и со фантастична брзина го претвори компјутерот во секојдневна работна алатка за десетици милиони луѓе. Во таа несомнено значајна година, речиси непознатата компанија Интел од мало американско гратче со прекрасното име Санта Клара (Калифорнија) го издаде првиот микропроцесор. Нему му должиме појава на нова класа на компјутерски системи - персонални компјутери, кои сега ги користат во суштина сите, од основци и сметководители до научници и инженери.

Во 21 век е невозможно да се замисли животот без персонален компјутер. Компјутерот цврсто влезе во нашите животи, станувајќи главен асистент на човекот. Денес во светот има многу компјутери од различни компании, различни групи на сложеност, намени и генерации.

Во оваа работа се стремам да дадам прилично широка слика за историјата на развојот на компјутерската технологија.

Така, целта на мојата работа е да го разгледам развојот на компјутерската технологија од античко време до денес, како и да дадам краток преглед на уредите за броење, почнувајќи од предмеханичкиот период, па завршувајќи со современите компјутери.

Уреди за броење пред појавата на компјутерите

Предмеханички период

Абакус на прстите

Во секое време, луѓето требаше да бројат. Можеме само да шпекулираме кога човештвото научило да брои. Но, можеме со сигурност да кажеме дека за едноставно броење нашите предци ги користеле прстите, метод што успешно го користиме и денес. Но, што треба да направите ако сакате да ги запомните резултатите од пресметките или да броите нешто повеќе од прстите? Во овој случај, можете да направите засеци на дрво или коска. Најверојатно, тоа го направиле првите луѓе, за што сведочат археолошките ископувања. Можеби најстарата таква алатка пронајдена е коска, со засеци, пронајдена во античката населба Долни Вестоници на југоисточниот дел на Чешката Република во Моравија. Овој предмет, наречен „коска Вестоника“, наводно се користел 30 илјади години пред нашата ера. д. И покрај фактот дека во зората на човечките цивилизации, веќе беа измислени прилично сложени системи за пресметка, употребата на серифи за броење продолжи доста долго. Броењето со прсти е несомнено најстариот и наједноставниот метод на пресметување. За многу народи, прстите остануваат инструмент за броење на повисоките нивоа на развој. Меѓу овие народи биле и Грците, кои многу долго го одржувале броењето на прсти како практично средство.

Абакус на камења

За да го направи процесот на броење поудобен, примитивниот човек почнал да користи мали камења наместо прсти. Тој изградил пирамида од камења и утврдил колку камења има во неа, но ако бројот бил голем, тогаш било тешко да се изброи бројот на камења со око. Затоа, тој почнал да гради помали пирамиди со иста големина од камења, а поради фактот што на неговите раце има десет прсти, пирамидата била составена од точно десет камења.

Сметка на Абакус

Во времето на античките култури, луѓето морале да решаваат проблеми поврзани со трговските пресметки, пресметувањето на времето, одредувањето на површината на земјата итн. Зголемувањето на обемот на овие пресметки дури доведе до фактот дека специјално обучени луѓе кои беа добро упатени во техниките за аритметичко пресметување беа поканети од една земја во друга. Затоа, порано или подоцна мораше да се појават уреди кои ќе ги олеснат секојдневните пресметки.

Така, во Античка Грција и Антички Рим, беа создадени уреди за броење наречени абакус (од грчкиот збор абакион - „таблета покриена со прашина“). Абакусот се нарекува и римски абакус. Пресметките на нив се вршеа со поместување на коцки за броење и камчиња (калкули) во вдлабнатини на ленти од штици направени од бронза, камен, слонова коска и обоено стакло. Во својата примитивна форма, абакусот бил штица (подоцна добил форма на табла поделена на колони со прегради). На него беа исцртани линии кои го поделија на колони, а камчињата беа поставени во овие столбови според истиот позиционен принцип со кој се поставува број на нашиот абакус. Овие абакуси преживеале до ренесансата.

Во земјите на античкиот исток (Кина, Јапонија, Индокина) имало кинески абакуси. На секоја нишка или жица во овие абакуси имаше пет и две домино. Броењето беше направено во една и петка.

Во Русија, рускиот абакус, кој се појавил во 16 век, се користел за аритметички пресметки, но на некои места абакусот може да се најде и денес.

Napier Sticks

Првиот уред за извршување на множење беше збир од дрвени блокови познати како Napier стапчиња. Ги измислил Шкотланѓанецот Џон Напиер (1550-1617). Табела за множење беше поставена на таков сет на дрвени блокови. Покрај тоа, Џон Непиер измислил логаритми.

