ULAZ

Povijest razvoja EOM-a usko je povezana s poviješću razvoja kompanije koja je lider u proizvodnji računala - IBM.

Moj esej će se sastojati od tri dijela, u kojima će biti prikazana povijest razvoja EOM-a, povijest razvoja IBM-a, te sama povijest nastanka prvog osobnog računala “Mac”.

Povijest razvoja EOM-a

Povijest računala usko je povezana s pokušajima da se olakšaju i automatiziraju veliki računalni zadaci. Jednostavne aritmetičke operacije s velikim brojevima teške su za ljudski mozak. Tako se davno pojavio najjednostavniji uređaj za liječenje - abakus. U sedamnaestom stoljeću otkriveno je logaritamsko pravilo koje je olakšalo složene matematičke izračune. Godine 1642. Blaise Pascal dizajnirao je mehanizam patrone s osam cijevi. Dva stoljeća kasnije, 1820. godine, Francuz Charles de Colmar stvorio je aritmometar, koji je stvorio množenje i dijeljenje. Ovaj uređaj zauzima svoje mjesto na računovodstvenim stolovima.

Sve glavne ideje koje su temelj rada računala objavljene su davne 1833. godine. engleski matematičar Charles Babbage. Razvili smo dizajn stroja za razvoj znanstvenog i tehničkog razvoja i prenijeli glavne uređaje sadašnjeg računala, kao i njegovo postrojenje. Za unos i prikaz podataka Babbage je koristio vicoristic bušene kartice - lukove od velikog papira s informacijama koje je trebalo aplicirati iza dodatnih otvora. U to su se vrijeme bušene kartice već koristile u tekstilnoj industriji. Upravljanje takvim strojem uključuje malo softvera.

Babbageove su ideje počele stvarno puštati korijenje u životu krajem 19. stoljeća. Godine 1888. američki inženjer Herman Hollerith dizajnirao je prvi elektromehanički stroj za liječenje. Ovaj stroj, nazvan tabulator, mogao je čitati i sortirati statističke zapise kodirane na bušenim karticama. Godine 1890. Hollerithova žena je prvi put zabilježena u 11. američkom popisu stanovništva. Posao koji je pet stotina spivorbitnika obavilo tijekom sedam godina, Hollerith je radio s 43 pomoćnika na 43 tabulatora u jednom mjesecu.

Godine 1896. Herman Hollerith osnovao je tvrtku Computing Tabulating Recording Company, koja je postala osnova buduće tvrtke International Business Machines Corporation (IBM), tvrtke koja je dala ogroman doprinos razvoju lake računalne tehnologije.

Daljnji razvoj znanosti i tehnologije omogućio je pojavu prvih računskih strojeva 1940-ih. Godine 1944. u jednom od IBM-ovih (IBM) poduzeća, u suradnji sa Sveučilištem Harvard, stvoren je stroj Mark-1, u suradnji s američkom mornaricom. Ovo čudovište teško je blizu 35 tona. "Mark-1" se temelji na nizu elektromehaničkih releja i radi s desecima brojeva kodiranih na bušenoj stranici. Stroj je mogao manipulirati brojevima udovica do 23 znamenke. Bilo je potrebno nekoliko sekundi za množenje dva 23-bitna broja.

Međutim, elektromehanički releji nisu dobro radili. Tom već 1943. god. Amerikanci su počeli razvijati alternativnu opciju - računalni stroj temeljen na elektronskim cijevima. Godine 1946. predstavljen je prvi elektronički računalni stroj ENIAC. Ovaj vagon imao je 30 tona nosivosti i mogao je primiti 170 četvornih metara površine. Zamjenjujući tisuće elektromehaničkih dijelova, ENIAC sadrži 18 tisuća elektroničkih cijevi. Stroj je radio u sustavu s dva kotača i izvodio pet tisuća operacija savijanja i tri stotine operacija množenja u sekundi.

Stroj koji je radio na elektroničkim cijevima radio je puno brže, ali su same elektroničke cijevi često kvarile. Kako bi ih zamijenili 1947., Amerikanci John Bardin, Walter Brattain i William Bradford Shockley predstavili su tranzistorske elemente stabilnih sklopnih vodiča koje su otkrili.

Poboljšanje prvih tipova računalnih strojeva dovelo je 1951. godine do stvaranja računala UNIVAC, namijenjenog komercijalnom računalstvu. UNIVAC je postao prvo računalo koje se masovno proizvodilo i prvi primjerak koji je prebačen u Ured za popis stanovništva SAD-a.

Aktivni razvoj tranzistora u 1950-ima povezan je s pojavom druge generacije računala. Jedan tranzistor može zamijeniti 40 elektroničkih cijevi. Kao rezultat toga, brzina strojeva povećala se 10 puta, uz značajnu promjenu dimenzija i dimenzija. Računala su počela imati memorijske uređaje napravljene od magnetskih jezgri, čime su sačuvali mnogo informacija.

Godine 1959. otkriveni su integrirani krugovi (čipovi) u kojima su se sve elektroničke komponente, zajedno s vodičima, nalazile u sredini silicijske pločice. Stagnacija čipova u računalima omogućuje ubrzanje prolaska kruga tijekom sata ponovnog miješanja, a izračun fluidnosti povećava se desetke puta. Mijenjaju se i dimenzije strojeva. Pojava čipa označila je pojavu treće generacije računala.

Početkom 1960-ih, računala su doživjela široku proizvodnju velike količine statističkih podataka, razvoj znanstvenih dostignuća, razvoj obrambenih postrojenja i stvaranje automatiziranih sustava upravljanja. Visoka cijena, složenost i cestovno održavanje velikih računalnih strojeva ograničili su njihovu popularnost u mnogim područjima. Međutim, proces minijaturizacije računala omogućio je američkoj tvrtki Digital Equipment da 1965. godine izda miniračunalo PDP-8 po cijeni od 20 tisuća dolara, čime je računalo postalo dostupno srednjim i velikim poslovnim tvrtkama.

Godine 1970., Intelov pionir Edward Hoff stvorio je prvi mikroprocesor postavljanjem niza integriranih sklopova na jedan silikonski čip. Ovaj revolucionarni potez radikalno je preokrenuo priču o računalima kao glomaznim, velikim čudovištima. Mikroproces pokreću mikroračunala - računala četvrte generacije, koja se nalaze na stolu dopisnika.

Sedamdesetih godina prošlog stoljeća počeli su pokušaji stvaranja osobnog računala – računalnog stroja namijenjenog privatnom bankarstvu. U drugoj polovici 1970-ih javlja se najveći utjecaj mikroračunala američke tvrtke Apple, dok široka ekspanzija osobnih računala počinje stvaranjem 1981. godine od strane tvrtke I.B.E. (IBM) modela mikroračunala IBM PC. Usvajanje načela otvorene arhitekture, standardizacija glavnih računalnih uređaja i načina njihovog povezivanja doveli su do masovne proizvodnje IBM PC klonova i širenja mikroračunala diljem svijeta.

Tijekom posljednjeg desetljeća 20. stoljeća mikroračunala su prošla kroz značajan evolucijski proces, uvelike povećala svoju brzinu i količinu informacija koje se obrađuju, no ostala računala i veliki računalni sustavi – mainframeovi nisu mogli prismrdjeti. Štoviše, razvoj velikih računalnih sustava doveo je do stvaranja superračunala - superproduktivnog i superskupog stroja, koji je stvorio model nuklearne vibracije ili velikog potresa. Krajem 20. stoljeća čovječanstvo je ušlo u fazu formiranja globalne informacijske mreže koja bi kombinirala mogućnosti različitih računalnih sustava.

U ovom trenutku pozornost će biti posvećena razvoju tvrtke IBM i, naravno, detaljima različitih faza razvoja računala.

Predavanje 2.Povijest razvoja EOM-a.

Povijest računala usko je povezana s pokušajima da se olakšaju i automatiziraju veliki računalni zadaci, blizu 500 rub. n. pojavio se rakhunki(Abacus) - naprava koja se sastoji od niza resa nanizanih na konac.

Sve osnovne ideje na kojima se temelji rad računala objavljene su u 1833 roku engleski matematičar Charles Babbage. Razvili smo dizajn stroja za razvoj znanstvenog i tehničkog razvoja i prenijeli glavne uređaje sadašnjeg računala, kao i njegovo postrojenje. Upravljanje takvim strojem uključuje malo softvera. Za uvod i izvođenje Babbageovih podataka bušena kartica- lukovi od debelog papira s informacijama koje treba primijeniti nakon dodatnih otvora. Babbageove su ideje počele stvarno puštati korijenje u životu krajem 19. stoljeća.

Daljnji razvoj znanosti i tehnologije omogućio je pojavu prvih računskih strojeva 1940-ih godina. Tvorac prvog računala, Z1, sa softverskim kontrolama, zaslužan je njemački inženjer Konrad Zuse.

