3 поколение ЭВМ 4 поколение ЭВМ Выполнили студентки группы ГС9-12 Черненок Екатерина и Митрошенко Анна государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования Калининградской области «Колледж сервиса и туризма»

В 1960 г. появились первые интегральные схемы (ИС), которые получили широкое распространение в связи с малыми размерами, но громадными возможностями. ИС – кремниевый кристалл, площадь которого примерно 10 мм.кв. Одна ИС способна заменить десятки тысяч транзисторов. Один кристалл выполняет такую же работу, как и 30-ти тонный Эниак. А компьютер с использованием ИС достигает производительности в операций в секунду.

В 1964 г., фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System360), ставших первыми компьютерами третьего поколения. 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.

Примеры машин третьего поколения – семейства IBM-360, IBM-370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др. Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Емкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.

«Эльбрус» «Макинтош» Четвертое поколение – это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.

Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали ИС. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров. В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью ¼ дюйма. БИСы применялись уже в таких компьютерах, как Иллиак, Эльбрус, Макинтош. Быстродействие таких машин составляет тысячи миллионов операций в секунду. Емкость ОЗУ возросла до 500 млн. двоичных разрядов. Что в таких машинах одновременно выполняется несколько команд над несколькими наборами операндов. С точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Емкость оперативной памяти порядка 1 – 64 Мбайт.

Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини- ЭВМ. Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IBM (International Business Machines Corporation) – ведущей компании по производству больших ЭВМ, и в 1979 г. Фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров, создав первые персональные компьютеры – IBM PC.

Персональный Компьютер - компьютер, специально созданный для работы в однопользовательском режиме. Появление персонального компьютера прямо связано с рождением микрокомпьютера. Очень часто термины персональный компьютер и микрокомпьютер используются как синонимы. ПК – настольный или портативный компьютер, который использует микропроцессор в качестве единственного центрального процессора, выполняющего все логические и арифметические операции. Эти компьютеры относят к вычислительным машинам четвертого и пятого поколения.

Помимо ноутбуков, к персональным микрокомпьютерам относят и карманные компьютеры – палмтопы. Основными признаками ПК являются шинная организация системы, высокая стандартизация аппаратных и программных средств, ориентация на широкий круг потребителей. С развитием полупроводниковой техники персональный компьютер, получив компактные электронные компоненты, увеличил свои способности вычислять и запоминать.

А усовершенствование программного обеспечения облегчило работу с ЭВМ для лиц с весьма слабым представлением о компьютерной технике. Основные компоненты: плата памяти и дополнительное запоминающее устройство с произвольной выборкой (РАМ); главная панель с микропроцессором (центральным процессором) и местом для РАМ; интерфейс печатной платой; интерфейс платы дисковода; устройство дисковода (со шнуром) позволяющее считывать и записывать данные на магнитных дисках; съемные магнитные или гибкие диски для хранения информации вне компьютера; панель для ввода текста и данных.

Зная функциональные возможности компьютеров, можно поразмышлять над перспективами их развития. Это не слишком благодарное занятие, особенно в отношениях компьютерной техники, т. к. ни в какой другой области не происходит таких существенных изменений в такие короткие отрезки времени. Тем не менее, суть развития компьютерной техники состоит в следующем: сначала людям приходит в голову некая сравнительно новая область использования компьютеров, но для реализации этих новых идей нужны некоторые новые, обеспеченные технологически возможности компьютеров. Как только такие новые технологии разработаны и внедрены, сразу становятся очевидными следующие новые области применения компьютеров и т. д. Так компьютеры все больше и больше проникают в нашу жизнь.

В будущем можно предполагать наличие сотен активных компьютерных устройств, отслеживающих наше состояние и местоположение, легко воспринимающих нашу информацию и управляющих бытовыми приборами. Они не будут находиться в одной общей «оболочке», как это устроено сейчас в программируемом пульте дистанционного управления аппаратурой, находящейся в вашей комнате, - телевизором, видеомагнитофоном, аудиосистемой. В отношении компьютерных устройств подобного рода перспективы развития можно сформулировать таким образом: они станут немного боле миниатюрными, портативными и будут иметь низкую стоимость, т. е. станут более доступными. Уже в начале XXI века ожидается смена основной информационной среды – большую часть информации люди станут получать не по традиционным каналам – радио, телевидение, печать, а через компьютерные сети.