Овој пронајдок остави забележителен белег во историјата со пронајдокот на логаритми од Џон Напиер, како што е објавено во публикација од 1614 година. Неговите табели, за кои било потребно многу време за пресметување, подоцна биле „вградени“ во удобен уред кој многу забрзува до процесот на пресметка - правилото за слајд; бил измислен во доцните 1620-ти. Во 1617 година, Напиер смислил друг начин за множење броеви. Инструментот наречен „Napier's nockles“ се состоеше од збир на сегментирани прачки кои можеа да се позиционираат на таков начин што со додавање броеви во отсечки соседни еден до друг хоризонтално, го добивме резултатот од нивното множење.

Напиеровата теорија за логаритми беше предодредена да најде широка примена. Сепак, неговите „зглобови“ набрзо беа заменети со правилото за лизгање и други компјутерски уреди, главно од механички тип, чиј прв пронаоѓач беше брилијантниот Французин Блез Паскал.

Логаритамски владетел

Развојот на уредите за броење се држеше во чекор со достигнувањата на математиката. Набргу по откривањето на логаритмите во 1623 година, беше измислено правилото за лизгање.

Во 1654 година, Роберт Бисакар, а во 1657 година, независно, С. Патриџ (Англија) развиле правоаголно правило за лизгање - ова е алатка за броење за поедноставување на пресметките, со помош на која операциите на броеви се заменуваат со операции на логаритмите на овие броеви. Дизајнот на линијата во голема мера преживеа до ден-денес.

Правилото за лизгање беше предодредено да има долг живот: од 17 век до денес. Пресметките со користење на правилото за слајд се едноставни, брзи, но приближни. И, според тоа, не е погоден за точни, на пример финансиски, пресметки.

Леонардо да Винчи (1452-1519) ја разви скица на механички тринаесетцифрен уред за додавање со десет тркала. Врз основа на овие цртежи, IBM сега изгради работна машина за рекламни цели.

Првата механичка машина за пресметување била направена во 1623 година од професорот по математика Вилхелм Шикард (1592-1636). Ги механизираше операциите собирање и одземање, а множење и делење се вршеа со елементи на механизација. Но, автомобилот на Шикард набрзо изгоре во пожар. Затоа, биографијата на механичките компјутерски уреди започнува со машина за сумирање направена во 1642 година од Блез Паскал.

Во 1673 година, друг голем математичар Готфрид Лајбниц развил пресметковен уред на кој веќе било можно да се множи и дели.

Во 1880 г В.Т. Однер создава во Русија машина за додавање со запчаник со променлив број на заби, а во 1890 година организира масовно производство на подобрени машини за додавање, кои во првата четвртина од 19 век. беа главните математички машини кои нашле употреба низ целиот свет. Нивната модернизација „Феликс“ се произведуваше во СССР до 50-тите години.

Идејата за создавање автоматски компјутер кој ќе работи без човечка интервенција првпат ја изразил англискиот математичар Чарлс Бебиџ (1791-1864) на почетокот на 19 век. Во 1820-1822 година. тој изградил машина која може да пресметува табели на полиноми од втор ред.

Се верува дека првата механичка машина што можела да врши собирање и одземање била измислена во 1646 година. младиот 18-годишен француски математичар и физичар Блез Паскал. Се вика „паскалина“.

Оваа машина беше дизајнирана да работи со 6-8 цифри и можеше само да собира и одзема, а имаше и подобар начин за снимање на резултатот од сите досега. Машината на Паскал беше измерена 36/13/8 сантиметри; оваа мала месинг кутија беше погодна за носење. Имаше неколку специјални рачки со кои се вршеше контрола, а имаше и голем број мали тркала со заби. Првото тркало броеше единици, второто - десетици, третото - стотици итн. Дополнувањето во машината на Паскал се постигнува со ротирање на тркалата напред. Со нивно поместување се врши одземање.

Иако „паскалинот“ предизвика широко распространето восхит, тој не му донесе богатство на пронаоѓачот. Сепак, принципот на поврзани тркала што тој го измислил бил основата на која биле изградени повеќето компјутерски машини во следните три века. Инженерските идеи на Паскал имаа огромно влијание врз многу други пронајдоци во областа на компјутерите.

Главниот недостаток на „паскалинот“ беше непријатноста да се извршат сите операции на него, со исклучок на едноставното додавање. Првата машина, која го олесни извршувањето на одземање, множење и делење, беше измислена подоцна во истиот 17 век. во Германија. Заслугата за овој изум е на Готфрид Вилхелм Лајбниц.

