نسل های کامپیوتر: پایه عناصر. تاریخچه نسل های کامپیوتر نسل های کامپیوتر - تاریخچه توسعه فناوری محاسبات

جدول - ویژگی های اصلی رایانه های نسل های مختلف

در طول 50 سال، چندین نسل از کامپیوترها ظاهر شدند و جایگزین یکدیگر شدند. توسعه سریع VT در سراسر جهان تنها با پایه عناصر پیشرفته و راه حل های معماری تعیین می شود.
از آنجایی که کامپیوتر سیستمی متشکل از سخت افزار و نرم افزار است، طبیعی است که نسل کامپیوترها را با راه حل های تکنولوژیکی و نرم افزاری مشابه (پایه عنصر، معماری منطقی، نرم افزار) درک کنیم. در همین حال، در تعدادی از موارد به نظر می رسد که طبقه بندی BT بر اساس نسل بسیار دشوار است، زیرا خط بین آنها از نسلی به نسل دیگر بیشتر و بیشتر مبهم می شود.
نسل اول.
پایه عنصر - لامپ ها و رله های الکترونیکی؛ حافظه دسترسی تصادفی روی تریگرها و بعداً روی هسته‌های فریت انجام شد. قابلیت اطمینان - کم، نیاز به سیستم خنک کننده؛ کامپیوترها بزرگ بودند. عملکرد - 5 - 30 هزار عملیات حسابی / ثانیه؛ برنامه نویسی - در کدهای رایانه (کد ماشین)، کدهای خودکار و اسمبلرهای بعدی ظاهر شدند. برنامه نویسی توسط حلقه باریکی از ریاضیدانان، فیزیکدانان و مهندسان الکترونیک انجام شد. کامپیوترهای نسل اول عمدتاً برای محاسبات علمی و فنی استفاده می شدند.

نسل دوم.
پایه عنصر نیمه هادی. افزایش قابل توجه قابلیت اطمینان و عملکرد، کاهش اندازه و مصرف انرژی. توسعه ورودی / خروجی، حافظه خارجی. تعدادی از راه حل های معماری مترقی و توسعه بیشتر فناوری برنامه نویسی - حالت اشتراک زمان و حالت چند برنامه ریزی (ترکیب کار پردازنده مرکزی برای پردازش داده ها و کانال های ورودی / خروجی و همچنین عملیات موازی سازی برای واکشی دستورات و داده ها از حافظه)
در چارچوب نسل دوم، تمایز رایانه ها به کوچک، متوسط ​​و بزرگ به وضوح آشکار شد. به طور قابل توجهی دامنه رایانه را برای حل مشکلات - برنامه ریزی - اقتصادی، مدیریت فرآیندهای تولید و غیره گسترش داد.
سیستم های کنترل خودکار (ACS) برای شرکت ها، کل صنایع و فرآیندهای تکنولوژیکی (APCS) ایجاد می شوند. پایان دهه 50 با ظهور تعدادی از زبان های برنامه نویسی مشکل گرا سطح بالا (HLL) مشخص می شود: FORTRAN، ALGOL-60 و غیره. توسعه نرم افزار در ایجاد کتابخانه های برنامه های استاندارد دریافت شده است. در زبان های برنامه نویسی مختلف و برای اهداف مختلف، مانیتورها و توزیع کننده ها برای کنترل حالت های کامپیوتر، برنامه ریزی منابع آن، که مفهوم نسل بعدی سیستم عامل ها را مطرح می کند، کار می کنند.

نسل سوم.
پایه عنصر در مدارهای مجتمع (IC). مجموعه ای از مدل های کامپیوتری هستند که از پایین به بالا با برنامه نویسی سازگار هستند و از مدلی به مدل دیگر قابلیت های فزاینده ای دارند. معماری منطقی رایانه ها و تجهیزات جانبی آنها پیچیده تر شد که به طور قابل توجهی قابلیت های عملکردی و محاسباتی را گسترش داد. سیستم عامل ها (OS) بخشی از کامپیوترها می شوند. بسیاری از وظایف مدیریت حافظه، دستگاه های ورودی / خروجی و سایر منابع توسط سیستم عامل یا مستقیماً توسط سخت افزار رایانه انجام شد. نرم افزار قدرتمند می شود: سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS)، سیستم های اتوماسیون کار طراحی (CAD) برای اهداف مختلف ظاهر می شوند، سیستم های کنترل خودکار و سیستم های کنترل فرآیند در حال بهبود هستند. توجه زیادی به ایجاد بسته های نرم افزار کاربردی (APP) برای اهداف مختلف می شود.
زبان‌ها و سیستم‌های برنامه‌نویسی در حال توسعه هستند. مثال‌ها: - سری مدل‌های IBM/360، ایالات متحده، تولید سریال - از سال 1964. - ES COMPUTER، اتحاد جماهیر شوروی و کشورهای CMEA از سال 1972.
نسل چهارم.
مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) و بسیار بزرگ (VLSI) به پایه المان تبدیل می شوند. رایانه‌ها قبلاً برای استفاده مؤثر از نرم‌افزار طراحی شده بودند (مثلاً رایانه‌های یونیکس مانند که به بهترین وجه در محیط نرم‌افزار یونیکس غوطه‌ور می‌شوند؛ Prolog-machines، متمرکز بر وظایف هوش مصنوعی). NU مدرن پردازش اطلاعات مخابراتی با بهبود کیفیت کانال‌های ارتباطی با استفاده از ارتباطات ماهواره‌ای در حال افزایش است. اطلاعات ملی و فراملی و شبکه های محاسباتی در حال ایجاد هستند که به ما امکان می دهد در مورد آغاز کامپیوتری شدن جامعه بشری به عنوان یک کل صحبت کنیم.
ذهنی سازی بیشتر CT با ایجاد رابط های پیشرفته تر انسان و رایانه، پایگاه های دانش، سیستم های خبره، سیستم های برنامه نویسی موازی و غیره تعیین می شود.
پایه عنصر امکان دستیابی به موفقیت بزرگ در کوچک سازی، افزایش قابلیت اطمینان و عملکرد رایانه ها را فراهم کرده است. کامپیوترهای میکرو و مینی ظاهر شده اند که با هزینه بسیار کمتر از نظر قابلیت نسبت به کامپیوترهای متوسط ​​و بزرگ نسل قبل برتری دارند. فناوری تولید پردازنده‌های مبتنی بر VLSI سرعت تولید رایانه‌ها را تسریع کرد و امکان معرفی رایانه‌ها به توده‌های وسیع جامعه را فراهم کرد. با ظهور یک پردازنده جهانی بر روی یک تراشه (ریزپردازنده Intel-4004، 1971)، عصر رایانه شخصی آغاز شد.
اولین رایانه شخصی را می توان Altair-8800 بر اساس Intel-8080 در سال 1974 در نظر گرفت. ای رابرتز. پی آلن و دبلیو گیتس مترجمی از زبان محبوب بیسیک ایجاد کردند که به طور قابل توجهی هوش اولین رایانه شخصی را افزایش داد (بعدها آنها شرکت معروف Microsoft Inc را تأسیس کردند). چهره نسل چهارم تا حد زیادی با ایجاد ابر رایانه ها مشخص می شود که با عملکرد بالا (متوسط ​​سرعت 50 - 130 مگافلاپ. 1 مگافلاپ = 1 میلیون عملیات نقطه شناور در ثانیه) و معماری غیر سنتی (اصل موازی سازی بر اساس) مشخص می شود. پردازش خط لوله فرمان). از ابرکامپیوترها در حل مسائل فیزیک ریاضی، کیهان شناسی و نجوم، مدلسازی سیستم های پیچیده و غیره استفاده می شود. از آنجایی که کامپیوترهای قدرتمند نقش سوئیچینگ مهمی را در شبکه ها بازی می کنند و به ایفای آن ادامه خواهند داد، مشکلات شبکه اغلب همراه با سوالات ابررایانه ها مورد بحث قرار می گیرند. ماشین‌های سری Elbrus، سیستم‌های کامپیوتری ps-2000 و PS-3000 نامیده می‌شوند که دارای حداکثر 64 پردازنده هستند که توسط یک جریان دستورالعمل مشترک کنترل می‌شوند، سرعت در تعدادی از کارها حدود 200 مگافلاپ بود. در عین حال، با توجه به پیچیدگی توسعه و اجرای پروژه های ابررایانه های مدرن که نیازمند تحقیقات بنیادی فشرده در زمینه علوم کامپیوتر، فناوری الکترونیک، فرهنگ تولید بالا و هزینه های مالی جدی است، بعید به نظر می رسد که داخلی ابررایانه‌ها در آینده قابل پیش‌بینی با توجه به ویژگی‌های اصلی که کمتر از بهترین مدل‌های خارجی نیستند، ایجاد خواهند شد.
لازم به ذکر است که در طول انتقال به فناوری IS تولید رایانه، تمرکز تعیین کننده نسل ها به طور فزاینده ای از پایه عنصر به سایر شاخص ها تغییر می کند: معماری منطقی، نرم افزار، رابط کاربری، حوزه های کاربردی و غیره.
نسل پنجم.
منشأ آن از روده های نسل چهارم است و تا حد زیادی توسط نتایج کار کمیته تحقیقات علمی ژاپن در زمینه کامپیوتر، منتشر شده در سال 1981 تعیین می شود. بر اساس این پروژه، رایانه‌ها و سیستم‌های محاسباتی نسل پنجم، علاوه بر کارایی بالا و قابلیت اطمینان با هزینه کمتر، که به طور کامل توسط VLSI و سایر فناوری‌های جدید ارائه می‌شود، باید الزامات عملکردی جدید کیفی زیر را برآورده کنند:

