5 Generacij računalnikov. Prihodnji računalnik: opis

Prvi elektronski računalniki

Prva generacija računalnikov

Začetek oblikovanja elektronskih računalnikov šteje za razvoj nemških elektronskih inženirjev, ki so uporabljali elektromehanske releje za izračun. Nato so tehnološki prodor dosegli Američani, ki so zamenjali rele z elektronskimi vakuumskimi sijalkami.

• Prvi računalniki na elektromehanski releji v letih 1938-41 so bili ustvarjeni v Nemčiji (modeli Z1 / Z2), potem so tehnologijo sprejeli Britanci.
• Prvi superračunalnik "Mark I", ki je presegel polovico velikosti nogometnega polja, je v Združenih državah Amerike ustvaril IBM (1944).
• Prvi univerzalni cev računalnik ENIAC, ki ga je zasnoval ameriški inženir elektronike John Eckert (Eckert) in ameriški fizik John Mouchli (Mauchly), ki so namenjeni predvsem za reševanje balistična težave, imel skoraj 20.000 vakuumskih cevi in ​​1500 relejev. Pošast je porabil do 150 kW energije.

Druga generacija računalnikov

Značilnost naslednje generacije računalnikov je prehod iz vakuumskih žarnic v izumil 1948 tranzistorjev. Prvi tranzistorski računalniški center NCR-304 je leta 1954 v ZDA sestavil NCR, vendar so bili taki računalniki široko razporejeni že v šestdesetih letih prejšnjega stoletja.

Tretja generacija računalnika

Temelji na integriranih vezjih (zgodnjih šestdesetih let). Včasih se integrirano vezje imenuje čip, ali čip (čip v prevodu iz angleščine - "drobec"). Od leta 1965 se je začela proizvodnja enega najboljših strojev tretje generacije IBM / 360, družina teh strojev je bila sestavljena iz sedmih modelov. Mimogrede, 5. generacija računalnikov ni bistveno drugačna od starega IBM-a in je bolj razvoj računalnika kot revolucija.

Četrta generacija

Pojav četrte generacije računalnikov je povezan z izboljšanjem integrirana vezja. Leta 1950 se je ameriški K. Lark-Horowitz osredotočil na možnost dopinjenja nevtronov kemijskega elementa germanija. Ta metoda se v začetku 60 se je začela veljajo za silicij: njegove ultrapure plošče začela proizvajati integrirano tehnologijo, ki jo je tako imenovani obsežnega integriranega vezja (LSI), nato pa - zelo obsežni integrirana vezja (VLSI):

• LSI vsebuje 1000-10 000 elementov v polprevodniškem kristalu (ponavadi na površini kristala).
• VLSI vsebuje več kot 10 000 elementov.

Pojav LSI in VLSI je omogočil nastanek mikroprocesorjev.

Peta generacija računalnikov

Računalniki pete in četrte generacije imajo na splošno številne skupne funkcije, ki jih mnogi strokovnjaki združijo v eni generaciji. Na splošno velja, da peti vključujejo kompaktne osebne računalnike, zasnovane za enega ali dva uporabnika. Prvi PC Altair 8800 s strani MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) je bil izdan leta 1975. Leto kasneje sta Apple Apple (1976) in Apple II (1977) predstavila Apple Computer. Po izdaji kultnega PC-ja IBM PC leta 1981 so osebni računalniki končno osvojili svet.

Alternativni vidik

Razprava o tem, ali je pravilno prepoznati 5 generacij računalnikov kot nekaj revolucionarnega novega, se že dolgo dogaja. Če delite generacijo računalniških komponent strojne opreme, se izkaže, da je tudi med tretjim in četrtim generacije linije zelo tanka, vendar lahko govoriti vsaj videz mikroprocesorjev.

Izraz "peta generacija računalnikov" je trenutno negotov in se uporablja na več načinov. Nekateri strokovnjaki menijo, da je bil leta 2005 oblikovan dual-core PC kot merilo uspešnosti.

Pametni telefon namesto računalnika?

Analitiki pogosto špekulirajo, kaj bo osebni računalnik prihodnosti - ne superračunalnik za obsežne naloge, in sicer računalnik. V sedanji fazi razvoja informacijskih in komunikacijskih tehnologij, je značilno izredno hitro in skoraj hkrati z razvojem računalniških omrežij (predvsem na vlogo, ki jo pojavom interneta svetovne mreže, ki deluje na podlagi svetovnega spleta igral - World Wide Web) in mobilnih komunikacij. In sodoben pametni telefon dejansko absorbira vse funkcije osebnega računalnika.

