Добавлен: 19.06.2023
Просмотров: 131
Скачиваний: 4
СОДЕРЖАНИЕ
1. Поколения развития компьютеров
1.1. Нулевое поколение. Механические вычислители
1.2. Первое поколение. Компьютеры на электронных лампах
1.3. Второе поколение. Компьютеры на транзисторах
1.4. Третье поколение. Компьютеры на интегральных схемах
1.5. Четвертое поколение. Компьютеры на больших (и сверхбольших) интегральных схемах
2. Перспективы развития вычислительной техники и технологий
2.2. Запросы на естественном языке
2.5. Квантовые компьютеры
В теории квантовые компьютеры возможны, но на практике исследования в этой области за тридцать лет продвинулись не очень далеко. Вряд ли стоит ждать появления полноценного квантового компьютера в ближайшие двадцать лет. Существуют разработки различных узкопрофильных компаний, но специалисты сходятся во мнении, что их продукция, несмотря на использование квантовых эффектов, имеет мало общего с квантовыми компьютерами в традиционном понимании этого слова[46].
Квантовый компьютер — вычислительное устройство, которое использует явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности для передачи и обработки данных. Хотя появление транзисторов, классических компьютеров и множества других электронных устройств связано с развитием квантовой механики и физики конденсированного состояния, информация между элементами таких систем обычно передается в виде электрического напряжения[47].
Полноценный квантовый компьютер является пока гипотетическим устройством, сама возможность построения которого связана с серьезным развитием квантовой теории в области многих частиц и сложных экспериментов; разработки в данной области связаны с новейшими открытиями и достижениями современной физики.
Первым практическим высокоуровневым языком программирования для такого вида компьютеров считается язык Quipper, основанный на Haskell[48].
Квантовые компьютеры работают на основе квантовых эффектов. Использование необычных свойств квантовой суперпозиции и квантовой запутанности может дать значительный скачок производительности. Она может вырасти на несколько порядков. Этот рост может обеспечить новые возможности во многих областях работы со знаниями: системы искусственного интеллекта, симуляция различных процессов и прогнозирование[49].
Поэтому многие государственные исследовательские лаборатории и ИТ-гиганты проявляют к этой сфере пристальный интерес. К примеру, IBM и Microsoft работают над квантовыми вычислениями. Google тоже не отстает. В 2013 году поисковик купил квантовую машину у компании D-Wave. Этот канадский стартап представляет свой продукт как первый в мире коммерчески доступный квантовый компьютер. Проблема заключается в том, что ученые не были уверены, что чипы D-Wave действительно используют квантовые эффекты для выполнения вычислений. 8 декабря компания Google заявила, что подтверждение этому появилось[50].
В 2013 году Google купила квантовую машину у D-Wave. Компьютер поставили в Исследовательском центре Эймса НАСА в Маунтин-Вью, штат Калифорния. Эти два года исследователи изучали механизмы работы метода квантового отжига и возможности их применения. Работа устройств D-Wave вызывала споры среди специалистов по квантовой физике: они не могли единогласно заключить, что устройства действительно работают так, как заявляется, и что они могут достичь обещаемую скорость вычислений[51].
Было проведено сравнение производительности машины D-Wave и обычного компьютера с одним процессором. Была создана специальная задача, призванная доказать значительное превосходство по вычислительным способностям. Квантовый компьютер справился с ней в 100 миллионов раз быстрее обычного[52].
По итогам данной главы можно сделать вывод, что вычислительным и компьютерным технологиям еще далеко до своего пика. В данный момент персональные компьютеры развиваются во многих направлениях, некоторые из которых еще несколько лет назад казались фантастическими.
Заключение
История компьютерной техники ведет свое начало с первых вычислительных приборов, которыми являлись счетные палочки. Первая счетная машина была сконструирована в 1642 году, а первый электронный компьютер был создан во времена Второй Мировой Войны. С тех пор компьютеры преодолели четыре поколения: электронные лампы, транзисторы, интегральные схемы и микропроцессоры; и вплотную подошли к пятому поколению развития.
В данной работе рассмотрены этапы возникновения информационных технологий, начиная с шумерских абаков и заканчивая машиной фон Неймана. Возникновение вычислительной техники разделено на этапы ранних упоминаний, аналитических устройств, зарождения математических основ и появления первых компьютеров.