اطمینان از سهولت استفاده از رایانه با پیاده سازی سیستم هایی برای ورودی / خروجی اطلاعات از طریق صدا. پردازش تعاملی اطلاعات با استفاده از زبان های طبیعی؛ فرصت های یادگیری، ساختارهای انجمنی و نتیجه گیری های منطقی؛

ساده سازی فرآیند ایجاد ابزارهای نرم افزاری با خودکارسازی سنتز برنامه ها با توجه به مشخصات الزامات اولیه در زبان های طبیعی

بهبود ویژگی های اساسی و کیفیت عملیاتی VT برای انجام وظایف مختلف اجتماعی، بهبود نسبت هزینه ها و نتایج، سرعت، سبکی، فشرده بودن رایانه ها. از تنوع، سازگاری بالا با برنامه ها و قابلیت اطمینان در عملیات اطمینان حاصل کنید.

با توجه به پیچیدگی اجرای وظایف تعیین شده برای نسل پنجم، کاملاً امکان پذیر است که آن را به مراحل قابل مشاهده تر و درک بهتری تقسیم کنیم که اولین مورد تا حد زیادی در چارچوب نسل چهارم فعلی اجرا می شود.

ویژگی های شبکه های ارتباطی ماهواره ای درس >> ارتباطات و ارتباطات

شبکه های کامپیوترو موضوع مخابرات مشخصهماهواره ... حجم بالا مختلفاطلاعات، در اغلبالکترونیکی و ... برای ماهواره های قدیمی نسل ها)، باعث می شود ... کناره های ماهواره را افزایش دهید. جدول 4 اصلی مشخصاتایستگاه های هاب فهرست مطالب...

سواد رایانه فرض می کند که شما ایده ای در مورد پنج نسل از رایانه ها دارید که پس از خواندن این مقاله دریافت خواهید کرد.

وقتی از نسل ها صحبت می کنند، اول از همه از تصویر تاریخی رایانه های الکترونیکی (رایانه ها) صحبت می کنند.

عکس‌های موجود در آلبوم عکس پس از مدت زمان مشخصی نشان می‌دهد که همان فرد در طول زمان چگونه تغییر کرده است. به همین ترتیب، نسل‌های رایانه‌ای مجموعه‌ای از پرتره‌های فناوری رایانه را در مراحل مختلف توسعه آن ارائه می‌دهند.

کل تاریخ توسعه فناوری محاسبات الکترونیکی معمولاً به چند نسل تقسیم می شود. تغییرات نسلی اغلب با تغییر در پایه عناصر کامپیوترها و با پیشرفت فناوری الکترونیک همراه بود. این امر همیشه منجر به افزایش عملکرد و افزایش حافظه شده است. علاوه بر این، به عنوان یک قاعده، تغییراتی در معماری رایانه ایجاد شد، دامنه وظایف حل شده در رایانه گسترش یافت، نحوه تعامل بین کاربر و رایانه تغییر کرد.

کامپیوترهای نسل اول

آنها ماشین های لوله ای دهه 50 بودند. پایه اصلی آنها لوله های خلاء بود. این کامپیوترها ساختارهای بسیار حجیمی بودند که حاوی هزاران لامپ بودند و گاهی صدها متر مربع از قلمرو را اشغال می کردند و صدها کیلووات برق مصرف می کردند.

به عنوان مثال، یکی از اولین کامپیوترها یک واحد عظیم با طول بیش از 30 متر، حاوی 18 هزار لوله خلاء و مصرف حدود 150 کیلووات برق بود.

برای ورود به برنامه ها و داده ها از نوارهای پانچ و کارت های پانچ استفاده شد. مانیتور و کیبورد و ماوس نبود. این ماشین‌ها عمدتاً برای محاسبات مهندسی و علمی استفاده می‌شدند که مربوط به پردازش مقادیر زیادی داده نبود. در سال 1949، اولین دستگاه نیمه هادی در ایالات متحده ساخته شد که جایگزین لوله خلاء شد. او نام را گرفت ترانزیستور.

