Počítače a osobní počítače. Mylná představa, že počítač a počítač jsou „dva velké rozdíly

Počítač (z anglického computer - computer) je programovatelné elektronické výpočetní zařízení určené k ukládání a přenosu informací a také ke zpracování dat. To znamená, že počítač je komplex programově řízených elektronických zařízení.

Termín " osobní počítač r" je synonymem pro zkratku " počítač“ (elektronický počítač). Kdy se objevily osobní počítače termín počítač se brzy přestal používat a byl nahrazen pojmem „počítač“, „ PC"nebo" PC».

Počítač může pomocí výpočtů zpracovávat informace podle určitého algoritmu. Kromě toho software umožňuje počítači ukládat, přijímat a vyhledávat informace a také je odesílat na různá vstupní zařízení. Název počítačů vychází z jejich hlavní funkce – výpočetní, ale dnes kromě výpočetní techniky slouží počítače i ke zpracování informací a také ke hrám.

Počítačové schéma navrhl v roce 1949 matematik John von Neumann a od té doby se princip zařízení příliš nezměnil.

Podle von Neumannových principů by se počítač měl skládat z následujících zařízení:

aritmetická logická jednotka, která provádí logické a aritmetické operace;

paměťové zařízení pro ukládání dat;

řídicí zařízení, které organizuje proces provádění programu;

zařízení pro vstup a výstup informací.

paměti počítače by se měl skládat z určitého počtu očíslovaných buněk, z nichž každá obsahuje programové instrukce nebo data ke zpracování. Buňky jsou dostupné všem zařízením počítače.

Většina počítačů je navržena s otevřenou architekturou:

popis konfigurace a principu činnosti PC, který umožňuje sestavit počítač z jednotlivých dílů a sestav;

přítomnost rozšiřujících slotů v počítači, do kterých lze vložit zařízení splňující stanovený standard.

Ve většině dnešních počítačů je problém nejprve srozumitelně popsán, poskytuje informace v binární podobě, a poté je zpracován pomocí logiky a jednoduché algebry. Protože téměř všechna matematika může být redukována na dělání booleovské operace, pak s rychlým elektronický počítač dokáže vyřešit většinu matematických problémů. Výsledek výpočtů je uživateli prezentován vstupními informačními zařízeními - tiskárnami, indikátory lamp, monitory, projektory.

Bylo však zjištěno, že počítače nedokážou vyřešit žádný matematický problém. Anglický matematik Alan Turing popsal první problémy, které nebylo možné vyřešit pomocí počítače.

Počítačová aplikace

První počítače byly vytvořeny pouze pro výpočty (jak už název napovídá) a prvním programovacím jazykem na vysoké úrovni byl Fortran, který byl určen pouze pro výrobu matematických výpočtů.

Pak si počítače našly další využití – databáze. Za prvé je potřebovaly banky a vlády. Databáze vyžadovaly sofistikovanější počítače s pokročilými systémy úložiště a I/O. Cobol byl vyvinut pro splnění těchto požadavků. Po nějaké době se objevily systémy pro správu databází (DBMS), které měly své vlastní programovací jazyky.

Dalším využitím počítačů je ovládání různých zařízení. Tato oblast se vyvíjela postupně, od vysoce specializovaných zařízení (často analogových) až po standardní počítačové systémy, s jehož pomocí se spouštějí ovládací programy. Stále modernější technika navíc zahrnuje řídicí počítač.

Vývoj počítače dnes dosáhl takové úrovně, že je hlavním informačním nástrojem doma i v kanceláři. Téměř veškerá práce s informacemi tedy probíhá prostřednictvím počítače – od psaní až po sledování filmů. To platí i pro ukládání a přenos informací.

Vědci používají nejmodernější superpočítače k ​​modelování složitých biologických a fyzikální procesy jako je změna klimatu nebo jaderné reakce. Některé projekty jsou prováděny pomocí distribuovaných výpočtů, ve kterých velké množství nepříliš výkonných počítačů současně řeší různé části stejného úkolu, čímž tvoří jeden výkonný počítač.

Nejsložitější a stále málo rozvinutou oblastí využití počítačů je umělá inteligence – využití počítačů při řešení problémů, které nemají jasný, relativně jednoduchý algoritmus. Příkladem takových úloh jsou hry, expertní systémy, strojový překlad textu.

Počítač (z anglického computer - computer) je programovatelné elektronické výpočetní zařízení určené k ukládání a přenosu informací a také ke zpracování dat. To znamená, že počítač je komplex programově řízených elektronických zařízení.

Pojem „osobní počítač“ je synonymem pro zkratku „ECM“ (elektronický počítač). Když se objevily osobní počítače, termín počítač se brzy přestal používat a byl nahrazen termínem „počítač“, „PC“ nebo „PC“.

Počítač může pomocí výpočtů zpracovávat informace podle určitého algoritmu. Kromě toho software umožňuje počítači ukládat, přijímat a vyhledávat informace a také je odesílat na různá vstupní zařízení. Název počítačů vychází z jejich hlavní funkce – výpočetní, ale dnes se kromě výpočetní techniky používají počítače i pro zpracování informací a také pro hry.

Počítačové schéma navrhl v roce 1949 matematik John von Neumann a od té doby se princip zařízení příliš nezměnil.

Podle von Neumannových principů by se počítač měl skládat z následujících zařízení:

aritmetická logická jednotka, která provádí logické a aritmetické operace;

paměťové zařízení pro ukládání dat;

řídicí zařízení, které organizuje proces provádění programu;

zařízení pro vstup a výstup informací.

Paměť počítače se musí skládat z určitého počtu očíslovaných buněk, z nichž každá obsahuje programové instrukce nebo data ke zpracování. Buňky jsou dostupné všem zařízením počítače.

Většina počítačů je navržena s otevřenou architekturou:

popis konfigurace a principu činnosti PC, který umožňuje sestavit počítač z jednotlivých dílů a sestav;

přítomnost rozšiřujících slotů v počítači, do kterých lze vložit zařízení splňující stanovený standard.

Ve většině dnešních počítačů je problém nejprve srozumitelně popsán, poskytuje informace v binární podobě, a poté je zpracován pomocí logiky a jednoduché algebry. Protože téměř veškerou matematiku lze zredukovat na provádění booleovských operací, většinu matematických problémů lze vyřešit pomocí rychlého elektronického počítače. Výsledek výpočtů je uživateli prezentován vstupními informačními zařízeními - tiskárnami, indikátory lamp, monitory, projektory.

Bylo však zjištěno, že počítače nedokážou vyřešit žádný matematický problém. Anglický matematik Alan Turing popsal první problémy, které nebylo možné vyřešit pomocí počítače.

Počítačová aplikace

První počítače byly vytvořeny pouze pro výpočty (jak už název napovídá) a prvním programovacím jazykem na vysoké úrovni byl Fortran, který byl určen pouze pro výrobu matematických výpočtů.

Pak si počítače našly další využití – databáze. Za prvé je potřebovaly banky a vlády. Databáze vyžadovaly sofistikovanější počítače s pokročilými systémy úložiště a I/O. Cobol byl vyvinut pro splnění těchto požadavků. Po nějaké době se objevily systémy pro správu databází (DBMS), které měly své vlastní programovací jazyky.

Dalším využitím počítačů je ovládání různých zařízení. Tato oblast se vyvíjela postupně, od vysoce specializovaných zařízení (často analogových) až po standardní počítačové systémy, které provozují řídicí programy. Stále modernější technika navíc zahrnuje řídicí počítač.

Vývoj počítače dnes dosáhl takové úrovně, že je hlavním informačním nástrojem doma i v kanceláři. Téměř veškerá práce s informacemi tedy probíhá prostřednictvím počítače – od psaní až po sledování filmů. To platí i pro ukládání a přenos informací.

Vědci používají moderní superpočítače k ​​simulaci složitých biologických a fyzikálních procesů, jako jsou klimatické změny nebo jaderné reakce. Některé projekty jsou prováděny pomocí distribuovaného počítání, ve kterém velké množství nepříliš výkonných počítačů současně řeší různé části stejného úkolu, čímž tvoří jeden výkonný počítač.