Krajem 1944. godine, stroj Mark 1 stvoren je u jednom od IBM-ovih (IBM) poduzeća. Ovo čudovište teško je blizu 35 tona. "Mark 1" je sadržavao mehaničke elemente za predstavljanje brojeva i elektromehaničke elemente za rad robotskog stroja.

Razvoj EOM-a dijeli se na nekoliko razdoblja. Generacije EOM kožnog razdoblja dijele se na jednu vrstu na temelju elementarne osnove i matematičkih principa.

§1 Prva generacija EOM-a (1945.-1954.)

Osnivače računalne znanosti s pravom poštuju Claude Shannon - tvorac teorije informacija, Alan Turing - matematičar koji je razvio teoriju programskih algoritama i John von Neumann - američki znanstvenik koji 1945 RUR Nakon što je formulirao temeljna načela koja čine osnovu najvažnije stvari u računalima.

Elementarna baza prve generacije računala je elektronske cijevi(na tihim koji su bili na starim televizorima). Ovo su prapovijesni sati, doba razvoja računalne tehnologije.

Unos brojeva u prvi stroj obavljao se pomoću bušenih kartica, a softverska kontrola najnovijih operacija provodila se, primjerice, u ENIAC-u, poput analitičkih strojeva, pomoću utikača i polja za biranje.

Prvi EOM 1. generacije serijski je proizveden, postavši UNIVAC računalo (Universal Automatic Computer). Distributeri: John Mauchly i J. Prosper Eckert.

Računalni sigurnosni softver 1. generacije razvijen je važnije od standardnih potprograma.

Strojevi ove generacije: "ENIAC", "MESM", "BESM", "IBM-701", "Strila", "M-2", "M-3", "Ural" (posuđena površina 50 m2). ), "Ural-2", "Minsk-1", "Minsk-12", "M-20" itd.

Ovi strojevi zauzimali su veliku površinu, trošili su puno električne energije i sastojali su se od velikog broja elektroničkih svjetiljki. Na primjer, stroj Strila sastojao se od 6400 elektronskih cijevi i 60 tisuća. komadi dioda vodiča. Njihova shvidkodia nije premašila 2-3 tisuće. operacija u sekundi, RAM nije prelazio 2 KB. Samo stroj "M-2" (1958) ima mali RAM od 4 KB i brzinu od 20 tisuća. operacije na sekundu.

§2 Još jedna generacija EOM-a (1955.-1964.)

Kao glavni element vikoristana više nisu elektronske cijevi, već provodničke diode tranzistori, Kako su se memorijski uređaji počeli učvršćivati, magnetske jezgre i magnetski bubnjevi - daleki preci današnjih tvrdih diskova. Još jedna prednost ovih strojeva je da imaju mogućnost programiranja algoritamskim jezikom. Prvi jezici visokih rangova bili su podijeljeni - Fortran, Algol, Kobol.

Strojevi ove generacije: "ROZDAN-2", "IVM-7090", "Minsk-22, -32", "Ural-14, -16" (posuđena površina od 20 kvadratnih metara), "BESM- 3, -4 , -6", "M-220, -222" i in.

Korištenje vodiča u EOM elektroničkim krugovima rezultiralo je povećanjem pouzdanosti i produktivnosti do 30 tisuća. operacija u sekundi i RAM do 32 KB. Promijenjene su ukupne dimenzije strojeva i potrošnja električne energije. Za sve prednosti ovog doba, molimo nastavite s programom. Na drugoj generaciji računala pojavilo se ono što se danas naziva operativnim sustavom.

Očigledno se proširila sfera računalne pohrane.

§3 Treća generacija EOM-a (1965.-1974.)

Strojevi treće generacije su obitelj strojeva s jednom arhitekturom, tj. programski ludo. Kao dio elementarne baze sadrže integrirane sklopove - cijele uređaje i jedinice od desetaka ili stotina tranzistora, spojenih na jedan kristal vodiča, koji se nazivaju i mikrosklopovi.

Naziru se automobili treće generacije Operacijski sustavi. Smrdi multiprogramiranja, to jest. jednosatni visonannya broj programa.

Primjene strojeva treće generacije - obitelji IBM-360, IBM-370, ES EOM (Single EOM System), SM EOM (Family of Small EOM) itd.

Brzina strojeva u sredini obitelji varira od desetaka tisuća do milijuna operacija u sekundi. Kapacitet RAM-a doseže nekoliko stotina tisuća riječi.

Rođen 1969. godine rođena je prva globalna računalna mreža – početak onoga što se danas zove Internet. I te iste 1969. godine iznenada se pojavio operativni sustav Unix i novi softver C (“C”), koji je utjecao na svijet softvera i još uvijek održava svoju naprednu poziciju.

Rođen 1971. godine Intel je izbacio svoj prvi mikroprocesor koji je namijenjen stolnim kalkulatorima.

Krajem 1973. Intel je izdao 8-bitni MP 8080 s jednim čipom, dizajniran za širok raspon aplikacija.

Steve Wozniak (otac Appleovih računala) izgradio je svoje prvo računalo 1972. od dijelova koje je odbio lokalni proizvođač bežičnih mreža u Berkeleyu, Kalifornija. Steve je svoje vino nazvao Cream Soda Computer, a iz aparata su skupljeni ostaci piva koje je pio.

Proučavajući ovu temu, naučit ćete:

Kako su se rakhunkovo-virishal funkcije razvijale prije stvaranja EOM-a;
- koja je elementarna osnova koja je dovela do stvaranja novih tipova EOM-a;
- Kako se računalna tehnologija razvijala iz generacije u generaciju.

Dužnosti Rakhunkova prije pojavljivanja EOM-a

Povijest računanja ima svoje korijene u dubinama istog doba kao i povijest razvoja čovječanstva. Akumulacija rezervi, raspodjela dobara, razmjena - sve su te aktivnosti povezane s naknadama. Za udarce su se koristili mokri prsti, kamini, palice, čvorovi itd.

Potreba za pronalaženjem rješenja za složenije zadatke i, kao rezultat toga, za izvođenjem složenih i teških izračuna, ljudi su se suočili s potrebom da pronađu načine kako pronaći način kako nekome pomoći. Povijesno gledano, događalo se da su se u raznim zemljama pojavile vlastite peni jedinice, mir, dug, obveza, mirovina itd. Za prelazak s jednog sustava mjera na drugi bili su potrebni izračuni koje su mogli izvesti samo posebno obučeni ljudi, npr. budući da su temeljito poznavali cijeli slijed radnji. Često su ih pitali za vijesti iz drugih zemalja. A tu je i sasvim prirodna potreba za uređajima koji pomažu pri pohrani. Tako su se mehanički pomoćnici brzo počeli pojavljivati. Do danas postoje izvješća o mnogim takvim otkrićima koja su od tada postala dio povijesti tehnologije.

Jedan od prvih uređaja (V-IV stoljeća prije Krista), kada su izračuni postali lakši, možete koristiti poseban uređaj nazvan abakus (slika 24.1). Prvi komad prekriven je tankom kuglicom drobljenog pijeska ili praha crne gline. Mogli biste na njemu pisati slova i brojeve zašiljenim štapićem. Tijekom godine već su izvršena poboljšanja i proračuni premještanjem četki i kamenja iz kasnijih ukopa, a same ploče počele su se pripremati od bronce, kamena, četke bjelokosti itd. Ove su se godine ovi mali psi počeli križati u nekoliko mrlja i stupaca. U Grčkoj abakus potječe iz 5. stoljeća pr. Odnosno, Japanci su ovaj uređaj nazvali "serobyan", a Kinezi "suan-pan".

Mali 24.1. Abakus

U drevnoj Rusiji, uređaj sličan abakusu korišten je za granatiranje, a zvao se "ruski skot". U 17. stoljeću taj je raspored već imao izgled osnovne ruske arhitekture, što se i danas može vidjeti.

Početkom 17. stoljeća, kada je matematika počela igrati ključnu ulogu u znanosti, sve se više osjećala potreba za strojem za iscjeljivanje. Do sada je mladi francuski matematičar i fizičar Blaise Pascal stvorio prvi stroj za liječenje (slika 24.2, a), nazvan Pascalina, jer je dovršen do tog dana.

Mali 24.2. Rakhunkovljevi strojevi 17. stoljeća: a) Pascalina; b) Leibnizov stroj

Godine 1670.-1680., njemački matematičar Gottfried Leibniz dizajnirao je medicinski stroj (slika 24.2, b), koji je riješio sve aritmetičke operacije.

Tijekom sljedećih dvjesto godina pronađeno je i stvoreno više sličnih školjkastih struktura, ali nakon niza nedostataka nije došlo do širokog širenja.

