Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


Історія розвитку обчислювальної техніки 5





Дата конвертації01.07.2019
Розмір30.3 Kb.
Типреферат

Математика та інформатика

лекція 9

Історія розвитку обчислювальної техніки

план

1. Початковий етап розвитку обчислювальної техніки

2. Початок сучасної історії електронної обчислювальної техніки

3. Покоління ЕОМ

4. Персональні комп'ютери

5. І не тільки персональні комп'ютери ...

6. Що попереду?

1. Початковий етап розвитку обчислювальної техніки

Все почалося з ідеї навчити машину вважати або хоча б складати багаторозрядних цілі числа. Ще близько 1500 р великий діяч епохи Просвітництва Леонардо да Вінчі розробив ескіз 13-розрядного підсумовує пристрої, що стало першою дійшла до нас спробою вирішити зазначене завдання. Першу ж діючу підсумовує машину побудував в 1642 р Блез Паскаль - знаменитий французький фізик, математик, інженер. Його 8-розрядна машина збереглася до наших днів.

Рис.1. Блез Паскаль (1623 - 1662) і його лічильна машина

Від чудового курйозу, яким сприйняли сучасники машину Паскаля, до створення практично корисного і широко використовуваного агрегату - арифмометра (механічного обчислювального пристрою, здатного виконувати 4 арифметичні дії) - пройшло майже 250 років. Вже на початку XIX століття рівень розвитку низки наук і областей практичної діяльності (математики, механіки, астрономії, інженерних наук, навігації та ін.) Був настільки високий, що вони настійно чином вимагали виконання величезного обсягу обчислень, що виходять за межі можливостей людини, які не збройного відповідною технікою. Над її створенням і удосконаленням працювали як видатні вчені зі світовою популярністю, так і сотні людей, імена багатьох з яких до нас не дійшли, які присвятили своє життя конструювання механічних обчислювальних пристроїв.

Ще в 70-х роках ХХ століття на полицях магазинів стояли механічні арифмометри і їх "найближчі родичі", забезпечені електричним приводом - електромеханічні клавішні обчислювальні машини. Як це часто буває, вони досить довго дивним чином були сусідами з технікою зовсім іншого рівня - автоматичними цифровими обчислювальними машинами (АЦВМ), які в просторіччі частіше називають ЕОМ (хоча, строго кажучи, ці поняття не зовсім збігаються). Історія АЦВМ сходить ще до першої половини минулого століття і пов'язана з ім'ям чудового англійського математика та інженера Чарльза Беббіджа. Їм в 1822 р була спроектована і майже 30 років будувалася і удосконалювалася машина, названа спочатку "різницевої", а потім, після численних удосконалень проекту, "аналітичної". В "аналітичну" машину були закладені принципи, що стали фундаментальними для обчислювальної техніки.

1. Автоматичне виконання операцій.

Для виконання розрахунків великого обсягу істотно не тільки те, як-швидко виконується окрема арифметична операція, але і те, щоб між операціями не було "проміжків", що вимагають безпосереднього людського втручання. Наприклад, більшість сучасних калькуляторів не задовольняють цій вимозі, хоча кожне доступне їм дію виконують дуже швидко. Необхідно, щоб операції слідували одна за одною безупинно.

2. Робота по вводиться "на ходу" програмі.

Для автоматичного виконання операцій програма повинна вводитися в виконавче пристрій зі швидкістю, сумірною зі швидкістю виконання операцій. Беббідж запропонував використовувати для попереднього запису програм і введення їх в машину перфокарти, які на той час застосовувалися для управління ткацькими верстатами.

3. Необхідність спеціального пристрою - пам'яті - для зберігання даних (Беббідж назвав його "складом").

Мал. 2. Чарльз Беббідж (1792 - 1871) і його "аналітична машина"

Ці революційні ідеї натрапили на неможливість їх реалізації на основі механічної техніки, адже до появи першого електромотора залишалося майже півстоліття, а першої електронної радіолампи - майже століття! Вони настільки випередили свій час, що були в значній мірі забуті і перевідкриття в наступному столітті.