Nejsložitější a stále málo rozvinutou oblastí počítačových aplikací je umělá inteligence – využití počítačů při řešení problémů, které nemají jasný, relativně jednoduchý algoritmus. Příkladem takových úloh jsou hry, expertní systémy, strojový překlad textu.

mydiv.net

Testový úkol - zadání ICT

sites.google.com

Závěrečná práce: příprava eseje "Historie vývoje výpočetní techniky"

1. V textovém procesoru vytvořte nový dokument a postupně zkopírujte obsah souborů Úvod.rtf, Začátek éry EBM.rtf, První generace EBM.rtf, Druhá generace EBM.rtf, Třetí generace EBM.rtf, Čtvrtá generace EBM.rtf, Závěr .rtf.

2. Výsledek práce uložte do osobní složky pod názvem Abstract.rtf.

3. Dekapitujte každou ze šesti částí dokumentu (názvy částí mohou být stejné jako názvy odpovídajících souborů).

4. Formátujte dokument v souladu s požadavky na abstrakt.

5. Přidejte titulní stránku, kterou jste připravili dříve (Titul.rtf), na začátek dokumentu.

6. Přidejte na stránky dokumentu záhlaví s názvem abstraktu.

7. Za slova „První elektronický počítač (počítač)“ v části „Začátek počítačové éry“ přidejte poznámku pod čarou vysvětlující, jak spolu pojmy „počítač“ a „počítač“ souvisejí.

8. Vyhledejte na internetu informace o S. A. Lebeděvovi a doplňte jimi text abstraktu.

9. Zjistěte, kdy a kým byl vyvinut první sériově vyráběný osobní počítač, a doplňte tuto informaci do příslušné části abstraktu.

10. Najděte na internetu obrázky počítačů různých generací. Do příslušných sekcí vložte jeden z nejzajímavějších obrázků.

11. Do abstraktu přidejte část „Srovnávací charakteristiky počítačových generací“ a přidejte do něj tabulku:

12. Najděte si potřebné informace na internetu a zadejte je do příslušných buněk tabulky.

13. Přidejte sekci „Seznam literatury a internetových zdrojů“ a uveďte do ní seznam zdrojů informací, které jste použili při přípravě abstraktu.

14. Upravte styl každého nadpisu oddílu tak, že pro něj vyberete styl Nadpis 1. Automaticky vygenerovat novou sekci "Obsah".

15. Soubor se změnami uložte do své osobní složky, vytiskněte a předejte vyučujícímu k ověření.

Plnění odstavců 1–5 popisu práce odpovídá hodnocení „uspokojivý“, odstavce 1–10 „dobré“, odstavce 1–14 – „výborně“.

urok28-7klass.blogspot.ru

Osobní počítače. Rozdíly mezi PC a univerzálním a speciálním počítačem

Rozdíly mezi PC a počítačem pro obecné a speciální účely. Struktura moderního stolního PC, který v podstatě opakuje strukturu sálového počítače, se od druhého liší v široké škále konfigurací uzlů a periferních zařízení. Tato rozmanitost odráží implementaci principu otevřené architektury. Nejen firma, ale i sám uživatel si může v rámci možností základní desky PC vytvořit libovolnou konfiguraci PC potřebnou pro jeho účely.

PC se také odlišují volbou centrálního procesoru, počtem a typy portů, které jsou protějšky konektorů, kterými se k PC připojují periferie - zařízení externí paměť a rozmanité technické prostředky vstup a výstup informací (monitor, myš, klávesnice atd.), přítomnost audiovizuálních komponent konfigurace - zvuková a grafická karta, přítomnost bezdrátových ultrazvukových nebo infračervených komunikačních zařízení atd.

Pečlivé vyšetření moderní trh PC a periferie (výstavy, obchodní organizace atd.) ukazuje, že všechna PC jsou vybavena dokonalými zařízeními. RAM dosahuje stovek a tisíců megabajtů, externí paměť - desítky a stovky gigabajtů. PC vybaveno výkonné procesory(rychlost - od jednoho do tří nebo více gigahertzů), základní desky s velké množství portů (více než deset), výkonné video a zvukové karty, síťové karty, modemy a faxmodemy atd. Funkce video, zvukové a síťové karty jsou často integrovány do základních desek, což snížením odpojitelných spojů uzlů PC zvyšuje spolehlivost jejího provozu.

Ve srovnání s PC z konce minulého století dosáhly PC prvních let nového tisíciletí z hlediska výkonu, stupně miniaturizace, ergonomické dokonalosti (velikost, hmotnost, design) ukazatelů předpokládaných pro počítače páté generace. Přenosné počítače (notebooky) se začaly uplatňovat jako náhrada stolních počítačů. Průmysl vyrábí plnohodnotné grafické stanice ve formátu notebooků a také stolní počítače, ve kterých jsou všechny uzly včetně monitoru integrovány v jedné jednotce, která zabírá stejné množství místa jako notebook.

Konkrétní moderní grafická stanice ve formátu notebooku může mít velmi vysoké parametry a širokou škálu periferií: interní modem, bezdrátový port pro přístup k místní síti (a přes ni k internetu), vestavěnou videokameru, mikrofon a dva reproduktory. Sada portů umožňuje: místo toho připojit druhý monitor nebo televizi, stejně jako externí mikrofon a audio reproduktory, tiskárnu, skener, externí fotoaparát a videokameru, herní ovladače, druhou klávesnici a řadu ostatní zařízení, z nichž většina vybavuje grafickou stanici současně, a nikoli v režimu výměny. Když je tento počítač nasycen softwarovými aplikacemi, lze jej interpretovat nejen jako grafiku, ale také jako multimediální, hudební stanici - pracoviště skladatele, designéra, plánovače atd.

V současné době jsou uživatelé vyzbrojeni velkým množstvím flash paměti (až 1-2 GB), která nevyžaduje napájení. Zpočátku se tato paměť s křemíkovým čipem používala k nahrávání hudby v miniaturních MP3 přehrávačích. Dnes se na flash paměť zaznamenává více než jen zvuk (Memory Strick by Sony -to 80 minut hudby), ale také obrázky a texty. Je také součástí tiskáren, digitálních videokamer, fotoaparátů a řady dalších automatizovaných produktů.

Faktory, které určovaly masový charakter PC. Zvláštní roli PC při utváření a fungování moderní kultury obrazovek určuje jejich dostupnost široké veřejnosti, masová distribuce, dokonalost zařízení a rozmanitost modelů a softwaru. Samozřejmě hlavním důvodem masového charakteru PC jsou tržní mechanismy kapitalistické ekonomiky. Některé vlastnosti návrhu PC a softwarové architektury však do značné míry přispívají k jejich distribuci a zlepšování.

Omezujeme se na dva konstrukční principy, které poprvé zavedla IBM při vytváření jejich PC (1981), které zajistily masovou výrobu a distribuci PC.

Princip otevřené architektury, kdy IBM „prostě přenesla“ modulární konstrukci počítačů na PC, se stal silným motorem pro jejich vývoj a distribuci. PC uzly začalo vyvíjet mnoho firem a ne jedna, jak je obvyklé u počítačů s uzavřenou (monolitickou) architekturou. Bylo možné plně sestavit PC jakoukoli společností a dokonce individuální uživatel. Počítače jiných společností jsou dvakrát až třikrát levnější než počítače IBM. Modely PC v architektuře IBM dnes vyrábí mnoho společností. Tyto modely jsou plně kompatibilní s počítači IBM. Existuje termín: "IBM-kompatibilní PC".

Druhým principem používaným v logice budování softwarových aplikací byl princip „shora dolů kompatibility“ komponent PC a samotného jako celku. Tento princip znamená, že každý další verze(model) PC nebo jeho jednotlivé součásti pouze přidává nové technické možnosti PC. Schopnost „spouštět“ staré programy na nových verzích PC (ale ne naopak) byla také silným hnacím motorem jeho distribuce.