Следниот чекор беше да се измисли машина која може да врши множење и делење. Таквата машина била измислена во 1671 година од Германецот Готфрид Лајбниц. Додека бил во Париз, Лајбниц се сретнал со холандскиот математичар и астроном Кристијан Хајгенс. Гледајќи колку пресметки треба да направи еден астроном, Лајбниц решил да измисли механички уред кој ќе ги олесни пресметките. „Затоа што е недостојно таквите прекрасни луѓе, како робовите, да губат време на компјутерска работа што може да му се довери на секој што користи машина“.

Иако машината на Лајбниц била слична на Паскалин, таа имала подвижен дел и рачка со која можело да се врти посебно тркало или цилиндри сместени во внатрешноста на апаратот. Овој механизам овозможи да се забрзаат повторливите операции за собирање потребни за множење. Самоповторувањето исто така се изврши автоматски.

Во 1673 година направил механички калкулатор. Но, тој стана познат првенствено не за оваа машина, туку за создавањето на диференцијални и интегрални пресметки. Тој, исто така, ги постави темелите на бинарниот броен систем, кој подоцна најде примена во автоматските компјутерски уреди.

Следната фаза во развојот на компјутерските уреди се чинеше дека нема никаква врска со бројките, барем на почетокот. Во текот на целиот 18 век. Во француските фабрики за свила, беа спроведени експерименти со различни механизми кои ја контролираа машината користејќи перфорирана лента, перфорирани картички или дрвени тапани. Во сите три системи, конецот се креваше или спушташе во согласност со присуството или отсуството на дупки - вака се создаде саканиот модел на ткаенина.

Францускиот ткајач и механичар Џозеф Жакард го создаде првиот пример на машина контролирана со внесување информации во неа. Во 1802 година, тој изгради машина која го олесни процесот на производство на ткаенини со сложени модели. Кога правите таква ткаенина, треба да го подигнете или спуштите секој од редовите на нишки. Разбојот потоа влече уште една нишка помеѓу подигнатите и испуштените конци. Потоа секој од конците се спушта или подига по одреден редослед и машината повторно го поминува конецот низ нив. Овој процес се повторува многу пати додека не се добие саканата должина на шарена ткаенина. За да го постави моделот на ткаенината, Жакард користел редови дупки на картичките. Ако се користеле десет нишки, тогаш секој ред од картичката обезбедувал простор за десет дупки. Картичката беше монтирана на машината во уред што можеше да открие дупки на картичката. Овој уред користеше сонди за проверка на секој ред дупки на картичката.

Работата на машината беше програмирана со користење на цела палуба од удирани карти, од кои секоја контролираше по еден удар на шатлот. Информациите на картичката ја контролираа машината.

Од сите пронаоѓачи од минатите векови кои дадоа еден или друг придонес во развојот на компјутерската технологија, Англичанецот Чарлс Бебиџ беше најблиску до создавање на компјутер во модерна смисла.

Во 1812 година, англискиот математичар Чарлс Бебиџ започна да работи на таканаречениот мотор со разлика, кој требаше да пресмета какви било функции, вклучително и тригонометриски, а исто така да составува табели. Во 1822 година, Чарлс Бебиџ изградил пресметковен уред, кој го нарекол мотор со разлика. Информациите за картичките беа внесени во оваа машина. Машината користела дигитални тркала со заби за да изврши голем број математички операции. Но, поради недостиг на средства, оваа машина не беше завршена, а беше предадена на музејот на Кралскиот колеџ во Лондон, каде што се чува до денес.

Сепак, овој неуспех не го спречи Бебиџ и во 1834 година започна нов проект - создавање на аналитички мотор, кој требаше да врши пресметки без човечка интервенција. За да го направите ова, таа мораше да може да ги извршува програмите внесени со помош на дупчени картички (картички направени од дебела хартија со информации испечатени со помош на дупки, како во разбои), и да има „магацин“ за складирање податоци и средни резултати (со модерна терминологија - меморија). Од 1842 до 1848 година, Бебиџ работеше напорно, користејќи ги сопствените ресурси. Аналитичкиот мотор, за разлика од неговиот претходник, мораше не само да решава математички проблеми од еден специфичен тип, туку и да изврши различни пресметковни операции во согласност со упатствата дадени од операторот. Во реалноста, тој не е ништо помалку од првиот универзален програмабилен компјутер. Но, ако Difference Engine имаше сомнителни шанси за успех, тогаш Analytical Engine изгледаше сосема нереално. Едноставно беше невозможно да се изгради и да се стави во функција. Во својата последна форма, автомобилот не требаше да биде помал од железничка локомотива. Неговата внатрешна структура беше хаотичен збир на делови од челик, бакар и дрво, механизми со часовници управувани од парна машина. Најмалата нестабилност на кој било мал дел би довело до стократно зголемување на пореметувањата во другите делови, а потоа целата машина би станала неупотреблива.

