Поколения Эвм

Содержание:

Введение 
1. Первое поколение  

1.1. Описание ЭВМ Eniak

2.Второе поколение

3.Третье поколение 
4.Четвертое поколение 
5.Пятое поколение 
Заключение 
Использованная литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Вычислительная техника  является важнейшим компонентом  процесса вычислений и обработки  данных. Первыми приспособлениями для  вычислений были, вероятно, всем известные счётные палочки, которые и сегодня используются в начальных классах многих школ для обучения счёту. Развиваясь, эти приспособления становились более сложными, например, такими как финикийские глиняные фигурки, также предназначаемые для наглядного представления количества считаемых предметов, однако для удобства помещаемые при этом в специальные контейнеры. Такими приспособлениями, похоже, пользовались торговцы и счетоводы того времени.

Постепенно из простейших приспособлений для счёта рождались  всё более и более сложные  устройства: абак (счёты), логарифмическая линейка, механический арифмометр, электронный компьютер. Несмотря на простоту ранних вычислительных устройств, опытный счетовод может получить результат при помощи простых счёт даже быстрее, чем нерасторопный владелец современного калькулятора. Естественно, сама по себе, производительность и скорость счёта современных вычислительных устройств давно уже превосходят возможности самого выдающегося расчётчика-человека.

В истории вычислительной техники существует своеобразная периодизация ЭВМ по поколениям. В ее основу первоначально  был положен физико-технологический  принцип: машину относят к тому или  иному поколению в зависимости  от используемых в ней физических элементов или технологии их изготовления. Границы поколений во времени  размыты, так как в одно и то же время выпускались машины совершенно разного уровня. Когда приводят даты, относящиеся к поколениям, то скорее всего имеют в виду период промышленного производства; проектирование велось существенно раньше, а встретить в эксплуатации весьма экзотические устройства можно и сегодня.

Все этапы развития ЭВМ  делятся на 5 поколений.

В нашем реферате будут  изложены все эти 5 поколений ЭВМ:

- 1-ое поколение (1946 - 1955гг.); картинка 

- 2-ое поколение (1958 - 1964гг.);

- 3-е поколение (1964 - 1972гг.);

- 4-ое поколение (1972 - 1990гг.);

- 5-ое поколение (1990г. - по настоящее время).

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ

Все этапы развития ЭВМ  принято условно делить на поколения.

Первое поколение (1946 - 1955гг.)создавалось на основе вакуумных электроламп, машина управлялась с пульта и перфокарт с использованием машинных кодов. Эти ЭВМ размещались в нескольких больших металлических шкафах, занимавших целые залы.

Все ЭВМ I-го поколения были сделаны на основе электронных ламп, что делало их ненадежными - лампы  приходилось часто менять. Эти  компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые  могли приобрести только крупные  корпорации и правительства. Лампы  потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.

Притом для каждой машины использовался свой язык программирования. Набор команд был небольшой, схема  арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение  практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные  ленты и печатающие устройства, оперативные  запоминающие устройства были реализованы  на основе ртутных линий задержки электроннолучевых трубок.

Эти неудобства начали преодолевать путем интенсивной разработки средств  автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих  эффективность её использования. Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить её к требованиям, возникшим из опыта  эксплуатации компьютеров.

 

1.1. ЭВМ ENIAK

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer — электронный числовой интегратор и вычислитель), ЭНИАК — второй (после Машины Атанасоффа-Берри) полностью электронный компьютер.

В 1942 Джон Мокли представил проект (меморандум) «Использование быстродействующих электронных устройств для вычислений», который положил начало созданию ЭВМ ENIAC. Около года проект пролежал без движения, пока им не заинтересовалась Баллистическая Исследовательская Лаборатория армии США. В 1943 под руководством Мокли и Джона Эккерта были начаты работы по созданию ENIAC, над которым работали 10 инженеров, 200 техников и большое число рабочих. В феврале 1946 в Университете Пенсильвании состоялась демонстрация работы машины. Комплекс включал 17 468 электронных ламп, 7200 кремниевых диодов, 1500 реле, 10 тысяч конденсаторов, 70 тысяч резисторов и около 5 миллионов ручных переключателей. Оперативная память была реализована на электронных лампах и вмещала 20 десятичных слов. Производительность составляла 300 умножений или 5000 сложений в секунду, что на два порядка превосходило скорость Машины Атанасоффа-Берри, и на три — существовавших на то время электромеханических вычислительных машин, например, Z3. В отличие от этих машин, ЭНИАК использовал десятичную, а не двоичную арифметику. Ввод/вывод данных осуществлялся через перфокарты, а программирование — путём ручной установки переключателей в нужные положения. Для того чтобы задать новую программу, требовались недели.

Благодаря ENIAC компьютерный язык получил новый термин. Дело в том, что лампы часто перегорали из-за жучков, которые заползали  внутрь системы, привлеченные теплом и  свечением. Термин «жучки» (bugs), под которым подразумевают ошибки в программных и аппаратных средствах компьютеров, возник именно тогда.