Вперше автоматично діючі обчислювальні пристрої з'явилися в середині XX століття. Це стало можливим завдяки використанню поряд з механічними конструкціями електромеханічних реле. Роботи над релейними машинами почалися в 30-і роки і тривали з перемінним успіхом до тих пір, поки в 1944 році під керівництвом Говарда Айкена - американського математика і фізика - на фірмі IBM (International Business Machines) була запущена машина "Марк-1 ", вперше реалізувала ідеї Беббіджа (хоча розробники, мабуть, чи не були з ними знайомі). Для представлення чисел в ній були використані механічні елементи (лічильні колеса), для управління - електромеханічні. Одна з найпотужніших релейних машин РВМ-1 була на початку 50-х років побудована в СРСР під керівництвом Н.І.Бессонова; вона виконувала до 20 множень в секунду з досить довгими двійковими числами.

Однак, поява релейних машин безнадійно запізнилася і вони були дуже швидко витіснені електронними, набагато більш продуктивними і надійними.

2. Початок сучасної історії електронної обчислювальної техніки

Справжня революція в обчислювальній техніці сталася в зв'язку з застосуванням електронних пристроїв. Робота над ними почалася в кінці 30-х років одночасно в США, Німеччині, Великобританії та СРСР. До цього часу електронні лампи, що стали технічною основою пристроїв обробки та зберігання цифрової інформації, вже якнайширше застосовувалися в радіотехнічних пристроях.

Першою діючої ЕОМ став ENIAC (США, 1945 - 1946 рр.). Його назва за першими літерами відповідних англійських слів означає "електронно-числовий інтегратор і обчислювач". Керували її створенням Джон Моучлі і Преспер Еккерт, що продовжили розпочату в кінці 30-х років роботу Джорджа Атанасова. Машина містила близько 18 тисяч електронних ламп, багато електромеханічних елементів. Її енергоспоживання дорівнювало 150 кВт, що цілком достатньо для забезпечення невеликого заводу.

Практично одночасно велися роботи над створенням ЕОМ в Великобританії. З ними пов'язано перш за все ім'я Аллана Тьюринга - математика, який вніс також великий внесок в теорію алгоритмів і теорію кодування. У 1944 р в Великобританії була запущена машина "Колос".

Ці та ряд інших перших ЕОМ не мали найважливішого з точки зору конструкторів наступних комп'ютерів якості - програма не зберігалася в пам'яті машини, а набиралася досить складним чином за допомогою зовнішніх комутуючих пристроїв.

Величезний внесок в теорію і практику створення електронної обчислювальної техніки на початковому етапі її розвитку вніс один з найбільших американських математиків Джон фон Нейман. В історію науки назавжди увійшли "принципи фон Неймана". Сукупність цих принципів породила класичну (фон-неймановскую) архітектуру ЕОМ. Один з найважливіших принципів - принцип зберігається програми - вимагає, щоб програма закладалася в пам'ять машини так само, як в неї закладається вихідна інформація. Перша ЕОМ з програмою, що зберігається (EDSAC) була побудована в Великобританії в 1949 р

Мал. 3. Джон фон Нейман (1903-1957)

Рис. 4. Сергій Олександрович Лебедєв (1902-1974)

У нашій країні аж до 70-х років створення ЕОМ велося майже повністю самостійно і незалежно від зовнішнього світу (та й сам цей "мир" був майже повністю залежимо від США). Справа в тому, що електронна обчислювальна техніка з самого моменту свого первісного створення розглядалася як надсекретний стратегічний продукт, і СРСР доводилося розробляти і виробляти її самостійно. Поступово режим секретності зм'якшувався, але і в кінці 80-х років наша країна могла купувати за кордоном лише застарілі моделі ЕОМ (а найсучасніші і потужні комп'ютери провідні виробники - США і Японія - і сьогодні розробляють і виготовляють в режимі секретності).