PC periferie. Zahrnuje technické prostředky vstupu a výstupu informací, externí paměťová zařízení a technické prostředky dálkového zpracování dat. Počítačové periferie se vyvíjejí extrémně rychle. Existuje v obrovské škále modelů a typů, definovaných jako funkčnost PC a způsoby komunikace mezi uživatelem a PC přímo a na dálku.

Mezi vstupní zařízení pro PC patří klávesnice, myš, skener, mikrofon, herní ovladače, rekordéry, digitální fotoaparáty a videokamery, video a audio rekordéry s analogově-digitálním převodníkem atd., připojené k PC kabelům, které jsou stále více nahrazovány zavoláním bezdrátová připojení na jiném fyzickém základě.

Hlavním vstupním zařízením v PC je klávesnice. Důležitá je ergonomie klávesnic vyráběných v několika modifikacích. Extrémně "měkké" klávesnice s plastovými kolíky byly nahrazeny klikacími klávesnicemi, které jasně registrují úhozy.

Existovat dotykové klávesnice bez mechanických prvků, běžně používané v průmyslu kvůli mimořádné odolnosti a kvůli nemožnosti trefit se „mezi klávesami“ (místo toho se používají dotykové foliové podložky) cizí předměty(sponky, cigaretový popel atd.).

Klávesnice obsahují jiné číslo klíče. Klávesnice XT má 83 kláves (někdy 85). Na klávesnici AT přidána klávesa „system poll“. Klávesnice MFII (Multifunkční) má 102 kláves. Speciální klávesnice obsahují přídavná zařízení pro čtení čárového kódu, se zařízením pro výstup znaků v Braillově písmu pro nevidomé uživatele atd.

Dalším důležitým prostředkem pro zadávání informací do počítače je manipulátor „myš“. Souřadnice kurzoru pocházejí z myši pomocí kabelu nebo bezdrátově z miniaturního rádiového vysílače nebo pomocí světelného paprsku optická myš. Levé tlačítko myši vybere (kliknutím) objekt – ikonu nebo jiný, a „přetáhne“ jej (aniž by tlačítko pustilo) po obrazovce. dvojklik aktivuje objekt - spustí příkaz nebo program symbolizovaný ikonou.

Joystick je herní ovladač, který se používá hlavně k ovládání počítačová hra. Obvykle poskytují dva porty pro joysticky, pokud je počítač orientován jako herní.

Pro kreslení na obrazovce existuje Grafický tablet a grafické pero (tužka). Do tabletu je „napevno zapojena“ aktivní souřadnicová mřížka, takže grafické pero, podobné myši, zobrazuje na obrazovce signál – kreslicí bod nebo jiný nástroj. Aby tablet fungoval, musí být do PC nahrán speciální program.

Digitální videokamera, jinak známá jako webová kamera, je často zabudována do notebooků a používá se pro síťové videokonference. Kvalita obrazu z webové kamery stále zůstává nedostatečná.

Obraz v digitálním fotoaparátu je vnímán maticí fotosenzorů, která přenáší signály do paměti fotoaparátu. Tyto snímky lze poté zobrazit na obrazovce počítače nebo vytisknout offline na fotografické inkoustové tiskárně.

Skenery zadávají do PC texty, fotografie a grafiku, čárové kódy atd. Další typ vstupu je prováděn z mezimédia s velkou flash pamětí - přenosný pevný disk, magnetická nebo optická CD; v tomto případě je vstupním zařízením disková jednotka.

Zařízení pro výstup informací z digitálního počítače zahrnují prostředky pro výstup alfanumerických dat, prostředky pro výstup grafiky a integrované prostředky. Od samého počátku vývoje počítačová věda- mocně se rozvíjejí perforovací a tisková zařízení, plotry (plotry) mnoha typů, monitory (displeje), které jsou také prostředkem pro řízení vstupu dat (prostředky komunikace). Jehličkové tiskárny v 70. a 80. letech 20. století ve většině případů byly digitální počítače nahrazeny počítači inkoustovými, ale i laserovými na principech elektrografie, podobně jako kopírka, jako je kopírka.

Monitory na bázi katodové trubice začaly být intenzivně nahrazovány „tenkými“ modely displejů: LCD na bázi tekutých krystalů, PDP na bázi plazmy, což výrazně zmenšuje rozměry a zlepšuje ergonomii stolních PC. LCD-displeje jsou vybaveny přenosným (laptopem), kapesním počítačem a virtuální helma. (Nepoužívají displeje PDP kvůli vysoké spotřebě energie.)

multimediální technologie. Multimediální technologie (multi-media) integruje text, grafiku, hudbu, řeč a pohyblivé obrázky do počítače. Obchodní síť a firmy vyrábějící a montující PC je pro své účely rozdělují na kancelářské, domácí a multimediální (centra). Ve světle rychlého růstu parametrů PC a jejich možností, včetně sjednocení všech typů informačních prostředí (médií), ztrácí takové dělení smysl, protože všechny multimediální funkce jsou dostupné i pro levné PC.

Základní pojmy, definice a pojmy počítačů.

počítač (počítač)- zařízení schopné provádět přesně definovaný sled operací předepsaných programem.

Osobní počítač (PC) se obvykle zaměřuje na interaktivní interakci s 1 uživatelem a interakce probíhá prostřednictvím různých komunikačních prostředí – od alfanumerického a grafického dialogu pomocí displeje, klávesnice a myši až po zařízení pro virtuální realitu.

Když se použije zkratka PC (Personal Computer), znamená to PC, které je kompatibilní s nejmasivnější rodinou IBM PC a jejich klony. Počítače lze také používat hromadně: schopnosti mnoha počítačů této rodiny je umožňují používat jako servery v místních sítích. fráze PC server znamená zvýšené Napájení(rychlost výpočtu, množství RAM a externí paměti) a speciální design (prostorná skříň) počítače.

Souborový server je jádrem místní sítě. Na tomto počítači (obvykle vysoce výkonný minipočítač) běží operační systém a spravuje tok dat přenášených po síti. Jednotlivé pracovní stanice a jakékoli sdílené periferie, jako jsou tiskárny, se všechny připojují k souborovému serveru.

Pracovní stanice- je běžné PC s vlastním OS. Na rozdíl od samostatného PC však pracovní stanice obsahuje a síťové rozhraní a je fyzicky připojen kabely k souborovému serveru. Navíc otrok na stanici běží speciální program (síťový shell), který jí umožňuje vyměňovat si informace se souborovým serverem, jinými pracovními stanicemi a dalšími síťovými zařízeními. Skořápka umožňuje pracovní stanice používání souborů a programů uložených na souborovém serveru je stejně snadné jako používání souborů a programů na jeho vlastních discích.

superpočítač- Počítače s nejvyšším výkonem a určené především k řešení složitých vědeckých a technických problémů.

počítač obecný účel - Počítače určené k řešení široké třídy problémů s přibližně stejnou technickou a ekonomickou účinností.

minipočítač- Počítače vyvinuté z požadavku na minimalizaci nákladů a navržené k řešení poměrně jednoduchých problémů.

Mikropočítač- Počítače, jejichž centrální část je postavena na jednom nebo více mikroprocesorech a navržena na základě požadavku na minimalizaci fyzického objemu.

Specializovaný počítač- Počítač, který má funkce a konstrukční prvky, které umožňují jeho použití efektivní řešení omezená třída úkolů v určitých podmínkách prostředí.

OS- soubor systémů. programy navržené tak, aby poskytovaly určitou úroveň účinnosti systému zpracování informací v důsledku automatizované ovládání jeho práci a určitý soubor služeb poskytovaných uživateli.

procesor- funkční část počítače nebo systému zpracování informací určená k interpretaci programů.

Centrální procesorová jednotka (CPU)- procesor, který pracuje v tomto výpočtu. stroj nebo systém zpracování informací hlavní funkce pro zpracování informací a řízení práce ostatních částí kalkul. stroje nebo systémy.

Architektura- to je nejvíc obecné zásady konstrukce počítačů, které realizují programové řízení provozu a interakci jeho hlavních funkčních celků.

