3. Розвиток комп'ютерної техніки, сучасне і майбутнє

Перше покоління (1945-1954) - комп'ютери на електронних лампах (подібні тих, що були в старих телевізорах). Це доісторичні часи, епоха становлення обчислювальної техніки. Більшість машин першого покоління були експериментальними пристроями і будувалися з метою перевірки тих чи інших теоретичних положень. Вага і розміри цих комп'ютерних динозаврів, що нерідко вимагали для себе окремих будинків, давно стали легендою.

Основоположниками комп'ютерної науки по праву вважаються Клод Шеннон - творець теорії інформації, Алан Тьюринг -математик, що розробив теорію програм і алгоритмів, і Джон фон Нейман - автор конструкції обчислювальних пристроїв, що дотепер лежить в основі більшості комп'ютерів. У ті ж роки виникла ще одна нова наука, зв'язана з інформатикою, кібернетика, наука про керування як один з основних інформаційних процесів. Засновником кібернетики є американський математик Норберт Вінер.

Один час слово "кібернетика" використовувалося для позначення узагалі всієї комп'ютерної науки, а особливо тих її напрямків, що у 60-і роки вважалися самими перспективними: штучного інтелекту і робототехніки. От чому в науково-фантастичних здобутках роботів нерідко називають "кіберами". А в 90-і роки це словр знову спливло для позначення нових понять, зв'язаних із глобальними комп'ютерними мережами - з'явилися такі неологізми, як "кіберпростір", "кібермагазини".

В другому поколінні комп'ютерів (1955-1964) замість електронних ламп використовувалися транзистори, а як пристрої пам'яті стали застосовуватися магнітні сердечники і магнітні барабани - далекі предки сучасних твердих дисків. Усе це дозволило різко зменшити габарити і вартість комп'ютерів, що тоді вперше стали вироблятись на продаж.

Але головні досягнення цієї епохи належать до галузі програм. На другому поколінні комп'ютерів уперше з'явилося те, що сьогодні називається операційною системою. Тоді ж були розроблені перші мови високого рівня - Фортран, Алгол, Кобол. Ці два важливих удосконалення дозволили значно спростити і прискорити написання програм для комп'ютерів; програмування, залишаючись наукою, здобуває риси ремесла.

Відповідно розширювалася і сфера застосування комп'ютерів. Тепер уже не тільки вчені могли розраховувати на доступ до обчислювальної техніки; комп'ютери знайшли застосування в плануванні і керуванні, а деякі великі фірми навіть комп'ютеризували свою бухгалтерію, передбачаючи моду на двадцять років.

Нарешті, у третім поколінні ЕОМ (1965-1974) уперше стали використовуватися інтегральні схеми - цілі пристрої і вузли з десятків і сотень транзисторів, виконані на одному кристалі напівпровідника (те, що зараз називають мікросхемами). У цей же час з'являється напівпровідникова пам'ять, що і по всієї день використовується в персональних комп'ютерах у якості оперативної.

В ці роки виробництво комп'ютерів здобуває промисловий розмах. Фірма, що пробилася в лідери, ІВМ першою реалізувала сімейство ЕОМ - серію цілком сумісних один з одним комп'ютерів від самим маленьких, розміром з невелику шафу (менші тоді ще не робили), до самих могутніх і дорогих моделей. Найбільш розповсюдженим у ті роки було сімейство System/360 фірми ІВМ, на основі якого в СРСР була розроблена серія ЕС ЕОМ.

Ще на початку 60-х з'являються перші мінікомп'ютери -невеликі малопотужні комп'ютери, доступні за ціною невеликим фірмам чи лабораторіям. Мінікомп'ютери являли собою перший крок на шляху до персональних комп'ютерів, пробні зразки яких були випущені тільки в середині 70-х років. Відоме сімейство мінікомп'ютерів РDР фірми Digital Equipment послужило прототипом для радянської серії машин СМ.

Тим часом кількість елементів і з'єднань між ними, що уміщаються в одній мікросхемі, постійно росло, і в 70-і роки інтегральні схеми містили вже тисячі транзисторів. Це дозволило об'єднати в єдиній маленькій детальці більшість компонентів комп'ютера - що і зробила в 1971 р. фірма Intel, випустивши перший мікропроцесор, що призначався для настільних калькуляторів, які тільки з'явилися . Цьому винаходу призначено було зробити в наступному десятилітті справжню революцію -адже мікропроцесор є серцем і душею нашого з вами персонального комп'ютера.

