История создания и развития электронно – вычислительной техники

Какие задачи должна решить программа «Электронная Украина»?

Что такое информационная система?

Какой смысл вкладывается в понятие информационная технология?

Переведите заданное число из десятичной системы счисления в двоичную и наоборот.

Перечислите основные системы классификации экономических объектов.

Из каких операций складывается процесс обработки данных?

Перечислите основные свойства информации.

Какие виды информации определены в Законах Украины?

Какие задачи решает экономическая информатика?

Какие задачи решает правовая информатика?

Что такое информация?

ГЛАВА 2

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И УСТРОЙСТВО ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: арифмометр, аналитическая машина, Джон фон Нейман, Норберт Винер, IBM PC, Pentium, поколения ЭВМ, архитектура ПК, магистраль, модуль, процессор, шина, память ПК, системный блок, материнская плата, процессор, BIOS, оперативная память, видеоадаптер, винчестер, привод CDRW/DVD+RW, клавиатура ПК, монитор, принтер, сканер, плоттер, биокомпьютер, нейрокомпьютер, оптический компьютер.

Первые электронно – вычислительные машины появились в ХХ веке, но их появлению предшествовало создание и развитие различных приспособлений и устройств для счета.

Первобытные люди не знали чисел и использовали для запоминания определенного количества предметов наглядное представление в виде подручных средств:ракушек, камешков и т. д. Обнаруженная в раскопках, так называемая вестоницкая кость с зарубками, позволяет предположить, что уже наши предки были знакомы с зачатками счета (рис. 2.1). Многие народы исполь­зовали для счета пальцы рук, ног и другие части тела. Отделение понятия количества от понятия предмета привело к возникновению чисел.

Самым распространенным приспособлением для счета был абак (счеты).Древнейшие счеты (рис. 2.2) были обнаружены при археологических раскопках на одном из островов Эгейского моря (находка относится к IV тыс. до н. э.).

Абак служил не столько для облегчения собственно вычислений, сколько для запоминания промежуточных результатов. Известно несколько разновидностей абака: греческий (египетский) абак в виде дощечки, на которой проводили линии и в полученные колонки клали камешки; китайский суан – пан и японский соробан с шариками, нанизанными на прутики (рис. 2.3).

Русский абак – счеты – появились приблизительно в XVI веке. Они стоят на особом месте, так как используют десятичную, а не пятеричную систему счисления, как все остальные абаки (рис. 2.4). Основная заслуга изобретателей абака – создание позиционной системы представления чиселВ начале 17 века шотландский математик Джон Непер изобрел математический прибор, состоящий из брусков с нанесенными на них цифрами от 0 до 9 и кратными им числами (рис. 2.5). Для умножения какого – либо числа два бруска располагали рядом так, чтобы цифры на торцах составляли это число. На боковых сторонах брусков после несложных вычислений можно было увидеть ответ.

В 1620 г. была изобретена логарифмическая линейка – счетный инструмент, использующий таблицы Непера для упрощения вычислений. Линейка использовалась при инженерных расчетах, когда достаточна точность в 2 – 3 знака. Поскольку для перемножения чисел достаточно сложить их логарифмы, то на шкалы логарифмической линейки нанесены не сами числа, а их логарифмы (рис. 2.6).

Упоминание о механических вычислительных машинах имеется в рукописях выдающегося итальянского уче­ного Леонардо да Винчи (1452 – 1519 г.г.). Это проект тринадцатиразрядной механической вычислительной машины.

Первой механической машиной считается суммирующий автомат, построенный в 1642 г. французским математиком Б. Паскалем (1623 – 1662 г.г.). Машина выполняла сложение и вычитание шестизначных чисел. Цифры задавались поворотами колесиков с десятью зубцами, на которых были цифровые деления, а результат считывался в окошечках. Колесики были механически связаны, чтобы учитывать перенос единицы в следующий разряд (рис. 2.7).

Готфрид Вильгельм фон Лейбниц (1646 – 1716 г.г.) в 1673 г. сконструировал машину «четырех действий», которая выполняла сложение (вычитание), умножение, деление и извлечение квадратного корня (рис. 2.8).

