کامپیوتر و کامپیوترهای شخصی. این تصور غلط که کامپیوتر و کامپیوتر «دو تفاوت بزرگ هستند

کامپیوتر (از انگلیسی کامپیوتر - کامپیوتر) یک دستگاه محاسباتی الکترونیکی قابل برنامه ریزی است که برای ذخیره و انتقال اطلاعات و همچنین پردازش داده ها طراحی شده است. یعنی کامپیوتر مجموعه ای از وسایل الکترونیکی کنترل شده با برنامه است.

عبارت " کامپیوتر شخصی r" مترادف مخفف " است کامپیوتر"(کامپیوتر الکترونیکی). چه زمانی ظاهر شدند کامپیوترهای شخصی، اصطلاح کامپیوتر به زودی از بین رفت و با عبارت "کامپیوتر" جایگزین شد. کامپیوتر" یا " کامپیوتر».

یک کامپیوتر می تواند با کمک محاسبات، اطلاعات را بر اساس الگوریتم خاصی پردازش کند. علاوه بر این، این نرم افزار به رایانه امکان ذخیره، دریافت و جستجوی اطلاعات و همچنین خروجی آن را به دستگاه های ورودی مختلف می دهد. نام رایانه ها از عملکرد اصلی آنها - محاسبات - می آید، اما امروزه علاوه بر محاسبات، رایانه ها برای پردازش اطلاعات و همچنین برای بازی ها استفاده می شوند.

طرح کامپیوتری در سال 1949 توسط ریاضیدان جان فون نویمان پیشنهاد شد و از آن زمان تاکنون اصل دستگاه تغییر چندانی نکرده است.

طبق اصول فون نویمان، یک کامپیوتر باید از وسایل زیر تشکیل شده باشد:

یک واحد منطقی حسابی که عملیات منطقی و حسابی را انجام می دهد.

یک دستگاه ذخیره سازی برای ذخیره داده ها؛

دستگاه کنترلی که فرآیند اجرای برنامه را سازماندهی می کند.

دستگاه های ورودی-خروجی اطلاعات

حافظه کامپیوترباید از تعداد معینی سلول شماره گذاری شده تشکیل شود که هر کدام حاوی دستورالعمل های برنامه یا داده هایی است که باید پردازش شوند. سلول ها برای همه دستگاه های رایانه در دسترس هستند.

اکثر کامپیوترها با معماری باز طراحی می شوند:

شرح پیکربندی و اصل عملکرد رایانه شخصی، که به شما امکان می دهد رایانه را از قطعات و مجموعه های جداگانه جمع آوری کنید.

وجود شکاف‌های توسعه در رایانه که می‌توان دستگاه‌هایی را که استاندارد مشخص شده را مطابقت دارند وارد کرد.

در اکثر کامپیوترهای امروزی، ابتدا مسئله به شکلی قابل فهم و با ارائه اطلاعات به صورت دودویی توضیح داده می شود و سپس با استفاده از منطق و جبر ساده پردازش می شود. از آنجایی که تقریباً تمام ریاضیات را می توان به انجام تقلیل داد عملیات بولی، سپس با سریع کامپیوتر الکترونیکیمی تواند اکثر مسائل ریاضی را حل کند. نتیجه محاسبات توسط دستگاه های ورودی اطلاعات - چاپگرها، نشانگرهای لامپ، نمایشگرها، پروژکتورها به کاربر ارائه می شود.

با این حال، مشخص شد که کامپیوترها نمی توانند هیچ مشکل ریاضی را حل کنند. آلن تورینگ، ریاضیدان انگلیسی، اولین مسائلی را که با کامپیوتر قابل حل نبودند، توضیح داد.

نرم افزار کامپیوتر

اولین کامپیوترها فقط برای محاسبات ساخته شدند (همانطور که از نامش پیداست) و اولین زبان برنامه نویسی سطح بالا Fortran بود که فقط برای تولید محاسبات ریاضی در نظر گرفته شده بود.

سپس رایانه ها کاربرد دیگری پیدا کردند - پایگاه داده ها. اول از همه، بانک ها و دولت ها به آنها نیاز داشتند. پایگاه های داده به رایانه های پیچیده تری با ذخیره سازی پیشرفته و سیستم های I/O نیاز داشتند. Cobol برای برآورده کردن این الزامات توسعه یافته است. پس از مدتی سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS) ظاهر شدند که زبان های برنامه نویسی خاص خود را داشتند.

یکی دیگر از کاربردهای کامپیوتر، کنترل دستگاه های مختلف است. این حوزه به تدریج از دستگاه های بسیار تخصصی (اغلب آنالوگ) به استاندارد توسعه یافته است سیستم های کامپیوتری، که به کمک آن برنامه های کنترلی راه اندازی می شوند. علاوه بر این، فن آوری روز به روز بیشتر شامل یک کامپیوتر کنترل می شود.

امروزه پیشرفت کامپیوتر به حدی رسیده است که هم در خانه و هم در اداره، ابزار اصلی اطلاعات است. بنابراین، تقریباً تمام کار با اطلاعات از طریق رایانه انجام می شود - از تایپ کردن تا تماشای فیلم. این در مورد ذخیره و انتقال اطلاعات نیز صدق می کند.

دانشمندان از ابررایانه های پیشرفته برای مدل سازی پیچیده بیولوژیکی و فرآیندهای فیزیکیمانند تغییرات آب و هوایی یا واکنش های هسته ای. برخی از پروژه ها با استفاده از محاسبات توزیع شده انجام می شوند که در آن تعداد زیادی رایانه نه چندان قدرتمند به طور همزمان بخش های مختلف یک کار را حل می کنند و در نتیجه یکی را تشکیل می دهند. کامپیوتر قدرتمند.

پیچیده ترین و هنوز توسعه نیافته ترین حوزه استفاده از رایانه، هوش مصنوعی است - استفاده از رایانه در حل مسائلی که الگوریتم روشن و نسبتاً ساده ای ندارند. نمونه هایی از این وظایف عبارتند از بازی ها، سیستم های خبره، ترجمه ماشینی متن.

کامپیوتر (از انگلیسی کامپیوتر - کامپیوتر) یک دستگاه محاسباتی الکترونیکی قابل برنامه ریزی است که برای ذخیره و انتقال اطلاعات و همچنین پردازش داده ها طراحی شده است. یعنی کامپیوتر مجموعه ای از وسایل الکترونیکی کنترل شده با برنامه است.

اصطلاح "کامپیوتر شخصی" مترادف مخفف "ECM" (کامپیوتر الکترونیکی) است. هنگامی که رایانه های شخصی ظاهر شد، اصطلاح رایانه به زودی از بین رفت و با عبارت «کامپیوتر»، «PC» یا «PC» جایگزین شد.

یک کامپیوتر می تواند با کمک محاسبات، اطلاعات را بر اساس الگوریتم خاصی پردازش کند. علاوه بر این، این نرم افزار به رایانه امکان ذخیره، دریافت و جستجوی اطلاعات و همچنین خروجی آن را به دستگاه های ورودی مختلف می دهد. نام رایانه ها از عملکرد اصلی آنها - محاسبات - می آید، اما امروزه علاوه بر محاسبات، رایانه ها برای پردازش اطلاعات و همچنین برای بازی ها مورد استفاده قرار می گیرند.

طرح کامپیوتری در سال 1949 توسط ریاضیدان جان فون نویمان پیشنهاد شد و از آن زمان تاکنون اصل دستگاه تغییر چندانی نکرده است.

طبق اصول فون نویمان، یک کامپیوتر باید از وسایل زیر تشکیل شده باشد:

یک واحد منطقی حسابی که عملیات منطقی و حسابی را انجام می دهد.

یک دستگاه ذخیره سازی برای ذخیره داده ها؛

دستگاه کنترلی که فرآیند اجرای برنامه را سازماندهی می کند.

دستگاه های ورودی-خروجی اطلاعات

حافظه کامپیوتر باید از تعداد مشخصی سلول شماره گذاری شده تشکیل شده باشد که هر کدام حاوی دستورالعمل های برنامه یا داده هایی است که باید پردازش شوند. سلول ها برای همه دستگاه های رایانه در دسترس هستند.

اکثر کامپیوترها با معماری باز طراحی می شوند:

شرح پیکربندی و اصل عملکرد رایانه شخصی، که به شما امکان می دهد رایانه را از قطعات و مجموعه های جداگانه جمع آوری کنید.

وجود شکاف‌های توسعه در رایانه که می‌توان دستگاه‌هایی را که استاندارد مشخص شده را مطابقت دارند وارد کرد.

در اکثر کامپیوترهای امروزی، ابتدا مسئله به شکلی قابل فهم و با ارائه اطلاعات به صورت دودویی توضیح داده می شود و سپس با استفاده از منطق و جبر ساده پردازش می شود. از آنجایی که تقریباً تمام ریاضیات را می توان به انجام عملیات بولی تقلیل داد، اکثر مسائل ریاضی را می توان با یک کامپیوتر الکترونیکی سریع حل کرد. نتیجه محاسبات توسط دستگاه های ورودی اطلاعات - چاپگرها، نشانگرهای لامپ، نمایشگرها، پروژکتورها به کاربر ارائه می شود.

با این حال، مشخص شد که کامپیوترها نمی توانند هیچ مشکل ریاضی را حل کنند. آلن تورینگ، ریاضیدان انگلیسی، اولین مسائلی را که با کامپیوتر قابل حل نبودند، توضیح داد.

نرم افزار کامپیوتر

اولین کامپیوترها فقط برای محاسبات ساخته شدند (همانطور که از نامش پیداست) و اولین زبان برنامه نویسی سطح بالا Fortran بود که فقط برای تولید محاسبات ریاضی در نظر گرفته شده بود.

سپس رایانه ها کاربرد دیگری پیدا کردند - پایگاه داده ها. اول از همه، بانک ها و دولت ها به آنها نیاز داشتند. پایگاه های داده به رایانه های پیچیده تری با ذخیره سازی پیشرفته و سیستم های I/O نیاز داشتند. Cobol برای برآورده کردن این الزامات توسعه یافته است. پس از مدتی سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS) ظاهر شدند که زبان های برنامه نویسی خاص خود را داشتند.

یکی دیگر از کاربردهای کامپیوتر، کنترل دستگاه های مختلف است. این حوزه به تدریج توسعه یافته است، از دستگاه های بسیار تخصصی (اغلب آنالوگ) تا سیستم های کامپیوتری استاندارد که برنامه های کنترلی را اجرا می کنند. علاوه بر این، فن آوری روز به روز بیشتر شامل یک کامپیوتر کنترل می شود.