Od 1878. ruski znanstvenik P. Chebishev, konstruirajući stroj za iscjeljivanje, zbrajao je i izdvajao bogate brojeve. Najveću ekspanziju u to vrijeme doživio je zbrojnik, koji je projektirao peterburški inženjer Odner 1874. godine. Činilo se da je dizajn uređaja dovršen, pa je omogućio brzo rješavanje svih vrsta aritmetičkih operacija.

U 30. stoljeću 20. stoljeća naša je zemlja bila opremljena temeljitijim strojem za zbrajanje - "Felix" (slika 24.3). Ovi uređaji postoje već desetljećima i postali su glavni tehnički uređaj koji rasterećuje većinu ljudi koji se bave obradom velikih količina numeričkih informacija.

Mali 24.3. Aritmometar "Felix"

Važna ideja 19. stoljeća bila je rezultat engleskog matematičara Charlesa Babbagea, koji je ušao u povijest kao tvorac prvog računalnog stroja - prototipa modernih računala. Godine 1812. obitelj je počela raditi na tzv. maloprodajnom stroju. Najraniji strojevi za računanje Pascala i Leibnitza izvodili su samo aritmetičke operacije. Babbage, nakon što je krenuo konstruirati stroj koji bi sastavljao program pjesme, analizirao bi numeričku vrijednost dane funkcije. Kao glavni element Babbage maloprodajnog stroja korišten je kotač za pohranjivanje jedne znamenke desetog broja. Kao rezultat toga, možete raditi s 18-bitnim brojevima. Do 1822. godine bila je mala maketa i na njoj tablica kvadrata.

Nakon što je poboljšao stroj za maloprodaju, Babbage je 1833. godine počeo razvijati analitički stroj (slika 24.4). Malo se razlikuje od maloprodajnog stroja zbog svoje veće fluidnosti i jednostavnog dizajna. Nakon što je projekt dovršen, novi je automobil morao biti popravljen na snagu oklade.

Analitička mašina je zamišljena kao čisto mehanički uređaj koji se sastoji od tri glavna bloka. Prvi blok je uređaj za pohranjivanje brojeva na registre iz zupčanika i sustav koji prenosi brojeve iz jednog čvora u drugi (u modernoj terminologiji - memorija). Drugi blok je uređaj koji omogućuje ulančavanje aritmetičkih operacija. Babbage ga je nazvao "mlin". Treći blok je dodijeljen redoslijedu rada stroja. Dizajn analitičkog stroja također je uključivao uređaj za unos izlaznih podataka i ekstrakciju drugih rezultata.

Priopćeno je da stroj izvodi program, kao da će postaviti slijed završne operacije i prijenos brojeva iz memorije u svijet i natrag. Programi se, na svoj način, brzo kodiraju i prenose na bušene kartice. U to su se vrijeme već izvlačile slične karte za automatsko izvlačenje strojevima za tkanje. Ista matematičarka Lady Ada Lovelace, kći engleskog pjesnika Lorda Byrona, razvija prve programe za Babbageov stroj. Vaughn je unio mnogo ideja i otežao razumijevanje pojmova o kojima se raspravlja u dossiju.

Mali 24.4. Babbageov analitički stroj

Nažalost, zbog nedovoljnog razvoja tehnologije, Babbageov projekt nije realiziran. Prote yogo roboti mali važnu vrijednost; Mnogo je kasnijih vinara došlo do ideja koje su bile temelj za uređaje koje je on izumio.

Potreba za automatizacijom brojanja američkog popisa stanovništva potaknula je Henryja Holleritha da 1888. razvije uređaj nazvan tabulator (Slika 24.5), u kojem su informacije ispisane na bušenim karticama dešifrirane pomoću električnog stroja. Ovaj uređaj omogućuje obradu popisnih podataka za ukupno 3 godine, zamjenjujući sav novac koji je ranije potrošen. Godine 1924. Hollerith je osnovao IBM za serijsku proizvodnju tabulatora.

Mali 24.5. Tabulator

S velikim priljevom razvoja računalne tehnologije razvijaju se teorijski razvoji matematičara: Engleza A. Turinga i Amerikanca Egea. Post, koji sam prakticirao bez obzira na novi. “Turingov (Post) stroj” je prototip računala koje se može programirati. Oni su već pokazali važan potencijal rješavanja bilo kojeg problema u umu pomoću automatskih strojeva koji se može hraniti algoritmom orijentiranim na strojno konstruirane operacije.

Od trenutka nastanka Babbageove ideje o stvaranju analitičkog stroja do njegove stvarne implementacije u život prošlo je gotovo pola stoljeća. Zašto postoji tako veliki jaz između popularnih ideja i tehničkih ideja? To je zbog činjenice da od stvaranja bilo kojeg uređaja, blizu računala, čak i važan službenik odabire elementarnu bazu, kao što su dijelovi, od kojih se sastavlja cijeli sustav.

EOM prve generacije

Pojava elektronsko-vakuumske lampe omogućila je ljudima da ožive ideju o stvaranju računskog stroja. U SAD-u se pojavila 1946. godine i uzela ime ENIAC(ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator, “elektronički numerički integrator i kalkulator” - slika 24.6). Ovaj događaj označio je početak puta koji označava početak razvoja elektroničkih računalnih strojeva (ECM).

Riža. 24.6. Persha EOM ENIAC

Daljnje usavršavanje EOM-a naznačio je razvoj elektronike, pojava novih elemenata i principa rada te proširenje i proširenje elementne baze. Nina ima samo nekoliko generacija EOM-a. Pod generacijama EOM-a podrazumijevamo sve vrste i modele elektroničkih računalnih strojeva, podijeljenih u različite dizajnerske timove, ali razvijene na istim znanstvenim i tehničkim principima. Smjena generacija viđena je kao pojava novih elemenata proizvedenih iz stagnirajućih fundamentalno različitih tehnologija.

Prva generacija (1946. – sredina 50-ih). Elementarna baza su bile elektronske vakuumske cijevi, koje su ugrađene na posebne šasije, kao i otpornici i kondenzatori. Elementi su spojeni žicama pomoću nadzemne montaže. U EOM ENIAC bilo je 20 tisuća. Zamijenjeno je 2000 elektroničkih cijevi u jednoj sekundi, stroj je generirao 300 operacija množenja ili 5000 zbrajanja velikih brojeva.

Ugledni matematičar John von Neumann i njegovi kolege uveli su osnovne principe logičke strukture EOM-a u novi tip, koji su kasnije implementirani u projektu EDVAC (1950.). Potvrđeno je da se EOM može kreirati na elektroničkoj osnovi i raditi na dvoznamenkastom sustavu brojeva. Ovo skladište uključuje sljedeće uređaje: aritmetičke, centralne procesne, memorijske, za unos podataka i prikaz rezultata. Prethodno su također formulirana dva principa rada: princip programske kontrole najnovijim naredbama i princip programa koji se spremaju. Dizajn većine EOM-ova sljedećih generacija, koji su implementirani na ovim principima, nazvan je "von Neumannova arhitektura".

Prvi njemački EOM nastao je 1951. godine pod nadzorom akademika S. A. Lebedeva, a nazvan je MESM (mali elektronički stroj). Tada je pušten u rad BESM-2 (Great Electronic Medical Machine). Najmoćniji EOM 50-ih u Europi bio je Radyansk elektronički računalni stroj M-20 s kodom brzine od 20 tisuća. op/s i RAM kapaciteta 4000 strojnih riječi.

MESM (mali elektronički stroj za obradu)

Od tog vremena počinje nagli razvoj industrijske računalne tehnologije, a sve do kraja 60-ih godina prošlog stoljeća na našim prostorima najveća produktivnost (1 milijun op/s) EOM-a tog vremena - BESM-6, jer je implementirao mnoge robotskih principa najnovijih generacija računala 'yuteriv.

BESM-6 (veliki elektronički medicinski stroj za liječenje)

Pojavom novih EOM modela došlo je do promjena u nazivu ovog područja djelovanja. Prije se svaka tehnologija koja se koristila za izračun neformalno nazivala "medicinsko-virusni uređaji i uređaji". Sada se sve što je uključeno u EOM naziva računalna tehnologija.

Karakteristike prve generacije EOM riže su prepoznatljive.

♦ Elementna baza: elektronske vakuumske cijevi, otpornici, kondenzatori. Spajanje elemenata: viseća instalacija strelice.
♦ Dimenzije: EOM Vikonana ima veličanstven prostor i zauzima posebnu strojarnicu.
♦ Shvidkodia: 10-20 tisuća. op/s.
♦ Rad je vrlo jednostavan kroz dijelove elektronsko-vakuumskih cijevi. Postoji zabrinutost zbog pregrijavanja EOM-a.
♦ Programiranje: naporan proces u strojnim kodovima. U ovom slučaju potrebno je poznavati sve naredbe stroja, njegov dvojni sustav i EOM arhitekturu. Posebno su se time bavili matematičari-programeri koji su radili neposredno iza njegove upravljačke ploče. Održavanje EOM-a zahtijevalo je visoko stručno osoblje.