کامپیوتر نسل دوم

ترانزیستورها

در دهه 60 ترانزیستورها به عنوان پایه عنصر رایانه های نسل دوم تبدیل شدند. خودروها کوچکتر، قابل اطمینان تر و انرژی کمتری مصرف می کنند. افزایش عملکرد و حافظه داخلی. دستگاه های حافظه خارجی (مغناطیسی) تا حد زیادی توسعه یافته اند: درام های مغناطیسی، درایوهای نوار مغناطیسی.

در این دوره، زبان های برنامه نویسی سطح بالا شروع به توسعه کردند: FORTRAN، ALGOL، COBOL. طراحی یک برنامه دیگر به مدل خاصی از ماشین بستگی ندارد، ساده تر، واضح تر و قابل دسترس تر شده است.

در سال 1959، روشی اختراع شد که امکان ایجاد هر دو ترانزیستور و تمام اتصالات لازم بین آنها را در یک صفحه فراهم می کرد. مدارهایی که بدین ترتیب به دست آمد به عنوان مدارهای مجتمع یا تراشه شناخته شدند. اختراع مدارهای مجتمع به عنوان پایه ای برای کوچک سازی بیشتر رایانه ها عمل کرد.

از آن زمان، تعداد ترانزیستورهایی که می توان در واحد سطح یک مدار مجتمع قرار داد، تقریباً هر سال دو برابر شده است.

کامپیوتر نسل سوم

این نسل از رایانه ها بر اساس یک عنصر جدید ایجاد شده است - مدارهای مجتمع (IC).

ریز مدارها

تولید کامپیوترهای نسل سوم در نیمه دوم دهه 60 آغاز شد، زمانی که شرکت آمریکایی IBM شروع به تولید سیستم ماشین آلات IBM-360 کرد. کمی بعد ماشین های سری IBM-370 ظاهر شدند.

در اتحاد جماهیر شوروی در دهه 70، تولید ماشین آلات سری ES EVM (سیستم کامپیوتری یکپارچه) با الگوبرداری از IBM 360/370 آغاز شد. سرعت قدرتمندترین مدل های کامپیوتری در حال حاضر 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.

پیشرفت در توسعه الکترونیک منجر به ایجاد مدارهای مجتمع بزرگ (LSI)، که در آن چندین ده هزار عنصر الکتریکی در یک کریستال قرار گرفته بودند.

ریزپردازنده

در سال 1971، شرکت آمریکایی اینتل از ایجاد یک ریزپردازنده خبر داد. این رویداد انقلابی در الکترونیک بود.

ریزپردازندهیک مغز مینیاتوری است که طبق برنامه ای که در حافظه آن تعبیه شده است کار می کند.

با اتصال ریزپردازنده به دستگاه های ورودی-خروجی و حافظه خارجی، نوع جدیدی از کامپیوتر به دست آمد: یک میکرو کامپیوتر.

کامپیوتر نسل چهارم

میکرو کامپیوتر متعلق به ماشین های نسل چهارم است. پرکاربردترین کامپیوترهای شخصی (PC). ظاهر آنها با نام دو متخصص آمریکایی مرتبط است: و استیو وزنیاک. در سال 1976، اولین رایانه شخصی سریال آنها، Apple-1، و در سال 1977، Apple-2 متولد شد.

با این حال، از سال 1980، شرکت آمریکایی IBM به "ترندست" در بازار رایانه های شخصی تبدیل شده است. معماری آن تبدیل به استاندارد بین المللی واقعی برای رایانه های شخصی حرفه ای شده است. ماشین های این سری IBM PC (Personal Computer) نام داشتند. ظهور و گسترش رایانه شخصی از نظر اهمیت آن برای توسعه اجتماعی با ظهور چاپ کتاب قابل مقایسه است.

با توسعه این نوع ماشین ها، مفهوم "فناوری اطلاعات" ظاهر شد که بدون آن انجام در بیشتر زمینه های فعالیت انسانی غیرممکن است. رشته جدیدی پدید آمده است - علوم کامپیوتر.

کامپیوتر نسل پنجم

آنها بر اساس یک پایه عنصر اساساً جدید خواهند بود. کیفیت اصلی آنها باید سطح فکری بالا، به ویژه، تشخیص گفتار و تصویر باشد. این امر مستلزم انتقال از معماری سنتی فون نویمان به معماری هایی است که الزامات وظایف ایجاد هوش مصنوعی را در نظر می گیرند.

بنابراین، برای سواد کامپیوتری، درک این موضوع در حال حاضر ضروری است چهار نسل از کامپیوترها را ایجاد کرد:

• نسل اول: 1946 ساخت دستگاه لوله خلاء ENIAC.
• نسل دوم: دهه 60 کامپیوترها بر روی ترانزیستور ساخته شده اند.
• نسل سوم: دهه 70 کامپیوترها بر روی مدارهای مجتمع (IC) ساخته شده اند.
• نسل چهارم: در سال 1971 با اختراع ریزپردازنده (MP) شروع به کار کرد. بر اساس مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) و super-LSI (VLSI) ساخته شده است.

نسل پنجم کامپیوترها بر اساس اصل مغز انسان است که توسط صدا کنترل می شود. بر این اساس، استفاده از فناوری های اساساً جدید مورد انتظار است. تلاش های زیادی توسط ژاپن در توسعه نسل پنجم کامپیوتر با هوش مصنوعی انجام شده است، اما هنوز به موفقیت نرسیده اند.

انواع ماشین های محاسباتی الکترونیکی در کشور ما به چند نسل تقسیم می شوند. ویژگی های تعیین کننده در طبقه بندی دستگاه ها به عنوان یک نسل خاص، عناصر و انواع ویژگی های مهم آنها مانند سرعت، ظرفیت حافظه، روش های مدیریت و پردازش اطلاعات است. تقسیم بندی رایانه ها مشروط است - تعداد قابل توجهی از مدل ها وجود دارد که طبق برخی معیارها به یکی و بر اساس برخی دیگر - به نوع دیگری از نسل تعلق دارند. در نتیجه این نوع کامپیوترها می توانند به مراحل مختلفی در توسعه فناوری محاسبات الکترونیکی اشاره کنند.

نسل اول کامپیوترها

توسعه کامپیوترها به چند دوره تقسیم می شود. نسل دستگاه های هر دوره از نظر پایه عناصر و نوع ریاضی با یکدیگر متفاوت است.

نسل اول رایانه ها (1945-1954) - رایانه های الکترونیکی روی لامپ های نوع الکترونیکی (اینها در اولین مدل های تلویزیون بودند). این زمان را می توان دوران شکل گیری چنین فناوری نامید.