В ноябре 1946 компьютер был  выключен для улучшения запоминающего  устройства, перемещён в Абердинский Испытательный Полигон в 1947, был снова включен в июле и непрерывно работал до октября 1955, когда его демонтировали. ЭНИАК существовал в единственном экземпляре и никогда не был повторен.

2.ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ

Второе поколение (1958 - 1964гг.) — характеризуется рядом прогрессивных  архитектурных решений и дальнейшим развитием технологии программирования.

В качестве устройств хранения и обработки информации на смену вакуумным лампам пришли транзисторы.  

Полупроводниковый прибор - транзистор был изобретен в США  в 1948 году Шокли и Бардиным. Компьютеры на транзисторах резко уменьшили габариты, массу, потребляемую мощность, повысили быстродействие и надежность. Типичная отечественная машина (серий "Минск", "Урал") содержала около 25 тысяч транзисторов. Лучшая наша ЭВМ БЭСМ-6 имела быстродействие 1 млн. оп/с.

Машины предназначались  для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также  для управления технологическими процессами в производстве. Появление полупроводниковых  элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость  оперативной памяти, надежность и  быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С  появлением машин второго поколения  значительно расширилась сфера  использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Появились  также специализированные машины, например ЭВМ для решения экономических  задач, для управления производственными  процессами, системами передачи информации и т.д. К ЭВМ второго поколения  относятся:

ЭВМ М-40, -50 для систем противоракетной  обороны;

Урал -11, -14, -16 - ЭВМ общего назначения, ориентированные на решение  инженерно-технических и планово-экономических  задач;

Минск -2, -12, -14 для решения  инженерных, научных и конструкторских  задач математического и логического  характера;

Минск-22 предназначена для решения научно-технических и планово-экономических задач;

БЭСМ-3 -4, -6 машин общего назначения, ориентированных на решение сложных  задач науки и техники;

М-20, -220, -222 машина общего назначения, ориентированная на решение сложных  математических задач;

МИР-1 малая электронная  цифровая вычислительная машина, предназначенная  для решения широкого круга инженерно-конструкторских  математических задач,

"Наири" машина общего назначения, предназначенная для решения широкого круга инженерных, научно-технических, а также некоторых типов планово-экономических и учетно-статистических задач;

Рута-110 мини ЭВМ общего назначения; и ряд других ЭВМ.

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ

Третье поколение(1964 - 1972гг.).

Машины третьего поколения  — это семейства машин с  единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них  используются интегральные схемы, которые  также называются микросхемами.

Машины третьего поколения  имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала  брать на себя операционная система  или же непосредственно сама машина.

Третье поколение выполнялось  на микросхемах, содержавших на одной  пластинке сотни или тысячи транзисторов. Управление работой этих машин происходило  с алфавитно-цифровых терминалов. Для  управления использовались языки высокого уровня и Ассемблер. Данные и программы  вводились как с терминала, так  и с перфокарт и перфолент.

 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ

Четвёртое поколение (1972 - 1990гг.)

Четвертое поколение было создано на основе больших интегральных схем (БИС). Наиболее яркие представители  четвертого поколения ЭВМ - персональные компьютеры (ПК). Персональной называется универсальная однопользовательская микроЭВМ. Связь с пользователем осуществлялась посредством цветного графического дисплея с использованием языков высокого уровня.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

5.ПЯТОЕ ПОКОЛЕНИЕ

Пятое поколение (1990г. - по настоящее  время) Переход к компьютерам  пятого поколения предполагал переход  к новым архитектурам, ориентированным  на создание искусственного интеллекта.

Считалось, что архитектура  компьютеров пятого поколения будет  содержать два основных блока. Один из них — собственно компьютер, в  котором связь с пользователем  осуществляет блок, называемый «интеллектуальным  интерфейсом». Задача интерфейса —  понять текст, написанный на естественном языке или речь, и изложенное таким  образом условие задачи перевести  в работающую программу.

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

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

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Компьютеры появились  очень давно в нашем миpе, их постоянно усовершенствуют. Если раньше были огромные электронно - вычислительные машины, которые очень медленно выполняли свои функции, то уже в наше время их создали очень компактными и быстрыми. В настоящее время не один современный человек не может без компьютера, ведь он требуется часто и в работе, и в учёбе, и просто в общении (например в социальных сетях). Компьютеры и цифровая техника очень прочно вошли в нашу жизнь.

Теперь мы все ожидаем  шестое поколение ЭВМ, но о шестом поколении можно пока только мечтать...

Нейрокомпьютер - компьютер, созданный на основе нейронных сетей (

представляют собой, в  сущности, некие блоки со способностью к самообучению и распознаванию  образов, классификации и прогнозированию). Пока не существует самостоятельно, но активно моделируется на современных компьютерах.

Один из разработчиков  нейрокомпьютеров А. Н.Горбань считает: "Пять поколений ЭВМ следуют  друг за другом. Нарождающееся шестое настолько отличается от предыдущих, что лучше говорить не о поколениях и даже не о новых видах, родах  или семействах, а о новом царстве - масштаб дистанции между нейрокомпьютерами  и обычными ЭВМ соответствует  различиям между царствами живых  организмов.