Перша вітчизняна ЕОМ - МЕСМ ( "мала електронно-обчислювальна машина") -була створена в 1951 році під керівництвом Сергія Олександровича Лебедєва, найбільшого радянського конструктора обчислювальної техніки, згодом академіка, лауреата державних премій, який керував створенням багатьох вітчизняних ЕОМ. Рекордної серед них і однією з кращих в світі для своєю часу була БЕСМ-6 ( "велика електронно-рахункова машина, 6-а модель"), створена в середині 60-х років і довгий час була базовою машиною в обороні, космічних дослідженнях, науково-технічних дослідженнях в СРСР. Крім машин серії БЕСМ випускалися і ЕОМ інших серій - "Мінськ", "Урал", М-20, "Мир" та інші, створені під керівництвом І.С.Брука і М.О.Карцева, Б.І.Рамеева, В .М.Глушкова, Ю.А.Базілевского та інших вітчизняних конструкторів і теоретиків інформатики.

З початком серійного випуску ЕОМ почали умовно ділити по поколінням; відповідна класифікація викладена нижче.

Мал. 5. Перша в світі ЕОМ ENIAC

3. Покоління ЕОМ

В історії обчислювальної техніки існує своєрідна періодизація ЕОМ по поколінням. В її основу спочатку був покладений фізико-технологічний принцип: машину відносять до того чи іншого покоління в залежності від використовуваних в ній фізичних елементів або технології їх виготовлення. Межі поколінь в часі розмиті, так як в один і той же час випускалися машини абсолютно різного рівня. Коли приводять дати, пов'язані з поколінням, то швидше за все мають на увазі період промислового виробництва; проектування велося істотно раніше, а зустріти в експлуатації досить екзотичні пристрої можна і сьогодні.

В даний час фізико-технологічний принцип не є єдиним при визначенні приналежності тієї чи іншої ЕОМ до покоління. Слід зважати і з рівнем програмного забезпечення, з швидкодією, іншими факторами, основні з яких зведені в прикладену табл. 1.

Слід розуміти, що поділ ЕОМ по поколінням дуже відносне. Перші ЕОМ, що випускалися до початку 50-х років, були "штучними" виробами, на яких відпрацьовувалися основні принципи; немає особливих підстав відносити їх до якого-небудь поколінню. Немає одностайності і при визначенні ознак п'ятого покоління. В середині 80-х років вважалося, що основна ознака цього (майбутнього) покоління - повноцінна реалізація принципів штучного інтелекту. Це завдання виявилася значно складніше, ніж бачилося в той час, і ряд фахівців знижують планку вимог до цього етапу (і навіть стверджують, що він вже відбувся). В історії науки є аналоги цього явища: так, після успішного запуску перших атомних електростанцій в середині 50-х років вчені оголосили, що запуск багаторазово потужніших, що дають дешеву енергію, екологічно безпечних термоядерних станцій, ось-ось станеться; однак, вони недооцінили гігантські труднощі на цьому шляху, так як термоядерних електростанцій немає і до цього дня.

У той же час серед машин четвертого покоління різниця надзвичайно велика, і тому в табл.1 відповідна колонка розділена на дві: А і Б. Зазначені в верхньому рядку дати відповідають перших років випуску ЕОМ. Тут обмежимося коротким коментарем.

Таблиця 1. Покоління ЕОМ

показник

покоління ЕОМ

перше

1951-1954

Друге

1958 I960

третє

1965-1966

четверте

П'яте?

А

1976-1979

Б

1985-?

Елементна база процесора

електронні лампи

транзистори

Інтегральні схеми (ІС)

Великі ІС (ВІС)

надвеликі ІС

(НВІС)

+ Оптоелек-троника

+ Кріоелек-троника

Елементна база ОЗУ

Електронно-променеві трубки

феритові сердечники

феритові сердечники

БІС

НВІС

НВІС

Максимальна ємність ОЗУ, байт

10 2

10 1

10 4

10 5

10 7

10 8 (?)