Još jedna generacija EOM-a

Druga generacija pada na razdoblje od kraja 50-ih do kraja 60-ih godina.

Do tog časa otkriven je tranzistor koji će zamijeniti elektroničke cijevi. To je omogućilo zamjenu elementne baze EOM elementima vodiča (tranzistori, diode), kao i otpornicima i kondenzatorima precizne izvedbe (slika 24.7). Jedan tranzistor zamijenio je 40 elektroničkih cijevi, radi s većom fluidnošću, jeftiniji je i pouzdaniji. Prosječni rok njegove službe iskusan je 1000 puta preko trivijalnosti elektroničkih cijevi.

Tehnologija kombiniranja elemenata se promijenila. Pojavile su se prve druge vrste ploča (div. sl. 24.7) - ploče od izolacijskog materijala, poput getinaksa, na koje je posebnom tehnologijom fotomontaže nanesen materijal koji provodi plamen. Za pričvršćivanje elementne baze na drugu ploču bile su posebne utičnice.

Mali 24.7. Tranzistori, diode, otpornici, kondenzatori i ostale ploče

Takva formalna zamjena jednog tipa elementa drugim bitno je utjecala na sve karakteristike EOM-a: dimenzije, pouzdanost, produktivnost, jednostavnost korištenja, stil programiranja i rad stroja. Promijenjen je tehnološki postupak pripreme EOM-a.

Mali 24.8. EOM druge generacije

Karakteristike EOM riže druge generacije se razlikuju (Sl. 24.8).
- Elementarna baza : nadzemni provodni elementi Spajanje elemenata: samostojeće ploče i zidna montaža.
- Dimenzije : EOM Vikonani imaju izgled istog tipa postolja, malo više za ljudski rast. Za njihov smještaj potrebna je posebno opremljena strojarnica ispod koje su položeni kabeli za spajanje brojnih autonomnih uređaja.
- Produktivnost : od stotina tisuća do 1 milijuna op/s.
- Operacija : rekao zbogom Pojavili su se obračunski centri s velikim osobljem servisnog osoblja, gdje je uspostavljena EOM. Tako je nastao koncept centralizirane obrade informacija na računalima. Kada su mnogi elementi pogriješili, zamijenjena je cijela ploča, a ne samo element kože, kao EOM prethodne generacije.
- Programiranje : Ovo se potpuno promijenilo i sada je postalo sve važnije koristiti algoritamski jezik. Programeri više nisu radili u hali, već su svoje programe na bušenim karticama i magnetnim trakama davali posebno obučenim operaterima. Odluka je donesena u batch (multi-program) modu, tako da su svi programi uneseni u EOM jedan po jedan, a obrada je provedena na različitim tipovima uređaja. Rezultati odluke prikazani su na posebnom papiru perforiranom po rubovima.
- Došlo je do promjena kako u strukturi EOM-a tako iu načelu organizacije . Hard core princip je zamijenjen mikroprogramiranjem. p align="justify"> Za implementaciju principa programiranja potrebno je imati stalnu memoriju u računalu, u kojoj su uvijek prisutni kodovi koji odgovaraju različitim kombinacijama signala jezgre. Ova kombinacija vam omogućuje izvođenje jednostavnih operacija, kao što je spajanje električnih krugova.
- Uveden je princip pola sata , Koji osigurava rad raznih uređaja tijekom radnog vremena, na primjer, uređaj istovremeno radi s procesorom za uvođenje i uklanjanje magnetske trake.

EOM treće generacije

To razdoblje traje od kraja 60-ih do kraja 70-ih godina. Kao što je korištenje tranzistora dovelo do stvaranja računala druge generacije, pojava integriranih sklopova označila je novu etapu u razvoju računalne tehnologije - pojavu strojeva treće generacije.

Godine 1958. John Kilbey prvi je stvorio posljednji integrirani sklop. Takvi sklopovi mogu primiti desetke, stotine ili tisuće tranzistora i drugih elemenata koji su fizički neodvojivi. Integrirani sklop (Slika 24.9) sadrži iste funkcije kao sličan sklop temeljen na EOM elementu druge generacije, ali ima mnogo manju veličinu i višu razinu pouzdanosti.

Mali 24.9. Integrirani krugovi Prvi EOM temeljen na integriranim krugovima bio je IBM-360 iz IBM-a. Pokrenula je sjajnu seriju modela čiji su nazivi počinjali s IBM-om, a zatim je slijedio broj koji je u svijetu modela ove serije postajao sve sofisticiraniji. Što je veći broj, to su korisnici imali više prilika.

Slične EOM-ove počele su se izdavati u zemljama REV (Za ekonomsku uzajamnu pomoć): SRSR, Bugarska, Ugorščina, Čehoslovačka, PDR, Poljska. Za te složene razvoje, područje kože specijaliziralo se za uređaje za pjevanje. Proizvedene su dvije obitelji EOM-a:
- odličan - ES EOM (jedan sustav), na primjer, ES-1022, ES-1035, ES-1065;
- mali - SM EOM (mali sustav), na primjer, SM-2, SM-3, SM-4.

ES EOM (jednostruki sustav) ES-1035

SM EOM (mali sustav) SM-3

Tada je svaki računalni centar opremljen s jednim ili dva EC EOM modela (Slika 24.10). Predstavnici obitelji SM EOM, koji postaju mini-EOM klasa, često se mogu vidjeti u laboratorijima, u proizvodnom pogonu, na tehnološkim linijama, na ispitnim štandovima. Osobitost ovog EOM-a bila je u tome što su svi mogli djelovati u stvarnom vremenu, tako da su bili orijentirani na konkretan zadatak.

Mali 24.10. EOM treće generacije

Karakteristike EOM riže treće generacije su indikativne.
- Elementarna baza : integrirani krugovi koji se umeću u posebne utičnice na drugoj ploči.
- Dimenzije : vanjski dizajn ES EOM-a sličan je EOM-u druge generacije. Za njihov smještaj također je potrebna strojarna soba. I mali EOM - u osnovi su dva stalka otprilike na drugom mjestu ljudskog rasta i zaslon. Smrad nije zahtijevao, poput EU EOM-a, posebno opremljen spremnik.
- Produktivnost : od stotina tisuća do milijuna operacija u sekundi
- Operacija : Ono što se promijenilo je da je hitne kvarove moguće brže sanirati, ali zbog velike složenosti organizacije sustava potreban je kadar visokokvalificiranih fašista. Veliku ulogu igra sistemski program.
- Tehnologija programiranja i versifikacije : isto kao u naprednoj fazi, iako se priroda interakcije s EOM-om uvelike promijenila. U mnogim računalnim centrima pojavile su se sobe za prikaz, gdje se programer uskoro može pridružiti EOM-u u podsatnom načinu rada. Kao i prije, glavna stvar je da je način skupne obrade izgubljen.
- Izvršene su promjene u strukturi EOM-a . U mikroprogramskom upravljanju koriste se principi modularnosti i magistralnosti. Načelo modularnosti očituje se kod standardnog računala sa skupom modula – strukturno i funkcionalno cjelovitih elektroničkih jedinica u standardnom računalu. Pod magistralom podrazumijevamo način komunikacije između računalnih modula, tako da su svi ulazni i izlazni uređaji povezani istim žicama (sabirnicama). Ovo je prototip dnevne sabirnice sustava.
- Povećao se kapacitet memorije . Magnetski bubanj postupno se zamjenjuje magnetskim diskovima, koji se formiraju kao autonomni paketi. Pojavili su se zasloni i grafički alarmi.

EOM četvrte generacije

To se razdoblje pokazalo najvažnijim - od kraja 70-ih do danas. Karakteriziraju ga sve vrste inovacija koje dovode do značajnih promjena. No, nekih kardinalnih, revolucionarnih promjena da bi se moglo govoriti o smjeni ove generacije EOM-a još nije bilo. Ako želite usporediti EOM, na primjer, između 80-ih i danas, onda očito postoji stvarna razlika.

Posebno treba istaknuti jednu od najznačajnijih ideja koju je računalo razvilo u ovoj fazi: sposobnost izračunavanja broja procesora istovremeno (multiprocesorska obrada). Struktura računala također je postala svjesna promjena.

Nove tehnologije integriranih krugova omogućile su razvoj kasnih 70-ih - ranih 80-ih EOM-a četvrte generacije na velikim integriranim krugovima (GIC), čija faza integracije uključuje desetke i stotine tisuća elemenata ív na jednom kristalu. Najveći poremećaj u tehnologiji elektroničkog računalstva povezan sa stagnacijom BIS-a bio je stvaranje mikroprocesora. To se razdoblje smatra revolucijom u elektroničkoj industriji. Prvi mikroprocesor napravio je Intel 1971. Na jednom čipu bilo je moguće formulirati minimalni procesor iza skladišta opreme koji je mogao primiti 2250 tranzistora.