بیشتر ماشین‌های نسل اول، انواع آزمایشی دستگاه‌هایی نامیده می‌شوند که به منظور آزمایش یک یا آن نظریه‌ها ساخته شده‌اند. اندازه و وزن واحدهای کامپیوتری که اغلب به ساختمان‌های جداگانه نیاز داشتند، مدت‌هاست که به افسانه تبدیل شده‌اند. معرفی اعداد به اولین ماشین‌ها با کمک کارت‌های پانچ انجام شد و کنترل برنامه توالی‌های امکان‌سنجی توابع انجام شد، به عنوان مثال، در ENIAC، مانند ماشین‌های یک نوع محاسبه و تحلیلی، با استفاده از شاخه ها و انواع فیلد حروفچینی با وجود این واقعیت که چنین روش برنامه نویسی به زمان زیادی برای آماده سازی ماشین نیاز داشت - برای اتصالات روی فیلدهای حروفچینی (پچ برد) بلوک ها، تمام امکانات را برای اجرای "توانایی" شمارش ENIAC'a فراهم کرد. و با مزایای زیادی تفاوت هایی با روش نرم افزاری نوار پانچ داشت که برای دستگاه های رله ای معمول است.

این واحدها چگونه کار می کردند؟

کارکنانی که به این دستگاه منصوب شده بودند دائماً در نزدیکی آن بودند و عملکرد لوله های خلاء را زیر نظر داشتند. اما، به محض سوختن حداقل یک لامپ، ENIAC بلافاصله بلند شد و مشکلات به وجود آمد: همه عجله داشتند که به دنبال یک لامپ سوخته بودند. دلیل اصلی (شاید دقیق نباشد) برای تعویض بسیار مکرر لامپ ها موارد زیر بود: گرما و درخشش لامپ ها پروانه ها را به خود جذب می کرد، آنها به داخل ماشین پرواز می کردند و به وقوع یک اتصال کوتاه کمک می کردند. بنابراین، نسل اول کامپیوترها به شدت در برابر شرایط خارجی آسیب پذیر بودند.

اگر موارد فوق درست باشد، اصطلاح "اشکالات" ("اشکالات") که به خطاهای نرم افزاری و سخت افزاری فناوری رایانه اشاره دارد، در حال حاضر معنای جدیدی پیدا کرده است. زمانی که همه لامپ ها درست کار می کردند، کارکنان مهندسی می توانستند با تغییر دستی اتصالات 6000 سیم، انیاک را برای هر کاری تنظیم کنند. در صورت نیاز به نوع دیگری، همه سیم‌ها باید دوباره تعویض می‌شدند.

اولین خودروهای تولیدی

اولین کامپیوتر تولید انبوه نسل اول کامپیوتر UNIVAC (کامپیوتر اتوماتیک جهانی) بود. توسعه دهندگان این کامپیوتر عبارت بودند از: جان ماچلی و جی پرسپر اکرت (J. Prosper Eckert). این اولین نوع کامپیوتر دیجیتال الکترونیکی همه منظوره بود. UNIVAC که کار توسعه آن در سال 1946 آغاز شد و در سال 1951 تکمیل شد، زمان جمع 120 میکرو ثانیه، ضرب 1800 میکرو ثانیه و تقسیم 3600 میکرو ثانیه داشت.

این ماشین ها فضای زیادی را اشغال می کردند، برق زیادی مصرف می کردند و از تعداد زیادی لامپ از نوع الکترونیکی تشکیل می شدند. به عنوان مثال، دستگاه Strela دارای 6400 لامپ و 60 هزار قطعه دیود نیمه هادی بود. سرعت این نسل از کامپیوترها از 2-3 هزار عملیات در ثانیه تجاوز نمی کرد، مقدار رم بیش از 2 کیلوبایت نبود. فقط ماشین "M-2" (1958) دارای رم 4 کیلوبایت بود و سرعت آن 20 هزار عملیات در ثانیه بود.

کامپیوترهای نسل دوم - تفاوت های قابل توجه

در سال 1948، فیزیکدانان نظری جان باردین و ویلیام شاکلی، همراه با آزمایشگر اصلی آزمایشگاه تلفن بل، والتر براتین، اولین ترانزیستور کار را ایجاد کردند. این یک دستگاه تماس نقطه ای بود که در آن سه "آنتن" فلزی با میله ای از مواد پلی کریستالی در تماس بودند. بنابراین، نسل‌های کامپیوتر در آن زمان دور شروع به بهبود کردند.

اولین نوع کامپیوترهای مبتنی بر ترانزیستور به اواخر دهه 1950 برمی گردد و در اواسط دهه 1960، انواع خارجی دستگاه ها با عملکرد فشرده تر ساخته شدند.

ویژگی های معماری

یکی از توانایی‌های شگفت‌انگیز ترانزیستور این است که به تنهایی می‌تواند برای 40 لامپ الکترونیکی کار کند و حتی در این حالت سرعت کار بالا داشته باشد، حداقل گرما را آزاد کند و عملاً از منابع الکتریکی استفاده نکند. انرژی. همراه با فرآیند جایگزینی لامپ های الکتریکی با ترانزیستورها، روش های ذخیره سازی اطلاعات بهبود یافته است. مقدار حافظه افزایش یافت و نوار مغناطیسی که برای اولین بار در نسل اول کامپیوترهای UNIVAC مورد استفاده قرار گرفت، هم برای ورود و هم برای استخراج اطلاعات مورد استفاده قرار گرفت.

در اواسط دهه 1960، ذخیره اطلاعات روی دیسک ها مورد استفاده قرار گرفت. پیشرفت‌های عظیم در معماری کامپیوتر، انجام اقدامات سریع در حد یک میلیون عملیات در ثانیه را ممکن ساخت! به عنوان مثال، "کشش" (انگلستان)، "اطلس" (ایالات متحده آمریکا) را می توان به کامپیوترهای ترانزیستوری نسل 2 کامپیوترها نسبت داد. در آن زمان اتحاد جماهیر شوروی نیز دستگاه هایی تولید کرد که از دستگاه های فوق کم نداشتند (مثلا BESM-6).

ایجاد رایانه هایی که با استفاده از ترانزیستور ساخته شده اند منجر به کاهش اندازه، جرم، هزینه انرژی و قیمت آنها و همچنین افزایش قابلیت اطمینان و عملکرد شده است. این به گسترش دامنه کاربران و دامنه کارهایی که باید حل شوند کمک کرد. با در نظر گرفتن ویژگی های بهبود یافته ای که رایانه های نسل دوم داشتند، توسعه دهندگان شروع به ایجاد انواع الگوریتمی زبان برای مهندسی (به عنوان مثال، ALGOL، FORTRAN) و اقتصادی (به عنوان مثال، COBOL) انواع محاسبات کردند.

مقدار سیستم عامل

اما حتی در این مراحل، وظیفه اصلی فناوری های برنامه نویسی صرفه جویی در منابع - زمان و حافظه رایانه بود. برای حل این مشکل، آنها شروع به ایجاد نمونه های اولیه از سیستم عامل های مدرن کردند (مجموعه هایی از برنامه های کاربردی که توزیع خوبی از منابع رایانه را هنگام اجرای وظایف کاربر ارائه می دهند).

