История создания ЭВМ

 

Так или иначе, очевидно, что начиная с середины 70-х все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. 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.

 

И, конечно же, самое главное - что  с начала 80-х, благодаря появлению  персональных компьютеров, вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Складывается парадоксальная ситуация: несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры по-прежнему во всех отношениях отстают от больших машин, львиная доля новшеств последнего десятилетия - графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети - обязаны своим появлением и развитием именно этой "несерьезной" технике. Большие компьютеры и суперкомпьютеры, конечно же, отнюдь не вымерли и  продолжают развиваться. Но теперь они  уже не доминируют на компьютерной арене, как было раньше.

 

2.5 Компьютеры пятого поколения.

 

Основные требования к компьютерам 5-го поколения: Создание развитого  человеко-машинного интерфейса (распознавание  речи, образов); Развитие логического  программирования для создания баз  знаний и систем искусственного интеллекта; Создание новых технологий в производстве вычислительной техники; Создание новых  архитектур компьютеров и вычислительных комплексов.

 

Новые технические возможности  вычислительной техники должны были расширить круг решаемых задач и  позволить перейти к задачам  создания искусственного интеллекта. В качестве одной из необходимых  для создания искусственного интеллекта составляющих являются базы знаний (базы данных) по различным направлениям науки и техники. Для создания и использования баз данных требуется  высокое быстродействие вычислительной системы и большой объем памяти. Универсальные компьютеры способны производить высокоскоростные вычисления, но не пригодны для выполнения с  высокой скоростью операций сравнения  и сортировки больших объемов  записей, хранящихся обычно на магнитных  дисках. Для создания программ, обеспечивающих заполнение, обновление баз данных и работу с ними, были созданы  специальные объектно ориентированные и логические языки программирования, обеспечивающие наибольшие возможности по сравнению с обычными процедурными языками. Структура этих языков требует перехода от традиционной фон-неймановской архитектуры компьютера к архитектурам, учитывающим требования задач создания искусственного интеллекта.

 

2.6 Поколения суперкомпьютеров.

 

К классу суперкомпьютеров относят  компьютеры, которые имеют максимальную на время их выпуска производительность, или так называемые компьютеры 5-го поколения.

 

Первые суперкомпьютеры появились  уже среди компьютеров второго  поколения (1955 - 1964, см. компьютеры второго  поколения), они были предназначены  для решения сложных задач, требовавших  высокой скорости вычислений. Это LARC фирмы UNIVAC, Stretch фирмы IBM и "CDC-6600" ( семейство CYBER) фирмы Control Data Corporation, в них были применены методы параллельной обработки (увеличивающие число операций, выполняемых в единицу времени), конвейеризация команд (когда во время выполнения одной команды вторая считывается из памяти и готовится к выполнению) и параллельная обработка при помощи процессора сложной структуры, состоящего из матрицы процессоров обработки данных и специального управляющего процессора, который распределяет задачи и управляет потоком данных в системе. Компьютеры, выполняющие параллельно несколько программ при помощи нескольких микропроцессоров, получили название мультипроцессорных систем.

 

Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного  выполнения операций с многомерными цифровыми объектами - векторами  и матрицами. В них встроены векторные  регистры и параллельный конвейерный  механизм обработки. Если на обычном  процессоре программист выполняет  операции над каждым компонентом  вектора по очереди, то на векторном - выдаёт сразу векторные команды 

 

До середины 80-х годов в списке крупнейших производителей суперкомпьютеров в мире были фирмы Sperry Univac и Burroughs. Первая известна, в частности, своими мэйнфреймами UNIVAC-1108 и UNIVAC-1110, которые широко использовались в университетах и государственных организациях.

 

После слияния Sperry Univac и Burroughs объединенная фирма UNISYS продолжала поддерживать обе линии мэйнфреймов с сохранением совместимости снизу вверх в каждой. Это является ярким свидетельством непреложного правила, поддерживавшего развитие мэйнфреймов - сохранение работоспособности ранее разработанного программного обеспечения.

 

В мире суперкомпьютеров известна и  компания Intel. Многопроцессорные компьютеры Paragon фирмы Intel в семействе многопроцессорных структур с распределенной памятью стали такой же классикой, как компьютеры фирмы Cray Research в области векторно-конвейерных суперкомпьютеров.