Pojava mikroprocesora povezana je s jednim od najvažnijih razvoja u povijesti računalne tehnologije - stvaranjem i stagnacijom osobnog EOM-a (sl. 24.11), što je utjecalo i na terminologiju. Izraz "EOM" postupno se ukorijenio u riječi "računalo", a računalna tehnologija počela se nazivati ​​računalna tehnologija.

Mali 24.11. Osobno računalo

Početak široke prodaje osobnih računala povezan je s imenima S. Jobsa i V. Wozniaka, osnivača tvrtke Apple Computer, koja je 1977. godine uspostavila proizvodnju osobnih računala Apple. Računala su se temeljila na principu stvaranja “prijateljskog” okruženja za radne ljude na EOM-u, budući da je stvaranjem softvera osigurana jedna od glavnih prednosti bila sigurnost ručnog rada kupca. EOM se okrenuo prema narodu. Nadalje, bili su temeljito obučeni kako bi osigurali spretnost radnika u radu. Ranije, tijekom rada EOM-a, provodio se princip centralizirane obrade informacija, ako su ljudi bili koncentrirani na jedan EOM, a zatim je s pojavom osobnih računala postignuta revolucija - decentralizacija I, ako korisnik može koristiti računala. trgovina s kolkoma

Od 1982. tvrtka IBM počeo izdavati model osobnog računala, koji je postao standard za mnogo sati. IBM je objavio dokumentaciju za specifikacije hardvera i softvera, što je omogućilo drugim tvrtkama da razviju i hardver i softver. Tako su se pojavile obitelji (klonovi) “blizanaca” IBM osobnih računala.

Rođen 1984. od strane IBM-a buv rozrobleniy osobno računalo temeljen na mikroprocesoru 80286 iz Intela s autobusom arhitekture industrijski standard - ISA(Industrijska standardna arhitektura). Od sada je počelo žestoko natjecanje između nekoliko korporacija koje proizvode osobna računala. Jedna vrsta procesora zamjenjivala je drugu, što je često zahtijevalo daljnju modernizaciju, a ponekad i potpunu zamjenu računala. Utrka za pronalaskom sve detaljnijih tehničkih karakteristika svih računalnih uređaja traje do danas. Potrebno je brzo temeljito modernizirati postojeće računalo.

Skrivena snaga IBM PC obitelji- moć softverske podrške odozdo prema gore i princip otvorene arhitekture, koji pruža mogućnost dodavanja dodatnih hardverskih značajki bez zamjene starih ili njihove modifikacije bez zamjene cijelog računala.

Suvremeni EOM obnoviti računala prethodnih generacija kompaktnošću, velikim mogućnostima i dostupnošću za različite kategorije korisnika računala.

Računala četvrte generacije razvijaju se u dva smjera, o čemu će biti riječi u nadolazećim temama u ovom odjeljku. Prvi ravno- Stvaranje višeprocesorskih računalnih sustava. Prijatelj- Izrada jeftinih osobnih računala, stolnih i prijenosnih, i na njihovoj osnovi - računalnih mreža.

Kontrolirajte hranu i catering

1. Recite nam nešto o povijesti razvoja arhaično-viralnih struktura prije pojave EOM-a.

2. Što je EOM generacija i što znači promjena generacije?

3. Recite nam nešto o prvoj generaciji EOM-a.

4. Recite nam nešto o drugoj generaciji EOM-a.

5. Recite nam nešto o trećoj generaciji EOM-a.

6. Recite nam nešto o četvrtoj generaciji EOM-a.

7. Kada i zašto se naziv “EOM” počeo postupno zamjenjivati ​​pojmom “računalo”?

8. Po čemu se proslavio matematičar John von Neumann?

Perspektive razvoja računalnih sustava

Proučavajući ovu temu, naučit ćete:

Koji su glavni trendovi u razvoju računala;
- Koji su razlozi iza ovakvih trendova?

Poznavajući funkcionalne mogućnosti računala, može se sumorno promatrati izglede za njihov razvoj. Nema potrebe za velikim radom, pogotovo s računalnom tehnologijom, jer u svakom drugom području nema tako velikih promjena u tako kratkom vremenu. Suština razvoja računalne tehnologije leži u trenutnoj situaciji: pred ljudima se otvara novo područje računalne tehnologije, a za realizaciju tih ideja potrebne su nove tehnologije, tehnološki osigurane mogućnostima računala. Budući da je većina potrebne tehnologije demontirana i postavljena, druga obećavajuća područja za korištenje računala također postaju očita.

Na primjer, Fujitsu je razvio univerzalni robotski nosač. U predvorju robot dočekuje goste promuklim baritonom. Nakon što je odredio broj sobe, robot uzima važne smotuljke u ruku koja je prekršila, ili se uspravi i počne urlati sa strane dizala, zatim pritisne gumb dizala, podigne se na vrh i otprati goste u sobu. Elektronička kartica hotela, sve kamere i ultrazvučni senzori omogućuju robotu da plati što god se dogodi. Desni i lijevi kotači se okreću neovisno, što olakšava kotrljanje po grubim i neravnim površinama. Koristeći sustav za obradu trivijalnih slika, robot može uzimati predmete i predavati ih gostima. Robot osjetljivo prima glasovne upute dok je povezan s internetom. Informacije o hotelu možete vidjeti na ekranu u boji osjetljivom na dodir. Noću robot patrolira hodnicima hotela.

Tako su, primjerice, na Massachusetts Institute of Technology (SAD) demonstrirani modeli s računalima i elektroničkim uređajima ugrađenim u njih. Danas se novi stil naziva "cyber moda". Cyber ​​broš koji krasi tkaninu na ovoj ilustraciji nije samo dodatak – on je elektronički uređaj koji gori u ritmu s otkucajima srca svog vladara.

Možemo pretpostaviti da će u budućnosti biti stotine aktivnih računalnih uređaja koji podržavaju našu zemlju i prostor, lako primajući naše informacije i koristeći svakodnevne uređaje. Smrad neće biti prisutan u jednoj spavaćoj sobi "obolontsia". Ovdje će biti smrada. Izgledi za razvoj sličnih računalnih uređaja: postat će minijaturiziraniji i niske kvalitete.

Pogledajmo perspektive i trendove u razvoju računalne tehnologije koja će osigurati informacijske usluge i upravljanje. Računalo ne samo da može biti sigurno i brzo pohranjeno, već i lokalno skladište informacija. U ovom vremenu sve više se prepoznaje najspecifičnija funkcija računala - informacijska, pa je to jedan od razloga "podzemne informatizacije" koja dolazi. Uzmite u obzir da se informacije pripremaju na računalu, zatim obrađuju i zatim proširuju u ovom obliku.

Početkom 21. stoljeća doći će do promjene u glavnom informacijskom mediju - ljudi većinu informacija ne dobivaju putem tradicionalnih komunikacijskih kanala - radija, TV-a itd., već putem računalnih mreža.

Danas treba izbjegavati promjene u korištenju računala. Prije nas računala su služila isključivo za razvoj raznih znanstvenih, tehničkih i gospodarskih dostignuća, a na njima se radilo uz ilegalnu informatičku obuku i programe.

S pojavom telekomunikacija, sfera korištenja računala od strane vlasnika poduzeća radikalno se mijenja. Potražnja za računalnim telekomunikacijama je u stalnom porastu. Sve se više ljudi okreće internetu kako bi doznali o voznom redu vlakova i najnovijim vijestima iz Dume, kako bi saznali nešto o znanstvenom radu kolege, kako bi odabrali gdje provesti sjajnu večer itd.

U ovom trenutku razvija se novi koncept razvoja internetske mreže - cijeli semantički web. Nalazi se iznad cijelog World Wide Weba i klikom stvara informacije koje su razumljivije računalima. Od 1999. godine projekt semantičkog weba razvija se pod pokroviteljstvom World Wide Web Consortiuma.

U ovom trenutku računala imaju ograničenu ulogu u stvaranju i obradi informacija na Internetu. Funkcije računala uglavnom su ograničene na pohranu, prikaz i dohvaćanje informacija. To je zbog toga što je većina informacija na internetu u tekstualnom obliku, a računala nisu u stanju dokučiti i razumjeti verbalne informacije. Stvaranje informacija, njihovo vrednovanje, klasifikacija i ažuriranje - sve je to, kao i prije, rezultat rada čovječanstva.