Лейбниц использовал в своей машине не колесики, а цилиндры с нанесенными на них цифрами в двоичной системе счисления.

В 1799 г. француз Жозеф Мари Жакар (1752 – 1834 г.г.) в ткацком станке для задания узора на ткани стал использовать перфокарты. Исходные данные записывались в виде пробивок в соответствующих местах перфокарты. Это было первое устройство для запоминания и ввода программной информации.

В 1830 г. английский ученый Чарльз Бэббидж (1791 – 1871 г.г.) разработал проект аналитической машины для выполнения разнообразных научно – технических расчетов (рис. 2.9). В проекте были предугаданы все основные устройства современной ЭВМ, а также задачи, которые могут быть решены с ее помощью. В качестве носителей информации Бэббидж предлагал использовать перфокарты. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем.

Аналитическая машина, по замыслу Бэббиджа, должна была:

— выполнять простые арифметические действия;

— запоминать начальные и промежуточные данные, результаты вычис­лений;

— запоминать группу команд, по которым идет решение задачи;

— выводить результаты вычислений;

— автоматически прекращать вычисления после выполнения задачи;

— повторять цикл вычислений.

Анализ логической схемы аналитической машины позволяет сделать вывод о том, что все современные компьютеры имеют подобную логическую структуру. В этом большой вклад Бэббиджа в развитие средств вычислительной техники.

Огаста Ада Лавлейс (1815—1852 г.г.), дочь английского поэта Джорджа Байрона, по праву считается первым программистом. Ею составлены первые в мире программы для программно – управляемой аналитической машины Бэббиджа. Она разработала принципы программирования, предусматривающие повторение одной и той же последовательности команд и выполнение этих команд при определенных условиях. Эти принципы используются и в современной вычислительной технике.

В середине XIX века английский математик Джордж Буль (1815 – 1864 г.г.) ввел новую математическую логику. Логические операторы И, ИЛИ и НЕ осуществляют связи в логическом высказывании и благодаря этому дают возможность развиться новым высказываниям. Формальная логика высказываний известна теперь как алгебра Буля и составляет основу цифровой обработки данных.

В 1874 г. Вильгодт Теофилович Однер (1846 – 1905 г.г.) создал первый коммерческий арифмометр, способный производить умножение и деление (рис. 2.10). В России арифмометры В. Т. Однера были популярны на протяжении многих лет и выпускались до конца 1960–ых г.г. под марками «Оригинал Однер», «Союз», «Оригинал Динамо», «Москва», «Феликс».

Мощным толчком в развитии средств вычислительной техники стало появление и использование таких радиоэлектронных элементов, как радиолампы, электронные реле (триггеры), транзисторы, запоминающие устройства на ферритах.

Уже в 1888 г. в США Герман Холлерит (1860 – 1929 г.г.) сконструировал табулятор – электрическую счетную машину, автоматизировавшую процесс обработки данных при проведении переписи населе­ния. Машина Холлерита была опробована в 1887 г. В этой машине перфокарты использовались в качестве носителей информа­ции. Основанная Холлеритом в 1887 г. фирма специализировалась на выпуске перфораторов. Эта фирма сегодня носит название IВМ и является круп­нейшим в мире производителем компьютеров.

Очень важным этапом в развитии средств вычислительной техники является опубликованная в 1936 г. работа английского математика Алана Тьюринга (1912 – 1954 г.г.) «О вычислимых числах». В ней разработана концепция абстрактной вычислительной машины. «Машина Тьюринга» – гипотетический универсальный преобразователь дискретной информации, теоретическая вычислительная система. В работе показана принципиальная возможность решения автоматами любой вычислительной задачи, заложены основы теории алгоритмов. Тьюринг доказал, что задача может быть решена при условии возможности ее алгоритмизации. Эта работа создала теоретическую базу для цифровых компьютеров.

В 1937 г. в компании Bell Laboratories было создано первое электромеханическое вычислительное устройство, выполняющее операцию двоичного сложения – двоичный сумматор (рис. 2.11). Работа устройства базировалась на положениях логики Буля, а роль логических ключей в нем играли электромеханические реле. Двоичный сумматор является неотъемлемой частью любого цифрового компьютера.

