Направления развитие ЭВМ 4-го поколения
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.
Стало возможным совместное использование мощности разных машин (соединение машин в единый вычислительный узел и работа с разделением времени).
C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой
многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств.
1-е направление — создание суперЭВМ - комплексов многопроцессорных машин. Быстродействие таких машин достигает нескольких миллиардов операций в секунду. Они способны обрабатывать огромные массивы информации. Сюда входят комплексы ILLIAC-4, CRAY, CYBER, «Эльбрус-1», «Эльбрус-2» и др. Так
многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус-1КБ» имел быстродействие до 5,5 млн. операций с плавающей точкой в секунду, а объем оперативной памяти до 64 Мб. У "Эльбрус-2" производительность до 120 млн. операций в секунду, емкость оперативной памяти до 144 Мб или 16 Мслов (слово 72 разряда), максимальная пропускная способность каналов ввода-вывода
- 120 Мб/с.
2-е направление — дальнейшее развитие на базе БИС и СБИС микро-ЭВМ и персональных ЭВМ. Первыми представителями этих машин являются Apple, IBM -
PC ( XT , AT , PS /2), «Искра», «Электроника», «Агат», «ЕС-1840». |
52 |
Первый персональный компьютер создали 1 апреля 1976 года два друга, Стив Джобс — сотрудник фирмы Atari, и Стивен Возняк, работавший на фирме Hewlett- Packard. На базе интегрального 8-битного контроллера жестко запаянной схемы популярной электронной игры, работая вечерами в автомобильном гараже, они сделали простенький программируемый на языке Бейсик игровой компьютер “Apple” ценою в 666,66 долларов, имевший бешеный успех. Этот компьютер, отличавшийся простотой и компактностью, предназначался главным образом для любителей и энтузиастов. Всего было продано 600 таких машин.
В настоящее время фирма Apple выпускает персональные компьютеры Macintosh, которые по большинству параметров превосходят компьютеры IBM PC.
Благодаря появлению и развитию персональных компьютеров (ПК), вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Несмотря на то, что персональные компьютеры 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. 53
12 августа 1981 года компания IBM выпустила персональный компьютер IBM 5150. Компьютер стоил 1565 долл. и имел всего лишь 16 Кб оперативной памяти и процессор Intel 8088 с частотой 4,77 МГц. В системе была улучшенная версия языка программирования Microsoft BASIC и клавиатура с 83 клавишами. Базовая стоимость компьютера не включала монитор, параллельный и последовательный порты, видеокарту и операционную систему. За компьютер с 64 Кб оперативной памяти, дисководом и монитором нужно было отдать 3 тыс. долл., а расширенная версия системы для бизнес-использования с цветным монитором, двумя дисководами и принтером стоила около 4 тысяч.
Внешний вид IBM 5150 для того времени был очень необычным - впервые монитор и клавиатура были соединены с корпусом проводами, а не встроены в единый блок. Загрузка программ и запись файлов осуществлялась на кассету или (в более дорогих модификациях) на дискету.
54
IBM 5150
Нельзя сказать, что IBM 5150 - это была первая попытка сделать компьютер массовым товаром (например, в 1977 году появился Apple II, а 1979 - Atari 800), но именно с IBM PC началась революция в использовании компьютеров дома. Сам термин "персональный компьютер" (PC) использовался задолго до того, как IBM применила его по отношению к этой машине, однако модель стала настолько успешной, что впоследствии "персональным компьютером" стали называть именно машины,
совместимые с IBM. |
55 |
|
IBM PC разрабатывался около года. Поскольку у двенадцати инженеров, которые принимали в этом участие, было недостаточно времени на разработку компьютера "с нуля", было решено использовать технологии, созданные другими компаниями. Так в IBM 5150 появился процессор от Intel и операционная система от Microsoft. Таким образом, при его создании был применен принцип открытой архитектуры, который означает применение в конструкции при сборке компьютера готовых блоков и устройств, а также стандартизацию способов соединения компьютерных устройств.
Благодаря открытой архитектуре у IBM PC появилось множество клонов, ведь самые разные разработчики могли создавать совместимые системы без необходимости лицензирования. Это привело к конкуренции и как результат - к стремительному развитию отрасли.
Сегодняшние компьютеры мало чем напоминают тот IBM 5150. У него не было привода для чтения лазерных дисков, не было винчестера, не было слотов PCI и портов USB. А один из создателей первой программы для работы с электронными таблицами Dan Bricklin даже как-то пошутил, что единственное, что осталось от старого компьютера в современном - это разъем питания.
56
57
Появление персональных ЭВМ позволило приблизить ЭВМ к своему конечному пользователю. Благодаря появлению и развитию персональных компьютеров (ПК), вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Несмотря на то, что персональные компьютеры 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.
Компьютеры стали широко использоваться неспециалистами, что потребовало разработки "дружественного" программного обеспечения. Возникают ОС, поддерживающие графический интерфейс, интеллектуальные ППП, операционные оболочки. В связи с возросшим спросом на ПО совершенствуются технологии его разработки – появляются развитые системы программирования, инструментальные среды пользователя.
В середине 80-х стали бурно развиваться сети персональных компьютеров, работающие под управлением сетевых или распределенных ОС. В сетевых ОС хорошо развиты средства защиты информации от несанкционированного доступа. Распределенные ОС обладают схожими с сетевыми системами функциями работы с файлами и другими ресурсами удаленных компьютеров, но там слабее выражены средства защиты.
58
Пятое поколение ЭВМ
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.
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.
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.
59
К сожалению, японский проект ЭВМ пятого поколения, на который было потрачено более 50-ти миллиардов йен инвестиций, был прекращен, а разработанные устройства по производительности оказались не выше массовых систем того времени.
Основные достижения в развитии ЭВМ пятого поколения
-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.
- экспертные системы и нейронные сети эффективно используются для задач классификации (фильтрация СПАМа, категоризация текста и т.д.);
-генетические алгоритмы используются для оптимизации портфелей в инвестиционной деятельности),
-робототехника (промышленность, производство, быт), -распределенное представление знаний и решение задач в интернете и т.д.
60
Эволюция использования компьютеров
Параметр |
50-е г.г. |
|
Критерий
эффектив- ности Машинные
использования ресурсы
ЭВМ
Расположение Машинный пользователя зал
Тип Инженер-
пользователя программист
Эволюция использования компьютеров |
|
|||
60-е г.г. |
70-е г.г. |
80-е г.г. |
с 90-х г.г. 20-го |
|
века |
||||
|
|
|
||
|
Человеческие |
Трудоемкость |
Полнота и |
|
|
ресурсы: |
формализации |
||
Машинные |
трудоемкость |
скорость |
||
ресурсы |
разработки и |
профессио- |
доступа к |
|
нальных |
||||
|
сопровожде- |
информации |
||
|
знаний |
|||
|
ния программ |
|
||
|
|
|
||
Отдельное |
Терминальный |
Рабочий стол |
Произвольное |
|
помещение |
зал |
|
мобильное |
|
Профессио- |
|
Пользователь |
Слабо |
|
Программист |
с общей |
|||
нальный |
обученный |
|||
-пользователь |
компьютерной |
|||
программист |
пользователь |
|||
|
|
подготовкой |
|
|
Тип диалога |
Работа за |
|
пультом |
||
|
Обмен перфоносите- Интерактивный Интерактивный Интерактивный,
лями и |
(клавиатура и |
по жесткому |
графический |
машинными |
экран) |
меню |
интерфейс |
программами |
|
|
|
61