Эволюция электронно вычислительных машин

Эволюция электронно вычислительных машин

Эволюция электронных вычислительных машин

(статья из журнала Наука и Техника, от июля 1970 г.)

Современная вычислительная техника существует лишь немногим более 25 лет (первая ЭЦВМ — электронная цифровая вычислительная машина — появилась в США в 1943 году), тем не менее в этой области произошли значительные- изменения. Многократно увеличивалась производительность машин, расширялся класс решаемых задач. В приводимой ниже таблице показан рост быстродействия и объема оперативной памяти вычислительных машин, начиная с 1953 года.

Такое увеличение быстродействия стало возможным благодаря непрерывному совершенствованию элементов и структуры машин. Этот процесс шел настолько быстро, что в настоящее время специалисты говорят о четырех поколениях вычислительных машин.

Машины первого поколения — ламповые машины, весящие несколько тонн. Крупные фирмы, выпускавшие ЭЦВМ еще в 1958 году, прекратили все работы по созданию ЭЦВМ на лампах.

Второе поколение — машины, основным элементом которых являются полупроводниковые диоды и триоды. Вес этих машин от 200 до 400 кг.

Третье поколение составляют машины, разрабатываемые на базе микроэлектроники с применением интегральных (твердых) схем весом 5—50 кг. Переход на новые элементы позволил создавать машины намного производительнее и надежнее.

Разделение ЭЦВМ на поколения является относительным.

Это обстоятельство выявляет в определении систем четвертого поколения. Они характеризуются использованием компонентов на крупномасштабных интегральных схемах, наносекундным (10""9) временем выполнения команд и наличием запоминающих устройств объемом памяти в миллиарды битов.

В настоящей статье термин «вычислительные машины» употребляется по отношению к машинам, которые «помнят», что им надлежит сделать. Такие машины можно назвать программно-управляемыми. Основной их функцией следует считать обработку данных безотносительно к природе этих данных. Простейшая блок-схема машины изображена на рис. 1.

Машина содержит четыре части. Процессор — это устройство, обрабатывающее информацию (от английского слова to process — обрабатывать).

Начальные данные и программа задачи через устройство ввода-вывода поступают в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Запоминающее устройство (ЗУ) называют оперативным в том случае, если оно непосредственно связано с процессором. Применяются также ЗУ, не связанные с процессором. Их называют внешними. Информация, хранящаяся во внешнем ЗУ, сначала передается в оперативное запоминающее устройство, а только затем она обрабатывается процессором. Устройство управления координирует работу остальных устройств.

Одними из первых машин, созданных у нас, были МЭСМ (малая электронно-счетная машина) и «Стрела». Большая электронно-счетная машина, разработанная в 1952 году в Институте точной механики и вычислительной техники АН СССР, уже имела сравнительно высокую производительность: 7—8 тысяч трехадресных операций в секунду.

Все операции в машине БЭСМ выполняются одним процессором параллельного действия. Оперативное запоминающее устройство сделано на элек троннолучевых трубках. Емкость ОЗУ — 1023 числа. Для решения больших задач такой емкости недостаточно, поэтому применены внешние ЗУ: магнитные барабаны и магнитные ленты. Выборка с барабана идет со скоростью 800 чисел в секунду, с ленты — 400 чисел в секунду.

Анализ работы машины показал, что больше 50% времени тратится на выборку нужных чисел из ОЗУ и последующую запись результатов. Если для решения задачи требовалась информация, хранимая во внешних ЗУ, то решение задачи прерывалось и, пока происходил обмен между внешним ЗУ и оперативным ЗУ, процессор простаивал. Таким образом, уже на заре вычислительной техники возникло несоответствие между возможностями процессора и запоминающих устройств. Это несоответствие характерно для первой машины «Урал». В этой машине в качестве ОЗУ был применен магнитный барабан. В результате машина «Урал» совершала 100 одноадресных операций в секунду.

Вершиной развития ламповых машин в СССР следует считать машину М-20. М-20 выполняет 20 000 операций в секунду. Это практически является пределом для ламповых машин.

Машины на полупроводниковых элементах удивляют мир.

Появление полупроводниковых элементов открыло новые возможности для создателей ЭЦВМ. 1965 год принято считать годом расцвета машин второго поколения.