Але і це ще не все - воістину, рубіж 60-х і 70-х років був доленосним часом. У 1969 р. зародилася перша глобальна комп'ютерна мережа - зародок того, що ми зараз називаємо Інтернетом. І в тім же 1969 р. одночасно з'явилися операційна система Unix і мова програмування С ("Сі"), що зробили величезний вплив на програмний світ і дотепер зберігають своє передове положення!

На жаль, далі струнка картина зміни поколінь порушується. Звичайно вважається, що період з 1975 по 1985 р. належить комп'ютерам четвертого покоління. Однак є й іншу думку – багато хто думає, що досягнення цього періоду не настільки великі, щоб вважати його рівноправним поколінням. Прихильники такої точки зору називають це десятиліття приналежним "з половиною" поколінню комп'ютерів, і тільки з 1985 р., на їхню думку, варто відраховувати роки життя власне четвертого покоління, що існує і донині.

Так чи інакше, мабуть, що починаючи із середини 70-х усе менше стає принципових новацій у комп'ютерній науці. Прогрес йде в основному по шляху розвитку того, що уже винайдено і придумано, - насамперед за рахунок підвищення потужності і мініатюризації елементної бази і самих комп'ютерів.

І, звичайно ж, саме головне - що з початку 80-х, завдяки появі персональних комп'ютерів, обчислювальна техніка стає по-справжньому масовою і загальнодоступною. Складається парадоксальна ситуація: незважаючи на те, що персональні і мінікомп'ютери як і раніше у всіх відносинах відстають від великих машин, левова частка нововведень останнього десятиліття - графічний користувальницький інтерфейс, нові периферійні пристрої, глобальні мережі - зобов'язані своєю появою і розвитком саме цій "несерйозній" техніці. Великі комп'ютери і суперкомп'ютери, звичайно ж, аж ніяк не вимерли і продовжують розвиватися. Але тепер вони вже не домінують на комп'ютерній арені, як було раніш.

Особливого згадування заслуговує так називане п'яте покоління, програма розробки якого була прийнята в Японії в 1982 р. Передбачалося, що до 1991 р. будуть створені принципово нові комп'ютери, орієнтовані на рішення задач штучного інтелекту. За допомогою мови Пролог і нововведень у конструкції комп'ютерів планувалося впритул підійти до рішення однієї з основних задач цієї галузі комп'ютерної науки - задачі збереження й обробки знань. Коротше кажучи, для комп'ютерів "п'ятого покоління" не довелося б писати програм, а досить було б пояснити на "майже природному" мові, що від них потрібно.

Комп'ютери з'явилися дуже давно в нашому житті, але тільки останнім часом їх почали так посилено використовувати в багатьох сферах людського життя. Ще десять років тому було рідкістю побачити який-небудь персональний комп'ютер - вони були, але були дуже дорогі, і навіть не кожна фірма могла мати в себе в офісі комп'ютер. А тепер? Тепер у кожному третьому будинку є комп'ютер, що уже глибоко ввійшов у життя самих мешканців удома.

Сама ідея створення штучного інтелекту з'явилася давно, але тільки в 20 сторіччі її почали здійснювати. Спочатку з'явилися величезні комп'ютери, що були розміром із величезний будинок. Використання таких машин, як ви самі розумієте, було не дуже зручно. Але що поробиш? Але світ не стояв на місці -змінювалися люди, змінювалася їхнє середовище існування, і разом із ній змінювалися і самі технології, усе більше удосконалюючись. І комп'ютери ставали усе менші і менші, поки не досягли сьогоднішніх розмірів.

Спочатку люди вели своє спілкування з комп'ютером за допомогою перфокарт. Перфокарти - це невеликі картки, на які нанесені ряди цифр. У комп'ютера був "дисковід", у який уставлялися самі карти і він за допомогою маленьких голочок ставив дірочки на цифрах. Таке спілкування мало кому доставляло задоволення - адже не дуже зручно тягати із собою купи перфокарт, що після одного використання доводилося викидати.

Але, як і інші технології, процес спілкування людини зі штучним інтелектом перетерпів зміни. Тепер людина проводить свою бесіду з комп'ютером за допомогою клавіатури і мишки. Це досить зручно й іноді навіть доставляє задоволення людині.

Комп'ютери є одним із самих значних досягнень людської думки, вплив якого на розвиток науково-техничноого прогресу важко переоцінити. Області застосування ЕОМ безупинно розширюються.