В 1938 г. сотрудник Массачусетского технологического института Клод Шеннон (1916 – 2001 г.г.) защитил докторскую диссертацию, в которой разработал принципы логического устройства компьютера, соединив булеву алгебру с работой электрических схем. Эта работа стала поворотным пунктом в истории развития современной информатики и вычислительной техники.

В 1941 г. немецкий инженер Конрад Цузе (1910 – 1985 г.г.) сконструировал первый универсальный компьютер на электромеханических элементах. Он работал с двоичными числами и использовал представление чисел с плавающей запятой.

В 1942 г. американский физик Джон Атанасофф (1903 – 1996 г.г.) и его коллега Клиффорд Берри закончили работу над вычислительным устройством, которое получило название машины Атанасоффа – Берри. Устройство содержало около 300 вакуумных трубок, использовало двоичный код и могло осуществлять логические операции. Для ввода и вывода данных применялись перфокарты.

В конце 1943 г. в секретной правительственной лаборатории в Великобритании при участии Алана Тьюринга была создана первая вычислительная машина, использовавшая вместо электромеханических реле 2000 электронных вакуумных ламп – «Колосс». Это была специализированная ЭВМ, предназначенная для расшифровки секретных радиограмм, закодированных германской шифровальной машиной «Энигма».

В феврале 1944 г. в Гарвардском университете была создана машина «Марк – 1». Эта гигантская машина весом около 35 тонн была основана на электромеханических реле и оперировала десятичными числами длиной до 23 разрядов. Для перемножения двух 23 – разрядных чисел ей было необходимо 4 секунды.

В 1945 г. американский математик Джон фон Нейман (1903 – 1957 г.г.) опубликовал знаменитый «Предварительный доклад о машине EDVAC», в котором описал принципы организации ЭВМ и ее логические свойства. Сложности в программировании задач натолкнули Джона фон Неймана на разработку новых принципов построения ЭВМ, которые заключались в следующем:

— Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически в определенной последовательности. Если после выполнения команды необходимо перейти не к следующей, а к какой – то другой, используются команды условного или безусловного переходов. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды останова. Таким образом, процессор исполняет программу автоматически без вмешательства человека.

— Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Компьютер не различает, что хранится в ячейке памяти – число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. Команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы.

— Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек. Процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

В 1946 г. по заказу военного ведомства США была построена первая универсальная полностью электронная вычислительная машина ENIAC. Вес машины составлял 30 тонн, она требовала для размещения 170 квадратных метров площади и содержала 18 000 электронных ламп. В этой машине применялась двоичная арифметика, она производила 5000 операций сложения или 300 операций умножения в секунду, основная память могла хранить 1024 44 – разрядных слова.

В 1948 г. Норберт Винер (1894 – 1964 г.г.) опубликовал свой труд «Кибернетика», который оказал огромное влияние на ход исследований в области искусственного интеллекта. В переводе с греческого «кибернетика» означает «рулевой». Кибернетика – наука об управлении в живых и неживых организмах. Суть кибернетики, согласно Н. Винеру, состоит из 3–ёх концепций: теории об обратных связях, учения об информации, развитое в 50–ые годы К. Шенноном, и теории построения ЭВМ.

В 1949 г. в Кембриджском университете была создана первая ЭВМ с хранимой программой, получившая название EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator – электронный калькулятор с памятью на линиях задержки). С тех пор все ЭВМ являются компьютерами с хранимой программой.

В 1951 г. в Киевском Институте математики АН УССР под руководством академиков С. А. Лебедева (1902 – 1974 г.г.) и М. А. Лаврентьева (1900 – 1980 г.г.) был создан первый в Европе компьютер МЭСМ (малая электронная счетная машина), содержащий 600 электронных ламп. Основные параметры машины были таковы: быстродействие – 50 операций в секунду; емкость оперативного запоминающего устройства (ЗУ) – 31 число и 63 команды; рабочая частота – 5 КГц.

В 1951 г. Джон Мокли и Преспер Эккерт создали машину UNIVAC, которая и стала первым серийным компьютером.