انواع اولین سیستم عامل ها (OS) به اتوماسیون کار اپراتورهای رایانه کمک کردند که با اجرای وظایف کاربر مرتبط است: وارد کردن متون برنامه به دستگاه، فراخوانی مترجمان لازم، فراخوانی زیرروال های کتابخانه مورد نیاز برای برنامه، فراخوانی پیوند دهنده برای قرار دادن این زیربرنامه ها و برنامه های نوع اصلی در حافظه کامپیوتر، ورودی داده های نوع اصلی و غیره.

اکنون علاوه بر برنامه و داده ها، لازم بود دستورالعمل هایی نیز در رایانه های نسل دوم وارد شود که حاوی فهرستی از مراحل پردازش و فهرستی از اطلاعات برنامه و نویسندگان آن بود. پس از آن، تعداد معینی از وظایف برای کاربران (بسته هایی با وظایف) به طور همزمان به دستگاه ها وارد شد، در این نوع سیستم عامل ها لازم بود انواع منابع رایانه ای بین این نوع کارها توزیع شود - یک حالت چند برنامه ای بوجود آمد. برای پردازش داده ها (به عنوان مثال، در حالی که نتایج یک کار از یک نوع، محاسبات برای دیگری انجام می شود، و داده های مربوط به نوع سوم از مشکل را می توان به حافظه وارد کرد). بنابراین، نسل دوم کامپیوترها با ظهور سیستم عامل های سفارش داده شده در تاریخ ثبت شدند.

نسل سوم ماشین آلات

از طریق توسعه فناوری مدارهای مجتمع (IC)، افزایش سرعت و سطح قابلیت اطمینان مدارهای نیمه هادی و همچنین کاهش اندازه، سطح توان و هزینه آنها ممکن شده است. انواع ریز مدار یکپارچه از ده ها عنصر از نوع الکترونیکی تشکیل شده است که در صفحات سیلیکونی مستطیلی مونتاژ شده اند و طول ضلع آنها بیش از 1 سانتی متر نیست. که ابعاد آن را فقط می توان با استفاده از عدد "(نتیجه گیری از ورودی و خروجی مدارهای الکترونیکی ایجاد شده روی کریستال ها) تعیین کرد.

با توجه به این شرایط، تاریخچه توسعه رایانه ها (نسل های رایانه) پیشرفت بزرگی داشته است. این امر نه تنها باعث بهبود کیفیت کار و کاهش هزینه دستگاه های جهانی، بلکه ایجاد ماشین های کوچک، ساده، ارزان و قابل اعتماد - مینی کامپیوترها نیز می شود. چنین واحدهایی ابتدا برای جایگزینی کنترلرهای تخصیص سیمی سخت در حلقه های کنترل هر شی، در سیستم های کنترل فرآیند خودکار از نوع تکنولوژیکی، سیستم های جمع آوری و پردازش داده ها از نوع آزمایشی، مجتمع های کنترل مختلف در اشیاء نوع موبایل و غیره

نکته اصلی در آن زمان یکسان سازی ماشین ها با پارامترهای طراحی و تکنولوژیکی در نظر گرفته شد. نسل سوم رایانه‌ها شروع به عرضه سری یا خانواده‌های خود، انواع مدل‌های سازگار می‌کنند. جهش‌های بیشتر در توسعه ریاضی و نرم‌افزار به ایجاد برنامه‌های دسته‌ای برای حل مشکلات معمولی، یک زبان برنامه‌نویسی مشکل‌گرا (برای حل‌پذیری مسائل دسته‌های فردی) کمک می‌کند. اینگونه است که سیستم های نرم افزاری برای اولین بار ایجاد می شوند - انواع سیستم عامل (توسعه یافته توسط IBM) که نسل سوم رایانه ها بر روی آنها کار می کنند.

ماشین های نسل چهارم

توسعه موفقیت‌آمیز دستگاه‌های الکترونیکی منجر به ایجاد مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) شد که در آن یک کریستال چند ده هزار عنصر از نوع الکتریکی داشت. این به این واقعیت کمک کرد که نسل‌های جدیدی از رایانه‌ها ظاهر شدند، پایه عنصری که دارای مقدار زیادی حافظه و چرخه‌های کوچکی برای اجرای دستورالعمل‌ها بود: استفاده از بایت‌های حافظه در یک عملیات ماشین به شدت شروع به کاهش کرد. اما، از آنجایی که هزینه های برنامه نویسی عملاً کاهشی نداشت، وظایف صرفه جویی در منابع انسانی، به جای منابع ماشینی، در اولویت قرار گرفت.

انواع جدیدی از سیستم عامل ها ایجاد شد که به برنامه نویسان اجازه می داد برنامه های خود را درست در پشت نمایشگر رایانه (آنلاین) اشکال زدایی کنند و این به تسهیل کار کاربران و تسریع در توسعه نرم افزارهای جدید کمک کرد. این لحظه کاملاً با مفاهیم مراحل اولیه فناوری اطلاعات که از رایانه های نسل اول استفاده می کردند در تضاد بود: "پردازنده فقط آن مقدار از کار پردازش داده را انجام می دهد که افراد اساساً نمی توانند انجام دهند - شمارش انبوه". گرایش‌هایی از نوع متفاوت شروع به ردیابی کردند: «هر کاری که توسط ماشین‌ها قابل انجام است، آنها باید انجام دهند. مردم تنها بخشی از کار را انجام می دهند که نمی تواند خودکار باشد.»

در سال 1971، یک مدار مجتمع بزرگ ساخته شد که به طور کامل پردازنده یک کامپیوتر الکترونیکی با معماری ساده را در خود جای داد. امکان قرار دادن تقریباً تمام دستگاه های الکترونیکی که در معماری رایانه پیچیده نیستند در یک مدار مجتمع بزرگ (روی یک تراشه واحد) امکان پذیر شد، یعنی امکان تولید سریال دستگاه های ساده با قیمت های مقرون به صرفه (بدون در نظر گرفتن هزینه) دستگاه های نوع خارجی). بنابراین نسل چهارم کامپیوترها ایجاد شد.

بسیاری از دستگاه‌های ارزان قیمت (رایانه‌های صفحه کلید جیبی) و کنترل ظاهر شده‌اند که بر روی یک یا چند مدار مجتمع بزرگ حاوی پردازنده‌ها، ظرفیت‌های حافظه و سیستم اتصالات با سنسورهای اجرایی در اشیاء کنترلی مجهز شده‌اند.