За жал, тој не можеше да ја заврши работата за создавање на аналитички мотор - се покажа дека е премногу сложено за тогашната технологија. Но, заслугата на Бебиџ е што тој беше првиот што ја предложи и делумно ја спроведе идејата за компјутерски контролирани програми. Тоа беше Аналитичкиот мотор кој во својата суштина беше прототип на современиот компјутер.

Во 1985 година, вработените во Научниот музеј во Лондон решија конечно да откријат дали навистина е можно да се изгради компјутерот на Бебиџ. По неколку години напорна работа, напорите беа крунисани со успех. Во ноември 1991 година, непосредно пред двестогодишнината од раѓањето на познатиот пронаоѓач, моторот за разлика за прв пат изврши сериозни пресметки.

Само 19 години по смртта на Бебиџ, еден од принципите на аналитичкиот мотор - употребата на удирани картички - беше отелотворен во работен уред. Тоа беше статистички табелатор изграден од Американецот Херман Холерит за да се забрза обработката на резултатите од американскиот попис во 1890 година.

На крајот на 19 век. Беа создадени посложени механички уреди. Најважниот од нив беше уред развиен од Американецот Херман Холерит. Неговата уникатност лежи во тоа што прв ја искористи идејата за пробиени картички и пресметките беа извршени со електрична струја. Оваа комбинација ја направи машината толку ефикасна што беше широко користена во своето време. На пример, на пописот во САД во 1890 година, Холерит, со помош на неговите машини, можел за три години да го заврши она што би било направено рачно за седум години, и тоа од многу поголем број луѓе.

Само 100 години подоцна машината на Бебиџ го привлече вниманието на инженерите. Во доцните 1930-ти, германскиот инженер Конрад Зузе ја разви првата бинарна дигитална машина, Z1. Направи широка употреба на електромеханички релеи, односно механички прекинувачи активирани од електрична струја. Во 1941 година, Конрад Зузе го создаде Z3, машина целосно контролирана од софтвер.

Втората светска војна даде голем поттик за развојот на компјутерската технологија: на американската војска и требаше компјутер.

Во 1944 година, Американецот Хауард Ајкен, во едно од претпријатијата на IBM, го изгради компјутерот Mark-1, кој беше доста моќен за тоа време. Оваа машина користела механички елементи - тркала за броење - за прикажување на броеви, а електромеханички релеи биле користени за контрола. Програмата за обработка на податоци беше внесена од удирана лента. Димензии: 15/2,5 m, 750.000 делови. „Mark-1“ може да помножи два 23-битни броја за 4 секунди.

Компјутерите од IV генерација не се широко користени поради нивната специфичност. Ова беше поттик за развој на компјутери од петтата генерација, чиј развој беше поставен од сосема различни задачи од развојот на сите претходни компјутери. Ако програмерите на компјутери од 1-4 генерации се соочија со задачи како што се зголемување на продуктивноста во областа на нумеричките пресметки, постигнување голем капацитет на меморија, тогаш главните задачи на развивачите на компјутерите од 5-та генерација беа создавање на вештачка интелигенција на машината (способност да се извлечат логични заклучоци од презентираните факти), способност да се внесуваат информации на компјутер користејќи глас и разни слики. Ова ќе им овозможи на сите корисници да комуницираат со компјутерот, дури и оние кои немаат посебно знаење во оваа област. Компјутерот ќе биде асистент на човекот во сите области.

ГЕНЕРАЦИЈА НА ЕВМ

КАРАКТЕРИСТИКИ	I генерација	II генерација	III генерација	IV генерација
Години на употреба
Главен елемент	Е-пошта светилка	Транзистор
Број на компјутери во светот (парчиња.)			Десетици илјади	Милиони
Димензии на компјутерот		Значително помалку		микрокомпјутер
Изведба (конвенционално)
Медиум за складирање	Ударна картичка, удирана лента	Магнетна лента		дискета

Аналогно-дигитални компјутери (ADCM)

ACVM се машини кои ги комбинираат предностите на AVM и компјутерите. Имаат карактеристики како брзина, леснотија на програмирање и разноврсност. Главната операција е интеграција, која се изведува со помош на дигитални интегратори.