Hlavní vlastnosti počítače.

1) poměr cena/výkon 2) spolehlivost 3) odolnost proti chybám 3) rychlost 5) velikost paměti 6) přesnost výpočtu 7) příkazový systém 8) škálovatelnost; 9) kompatibilita softwaru 10) mobilita softwaru.

Výkon počítače je určeno počtem operací provedených procesory za jednotku času a také množstvím paměti dostupné ve stroji a použité k ukládání a zpracování informací.

Náklady na počítač závisí na velkém množství faktorů: rychlost, kapacita paměti, příkazový systém atd. Hlavní vliv na cenu má specifická konfigurace počítače a především externí zařízení zahrnutá do konečného složení stroje. Software má také významný vliv na cenu počítačů.

Spolehlivost počítače- schopnost počítače zachovat si své vlastnosti za daných provozních podmínek po určitou dobu.

odolnost proti chybám- vlastnictví výpočetní systém, který mu jako logickému stroji poskytuje možnost pokračovat v akcích určených programem poté, co dojde k poruše. Zavedení odolnosti proti chybám vyžaduje redundantní hardware a software. V problému spolehlivosti jsou hlavní směry související s prevencí poruch a odolností proti poruchám.

Rychlost počítače při pohledu ze dvou stran. Na jedné straně je charakterizován počtem elementárních operací (jakákoli jednoduchá operace jako sčítání, přenos, posun atd.) provedených procesorem za sekundu. Na druhou stranu rychlost počítače v podstatě závisí na tom, jak je uspořádána jeho paměť. Čas potřebný k vyhledání potřebných informací v paměti výrazně ovlivňuje rychlost počítače.

Kapacita nebo Paměť je určeno maximálním množstvím informací, které lze umístit do paměti počítače. Paměť počítače se dělí na interní a externí. Vnitřní, neboli RAM, se u různých typů strojů liší velikostí a je určena adresovacím systémem počítače. Kapacita externí paměti je díky blokové struktuře a designu vyměnitelného úložiště téměř neomezená.

Přesnost výpočtu závisí na počtu číslic použitých k reprezentaci jednoho čísla. Moderní počítače jsou vybaveny 32- nebo 64-bitovými mikroprocesory, což je dostatečné pro zajištění velmi vysoké přesnosti výpočtů v široké škále aplikací. Pokud to však nestačí, můžete použít dvojitou nebo trojitou mřížku výbojů.

Příkazový systém- Toto je seznam příkazů, které je procesor počítače schopen provést. Příkazový systém přesně určuje, jaké operace může procesor provádět, kolik operandů musí být v příkazu specifikováno, jakou formu (formát) má příkaz rozpoznat.

Škálovatelnost– možnost zvýšení počtu a výkonu procesorů, množství RAM a externí paměti a dalších zdrojů výpočetního systému. Škálovatelnost musí být zajištěna architekturou a designem počítače a také vhodnými softwarovými nástroji.

Koncept kompatibility softwaru- schopnost spouštět stejné programy různé počítače se stejnými výsledky.

Přenositelnost softwaru- schopnost běžet totéž softwarové systémy na různých hardwarových platformách.

Model prostředí otevřeného systému – výbor IEEE POSIX.

Obecní rozpočtová vzdělávací instituce

"Střední škola č. 30"

Provedeno:

žák 8. třídy

Dmitrieva Daria

Učitel:

Demčenko E.E.

G. Kursk, 2014

"Historie vývoje výpočetní techniky"

Esej

Úvod

Lidská společnost si v průběhu svého vývoje osvojila nejen hmotu a energii, ale také informace. S příchodem a masovým rozšířením počítačů získal člověk mocný nástroj pro efektivní využití informační zdroje k posílení jejich intelektuální činnosti. Od této chvíle (polXXstoletí), začal přechod od průmyslové společnosti ke společnosti informační, ve které se informace stávají hlavním zdrojem.

Schopnost členů společnosti využívat úplné, včasné a spolehlivé informace do značné míry závisí na stupni rozvoje a zvládnutí nových informačních technologií, které jsou založeny na počítačích. Zvažte hlavní milníky v historii jejich vývoje.

Počítačové inženýrství je základní složkou procesu počítání a zpracování dat. První zařízení pro výpočetní techniku ​​byla pravděpodobně známápočítací tyčinky, které se dodnes používají v základních ročnících mnoha škol pro výuku počítání. Vývojem se tato zařízení stávala složitějšími, napřfénickýhliněné figurky, také určené pro vizuální znázornění počtu počítaných položek. Zdá se, že taková zařízení používali tehdejší obchodníci a účetní.

Postupně se z těch nejjednodušších přístrojů na počítání rodily stále složitější přístroje.: ( ), , , . Navzdory jednoduchosti raných výpočetních zařízení může zkušený účetní získat výsledky pomocí jednoduchých výpočtů ještě rychleji než pomalý majitel moderní kalkulačky. Výkon a rychlost počítání moderních výpočetních zařízení přirozeně již dávno předčily možnosti nejvýraznějších lidských kalkulaček.

Lidstvo se naučilo používat nejjednodušší počítací zařízení před tisíci lety. Nejžádanější byla potřeba určit počet položek používaných při barteru. Jedním z nejjednodušších řešení bylo použití hmotnostního ekvivalentu vyměňovaného předmětu, který nevyžadoval přesný přepočet počtu jeho součástí. Pro tyto účely je nejjednodušší vyvažováníváhy, který se stal jedním z prvních přístrojů pro kvantitativní stanovenímasy. Princip ekvivalence byl široce používán v jiném jednoduchém počítacím zařízení - abacus, nebo abacus. Počet spočítaných předmětů odpovídal počtu pohybovaných kloubů tohoto nástroje. Poměrně složitým zařízením na počítání by mohl být růženec používaný při praktikování mnoha náboženství. Věřící, stejně jako na účtech, počítal počet modliteb vyslovených na korálcích růžence, a když míjel plný kruh růžence, pohyboval speciálními počítadly zrn na samostatném ocasu, který udával počet spočítaných kruhů.S vynálezem ozubených kol se objevila mnohem složitější výpočetní zařízení.

O všem generace počítačů, o historii vývoje výpočetní techniky, chci vyprávět ve své eseji.

Začátek počítačové éry

První počítačENIACbyla založena na konci roku 1945 v USA.

Hlavní myšlenky, na kterých se počítačová technika dlouhá léta vyvíjela, zformuloval v roce 1946 americký matematik John von Neumann. Říká se jim von Neumannova architektura.

V roce 1949 byl sestrojen první počítač s von Neumannovou architekturou – anglický strojEDSAC. O rok později se objevil americký počítačEDVAC.

U nás byl první počítač vytvořen v roce 1951. Říkalo se mu MESM – malý elektronický počítací stroj. Designérem MESM byl Sergej Alekseevič Lebeděv.

Sériová výroba počítačů začala v 50. letechXXstoletí.

Je zvykem dělit elektronickou výpočetní techniku ​​do generací spojených se změnou základny prvků. Kromě,auta různých generací se lišílogická architektura a softwarebezpečnost, rychléakce, RAM, metoda zadávání a vyinformace o vodě atd.

První počítač - univerzální stroj využívající elektronky - byl postaven v USA v roce 1945.

Tento stroj se jmenoval ENIAC (je to zkratka pro: elektronický digitální integrátor a kalkulačka). Konstruktéři ENIAC byli J. Mouchli a J. Eckert. Rychlost počítání tohoto stroje tisíckrát převyšovala rychlost tehdejších reléových strojů.

První elektronicképočítač ENIAC byl naprogramován metodou plug-and-switch, tedy program byl sestaven propojením jednotlivých bloků stroje na spínací desce vodiči. Tento složitý a zdlouhavý postup přípravy stroje na práci způsobil, že jeho obsluha byla nepohodlná.

Hlavní myšlenky, podle kterých se výpočetní technika vyvíjela řadu let, rozvinul největší americký matematik John von Neumann.