Napajanje je pri kraju - kako možete natjerati svoje računalo da shvati mjesto informacija u njemu i naučiti svoje računalo da ih koristi? Kako računalo još ne može naučiti razumjeti ljudski jezik, onda je potrebno stvoriti jezik koji bi razumio računalo. U idealnom slučaju, sve informacije na Internetu moraju čuvati dvije osobe: moja inteligentna osoba i moje inteligentno računalo. Za stvaranje čovjeku čitljivog računalnog opisa resursa u semantičkom webu, kreiran je RDF (Resource Description Framework) format. Postoji više svrha spremanja metapodataka (metapodaci – svi podaci o podacima) i nema svrhe čitanja i čitanja od strane ljudi. Opisi u RDF formatu moraju biti pričvršćeni na kožu i automatski obrađeni na računalu.

Semantički web omogućuje pristup jasno strukturiranim informacijama za bilo koji program, bez obzira na platformu tog programa. Sami programi mogu pronaći potrebne resurse, obraditi informacije, organizirati podatke, identificirati logičke veze, raditi na nalazima i donositi odluke na temelju tih nalaza. Ako se široko proširi i inteligentno primijeni, semantički web mogao bi izazvati revoluciju na internetu.

Semantički web koncept je granice u kojoj se ljudskom informacijskom resursu može dati opis koji računalo može razumjeti.

Računalo se mora oslanjati na mobilni uređaj i imati radio modem za pristup sučelju računala. U budućnosti bi prijenosna računala mogla postati minijaturizirana s brzim kodom, jednakim produktivnosti trenutnih super-EOM-ova. Za smrad je kriv majčin stan izložbu sa zasebnom zasebnom zgradom. Njihovi moderni memorijski uređaji - magnetski diskovi - malih dimenzija imaju kapacitet od preko 100 GB. Kako bi se vaše računalo moglo koristiti s prirodnim jezikom, ako je široko opremljeno multimedijskim značajkama, prije svega audio i video značajkama.

Kako bi se osigurala jasna i univerzalna razmjena informacija između računala, usvojit će se nove metode komunikacije:

♦ infracrveni kanali unutar linije vidljivosti;
♦ TV kanali;
♦ dart-free tehnologija brze digitalne komunikacije.

To će omogućiti postojanje sustava suvišnih informacijskih autocesta koje će zahtijevati kupnju svih postojećih sustava.

Područja razvoja EOM-a se šire, a iz njih nastaje novi trend u razvoju računalne tehnologije. U budućnosti će svi računalni kompleksi i sustavi od superEOM-a do osobnih računala postati skladišta jedne računalne mreže. A iza takve sklopive, podijeljene strukture praktički nema ograničenja u propusnosti i brzini prijenosa informacija.

Današnja žična računala uskoro će iscrpiti svoj potencijal i započet će prijelaz na trivijalnu arhitekturu mikrosklopova čija će brzina biti ograničena na 1015 operacija u sekundi. Glasine novih plemića o modernizaciji računala vode se izravno s bogatima. Postoji niz mogućih alternativa zamjeni trenutnih računala - kvantna računala, neuroračunala i optička računala. Tijekom razvoja “računala budućnosti” istražuje se širok spektar znanstvenih disciplina: molekularna elektronika, molekularna biologija, robotika, kvantna mehanika, organska kemija i druge. Pogledajmo glavne značajke ovih računala.

Optičko računalo. Optička računala prenose informacije i imaju protok svjetlosti. Korištenje optičke komunikacije kao nositelja informacija ima niz prednosti u odnosu na električne signale:

♦ širina svjetlosnog signala povećava se za brzinu električnog signala;
♦ svjetlosni tokovi, za razliku od električnih, mogu se kretati jedan za drugim;
♦ svjetlosni tokovi mogu se prenositi preko širokog otvorenog prostora;
♦ mogućnost stvaranja paralelnih arhitektura.

Stvaranje velikog broja paralelnih arhitektura, slično tradicionalnim elektroničkim računalima, glavna je prednost optičkih računala, što omogućuje bržu razmjenu podataka i paralelnu obradu informacija ii. Optičke tehnologije važne su ne samo za stvaranje optičkih računala, već i za optičke komunikacije i Internet.

Neuroračunalo. Za učinkovito izvršavanje ovih zadataka potrebno je stvoriti učinkovit sustav umjetne inteligencije kako bi se informacije obrađivale bez trošenja velikih računalnih resursa. Odličan analog za takav problem mogao bi biti mozak i živčani sustav živih organizama, koji omogućuju učinkovitu obradu senzornih informacija. Ljudski mozak sastoji se od 10 milijardi živčanih stanica – neurona. Slično tome, postoje podražaji i neuroračunalo koje modelira funkcije neurona.

Pojava neuroračunala, koja se često nazivaju bioračunalima, uvelike je posljedica razvoja nanotehnologije koja se aktivno razvija u mnogim zemljama. Neuroračunala su dizajnirana da se temelje na neuročipovima (jediničnim neuronima) i vezama sličnim neuronima, koji su funkcionalno usmjereni na određeni algoritam, na određeni zadatak. Stoga je za postizanje uspjeha u različitim vrstama potrebna neuronska mreža različitih topologija (različiti tipovi veza neuročipova). Jedan jedinični neuron može se kombinirati s nekoliko algoritama za obradu informacija odjednom, a svaki algoritam se implementira uz pomoć nekoliko jediničnih neurona. Neuronska mreža (perceptron) može početi prepoznavati slike.

Izgledi za stvaranje neuroračunala su zbog činjenice da umjetne strukture koje kontroliraju mozak i živčani sustav imaju niz važnih značajki: paralelizam obrade informacija, dostupnost podataka prije automatske klasifikacije í̈, visoka pouzdanost, asocijativnost.

Kvantno računalo. p align="justify"> Rad kvantnog računala temelji se na zakonima kvantne mehanike. Kvantna mehanika nam omogućuje da uspostavimo metodu za opisivanje zakona mikročestica (atoma, molekula, atomskih jezgri) i njihovih sustava. Zakoni kvantne mehanike temelj su prirodne znanosti. Omogućili su razumijevanje prirode atoma, utvrđivanje prirode kemijske veze, objašnjenje periodnog sustava elemenata, razumijevanje prirode atomskih jezgri i razumijevanje moći elementarnih čestica.

Fizikalni princip kvantnog računala temelji se na promjeni energije atoma. Postoji diskretni niz vrijednosti EQ, EI,... En, koji se naziva energetski spektar atoma. Generiranje i apsorpcija elektromagnetske energije od strane atoma generira se u zasebnim dijelovima – kvantima ili fotonima. Kada se foton izgubi, energija atoma se povećava i dolazi do prijelaza s donje na gornju razinu; kada se foton promovira, događa se obrnuti prijelaz na dno.

Stoga, budući da je glavna jedinica kvantnog računala, uveden je pojam “qubit” (qubit, Quantum Bit) za analogiju s tradicionalnim računalom, te je uveden pojam “bit”. Čini se da postoje samo dvije strofe - 0 i 1, pa je strofa qubita znatno veća. Stoga je za opisivanje kvantnog sustava uveden koncept Hwilove funkcije u obliku vektora s velikim brojem vrijednosti.

Za kvantna računala, kao i za klasična, uvode se elementarne kvantne logičke operacije: disjunkcija, konjunkcija i interkonekcija, uz pomoć kojih će se organizirati cjelokupna logika kvantnog računala. Pri izradi kvantnog računala glavna se pažnja posvećuje napajanju za upravljanje kubitima u svrhu namjernog vibriranja i sprječavanja spontanog vibriranja koje bi uništilo rad cijelog kvantnog sustava.

Može se pretpostaviti da će kombinacija kvantnih, optičkih i neuronskih računala dati hibridni računalni sustav na svjetlo. Takav sustav značajno će povećati produktivnost (oko 1051) zbog paralelizma rada, kao i mogućnosti učinkovite obrade i upravljanja senzornim informacijama. Za proizvodnju “računala budućnosti” bit će potrebni značajni ekonomski izdaci, koji će nekoliko desetaka puta premašiti troškove proizvodnje sadašnjih fiksnih računala.

Tablica 28.1 predstavlja temeljne trendove u promjenama karakteristika računalne tehnologije, ističući glavna razmatranja kako sadašnjih tako i budućih računala.

Tablica 28.1. Trendovi promjena karakteristika računala

Kontrolirajte hranu i catering

1. Kakav je odnos razvoja EOM-a i razvoja računalne tehnologije?

2. Usredotočite se na primjenu obećavajuće računalne tehnologije.

3. Za što računalni sustavi najviše obećavaju?

4. Kako vidite najnoviju računalnu tehnologiju?

5. Koja su značenja tehničkih parametara računala?

6. Čemu služi semantička pavutinja?

7. Zašto se računala razvijaju u različitim principima rada?

8. Koja je glavna ideja iza stvaranja optičkog računala?

9. Koja je glavna ideja iza stvaranja neuroračunala?

10. Koja je glavna ideja iza stvaranja kvantnog računala?

1 Evolucija EOM-a

Mehanički računalni strojevi

Prvi medicinski stroj sa spremljenim programom inspirirao je francuski znanstvenik Blaise Pascal 1642. godine. Bio je mehanički s ručnim pogonom i mogao je obavljati operacije sklapanja i podizanja.

