- •Информатика
- •Часть 1
- •Содержание
- •Введение
- •1. Информация
- •1.1. Основные понятия
- •1.2. Свойства и характеристики информации
- •Свойства информации
- •1.3. Информационные процессы и технологии
- •1.4. Информатика и её предмет
- •1.5. Хранение данных. Файлы и их структура
- •2. История развития и фундамент информатики
- •2.1. Информатика, как техническая наука
- •2.3. Математические основы информатики
- •2.4. Системы счисления и представления данных
- •2.5. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •3. Эвм как средство обработки информации
- •3.1. Данные и их кодирование
- •3.2. Прямой, обратный и дополнительный коды
- •3.3. Индикаторы переноса и переполнения
- •4. ТеХнические средства информатики
- •4.1. История развития вычислительных средств до XX века: механические первоистоки
- •4.2. История развития технических средств в XX веке
- •4.3. Классификация по виду элементарной базы
- •4.3.1. Первое поколение эвм
- •4.3.2. Второе поколение эвм
- •4.3.3. Третье поколение эвм
- •4.3.4. Четвертое поколение эвм
- •4.3.5. Пятое поколение эвм
- •4.4. Перспективы развития эвм
- •5. Архитектура эвм
- •5.1. Принципы организации эвм
- •5.2. Понятие архитектуры эвм
- •5.3. Принцип открытости архитектуры
- •6. Аппаратное Обеспечение эвм
- •6.1. Шинная организация
- •6.2. Канальная организация
- •6.3. Обработка прерываний
- •6.4. Интерфейсы шин
- •6.5. Внутренние устройства
- •6.6. Внешние устройства
- •7. Программное Обеспечение эвм
- •7.1. Классификация по
- •7.2. Классификация пакетов прикладных программ
4.3.4. Четвертое поколение эвм
Элементарной базой ЭВМ четвертого поколения (1975-1985 гг. – БИС – поколение «3,5»; с 1985 г. – СБИС – 4-е поколение) стали БИС (большие интегральные схемы) и СБИС (Супер БИС). Быстродействие достигло 107-109 оп/с. Произошло резкое возрастание степени интеграции и удешевление микросхем. Компьютер, не отличающийся по архитектуре от PDP-11, по цене и простоте эксплуатации стал доступен отдельному человеку, а не отделу предприятия или университета. Наступила эра персональных компьютеров. Основное внимание машин четвертого поколения было направлено на сервис (улучшение общения ЭВМ и человека). Появляется разнообразное программное обеспечение.
Развитие ЭВМ 4-го поколения пошло по 2 направлениям: развитие супер ЭВМ (СЭВМ) и персональных ЭВМ (ПЭВМ).
Супер ЭВМ – это комплекс многопроцессорных машин. Они использовались для решения задач, требующих больших вычислительных мощностей: аэродинамика самолета, машины, модели спортивной одежды и обуви физические расчёты – ядерный взрыв, геологические процессы, метеорологи-ческие процессы и др. В нашей стране вычислительные комплексы "Эльбрус-2", являющиеся по сути СЭВМ, 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.
В середине 80-х стали бурно развиваться сети компьютеров, что предоставило возможности по использованию сетевых ресурсов всем пользователям сети. Каждая машина в сети работает под управлением своей локальной операционной системы, отличающейся от операционной системы автономного компьютера наличием дополнительных средств (программной поддержкой для сетевых интерфейсных устройств и доступа к удаленным ресурсам), но эти дополнения существенно не меняют структуру операционной системы.
4.3.5. Пятое поколение эвм
Если перед разработчиками ЭВМ предидущих поколений стояли задачи увеличения производительности в области числовых расчётов и достижения 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. Это должно способствовать устранению барьера в общении между человеком и компьютером.
При разработке V поколения ставилась цель изменить и усовершенствовать технические подходы и методы программирования, а также развивать научное направление в области искусственного интеллекта. Наиболее существенные достижения в этой области сегодня – это разработка и функционирование экспертных систем – программного обеспечения, использующего элементы искусственного интеллекта.
Искусственный интеллект может преодолеть только искусственную глупость.
Современные ЭВМ являются представителями поколения (4-е поколение с элементами ИИ). Наряду с развитием настольных ПК наблюдается активное развитие класса мини и микро ЭВМ специального назначения: ноутбуки, субноутбуки, коммуникаторы, смартфоны, и др.
Таблица 3
Основные характеристики поколений ЭВМ
Поколение |
I |
II |
III |
IV a |
IV б |
V |
Год начала выпуска |
1945,1951 |
1958 |
1965 |
1976 |
1985 |
? |
Элементная база ЦП |
Электрон-ные лампы |
Транзис-торы |
ИС |
БИС |
СБИС |
Опто-, крио- эл-ка |
Элементарная база ОЗУ |
Электрон-ные лампы |
Феррит. сердечник |
Феррит. сердечник |
БИС |
СБИС |
СБИС |
Макс.ёмкость ОЗУ, кБ |
0,1 |
1 |
10 |
103 |
106 |
108 (?) |
Быстро-действие, оп/с |
104 |
106 |
107 |
108 |
109 |
1012 (?) |
|
Контроллер внешних устройств |
|||||
|
Много-процессорность |