 

В наше время, время всеобщей компьютеризации, во всем мире неуклонно происходит увеличение доли людей, работающих в  информационной сфере в сравнении  с производственной. Так, например , в США сто лет назад, в информационной сфере было занято 5% работающих и в производственной - 95%, а на сегодняшний день это соотношение приближается к 50 на 50, причем подобное перераспределение людей продолжается. Автоматизация и компьютеризация информационной сферы, в общем отстает от автоматизации производственной сферы. Теперь для человека уже недостаточно того, что ЭВМ быстро и точно решает самые сложные расчетные задачи, сегодня человеку становится необходимой помощь ЭВМ для быстрой интерпретации, семантического анализа огромного объема информации. Эти задачи мог бы решить так называемый “искусственный интеллект”. Вопрос о создании искусственного интеллекта возник почти одновременно с началом компьютерной революции. Но на пути его создания встает много вопросов: принципиальная возможность создания искусственного интеллекта на основе компьютерных систем; будет ли искусственный интеллект ЭВМ, если его удастся создать, подобен человеческому по форме восприятия и осмысления реального мира или это будет интеллект совершенно иного качества; возможность представления знаний в компьютерных системах и много других. Многие проблемы не решены, и среди этих проблем не последнее место принадлежит проблемам, которые могла бы помочь разрешить философия.

 

 

 

Глава III. Место в современном  мире.

 

3.1 Эволюционный процесс.

 

Эволюционный процесс, который  привел к современным микрокомпьютерам, был чрезвычайно быстрым. Хотя при  создании машины, известной как "персональный компьютер", было использовано большое  число открытий и изобретений, следует  упомянуть несколько событий, ставших  важными вехами в истории науки, чтобы представить себе полную картину  в ее перспективе.

 

 

           Еще  не так давно, всего три десятка  лет назад, ЭВМ представляла  собой целый комплекс огромных  шкафов, занимавших несколько больших  помещений. А всего и делала-то, что довольно быстро считала.  Нужна была буйная фантазия  журналистов, чтобы увидеть в  этих гигантских арифмометрах  «думающие агрегаты, и даже пугать  людей тем, что ЭВМ вот-вот  станут разумнее человека.

 

          Тогдашняя  переоценка возможностей человека  объяснима. Представьте себе: на  железных дорогах ещё пыхтели  паровозы, ещё только-только появлялись  вертолеты, и на них смотрели  как на диковинку; ещё редко  кто видел телевизор; ещё об  ЭВМ знали только узкие специалисты... и вдруг сенсация - машина переводит  с языка на язык! Пусть всего  пару коротеньких предложений,  но ведь переводит сама! Было  от чего прийти в изумление.  К тому же ЭВМ стремительно  совершенствовалась: резко сокращались  её размеры, она работала все  быстрее и быстрее, обрастала  все новыми приспособлениями, с  помощью которых стала печатать  текст, чертить чертежи и даже  рисовать картинки. Неудивительно,  что люди верили всяким вымыслам  относительно нового технического  чуда. И когда один язвительный  кибернетик сам сочинил туманно-загадочные  стихи, а потом выдал их за  сочинение машины, то ему поверили.

 

     3.2 Современные компьютеры.

 

   Что же говорить о современных компьютерах, компактных, быстродействующих, оснащённых руками - манипуляторами, экранами дисплеев, печатающими, рисующими и чертящими устройствами, анализаторами образов, звуков, синтезаторами речи и другими «органами»! На всемирной выставке в Осаке компьютеризированные роботы уже ходили по лестнице, перенося вещи с этажа на этаж, играли с листа на фортепьяно, беседовали с посетителями. Так и кажется, что они вот-вот сравняются по своим способностям с человеком, а то и превзойдут его.

 

        Да компьютеры  многое могут. Но, конечно, далеко  не всё. Прежде всего, «умные»  машины способны эффективно помочь  школьнику в учебе. Почему-то  считается, что компьютеры нужны прежде всего на уроках математики, физики, химии, т.е. при изучении тех наук, которые вроде бы поближе к технике, а на уроках русского языка достаточно, мол, традиционных «технических» средств - доски, мела и тряпки.

 

        Конечно, язык  неизмеримо сложнее любой математической, химической или физической системы  условных знаков. Язык охватывает  все без исключения области  человеческих знаний, и сами эти  знания без него невозможны. Язык - оформитель и выразитель нашего  мышления, а мышление - самое сложное  из всего, что только известно  нам, во всяком случае до сегодняшнего дня. Однако компьютеры все шире вторгаются в гуманитарные области, и процесс этот будет идти нарастающими темпами.

 

       3.3 Семейство компьютеров.

 

Семейство компьютеров - электронных  технических приспособлений для  переработки информации - довольно велико и разнообразно. Есть маленькие  счетные устройства - микрокалькуляторы, которые помещаются в наручных часах, шариковых ручках: крохотные кнопки-числа, которые нужно нажимать иголкой  или остриём карандаша, и несколько  операций - четыре действия арифметики, вычисление процентов, возведение в  степень, извлечение корня. Вот и  все - для работы с языком возможности  маловаты.