Максимальна швидкодія процесора (оп / с)

10 4

10 6

10 7

10 8

10 9

+ Многопро-цессорность

10 12,

+ Многопро-цессорность

Мови програмування

машинний код

+ Асемблер

+ Процедурні мови високого рівня (МВР)

+ Нові процедурні ЯВУ

+ Непроцедурного ЯВУ

+ Нові непрцедур-ні ЯВУ

Засоби зв'язку користувача з ЕОМ

Пульт управління та перфокарти

Перфокарти і перфострічки

Буквено цифровий термінал

Монохромний графічний дисплей, клавіатура

Кольоровий + графічний дисплей, клавіатура, "миша" і ін.

Пристрої голосового зв'язку з ЕОМ

Чим молодша покоління, тим виразніше класифікаційні ознаки. ЕОМ першого, другого і третього поколінь сьогодні, в кінці 90-х років - в кращому випадку музейні експонати. Машина першого покоління - десятки стійок, кожна розміром з великий книжковий шафа, наповнених електронними лампами, стрічкопротяжного пристроями, громіздкі друкують агрегати, і все це на площі сотні квадратних метрів, зі спеціальними системами охолодження, джерелами живлення, постійно стугонливе і вібруючий (майже як в цеху машинобудівного заводу). Обслуговування - повсякчасне. Часто виходять з ладу вузли, перегоряє лампи, і в той же час небачені, чарівні можливості для тих, хто, наприклад, зайнятий математичним моделюванням. Швидкодія до 1000 операцій / с і пам'ять на 1000 чисел робило доступним рішення задач, до яких раніше не можна було і підступитися.

Прихід напівпровідникової техніки (перший транзистор був створений в 1948 р, а перша ЕОМ з їх використанням - в 1956 р) різко змінив вигляд машинного залу -більш нормальний температурний режим, менший гул (лише від зовнішніх пристроїв) і, найголовніше, зрослі можливості для користувача. Втім, безпосереднього користувача до машин перших трьох поколінь майже ніколи не підпускали - близько них чаклували інженери, системні програмісти і оператори, а користувач найчастіше передавав в вузеньке віконце або клав на стелаж в сусідньому приміщенні рулон перфострічки або колоду перфокарт, на яких була його програма і вхідні дані задачі. Домінував для машин першого і другого покоління монопольний режим користування машиною і / або режим пакетної обробки; в третьому поколінні додався більш вигідний економічно і більш зручний для користувачів віддалений доступ - робота через виносні термінали в режимі поділу часу.

Вже починаючи з другого покоління, машини стали ділитися на великі, середні та малі за ознаками розмірів, вартості, обчислювальних можливостей. Так, невеликі вітчизняні машини другого покоління ( "Наірі", "Раздан", "Мир" і ін.) З продуктивністю порядку 10 4 оп / с були в кінці 60-х років цілком доступні кожному вузу, в той час як згадана вище БЕСМ -6 мала професійні показники (і вартість) на 2 - 3 порядки вище.

На початку 70-х років, з появою інтегральних технологій в електроніці, були створені мікроелектронні пристрої, що містять кілька десятків транзисторів і резисторів на одній невеликій (площею близько 1 см 2) кремнієвій підкладці. Без пайки та інших звичних тоді в радіотехніці дій на них "вирощувалися" електронні схеми, що виконують функції основних логічних вузлів ЕОМ (тригери, суматори, дешифратори, лічильники і т.д.). Це дозволило перейти до третього покоління ЕОМ. технічна база якого - інтегральні схеми.

При просуванні від першого до третього покоління радикально змінилися можливості програмування. Написання програм в машинному коді для машин першого покоління (і трохи простіше на Асемблері) для більшої частини машин другого покоління є заняттям, з яким переважна більшість сучасних програмістів знайомляться при навчанні у вузі, а потім забувають. Поява процедурних мов високого рівня і трансляторів з них було першим кроком на шляху радикального розширення кола програмістів. Науковці та інженери самі стали писати програми для вирішення своїх завдань.