По своим логическим возможностям полупроводниковые элементы ничем не отличаются от электронных ламп. Их достоинства — улучшенные электрические характеристики, в том числе многократное уменьшение рассеивающей мощности; значительно меньшие размеры и высокая надежность, во много раз превышающая надежность электронных ламп.

Решающим следует считать именно последнее обстоятельство. Оно позволило многократно увеличить количество элементов в машине, что, в свою очередь, повысило ее производительность.

Типичным представителем больших машин второго поколения является машина БЭСМ-6, разработанная в Институте точной механики и вычислительной техники АН СССР в 1968 году. БЭСМ-6 выполняет 1 млн. одноадресных операций в секунду. В машине, чтобы уменьшить время, уходящее на обращение к ОЗУ, между процессором и ОЗУ введена небольшая быстродействующая память магазинного типа, выполненная на тех же элементах, что и процессор. Коротко о принципе работы магазина. Допустим, что все ячейки магазина заняты. Приходит следующее слово (под машинным словом понимается полноразрядное двоичное число). После выполнения операции это слово записывается в первую ячейку магазина, слово, которое раньше находилось в первой ячейке, передвигается во вторую и т. д. Слово, которое находилось в последней ячейке, теряется. При наличии магазина, прежде чем обращаться к ОЗУ, проверяется его содержимое. Если необходимое слово выбирается из магазина, время операции значительно сокращается. После выполнения операции слово снова попадает в первую ячейку. Особенно эффективно машина работает на таких участках программы, где все необходимые данные находятся в магазине.

Производительность первых БЭСМ уменьшалась в силу того, что решение задачи прерывалось, пока происходил обмен между внешним ЗУ и ОЗУ. В БЭСМ-6 приняты меры во избежание такого положения. БЭСМ-6 одновременно решает несколько задач. ОЗУ разбивается на части, в каждой из которых запоминаются данные одной определенной задачи. Пока процессор решает одну задачу, для других выполняются обмен с внешним ЗУ, операции ввода-вывода. Как только для решения первой задачи требуются данные; находящиеся во внешних

ЗУ, процессор переходит к решению следующей задачи. Такой режим работы называется мультипрограммным.

За разработку и внедрение машины БЭСМ-6 группа сотрудников упомянутого института удостоена Государственной премии.

Машины наших дней

Одной из основных тенденций при создании ЭЦВМ всех поколений было уменьшение стоимости исполнения операций. По данным американской фирмы IBM, стоимость обработки 35 тыс. команд в 1950 г. составляла 1 доллар, а в 1967 году за ту же цену обрабатывалось 35 млн. команд. Фирма IBM является крупнейшим производителем интегральных схем. Этой же фирме принадлежит 70% мирового рынка ЭЦВМ. Основная продукция фирмы — машины серии 360. Самой мощной машиной серии 360 является модель 95. Время цикла этой машины 54 секунды, что обеспечивает максимальное быстродействие, близкое к 20 млн. операций в секунду.

В центре космических полетов США установлена модель 91. Максимальное быстродействие машины — 16 млн. сложений в секунду. Одновременно она решает до 15 задач. Ежедневно при помощи этой машины специалисты решают тысячи различных задач объемом примерно 200 млрд. операций.

Несмотря на то, что за последние 5 лет интегральная техника достигла значительных успехов, самая быстрая машина в мире сделана на дискретных элементах. Это машина фирмы «Control Data» марки СДС-7600, максимальная производительность которой составляет 36 млн. операций в секунду. Она установлена у нас в Объединенном институте ядерных исследований в г. Дубне. По мнению разработчиков, имеющиеся интегральные схемы не обладают такой надежностью и быстродействием, какие требуются для создания больших систем типа СДС-7600.

Выше указано, что уже для первых ЭЦВМ наблюдалось несоответствие между скоростью работ ОЗУ и процессора. Несмотря на то, что скорость работы ОЗУ значительно возросла, для лучших ОЗУ время цикла (время считывания и регенерации слова) составляет 500 наносекунд, тем не менее скорость работы ЗУ является фактором, ограничивающим быстродействие машины в целом. Дело в том, что непрерывно повышаются требования к емкости ЗУ. Для того чтобы обеспечить требуемую емкость и достаточное быстродействие, в настоящее время в больших системах применяется целая иерархия запоминающих устройств. Непосредственно с процессом связаны сверхбыстродействующие ЗУ небольшого объема (время цикла — 25—100 наносекунд, объем — до 1 К), выполненные, как правило, на интегральных элементах.