В 1953 г. вступила в строй большая электронная счетная машина – БЭСМ, построенная под руководством С.А. Лебедева (рис. 2.12), признанная тогда самой быстродействующей из европейских устройств подобного типа (средняя скорость счета – до 10 тыс. операций в секунду). В качестве устройства ввода использовалась перфолента, вывода – быстродействующее фотопечатающее устройство.

В 1949 г. Джей Форрестер, сотрудник Массачусетского технологического института, изобрел магнитное запоминающее устройство.

В 1953 г. в СССР был освоен серийный выпуск большой машины «Стрела», разработанной по проекту Ю.А. Базилевского (1912 – 1983 г.г.). В коллективе, которым руководил член – корреспондент АН СССР И.С. Брук (1902 – 1974 г.г.) были построены универсальные машины М – 2 и М – 3. С 1954 г. начат также серийный выпуск универсальной машины «Урал – 1», а затем и «Урал – 4» конструкции Б. И. Рамеева. Машины всех этих типов быстро нашли применение в различных отраслях народного хозяйства СССР.

Наряду с появлением новых вычислительных машин создавались и различные языки программирования. В 1957 г. фирмой IBM создан язык программирования ФОРТРАН, в 1959 г. АЛГОЛ, в 1960 г. появилось сообщение о разработке языка КОБОЛ, в 1964 г. появился язык БЕЙСИК, в 1973 г. язык СИ. В настоящее время разработаны и активно используются языки программирования высокого уровня PASCAL, С++, Visual Basic, Borland C++ и др.

Первая операционная система (ОС) была разработана для ЭВМ IBM 704 в результате сотрудничества инженеров фирм General Motors и North American Aviation. Эта ОС, названная GM – NAA I/O, допускала пакетную обработку данных.

С активным внедрением транзисторов появилось второе поколение компьютеров. В результате быстродействие машин возросло в десятки раз. Стали применяться ЗУ из магнитных сердечников, способные сохранять больше данных и быстрее их считывать. В 1964 – 71 г.г. в СССР был создан ряд моделей на полупроводниковых элементах: «Урал – 11», «Урал – 14», «Урал – 16».

В 1959 г. независимо друг от друга Роберт Нойс (Fairchild) и Джек Килби (Texas Instruments) изобрели интегральные микросхемы (чипы). Все электронные компоненты помещались внутри кремниевой пластины. Таким образом, сокращались пути прохождения тока при переключениях, и скорость вычислений повышалась в десятки раз. Уменьшились и габариты машин.

В 1961 г. в Киеве госкомиссия принимает первую полупроводниковую управляющую машину «Днепр», разработанную под руководством академика В. М. Глушкова. Данная разработка послужила стимулом к развитию собственного производства вычислительной техники на Украине. В Киеве началось строительство завода вычислительных и управляющих машин.

В 1965 г. фирма Digital Equipment выпустила первый коммерческий мини компьютер PDP – 8, доступный большому количеству средних и мелких компаний. Цена PDP – 8 составляла 20 тыс. долларов.

В 60–ые годы микросхемы открыли дорогу к созданию более быстродействующих и мощных компьютеров для административно – управленческих и научных работ. В 1968 г. группа специалистов по микросхемам во главе с Робертом Нойсом основала фирму Intel (от слов integrated electronics). Главной задачей фирмы стало создание интегральной схемы для компьютерной памяти. Поиски Intel привели к созданию центрального микропроцессора – сердца современного ПК.

В 1968 г. американский инженер – электронщик Дуглас Энджелбарт продемонстрировал устройство, позволяющее человеку взаимодействовать с компьютером путем выбора команд на экране монитора – «мышь» (рис. 2.13). Это устройство и сегодня составляет неотъемлемую часть базовой конфигурации любого компьютера.

В 1970 г. сотрудник компании Intel Эдвард Хофф создал первый микропроцессор, разместив несколько интегральных схем на одном кремниевом чипе. Этот 8 – разрядный микропроцессор, названный 4004, представлял собой «компьютер в одном кристалле». Подобные чипы предложили также Motorola и Zilog. Микропроцессоры широко применялись в B – 7700, «Иллиак – IV», советских ЭВМ «Эльбрус», ПС 2000.

В 1972 г. страны социалистического содружества создали Единую систему вычислительных машин (ЕС ЭВМ) – комплекс стационарных типовых машин коллективного пользования, имеющих общую структурную базу и единую систему команд.