Во ACVM, броевите се претставени како во компјутер (како низа од броеви), а методот за решавање проблеми како во AVM (метод на математичко моделирање).

Заклучок

Персоналниот компјутер брзо влезе во нашите животи. Пред само неколку години ретко можеше да се види каков било персонален компјутер - тие постоеја, но беа многу скапи, па дури ни секоја компанија не можеше да има компјутер во својата канцеларија. Сега секој трет дом има компјутер, кој веќе е длабоко вграден во човечкиот живот.

Современите компјутери претставуваат едно од најзначајните достигнувања на човековата мисла, чие влијание врз развојот на научниот и технолошкиот напредок тешко може да се прецени. Опсегот на компјутерски апликации е огромен и постојано се шири.

Дури и пред 30 години имаше само околу 2000 различни апликации на микропроцесорската технологија. Станува збор за управување со производството (16%), транспорт и комуникации (17%), информатичка и компјутерска технологија (12%), воена опрема (9%), апарати за домаќинство (3%), обука (2%), авијација и вселена ( 15 %), медицина (4 %), научно истражување, општински и урбани услуги, банкарство, метрологија и други области.

За многумина, светот без компјутер е далечна историја, приближно исто толку далечна како откривањето на Америка или Октомвриската револуција. Но, секогаш кога ќе го вклучите компјутерот, не можете да престанете да бидете воодушевени од човечкиот гениј кој го создал ова чудо.

Современите персонални компјутери компатибилни со IBM PC се најкористениот тип на компјутери, нивната моќ постојано се зголемува, а нивниот опсег се шири. Овие компјутери можат да се вмрежуваат заедно, овозможувајќи им на десетици или стотици корисници лесно да разменуваат информации и истовремено да пристапуваат до споделените бази на податоци. Алатките за е-пошта им овозможуваат на компјутерските корисници да испраќаат текстуални и факс пораки до други градови и земји користејќи ја редовната телефонска мрежа и да добиваат информации од големите банки на податоци.
Глобалниот електронски комуникациски систем Интернет обезбедува, по екстремно ниска цена, можност за брзо примање информации од сите краишта на светот, обезбедува можности за гласовна комуникација и факс и го олеснува создавањето на мрежи за пренос на информации во рамките на корпорацијата за компании со филијали во различни градови и земји.

Сепак, можностите за обработка на информации на персоналните компјутери компатибилни со IBM PC сè уште се ограничени и нивната употреба не е оправдана во сите ситуации.

Персоналните компјутери, се разбира, претрпеа значителни промени за време на нивниот победнички марш низ планетата, но тие исто така го променија и самиот свет.

Библиографија

1. Богатирев Р.В. Во зората на компјутерите. // PC World. 2004. - бр.4

2. Зуев К.А. Компјутер и општество - Москва.: Издавачка куќа на политичката литература, 1990 година.

3. Прохоров А.М. Голема советска енциклопедија. - Москва: Издавачка куќа „Советска енциклопедија“, 1971 година.

4. Фигуриран В.С. Од историјата на компјутерите. // PC World. 2005. - бр.1

5. Фролов А.В., Фролов Г.В. „IBM PC Хардвер“ - М.: DIALOG-MEPhI, 1992 година.

Интернет ресурси.

· 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

Човечкиот живот во дваесет и првиот век е директно поврзан со вештачката интелигенција. Познавањето на главните пресвртници во создавањето на компјутери е показател за образована личност. Развојот на компјутерите обично се дели на 5 фази - вообичаено е да се зборува за пет генерации.

1946-1954 - прва генерација компјутери

Вреди да се каже дека првата генерација на компјутери (електронски компјутери) беше базирана на цевки. Научниците од Универзитетот во Пенсилванија (САД) развија ENIAC - тоа беше името на првиот компјутер во светот. Денот кога официјално е пуштен во употреба е 15.02.1946 година. При склопување на уредот, користени се 18 илјади вакуумски цевки. Компјутерот, според денешните стандарди, имаше колосална површина од 135 квадратни метри и тежина од 30 тони. Потребите од електрична енергија исто така беа високи - 150 kW.