С другой стороны, характернейшую черту структуры современных машин — мультипроцессорность можно назвать стремлением к экономии памяти. Действительно, комплекс менее производительных однопроцессорных машин может обеспечить быстродействие, равное быстродействию больших мультипроцессорных систем. Разница только в том, что для каждой однопроцессорной машины требуется свое ЗУ, объем которого определяется классом решаемых задач.

Миллиард операций в секунду — это не фантастика.

Машина будущего, по-видимому, будет строиться на основе крупномасштабных интегральных схем. В одном корпусе площадью не более 1 см2 будет собрано свыше тысячи элементарных схем (логических вентилей).

Уже в настоящее время американская фирма «Westmghouse» разработала метод, позволявший получить 12 млн. транзисторов на кремниевой пластине площадью 6,45 см2. Машины четвертого поколения будут тратить на выполнение операции время порядка наносекунды, что обеспечит быстродействие около миллиарда операций в секунду. Объем памяти таких машин будет составлять биллионы бит.

Специалисты считают, что переход к машинам четвертого поколения будет носить характер скорее эволюционный, чем революционный. Одним из пяти типов ЭЦВМ, представляющих собой переходные методы от современных ЭЦВМ к будущим сверхмощным вычислительным машинам, является машина ILLIAC IV. Эта машина разрабатывается совместно фирмами «Burroughs» и «Texas Instruments» и Иллинойским университетом.

Машина ILLIAC IV выполняется в виде матрицы из 256 элементарных процессоров, организованных в четыре квадранта по 64 процессоров в каждом. Машина состоит из следующих функциональных узлов: четырех устройств управления (по одному на квадрант); системы ввода-вывода; внешнего ЗУ на магнитных дисках и вычислительной машины В-6500. Машина В-6500 осуществляет функцию диспетчера, организующего управление вычислительным процессором. В машине используются среднемасштабные интегральные схемы.

Планируется полностью ввести машину в эксплуатацию в середине 1970 года.

Подводя итоги, можно сказать, что с каждым годом все больше внимания уделяется разработке многопроцессорных вычислительных систем, построенных на базе интегральных схем, имеющих огромную память со сложной структурой.

Тэги: история эвм, история вычислительной техники в ссср, первые эвм в ссср, первые компьютерые в ссср, поколения эвм, история компьютеров в ссср

Современному человеку сложно представить свою жизнь без ЭВМ. Они одинаково успешно используются как в быту, так и в производстве. Но так было не всегда.

Путь развития электронно-вычислительных машин был довольно сложным и длительным. Эволюция оборудования подобного типа развивалась не стабильно: после ярких и значительных всплесков наблюдались длительные застои или падения.

История развития электронно-вычислительных машин

Началом этого пути можно считать конец 1623 года, когда В. Шикардом была создана машина, обладающая способностью складывать и отнимать числа. Машина, которая могла выполнять с числами все четыре действия, появилась только через несколько лет. Ее автором был Б. Паскаль.

В 1823 году Бэббиджем создана вычислительная машина, похожая на предыдущие. Отличительной особенностью машины была способность печатать полученные результаты на специальной негативной пластинке, предназначенной для фотопечати. В действие этот аппарат приводил паровой двигатель. В 1890 году известным ученым Германом Холлеритом была разработана машина, способная работать с данными в таблицах.

После смерти этого ученого эволюция развития ЭВМ приостановилась. Застой длился до начала XX столетия, пока инженер Конрад Цузе не создал Z1 – первую механическую программируемую цифровую вычислительную машину. в 1941 году Цузе создает первую вычислительную машину, обладающую всеми свойствами современного компьютера Z3.

Первые электронно-вычислительные машины

Этапы развития и появления электронно-вычислительных машин можно условно подразделить на несколько.