Микронизация чипов привела к тому, что вычислительная машина могла полностью разместиться на обычном письменном столе. В 1973 г. компанией Xerox был представлен первый ПК Alto, созданный по проекту инженера Алана Кея. В Alto впервые был применен принцип вывода программ и файлов на экран в виде «окон».

В начале 1975 г. появился первый, коммерчески распространяемый ПК Altair, на основе микропроцессора Intel 8080. Он имел 256 байт оперативной памяти и управлялся при помощи специальной панели переключателей. Для ввода и вывода данных использовался дисковод 8 – дюймовых гибких дисков.

В июле 1975 г. Пол Аллен и Билл Гейтс создали фирму Microsoft, целью которой стала разработка программного обеспечения ПК. К концу 1990 – ых г.г. около 90% всех ПК в мире были оснащены программным обеспечением Microsoft.

В июне 1978 г. фирма Intel представила 16 – разрядный микропроцессор i8086. Благодаря сегментной организации памяти он мог адресовать до 1024 Кбайт оперативной памяти. Чип 8086 стал популярен, в основном, благодаря компьютеру Compaq DeskPro (рис. 2.14).

В 1980 г. фирма Osborne Computer Адама Осборна начала выпускать первые портативные ПК, которые имели размер чемоданчика и весили около 11 кг. Osborne I стал бестселлером: его цена в 1795 долларов включала стоимость всего оборудования, футляра, программ обработки текстов и электронных таблиц.

В 1981 г. фирма IBM выпустила свой первый компьютер IBM PC с открытой архитектурой, основанный на 16 – разрядном микропроцессоре 8088 фирмы Intel. Этот компьютер был оборудован монохромным текстовым дисплеем, двумя дисководами для 5 – дюймовых дискет на 160 Кбайт, оперативной памятью 64 Кбайт. По поручению IBM фирма Microsoft разработала для IBM PC собственную ОС.

Главная заслуга IBM – выработка единого стандарта на основные части компьютера. До этого каждый производитель ПК создавал собственную уникальную конструкцию и становился монополистом на сборку и обслуживание производимых устройств. Фирма IBM посягнула на этот незыблемый принцип. Нововведение фирмы состояло в провозглашении принципа открытой архитектуры. IBM решила не делать секрета из конструкции компьютера и оповестила о ее особенностях. Фирмой поощрялось производство совместимых с IBM РС компьютеров другими производителями.

Современный IBM совместимый компьютер похож на детский конструктор. Каждое его устройство можно заменить на другое, сделанное любой фирмой. Становится возможной быстрая сборка компьютера непосредственно «под клиента» в любой, даже самой маленькой фирме, а также простая (в большинстве случаев силами самого пользователя) модернизация компьютера (upgrade – на англ.).

В феврале 1982 г. фирма Intel выпустила новый микропроцессор – i80286. На плате было реализовано около 130 тыс. транзисторов. Наряду с увеличением производительности этот микропроцессор мог работать в двух режимах – реальном и защищенном. Адресные линии нового микропроцессора позволяли в защищенном режиме обращаться уже к 16 Мбайтам памяти.

В 1983 г. компания Apple представила модель LISA, предназначенную для использования в бизнесе. LISA имела встроенную клавиатуру и «мышь», при помощи которой можно было управлять курсором, выбирая команды на экране монитора.

Компьютер IBM PC AT (Advanced Technology) появился в 1984 г. Он был основан на микропроцессоре Intel 80286 и поставлялся с жестким диском объемом 20 Мбайт.

В 1984 г. появился ПК Macintosh компании Apple (модель 128 К). Эта модель управлялась «мышью», имела графический интерфейс с символами, акустический выход и изображение на мониторе черным по белому, в то время как другие разработчики использовали, в основном, желтый на зеленом или оранжевый на черном фоне.

Закономерным этапом развития компакт – дисков как носителей информации явилось появление формата CD – ROM (Compact Disc Read – Only Memory). Формат был представлен в 1985 г. Philips и Sony. Появление CD – ROM позволило использовать компакт – диски не только для записи звука, но и в качестве носителя информации практически любого вида: графической, цифровых данных, текста.

