2. Характеристика різних поколінь еом.

З появою на початку 40-х років комп'ютери постійно розвивались і вдосконалювались в галузі елементної бази, точної механіки, технічних засобів, магнітних носив інформації, системного і прикладного програм­ного забезпечення

Жоден технічний пристрій не удосконалювався так швидко, як комп’ютери. Кожні 10-12 років відбувалися суттєві зміни у їхніх конструкціях та способах виробництва. Нові моделі швидко витісняли застарілі. Можливості та сфери їх застосування щораз розширювалися, а на відміну від інших пристроїв, наприклад. телевізорів чи автомобілів, собівартість і ціна постійно знижувались.

Радіолампи були елементною базою для перших комп'ютерів. Радіолампа мала розмфи теперішньої електрнчної освітлювальної лампи, випромінювала багато теплової енергії, займала багато місця.

Розвиток електроніки відбувався в напрямку мікромініатюризації елементної бази: транзистори (50-і роки) мали розмір з горошину, інтегральні схеми (кінець 60-х років) поєднували в невеликому об'ємі тисячі і десятки тисяч транзисторів, інтегральні схеми великої інтеграції (кінець 70-х років) містили в одному корпусі завбільшки як пластинка жувальної гумки сотні тисяч і навіть мільйони електричних елементів, які виконували тисячі обчислювальних функцій.

Разом з елементною базою зменшувались розміри комп'ютерів, збільшувались їх швидкодія, надійність, об 'єми пам'яті.

Коли кажуть про покоління, то в першу чергу кажуть про історичний портрет ЕОМ.

Фотографії, які вклеєні в паспорт з часом показують, як змінилася одна і таж людина. Так само і покоління ЕОМ представляють серію портретів обчислювальної техніки на різних етапах її розвитку.

В розвитку комп 'ютерів визначають п’ять поколінь в залежності від використаної при їх виробництві елементної бази.

Комп’ютери 1-го покоління мали елементною базою вакуумні радіолампи. Такі комп'ютери вимагали для свого розміщення великі приміщення з кондиціонерами для охолодження. Комп'ютери буди дуже громіздкі, ненадійні, мали невелику швидкодію (декілька тисяч операцій за секунду). Ці машини мали невелику оперативну пам’ять (4К слів по 45 біт). Важила така машина десятки тонн. Для охолодження машини використовували потужні вентилятори. Програми для них розроблялись в машинних кодах. Програми з одних комп'ютерів не підходили для інших. Введення даних і програм проводилось за допомогою набірних плат із штекерами та перфокарт. Інформа­ція зберігалася на широких магнітних стрічках і на магнітних барабанах. Доступ до машини мали тільки спеціалісти-професіонали. Але навіть ці ЕОМ працювали в 600 тис. разів швидше, ніж настільні клавішні обчислювальні машини.

Комп’ютери 2-го покоління з кращими характеристиками з'яви­лись у 1955 р. з появою транзисторів. Транзистори значно менше від ламп і споживають значно менше енергії. Габарити комп'ютера зменшились і для його розміщення достатньо було машинного залу. За пультом такого комп 'ктера працював один оператор, з'явились нові нагромаджувачі на магнітній стрічці, електрифікована друкарська машинка для керування роботою, введення даних і програм здійснювалось "для людини ". З’явилися мови прогамування високого рівня та програмне забезпечення. Програмування стало доступним і для непрофесіоналів у галузі комп’ютерів. Були заздалегідь розроблені програми розв’язування найбільш типових задач. Швидкодія машини досягала сотні тисяч оп/с. Значно збільшилася оперативна пам’ять (до 64 Кслів).

На Україні в інституті кібернетики під керівництвом академіка Глушкова В.М. були створені комп'ютери "Мир-1” і "Мир-2”, які на той час мали вражаючі технічні характеристики.