  1. Идет формирование всех элементов, которые входят в состав ЭВ оборудования процессор, оперативка, устройство ввода – вывода и другие. В это время был создан новый язык программирования – ассамблер.
  2. Старые громоздкие машины заменило более компактное оборудование, способное выполнять такие функции, как команды для ввода. Это стало возможным, благодаря созданию магнитных сердечек памяти, миниатюрных транзисторов и регистров.
  3. Изобретение микросхем дало возможность размещению большого объема информации на нескольких сантиметрах. Это увеличило уровень производительности эффективности работы ЭВМ.
  4. Этот период известен созданием таких новейших интегральных схем, как БИС и СБИС. Благодаря этому ученым удалось добиться уменьшения габаритных размеров машин, а также понизить их себестоимость.
  5. Данный этап известен под названием микропроцессорного. Современные ЭВМ создаются на основе быстродействующих и мощных процессоров. Это позволило увеличить скорость обработки полученной компьютером информации.

Каждый из этих этапов имеет свои достижения и падения. Но без них развитие современных электронно-вычислительных машин было бы невозможно.

Поколение персональных электронно-вычислительных машин

Особое внимание хотелось бы обратить на этап развития персональных ЭВМ. История развития персональных электронно-вычислительных машин была стремительной и постоянно шла по восходящей.

Первым серийным ПК является Альтаир 8800, созданный в 1975 году. Он выпускался в виде отдельных блоков, которые нужно было собирать самостоятельно.

В 1976 году вышла в серию машина Apple I, в комплекте с которой шел ее собственный монитор, а в 1977 году появилась уже более совершенная модель Apple II.

В конце 1981 года на просторах Советского Союза была разработана первая персональная электронно-вычислительная машина Электроника НЦ-8010. Для ее создания были использованы только отечественные комплектующие. На ее основе позже были выпущены такие модели, как Агат, БК-0010, Корвет, УКНЦ.

Среди пользователей чрезвычайно популярной была модель ПК ZX Spectrum. Что же касается более поздней разработки IBM PC, она состояла как из отечественных, так и из импортных комплектующих.

В 1983 году появился первый персональный компьютер, в комплекте которого шла мышка. Оборудование было выпущено под известным сегодня брендом Apple.

Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам

Летом 2003 года были утверждены санитарно-гигиенические требования, которым должны отвечать не только персональные компьютеры, но и рабочие места, на которых они расположены.

В этом документе оговариваются такие параметры:

  • уровень шума и вибраций;
  • освещение;
  • уровень электромагнитного поля;
  • концентрация в воздухе вредных веществ;
  • уровень рентгеновского излучения.

Соблюдение этих и других нормативов направлено на сохранение здоровья пользователей персональных электронно-вычислительных машин.

Реестр российских программ для электронных вычислительных машин

«Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных» создан с целью расширения использования российской IT-продукции и технологий. В реестре отражено все ПО, официально произведенное в России. Формированием и ведением реестра занимается Минкомсвязь России.

Внесение данных о ПО обеспечение важно для любого отечественного предприятия. Это связано с тем, что начиная с 2013 года приоритет по закупкам ПО для муниципальных нужд принадлежит именно отечественному программному обеспечению.

Специальность оператор электронно-вычислительных и вычислительных машин

Активное внедрение в жизнь электронно-вычислительных машин повлекло за собой необходимость появления такой профессии, как оператор ЭВМ.

Работа оператором ЭВМ заключается во введении информации в ПК, ее обработке и передаче по локальным сетям через интернет. Оператор может работать с информацией, представленной в разных форматах (текстовый, видео-, аудио-, графическая и другая).

Оператор ЭВМ — это специальность, которая необходима для функционирования таких учреждений, как банк, страховая компания, промышленные и торговые предприятия, издательства.

Специалисты в области ЭВМ востребованы в разных отраслях.

Производители и поставщики цифровых электронно-вычислительных машин

Современный рынок цифровых ЭВМ предлагает пользователям широкий выбор оборудования и комплектующих от разных производителей.

Среди самых известных можно выделить такие:

  • Acer. Компания создана в 1976 году. Сегодня она занимает одно из четырех первых мест в мире среди поставщиков ЭВМ. Компания специализируется на поставке не только оборудования, но и ее качественных комплектующих.
  • ASUS. Начиная с 1989 года, компания смогла завоевать лидирующие позиции среди самых известных в мире поставщиков цифрового ЭВ оборудования. Среди широкого каталога наименований, выпускаемого под брендом этой компании, ноутбуки, планшеты, смартфоны, серверы, беспроводные устройства.
  • LG Electronics. Со дня своего основания (1958 год) компания прочно заняла лидирующие позиции в звене производителей ЭВМ, которая активно используется в быту и на производстве (смартфоны, ноутбуки, нетбуки, планшеты). Оборудование отличается не только высоким качеством, но и доступной ценой.