برنامه‌هایی که عرضه سوخت به موتورهای خودرو، حرکات اسباب‌بازی‌های الکترونیکی یا حالت‌های مشخص شده شستشوی لباس‌ها را کنترل می‌کردند، یا در حین ساخت این نوع کنترل‌کننده‌ها یا مستقیماً در شرکت‌هایی که ماشین، اسباب‌بازی، شستشو تولید می‌کنند، در حافظه رایانه نصب می‌شدند. ماشین آلات و غیره

در طول دهه 1970، ساخت سیستم های محاسباتی جهانی آغاز شد که شامل یک پردازنده، حافظه، مدارهای رابط با یک دستگاه ورودی-خروجی بود که در یک مدار مجتمع بزرگ (کامپیوترهای تک تراشه) یا در برخی از مدارهای مجتمع بزرگ نصب شده بر روی یک برد مدار چاپی تکی (واحدهای تک برد). در نتیجه، هنگامی که نسل چهارم کامپیوترها گسترده شد، وضعیتی که در دهه 1960 بوجود آمد، زمانی که اولین مینی کامپیوترها بخشی از کار را در کامپیوترهای الکترونیکی جهانی بزرگ انجام دادند، تکرار شد.

ویژگی های بارز کامپیوترهای نسل چهارم

1. حالت چند پردازنده ای
2. پردازش از نوع سریال موازی.
3. انواع زبان های سطح بالا.
4. ظهور اولین شبکه های کامپیوتری.

مشخصات این دستگاه ها

1. میانگین تاخیر سیگنال 0.7 ns/v.
2. نوع اصلی حافظه نیمه هادی است. زمان تولید داده از این نوع حافظه 100-150 نانو ثانیه است. ظرفیت - 1012-1013 کاراکتر.
3. کاربرد سخت افزار پیاده سازی سیستم های عملیاتی.
4. سازه های مدولار شروع به استفاده برای ابزارهای نوع نرم افزار کردند.

اولین کامپیوتر شخصی در آوریل 1976 توسط استیو جابز از آتاری و استفن وزنیاک از هیولت پاکارد ساخته شد. آنها بر اساس کنترل‌کننده‌های مدار بازی الکترونیکی یکپارچه 8 بیتی، ساده‌ترین رایانه بازی «اپل» با برنامه‌ریزی بیسیک را ایجاد کردند که موفقیت بزرگی بود. در آغاز سال 1977 اپل کامپيوتر به ثبت رسيد و از آن زمان توليد اولين کامپيوترهاي شخصي اپل آغاز شد. تاریخچه نسل رایانه ها این رویداد را به عنوان مهمترین رویداد مشخص می کند.

در حال حاضر، اپل کامپیوترهای شخصی مکینتاش را تولید می کند که از بسیاری جهات از انواع کامپیوترهای PC IBM پیشی می گیرد.

کامپیوتر در روسیه

در کشور ما عمدتا از انواع کامپیوترهای IBM PC استفاده می شود. این نکته به دلایل زیر است:

1. تا اوایل دهه 1990، ایالات متحده اجازه عرضه فناوری های اطلاعاتی پیشرفته به اتحاد جماهیر شوروی را نمی داد که شامل رایانه های قدرتمند مکینتاش می شد.
2. دستگاه‌های مکینتاش در گذشته بسیار گران‌تر از رایانه‌های شخصی آی‌بی‌ام بودند (هزینه آن‌ها در حال حاضر تقریباً یکسان است).
3. انواع برنامه های کاربردی برای PC IBM توسعه داده شده است و این امر استفاده از آنها را در زمینه های مختلف تسهیل می کند.

کامپیوتر نسل پنجم

در اواخر دهه 1980، تاریخچه توسعه رایانه ها (نسل رایانه ها) مرحله جدیدی را نشان می دهد - ماشین های نسل پنجم ظاهر می شوند. ظهور این دستگاه ها با انتقال به ریزپردازنده ها همراه است. از نقطه نظر ساختارهای ساختاری، حداکثر تمرکززدایی مدیریت معمولی است، صحبت از نرم افزار و نرم افزار ریاضی - انتقال به کار در منطقه نرم افزار و پوسته.

عملکرد نسل پنجم کامپیوترها - 10 8 -10 9 عملیات در ثانیه این نوع مصالح با ساختار چند پردازنده ای مشخص می شود که بر روی ریزپردازنده های انواع ساده شده ایجاد می شود که از تعداد زیادی از آنها استفاده می شود (میدان یا محیط تعیین کننده). انواع ماشین‌های محاسباتی الکترونیکی در حال توسعه هستند که بر انواع زبان‌های سطح بالا متمرکز هستند.

در این دوره دو کارکرد متضاد وجود دارد و اعمال می‌شود: شخصیت‌سازی و جمع‌سازی منابع (دسترسی جمعی به شبکه).

با توجه به نوع سیستم عاملی که سهولت ارتباط با رایانه های الکترونیکی نسل پنجم را فراهم می کند، پایگاه داده عظیمی از برنامه های کاربردی در زمینه های مختلف فعالیت های انسانی و همچنین قیمت پایین، رایانه ها به لوازم جانبی ضروری برای مهندسان، محققان و محققان تبدیل می شوند. اقتصاددانان، پزشکان، کشاورزان، معلمان، سردبیران، دبیران و حتی کودکان.

توسعه امروز

تنها می توان رویای نسل ششم و جدیدتر توسعه رایانه را داشت. این شامل رایانه های عصبی (انواع رایانه هایی است که بر اساس شبکه های نوع عصبی ایجاد می شوند). آنها هنوز نمی توانند به طور مستقل وجود داشته باشند، اما به طور فعال بر روی رایانه هایی از نوع مدرن مدل سازی می شوند.

کامپیوتر الکترونیکی (کامپیوتر)یک دستگاه پردازش اطلاعات است. پردازش اطلاعات به فرآیند تبدیل داده های ورودی به داده های خروجی اشاره دارد.

ویژگی اساسی رایانه‌های مدرن، که آنها را از تمام فناوری‌های رایانه‌ای که قبلاً مورد استفاده قرار می‌گرفتند متمایز می‌کند، توانایی آن‌ها برای کار خودکار طبق یک برنامه مشخص بدون مشارکت مستقیم انسان در فرآیند محاسبات است.

کامپیوتر موثرترین ابزار برای حل مشکلات اقتصادی است. استفاده از رایانه اجازه می دهد تا: افزایش سطح اتوماسیون کار مدیریتی؛ کاهش زمان برای اخذ تصمیمات لازم؛ تعداد اشتباهات در محاسبات را به شدت کاهش دهید. افزایش قابلیت اطمینان کار پرسنل مدیریتی؛ امکان افزایش حجم اطلاعات پردازش شده را فراهم می کند. جستجو برای راه حل های بهینه؛ انجام عملکردهای کنترل نتایج؛ انتقال داده از راه دور؛ ایجاد بانک های داده خودکار؛ انجام تجزیه و تحلیل داده ها در فرآیند پردازش اطلاعات و غیره.