Obe omrežne računalniške tehnologije in mobilne radijske tehnologije se nenehno izboljšujejo, tako da analitiki pri kratkoročnih spremembah zmanjšajo naprave, ne da bi pri tem izgubili zmogljivost. Če ste trenutno prevladujejo deska (stalno), osebni računalnik, ki se postopoma zamenjala zvezke, prenosnih računalnikov, Ultrabooks in tabličnih računalnikov, kmalu vse od njih se lahko nadomesti z novo generacijo računalnikov, ki temeljijo na nadgrajeni pametni telefon.

Posebno vlogo bi morali imeti videz prilagodljivih zaslonov, ki so že bili proizvedeni v ZDA in na Japonskem od leta 2008. Mimogrede, že ustvarjeni fleksibilni pripomočki, ki so dodani kot knjiga ali njihovi prikazi, so že ustvarjeni (v članku so prikazane njihove fotografije).

Računalniki prihodnosti

Glavni upori v tej smeri so povezani z optičnimi (fotonskimi) računalniki. Ideja o optičnih (fotonskih) izračunih - izračuni s pomočjo fotonov, ki jih ustvarjajo laserji ali diode - imajo dolgo zgodovino. Prednosti so očitne: uporaba fotonov (premikanje z hitrost svetlobe), je mogoče doseči nesorazmerno višjo stopnjo prenosa signala kot pri uporabi elektronov (kot pri trenutnih računalnikih).

To bo temeljni prodor na področju strojne opreme in bo ustvarilo revolucionarno novo (resnično) 5 generacijo računalnikov. Ideja fotonske računalnikov se je začela, da bi našli materialne sile takoj, ko je bilo napovedano Massachusetts Institute of Technology (ZDA) leta 1969, leta 1976 pa je bila izkušnja optične metastabilnost. Pri napravah, ki delujejo na osnovi tega pojava zahteva polprevodnikov, transparentno v delu spektra in neprozoren v drugi, z močno nelinearno optično lastnost (npr indij antimonide). Logične sheme na takih optičnih elementih lahko delujejo s hitrostjo 1000 milijard logične operacije na sekundo.

Julija 2014 Weizmann Institute (Izrael) ustvaril fotonski usmerjevalnik - napravo, ki temelji na enem samem atomu, sposobnost, da prehod iz enega kvantnega stanja v drugo, in omogoča, da enota za usmerjanje žarke svetlobe na določeni progi. Foton usmerjevalnik je ključni element, ki bo omogočil ustvarjanje prvega fotonskega računalnika prihodnosti.

Programsko okolje

Na področju možganov so možni prodori povezani z razvojem matematike - teorijo avtomatov in tesno povezano teorijo algoritmov, teorije računanja in teorije računske kompleksnosti. Teorija avtomatov in teorija algoritmov sta odseka klasične matematične logike, v kateri je pozornost usmerjena na vprašanje, kaj je mogoče avtomatizirati ali izračunati.

Teorija računanja (teorija rekurzivnih funkcij) se prilega teoriji algoritmov. Teorija računske kompleksnosti (ali teorije računanja kompleksnosti) je še en del diskretne matematike, ki je tesno povezana z računalniškimi znanji. Glavno vprašanje te teorije je: "Koliko virov je potrebnih za izračune (če se problem reševanja računa reši)?" Za veliko aplikacij ima posebno vlogo vlogo razvoj teorija grafov.

Umetna inteligenca (IE)

V znanosti igranih filmov in literature prihodnje generacije računalnikov se pogosto predstavljen kot neke vrste umetne inteligence, odločilna večina problemov ljudi, in v nekaterih primerih ( "The Matrix", "Terminator") veljajo za človeštvo. Takšni filmi in tiskana dela vas sprašujejo, ali IE potrebuje družbo, ogreje zanimanje z impresivnimi video okviri in fotografijami.

Računalniki prihodnosti res načrtuje, da bi elemente napredne umetne inteligence, vendar pa nimajo nobene veze ne bo imel za "grozljive zgodbe" iz hollywoodskih uspešnic. Za rešitev problemov umetne inteligence, zlasti za razvoj inteligentnih sistemov za podporo odločanju (ISPPR), se vse bolj uporabljajo netradicionalne veje matematike, kot so teorije mehkih množic in mehke logike in teorije možnosti in teorije verjetnosti.

Sklepi

Sodobno računalništvo sistemov in informacijskih tehnologij najdejo in bodo naraščajoče uporabljali na najrazličnejših področjih človekovega obstoja - v znanosti in tehnologiji, v izobraževanju in kulturi, v proizvodnji, v prometu in v storitvenem sektorju. Oblikujeta način življenja sodobne osebe, njegove kulture, dojemanja sveta in načina delovanja. Vendar razvoj teh tehnologij prinaša veliko nevarnosti. Zato bi bilo treba nadaljnje izboljšanje informacijskih in komunikacijskih orodij spremljati humanizacija družbe.