Современные цифровые электронно-вычислительные машины стали незаменимым атрибутом нашей жизни. Это направление техники не стоит на месте, а постоянно развивается и совершенствуется.

Больше о требованиях, производителях, поставщиках электронно-вычислительный машин можно узнать на ежегодной выставке «Связь».

1. Электронно-вычислительная машина (ЭВМ)

2. Электронный этап развития вычислительной техники

2.1. I поколение ЭВМ

2.2. II поколение ЭВМ

2.3. III поколение ЭВМ

2.4. IV поколение ЭВМ

2.5. V поколение ЭВМ

3. Поколение ЭВМ (таблица)

Список использованной литературы

1. ПОКОЛЕНИЕК ЭВМ

Поколение

Годы

Элементная база

Быстродействие

Объем ОП

Устройства ввода-вывода

Программное обеспечение

Примеры ЭВМ

I

c 1946

Электронная лампа

10-20 тыс. операций в 1 с.

2 Кбайт

Перфоленты

Перфокарты

Машинные коды

UNIVAC, МЭСМ, БЭСМ, СТРЕЛА

II

c 1955

Транзистор

100-1000 тыс. операций в 1 с.

2 – 32 Кбайт

Магнитная лента, магнитные барабаны

Алгоритмические языки, операционные системы

«Традис»

М-20

IBM-701

БЭСМ-6

III

c 1966

Интегральная схема (ИС)

1-10 млн. операций в 1 с.

64 Кбайт

Многотерминальные системы

Операционные системы

EC-1030

IBM-360

БЭСМ-6

lV

c 1975

Большая интегральная схема (БИС)

1-100 млн. операций в 1 с.

1-64 Кбайт

Сети ПЭВМ

Базы и банки данных

IBM-386

IBM-486

Корнет

УКНЦ

v

с 90-х годов 20 в.

Сверхбольшая интегральная схема (СБИС)

Более 100 млн. операций в 1 с.

Оптические и лазерные устройства

Экспертные системы

Скачать:

Вложение Размер
mbou_gimnaziya.docx 174.4 КБ

Предварительный просмотр:

МБОУ г. Астрахани СОШ № 52

РЕФЕРАТ на тему:

ученица 10 а класса

Проверила учитель по информатике и ИКТ

г. Астрахань, 2013

  1. Электронно-вычислительная машина (ЭВМ) 3
  2. Электронный этап развития вычислительной техники
  1. I поколение ЭВМ 3
  2. II поколение ЭВМ 4-5
  3. III поколение ЭВМ 5-7
  4. IV поколение ЭВМ 7-8
  5. V поколение ЭВМ 8-10
  1. Поколение ЭВМ (таблица) 11
  2. Список использованной литературы 12
  1. ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА (ЭВМ)

Электронно-вычислительная машина (ЭВМ) — быстродействующие вычислительные машины, решающие математические и логические задачи с большой точностью при выполнении в секунду несколько десятков тысяч операций. Техническая основа ЭВМ — электронные схемы. В ЭВМ есть запоминающее устройство (память), предназначенное для приема, хранения и выдачи информации, арифметическое устройство для операций над числами и устройство управления. Каждая машина имеет определенную систему команд.

  1. ЭЛЕКТРОННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
  1. I поколение ЭВМ

Принято считать, что первое поколение ЭВМ появилось в ходе Второй мировой войны после 1943 года, хотя первым работающим представителем следовало бы считать машину V-1 (Z1) Конрада Цузе, продемонстрированную друзьям и Гг родственникам в 1938 году. Это была первая электронная (построенная на самодельных аналогах реле) машина, капризная в обращении и ненадёжная в вычислениях. В мае 1941 года в Берлине Цузе представил машину Z3, вызвавшую восторг у специалистов. Несмотря на ряд недостатков, это был первый компьютер, который, при других обстоятельствах, мог бы иметь коммерческий успех. Однако первыми ЭВМ считаются английский Colossus (1943 г.) и американский ENIAC (1945 г.). ENIAC был первым компьютером на вакуумных лампах.