امروزه پیشرفت کامپیوتر به حدی رسیده است که هم در خانه و هم در اداره، ابزار اصلی اطلاعات است. بنابراین، تقریباً تمام کار با اطلاعات از طریق رایانه انجام می شود - از تایپ کردن تا تماشای فیلم. این در مورد ذخیره و انتقال اطلاعات نیز صدق می کند.

دانشمندان از ابررایانه های مدرن برای شبیه سازی فرآیندهای پیچیده بیولوژیکی و فیزیکی مانند تغییرات آب و هوا یا واکنش های هسته ای استفاده می کنند. برخی از پروژه ها با استفاده از محاسبات توزیع شده انجام می شوند که در آن تعداد زیادی رایانه نه چندان قدرتمند به طور همزمان بخش های مختلف یک کار را حل می کنند و در نتیجه یک رایانه قدرتمند را تشکیل می دهند.

پیچیده ترین و هنوز توسعه نیافته ترین حوزه کاربرد رایانه، هوش مصنوعی است - استفاده از رایانه در حل مسائلی که الگوریتم روشن و نسبتاً ساده ای ندارند. نمونه هایی از این وظایف عبارتند از بازی ها، سیستم های خبره، ترجمه ماشینی متن.

mydiv.net

کار تست - تکالیف ICT

sites.google.com

کار نهایی: تهیه مقاله "تاریخچه توسعه فناوری کامپیوتر"

1. در یک واژه پرداز، یک سند جدید ایجاد کنید و به ترتیب محتویات فایل ها را کپی کنید Introduction.rtf، آغاز دوران EBM.rtf، نسل اول EBM.rtf، نسل دوم EBM.rtf، نسل سوم EBM.rtf، چهارم. نسل EBM.rtf، نتیجه گیری .rtf.

2. نتیجه کار را در یک پوشه شخصی با نام Abstract.rtf ذخیره کنید.

3. هر یک از شش بخش سند را جدا کنید (نام بخش ها می تواند با نام فایل های مربوطه یکسان باشد).

4. سند را مطابق با الزامات چکیده قالب بندی کنید.

5. صفحه جلدی را که قبلاً آماده کرده اید (Titul.rtf) را به ابتدای سند اضافه کنید.

6. یک هدر با عنوان چکیده به صفحات سند اضافه کنید.

7. بعد از عبارت «اولین رایانه الکترونیکی (کامپیوتر)» در قسمت «آغاز عصر رایانه»، پاورقی در مورد نحوه ارتباط مفاهیم «کامپیوتر» و «کامپیوتر» اضافه کنید.

8. اطلاعاتی در مورد S. A. Lebedev در اینترنت بیابید و متن چکیده را با آن تکمیل کنید.

9. دریابید که اولین رایانه شخصی تولید انبوه چه زمانی و توسط چه کسی ساخته شد و این اطلاعات را به بخش مناسب چکیده اضافه کنید.

10. در اینترنت تصاویر رایانه های نسل های مختلف را بیابید. یکی از جالب ترین تصاویر را در قسمت های مربوطه قرار دهید.

11. بخش "ویژگی های مقایسه ای نسل های کامپیوتر" را به چکیده اضافه کنید و یک جدول در آن قرار دهید:

12. اطلاعات لازم را در اینترنت بیابید و در خانه های مناسب جدول وارد کنید.

13. بخش «فهرست منابع و منابع اینترنتی» را اضافه کنید و فهرستی از منابع اطلاعاتی را که هنگام تهیه چکیده استفاده کرده‌اید، در آن قرار دهید.

14. هر یک از سرفصل های بخش را با انتخاب سبک عنوان 1 برای آنها استایل کنید. به طور خودکار یک بخش جدید "فهرست مطالب" ایجاد کنید.

15. فایل را با تغییرات در پوشه شخصی خود ذخیره کنید، آن را پرینت بگیرید و برای تایید به معلم تحویل دهید.

عملکرد بندهای 1-5 شرح شغل مطابق با ارزیابی "رضایت بخش" است؛ پاراگراف 1-10 - "خوب"؛ پاراگراف 1-14 - "عالی".

urok28-7klass.blogspot.ru

کامپیوترهای شخصی. تفاوت بین رایانه شخصی و رایانه عمومی با هدف خاص

تفاوت بین رایانه شخصی و رایانه برای اهداف عمومی و ویژه. ساختار یک رایانه شخصی رومیزی مدرن، که اساساً ساختار یک رایانه اصلی را تکرار می کند، در طیف گسترده ای از تنظیمات گره ها و تجهیزات جانبی با دومی متفاوت است. این تنوع نشان دهنده اجرای اصل معماری باز است. نه تنها شرکت، بلکه خود کاربر نیز می تواند هر پیکربندی رایانه شخصی لازم برای اهداف خود را در چارچوب توانایی های مادربرد رایانه شخصی ایجاد کند.

رایانه های شخصی همچنین با انتخاب پردازنده مرکزی، تعداد و انواع پورت ها متمایز می شوند که همتای اتصال دهنده هایی هستند که دستگاه های جانبی به رایانه شخصی متصل می شوند. حافظه خارجیو متنوع وسایل فنیورودی و خروجی اطلاعات (مانیتور، ماوس، صفحه کلید و غیره)، وجود اجزای سمعی و بصری پیکربندی - کارت صدا و تصویر، وجود دستگاه های ارتباطی بی سیم اولتراسونیک یا مادون قرمز و غیره.

معاینه دقیق بازار مدرنرایانه شخصی و تجهیزات جانبی (نمایشگاه ها، سازمان های تجاری و غیره) نشان می دهد که همه رایانه های شخصی مجهز به دستگاه های کامل هستند. RAM به صدها و هزاران مگابایت می رسد، حافظه خارجی - ده ها و صدها گیگابایت. مجهز به کامپیوتر پردازنده های قدرتمند(سرعت - از یک تا سه گیگاهرتز یا بیشتر)، مادربردها با مقدار زیادپورت ها (بیش از ده)، ویدئوی قدرتمند و کارت های صدا، کارت های شبکه، مودم ها و مودم های فکس و غیره. عملکردهای یک کارت تصویری، صدا و شبکه اغلب در مادربردها ادغام می شوند که با کاهش اتصالات جداشدنی گره های PC، قابلیت اطمینان عملکرد آن افزایش می یابد.

در مقایسه با رایانه های شخصی پایان قرن گذشته، رایانه های شخصی سال های اول هزاره جدید از نظر قدرت، درجه کوچک سازی، کمال ارگونومیک (اندازه، وزن، طراحی) به شاخص های پیش بینی شده برای رایانه های نسل پنجم رسیده اند. رایانه های شخصی قابل حمل (لپ تاپ) شروع به جایگزینی برای رایانه های شخصی رومیزی کردند. این صنعت ایستگاه‌های گرافیکی در مقیاس کامل را در قالب لپ‌تاپ و همچنین رایانه‌های شخصی رومیزی تولید می‌کند که در آن همه گره‌ها، از جمله نمایشگر، در یک واحد ادغام شده‌اند که به اندازه یک لپ‌تاپ فضایی را اشغال می‌کند.

یک ایستگاه گرافیکی مدرن خاص در قالب لپ تاپ می تواند پارامترهای بسیار بالا و طیف گسترده ای از تجهیزات جانبی داشته باشد: یک مودم داخلی، یک پورت بی سیم برای دسترسی به یک شبکه محلی (و از طریق آن به اینترنت)، یک دوربین فیلمبرداری داخلی، یک میکروفون. و دو بلندگو مجموعه ای از پورت ها به شما امکان می دهد: به جای آن یک مانیتور دوم یا یک تلویزیون و همچنین یک میکروفون خارجی و بلندگوهای صوتی، یک چاپگر، یک اسکنر، یک دوربین خارجی عکس و فیلم، کنترلرهای بازی، یک صفحه کلید دوم و تعدادی دستگاه های دیگری که اکثر آنها ایستگاه گرافیکی را همزمان و نه در حالت جایگزینی مجهز می کنند. هنگامی که این رایانه شخصی با برنامه های نرم افزاری اشباع شده است، می توان آن را نه تنها به عنوان یک گرافیک، بلکه به عنوان یک ایستگاه چند رسانه ای، موسیقی - محل کار آهنگساز، طراح، برنامه ریز و غیره نیز تفسیر کرد.

در حال حاضر، کاربران به مقدار زیادی حافظه فلش (تا 1-2 گیگابایت) مجهز هستند که نیازی به برق ندارد. در ابتدا از این حافظه تراشه سیلیکونی برای ضبط موسیقی در پخش کننده های MP3 مینیاتوری استفاده می شد. امروزه بیش از صدا بر روی فلش مموری (Memory Strick by سونی -به 80 دقیقه موسیقی) و همچنین تصاویر و متون. همچنین در پرینترها، دوربین های فیلمبرداری دیجیتال، دوربین ها و انواع دیگر محصولات خودکار گنجانده شده است.

عواملی که شخصیت انبوه رایانه شخصی را تعیین می کند. نقش ویژه رایانه‌های شخصی در شکل‌گیری و عملکرد فرهنگ مدرن صفحه‌نمایش با دسترسی آنها به عموم مردم، توزیع انبوه، کامل بودن دستگاه و انواع مدل‌ها و نرم‌افزارها تعیین می‌شود. البته دلیل اصلی انبوه بودن PC مکانیسم های بازار اقتصاد سرمایه داری است. با این حال، برخی از ویژگی های طراحی کامپیوتر و معماری نرم افزار تا حد زیادی به توزیع و بهبود آنها کمک می کند.

ما خودمان را به دو اصل طراحی محدود می کنیم که اولین بار توسط IBM هنگام ایجاد رایانه های شخصی خود (1981) معرفی شد، که تولید و توزیع انبوه رایانه های شخصی را تضمین می کرد.

اصل معماری باز، زمانی که IBM به سادگی طراحی ماژولار رایانه ها را به رایانه های شخصی منتقل کرد، به موتور قدرتمندی برای توسعه و توزیع آنها تبدیل شد. گره های PC توسط بسیاری از شرکت ها شروع به توسعه کردند، و نه توسط یک، همانطور که برای رایانه های با معماری بسته (یکپارچه) معمول است. مونتاژ کامل رایانه شخصی توسط هر شرکتی و حتی امکان پذیر شد کاربر فردی. رایانه های شخصی سایر شرکت ها دو تا سه برابر ارزان تر از IBM شده اند. مدل های رایانه شخصی در معماری IBM امروزه توسط بسیاری از شرکت ها تولید می شوند. این مدل ها با رایانه های شخصی IBM سازگاری کامل دارند. یک اصطلاح وجود دارد: "کامپیوترهای سازگار با IBM".