V roce 1946 publikoval časopis „Nature“ článek J. von Neumanna, G. Goldsteina a A. Burkse „Předběžná úvaha o logickém návrhu elektronického výpočetního zařízení“. Tento článek nastínil principy návrhu a provozu počítačů. Tím hlavním je princip ukládání do pamětiprogramy , podle kterého se umísťují data a program sdílená paměť auta.

Základní popis zařízení a činnosti počítače se běžně nazývá architektura počítače. Myšlenky nastíněné ve výše uvedeném článku byly nazvány „počítačová architektura J. von Neumanna“.

V roce 1949 byl sestrojen první počítač s architekturou Neumann – anglický stroj EDSAC. O rok později se objevil americký počítač EDVAС. Jmenované stroje existovaly v jednotlivých exemplářích. Sériová výroba počítačů začala ve vyspělých zemích světa v 50. letech XX.

U nás byl první počítač vytvořen v roce 1951. Říkalo se mu MESM – malý elektronický počítací stroj. Designérem MESM byl Sergej Alekseevič Lebeděv

Role akademika S. A. Lebedeva při vytváření domácích počítačů je skvělá. Pod jeho vedením byly v 50. letech 20. století postaveny sériové elektronkové počítače BESM-1 (vysokorychlostní elektronický počítací stroj), BESM-2, M-20. V té době tyto stroje patřily k nejlepším na světě.

V 60. letech 20. století vedl S. A. Lebedev vývoj polovodičových počítačů BESM-ZM, BESM-4, M-220, M-222. Vynikajícím počinem té doby byl stroj BESM-6. Jedná se o první domácí a jeden z prvních počítačů na světě s rychlostí 1 milion operací za sekundu.

Následné nápady a vývoj S. A. Lebeděva přispěly k vytvoření pokročilejších strojů dalších generací.

První generace počítačů

První generace počítačů - lampová auta 50. let.Rychlost počítání nejrychlejších strojů první generace dosahovala 20 tisíc operací za sekundu. Pro zadávání programů a dat se používaly děrné pásky a děrné štítky. Vzhledem k tomu, že vnitřní paměť těchto strojů byla malá (mohla obsahovat několik tisíc čísel a programových instrukcí), byly používány především pro inženýrské a vědecké výpočty, které nesouvisely se zpracováním velkého množství dat. Jednalo se o poměrně objemné stavby obsahující tisíce lamp, někdy zabíraly stovky metrů čtverečních a spotřebovávaly stovky kilowattů elektřiny. Programy pro takové stroje byly kompilovány v jazycích strojových instrukcí, takže programování nebylo v té době dostupné jen málokomu. Obecně se uznává, že první generace počítačů se objevila během druhé světové války po1943 Konrad Zuse, předvedený přátelům a příbuzným v1938 relé) je stroj vrtošivý v manipulaci a nespolehlivý ve výpočtech. V květnu1941 let vBerlín

Obecně se uznává, že první generace počítačů se objevila během druhé světové války po1943 roku, i když za prvního pracovního zástupce je třeba považovat vůz V-1 (Z1)Konrád Zusepředvedeno přátelům a příbuzným v1938 rok. Byla to první elektronika (postavená na domácích analogechrelé) stroj vrtošivý v manipulaci a nespolehlivý ve výpočtech. V květnu1941 let vBerlín, Zuse představil vůz Z3, který mezi odborníky vyvolal potěšení. Přes řadu nedostatků to byl první počítač, který by za jiných okolností mohl mít komerční úspěch.

Za první počítače jsou však považovány anglickéKolos(1943) a americkýENIAC(1945). ENIAC byl první elektronkový počítač.

Počítače první generace používaly elektronky a relé jako základnu prvku; paměť s náhodným přístupem byla prováděna na spouštěčích, později na feritových jádrech.Prvková základna prvních počítačů - elektronky - určovala jejich velké rozměry, značnou spotřebu, nízkou spolehlivost a v důsledku toho malé objemy výroby a úzký okruh uživatelů především ze světa vědy. V takových strojích prakticky neexistovaly prostředky pro kombinování operací prováděného programu a paralelizaci provozu různých zařízení; příkazy byly prováděny jeden za druhým, ALU byla nečinná v procesu výměny dat s externími zařízeními, jejichž sada byla velmi omezená. Hlasitost paměť s náhodným přístupem Například BESM-2 bylo 2048 39bitových slov, jako externí paměť byly použity magnetické bubny a magnetické páskové jednotky. Proces komunikace mezi člověkem a strojem první generace byl velmi zdlouhavý a neefektivní. Zpravidla sám vývojář, který program napsal ve strojových kódech, jej pomocí děrných štítků vložil do paměti počítače a následně ručně řídil jeho provedení. Elektronické monstrum zapnuto určitý čas byla dána neomezenému využití programátora a efektivita řešení výpočetního problému do značné míry závisela na úrovni jeho dovedností, schopnosti rychle najít a opravit chyby a schopnosti orientovat se na počítačové konzoli. Soustřeďte se na ruční ovládání určila absenci jakýchkoliv možností ukládání do vyrovnávací paměti programu.

Počítače první generace se vyznačovaly nízkou spolehlivostí, vyžadovaly chladicí systém a měly značné rozměry. Proces programování vyžadoval značnou zručnost, dobrou znalost počítačové architektury a její softwarové funkce. Nejprve se používalo programování v počítačových kódech (strojový kód), poté se objevily autokódy a assemblery, které do určité míry automatizovaly proces programovacích úloh. Počítače první generace byly používány pro vědecké a technické výpočty. Proces programování byl spíše uměním praktikovaným velmi úzkým okruhem matematiků, elektronických inženýrů a fyziků.

Všechny počítače 1. generacefungovalozaložené na elektronkách, díky čemuž byly nespolehlivé – elektronky se musely často měnit. Tyto počítače byly obrovské, těžkopádné a předražené stroje, které si mohly koupit pouze velké korporace a vlády. Lampy spotřebovávaly obrovské množství elektřiny a vytvářely velké množství tepla.

Navíc každý stroj používal svůj vlastní programovací jazyk. Sada instrukcí byla malá, schéma aritmeticko logické jednotky a řídicí jednotky je poměrně jednoduché, software prakticky chyběl. Skóre RAM a výkonu byly nízké. Pro vstup-výstup byly použity děrné pásky, děrné štítky, magnetické pásky a tisková zařízení, paměťová zařízení s přímým přístupem byla implementována na bázi rtuťových zpožďovacích linek katodových trubic.

Tyto nepříjemnosti se začaly překonávat intenzivním vývojem prostředků pro automatizaci programování, vytvářením systémů obslužných programů, které zjednodušují práci na stroji a zvyšují efektivitu jeho použití. To si zase vyžádalo výrazné změny ve struktuře počítačů, směřující k jejímu přiblížení požadavkům, které vyplývaly ze zkušeností s provozem počítačů.

Druhá generace počítačů

V roce 1949 bylo ve Spojených státech vytvořeno první polovodičové zařízení, které nahradilo elektronku. Říká se tomu tranzistor.V 60. letech tranzistory se staly základním základem pro počítač druhé generace. Přechod na polovodičové prvky zlepšil kvalitu počítačů ve všech ohledech: staly se kompaktnějšími, spolehlivějšími a méně energeticky náročné. Rychlost většiny strojů dosahovala desítek a stovek tisíc operací za sekundu. Objem vnitřní paměti se ve srovnání s první generací počítačů zvýšil stokrát. Externí (magnetická) paměťová zařízení byla značně vyvinuta: magnetické bubny, magnetické páskové jednotky. Díky tomu bylo možné vytvářet informačně-referenční, vyhledávací systémy na počítačích (je to dáno nutností dlouhodobě uchovávat velké množství informací na magnetických médiích).Během druhé generace se programovací jazyky začaly aktivně rozvíjet. vysoká úroveň. První z nich byly FORTRAN, ALGOL, COBOL. Programování jako prvek gramotnosti se rozšířilo především mezi lidmi s vyšším vzděláním.

Druhá generace počítačů je přechodem na základnu tranzistorových prvků, vzhled prvních minipočítačů.