U 1672 r. Gottfried Leibniz stvorio je mehanički stroj koji je mogao izvoditi iste operacije, umnožavajući ih na isti način.

Prvo automobil, koji radi na programu, košta 1834 rubalja. Englesko čitanje Charlesa Babbagea. Postojao je memorijski uređaj, uređaj za izračunavanje, uređaj za umetanje bušenih kartica i drugi uređaji. Sve komponente Babbageovog stroja, uključujući memoriju, bile su mehaničke i sadržavale su tisuće zupčanika, a preciznost potrebna za njihovu proizvodnju nije bila dostupna u 19. stoljeću. Stroj je implementirao programe napisane na bušenim karticama, pa je za pisanje takvih programa prvo bio potreban programer. Prva programerka bila je Engleskinja Ada Lovelace, po kojoj se i danas zove jezični program Ada.

Početkom 19. stoljeća računalo je bilo ime za profesiju osobe koja se bavila troškovima i kalkulacijama.

Elektronički računalni strojevi

Razvoj EOM-a traje već pet generacija.

Pid generacije razumjeti sve vrste i modele EOM-a, podijeljene u različite dizajnerske i tehničke timove, ali temeljene na istim znanstvenim i tehničkim načelima.

Na pojavu nove generacije kože ukazala je činjenica da nova osnovni elementi Tehnologija proizvodnje određenih principa razvila se tijekom prošlih generacija.

Prva generacija . (1946. – sredina 50-ih). Rođen 1943. godine Profesor na Sveučilištu Harvard Eiken stvorio je računski perforacijski stroj "Mark-1" koristeći elektromagnetske releje. Rođen 1946. godine Na Sveučilištu Pennsylvania pod nadzorom Johna Mouchlea ENIAC (Electronic Numeral Integrator And Computer) stvoren je stroj za računanje lampi, koji je koristio 18.900 lampi i proizvodio 150 kW električne energije, a platila je 5 tisuća. operacije. . Tako je nastala prva generacija računala.

karakteristike:

Elementarna baza elektronsko-vakuumskih cijevi;

Dimenzije - pri vrhu, strojarnice su bile zauzete;

Programiranje se odvijalo naredbama stroja, a rad na upravljačkoj ploči;

Podaci su uneseni pomoću bušenih kartica i magnetskih traka iz programa koji su pohranjeni;

Shvidkodia – 10 – 100 tisuća. op./s.;

Smrad je bio još glomazniji i impresivno se isticao u blizini velikih znanstvenih centara.

Inženjer elektrotehnike Sergej Lebedev postao je utemeljitelj industrijske računalne tehnologije. Pod njegovim kerivništvom 1950. god. Stvoren je najsnažniji mali elektronički stroj.

Druga generacija (srednja 50 - sredina 60 rubalja). Rođen 1949. godine Američki fizičari Walter Brattain i John Bardin otkrili su tranzistor, a rođen 1954. Gordon Teal stagnirao je silicijski tranzistor. Tranzistori su zamijenili vakuumske cijevi od 1955. Počela su izlaziti računala s tranzistorskim pogonom, ali su se počela pojavljivati ​​računala druge generacije.

karakteristike:

baza elemenata - tranzistori;

Švedski kod – stotine tisuća – 1 milijun op./s;

smanjena potrošnja energije;

Pouzdanost je povećana;

Vinilna memorija na magnetskim diskovima;

pojavili su se prvi operativni sustavi;

Programiranje je urađeno korištenjem jezika visoke razine (Fortran, BASIC, Algol, itd.);

EOM struktura - mikroprogramska metoda upravljanja;

iskorištavanje – zbogom.

Najnovija dostignuća veterinarske računalne tehnologije koju je stvorio tim S.A. Lebedev je postao razvoj cjevovoda EOM BESM-6 iz 1966. s produktivnošću od 1 milijuna operacija u sekundi.

Strojevima druge generacije dominiralo je softversko ludilo, što je kompliciralo organizaciju velikih informacijskih sustava. Stoga je sredinom 60-ih godina prošlog stoljeća došlo do prijelaza na stvaranje računala, temeljenih na softveru i temeljenih na mikroelektroničkoj tehnološkoj bazi.

Treća generacija (60 - 70 rubalja). Godine 1958. Jack Kilbey je bio pionir u integriranom krugu, a Robert Noyce u razvoju industrijskog integriranog kruga (Chip).

ÍS je kristal silicija s površinom od približno 10 mm2. Jedan integrirani sustav može zamijeniti desetke tisuća tranzistora. Jedan kristal čini isti posao kao Eniak od 30 tona. Godine 1964. IBM je najavio stvaranje šest modela iz obitelji IBM 360 (System 360), koji su postali prva računala treće generacije. karakteristike:

elementarna baza - integrirani sklopovi, veliki integrirani sklopovi (IV, VIC);

Dimenzije – regali iste vrste prema zahtjevima strojarnice;

Jedna arhitektura, tako da je softver zdrav;

Švedski kod – stotine tisuća – milijuni op./s;

rad - odmah izvršiti popravke;

programiranje – slično do 2. generacije;

Nazire se, dakle, mogućnost multiprogramiranja. jednosatni vikonannya kílkoh programa;

Struktura EOM-a – princip modularnosti i magistralnosti;

pojavili su se zasloni i magnetski diskovi;

Upravljanje memorijom, uređajima i resursima počeo je preuzimati operativni sustav ili sam stroj.

Primjene strojeva treće generacije - obitelji IBM-360, IBM-370, EC EOM (Single EOM System), SM EOM (Small EOM Family), a brzina strojeva u sredini obitelji varira od desetaka tisuća do milijuni operatera samo na sekundu. Kapacitet RAM-a doseže nekoliko stotina tisuća riječi. Krajem 60-ih pojavila su se mini-računala.

Četvrta generacija (70 - do danas) Rođen 1971 Ovo je prvi mikroprocesor Intel 4004. Sastoji se od 2300 tranzistora na površini od 15 mm kvadrata. A s taktom od 108 KHz, može pokrenuti 45 različitih naredbi i ima takvu računalnu snagu kao prvo elektroničko računalo da je zauzelo cijelu sobu.

Sredinom 70-ih. računala četvrte generacije dijelila su se na velika i velika IV (do milijun komponenti po čipu). Pojavila su se i prva osobna računala. Rođen 1974. godine Prvo računalo, MITS Altair 8800, nastalo je na bazi procesora Intel 8080. Apple je izdao svoje računalo Apple II s grafičkim mogućnostima, monitorom u boji i zvukom. I, nasamkinets, 1981 r. Pojavio se IBM PC. Temelji se na procesoru Intel 8088 s taktom od 4,77 MHz, koji radi pod operativnim sustavom PC Dos 1.0, licenciranim od strane Billa Gatesa. Osnovna cijena 1565 dolara. U daljini se dizajn ovog računala počeo smatrati PC standardom u 20. stoljeću.

Šifra brzine takvih strojeva iznosi tisuće milijuna operacija u sekundi. U takvim strojevima, određeni broj instrukcija je zapisan preko određenog broja skupova operanda odjednom. Gledajući strukturu strojeva ove generacije, postoji mnogo procesorskih i strojnih sklopova koji rade na skrivenoj memoriji i skrivenom polju vanjskih uređaja. Kapacitet RAM-a je oko 1 - 64 MB.

Pet generacija . Trenutno se radi na stvaranju EOM-a pete generacije. Program za razvoj takvih EOM-a usvojen je u Japanu 1982. godine.

Razvoj novih generacija računala odvija se na temelju BIS naprednog stupnja integracije, koristeći optoelektroničke principe (laseri, holografija). Razvoj ide iu smjeru “intelektualizacije” računala, postavljanja barijere između ljudi i računala. Računala će moći prihvatiti informacije iz rukom pisanih ili ručnih tekstova, ljudskih glasova, iz obrazaca, prepoznati pisca iza glasa i stvoriti prijevode s jednog jezika na drugi.

Računala pete generacije imat će jasan prijelaz s obrade podataka na obradu znanja.

Računalna arhitektura sljedeće generacije sastoji se od dva glavna bloka. Jedno od njih je tradicionalno računalo, ali sada bez veze s računalom. Ova se veza naziva inteligentnim sučeljem. Vaš zadatak je razumjeti tekst napisan na vašem prirodnom jeziku i ukloniti mentalnu blokadu, te ga prevesti u radni računalni program.

Također postoji problem decentralizacije za različite računalne mreže, kako velike koje se nalaze na istoj mreži, tako i minijaturna računala smještena na jednom čipu vodiča. Obrada znanja je proces dobivanja i obrade znanja pomoću računala, koje Volodjini ljudi koriste za rješavanje problema i donošenje rješenja.