4 نسل اصلی کامپیوترها وجود دارد . اما تقسیم فناوری رایانه به نسل ها یک طبقه بندی بسیار مشروط و غیر دقیق با توجه به میزان پیشرفت سخت افزار و نرم افزار و همچنین راه های ارتباط با رایانه است. ایده تقسیم ماشین‌ها به نسل‌ها با این واقعیت به وجود آمد که در طول تاریخ کوتاه توسعه آن، فناوری رایانه تحول بزرگی را هم از نظر پایه عنصر (لامپ‌ها، ترانزیستورها، میکرو مدارها و غیره) تجربه کرده است. و از نظر تغییر ساختار آن، ظهور فرصت های جدید، گسترش حوزه های کاربرد و ماهیت استفاده است.

به نسل اول (1945-1955) شامل اتومبیل های ساخته شده بر روی آنها می شود لامپ های رشته ای الکترونیکی. این ماشین‌ها بسیار گران بودند، مناطق وسیعی را اشغال می‌کردند، در عمل کاملاً قابل اعتماد نبودند، سرعت پردازش اطلاعات پایینی داشتند و می‌توانستند داده‌های بسیار کمی را ذخیره کنند. هر دستگاه زبان مخصوص به خود را دارد، هیچ سیستم عاملی وجود ندارد. از کارت های پانچ، نوارهای پانچ، نوارهای مغناطیسی استفاده می شد که در تک نسخه ها ایجاد می شدند و عمدتاً برای اهداف نظامی و علمی استفاده می شدند. به عنوان نمونه های معمولی از ماشین های نسل اول، می توان به کامپیوترهای آمریکایی UNIVAC، IBM-701، IBM-704 و همچنین ماشین های اتحاد جماهیر شوروی BESM و M-20 اشاره کرد. سرعت معمول پردازش داده برای ماشین های نسل اول 10-20 هزار عملیات در ثانیه بود.

شرکت نسل دوم (1955-1965) شامل ماشین هایی است که بر روی عناصر ترانزیستور ساخته شده اند. این ماشین ها هزینه و ابعاد، قابلیت اطمینان، سرعت و مقدار اطلاعات ذخیره شده را به میزان قابل توجهی کاهش داده اند. سرعت پردازش داده های ماشین های نسل دوم به 1 میلیون عملیات در ثانیه افزایش یافته است. اولین سیستم عامل ها، اولین زبان های برنامه نویسی ظاهر شدند: Forton (1957)، Algon (1959). وسایل ذخیره سازی اطلاعات: درام های مغناطیسی، دیسک های مغناطیسی. نمایندگان: IBM 604, 608, 702.

ماشین ها نسل سوم (1965-1980) بر روی مدارهای مجتمع ساخته شده اند. مساحت چنین مداری حدود یک میلی متر مربع است، اما از نظر عملکرد، یک مدار مجتمع معادل صدها و هزاران عنصر ترانزیستوری است. به دلیل اندازه و ضخامت بسیار کوچک، مدار مجتمع گاهی اوقات به عنوان نامیده می شود ریزتراشه، و تراشه(تراشه - یک قطعه نازک). انتقال از ترانزیستور به مدارهای مجتمع هزینه، اندازه، قابلیت اطمینان، سرعت و ظرفیت ماشین‌ها را تغییر داده است. اینها ماشین های خانواده IBM/360 هستند. محبوبیت این ماشین ها به حدی بود که در سراسر جهان شروع به کپی یا تولید مشابه از نظر عملکرد و همزمان در روش های رمزگذاری و پردازش اطلاعات کردند. علاوه بر این، برنامه‌هایی که برای اجرا بر روی ماشین‌های IBM آماده شده بودند، با موفقیت بر روی آنالوگ‌های آن‌ها اجرا شدند، همانطور که برنامه‌هایی که برای اجرا روی آنالوگ‌ها نوشته شده بودند، می‌توانستند روی ماشین‌های IBM اجرا شوند. چنین مدل هایی از ماشین ها معمولاً سازگار با نرم افزار نامیده می شوند. در کشور ما، یک سری از کامپیوترهای ES که شامل حدود دوجین مدل از قدرت های مختلف بود، چنین نرم افزاری با خانواده IBM / 360 سازگار بود. با شروع از نسل سوم، رایانه ها همه جا حاضر شده اند و به طور گسترده ای برای حل طیف گسترده ای از مشکلات استفاده می شوند. از ویژگی های این زمان استفاده جمعی از ماشین ها است، زیرا آنها هنوز بسیار گران هستند، مناطق وسیعی را اشغال می کنند و نیاز به تعمیر و نگهداری پیچیده و پرهزینه دارند. حاملان اطلاعات اصلی هنوز کارت های پانچ و نوارهای پانچ هستند، اگرچه مقدار قابل توجهی از اطلاعات در حال حاضر روی رسانه های مغناطیسی - دیسک ها و نوارها متمرکز شده است. سرعت پردازش اطلاعات در ماشین های نسل سوم به چندین میلیون عملیات در ثانیه رسید. RAM ظاهر شد - صدها کیلوبایت. زبان های برنامه نویسی: بیسیک (1965)، پاسکال (1970)، سی (1972). سازگاری برنامه ظاهر شد.

نسل چهارم (1980-تاکنون). یک انتقال از مدارهای مجتمع معمولی به مدارهای مجتمع بزرگ و فوق بزرگ (LSI و VLSI) وجود دارد. اگر مدارهای مجتمع معمولی معادل هزاران عنصر ترانزیستوری باشند، مدارهای مجتمع بزرگ در حال حاضر جایگزین ده ها و صدها هزار عنصر از این قبیل شده اند. از آن جمله باید به ماشین های خانواده IBM/370 و همچنین مدل IBM 196 اشاره کرد که سرعت آن به 15 میلیون کار در ثانیه رسید. نمایندگان داخلی ماشین های نسل چهارم ماشین های خانواده البروس هستند. یکی از ویژگی های متمایز نسل چهارم وجود چندین دستگاه (معمولاً 2-6، گاهی اوقات تا چند صد یا حتی هزاران) مرکزی اصلی پردازش اطلاعات در یک ماشین است - پردازنده هایی که می توانند یکدیگر را کپی کنند یا به طور مستقل محاسبات را انجام دهند. چنین ساختاری امکان افزایش شدید قابلیت اطمینان ماشین آلات و سرعت محاسبات را فراهم می کند. یکی دیگر از ویژگی های مهم، ظهور ابزارهای قدرتمندی است که عملکرد شبکه های کامپیوتری را تضمین می کند. این امر متعاقباً امکان ایجاد و توسعه شبکه‌های کامپیوتری جهانی و جهانی را بر اساس آنها فراهم کرد. ابر رایانه ها (سفینه فضایی)، رایانه های شخصی ظاهر شدند. کاربران غیر حرفه ای ظاهر شدند. رم تا چند گیگابایت. سیستم های چند پردازنده، شبکه های کامپیوتری، چند رسانه ای (گرافیک، انیمیشن، صدا).