Počítače druhé generace se obvykle skládaly z velkého počtu desek plošných spojů, z nichž každá obsahovala od jedné do čtyřlogická hradlanebospouštěče. Zejména,Standardní modulární systém IBMdefinoval standard pro takové desky a propojovací konektory pro ně. V1959založený na tranzistorech IBM vydala sálový počítačIBM 7090a vůz střední třídyIBM 1401. Poslední použitýděrný štítekvstupu a stal se nejpopulárnějším univerzálním počítačem té doby: v období 1960-1964. bylo vyrobeno více než 100 tisíc exemplářů tohoto stroje. Používal 4 000 znaků paměti (později se zvýšil na 16 000 znaků). Mnoho aspektů tohoto projektu bylo založeno na touze nahradit stroje na děrné štítky, které byly od té doby široce používány20. léta 20. stoletíaž do samého počátku 70. let 20. století. V1960IBM vydala tranzistorIBM 1620, zpočátku pouze děrná páska, ale brzy byla aktualizována na děrné štítky. Model se stal populárním jako vědecký počítač, bylo vyrobeno asi 2000 kopií. Stroj používal paměť magnetického jádra až na 60 000 desetinných míst.

Ve stejném roce 1960DECpředstavil svůj první model -PDP-1 určený pro použití technickým personálem v laboratořích a pro výzkum.

V1961Burroughs CorporationpropuštěnB5000, první dvouprocesorový počítač svirtuální paměť. Další unikátní vlastnosti bylyzásobníková architektura,adresování založené na deskriptorech a žádné přímé programováníjazyk symbolických instrukcí.

Počítač druhé generaceIBM 1401, vyrobený na počátku 60. let, převzal třetinu světového trhu s počítači a prodalo se jich více než 10 000 kusů.

Zlepšilo se nejen použití polovodičůcentrální procesorovou jednotku, ale také periferní zařízení. Druhá generace zařízení pro ukládání dat již umožňovala ukládat desítky milionů znaků a čísel. Došlo k rozdělení na pevně fixované (pevný ) úložná zařízení připojená k procesoru vysokorychlostním kanálem přenosu dat a vyjímatelná (odnímatelné ) zařízení. Výměna kazety s diskem v měniči trvala jen několik sekund. Kapacita vyměnitelných médií byla sice obvykle nižší, ale jejich zaměnitelnost umožňovala ukládat téměř neomezené množství dat.Magnetická páskabyl běžně používán pro archivaci dat, protože poskytoval větší objem za nižší náklady.

U mnoha strojů druhé generace byly funkce komunikace s periferními zařízeními delegovány na specializovanékoprocesory. Například, zatímcoperiferní procesorprovádí čtení nebo děrování děrných štítků, hlavní procesor provádí výpočty nebo větvení podle programu. Jedna datová sběrnice přenáší data mezi pamětí a procesorem během cyklu načítání a provádění a obvykle další datové sběrnice obsluhují periferie. NaPDP-1cyklus přístupu do paměti trval 5 mikrosekund; většina instrukcí vyžadovala 10 mikrosekund: 5 k načtení instrukce a dalších 5 k načtení operandu.

"Setun"byl první počítač založenýternární logika, rozvinutá v1958PROTISovětský svaz. První sovětské sériové polovodičové počítače byly"Jaro" a "Sníh", vyrobené s1964 Podle1972 Špičkový výkon počítače Sneg byl 300 000 operací za sekundu. Stroje byly vyrobeny na bázi tranzistorů s hodinová frekvence 5 MHz. Celkem bylo vyrobeno 39 počítačů.

Je považován za nejlepší domácí počítač 2. ​​generaceBESM-6, vytvořeno v1966.

Přijímá další vývoj princip autonomie – na úrovni se již zavádí jednotlivá zařízení, což je vyjádřeno jejich modulární strukturou. I/O zařízení jsou vybavena vlastními CU (nazývanými řadiče), což osvobozuje centrální CU od řízení I/O operací.

Zdokonalování a zlevňování počítačů vedlo ke snížení jednotkových nákladů na počítačový čas a výpočetní zdroje v celkových nákladech na automatizované řešení problému zpracování dat, přičemž zároveň došlo ke snížení nákladů na vývoj programů (tj. programování) téměř nesnížil, a v některých případech inklinoval ke zvýšení . Došlo tedy k trendu efektivní programování, který se začal implementovat do druhé generace počítačů a je vyvíjen až do současnosti.

Vývoj na bázi knihoven standardních programů integrovaných systémů s vlastností přenositelnosti, tzn. fungování na počítači různé značky. Nejčastěji používané softwarové nástroje jsou alokovány v PPP pro řešení problémů určité třídy.

Technologie spouštění programů na počítači se zdokonaluje: vznikají speciální softwarové nástroje - systémový software.

Cílem systémového softwaru je usnadnit a zrychlit procesoru přechod z jedné úlohy na druhou. Objevily se první systémy dávkové zpracování, který jednoduše zautomatizoval spouštění jednoho programu za druhým a tím zvýšil vytížení procesoru. Systémy dávkového zpracování byly prototypem moderních operačních systémů, staly se prvními systémovými programy určenými k řízení výpočetního procesu. Při implementaci systémů pro dávkové zpracování byl vyvinut formalizovaný jazyk pro řízení úloh, s jehož pomocí programátor řekl systému a operátorovi, jakou práci chce na počítači dělat. Soubor několika úkolů, obvykle ve formě balíčku děrných štítků, se nazývá balíček úkolů. Tento prvek je živý dodnes: tzv. dávkové (neboli dávkové) soubory MS DOS nejsou nic jiného než pracovní balíčky (přípona v jejich názvu bat je zkratkou anglického slova batch, což znamená dávka).

Mezi domácí počítače druhé generace patří Promin, Minsk, Hrazdan, Mir.

Třetí generace počítačů

Třetí generace počítačůbyl vytvořen na novém elementovém základu - integrované obvody Ach: na malém plátku z polovodičového materiálu o ploše menší než 1 cm 2 byly namontovány složité elektronické obvody. Říkalo se jim integrované obvody (IC). První IO obsahovaly desítky, poté stovky prvků (tranzistory, odpory atd.). Když se stupeň integrace (počet prvků) přiblížil k tisícovce, začalo se jim říkat velké integrované obvody – LSI; pak se objevily velmi velké integrované obvody - VLSI. Počítače třetí generace se začaly vyrábět v druhé polovině 60. let, kdy jedna americká společnostIBMzahájila výrobu strojního systémuIBM-360. V Sovětském svazu v 70. letech začala výroba strojů řady ES EVM ( Jeden systém POČÍTAČ). Přechod na třetí generaci je spojen s výraznými změnami v architektuře počítače. Nyní můžete na stejném počítači spouštět několik programů současně. Tento provozní režim se nazývá multiprogramový (multiprogramový) režim. Rychlost nejvíce výkonné modely Počítač dosáhl několika milionů operací za sekundu. Na strojích třetí generace se objevil nový typ externích paměťových zařízení - magnetické disky. Široce se používají nové typy vstupně-výstupních zařízení: displeje, plotry. V tomto období se výrazně rozšířily oblasti použití počítačů. Začaly vznikat databáze, první systémy umělé inteligence, počítačem podporované navrhování (CAD) a řídicí (ACS) systémy. V 70. letech 20. století prošla řada malých (mini) počítačů mohutným vývojem.

Základem počítače jsou malé integrované obvody (MIS), obsahující stovky nebo tisíce tranzistorů na jedné desce. Provoz těchto strojů byl řízen z alfanumerických terminálů. K ovládání byly použity jazyky na vysoké úrovni a assembler. Data a programy byly zadávány jak z terminálu, tak z děrných štítků a děrných pásek. Stroje byly určeny pro široké použití v různých oblastech vědy a techniky (výpočty, řízení výroby, přemísťování objektů atd.). Díky integrovaným obvodům se podařilo výrazně zlepšit technické a provozní vlastnosti počítačů a výrazně snížit cenu hardwaru. Například stroje třetí generace mají ve srovnání se stroji druhé generace více paměti RAM, rychlejší výkon, větší spolehlivost a nižší spotřebu energie, půdorys a hmotnost.