Izravan pristup memoriji na adresi (organizacija će izračunati iznos za sve kategorije ovoga).

Struktura EOM-a, koju je predložio John von Neumann.

Od ovog trenutka počinje razvoj i potpuni razvoj EOM-a. Ova je struktura specificirana i postaje osnova svakog EOM-a, neovisno o dizajnu i arhitekturi. Uređaj za obradu i aritmetičko-logički uređaj spojeni su u jedinstvenu cjelinu koja se naziva procesor. Veliki doprinos razvoju njemačkog EOM-a i programskih alata za EOM dali su: ruski matematičar i mehaničar P. L. Chebishev, Radjanski znanstvenici - akademik S. A. Lebedev, akademik V. M. Gluškov, A. A. Ljapunov, M. R. Šura-Bura, A. P. Jeršov i mnogi drugi.

Godine 1946. u SAD-u, na Sveučilištu Pennsylvania, stvoren je prvi univerzalni EOM - ENIAC. EOM ENIAC iznosio je 18 tisuća kuna. svjetiljke, težile su 30 tona, zauzimale su površinu od 200 m-koda i imale su veliku težinu. Programiranje je izvršeno prebacivanjem konektora i ugradnjom kratkospojnika. Ovakvo “programiranje” izazvalo je niz problema uzrokovanih nepravilnom ugradnjom kratkospojnika. S projektom ENIAC povezana je još jedna ključna osoba u povijesti računalne tehnologije – matematičar John von Neumann. Sami ste prvo odlučili zapisati program i podatke o zagonetki o strojevima kako bi se mogli modificirati prema potrebi tijekom robotskog procesa. To je ključno načelo, koje se naziva načelo programa, koje je sačuvano nakon stvaranja temeljno novog EOM EDVAC (1951). Ovaj stroj je već zapeo s dvostrukom aritmetikom i RAM memorijom.

Faze stvaranja i evolucije EOM elementarne baze mogu se mentalno podijeliti u sljedeću generaciju:

1. generacija (1945.-1954.)- sat nastanka strojeva iz von Neumannove arhitekture. U ovom trenutku formira se standardni skup strukturnih elemenata koji će biti uključeni u EOM skladište. Ovo je središnji procesor (CPU), memorija s izravnim pristupom (ili uređaj za memoriju s izravnim pristupom - RAM) i uređaj za ulazni prikaz (IDU). CPU, po svojoj prirodi, mora biti kombiniran s aritmetičko-logičkom jedinicom (ALU) i jezgrenom jedinicom (CU). EOM ove generacije izveden je na elektron-vakuumskim cijevima, kroz koje se gubila velika količina energije, pa je čak bio i nepouzdan. Uz njezinu pomoć razvijena su važna znanstvena otkrića. Kundaci vozila Radyansky ove generacije mogu biti "Ural-1" - "Ural-4", serije "Minsk", "Rozdan". Rekorder EOM ove generacije bio je EOM "M-20", stvoren pod nadzorom S.A. Lebedeva. Won je mogao platiti 20 tisuća. operacije na sekundu.

2. generacija (1955.-1964.). Umjesto glomazne lampe u EOM-u, minijaturni tranzistori počeli su stagnirati, a memorija se pojavila na magnetskim jezgrama. To je dovelo do promjena u dimenzijama, povećane pouzdanosti i produktivnosti EOM-a. Pojavili su se jezici visoke razine (Algol, FORTRAN, COBOL) koji su doveli do promjene mišljenja i pojave prijenosnog softvera, bez obzira na vrstu EOM-a. Nemoguće je ne primijetiti pojavu takve inovacije kao što su ulazno-izlazni procesori, koji su omogućili da se CPU koristi za upravljanje ulazno-izlaznim i rukovanje ulazno-izlaznim podacima za drugi specijalizirani uređaj istovremeno s procesom izračuna. U ovoj fazi, broj dopisnika EOM-a se naglo povećao, a opseg dodijeljenih zadataka je porastao. Za upravljanje resursima stroja počeli su se koristiti operativni sustavi (OS).

3. generacija (1965-1970). Smjena generacija opet je opremljena novom elementarnom bazom: umjesto tranzistora na raznim EOM jedinicama počeli su se zamjenjivati ​​integrirani krugovi različitih stupnjeva integracije (stotine, tisuće tranzistora u jednoj zgradi). Ovo ne samo da je povećalo produktivnost EOM-a, već je i smanjilo njegovu veličinu i performanse. Pojavila su se mala vozila (mini-EOM). Aktivno su korišteni za upravljanje različitim tehnološkim procesima u sustavima prikupljanja i obrade informacija. Pojačani intenzitet EOM-a omogućen je noćnim prekidom nekoliko programa na jednom EOM-u. U tu svrhu bilo je potrebno naučiti koordinirati radnje koje se mogu koordinirati u isto vrijeme, za što su proširene funkcije operacijskog sustava. Tijekom ovog razdoblja ljubimac raste u razvoju tehnologija programiranja: aktivno se razvijaju teorijske osnove metoda programiranja, kompilacije, baza podataka, operativnih sustava itd. Stvaraju se paketi primijenjenih programa za različite aspekte ljudskog života. Dakle, postoji trend prema stvaranju EOM obitelji. Strojevi nestaju s dna u vatru na softverskoj i hardverskoj razini. Primjeri takvih obitelji bili su serija IBM System 360 i naš zapadni analog - EC EOM.

4. generacija (1970.-1984.). Još jedna promjena u elementarnoj bazi dovela je do promjene generacije. U 70-ima se aktivno radilo na stvaranju velikih i super-velikih integriranih krugova (GIC i NVIC), koji su omogućili postavljanje desetaka tisuća elemenata na jedan kristal. To je uzrokovano činjenicom da je došlo do smanjenja veličine i učinkovitosti EOM-a. Rad sa softverskom sigurnošću postao je prijateljskiji, što je uzrokovalo povećanje broja zaposlenika. Ovom razinom integracije elemenata postalo je moguće stvoriti funkcionalno novi EOM s jednim kristalom. Krajem 1971. Intel je izdao svoj prvi mikroprocesor, i4004, s 2300 tranzistora i brzinom od 60 000 operacija u sekundi. A budući da su prije toga u svijetu postojale samo tri vrste računalne tehnologije (super-EOM, veliki EOM (mainframes) i mini-EOM), sada su došli do još jedne - mikroprocesora. Ispod procesora nalazi se funkcionalni blok EOM koji služi za logičku i aritmetičku obradu informacija na principu mikroprogramskog upravljanja. S obzirom na hardversku implementaciju, procesori se mogu podijeliti na mikroprocesore (u potpunosti integriraju sve funkcije procesora) i procesore s niskom i srednjom integracijom. Strukturno, to je zbog činjenice da mikroprocesori implementiraju sve funkcije procesora na jednom čipu, dok ih procesori drugih tipova implementiraju povezivanjem velikog broja mikro krugova. Brzina strojeva ove generacije doseže 10-12 milijuna operacija u sekundi.

Petu generaciju možemo nazvati mikroprocesorom. U to su vrijeme dizajneri velikih računala akumulirali veliko teoretsko i praktično znanje, a programi za mikroprocesore počeli su pronalaziti svoju nišu iznad tržišta. Godine 1976. Intel je završio razvoj 16-bitnog mikroprocesora i8086. Godine 1982. predstavljena je manja verzija mikroprocesora i8086 – i80286. Prva računala s ovim procesorom pojavila su se 1984. godine. Zbog svojih računalnih mogućnosti, ovo računalo je postalo dio IBM 370. Važno je napomenuti da je njegov EOM razvoj 4. generacije završio. Veliki EOM-ovi imaju desetke mikroprocesora za paralelnu obradu, koji omogućuju učinkovite sustave obrade znanja; EOM na nadzemnim mikroprocesorima s paralelno-vektorskom strukturom, koji mogu istovremeno kompilirati desetke uzastopnih programskih naredbi; Potrebna minijaturizacija ovisi o upotrebi čipova (od engleske riječi chip). Uspostavljena je industrijska proizvodnja čipova za smještaj preko milijun tranzistora.

6. i napadački generacija: optoelektronički EOM s masivnim paralelizmom i neuralnom strukturom - s distribuiranom mrežom velikog broja (desetke tisuća) nezgrapnih mikroprocesora koji modeliraju arhitekturu neuralnih bioloških sustava.

Koža sljedeće generacije EOM-a može biti poravnata s prednjom, pokazatelji su znatno ljepši. Stoga će se produktivnost EOM-a i kapacitet svih uređaja u pravilu povećati za red veličine.

Glavni trend u razvoju računalne tehnologije u ovom satu je daleko od širenja područja stagnacije EOM-a i, kao rezultat toga, prijelaz s drugih strojeva na njihove sustave - računalne sustave i komplekse različitih konfiguracija sa širokim rasponom funkcija središnje mogućnosti i karakteristike.