Добро познат факт е дека оваа електронска машина е создадена директно за да помогне во решавањето на најсложените проблеми за создавање атомска бомба. СССР брзо го стигнуваше и во декември 1951 година, под водство и директно учество на академик С.А. Лебедев, на светот му беше претставен најбрзиот компјутер во Европа. Таа ја носеше кратенката MESM (Мала електронска машина за пресметување). Овој уред може да извршува од 8 до 10 илјади операции во секунда.

1954 - 1964 година - компјутери од втора генерација

Следниот чекор во развојот беше развојот на компјутери кои работат на транзистори. Транзисторите се уреди направени од полупроводнички материјали кои ви овозможуваат да ја контролирате струјата што тече во колото. Првиот познат стабилен оперативен транзистор е создаден во Америка во 1948 година од тим физичари и истражувачи Шокли и Бардин.

Во однос на брзината, електронските компјутери значително се разликуваа од нивните претходници - брзината достигна стотици илјади операции во секунда. Намалени се и димензиите, а помала е и потрошувачката на електрична енергија. Опсегот на употреба исто така значително се зголеми. Ова се случи поради брзиот развој на софтверот. Нашиот најдобар компјутер, BESM-6, имаше рекордна брзина од 1.000.000 операции во секунда. Развиен во 1965 година под водство на главниот дизајнер С. А. Лебедев.

1964 - 1971 година - трета генерација компјутери

Главната разлика на овој период е почетокот на употребата на микроциркути со низок степен на интеграција. Користејќи софистицирани технологии, научниците успеаја да постават сложени електронски кола на мала полупроводничка обланда, со површина помала од 1 квадратен сантиметар. Пронајдокот на микроциркути беше патентиран во 1958 година. Пронаоѓач: Џек Килби. Употребата на овој револуционерен изум овозможи да се подобрат сите параметри - димензиите беа намалени приближно на големина на фрижидер, перформансите се зголемија, како и доверливоста.

Оваа фаза во развојот на компјутерите се карактеризира со употреба на нов уред за складирање - магнетен диск. Миникомпјутерот PDP-8 првпат беше претставен во 1965 година.

Во СССР, слични верзии се појавија многу подоцна - во 1972 година и беа аналози на моделите претставени на американскиот пазар.

1971 - модерно време - четврта генерација компјутери

Иновација кај компјутерите од четвртата генерација е примената и употребата на микропроцесори. Микропроцесорите се ALU (аритметички логички единици) поставени на еден чип и имаат висок степен на интеграција. Ова значи дека чиповите почнуваат да заземаат уште помалку простор. Со други зборови, микропроцесорот е мал мозок кој извршува милиони операции во секунда според програмата вградена во него. Големината, тежината и потрошувачката на енергија се драстично намалени, а перформансите достигнаа рекордно високо ниво. И тогаш Intel влезе во играта.

Првиот микропроцесор беше наречен Intel-4004 - името на првиот микропроцесор составен во 1971 година. Имаше 4-битен капацитет, но во тоа време беше огромен технолошки пробив. Две години подоцна, Интел го претстави на светот осум-битниот Intel-8008; во 1975 година се роди Altair-8800 - ова е првиот персонален компјутер базиран на Intel-8008.

Ова беше почеток на цела ера на персонални компјутери. Машината почна да се користи насекаде за сосема различни цели. Една година подоцна, Apple влезе во играта. Проектот беше голем успех, а Стив Џобс стана еден од најпознатите и најбогатите луѓе на Земјата.

IBM PC станува неприкосновен стандард на компјутерите. Беше објавен во 1981 година со 1 мегабајт RAM меморија.

Вреди да се одбележи дека во моментов електронските компјутери компатибилни со IBM зафаќаат приближно деведесет проценти од произведените компјутери! Исто така, не можеме а да не го споменеме Pentium. Развојот на првиот процесор со интегриран копроцесор беше успешен во 1989 година. Сега овој бренд е неоспорен авторитет во развојот и употребата на микропроцесори на пазарот на компјутери.

Ако зборуваме за перспективи, тогаш ова е, се разбира, развој и имплементација на најновите технологии: ултра големи интегрирани кола, магнетно-оптички елементи, дури и елементи на вештачка интелигенција.

Електронските системи за самоучење се догледна иднина, наречена петта генерација во развојот на компјутерите.

Едно лице се стреми да ја избрише бариерата во комуникацијата со компјутер. Јапонија работеше на ова многу долго и, за жал, неуспешно, но ова е тема на сосема друга статија. Во моментов, сите проекти се само во развој, но со сегашното темпо на развој, ова е блиска иднина. Сегашното време е време кога се пишува историја!

Споделете.