  • Элементная база – электронно-вакуумные лампы .
  • Соединение элементов – навесной монтаж проводами .
  • Габариты – ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов .
  • Быстродействие – 10-20 тыс. операций в секунду .
  • Эксплуатация – сложная из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп.
  • Программирование – машинные коды .
  • Оперативная память – до 2 Кбайт .
  • Ввод и вывод данных с помощью перфокарт, перфолент .

Второе поколение ЭВМ – это переход к транзисторной элементной базе, появление первых мини-ЭВМ. Получает дальнейшее развитие принцип автономии – он реализуется уже на уровне отдельных устройств, что выражается в их модульной структуре. Устройства ввода-вывода снабжаются собственными УУ (называемыми контроллерами), что позволило освободить центральное УУ от управления операциями ввода-вывода. Совершенствование и удешевление ЭВМ привели к снижению удельной стоимости машинного времени и вычислительных ресурсов в общей стоимости автоматизированного решения задачи обработки данных, в то же время расходы на разработку программ (т.е. программирование) почти не снижались, а в ряде случаев имели тенденции к росту. Таким образом, намечалась тенденция к эффективному программированию, которая начала реализовываться во втором поколении ЭВМ и получает развитие до настоящего времени. Начинается разработка на базе библиотек стандартных программ интегрированных систем, обладающих свойством переносимости, т.е. функционирования на ЭВМ разных марок. Наиболее часто используемые программные средства выделяются в ППП для решения задач определенного класса. Совершенствуется технология выполнения программ на ЭВМ: создаются специальные программные средства — системное ПО. Цель создания системного ПО – ускорение и упрощение перехода процессором от одной задачи к другой. Появились первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизировали запуск одной программ за другой и тем самым увеличивали коэффициент загрузки процессора. Системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными для управления вычислительным процессом. В ходе реализации систем пакетной обработки был разработан формализованный язык управления заданиями, с помощью которого программист сообщал системе и оператору, какую работу он хочет выполнить на вычислительной машине. Совокупность нескольких заданий, как правило, в виде колоды перфокарт, получила название пакета заданий. Этот элемент жив до сих пор: так называемые пакетные (или командные) файлы MS DOS есть не что иное, как пакеты заданий (расширение в их имени bat является сокращением от английского слова batch, что означает пакет). К отечественным ЭВМ второго поколения относятся Проминь, Минск, Раздан, Мир.

  • Элементная база – полупроводниковые элементы (транзисторы) .
  • Соединение элементов – печатные платы и навесной монтаж .
  • Габариты – ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек .
  • Быстродействие – 100-500 тыс. операций в секунду .
  • Эксплуатация – вычислительные центры со специальным штатом обслуживающего персонала, появилась новая специальность – оператор ЭВМ.
  • Программирование – на алгоритмических языках, появление ОС .
  • Оперативная память – 2 – 32 Кбайт .
  • Введен принцип разделения времени .
  • Введен принцип микропрограммного управления .
  • Недостаток – несовместимость программного обеспечения .