دومین اصل مورد استفاده در منطق ساخت برنامه های نرم افزاری، اصل "سازگاری از بالا به پایین" اجزای رایانه شخصی و خود در کل بود. این اصل بدین معناست که هر نسخه بعدی(مدل) رایانه شخصی یا جزء مجزای آن فقط جدید اضافه می کند قابلیت های فنیکامپیوتر. توانایی "اجرای" برنامه های قدیمی در نسخه های جدید رایانه شخصی (اما نه برعکس) نیز یک محرک قدرتمند در توزیع آن بود.

لوازم جانبی کامپیوتر. این شامل ابزارهای فنی ورودی و خروجی اطلاعات، دستگاه های حافظه خارجی و ابزارهای فنی پردازش از راه دور داده ها است. تجهیزات جانبی کامپیوتر به سرعت در حال توسعه هستند. در مدل ها و انواع بسیار متنوعی وجود دارد که به این صورت تعریف می شود عملکردرایانه شخصی و راه های ارتباط بین کاربر و رایانه شخصی به طور مستقیم و از راه دور.

دستگاه های ورودی کامپیوتر شامل صفحه کلید، ماوس، اسکنر، میکروفون، کنترلرهای بازی، ضبط کننده، دوربین های دیجیتال عکس و فیلم، ضبط کننده های ویدئویی و صوتی با مبدل آنالوگ به دیجیتال و غیره است که به کابل های کامپیوتر متصل می شوند که به طور فزاینده ای در حال تعویض هستند. توسط تماس گرفته شده است اتصالات بی سیمبر مبنای فیزیکی متفاوت

دستگاه ورودی اصلی در رایانه شخصی صفحه کلید است. ارگونومی کیبوردهایی که در چندین تغییر تولید می شوند، اهمیت دارد. صفحه کلیدهای بسیار "نرم" با پین های پلاستیکی با صفحه کلیدهای کلیکی جایگزین شده اند که به وضوح ضربات کلید را ثبت می کنند.

وجود داشته باشد صفحه کلیدهای لمسیبدون عناصر مکانیکی، به دلیل دوام استثنایی و به دلیل عدم امکان ضربه زدن به "بین کلیدها" (به جای آن از پدهای فویل لمسی استفاده می شود) معمولاً در صنعت استفاده می شود. اشیاء خارجی(گیره کاغذ، خاکستر سیگار و غیره).

صفحه کلید حاوی عدد متفاوتکلیدها صفحه کلید XT دارای 83 کلید (گاهی اوقات 85) است. کلید "سیستم نظرسنجی" به صفحه کلید AT اضافه شد. صفحه کلید MFII (چند کاره) دارای 102 کلید است. صفحه کلیدهای ویژه حاوی دستگاه های اضافیبرای خواندن بارکد، با دستگاه خروجی کاراکتر بریل برای کاربران نابینا و غیره.

یکی دیگر از ابزارهای مهم برای وارد کردن اطلاعات به رایانه، دستکاری «موس» است. مختصات مکان نما از ماوس از طریق کابل یا به صورت بی سیم از یک فرستنده رادیویی مینیاتوری یا از طریق یک پرتو نور می آید. موس نوری. دکمه سمت چپ ماوس (با کلیک کردن) یک شی - یک نماد یا چیز دیگر را انتخاب می کند و آن را (بدون رها کردن دکمه) روی صفحه "کشش" می کند. دوبار کلیک کنیدشی را فعال می کند - دستور یا برنامه ای را که نماد آن نماد است راه اندازی می کند.

جوی استیک یک کنترلر بازی است که عمدتاً برای کنترل استفاده می شود بازی رایانه ای. معمولاً اگر رایانه شخصی به عنوان یک بازی بازی باشد، دو درگاه برای جوی استیک ها ارائه می کنند.

برای طراحی روی صفحه نمایش وجود دارد تبلت گرافیکیو یک قلم گرافیکی (مداد). یک شبکه مختصات فعال به رایانه لوحی "سیم سخت" متصل می شود، به طوری که یک قلم گرافیکی، شبیه به ماوس، یک سیگنال - یک نقطه ترسیم یا ابزار دیگر را روی صفحه نمایش می دهد. برای اینکه تبلت کار کند، باید یک برنامه خاص در رایانه شخصی بارگذاری شود.

یک دوربین فیلمبرداری دیجیتال، که در غیر این صورت به عنوان وب کم شناخته می شود، اغلب در لپ تاپ ها ساخته می شود و برای کنفرانس های ویدئویی تحت شبکه استفاده می شود. کیفیت تصویر از وب‌کم هنوز چیزهای زیادی برای دلخواه باقی می‌گذارد.

تصویر در دوربین دیجیتال توسط ماتریسی از حسگرهای نوری درک می شود که سیگنال ها را به حافظه دوربین منتقل می کند. سپس این تصاویر را می توان بر روی صفحه نمایش رایانه شخصی نمایش داد یا به صورت آفلاین بر روی یک چاپگر جوهرافشان عکس چاپ کرد.

اسکنرها متون، عکس‌ها و گرافیک‌ها، بارکدها و غیره را در رایانه شخصی وارد می‌کنند. نوع دیگری از ورودی از یک رسانه متوسط ​​با یک حافظه فلش بزرگ - یک هارد دیسک قابل حمل، سی‌دی مغناطیسی یا نوری انجام می‌شود. در این مورد، دستگاه ورودی درایو دیسک است.

دستگاه‌های خروجی اطلاعات از رایانه دیجیتال شامل ابزارهایی برای خروجی داده‌های الفبایی، ابزارهایی برای خروجی گرافیک و دستگاه‌های یکپارچه هستند. از همان ابتدای توسعه علوم کامپیوتر- دستگاه های سوراخ کننده و چاپ، پلاترها (پلاترها) از انواع مختلف، نمایشگرها (نمایشگرها) که ابزاری برای مدیریت ورودی داده ها (وسایل ارتباطی) نیز هستند، به شدت در حال توسعه هستند. چاپگرهای ماتریس نقطه ای در دهه 1970 و 1980 در بیشتر موارد، کامپیوترهای دیجیتال با کامپیوترهای جوهرافشان و همچنین لیزرهای مبتنی بر اصول الکترووگرافی، مشابه دستگاه کپی مانند دستگاه کپی جایگزین شدند.

مانیتورهای مبتنی بر لوله اشعه کاتدی به شدت با مدل های نمایشگر "نازک" جایگزین شدند: LCD مبتنی بر عناصر کریستال مایع، PDP بر اساس پلاسما، که به طور قابل توجهی اندازه را کاهش می دهد و ارگونومی رایانه های شخصی رومیزی را بهبود می بخشد. نمایشگرهای LCD مجهز به پرتابل (لپ تاپ)، کامپیوتر جیبی و کلاه ایمنی. (به دلیل مصرف انرژی بالا از نمایشگرهای PDP استفاده نمی کنند.)

فناوری چند رسانه ای فناوری چندرسانه ای (چند رسانه ای) متن، گرافیک، موسیقی، گفتار و تصاویر متحرک را در رایانه شخصی ادغام می کند. شبکه تجاری و شرکت‌های تولید و مونتاژ رایانه‌های شخصی، آنها را برای اهداف خود به مراکز اداری، خانگی و چندرسانه‌ای تقسیم می‌کنند. با توجه به رشد سریع پارامترهای رایانه شخصی و قابلیت های آنها، از جمله یکپارچه سازی انواع محیط های اطلاعاتی (رسانه)، هر گونه تقسیم بندی بی معنی می شود، زیرا همه عملکردهای چندرسانه ای حتی برای رایانه های شخصی ارزان قیمت در دسترس هستند.

اصطلاحات، تعاریف و مفاهیم اولیه کامپیوتر.

کامپیوتر (کامپیوتر)- دستگاهی که قادر به انجام یک توالی مشخص از عملیات تجویز شده توسط برنامه است.

کامپیوتر شخصی (PC)معمولاً بر تعامل تعاملی با 1 کاربر متمرکز است و تعامل از طریق انواع محیط های ارتباطی انجام می شود - از گفتگوی الفبایی و گرافیکی با استفاده از نمایشگر، صفحه کلید و ماوس گرفته تا دستگاه های واقعیت مجازی.

هنگامی که از مخفف PC (Personal Computer) استفاده می شود، به معنای رایانه ای است که با بزرگ ترین خانواده رایانه های شخصی IBM و کلون های آنها سازگار است. رایانه های شخصی همچنین می توانند به طور جمعی استفاده شوند: قابلیت های بسیاری از رایانه های این خانواده امکان استفاده از آنها را به عنوان سرور در شبکه های محلی فراهم می کند. عبارت سرور کامپیوترافزایش یافته است قدرت(سرعت محاسبات، میزان رم و حافظه جانبی) و طراحی خاص (محاسبه جادار) کامپیوتر.

سرور فایلهسته اصلی شبکه محلی است. این کامپیوتر (معمولا یک مینی کامپیوتر با کارایی بالا) سیستم عامل را اجرا می کند و جریان داده های ارسال شده از طریق شبکه را مدیریت می کند. ایستگاه های کاری مجزا و هر ایستگاه کاری مشترک لوازم جانبی، مانند چاپگرها، همه به سرور فایل متصل می شوند.

ایستگاه کاری- یک کامپیوتر معمولی است که سیستم عامل خود را اجرا می کند. با این حال، بر خلاف یک رایانه شخصی مستقل، ایستگاه کاری شامل یک رابط شبکهو به صورت فیزیکی توسط کابل به سرور فایل متصل می شود. علاوه بر این، برده ایستگاه یک برنامه ویژه (پوسته شبکه) را اجرا می کند که به آن اجازه می دهد اطلاعات را با سرور فایل، سایر ایستگاه های کاری و سایر دستگاه های شبکه مبادله کند. پوسته اجازه می دهد ایستگاه کاریاستفاده از فایل‌ها و برنامه‌های ذخیره‌شده در سرور فایل به آسانی استفاده از آن‌ها در دیسک‌های خودش است.

ابر رایانه- رایانه هایی با بالاترین عملکرد و عمدتاً برای حل مسائل پیچیده علمی و فنی طراحی شده اند.

کامپیوتر همه منظوره - کامپیوترهایی که برای حل دسته وسیعی از مسائل با کارایی فنی و اقتصادی تقریباً یکسان طراحی شده اند.

مینی کامپیوتر- کامپیوترها از نیاز به حداقل رساندن هزینه توسعه یافته و برای حل مسائل نسبتاً ساده طراحی شده اند.

میکرو کامپیوتر- رایانه هایی که قسمت مرکزی آنها بر روی یک یا چند ریزپردازنده ساخته شده و بر اساس نیاز به حداقل رساندن حجم فیزیکی طراحی شده اند.