Уже в третьому поколінні з'явилися великі уніфіковані серії ЕОМ. Для великих і середніх машин в США це перш за всією сімейство IBM 360/370. В СРСР 70-е і 80-е роки були часом створення уніфікованих серії: ЄС (єдина система) ЕОМ (великі і середні машини), СМ (система малих) ЕОМ і "Електроніка" (серія мікро-ЕОМ). В їх основу були покладені американські прототипи фірм IBM і DEC (Digital Equipment Corporation). Були створені і випущені десятки моделей ЕОМ, що розрізняються призначенням і продуктивністю. Їх випуск був практично припинений на початку 90-х років, але багато хто з них ще використовуються в самих різних сферах діяльності, включаючи освіту (наприклад, комп'ютери ДВК, БК, а також УКНЦ - аналоги міні-ЕОМ типу PDP-11 фірми DEC).

Мал. 6. ЕОМ третього покоління

4. Персональні комп'ютери

Справжню революцію в обчислювальній техніці справило створення мікропроцесора. У 1971 р компанією "Intel" (США) було створено пристрій, що реалізує на одній крихітній мікросхемі функції процесора - центрального вузла ЕОМ. Наслідки цього виявилися величезні не тільки для обчислювальної техніки, а й для науково-технічного прогресу в цілому. В області розробки ЕОМ першим таким наслідком виявилося створення персональних комп'ютерів (ПК) -Невеликі і відносно недорогих ЕОМ, здатних акумулювати і посилювати інтелект свого персонального господаря (втім, зауважимо, що як і будь-яке технічний засіб, ПК здатний і на зворотний ефект - марно віднімати час і пригнічувати інтелект).

Невеликі комп'ютери, призначені для одного користувача, який в кожен момент вирішує не більше одного завдання, використовувалися в професійній діяльності вже на початку 70-х років. Восьмирозрядних мікропроцесори i8080 і Z80 в поєднанні з операційною системою СР / М дозволили створити ряд таких комп'ютерів, але тим не менше початком ери їх масової появи став 1976 року, коли з'явився знаменитий "Apple" ( "Яблуко"), створений молодими американськими інженерами Стівом Возняком і Стівом Джобсом. За кілька років було продано близько 2 млн. Примірників лише цих ПК (особливо "Apple-2"), тобто вперше в світовій практиці комп'ютер став пристроєм масового виробництва. Незабаром лідерство в цій галузі захопила фірма IBM - комп'ютерний гігант, що представив в 1981 р свій персональний комп'ютер IBM PC (PC - persona computer). Його моделі PC XT (1983 р). PC AT (1984 г.), ПК з процесором Pentium (початок 90-х років; містить більше 3 мільйонів транзисторів!) Стали, кожен свого часу, провідними на світовому ринку ПК. В даний час виробництво ПК ведуть десятки фірм (а комплектуючі випускають сотні фірм) по всьому світу.

Мал. 7. Процесор (сильно збільшена фотографія в розрізі)

Мал. 8. Перший персональний комп'ютер "Apple"

Найближчим конкурентом комп'ютерів IBM PC є персональні комп'ютери фірми "Apple Computer". Ті, що прийшли на зміну "Apple-2" машини "Macintosh" широко використовуються в системах освіти багатьох країн.

Надалі, у міру знайомства з архітектурою ЕОМ, розповідь про ПК буде продовжений. Зараз же уточнимо характеристики, які в сукупності дозволяють віднести комп'ютер до цієї групи:

• відносно невисока вартість (доступна для придбання в особисте користування значною частиною населення):

• наявність «дружніх» операційної та інтерфейсної систем, які максимально спрощують користувачеві роботу з комп'ютером;

• наявність досить розвиненого і щодо недорогого набору зовнішніх пристроїв в "настільному" виконанні;

• наявність апаратних і програмних ресурсів загального призначення, що дозволяють вирішувати реальні завдання по багатьом видам профессчональной діяльності.

За чверть століття, що минули з моменту створення ПК, вже змінилося кілька їх поколінні: 8-бітові, 16-бітові, 32-бітові.Багаторазово удосконалилися зовнішні пристрої, все операциональное оточення, включаючи мережі, системи зв'язку, системи програмування, програмне забезпечення і т.д. Персональний комп'ютер зайняв нішу "персонального підсилювача інтелекту" безлічі людей, став в ряді випадків ядром автоматизованого робочого місця (в цеху, в банку, в квитковій касі, в шкільному класі-все перерахувати неможливо).