Разработка в 60-х годах интегральных схем — целых устройств и узлов из десятков и сотен транзисторов, выполненных на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами) привело к созданию ЭВМ 3-го поколения. В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по сей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной. Применение интегральных схем намного увеличило возможности ЭВМ. Теперь центральный процессор получил возможность параллельно работать и управлять многочисленными периферийными устройствами. ЭВМ могли одновременно обрабатывать несколько программ (принцип мультипрограммирования). В результате реализации принципа мультипрограммирования появилась возможность работы в режиме разделения времени в диалоговом режиме. Удаленные от ЭВМ пользователи получили возможность, независимо друг от друга, оперативно взаимодействовать с машиной. В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ — серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM. Начиная с ЭВМ 3-го поколения, традиционным стала разработка серийных ЭВМ. Хотя машины одной серии сильно отличались друг от друга по возможностям и производительности, они были информационно, программно и аппаратно совместимы. Например, странами СЭВ были выпущены ЭВМ единой серии («ЕС ЭВМ») «ЕС-1022», «ЕС-1030», «ЕС-1033», «ЕС-1046», «ЕС-1061», «ЕС-1066» и др. Производительность этих машин достигала от 500 тыс. до 2 млн. операций в секунду, объём оперативной памяти достигал от 8 Мб до 192 Мб. К ЭВМ этого поколения также относится «IВМ-370», «Электроника — 100/25», «Электроника — 79», «СМ-3», «СМ-4» и др. Для серий ЭВМ было сильно расширено программное обеспечение (операционные системы, языки программирования высокого уровня, прикладные программы и т.д.). Невысокое качество электронных комплектующих было слабым местом советских ЭВМ третьего поколения. Отсюда постоянное отставание от западных разработок по быстродействию, весу и габаритам, но, как настаивают разработчики СМ, не по функциональным возможностям. Для того, чтобы компенсировать это отставание, в разрабатывались спецпроцессоры, позволяющие строить высокопроизводительные системы для частных задач. Оснащенная спецпроцессором Фурье-преобразований СМ-4, например, использовалась для радиолокационного картографирования Венеры. Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры — небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Известное семейство миникомпьютеров PDP фирмы Digital Equipment послужило прототипом для советской серии машин СМ. Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственной маленькой детальке большинство компонентов компьютера — что и сделала в 1971 г. фирма Intel, выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только-только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию — ведь микропроцессор является сердцем и душой современного персонального компьютера. Но и это еще не все — поистине, рубеж 60-х и 70-х годов был судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть — зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 году одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С ("Си"), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение.

  • Элементная база – интегральные схемы .
  • Соединение элементов – печатные платы .
  • Габариты – ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек .
  • Быстродействие – 1-10 мил. операций в секунду .
  • Эксплуатация – вычислительные центры, дисплейные классы, новая специальность – системный программист.
  • Программирование – алгоритмические языки, ОС .
  • Оперативная память – 64 Кбайт .
  • Применяется принцип разделения времени, принцип модульности, принцип микропрограммного управления, принцип магистральности .
  • Появление магнитных дисков , дисплеев, графопостроителей.

К сожалению, начиная с середины 1970-х годов стройная картина смены поколений нарушается. Все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, — прежде всего, за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров. Обычно считается, что период с 1975 г. принадлежит компьютерам четвертого поколения. Их элементной базой стали большие интегральные схемы (БИС. В одном кристалле интегрированно до 100 тысяч элементов). Быстродействие этих машин составляло десятки млн. операций в секунду, а оперативная память достигла сотен Мб. Появились микропроцессоры (1971 г. фирма Intel), микро-ЭВМ и персональные ЭВМ. Стало возможным коммунальное использование мощности разных машин (соединение машин в единый вычислительный узел и работа с разделением времени). Однако, есть и другое мнение — многие полагают, что достижения периода 1975-1985 г.г. не настолько велики, чтобы считать его равноправным поколением. Сторонники такой точки зрения называют это десятилетие принадлежащим "третьему-с половиной" поколению компьютеров. И только с 1985г., когда появились супербольшие интегральные схемы (СБИС. В кристалле такой схемы может размещаться до 10 млн. элементов.), следует отсчитывать годы жизни собственно четвертого поколения, здравствующего и по сей день.

Развитие ЭВМ 4-го поколения пошло по 2-м направлениям:

1-ое направление — создание суперЭВМ — комплексов многопроцессорных машин. Быстродействие таких машин достигает нескольких миллиардов операций в секунду. Они способны обрабатывать огромные массивы информации. Сюда входят комплексы ILLIAS-4, CRAY, CYBER, «Эльбрус-1», «Эльбрус-2» и др. Многопроцессорные вычислительные комплексы (МВК) "Эльбрус-2" активно использовались в Советском Союзе в областях, требующих большого объема вычислений, прежде всего, в оборонной отрасли. Вычислительные комплексы "Эльбрус-2" эксплуатировались в Центре управления космическими полетами, в ядерных исследовательских центрах. Наконец, именно комплексы "Эльбрус-2" с 1991 года использовались в системе противоракетной обороны и на других военных объектах.