کامپیوتر تخصصی- رایانه ای که دارای عملکرد و ویژگی های طراحی است که امکان استفاده از آن را فراهم می کند راه حل موثریک کلاس محدود از وظایف در شرایط محیطی خاص.

سیستم عامل- مجموعه ای از سیستم ها برنامه های طراحی شده برای ارائه سطح مشخصی از کارایی سیستم پردازش اطلاعات به دلیل کنترل خودکارکار آن و مجموعه خاصی از خدمات ارائه شده به کاربر.

CPU- بخشی کاربردی از یک کامپیوتر یا سیستم پردازش اطلاعات که برای تفسیر برنامه ها طراحی شده است.

واحد پردازش مرکزی (CPU)- پردازنده ای که در این حساب کار می کند. ماشین یا سیستم پردازش اطلاعات توابع اصلی برای پردازش اطلاعات و مدیریت کار سایر بخش‌های کالک است. ماشین ها یا سیستم ها

معماری- این بیشترین است اصول کلیساخت رایانه هایی که کنترل برنامه عملکرد و تعامل واحدهای عملکردی اصلی آن را اجرا می کنند.

ویژگی های اصلی کامپیوتر

1) نسبت هزینه / عملکرد 2) قابلیت اطمینان 3) تحمل خطا 3) سرعت 5) اندازه حافظه 6) دقت محاسبه 7) سیستم فرمان 8) مقیاس پذیری. 9) سازگاری نرم افزار 10) تحرک نرم افزار.

عملکرد کامپیوتربر اساس تعداد عملیات انجام شده توسط پردازنده ها در واحد زمان و همچنین مقدار حافظه موجود در دستگاه و مورد استفاده برای ذخیره و پردازش اطلاعات تعیین می شود.

هزینه کامپیوتربه تعداد زیادی از عوامل بستگی دارد: سرعت، ظرفیت حافظه، سیستم فرمان و غیره. تأثیر اصلی بر هزینه توسط پیکربندی خاص رایانه و در اصل، دستگاه های خارجی موجود در ترکیب نهایی دستگاه ارائه می شود. همچنین نرم افزار تاثیر بسزایی در قیمت تمام شده کامپیوترها دارد.

قابلیت اطمینان کامپیوتر- توانایی یک کامپیوتر برای حفظ خواص خود در شرایط عملیاتی معین برای مدت زمان معین.

تحمل خطا- ویژگی سیستم محاسباتی، که به عنوان یک ماشین منطقی، قابلیت ادامه اقدامات مشخص شده توسط برنامه را پس از بروز نقص در اختیار آن قرار می دهد. معرفی خطای تحمل به سخت افزار و نرم افزار اضافی نیاز دارد. رهنمودهای مربوط به پیشگیری از خطا و تحمل خطا، اصلی ترین موارد در مشکل قابلیت اطمینان هستند.

سرعت کامپیوتراز دو طرف مشاهده می شود از یک طرف، با تعداد عملیات ابتدایی (هر عملیات ساده مانند جمع، انتقال، جابجایی و غیره) که توسط پردازنده در ثانیه انجام می شود مشخص می شود. از سوی دیگر، سرعت یک کامپیوتر اساساً به نحوه سازماندهی حافظه آن بستگی دارد. زمان لازم برای جستجوی اطلاعات لازم در حافظه به طور قابل توجهی بر سرعت کامپیوتر تأثیر می گذارد.

ظرفیت، یا حافظهبا حداکثر مقدار اطلاعاتی که می توان در حافظه کامپیوتر قرار داد تعیین می شود. حافظه کامپیوتر به دو دسته داخلی و خارجی تقسیم می شود. اندازه داخلی یا RAM برای انواع مختلف ماشین‌ها متفاوت است و توسط سیستم آدرس‌دهی کامپیوتر تعیین می‌شود. ظرفیت حافظه خارجی به دلیل ساختار بلوک و طراحی های ذخیره سازی قابل جابجایی تقریباً نامحدود است.

دقت محاسبهبه تعداد ارقامی که برای نشان دادن یک عدد استفاده می شود بستگی دارد. کامپیوترهای مدرنمجهز به ریزپردازنده های 32 یا 64 بیتی هستند که برای اطمینان از دقت بسیار بالای محاسبات در طیف گسترده ای از کاربردها کافی است. با این حال، اگر این کافی نیست، می توانید از یک شبکه دو یا سه گانه تخلیه استفاده کنید.

سیستم فرمان- این لیستی از دستوراتی است که پردازنده کامپیوتر قادر به اجرای آنها است. سیستم فرمان دقیقاً مشخص می‌کند که پردازنده چه عملیاتی را می‌تواند انجام دهد، چند عملوند باید در دستور مشخص شود، دستور چه فرمت (فرمتی) برای تشخیص آن دارد.

مقیاس پذیری– امکان افزایش تعداد و قدرت پردازنده ها، میزان رم و حافظه خارجی و سایر منابع سیستم محاسباتی. مقیاس پذیری باید توسط معماری و طراحی کامپیوتر و همچنین ابزارهای نرم افزاری مناسب تضمین شود.

مفهوم سازگاری نرم افزار- امکان اجرای همان برنامه ها در کامپیوترهای مختلفبا همین نتایج

قابلیت حمل نرم افزار- توانایی اجرای همان سیستم های نرم افزاریروی پلتفرم های سخت افزاری مختلف

مدل محیط سیستم باز - کمیته IEEE POSIX.

موسسه آموزشی بودجه شهرداری

"دبیرستان شماره 30"

انجام:

دانش آموز کلاس هشتم

دیمیتریوا داریا

معلم:

دمچنکو E.E.

G. Kursk، 2014

"تاریخچه توسعه فناوری کامپیوتر"

انشا

معرفی

جامعه بشری در مسیر رشد خود نه تنها بر ماده و انرژی، بلکه بر اطلاعات نیز تسلط یافته است. با ظهور و توزیع انبوه رایانه ها، شخص ابزار قدرتمندی برای استفاده مؤثر از آن دریافت کرد منابع اطلاعاتتا فعالیت فکری خود را افزایش دهند. از این به بعد (اواسطXXقرن)، گذار از یک جامعه صنعتی به یک جامعه اطلاعاتی آغاز شد، که در آن اطلاعات به منبع اصلی تبدیل می شود.

توانایی اعضای جامعه در استفاده از اطلاعات کامل، به موقع و قابل اعتماد تا حد زیادی به میزان توسعه و تسلط بر فناوری های جدید اطلاعاتی که مبتنی بر رایانه است بستگی دارد. نقاط عطف اصلی در تاریخ توسعه آنها را در نظر بگیرید.

مهندسی رایانه جزء ضروری فرآیند محاسبات و پردازش داده است. اولین دستگاه های محاسباتی احتمالاً شناخته شده بودندچوب های شمارش که امروزه نیز در پایه های ابتدایی بسیاری از مدارس برای آموزش شمارش استفاده می شود. در حال توسعه، این دستگاه ها پیچیده تر شدند، به عنوان مثال، مانندفنیقیهمجسمه های سفالی، همچنین برای نمایش بصری تعداد موارد شمارش شده در نظر گرفته شده است. چنین وسایلی به نظر می رسد توسط بازرگانان و حسابداران آن زمان استفاده می شده است.

به تدریج، از ساده ترین وسایل برای شمارش، دستگاه های پیچیده تری متولد شدند.: ( ), , , . با وجود سادگی دستگاه‌های محاسباتی اولیه، یک حسابدار با تجربه می‌تواند با محاسبات ساده حتی سریع‌تر از صاحبان کند ماشین‌حساب مدرن به نتایج برسد. به طور طبیعی، عملکرد و سرعت شمارش دستگاه های محاسباتی مدرن مدت هاست که از توانایی های برجسته ترین ماشین حساب انسانی فراتر رفته است.

بشر هزاران سال پیش یاد گرفت که از ساده ترین دستگاه های شمارش استفاده کند. بیشترین تقاضا نیاز به تعیین تعداد اقلام مورد استفاده در مبادله بود. یکی از ساده ترین راه حل ها استفاده از معادل وزن کالای مبادله شده بود که نیازی به محاسبه مجدد دقیق تعداد اجزای آن نداشت. برای این اهداف، ساده ترین تعادلتعادل، که به یکی از اولین وسایل برای تعیین کمی تبدیل شدتوده ها اصل هم ارزی به طور گسترده در یک دستگاه شمارش ساده دیگر - چرتکه یا چرتکه استفاده می شد. تعداد اجسام شمارش شده با تعداد بند انگشت های متحرک این ساز مطابقت داشت. یک وسیله نسبتاً پیچیده برای شمارش می تواند تسبیح باشد که در بسیاری از ادیان استفاده می شود. مؤمن، مانند روایات، تعداد دعاهای خوانده شده را بر روی دانه های تسبیح می شمرد و هنگام عبور از یک دایره کامل تسبیح، شمارنده دانه های مخصوصی را در دمی جداگانه حرکت می داد که تعداد دایره های شمارش شده را نشان می داد.با اختراع چرخ دنده ها، دستگاه های محاسبه بسیار پیچیده تر ظاهر شدند.

در مورد همه نسل های کامپیوتر, در مورد تاریخچه توسعه فناوری رایانه، می خواهم در مقاله خود بگویم.

آغاز عصر کامپیوتر

اولین کامپیوترانیاکدر پایان سال 1945 در ایالات متحده آمریکا تاسیس شد.

ایده های اصلی که سال هاست فناوری کامپیوتر بر اساس آن ها توسعه یافته است در سال 1946 توسط ریاضیدان آمریکایی جان فون نویمان فرموله شد. آنها معماری فون نویمان نامیده می شوند.

در سال 1949، اولین کامپیوتر با معماری فون نویمان ساخته شد - ماشین انگلیسیEDSAC. یک سال بعد، کامپیوتر آمریکایی ظاهر شدEDVAC.

در کشور ما اولین کامپیوتر در سال 1951 ساخته شد. آن را MESM نامیدند - یک ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک. طراح MESM سرگئی الکسیویچ لبدف بود.

تولید سریال کامپیوترها در دهه 50 آغاز شدXXقرن.

مرسوم است که تجهیزات محاسباتی الکترونیکی را به نسل های مرتبط با تغییر در پایه عنصر تقسیم می کنند. بعلاوه،خودروهای نسل های مختلف متفاوت هستندمعماری منطقی و نرم افزارامنیت، سریعاکشن، رم، روش ورودی و شمااطلاعات آب و غیره

اولین کامپیوتر - یک ماشین جهانی با استفاده از لوله های خلاء - در ایالات متحده آمریکا در سال 1945 ساخته شد.