В 1989 г. фирма Intel впервые представила микропроцессор 486DX, который содержал 1,2 миллиона транзисторов на одном кристалле. Новая микросхема впервые объединила на одном чипе такие устройства, как центральный процессор, математический сопроцессор и кэш – память.

В 1993 г. фирма Intel объявила о начале промышленных поставок процессора Pentium с тактовой частотой 60 и 66 МГц. Системы, построенные на базе Pentium, полностью совместимы с ПК, использующими микропроцессоры предыдущих серий. Новая микросхема содержала около 3,1 млн. транзисторов и имела 32 – разрядную адресную и 64 – разрядную внешнюю шину данных.

Архитектура Pentium содержит два арифметико – логических устройства, благодаря чему две команды могут быть выполнены за один такт синхронизации. При разработке Pentium была существенно повышена производительность модуля вычислений с плавающей запятой, добавлена аппаратная поддержка самотестирования, текущего контроля производительности и расширенной отладки.

В конце ноября 2000 г. Intel представила процессоры Pentium 4 с тактовой частотой более 1 ГГц, построенные на основе архитектуры NetBurst и использующие быструю память Rambus. Процессоры работают с системной шиной на эффективной частоте 400 МГц. Преимущества Pentium 4 проявляются при обработке трехмерной графики и видео профессионального качества, позволяют в полной мере реализовать современные Web – технологии.

Историю создания и развития средств электронно – вычислительной техники можно кратко обобщить по поколениям.

Первое поколение (1946 – 1960 г.г.) – это время становления архитектуры машин фон – неймановского типа, построенных на электронных лампах с быстродействием 10 – 20 тыс. арифметических операций в сек. ЭВМ первого поколения были громоздкими, ненадежными и нуждались во вспомогательных холодильных установках. Использовались для решения вычислительных задач научного характера. Процесс программирования ЭВМ требовал хорошего знания устройства машины.

Второе поколение (1960 – 1964 г.г.) – машины, созданные на транзисторах, с быстродействием до сотен тыс. операций в сек. В этих машинах использовалась библиотека стандартных программ, а процесс программирования упростился. Первой полупроводниковой машиной была, появившаяся в 1959 г., модель RCA – 501. К этому поколению относятся машины Минск – 2, Минск – 22, Минск – 32, БЭСМ – 2, БЭСМ – 4, БЭСМ – 6, быстродействие которых составляло миллион операций в сек.

Третье поколение (1964 – 1970 г.г.) – основано на использовании вместо транзисторов интегральных схем и полупроводниковой памяти. Для повышения эффективности ЭВМ возникла необходимость в специальной системной программе, управляющей устройствами ЭВМ. Появились первые ОС.

Вычислительные машины третьего поколения, как правило, образуют серии (семейства) машин, совместимых программно. Такая серия состоит из ряда ЭВМ, производительность и объем памяти которых возрастают от серии к серии. Программа, отлаженная на одной из машин серии, может быть сразу запущена на другой машине этой серии с большей производительностью. Первым таким семейством машин третьего поколения была выпущенная в 1965 г. IBM/360.

Четвертое поколение (1970 – 1980 г.г.) – это машины на больших интегральных схемах (БИС). Такие БИС содержат до нескольких десятков тысяч элементов на одном кристалле. ЭВМ этого поколения выполняют десятки и сотни миллионов операций в сек. Появляются микропроцессоры, способные обрабатывать числа длинной в 16 и 32 разряда, статическая память имеет емкость 256 Кбайт, динамическая память – емкость в 1 Мбайт.

Эти ЭВМ по своим характеристикам очень разнообразны и их классифицируют на: сверх большие ЭВМ (B – 7700 – фирма Барроуз, Иллиак – IV – Иллинойский университет, Эльбрус – СССР), большие (универсальные), мини ЭВМ и микро ЭВМ (ПК).