2-ое направление — дальнейшее развитие на базе БИС и СБИС микро-ЭВМ и персональных ЭВМ (ПЭВМ). Первыми представителями этих машин являются Apple, IBM — PC ( XT , AT , PS /2), «Искра», «Электроника», «Мазовия», «Агат», «ЕС-1840», «ЕС-1841» и др. Начиная с этого поколения ЭВМ повсеместно стали называть компьютерами. А слово «компьютеризация» прочно вошло в наш быт. Благодаря появлению и развитию персональных компьютеров (ПК), вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Складывается парадоксальная ситуация: несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры по-прежнему во всех отношениях отстают от больших машин, львиная доля новшеств — графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети — обязаны своим появлением и развитием именно этой "несерьезной" техники. Большие компьютеры и суперкомпьютеры, конечно же, не вымерли и продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют на компьютерной арене, как было раньше.

  • Элементная база – большие интегральные схемы (БИС) .
  • Соединение элементов – печатные платы .
  • Габариты – компактные ЭВМ, ноутбуки .
  • Быстродействие – 10-100 млн. операций в секунду .
  • Эксплуатация – многопроцессорные и многомашинные комплексы, любые пользователи ЭВМ .
  • Программирование – базы и банки данных .
  • Оперативная память – 2-5 Мбайт .
  • Телекоммуникационная обработка данных, объединение в компьютерные сети.

ЭВМ пятого поколения — это ЭВМ будущего. Программа разработки, так называемого, пятого поколения ЭВМ была принята в Японии в 1982 г. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач искусственного интеллекта. С помощью языка Пролог и новшеств в конструкции компьютеров планировалось вплотную подойти к решению одной из основных задач этой ветви компьютерной науки — задачи хранения и обработки знаний. Коротко говоря, для компьютеров пятого поколения не пришлось бы писать программ, а достаточно было бы объяснить на "почти естественном" языке, что от них требуется. Предполагается, что их элементной базой будут служить не СБИС, а созданные на их базе устройства с элементами искусственного интеллекта. Для увеличения памяти и быстродействия будут использоваться достижения оптоэлектроники и биопроцессоры. На ЭВМ пятого поколения ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработке всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), развитие «интеллектуализации» компьютеров — устранения барьера между человеком и компьютером.

К сожалению, японский проект ЭВМ пятого поколения повторил трагическую судьбу ранних исследований в области искусственного интеллекта. Более 50-ти миллиардов йен инвестиций были потрачены впустую, проект прекращен, а разработанные устройства по производительности оказались не выше массовых систем того времени. Однако, проведенные в ходе проекта исследования и накопленный опыт по методам представления знаний и параллельного логического вывода сильно помогли прогрессу в области систем искусственного интеллекта в целом. Уже сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволяет общаться с компьютерами всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой области. Многие успехи, которых достиг искусственный интеллект, используют в промышленности и деловом мире. Экспертные системы и нейронные сети эффективно используются для задач классификации (фильтрация СПАМа, категоризация текста и т.д.). Добросовестно служат человеку генетические алгоритмы (используются, например, для оптимизации портфелей в инвестиционной деятельности), робототехника (промышленность, производство, быт — везде она приложила свою кибернетическую руку), а также многоагентные системы. Не дремлют и другие направления искусственного интеллекта, например распределенное представление знаний и решение задач в интернете: благодаря им в ближайшие несколько лет можно ждать революции в целом ряде областей человеческой деятельности.

  • Электронной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).
  • В компьютерах пятого поколения произойдет качественный переход от обработки данных к обработке знаний, создание экспертных систем .
  • Архитектура будет содержать два блока :

Интеллектуальный интерфейс , задача которого понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.

Ссылка на основную публикацию
Шум в ушах группа в вк
Очень часто в личной переписке ко мне обращаются с вопросом: «Что нужно сделать в первую очередь при возникновении тиннитуса (шума...
Что такое asus vibe
Файл asusvibe2.0.exe из ASUSTeK Computer Inc является частью AsusVibe2 0. asusvibe2.0.exe, расположенный в c:program files (x86)asusasusvibeasusvibe2.0.exe с размером файла 924336...
Что такое elm agent на андроид
Практически каждый пользователь мобильных устройств, рано или поздно, пытается разобраться в настройках, просматривать установленные приложения и сервисы. При просмотре списка...
Шумят соседи снизу что делать отзывы форум
Устала от шумных соседей, которые живут по принципу мне хорошо вот и ладно, не успели переехать начались проблемы, сначала затопили,...
Adblock detector