این دستگاه ENIAC نام داشت (مخفف: انتگرالگر دیجیتال الکترونیکی و ماشین حساب). طراحان ENIAC J. Mouchli و J. Eckert بودند. سرعت شمارش این ماشین از سرعت ماشین های رله آن زمان هزار برابر بیشتر بود.

اول الکترونیکیکامپیوتر ENIAC با استفاده از روش plug-and-switch برنامه‌ریزی شد، یعنی برنامه با اتصال تک تک بلوک‌های دستگاه بر روی برد سوئیچینگ با هادی ساخته شد. این روش پیچیده و خسته کننده برای آماده سازی دستگاه برای کار، کارکرد آن را ناخوشایند می کرد.

ایده های اصلی که بر اساس آن فناوری رایانه سال ها در حال توسعه بوده است توسط بزرگترین ریاضیدان آمریکایی جان فون نویمان توسعه داده شد.

در سال 1946، مجله "Nature" مقاله ای از J. von Neumann، G. Goldstein و A. Burks را با عنوان "مطالعه اولیه طراحی منطقی یک دستگاه محاسباتی الکترونیکی" منتشر کرد. این مقاله اصول طراحی و عملکرد کامپیوترها را تشریح کرد. اصلی ترین اصل ذخیره در حافظه استبرنامه ها ، که بر اساس آن داده ها و برنامه در آن قرار می گیرند حافظه مشترکماشین ها.

توصیف اساسی دستگاه و عملکرد یک رایانه معمولاً معماری رایانه نامیده می شود. ایده های مطرح شده در مقاله ذکر شده در بالا "معماری کامپیوتر توسط J. von Neumann" نامیده شد.

در سال 1949، اولین کامپیوتر با معماری نویمان ساخته شد - ماشین EDSAC انگلیسی. یک سال بعد، کامپیوتر آمریکایی EDVAС ظاهر شد. ماشین های نام برده در یک نسخه وجود داشتند. تولید سریال کامپیوترها در کشورهای توسعه یافته جهان در دهه 50 قرن بیستم آغاز شد.

در کشور ما اولین کامپیوتر در سال 1951 ساخته شد. آن را MESM نامیدند - یک ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک. طراح MESM سرگئی الکسیویچ لبدف بود

نقش آکادمیک S. A. Lebedev در ایجاد رایانه های داخلی بسیار زیاد است. تحت رهبری او، در دهه 1950، کامپیوترهای لوله سریال BESM-1 (ماشین محاسبه الکترونیکی پرسرعت)، BESM-2، M-20 ساخته شدند. در آن زمان این ماشین ها جزو بهترین های دنیا بودند.

در دهه 60 قرن بیستم، S. A. Lebedev توسعه رایانه های نیمه هادی BESM-ZM، BESM-4، M-220، M-222 را رهبری کرد. دستاورد برجسته آن دوره ماشین BESM-6 بود. این اولین کامپیوتر داخلی و یکی از اولین کامپیوترهای جهان با سرعت 1 میلیون عملیات در ثانیه است.

ایده ها و پیشرفت های بعدی S. A. Lebedev به ایجاد ماشین های پیشرفته تر نسل های بعدی کمک کرد.

نسل اول کامپیوترها

نسل اول کامپیوترها - ماشین های لامپ دهه 50.سرعت شمارش سریع ترین ماشین های نسل اول به 20 هزار عملیات در ثانیه رسید. برای ورود به برنامه ها و داده ها از نوارهای پانچ و کارت های پانچ استفاده شد. از آنجایی که حافظه داخلی این ماشین‌ها کوچک بود (می‌توانست حاوی چندین هزار عدد و دستورالعمل‌های برنامه باشد)، آنها عمدتاً برای محاسبات مهندسی و علمی استفاده می‌شدند که مربوط به پردازش مقادیر زیادی داده نبود. اینها سازه های نسبتاً حجیمی بودند که حاوی هزاران لامپ بودند که گاهی صدها متر مربع را اشغال می کردند و صدها کیلووات برق مصرف می کردند. برنامه‌های چنین ماشین‌هایی به زبان‌های دستورالعمل ماشین کامپایل شده بودند، بنابراین برنامه‌نویسی در آن زمان برای تعداد کمی در دسترس نبود. به طور کلی پذیرفته شده است که نسل اول کامپیوترها در طول جنگ جهانی دوم پس از آن ظاهر شدند1943 کنراد زوزه، به دوستان و اقوام نشان داد1938 رله) یک ماشین دمدمی مزاج و در محاسبات غیر قابل اعتماد است. در ماه می1941 سال دربرلین

به طور کلی پذیرفته شده است که نسل اول کامپیوترها در طول جنگ جهانی دوم پس از آن ظاهر شدند1943 سال، اگرچه اولین نماینده کاری را باید خودرو V-1 (Z1) در نظر گرفت.کنراد زوزهبه دوستان و اقوام نشان داده شد1938 سال این اولین الکترونیکی بود (ساخته شده بر روی آنالوگ های خانگیرله) ماشینی دمدمی مزاج و در محاسبات غیر قابل اعتماد. در ماه می1941 سال دربرلین, Zuse ماشین Z3 را ارائه کرد که باعث خوشحالی متخصصان شد. علیرغم تعدادی از کاستی ها، این اولین کامپیوتری بود که تحت شرایط دیگر، می توانست موفقیت تجاری داشته باشد.

با این حال اولین کامپیوترها انگلیسی هستندکلوسوس(1943) و آمریکاییانیاک(1945). ENIAC اولین کامپیوتر لوله خلاء بود.

کامپیوترهای نسل اول از لوله های خلاء و رله ها به عنوان پایه عنصر استفاده می کردند. حافظه دسترسی تصادفی روی تریگرها و بعداً روی هسته‌های فریت انجام شد.پایه عنصر اولین کامپیوترها - لوله های خلاء - ابعاد بزرگ، مصرف انرژی قابل توجه، قابلیت اطمینان کم و در نتیجه حجم تولید کم و دایره باریکی از کاربران، عمدتاً از دنیای علم را تعیین کرد. در چنین ماشین هایی، عملاً هیچ وسیله ای برای ترکیب عملیات برنامه در حال اجرا و موازی سازی عملکرد دستگاه های مختلف وجود نداشت. دستورات یکی پس از دیگری اجرا می شدند، ALU در فرآیند تبادل داده با دستگاه های خارجی که مجموعه آن بسیار محدود بود، بیکار بود. جلد حافظه دسترسی تصادفیبرای مثال BESM-2 2048 کلمه 39 بیتی بود؛ درام های مغناطیسی و درایوهای نوار مغناطیسی به عنوان حافظه خارجی استفاده می شد. فرآیند ارتباط بین یک فرد و یک ماشین نسل اول بسیار زمان بر و بی اثر بود. به عنوان یک قاعده، خود توسعه دهنده، که برنامه را در کدهای ماشین می نوشت، آن را با استفاده از کارت های پانچ وارد حافظه کامپیوتر می کرد و سپس به صورت دستی اجرای آن را کنترل می کرد. هیولای الکترونیکی روشن است زمان مشخصبه استفاده بدون تقسیم از برنامه نویس داده شد و کارایی حل مسئله محاسباتی تا حد زیادی به سطح مهارت او، توانایی یافتن و تصحیح سریع خطاها و توانایی پیمایش در کنسول رایانه بستگی داشت. تمرکز بر کنترل دستیعدم وجود هر گونه قابلیت بافر برنامه را مشخص کرد.

کامپیوترهای نسل اول با قابلیت اطمینان کم مشخص می شدند، به سیستم خنک کننده نیاز داشتند و ابعاد قابل توجهی داشتند. فرآیند برنامه نویسی به مهارت قابل توجهی، دانش خوب معماری کامپیوتر و آن نیاز داشت ویژگی های نرم افزار. در ابتدا از برنامه نویسی در کدهای کامپیوتری (کد ماشین) استفاده شد، سپس کدهای خودکار و اسمبلرها ظاهر شدند و روند کارهای برنامه نویسی را تا حدی خودکار کردند. کامپیوترهای نسل اول برای محاسبات علمی و فنی مورد استفاده قرار گرفتند. فرآیند برنامه نویسی بیشتر شبیه هنری بود که توسط حلقه بسیار باریکی از ریاضیدانان، مهندسان الکترونیک و فیزیکدانان انجام می شد.

همه کامپیوترهای نسل اولعمل کردبر اساس لوله های خلاء، که آنها را غیر قابل اعتماد می کرد - لوله ها باید مرتباً تعویض می شدند. این کامپیوترها ماشین های بزرگ، دست و پا گیر و گران قیمتی بودند که فقط شرکت های بزرگ و دولت ها می توانستند آن ها را خریداری کنند. لامپ ها مقدار زیادی برق مصرف می کردند و گرمای زیادی تولید می کردند.

علاوه بر این، هر ماشین از زبان برنامه نویسی خود استفاده می کرد. مجموعه دستورالعمل ها کوچک بود، طرح واحد منطق حسابی و واحد کنترل بسیار ساده است، نرم افزار عملا وجود نداشت. امتیاز رم و عملکرد پایین بود. نوارهای پانچ، کارت های پانچ، نوارهای مغناطیسی و دستگاه های چاپ برای ورودی-خروجی استفاده شد، دستگاه های حافظه با دسترسی تصادفی بر اساس خطوط تاخیر جیوه ای لوله های پرتو کاتدی پیاده سازی شدند.

این ناراحتی ها از طریق توسعه فشرده ابزارهایی برای خودکارسازی برنامه نویسی، ایجاد سیستم های برنامه های خدماتی که کار بر روی دستگاه را ساده می کند و کارایی استفاده از آن را افزایش می دهد، غلبه کرد. این امر به نوبه خود مستلزم تغییرات قابل توجهی در ساختار رایانه ها بود که هدف آن نزدیکتر کردن آن به الزامات ناشی از تجربه رایانه های عامل بود.

نسل دوم کامپیوترها

در سال 1949، اولین دستگاه نیمه هادی در ایالات متحده ساخته شد که جایگزین لوله خلاء شد. به آن ترانزیستور می گویند.در دهه 60 ترانزیستورها به پایه عنصری تبدیل شده اند کامپیوتر نسل دوم. انتقال به عناصر نیمه هادی کیفیت رایانه ها را از همه لحاظ بهبود بخشید: آنها فشرده تر، قابل اطمینان تر و انرژی کمتری مصرف می کردند. سرعت اکثر ماشین ها به ده ها و صدها هزار عملیات در ثانیه می رسید. حجم حافظه داخلی در مقایسه با کامپیوترهای نسل اول صدها برابر شده است. دستگاه های حافظه خارجی (مغناطیسی) تا حد زیادی توسعه یافته اند: درام های مغناطیسی، درایوهای نوار مغناطیسی. به لطف این امکان ایجاد سیستم های مرجع اطلاعاتی و جستجو در رایانه ها فراهم شد (این به دلیل نیاز به ذخیره مقادیر زیادی از اطلاعات در رسانه های مغناطیسی برای مدت طولانی است).در طول نسل دوم، زبان های برنامه نویسی به طور فعال شروع به توسعه کردند. سطح بالا. اولین آنها FORTRAN، ALGOL، COBOL بودند. برنامه نویسی به عنوان عنصری از سواد، عمدتاً در میان افراد دارای تحصیلات عالی رایج شده است.