Сферы применения ЭВМ все расширяются, и каждая из них обусловливает новую специфическую тенденцию развития компьютерной техники. В перспективе все вычислительные комплексы и системы от ЭВМ до персонального компьютера будут составляющими единой компьютерной сети. При такой сложной распределенной структуре должна быть обеспечена практически неограниченная пропускная способность и скорость передачи информации В природе такие функции выполняет мозг человека, который состоит их более 10 млрд..нервных клеток – нейронов. Моделирование нейронов и лежит в основе нейрокомпьютеров, разработка которых уже ведется. В начале XXI века можно ожидать, что наша планета будет «покрыта» сетью компьютеров, построенных на распределенной нейронной архитектуре и имеющих микропроцессоры со встроенными средствами связи.

Алан Тьюринг закончил Кембриджский университет в 1935 году. В это время внимание многих математиков было приковано к работам, посвященным тем логическим основам, на которые опирается эта самая строгая из всех известных человечеству наука. А.Тьюрингу удалось дать определение понятия «алгоритм». В качестве уточнения он предложил некоторую гипотетическую конструкцию – машину, получившую вскоре название «машина Тьюринга». Он сделал свое изобретение в 1937 г. Его конструкция начала свою вторую жизнь после появления ЭВМ, для которых понятие алгоритма – центральное. С 1951 года Тьюринг активно занимался теоретическими проблемами программирования, строил интерпретаторы для новых ЭВМ. Тьюринг ввел в научный оборот понятие стека и сделал значительный вклад в технологию программирования.

Американец венгерского происхождения, сын будапештского банкира. Недолго работал в Германии. В 1930 году эмигрировал в США. В 1944 году Нейман, совместно с экономистом О.Моргенштерном, выпустил книгу «Теория игр и экономическое поведение», которая принесла авторам мировую славу. Тогда же в 40-е годы, под воздействием военных нужд активно развивалось проектирование вычислительных машин. Рассчитать за несколько секунд вероятную траекторию самолета не под силу ни одному человеку. К началу войны имелись электромеханические и релейные счетные машины, то они тоже работали недостаточно быстро. В течении нескольких лет ученые Америки трудились над созданием ЭВМ для управления береговой ПВО. Машина называлась ЭНИАК. Нейман довольно поздно включился в эту работу. Он быстро понял, что ЭНИАК имеет недостаток – в ней отсутствует устройство для запоминания и хранения команд, но менять структуру машины было уже некогда. Нейман организует разработку новой ЭВМ и в 1946 году, вместе с Г.Голдстейном и А.Берксом, публикует отчет о проделанной работе. Работы по ЭНИАК были засекречены, и Нейману грозило обвинение в раскрытии военной тайны. Но все обошлось, поскольку гениальная голова Неймана требовалась еще и в американском атомном проекте. В 1949 году неймановская машина ЭДВАК (электронный автоматический компьютер, работающий с дискретными переменными) была построена. С нее началась эпоха компьютеров. В дальнейшем ЭВМ с последовательным выполнением команд в программе называли компьютерами со структурой фон Неймана.

Будущий создатель кибернетики родился и вырос в гуманитарной семье. Его отец был профессором славянских языков в Гарвардском университете. Мальчик рос довольно хилым, с детства страдал от близорукости и конфликтного характера. И вряд ли исключительные математические способности, проявившиеся очень рано, делали его детство счастливее. В четырнадцать лет Винер окончил колледж, в восемнадцать – получил степень доктора философии Гарвардского университета за диссертацию математической логики. Два года изучал математику в Европе, у блистательных учителей – мировых светил Бертрана Рассела и Давида Гильберта. Во время второй мировой войны Винеру приходится заняться проблемой баллистических расчетов. Объем расчетов многократно увеличился, а запас времени на их проведение сократился до нескольких секунд. Существовавшие к началу войны электромеханические и релейные счетные устройства оказались слишком медлительны. Н.Винер принял участие в разработке ЭВМ для управления береговой ПВО вместе с Дж.фон Нейманом и другими видными математиками.