 

       Компьютеры побольше  - размером с карточку - календарь и такие же плоские. На них и кнопок никаких нет, и вообще нет никаких движущихся деталей. Все просто напечатано, а цифры индикатора - на жидких кристаллах. Дотрагиваешься до печатных цифр - они выстраиваются на индикаторе из кристаллов; энергия - от напечатанной полоски - фотоэлемента. Такую «машинку» ни сломать, ни разбить нельзя, разве что порвать.

 

      Есть калькуляторы  величиной с записную книжку, с книгу среднего формата. Увеличиваются  их возможности: аппарат выполняет  целый набор сложных алгебраических  операций, у него появляется оперативная  память, так что работу уже  можно легко программировать.

 

      Есть даже модели  карманных калькуляторов с внешней  памятью - целый набор ферромагнитных пластинок, на которых можно записать довольно сложную программу с большим количеством исходных данных. По мере необходимости пластинки вводятся в приемник машинки, она «глотает» их и перерабатывает информацию не хуже, чем первые вычислительные шкафы- мастодонты. А ведь кроха - в кармане помещается!

 

         Так незаметно  из простого электронного счетчика  вырастает настоящий компьютер  с широкими возможностями. И  вот уже появляется настольная  ЭВМ с солидной внешней памятью,  экраном дисплея и алфавитной  клавиатурой. Это уже персональный, индивидуальный компьютер, возможностей  которого вполне достаточно для  работы с языком. А удобства - лучше  не придумаешь: программа записана  на небольшой пластинке- дискетке, информация вводится прямо с  клавиатуры, где есть цифры и  алфавит (русский или латинский), все, что вам нужно, высвечивается  здесь же на экране дисплея.  Никакой мороки ни с перфокартами, ни с перфолентами, никаких забот  о машинном времени, никаких  ожиданий, когда заработает именно  ваша программа и будут получены  результаты - всё здесь, всё под  рукой, всё на глазах.

 

       Есть индивидуальные  компьютеры с памятью на компакт-диске.  Это небольшой радужно отсвечивающий  диск размером с маленькую  пластинку для проигрывателя,  только «проигрывается» он не  с помощью иглы, а с помощью  лазерного луча. На одном таком  диске умещается столько информации, что если её напечатать в  книге, то понадобятся целые  тома. Но если возможностей индивидуального  компьютера все же не хватает, приходится обращаться к большим ЭВМ.

 

 

Заключение.

 

ЭВМ - электронно-вычислительные машины. Компьютер рассчитывает конструкцию космического корабля, управляет его полетом. Компьютер предсказывает погоду. Для этого ему приходится обрабатывать массу информации, получаемой как на Земле, так и из космоса- с искусственных спутников Земли. Компьютер помогает проектировать новые автомобили, самолеты, заводы. Компьютер на животноводческой ферме помогает выбрать наилучший состав корма и определить его порции, управляет температурой, влажностью и освещением теплиц. Компьютер рассчитывает заработную плату, которую получают родители. Компьютер используется даже в кино. С его помощью можно нарисовать что угодно, потом заснять, и зритель никогда не догадается о том, что этого на самом деле нет.

 

Конечно, возможности компьютера не безграничны. Больше того, он делает только то, чему его научил человек. А научен компьютер уже многому. Во всяком случае  человек, вооруженный компьютером, может творить такие чудеса, которые и не снились Аладдину с его волшебной лампой или старику Хоттабычу с его чудесной бородой. С компьютером можно просто поиграть. Он заменяет целый зал игровых автоматов, так как позволяет играть не в одну, а во множество разных игр. Компьютер помогает историкам восстанавливать и расшифровывать древние рукописи, написанные на пергаменте, бересте или глиняных табличках.

 

  Но он умеет не только  считать.

 

  Компьютеры продают авиационные  и железнодорожные билеты, мгновенно  сообщая кассирам  в разных  частях города и даже в разных  городах, на какой самолёт или  поезд есть свободные места.

 

  Компьютеру нашлось место  и в школе. Он может заменить  химическую лабораторию, наглядно  показав на экране, что будет,  если соединить какие-нибудь вещества. С его помощью легко продемонстрировать, как работает паровой двигатель  или как взлетает ракета. Он  облегчит изучение иностранного  языка. Компьютер поможет составить  список всех книг в библиотеке (такой список называется каталогом)  и мгновенно отыскать в нём  все книги любого автора или  на любую тему.