نسل دوم کامپیوترها انتقال به پایه عنصر ترانزیستور است، ظاهر اولین کامپیوترهای کوچک.

کامپیوترهای نسل دوم معمولاً از تعداد زیادی برد مدار چاپی تشکیل شده بودند که هر کدام از یک تا چهار برددرگاه های منطقییاباعث می شود. به خصوص،سیستم مدولار استاندارد IBMاستاندارد این گونه بردها و کانکتورهای اتصال را برای آنها تعریف کرد. که در1959بر اساس ترانزیستور IBM یک مین فریم منتشر کرده استIBM 7090و ماشین کلاس متوسطIBM 1401. دومی استفاده کردکارت پانچ شدهورودی و تبدیل به محبوب ترین رایانه عمومی در آن زمان شد: در دوره 1960-1964. بیش از 100 هزار نسخه از این دستگاه تولید شد. از 4000 کاراکتر حافظه استفاده می کرد (بعداً به 16000 کاراکتر افزایش یافت). بسیاری از جنبه های این پروژه مبتنی بر تمایل به جایگزینی دستگاه های کارت پانچ بود که از آن زمان به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته بود.دهه 1920تا اوایل دهه 1970. که در1960IBM یک ترانزیستور منتشر کردIBM 1620، در ابتدا فقط نوار پانچ بود، اما به زودی به کارت های پانچ به روز شد. این مدل به عنوان یک کامپیوتر علمی محبوب شد و حدود 2000 نسخه از آن تولید شد. این دستگاه از حافظه هسته مغناطیسی تا 60000 رقم اعشاری استفاده می کرد.

در همان سال 1960مدسامبراولین مدل خود را منتشر کرد -PDP-1 برای استفاده توسط پرسنل فنی در آزمایشگاه ها و برای تحقیقات طراحی شده است.

که در1961شرکت باروزمنتشر شدB5000، اولین کامپیوتر دو پردازنده باحافظه مجازی. دیگر ویژگی های منحصر به فرد بودمعماری پشته،آدرس دهی مبتنی بر توصیفگر و بدون برنامه نویسی مستقیمزبان اسمبلی.

کامپیوتر نسل دومIBM 1401 که در اوایل دهه 1960 تولید شد، با فروش بیش از 10000 دستگاه از این دستگاه، یک سوم بازار رایانه های جهان را به خود اختصاص داد.

استفاده از نیمه هادی ها نه تنها بهبود یافته استواحد پردازش مرکزی، بلکه دستگاه های جانبی. نسل دوم دستگاه های ذخیره سازی داده ها قبلاً امکان ذخیره ده ها میلیون کاراکتر و اعداد را فراهم کرده است. یک تقسیم بندی به سختی ثابت وجود داشت (درست شد ) دستگاه های ذخیره سازی متصل به پردازنده توسط یک کانال انتقال داده با سرعت بالا و قابل جابجایی (قابل جابجایی ) دستگاه ها تعویض کاست دیسک در چنجر فقط چند ثانیه طول کشید. اگرچه ظرفیت رسانه های قابل جابجایی معمولاً کمتر بود، اما قابلیت تعویض آنها امکان ذخیره تقریباً نامحدود داده را فراهم کرد.نوار کاستمعمولاً برای آرشیو داده ها استفاده می شد زیرا حجم بیشتری را با هزینه کمتر فراهم می کرد.

در بسیاری از ماشین‌های نسل دوم، وظایف ارتباط با دستگاه‌های جانبی به تخصصی واگذار شد.پردازنده های مشترک به عنوان مثال، در حالی کهپردازنده جانبیخواندن یا پانچ کارت های پانچ شده را انجام می دهد، پردازنده اصلی محاسبات یا شاخه ها را مطابق برنامه انجام می دهد. یک گذرگاه داده در طول چرخه واکشی و اجرا، داده‌ها را بین حافظه و پردازنده حمل می‌کند، و معمولاً سایر گذرگاه‌های داده، تجهیزات جانبی را ارائه می‌کنند. برPDP-1چرخه دسترسی به حافظه 5 میکروثانیه طول کشید. بیشتر دستورالعمل ها به 10 میکروثانیه نیاز دارند: 5 برای واکشی دستورالعمل و 5 دیگر برای واکشی عملوند.

"ستون"اولین کامپیوتر مبتنی بر کامپیوتر بودمنطق سه گانه، توسعه یافته در1958Vاتحاد جماهیر شوروی اولین کامپیوترهای نیمه هادی سریال شوروی بودند«بهار» و «برف» تولید شده با1964 توسط1972 حداکثر عملکرد کامپیوتر Sneg 300000 عملیات در ثانیه بود. ماشین ها بر اساس ترانزیستور با فرکانس ساعت 5 مگاهرتز در مجموع 39 کامپیوتر تولید شد.

بهترین کامپیوتر خانگی نسل 2 محسوب می شودBESM-6، ایجاد شده در1966.

دریافت می کند پیشرفتهای بعدیاصل خودمختاری - در حال حاضر در سطح اجرا می شود دستگاه های فردی، که در ساختار مدولار آنها بیان می شود. دستگاه های ورودی/خروجی دارای CU های مخصوص به خود (به نام کنترلر) هستند که CU مرکزی را از مدیریت عملیات ورودی/خروجی آزاد می کند.

بهبود و ارزان شدن رایانه ها منجر به کاهش هزینه واحد زمان رایانه و منابع محاسباتی در هزینه کل یک راه حل خودکار برای مشکل پردازش داده ها شد، در حالی که در همان زمان، هزینه های توسعه برنامه ها (یعنی برنامه نویسی) تقریباً کاهش پیدا نکرد و در برخی موارد تمایل به افزایش داشت. بنابراین، یک گرایش به سمت وجود داشته است برنامه نویسی موثر، که در نسل دوم کامپیوترها اجرا شد و تا به امروز در حال توسعه است.

توسعه بر اساس کتابخانه برنامه های استاندارد سیستم های یکپارچه با ویژگی قابل حمل بودن، یعنی. عملکرد بر روی کامپیوتر مارک های مختلف. متداول ترین ابزارهای نرم افزاری مورد استفاده در PPP برای حل مسائل یک کلاس خاص اختصاص داده شده است.

فن آوری اجرای برنامه ها در رایانه در حال بهبود است: ابزارهای نرم افزاری ویژه در حال ایجاد - نرم افزار سیستم.

هدف نرم افزار سیستم این است که پردازشگر را آسان تر و سریع تر از کاری به کار دیگر منتقل کند. اولین سیستم ها ظاهر شدند پردازش دسته ای، که به سادگی راه اندازی برنامه ها را یکی پس از دیگری خودکار می کند و در نتیجه ضریب بار پردازنده را افزایش می دهد. سیستم های پردازش دسته ای نمونه اولیه سیستم عامل های مدرن بودند، آنها اولین برنامه های سیستمی بودند که برای کنترل فرآیند محاسبات طراحی شدند. در حین اجرای سیستم های پردازش دسته ای، یک زبان رسمی کنترل شغل ایجاد شد که با کمک آن برنامه نویس به سیستم و اپراتور گفت که می خواهد چه کاری را روی رایانه انجام دهد. مجموعه ای از چندین کار، معمولاً به شکل دسته ای از کارت های پانچ شده، بسته کار نامیده می شود. این عنصر هنوز زنده است: فایل‌های دسته‌ای (یا دسته‌ای) MS DOS چیزی بیش از بسته‌های شغلی نیستند (پسوند در نام آنها bat مخفف کلمه انگلیسی batch است که به معنای دسته‌ای است).

کامپیوترهای داخلی نسل دوم شامل پرومین، مینسک، هرازدان، میر است.

نسل سوم کامپیوترها

نسل سوم کامپیوترهابر اساس یک عنصر جدید ایجاد شد - مدارهای مجتمعاوه: روی یک ویفر کوچک از مواد نیمه هادی به مساحت کمتر از 1 سانتی متر 2 مدارهای الکترونیکی پیچیده نصب شده بودند. آنها را مدارهای مجتمع (ICs) می نامیدند. اولین آی سی حاوی ده ها و سپس صدها عنصر (ترانزیستور، مقاومت و غیره) بود. هنگامی که درجه یکپارچگی (تعداد عناصر) به هزار نفر رسید، آنها را مدارهای مجتمع بزرگ نامیدند - LSI. سپس مدارهای مجتمع بسیار بزرگ ظاهر شد - VLSI. کامپیوترهای نسل سوم در نیمه دوم دهه 60، زمانی که یک شرکت آمریکایی شروع به تولید کردندIBMتولید سیستم ماشینی را آغاز کردIBM-360. در اتحاد جماهیر شوروی در دهه 70، تولید ماشین آلات سری ES EVM آغاز شد ( یک سیستمکامپیوتر). انتقال به نسل سوم با تغییرات قابل توجهی در معماری کامپیوتر همراه است. اکنون می توانید چندین برنامه را همزمان روی یک دستگاه اجرا کنید. به این حالت کار، حالت چند برنامه ای (چند برنامه ای) می گویند. سرعت بیشترین مدل های قدرتمندکامپیوتر به چندین میلیون عملیات در ثانیه رسیده است. در ماشین های نسل سوم، نوع جدیدی از دستگاه های ذخیره سازی خارجی ظاهر شد - دیسک های مغناطیسی. انواع جدیدی از دستگاه های ورودی-خروجی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند: نمایشگر، پلاتر. در این دوره، زمینه های کاربرد رایانه به طور قابل توجهی گسترش یافت. پایگاه های داده، اولین سیستم های هوش مصنوعی، طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) و سیستم های کنترل (ACS) شروع به ایجاد کردند. در دهه 1970، خطی از کامپیوترهای کوچک (مینی) توسعه قدرتمندی دریافت کردند.