У результаті цього перетворення комп'ютери стали застосовуватися всюди. Вони керують роботою касових апаратів, стежать за роботою автомобільних систем запалювання, ведуть облік сімейного бюджету, або просто використовуються в якості розважального комплексу... Але це тільки мала частина можливостей сучасних комп'ютерів. Більше того, бурхливий прогрес напівпровідникової мікроелектроніки, що представляє собою базу обчислювальної техніки, свідчить про те, що сьогоднішній рівень як самих комп'ютерів, так і областей їхнього застосування є лише слабкою подобою того, що наступить у майбутньому.

Комп'ютери починають торкатися життя кожної людини. Якщо ви занедужаєте, і якщо вас направлять у лікарню, то потрапивши туди, ви опинитеся у світі, де від комп'ютерів залежать життя людей (у частині сучасних лікарень ви навіть зустріньте комп'ютерів більше, ніж самих пацієнтів, і це співвідношення буде згодом зростати, переважуючи число хворих). Поступово вивчення комп'ютерної техніки намагаються вводити в програми шкільного навчання як обов'язковий предмет, щоб дитина змогла вже з досить раннього віку знати будову і можливості комп'ютерів. А в самих школах (в основному на заході й в Америці) уже багато років комп'ютери застосовувалися для ведення навчальної документації, а тепер вони використовуються при вивченні багатьох навчальних дисциплін, що не мають прямого відношення до обчислювальної техніки. Навіть у початковій школі комп'ютери впроваджуються для вивчення курсів елементарної математики і фізики. Самі мікропроцесори одержали не менш широке поширення ніж комп'ютери - вони вбудовуються в кухонні плити для приготування їжі, посудомийні машини і навіть у годинники.

Дуже широке поширення одержали ігри, побудовані на основі мікропроцесорів. Сьогодні ігрова індустрія займає дуже велику частину ринку, поступово витісняючи з нього інші розваги дітей. Але для дитячого організму дуже шкідливо сидіти годинами за монітором і запекло натискати на клавіші, тому що в дитини може розвитися своєрідна хвороба - коли в нього тільки одне на розумі -комп'ютер, і більше нічого. Діти з такою хворобою звичайно стають агресивними, якщо їх починають обмежувати в доступі до ігор. У таких дітей відразу пропадає будь-яке бажання робити щось, що не відноситься до комп'ютера і що їм не цікаво – так вони починають закидати своє навчання, що веде до не дуже гарних наслідків.

Зараз на промислових підприємствах використовується багато робототехнічних пристроїв; несподівані і надзвичайні види роботів починають заповнювати і науково-дослідні лабораторії. Існує багато хірургічних і точних виробничих операцій, що можуть і будуть виконуватися роботами, керованими комп'ютерами (тому що в багатьох випадках роботи справляються з цими діями краще, ніж люди). Можливість і доцільність застосування роботів у якості слуг, офіціантів, квиткових касирів і в інших ролях уже знайшли свій відбиток у продукції кіно і телебачення, у книгах. Але, на жаль, поки - це всі мрії, котрі люди поступово намагаються втілити в реальність.

Але адже не всіма якостями комп'ютер поступається своєму творцю – людині. Адже він здатний тепер вирішувати завдання підвищеної складності в будь-яких кількостях за дуже швидкий проміжок часу і притім без помилок в обчисленнях. Раніш, при комп'ютерах перших поколінь, звичайно, усі важкі обчислення легше було робити вручну, уникаючи залучення ЕОМ у процес розв'язання. Це приносило багато помилок, але зате було менш клопітно і головне – набагато швидше. З появою комп'ютерів, починаючи приблизно, із 4-ого покоління проблема швидкості розрахунків відпала сама собою, і людина поступилася першістю своєму "дитяті" – комп'ютерам. Але найбільший плюс, яким володіли комп'ютери, ще з часів ЕОМ - пам'ять комп'ютера. З самого початку пам'ять ЕОМ, завдяки майстерності розроблювачів пристроїв, що запам'ятовують, почала конкурувати з пам'яттю людини, повільно, але впевнено перевищуючи об'єм людської. Спочатку вона була трохи менше ніж об'єм пам'яті людини, але незабаром перевищила цю планку, і тепер нам уже важко порівняти ці два параметри, тому що машина пішла від людини далеко вперед.

Отже, в майбутньому людству не обійтися без допомоги комп'ютерів.