5. І не тільки персональні комп'ютери ...

Масовість використання ПК, величезні рекламні зусилля виробників і комерсантів не повинні заслонити той факт, що крім ПК є й інші, багаторазово більш потужні, обчислювальні системи Завжди є коло завдань, для яких недостатньо існуючих обчислювальних потужностей і які настільки важливі, що для їх рішення не шкода ніяких коштів. Це, наприклад, може бути пов'язано з обороноздатністю держави, рішенням складних науково-технічних завдань, створенням і підтримкою гігантських банків даних. В даний час лише деякі держави здатні виробляти, так звані, супер-ЕОМ - комп'ютери, на тлі яких "персоналки" здаються іграшками. Втім, сьогодні ПК часто стає терміналом - кінцевою ланкою в гігантських телекомунікаційних системах, в яких рішенням непосильних для ПК завдань обробки інформації займаються більш потужні ЕОМ.

Схема класифікації комп'ютерів, яка виходить із їх продуктивності, розмірів і функціонального призначення, наведена на рис. 9. Слід зазначити, що питання про віднесення конкретного комп'ютера до однієї з категорій цієї схеми може мати неоднозначну відповідь, прив'язаний до конкретної історичної обстановці або домінуючому поколінню ЕОМ.

Рис. 9. Класифікація ЕОМ

Місце супер-ЕОМ в цій ієрархії вже обговорювалося. Визначити супер-ЕОМ можна лише щодо: це найпотужніша обчислювальна система, яка існує в відповідний історичний період. В даний час найбільш відомі потужні супер-ЕОМ "Cray" і "IBM SP2" (США). Модель "Сгау-3", що випускається з початку 90-х років на основі принципово нових мікроелектронних технологій, є 16-процесорної машиною з швидкодією більше 10 млрд. Операцій в секунду (за іншими даними 16) над числами з "плаваючою точкою" (т . Е. довгими десятковими числами; такі операції набагато більш трудомісткі, ніж над цілими числами); в моделі CS 6400 число процесорів доведено до 64. Супер-ЕОМ вимагають особливого температурного режиму, часто водяного охолодження (або навіть охолодження рідким азотом). Їх виробництво за масштабами незрівнянно з виробництвом комп'ютерів інших класів (так, в 1995 р корпорацією "Cray" було випущено всього близько 70 таких комп'ютерів).

Великі ЕОМ більш доступні, ніж "супер". Вони також вимагають спеціального приміщення, іноді вельми чималого, підтримки жорсткого температурного режиму, висококваліфікованого обслуговування. Таку ЕОМ в 80-і роки міг собі дозволити завод, навіть великий вуз. Класичним прикладом служать випускалися ще недавно в США машини серії IBM 370 і їх вітчизняні аналоги ЄС ЕОМ. Великі ЕОМ використовуються для виробництва складних науково-технічних розрахунків, математичного моделювання, а також в якості центральних машин у великих автоматизованих системах управління. Втім, швидкість прогресу в розвитку обчислювальної техніки така, що можливості великих ЕОМ кінця 80-х років практично по всіх параметрах перекриті найбільш потужними "супер-міні" середини 90-х. Незважаючи на це, випуск великих машин триває, хоча ціна однієї машини може становити кілька десятків мільйонів доларів.

Міні-ЕОМ з'явилися на початку 70-х років. Їх традиційне використання -або для управління технологічними процесами, або в режимі поділу часу в якості керуючої машини невеликої локальної мережі. Міні-ЕОМ використовуються, зокрема, для керування верстатами з ЧПУ, іншим обладнанням. Серед них виділяються "супер-міні", мають характеристики, які можна порівняти з характеристиками великих машин (наприклад, в 80-х роках такими вважалося сімейство VAX-11 фірми DEC і його вітчизняні аналоги - СМ 1700 і ін.).