Пятое поколение – с 1980 г. по настоящее время. В 1979 г. японскими специалистами, объединившими свои усилия под эгидой научно – исследовательского центра по обработке информации – JIPDEC, была впервые поставлена задача разработки принципиально новых компьютеров. В 1981 г. JIPDEC опубликовал предварительный отчет, содержащий детальный многостадийный план развертывания научно – исследовательских и опытно – конструкторских работ с целью создания к 1991 г. прототипа ЭВМ нового поколения. Этот отчет лег в основу японской национальной программы создания ЭВМ пятого поколения. Отличительными чертами ЭВМ этого поколения являются:

— новая технология производства, основанная не на кремнии, а на других материалах;

— отказ от архитектуры фон Неймана, переход к новым архитектурам (например, на архитектуру потока данных). Как следствие этого, превращение ЭВМ в многопроцессорную систему (матричный процессор, процессор глобальных связей, процессор локальных связей, процессор базы данных, процессор ОС и т.д.);

— новые способы ввода – вывода информации, удобные для пользователя (например, распознавание речи и образов, синтез речи, обработка сообщений на естественном языке);

— искусственный интеллект, т.е. автоматизация процессов решения сложных задач, получения выводов, манипулирования знаниями.

Переход к ЭВМ пятого поколения означает резкий рост «интеллектуальных» способностей компьютера, в результате чего машина сможет непосредственно «понимать» задачу, поставленную перед ней человеком. Следовательно, отпадает необходимость в составлении программы как средства «общения» с ЭВМ при решении той или иной задачи.

Предполагается, что компьютеры пятого поколения будут вести диалог с непрофессиональными пользователями на естественном языке, в том числе в речевой форме или путем обмена графической информацией – с помощью чертежей, схем, графиков, рисунков. В состав ЭВМ пятого поколения также должна войти система решения задач и логического мышления, обеспечивающих способность машины к самообучению, ассоциативной обработке информации и получению логических выводов.

В настоящее время в мире наибольшим спросом пользуются ПК, которые можно разделить на два основных вида: настольные (десктопы, рис. 2.15) и переносные (ноутбуки, рис. 2.16). Ноутбуки, в отличие от десктопов, выполнены в виде дипломата, имеют автономные источники питания, что и обеспечивает их мобильность. В качестве видеомониторов у них применяются плоские жидкокристаллические дисплеи.

С развитием компьютерных сетей появился новый вид настольных компьютеров – серверы. Сервер - выделенный для обработки запросов от станций компьютерной сети компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и др.) и распределяющий эти ресурсы. Сегодня серверы являются неотъемлемой частью любой компьютерной сети.

Уровни продажи ПК на Украине в 2005 г. в процентном отношении по их видам показан на рисунке 2.17.

Рост продаж ноутбуков связан с общей мировой тенденцией снижения цен на них одновременно с постоянно увеличивающейся функциональностью. Сегодня средний офисный ноутбук по цене приравнивается к хорошему настольному компьютеру. Вытеснение ноутбуками рабочих мест на базе десктопов является одной из наиболее значимых тенденций, которая уже проявилась на украинском рынке ПК в 2005 г., когда количество проданных ноутбуков выросло на 174% по сравнению с 2003 г.

Кроме рассмотренных компьютеров существует целый ряд цифровых устройств, выполненных на базе процессоров, которые тоже можно отнести к компьютерам.

Карманные компьютеры (рис. 2.18) имеют в составе микропроцессор, оперативную и постоянную память, обычно монохромный жидкокристаллический дисплей, портативную клавиатуру, разъем для обмена информацией с другим ПК.

Электронные записные книжки (рис. 2.19) обычно имеют ЖК-дисплей, часы с будильником, калькулятор. Большой объем памяти позволяет осуществлять различные записи, их редактирование и поиск. Возможно программирование подачи звукового сигнала для различных событий по расписанию. Имеется возможность защиты конфиденциальной информации с помощью пароля.

Электронные переводчики (рис. 2.20) последних моделей имеют говорящий электронный словарь и голосовой разговорник. Словарный запас рассчитан на более чем миллион слов. Имеются дополнительные специализированные словари: общей лексики, деловой лексики, финансовый, юридический, медицинский и т.д. Существуют возможности фонетической транскрипции слов. В некоторых моделях записаны курсы для самостоятельного изучения языка, рассчитанные на разный уровень подготовки. Переводчики имеют цветной сенсорный дисплей.

Дата добавления: 2014-12-27