Integrovaný obvod, čip - "mikroelektronický výrobek mající vysoká hustota balíčky elektricky propojených prvků a považovány za jeden konstrukční celek. elektronický obvod byl vyroben samostatně a poté byly součásti spojeny pájením. Nástup integrovaných obvodů změnil celou technologii. Elektronická zařízení zároveň zlevnila. Mikroobvod je mnohovrstevná spletitost stovek obvodů tak malých, že je nelze vidět pouhým okem. Tyto obvody mají také pasivní součástky - rezistory, které vytvářejí odpor elektrický proud a kondenzátory schopné akumulovat náboj. Nicméně nejvíce důležité komponenty Integrované obvody jsou tranzistory - zařízení, která dokážou jak zesilovat napětí, tak jej zapínat a vypínat, "mluvící" binárně. Třetí generace je spojena se vznikem počítačů s elementární základnou na integrovaných obvodech (IC). V lednu 1959 vytvořil D. Kilby první integrovaný obvod, což je tenká germaniová destička o délce 1 cm Pro demonstraci schopností integrované technologie vytvořila společnost Texas Instruments palubní počítač pro americké letectvo obsahující 587 integrovaných obvodů a objem 150krát menší než podobný počítač starého stylu. Ale Kilbyho integrovaný obvod měl řadu podstatných nedostatků, které byly odstraněny s příchodem planárních integrovaných obvodů R. Noycem v témže roce. Od tohoto okamžiku zahájila IC technologie svůj triumfální pochod, zachycující všechny nové úseky moderní elektroniky a především výpočetní techniky.
První speciální palubní počítače využívající technologii IS jsou navrženy a vyrobeny na zakázku amerického vojenského oddělení. Nová technologie poskytla větší spolehlivost, vyrobitelnost a rychlost výpočetní techniky při výrazném zmenšení jejích rozměrů. Na jeden čtvereční milimetr integrovaného obvodu se ukázalo, že je možné umístit tisíce logických prvků. Nejen technologie IS však předurčila vznik nové generace počítačů – počítače třetí generace zpravidla tvoří řadu modelů, které jsou zdola nahoru softwarově kompatibilní a mají model od modelu rostoucí schopnosti. Nicméně, tuto technologii umožnil realizovat mnohem složitější logické architektury počítačů a jejich periferních zařízení, což výrazně rozšířilo funkční a výpočetní možnosti počítačů.

Nejdůležitějším kritériem pro rozlišení počítačů druhé a třetí generace je výrazný rozvoj počítačové architektury, která splňuje požadavky jak řešených úloh, tak i programátorů na nich pracujících. S vývojem experimentálních počítačů Stretch společností IBM a Atlas na univerzitě v Manchesteru se takový koncept počítačové architektury stal skutečností; byl již na komerční bázi ztělesněn společností IBM vytvořením známé řady IBM / 360. Operační systémy se stávají součástí počítačů, objevily se možnosti multiprogramování; mnoho úkolů správy paměti, vstupních/výstupních zařízení a dalších zdrojů začaly přebírat operační systémy nebo přímo hardware počítače.

První takovou řadou, se kterou je zvykem počítat třetí generaci, je známá řada modelů IBM Series / 360 (nebo zkráceně IBM / 360), jejíž sériová výroba byla v USA zahájena v roce 1964; a do roku 1970 série zahrnovala 11 modelů. Tato řada měla velký vliv na další vývoj univerzálních počítačů ve všech zemích jako reference a standard pro mnoho konstrukčních řešení v oblasti výpočetní techniky. Mezi dalšími počítači třetí generace lze zaznamenat modely jako PDP-8, PDP-11, B3500 a řadu dalších. V SSSR a dalších zemích RVHP byla od roku 1972 zahájena výroba Unified Computer Series (ES COMPUTER), kopírující (pokud to bylo technologicky možné) řadu IBM / 360. Spolu s řadou počítačů EC v zemích RVHP a SSSR byla od roku 1970 zahájena výroba řady malých počítačů (SM počítačů) kompatibilních se známou řadou PDP.

Pokud modely řady IBM/360 plně nevyužívaly technologii IC (byly použity i metody miniaturizace diskrétních tranzistorových prvků), pak byla nová řada IBM/370 již implementována pomocí 100% technologie IC, zachována kontinuita s 360 ​​série, ale její modely měly výrazně lepší technické vlastnosti, propracovanější systém ovládání a řadu důležitých architektonických inovací.

Software, který zajišťuje fungování počítače v různých provozních režimech, se stává mnohem výkonnějším. Jsou vyvíjeny systémy pro správu databází (DBMS), systémy pro automatizaci konstrukčních prací (CAD) pro různé účely, zdokonalují se automatizované řídicí systémy, systémy řízení procesů atd. Velká pozornost je věnována tvorbě balíků aplikační programy(PPP) pro různé účely. Stále se objevují nové jazyky a programovací systémy a vyvíjejí se stávající, jejichž počet již dosahuje přibližně 3000. Počítače třetí generace našly nejširší využití jako technický základ pro vytváření velkých a supervelkých informační systémy. Důležitá role při řešení tohoto problému sehrála roli tvorba softwaru (DBMS), který zajišťuje tvorbu a údržbu databází a databank pro různé účely. Rozmanitost výpočetní techniky a softwarových nástrojů, stejně jako periferní zařízení, klást na pořad jednání otázky efektivního výběru softwaru a výpočetního vybavení pro určité aplikace.

Zvláštní zmínku je třeba věnovat vývoji třetí generace VT v SSSR. Za účelem vytvoření jednotné technické politiky v oblasti výpočetní techniky byla v roce 1969 z iniciativy Unie vytvořena Mezivládní komise s Koordinačním centrem a poté Radou hlavních konstruktérů. Bylo rozhodnuto vytvořit analog řady IBM/360 jako základ pro výpočetní techniku ​​zemí RVHP. K tomu se soustředilo úsilí velkých výzkumných a konstrukčních týmů, zapojilo se více než 20 tisíc vědců a vysoce kvalifikovaných odborníků, vzniklo velké výzkumné centrum výpočetní techniky (NICEVT), které umožnilo na počátku 70. výroba prvních modelů ES počítače. Hned je třeba poznamenat, že modely počítačů ES (zejména ty první) měly daleko k nejlepším kopiím odpovídajících originálů řady IBM/360.

Konec 60. let se v SSSR vyznačuje velkou rozmanitostí nekompatibilní počítačové techniky, která je z hlediska základních ukazatelů vážně horší než nejlepší zahraniční modely, což vyžadovalo rozvoj rozumnější technické politiky v této strategicky důležitá záležitost. S přihlédnutím k velmi vážnému zpoždění v této věci od počítačově vyvinutých zemí (a především od věčného konkurenta - USA) padlo výše uvedené rozhodnutí, které vypadalo velmi lákavě - využít vypracované a 5 let testovaná a již osvědčená řada IBM s cílem rychle a levně ji zavést do národního hospodářství a otevřít tak široký přístup k velmi bohatému softwaru, vytvořenému do té doby v zahraničí. Ale to vše byl pouze taktický zisk, zatímco strategie rozvoje domácí počítačové techniky byla zasazena silným úderem.