В комп’ютерах 3-го покоління замість транзисторів застосовуються інтегральні схеми (чіпи), у яких на одній кремнієвій пластині розміщуються десятки, сотні і тисячі елементів на одному квадратному сантиметрі.. Розміри комп'ютера зменшились до розмірів кількох шаф, швидкодія збільшилась до мільйонів операцій за секунду. На комп'ютері змогли одночасно працювати кілька операторів, такі машини могли одночасно розв’язувати декілька задач, виклнуючи декілька програм. Користувачам не було потреби працювати безпосередньо за пультом керування. Їм надавались термінали (клавіатура, дисплей, прристрої введення-виведення), які могли бути віддалені від комп’ютера на чималі відстані. Це дало поштовх до створення ились комп'ютерних мереж. Впроваджені перші гнучкі магнітні диски. Програми і технічні засоби стандартизуються, що дало можливість копіювати і поширювати програми. Почався перехід до безпаперової інформатики.

Застосування ІС суттєво скоротило затрати електроенергії, спрстило системи охолодження, зменшило розміри і підвищило надійність ЕОМ. ІС склали основу елементної бази обчислювальних машин ІІІ покоління. Бистродія машин збільшилась до 10⁶...10⁷ оп/с, а оперативна пам’ять в окремих ЕОМ розширилась до декількох мегабайт. В машинах ІІІ покоління основним засобом спілкуавння став режим розподілу часу. З’явилися операційні системи мультидоступа, стали інтенсивно розвиватись мови високого рівня. Користувач отримав можливість користуватись як цифровою, так і графічною інформацією.

Комп’ютери 4-го покоління. З винайденням мікропроцесора та інтегральних схем надвеликої інтеграції розміри комп’ютера зменшились до настільного приладу. Мікропроцесор — це пристрій невеликих розмірів (не більше сірникової коробки), що є набором електронних схем, які вмістились на крихітнону кристалі кремнію. Мікропроцесор дав можливість створити комп’ютер 4-го покоління. Елементною базою IV покоління стали великі інтегральні схеми (ВІС) і надвеликі ІС (НВІС). В результаті різко скоротилися розміри машин, бистродія виросла до 10⁸...10⁹ оп/с, об’єм оперативної пам’яті вимірюється в мегабайтах. Покращується периферія ЕОМ, з’являються дискові запам’ятовуючі пристрої, об’єм пам’яті яких вимірюється сотнями мегабайт. Серед комп’ютерів 4-го покоління найбільш популярні невеликі за розмірами персональні комп 'ютери. Персональні комп'ютери з'явились в США в 1976 році (фірма Apple) і в 1980 році (фірма ІВМ), почалась ера персональних комп'ютерів. Масове виробництво та збут забезпечили різке зниження цін на комп’ютерну техніку. Користувач знову сів за пульт керування, але вже ПК.

Не дивлячись на свої невеликі розміри і відносно невелику вартість, ці комп'ютери по своїм можливостям перевершують комп'ютери попередніх поколінь і здатні задовільними більшість потреб підприємств і окремих осіб.

Персональні комп’ютери можуть працювати у всесвітній мережі Інтернет і забезпечувати користувача науковою, довідковою, навчальною, культурною і розважальною інформацією. Спілкування з персо­нальним комп 'ютером стало простим і природним завдяки застосуванню засобів мультимедіа.

Мультимедіа — це поєднання кількох видів інформації (текстової, графічної, музичної, відео) або сукупність пристроїв дяя відтворення такого комплексу інформації.

Комп’ютери 5-го покоління згідно прогнозів будуть викорис­товувати елементну базу оптичної електроніки, біоелектроніки, моле­кулярної електроніки, біоніки і досягнень нейроінжеиерії.

Ідея їх створення була висунута в 1979 році в Японії. Комп’ютери V покоління будуть володіти величезними об’ємами пам’яті та швидкодією біля сотень міл’ярдів елементарних оп/с.

Такі ком 'ютери будуть мати нетрадиційну архітектуру, природну форму спілкування з користувачем (наприклад, голосом), елементи штучного інтелекту (наприклад, здатність до самонавчання).

В процесі розповіді скласти з учнями таку таблицю:

Покоління	Роки	Елементна база	Швидкодія (оп/с)	Ємність оперативної пам’яті (байт)
I	1950-1960	Електронні лампи	103	103
II	1960-1970	Транзистори	105	105
III	1970-1980	Інтегральні схеми	107	107
IV	1980-1990	Великі інтегральні схеми	109	109
V	1990-2000	Мікропроцесори	1011	1011