پایه عنصر یک کامپیوتر، مدارهای مجتمع کوچک (MIS) است که شامل صدها یا هزاران ترانزیستور در یک صفحه است. عملکرد این ماشین ها از پایانه های الفبایی کنترل می شد. برای کنترل از زبان های سطح بالا و اسمبلر استفاده شد. داده ها و برنامه ها هم از ترمینال و هم از کارت های پانچ و نوارهای پانچ وارد می شد. این ماشین ها برای استفاده گسترده در زمینه های مختلف علم و فناوری (محاسبات، مدیریت تولید، اجسام متحرک و غیره) در نظر گرفته شده بودند. به لطف مدارهای مجتمع، بهبود قابل توجهی ویژگی های فنی و عملیاتی رایانه ها و کاهش شدید قیمت سخت افزار امکان پذیر شد. به عنوان مثال، ماشین‌های نسل سوم نسبت به ماشین‌های نسل دوم دارای رم بیشتر، عملکرد سریع‌تر، قابلیت اطمینان بیشتر و کاهش مصرف انرژی، ردپای و وزن هستند.

مدار مجتمع، تراشه - "محصول میکروالکترونیکی تراکم بالابسته هایی از عناصر متصل به برق و به عنوان یک کل سازنده واحد در نظر گرفته می شود. مدار الکترونیکیبه طور جداگانه ساخته شد و سپس قطعات با لحیم کاری به هم متصل شدند. ظهور مدارهای مجتمع کل فناوری را تغییر داده است. در همان زمان، تجهیزات الکترونیکی ارزان تر شدند. ریزمدار پیچیدگی چند لایه ای از صدها مدار است که به قدری ریز هستند که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند. این مدارها همچنین دارای اجزای غیرفعال هستند - مقاومت هایی که مقاومت ایجاد می کنند جریان الکتریسیتهو خازن هایی که قادر به ذخیره بار هستند. با این حال، بیشترین اجزای مهممدارهای مجتمع ترانزیستور هستند - وسایلی که هم می توانند ولتاژ را تقویت کنند و هم آن را خاموش و روشن کنند و به صورت دودویی "صحبت کنند". نسل سوم با ظهور رایانه هایی با پایه عنصر بر روی مدارهای مجتمع (IC) همراه است. در ژانویه 1959، D. Kilby اولین مدار مجتمع را ایجاد کرد که یک صفحه ژرمانیومی نازک به طول 1 سانتی متر است. برای نشان دادن قابلیت های فناوری یکپارچه، Texas Instruments یک کامپیوتر روی برد برای نیروی هوایی ایالات متحده ایجاد کرد که شامل 587 مدار مجتمع و یک حجم 150 برابر کوچکتر از یک کامپیوتر مشابه قدیمی است. اما مدار مجتمع کیلبی دارای تعدادی کاستی قابل توجه بود که با ظهور مدارهای مجتمع مسطح توسط R. Noyce در همان سال برطرف شد. از آن لحظه به بعد، فناوری آی سی راهپیمایی پیروزمندانه خود را آغاز کرد و تمام بخش های جدید الکترونیک مدرن و اول از همه فناوری رایانه را به تصرف خود درآورد.
اولین کامپیوترهای روی برد ویژه با استفاده از فناوری IS به سفارش وزارت ارتش ایالات متحده طراحی و ساخته شده اند. تکنولوژی جدیدقابلیت اطمینان، ساخت و سرعت بیشتر فناوری رایانه را با کاهش چشمگیر ابعاد آن فراهم کرد. بر روی یک میلی متر مربع از مدار مجتمع، قرار دادن هزاران عنصر منطقی امکان پذیر است. با این حال، نه تنها فناوری IS ظهور نسل جدیدی از رایانه ها را تعیین کرد - رایانه های نسل سوم، به طور معمول، مجموعه ای از مدل ها را تشکیل می دهند که از پایین به بالا با نرم افزار سازگار هستند و از مدلی به مدل دیگر قابلیت های فزاینده ای دارند. با این حال، این تکنولوژیپیاده سازی معماری های منطقی بسیار پیچیده تری از رایانه ها و تجهیزات جانبی آنها را ممکن کرد که به طور قابل توجهی قابلیت های عملکردی و محاسباتی رایانه ها را گسترش داد.

مهمترین معیار برای تشخیص رایانه های نسل دوم و سوم، توسعه قابل توجه معماری رایانه است که هم نیازهای وظایف حل شده و هم برنامه نویسانی که روی آنها کار می کنند را برآورده می کند. با توسعه کامپیوترهای آزمایشی Stretch توسط IBM و Atlas در دانشگاه منچستر، چنین مفهومی از معماری کامپیوتر به واقعیت تبدیل شد. قبلاً توسط IBM با ایجاد سری معروف IBM / 360 به صورت تجاری تجسم یافته بود. سیستم های عامل در حال تبدیل شدن به بخشی از رایانه ها هستند، قابلیت های چند برنامه نویسی ظاهر شده است. بسیاری از وظایف مدیریت حافظه، دستگاه های ورودی/خروجی و سایر منابع توسط سیستم عامل ها یا مستقیماً توسط سخت افزار رایانه انجام شد.

اولین سری از این دست، که مرسوم است با آن نسل سوم را بشماریم، سری معروف مدل های IBM Series / 360 (یا به طور خلاصه IBM / 360) است که تولید سریال آن در سال 1964 در ایالات متحده راه اندازی شد. و تا سال 1970 این سری شامل 11 مدل بود. این مجموعه به عنوان مرجع و استاندارد بسیاری از راه حل های طراحی در زمینه فناوری رایانه، تأثیر زیادی در توسعه بیشتر رایانه های عمومی در همه کشورها داشت. از دیگر رایانه های نسل سوم می توان به مدل هایی مانند PDP-8، PDP-11، B3500 و تعدادی دیگر اشاره کرد. در اتحاد جماهیر شوروی و سایر کشورهای CMEA، از سال 1972، تولید سری کامپیوترهای یکپارچه (ES COMPUTER) با کپی کردن (تا جایی که از نظر فنی ممکن بود) سری IBM / 360 راه اندازی شد. همراه با سری کامپیوترهای EC در کشورهای CMEA و اتحاد جماهیر شوروی، از سال 1970 تولید یک سری کامپیوترهای کوچک (کامپیوتر SM) سازگار با سری معروف PDP آغاز شد.

اگر مدل‌های سری IBM/360 به طور کامل از فناوری آی‌سی استفاده نمی‌کردند (روش‌های کوچک‌سازی عناصر ترانزیستور گسسته نیز استفاده می‌شد)، سری جدید IBM/370 قبلاً با استفاده از فناوری 100٪ IC پیاده‌سازی شده بود و تداوم با 360 را حفظ کرد. سری، اما مدل‌ها دارای ویژگی‌های فنی به‌طور قابل‌توجهی بهتر، سیستم فرمان توسعه‌یافته‌تر و تعدادی از نوآوری‌های مهم معماری بودند.

نرم افزاری که عملکرد رایانه را در حالت های مختلف عملیاتی تضمین می کند بسیار قدرتمندتر می شود. سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS)، سیستم های اتوماسیون کار طراحی (CAD) برای اهداف مختلف، سیستم های کنترل خودکار، سیستم های کنترل فرآیند و غیره در حال بهبود هستند. توجه زیادی به ایجاد بسته ها می شود. برنامه های کاربردی(PPP) برای اهداف مختلف. زبان‌ها و سیستم‌های برنامه‌نویسی جدید همچنان ظاهر می‌شوند و زبان‌های موجود در حال توسعه هستند که تعداد آنها در حال حاضر به حدود 3000 می‌رسد. رایانه‌های نسل سوم به عنوان مبنای فنی برای ایجاد زبان‌های بزرگ و فوق‌بزرگ بیشترین کاربرد را پیدا کرده‌اند. سیستم های اطلاعاتی. نقش مهمدر حل این مشکل، ایجاد نرم افزار (DBMS) که ایجاد و نگهداری پایگاه های داده و بانک های داده برای اهداف مختلف را تضمین می کند، بازی شد. انواع محاسبات و ابزارهای نرم افزاریو همچنین تجهیزات جانبی، موضوعات انتخاب موثر نرم افزار و امکانات محاسباتی برای کاربردهای خاص را در دستور کار قرار داده است.

باید به توسعه نسل سوم VT در اتحاد جماهیر شوروی اشاره کرد. به منظور توسعه یک سیاست فنی واحد در زمینه فناوری رایانه، در سال 1969 به ابتکار اتحادیه، یک کمیسیون بین دولتی با مرکز هماهنگی و سپس شورای طراحان اصلی ایجاد شد. تصمیم برای ایجاد آنالوگ از سری IBM/360 به عنوان پایه ای برای فناوری کامپیوتر کشورهای CMEA گرفته شد. برای این کار، تلاش های تیم های تحقیقاتی و طراحی بزرگ متمرکز شد، بیش از 20 هزار دانشمند و متخصص بسیار ماهر درگیر شدند، یک مرکز تحقیقاتی بزرگ برای فناوری کامپیوتر (NICEVT) ایجاد شد که در اوایل دهه 70 امکان ایجاد توده را فراهم کرد. تولید اولین مدل های کامپیوتر ES. بلافاصله باید توجه داشت که مدل های کامپیوتر ES (مخصوصاً اولین ها) از بهترین نسخه های اصلی مربوط به سری IBM/360 فاصله زیادی داشتند.

پایان دهه 60 در اتحاد جماهیر شوروی با تنوع زیادی از فناوری رایانه ای ناسازگار مشخص می شود که از نظر شاخص های اساسی به طور جدی در مقایسه با بهترین مدل های خارجی پایین تر است که نیازمند توسعه یک سیاست فنی معقول تر در این استراتژی استراتژیک است. موضوع مهم. با در نظر گرفتن تاخیر بسیار جدی در این زمینه از کشورهای توسعه یافته از نظر کامپیوتری (و اول از همه از رقیب همیشگی - ایالات متحده آمریکا) تصمیم فوق اتخاذ شد که بسیار وسوسه انگیز به نظر می رسید - استفاده از کار شده و به مدت 5 سال آزمایش شده و سری های IBM قبلاً به خوبی اثبات شده است تا سریع و ارزان آن را به اقتصاد ملی معرفی کند و دسترسی گسترده ای به نرم افزارهای بسیار غنی ایجاد شده در آن زمان در خارج از کشور ایجاد کند. اما همه اینها فقط یک دستاورد تاکتیکی بود، در حالی که استراتژی توسعه فناوری رایانه داخلی ضربه قدرتمندی خورده بود.