در کامپیوتر نسل پنجم یک انتقال کیفی از پردازش داده به پردازش دانش وجود خواهد داشت. معماری کامپیوترهای نسل آینده شامل دو بلوک اصلی خواهد بود. یکی از آنها کامپیوتر سنتی است. اما اکنون او با کاربر ارتباط ندارد. این اتصال توسط بلوکی به نام اصطلاح "Intelligent Interface" انجام می شود. وظیفه آن درک متن نوشته شده به زبان طبیعی و حاوی شرایط مسئله و ترجمه آن به یک برنامه کاری برای رایانه است.

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 را برای استفاده مؤثر از منابع اطلاعاتی دریافت کرد تا فعالیت فکری خود را افزایش دهد. از آن لحظه (اواسط قرن بیستم) انتقال 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.

آغاز یک دوران

اولین کامپیوتر ENIAC در اواخر سال 1945 در ایالات متحده آمریکا ساخته شد.

ایده های اصلی که بر اساس آن ها فناوری کامپیوتر برای سال ها در حال توسعه بوده 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 انگلیسی EDSAC. یک سال بعد، کامپیوتر آمریکایی EDVAC ظاهر 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. بنیانگذار فناوری کامپیوتر در اتحاد جماهیر شوروی، مدیر ITMiVT، آکادمی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی (1953) و آکادمی علوم SSR اوکراین (12.02.1945). قهرمان کار سوسیالیستی. برنده جایزه درجه سوم استالین، جایزه لنین و جایزه دولتی اتحاد جماهیر شوروی. در سال 1996، او پس از مرگ مدال "پیشگام مهندسی کامپیوتر" را برای توسعه MESM (ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک)، اولین کامپیوتر در اتحاد جماهیر شوروی و اروپای قاره ای، و همچنین برای پایه گذاری صنعت کامپیوتر شوروی دریافت کرد.

تولید سریال کامپیوترها در دهه 1950 آغاز شد.

مرسوم است که تجهیزات محاسباتی الکترونیکی را به نسل های مرتبط با تغییر در پایه عنصر تقسیم می کنند. علاوه بر این، ماشین های نسل های مختلف در معماری منطقی و نرم افزار، سرعت، رم، اطلاعات ورودی و خروجی و غیره با هم تفاوت دارند.

نسل اول

نسل اول کامپیوترها - ماشین های لوله 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.

نسل دوم

در سال 1949، اولین دستگاه نیمه هادی در ایالات متحده ساخته شد که جایگزین لوله خلاء شد. به آن ترانزیستور می گویند. در دهه 60ترانزیستورها پایه عنصری برای کامپیوترهای نسل دوم شدند. انتقال به عناصر نیمه هادی کیفیت رایانه ها را از همه نظر 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، 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 سطح بالا به طور فعال شروع به توسعه کردند. اولین آنها FORTRAN، ALGOL، COBOL بودند. برنامه نویسی به عنوان عنصری از سواد، عمدتاً در میان افراد دارای تحصیلات عالی رایج شده است.

نسل سوم

نسل سوم رایانه ها بر روی یک پایه عنصر جدید - مدارهای مجتمع ایجاد شد: مدارهای الکترونیکی پیچیده روی صفحه کوچکی از مواد نیمه هادی با مساحت کمتر از 1 سانتی متر مربع نصب شده بودند. آنها را مدارهای مجتمع (IC) 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. تولید کامپیوترهای نسل سوم در نیمه دوم دهه 60 آغاز شد، زمانی که شرکت آمریکایی IBM شروع به تولید سیستم ماشین آلات IBM-360 کرد. در اتحاد جماهیر شوروی در دهه 70، تولید ماشین آلات سری ES EVM (سیستم کامپیوتری یکپارچه) آغاز شد. 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 قدرتمندترین مدل های کامپیوتری 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.

نسل چهارم

یکی دیگر از رویدادهای انقلابی در الکترونیک در سال 1971 رخ داد، زمانی که شرکت آمریکایی اینتل ایجاد یک ریزپردازنده را اعلام کرد. ریزپردازنده یک مدار مجتمع بسیار بزرگ است که قادر به انجام وظایف واحد اصلی یک کامپیوتر - یک پردازنده است. در ابتدا، ریزپردازنده ها در دستگاه های فنی مختلف ساخته شدند: ماشین ابزار، اتومبیل، هواپیما. با اتصال ریزپردازنده به دستگاه های ورودی-خروجی، حافظه خارجی، نوع جدیدی از کامپیوتر به دست آمد: یک میکرو کامپیوتر. ریز رایانه ها متعلق به ماشین های نسل چهارم هستند. 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 خرده فروشی ظاهر شد.

محبوب ترین نوع کامپیوتر امروزه کامپیوترهای شخصی (PC) هستند. اولین رایانه شخصی در سال 1976 در ایالات متحده آمریکا متولد شد. از سال 1980، شرکت آمریکایی IBM در بازار رایانه های شخصی به یک "طرح ساز" تبدیل شده است. 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 IBM PC (Personal Computer) نام داشتند. ظهور و گسترش رایانه شخصی از نظر اهمیت آن برای توسعه اجتماعی با ظهور چاپ کتاب قابل مقایسه است. این رایانه شخصی بود که سواد رایانه را به یک پدیده گسترده تبدیل کرد. با توسعه این نوع ماشین، مفهوم "فناوری اطلاعات" ظاهر شد که بدون آن مدیریت در بیشتر زمینه های فعالیت انسانی در حال حاضر غیرممکن شده است.

یکی دیگر از خطوط توسعه رایانه های نسل چهارم، ابر رایانه است. ماشین های این کلاس دارای سرعت صدها میلیون و میلیاردها عملیات در ثانیه هستند. ابر رایانه یک سیستم محاسباتی چند پردازنده ای است.

نتیجه

تحولات در زمینه فناوری کامپیوتر ادامه دارد. کامپیوترهای نسل پنجم ماشین های آینده نزدیک هستند. کیفیت اصلی آنها باید سطح فکری بالا باشد. ورودی آنها از صدا، ارتباط صوتی، "بینایی" ماشین، "لمس" ماشین امکان پذیر خواهد بود.

ماشین های نسل پنجم هوش مصنوعی تحقق یافته اند.

ویژگی های مقایسه ای نسل های کامپیوتر

فهرست ادبیات و منابع اینترنتی

1. http://gym075.edusite.ru/istoriyavt.html

2. http://chernykh.net/

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/

1. _______________________________________________________________ معرفی
2. _________________________________________________________________ آغاز عصر کامپیوتر
3. _________________________________________________ نسل اول کامپیوترها
4. _________________________________________________ نسل دوم کامپیوترها
5. _________________________________________________ نسل سوم کامپیوترها
6. ________________________________________________ نسل چهارم کامپیوترها
7. _____________________________________________________________نتیجه
8. ________________________________ ویژگی های مقایسه ای نسل های کامپیوتر
9. ___________________________________ مراجع و منابع اینترنتی

"کامپیوتر" و "کامپیوتر" یکی هستند (مترادف).