Мікро-ЕОМ зобов'язані своєю появою мікропроцесорів. Серед них виділяють багато користувачів, обладнані багатьма виносними терміналами і працюють в режимі поділу часу; вбудовані, які можуть управляти верстатом, будь-якої підсистемою автомобіля або іншого пристрою (в тому числі і військового призначення), будучи його малою частиною. Ці вбудовані пристрої (їх часто називають контролерами) виконуються у вигляді невеликих плат, які не мають поруч звичних для користувача комп'ютера зовнішніх пристроїв.

Термін "робоча станція" використовується в декількох, часом незбіжних, сенсах. Так, робочою станцією може бути потужна мікро-ЕОМ, орієнтована на спеціалізовані роботи високого професійного рівня, яку не можна віднести до персональних комп'ютерів хоча б в силу дуже високої вартості. Наприклад, це графічні робочі станції для виконання робіт з автоматизованого проектування або для високорівневою видавничої діяльності. Робочою станцією можуть називати і комп'ютер, що виконує роль хост-машини в Підвузли глобальної обчислювальної мережі. Комп'ютери фірм "Sun Microsystems", "Hewlett-Packard", вартістю в десятки разів більшою, ніж персональні комп'ютери, є одно- або багатопроцесорними машинами з величезним (за мірками ПК) ОЗУ, мультипроцессорной версією операційної системи, декількома CD ROM- накопичувачами і т . Д.

Не можна, нарешті, не сказати кілька слів про пристрої, що приносять велику користь і також є ЕОМ (оскільки вони найчастіше і електронні, і обчислювальні), - аналогових обчислювальних машинах (АВМ). Вони вже півстоліття хоча і знаходяться на узбіччі розвитку сучасної обчислювальної техніки, але незмінно виживають. Відомі системи, в яких АВМ сполучаються з цифровими, значно збільшуючи ефективність вирішення завдань в цілому. Основне в АВМ - вони не цифрові, обробляють інформацію, представлену не в дискретної, а в безперервній формі (найчастіше у формі електричних струмів). Їх головна перевага - здатність до математичного моделювання процесів, що описуються диференціальними рівняннями (часом дуже складних) в реальному масштабі часу. Недолік - відносно низька точність одержуваних рішень і неуніверсальність.

6. Що попереду?

У 90-х роках мікроелектроніка підійшла до межі, дозволеному фізичними законами. Фантастично висока щільність упаковки компонентів в інтегральних схемах і майже гранично велика можлива швидкість їх роботи.

У вдосконаленні майбутніх ЕОМ видно два шляхи. На фізичному рівні це перехід до використання інших фізичних принципів побудови вузлів ЕОМ - на основі оптоелектроніки, що використовує оптичні властивості матеріалів, на базі яких створюються процесор і оперативна пам'ять, і кріогенної електроніки, що використовує надпровідні матеріали при дуже низьких температурах. На рівні вдосконалення інтелектуальних здібностей машин, аж ніяк не завжди визначаються фізичними принципами їх конструкцій, постійно виникають нові результати, які спираються на принципово нові підходи до програмування. Уже сьогодні ЕОМ виграє шахові партії у чемпіона світу. але ж зовсім недавно це здавалося абсолютно неможливим. Створення нових інформаційних технологій, систем штучного інтелекту, баз знань, експертних систем продовжаться в XXI столітті.

Нарешті, вже сьогодні величезну роль грають мережі ЕОМ, що дозволяють розділити рішення задачі між декількома комп'ютерами. В недалекому майбутньому і мережеві технології обробки інформації стануть, мабуть, домінувати, істотно потіснивши персональні комп'ютери (точніше кажучи, інтегрувавши їх у себе).

Автори: http://sdo.uspi.ru/mathem&inform/lek9/lek_9.htm


  • 1. Початковий етап розвитку обчислювальної техніки
  • 2. Початок сучасної історії електронної обчислювальної техніки
  • 3. Покоління ЕОМ
  • Покоління ЕОМ
  • 4. Персональні компютери
  • 5. І не тільки персональні компютери ...
  • 6. Що попереду