نسل چهارم کامپیوترها

یکی دیگر از رویدادهای انقلابی در الکترونیک در سال 1971 رخ داد، زمانی که شرکت آمریکاییاینتلایجاد ریزپردازنده را اعلام کرد.ریزپردازنده- این یک مدار مجتمع بسیار بزرگ است که قادر به انجام عملکردهای واحد اصلی یک کامپیوتر - یک پردازنده است. در ابتدا، ریزپردازنده ها شروع به ساخته شدن در انواع مختلف کردند دستگاه های فنی: ماشین ابزار، ماشین، هواپیما. با اتصال ریزپردازنده به دستگاه های ورودی-خروجی، حافظه خارجی، نوع جدیدی از کامپیوتر به دست آمد: یک میکرو کامپیوتر. ریز کامپیوترها ماشین هستندنسل چهارم . تفاوت قابل توجه بین میکرو کامپیوترها و پیشینیان آنها اندازه کوچک آنها (اندازه یک تلویزیون خانگی) و ارزان بودن نسبی آنها است. این اولین نوع کامپیوتری است که در آن ظاهر شد خرده فروشی. محبوب ترین نوع کامپیوترهای امروزی هستندکامپیوترهای شخصی (PC).اولین رایانه شخصی در سال 1976 در ایالات متحده آمریکا متولد شد. از سال 1980، یک شرکت آمریکایی به یک "ترندستر" در بازار رایانه های شخصی تبدیل شده است.IBM. طراحان آن موفق به ایجاد معماری شدند که به استاندارد بین المللی برای رایانه های شخصی حرفه ای تبدیل شده است. ماشین های این سری نام دارندIBMکامپیوتر ( شخصیکامپیوتر). ظهور و گسترش رایانه شخصی از نظر اهمیت آن برای توسعه جامعهقابل مقایسه با ظهور چاپ. این رایانه شخصی بود که سواد رایانه را به یک پدیده گسترده تبدیل کرد. با توسعه این نوع ماشین ها، مفهوم "فناوری اطلاعات" ظاهر شد که بدون آن مدیریت در بیشتر زمینه های فعالیت انسانی در حال حاضر غیرممکن شده است.خط دیگری در توسعه کامپیوترهای نسل چهارم استابر رایانه. ماشین های این کلاس دارای سرعت صدها میلیون و میلیاردها عملیات در ثانیه هستند. ابر رایانه یک مجموعه محاسباتی چند پردازنده ای است.

پایه عنصر کامپیوتر مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) است. اکثر نمایندگان برجستهنسل چهارم رایانه ها - رایانه های شخصی (PC). ارتباط با کاربر از طریق یک رنگ انجام شد نمایشگر گرافیکیاستفاده از زبان های سطح بالا

نسل چهارم، نسل فعلی فناوری رایانه است که پس از سال 1970 توسعه یافته است.

برای اولین بار، مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) شروع به استفاده کردند که تقریباً از نظر قدرت با 1000 IC مطابقت داشت. این امر منجر به کاهش هزینه های ساخت کامپیوترها شد.

که در1980 امکان قرار دادن واحد پردازش مرکزی یک کامپیوتر کوچک در 1/4 اینچ (0.635 سانتی متر) وجود داشت. 2 .). BISها قبلاً در رایانه هایی مانند Illiac، Elbrus، Macintosh استفاده می شدند. سرعت چنین ماشین هایی هزاران میلیون عملیات در ثانیه است. ظرفیت رم به 500 میلیون بیت افزایش یافته است. در چنین ماشین هایی، چندین دستورالعمل به طور همزمان بر روی چندین مجموعه از عملوندها اجرا می شوند.

از نظر ساختار ماشین‌های این نسل، مجموعه‌های چند پردازنده و چند ماشینی هستند که بر روی یک حافظه مشترک و یک میدان مشترک کار می‌کنند. دستگاه های خارجی. ظرفیت رم حدود 1 تا 64 مگابایت است.

گسترش رایانه های شخصی در پایان دهه 70 منجر به کاهش تقاضا برای رایانه های اصلی و مینی رایانه ها شد. این موضوع نگرانی جدی برای IBM (شرکت ماشین‌های تجاری بین‌المللی) - یک شرکت پیشرو در تولید رایانه‌های بزرگ، و در1979 IBM تصمیم گرفت با ایجاد اولین کامپیوترهای شخصی، قدرت خود را در بازار رایانه های شخصی امتحان کند.IBMکامپیوتر.

ماشین‌ها برای افزایش چشمگیر بهره‌وری نیروی کار در علم، تولید، مدیریت، مراقبت‌های بهداشتی، خدمات و زندگی روزمره در نظر گرفته شده بودند. درجه بالایی از یکپارچگی به افزایش چگالی چیدمان تجهیزات الکترونیکی، افزایش قابلیت اطمینان آن کمک کرد که منجر به افزایش سرعت رایانه و کاهش هزینه آن شد. همه اینها بر ساختار منطقی (معماری) کامپیوتر و نرم افزار آن تاثیر بسزایی دارد. ارتباط بین ساختار دستگاه و نرم افزار آن، به ویژه سیستم عامل (OS) (یا مانیتور) - مجموعه ای از برنامه ها که سازماندهی می کنند. کار مداومماشین آلات بدون دخالت انسان

ویژگی های مقایسه ای نسل های کامپیوتر

مشخصات

نسل های کامپیوتر

III

سال های کاربرد

1948 - 1958

1959 - 1967

1968 - 1973

1974 - اکنون زمان.

پایه عنصر

لوله های الکترونیکی - دیودها و تریودها.

دستگاه های نیمه هادی

مدارهای مجتمع کوچک (MIS)، حاوی صدها یا هزاران ترانزیستور در یک صفحه.

مدارهای مجتمع بزرگ (LSI).

ابعاد

رایانه ها در چندین کابینت فلزی بزرگ قرار داشتند که کل سالن ها را اشغال می کردند.

کامپیوتر در قالب همان نوع رک ساخته شده است. همچنین رایانه ها در چندین کابینت فلزی بزرگ قرار داده شدند، اما درIIنسل، اندازه و وزن کاهش یافته است.

کامپیوتر به شکل قفسه هایی از همان نوع ساخته شده است.

درجه بالایی از یکپارچگی به افزایش چگالی چیدمان تجهیزات الکترونیکی، افزایش قابلیت اطمینان آن کمک کرد که منجر به افزایش سرعت رایانه و کاهش هزینه آن شد. کامپیوترهای فشرده -کامپیوترهای شخصی.

تعداد کامپیوترهای دنیا

ده ها.

هزاران.

دهها هزار.

میلیون ها.

کارایی

10 تا 20 هزار عملیات در ثانیه.

100 - 1000 هزار عملیات در ثانیه.

1 - 10 میلیون عملیات در ثانیه.

10-100 میلیون عملیات در ثانیه.

رم

1:2 کیلوبایت

2 - 32 کیلوبایت

64 کیلوبایت

2-5 مگابایت

مدل های معمولی

MESM، BESM-2.

BESM-6، Minsk-2.

IBM-360، IBM-370، کامپیوتر ES، کامپیوتر SM.

IBM PC، اپل.

حامل اطلاعات

کارت پانچ، نوار پانچ.

نوار کاست.

دیسک.

دیسک های انعطاف پذیر و لیزری.

نتیجه

تحولات در زمینه فناوری کامپیوتر ادامه دارد. کامپیوتر نسل پنجم اینها ماشین های آینده نزدیک هستند. کیفیت اصلی آنها باید سطح فکری بالا باشد. آنها قادر خواهند بود از طریق صدا وارد شوند، ارتباط صوتی، ماشین "بینایی"، ماشین "لمس".

ماشین های نسل پنجم هوش مصنوعی تحقق یافته اند.

که درمطابق با روش پذیرفته شده کلی برای ارزیابی توسعه فناوری رایانه، نسل اول در نظر گرفته شد ، و چهارم - با استفاده از . در آندر حالی که نسل‌های قبلی با افزایش تعداد عناصر در واحد سطح (کوچک‌سازی) بهبود یافتند، رایانه‌های نسل پنجم قرار بود گام بعدی باشند و برای دستیابی به عملکرد فوق‌العاده، تعامل مجموعه نامحدودی از ریزپردازنده‌ها را پیاده‌سازی کنند.

PC یک کامپیوتر رومیزی یا لپ تاپ است که از یک ریزپردازنده به عنوان یک واحد پردازش مرکزی استفاده می کند که تمام عملیات منطقی و حسابی را انجام می دهد. این کامپیوترها به عنوان کامپیوترهای نسل چهارم و پنجم طبقه بندی می شوند. علاوه بر لپ تاپ ها، میکروکامپیوترهای قابل حمل شامل کامپیوترهای جیبی- کف دست ویژگی های اصلی یک رایانه شخصی، سازماندهی اتوبوس سیستم، استانداردسازی بالای سخت افزار و نرم افزار، و جهت دهی به طیف وسیعی از مصرف کنندگان است.

با توسعه فن آوری نیمه هادی، یک کامپیوتر شخصی جمع و جور دریافت کرد قطعات الکترونیکی، توانایی آنها را در محاسبه و به خاطر سپردن افزایش داد. و بهبود نرم افزار کار با رایانه را برای افرادی که ایده بسیار ضعیفی دارند آسان کرده است فناوری رایانه. اجزای اصلی: برد حافظه و حافظه دسترسی تصادفی اختیاری (RAM). پنل اصلی با ریزپردازنده (واحد پردازش مرکزی) و فضای رم. رابط PCB؛ رابط برد درایو; دستگاه درایو دیسک (با سیم) که به شما امکان خواندن و نوشتن داده ها را می دهد دیسک های مغناطیسی; دیسک های مغناطیسی یا فلاپی قابل جابجایی برای ذخیره اطلاعات در خارج از رایانه؛ پنل برای وارد کردن متن و داده ها

در حال حاضر، توسعه فشرده کامپیوترهای نسل پنجم در حال انجام است. توسعه نسل های بعدی رایانه ها بر اساس مدارهای مجتمع بزرگ با درجه بالایی از یکپارچگی، استفاده از اصول نوری الکترونیکی (لیزر، هولوگرافی) است. وظایف کاملاً متفاوتی نسبت به توسعه همه رایانه های قبلی تنظیم شده است. اگر توسعه دهندگان رایانه از نسل اول تا چهارم با وظایفی مانند افزایش بهره وری در زمینه محاسبات عددی مواجه شدند، به ظرفیت بزرگحافظه ، سپس وظیفه اصلی توسعه دهندگان رایانه های نسل 5 ایجاد هوش مصنوعی دستگاه (توانایی نتیجه گیری منطقی از حقایق ارائه شده) ، توسعه "فکری" رایانه ها - حذف مانع بین انسان و کامپیوتر رایانه ها می توانند اطلاعات را از متن دست نویس یا چاپ شده، از فرم ها، از صدای انسان درک کنند، کاربر را با صدا تشخیص دهند و از زبانی به زبان دیگر ترجمه کنند. این امکان را برای همه کاربران فراهم می کند حتی کسانی که دانش خاصی در این زمینه ندارند. کامپیوتر در همه زمینه ها دستیار انسان خواهد بود. .