Čtvrtá generace počítačů

K další revoluční události v elektronice došlo v roce 1971, kdy americká společnostInteloznámil vytvoření mikroprocesoru.Mikroprocesor- Jedná se o velmi velký integrovaný obvod schopný plnit funkce hlavní jednotky počítače - procesoru. Zpočátku se mikroprocesory začaly zabudovávat do různých technická zařízení: obráběcí stroje, auta, letadla. Propojením mikroprocesoru se vstupně-výstupními zařízeními, externí pamětí, byl získán nový typ počítače: mikropočítač. Mikropočítače jsou stroječtvrté generace . Významným rozdílem mezi mikropočítači a jejich předchůdci je jejich malá velikost (velikost domácí televize) a srovnatelná levnost. Jedná se o první typ počítače, který se objevil v maloobchodní. Nejoblíbenějším typem počítače jsou dnesosobní počítače (PC).První PC se zrodilo v roce 1976 v USA. Od roku 1980 se americká společnost stala „trendsetterem“ na trhu PC.IBM. Jeho designérům se podařilo vytvořit architekturu, která se stala de facto mezinárodním standardem pro profesionální PC. Stroje této řady jsou tzvIBMPC ( Osobnípočítač). Vznik a rozšíření PC z hlediska jeho významu pro komunitní rozvoj srovnatelné s nástupem tisku. Právě PC udělalo z počítačové gramotnosti masový fenomén. S rozvojem tohoto typu strojů se objevil pojem „informační technologie“, bez kterých se již ve většině oblastí lidské činnosti nedá zvládnout.Další linií ve vývoji počítačů čtvrté generace jesuperpočítač. Stroje této třídy mají rychlost stovek milionů a miliard operací za sekundu. Superpočítač je víceprocesorový výpočetní systém.

Prvkovou základnou počítače jsou velké integrované obvody (LSI). Většina prominentní představiteléčtvrtá generace počítačů - osobní počítače (PC). Komunikace s uživatelem probíhala prostřednictvím barvy grafický displej používání jazyků na vysoké úrovni.

Čtvrtá generace je současná generace výpočetní techniky vyvinutá po roce 1970.

Poprvé se začaly používat velké integrované obvody (LSI), které výkonově zhruba odpovídaly 1000 IO. To vedlo ke snížení nákladů na výrobu počítačů.

V1980 Bylo možné umístit centrální procesorovou jednotku malého počítače na 1/4 palce (0,635 cm 2 .). BIS se již používaly v počítačích jako Illiac, Elbrus, Mackintosh. Rychlost takových strojů je tisíce milionů operací za sekundu. Kapacita RAM se zvýšila na 500 milionů bitů. V takových strojích je několik instrukcí současně vykonáváno na několika sadách operandů.

Z hlediska struktury strojů této generace se jedná o multiprocesorové a multistrojové komplexy pracující na společné paměti a společném poli. externí zařízení. Kapacita RAM je cca 1 - 64 MB.

Rozšíření osobních počítačů koncem 70. let vedlo k určitému poklesu poptávky po hlavních počítačích a minipočítačích. To se stalo předmětem vážného zájmu IBM (International Business Machines Corporation) - přední společnosti ve výrobě sálových počítačů a v1979 IBM se rozhodla zkusit svou ruku na trhu osobních počítačů vytvořením prvních osobních počítačů -IBMPC.

Stroje měly dramaticky zvýšit produktivitu práce ve vědě, výrobě, managementu, zdravotnictví, službách a každodenním životě. Vysoký stupeň integrace přispěl ke zvýšení hustoty rozložení elektronického zařízení, zvýšení jeho spolehlivosti, což vedlo ke zvýšení rychlosti počítače a snížení jeho nákladů. To vše má významný dopad na logickou strukturu (architekturu) počítače a jeho software. Spojení mezi strukturou stroje a jeho softwarem, zejména operačním systémem (OS) (nebo monitorem) - souborem programů, které organizují nepřetržitá práce stroje bez lidského zásahu.

Srovnávací charakteristiky počítačových generací

Charakteristika

Generace počítačů

III

Roky aplikace

1948 - 1958

1959 - 1967

1968 - 1973

1974 - současnost čas.

Základna prvku

Elektronky - diody a triody.

Polovodičová zařízení.

Malé integrované obvody (MIS), obsahující stovky nebo tisíce tranzistorů na jedné desce.

Velké integrované obvody (LSI).

Rozměry

Počítače byly umístěny v několika velkých kovových skříních, které zabíraly celé sály.

Počítač je vyroben ve formě stojanů stejného typu. Také počítače byly umístěny v několika velkých kovových skříních, ale vIIgenerace, velikost a hmotnost se snížily.

Počítač je vyroben ve formě stojanů stejného typu.

Vysoký stupeň integrace přispěl ke zvýšení hustoty rozložení elektronického zařízení, zvýšení jeho spolehlivosti, což vedlo ke zvýšení rychlosti počítače a snížení jeho nákladů. Kompaktní počítače -osobní počítače.

Počet počítačů na světě

Desítky.

tisíce.

Desítky tisíc.

miliony.

Výkon

10 - 20 tisíc operací za sekundu.

100 - 1000 tisíc operací za sekundu.

1 - 10 milionů operací za sekundu.

10 - 100 milionů operací za sekundu.

RAM

1:2 kb.

2–32 kb.

64 kb.

2–5 MB.

Typické modely

MESM, BESM-2.

BESM-6, Minsk-2.

IBM-360, IBM-370, ES počítač, SM počítač.

IBM PC, Apple.

Nosič informací

Děrný štítek, děrná páska.

Magnetická páska.

Disk.

Flexibilní a laserové disky.

Závěr

Vývoj v oblasti výpočetní techniky pokračuje. počítač páté generace To jsou stroje blízké budoucnosti. Jejich hlavní kvalitou by měla být vysoká intelektuální úroveň. Budou moci zadávat hlasem, hlasová komunikace, strojové „vidění“, strojové „dotek“.

Stroje páté generace jsou realizovány umělou inteligencí.

Vv souladu s obecně uznávanou metodikou hodnocení vývoje výpočetní techniky byla uvažována první generace , a čtvrtý - pomocí . Při tomZatímco předchozí generace byly vylepšeny zvýšením počtu prvků na jednotku plochy (miniaturizace), počítače páté generace měly být dalším krokem a k dosažení supervýkonu implementovat interakci neomezené sady mikroprocesorů.

PC je stolní nebo přenosný počítač, který používá mikroprocesor jako jedinou centrální procesorovou jednotku, která provádí všechny logické a aritmetické operace. Tyto počítače jsou klasifikovány jako počítače čtvrté a páté generace. Kromě notebooků patří mezi přenosné mikropočítače kapesní počítače- palmtopy. Hlavními vlastnostmi PC jsou sběrnicová organizace systému, vysoká standardizace hardwaru a softwaru a orientace na široké spektrum spotřebitelů.

S rozvojem polovodičové technologie dostal osobní počítač kompaktní elektronické komponenty zvýšili svou schopnost počítat a zapamatovat si. A vylepšení softwaru usnadnilo práci s počítači lidem s velmi slabou představou počítačová technologie. Hlavní součásti: paměťová deska a volitelná paměť s náhodným přístupem (RAM); hlavní panel s mikroprocesorem (centrální procesorová jednotka) a prostorem pro RAM; rozhraní PCB; rozhraní desky pohonu; disková jednotka (s kabelem), která umožňuje číst a zapisovat data magnetické disky; Vyjímatelné magnetické nebo diskety pro ukládání informací mimo počítač; panel pro zadávání textu a dat.

V současné době probíhá intenzivní vývoj počítačů páté generace. Vývoj dalších generací počítačů je založen na velkých integrovaných obvodech s vysokým stupněm integrace, využití optoelektronických principů (lasery, holografie). Jsou nastaveny úplně jiné úkoly než při vývoji všech předchozích počítačů. Pokud by vývojáři počítačů generací I až IV čelili takovým úkolům, jako je zvýšení produktivity v oblasti numerických výpočtů, dosažení velká kapacita paměti, pak je hlavním úkolem vývojářů počítačů 5. generace vytvoření umělé inteligence stroje (schopnost vyvozovat logické závěry z prezentovaných skutečností), rozvoj „intelektualizace“ počítačů – odstranění tzv. bariéra mezi člověkem a počítačem. Počítače budou schopny vnímat informace z ručně psaného nebo tištěného textu, z formulářů, z lidského hlasu, rozpoznávat uživatele podle hlasu a překládat z jednoho jazyka do druhého. To umožní všem uživatelům komunikovat s počítači, dokonce i těm, kteří v této oblasti nemají speciální znalosti. Počítač bude člověku pomocníkem ve všech oblastech. .