Во второй части работы были выделены четыре классических поколения общепринятой трактовки истории развития компьютеров и различные мнения касательно пятого поколения. Первое поколение характеризуется быстродействием в несколько десятков тысяч операций в секунду и наличием большого количества ламп большого размера, приводящих к огромным размерам самого компьютера. Второе поколение характеризуется использованием транзисторов вместо ламп и определяется быстродействием в сотни тысяч операций в секунду. Третье поколение проектировалось на основе интегральных схем малой степени интеграции и определялось быстродействием в миллионы операций в секунду. В четвертом поколении стали использоваться быстродействующие системы памяти на интегральных схемах емкостью несколько мегабайт, а быстродействие стало исчисляться сотнями миллионов операций в секунду. К компьютерам пятого поколения относят неудавшуюся японскую программу, но существуют также и другие мнения.
Во второй части работы были рассмотрены такие перспективные технологии, как кремниевые аноды, запросы на естественном языке, голографические 20 и волюметрические 3D-дисплеи, 3D-сканеры и квантовые компьютеры.
Список использованных источников
- Горнец Н. Н. ЭВМ и периферийные устройства. Компьютеры и вычислительные системы / Н. Н. Горнец, А. Г. Рощин. – М.: Academia, 2012 – 240 с.
- Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия / М. Гук. – СПб.: Питер, 2014. – 1072 с.
- Джексон Т. Inside Intel: История корпорации, совершившей технологическую революцию XX века / Т. Джексон. – М.: Альпина Паблишер, 2013. – 328 с.
- Кенин А. Самоучитель системного администратора / А. Кенин. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – 512 с.
- Ллойд С. Программируя Вселенную. Квантовый компьютер и будущее науки / С. Ллойд. – М.: Альпина нон-фикшн, 2014. – 256 с.
- Максимов Н. В. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы / Н. В. Максимов, Т. Л. Партыка, И. И. Попов. – М.: Форум, Инфра-М, 2013. – 512 с.
- Орлов С. А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов / С. А. Орлов. – СПб.: Питер, 2014. – 688 с.
- Паттерсон Д. А. Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем / Д. А. Паттерсон, Д. Л. Хеннесси. – СПб.: Питер, 2012. – 784 с.
- Симонович С. Информатика. Базовый курс / С. Симонович. – СПб.: Питер, 2016. – 640 с.
- Таненбаум Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум, Т. Остин. – СПб.: Питер, 2015. – 816 с.
- Тихонов К. Десять перспективных технологий, о которых через несколько лет узнают все // Компьютерра / К. Тихонов. – 2013. – №3. – С. 37-46.
-
Горнец Н. Н. ЭВМ и периферийные устройства. Компьютеры и вычислительные системы / Н. Н. Горнец, А. Г. Рощин. – М.:Academia, 2012 – С. 124. ↑
-
Паттерсон Д. А. Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем / Д. А. Паттерсон, Д. Л. Хеннесси. – СПб.: Питер, 2012. – С. 384. ↑
-
Максимов Н. В. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы / Н. В. Максимов, Т. Л. Партыка, И. И. Попов. – М.: Форум, Инфра-М, 2013. — С. 124. ↑
-
Джексон Т. Inside Intel: История корпорации, совершившей технологическую революцию XX века / Т. Джексон. – М.: Альпина Паб-лишер, 2013. – С. 230. ↑
-
Кенин А. Самоучитель системного администратора / А. Кенин. –СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – С. 283. ↑
-
Орлов С. А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов / С. А. Орлов. – СПб.: Питер, 2014. – С. 392. ↑
-
Кенин А. Самоучитель системного администратора / А. Кенин. –СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – С. 204. ↑
-
Симонович С. Информатика. Базовый курс / С. Симонович. – СПб.: Питер, 2016. – С. 124. ↑
-
Таненбаум Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум, Т. Остин. – СПб.: Питер, 2015. – С. 214. ↑
-
Орлов С. А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов / С. А. Орлов. – СПб.: Питер, 2014. – С. 294. ↑
-
Таненбаум Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум, Т. Остин. – СПб.: Питер, 2015. – С. 294. ↑
-
Максимов Н. В. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы / Н. В. Максимов, Т. Л. Партыка, И. И. Попов. – М.: Форум, Инфра-М, 2013. — С. 294. ↑
-
Кенин А. Самоучитель системного администратора / А. Кенин. –СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – С. 294. ↑
-
Джексон Т. Inside Intel: История корпорации, совершившей технологическую революцию XX века / Т. Джексон. – М.: Альпина Паб-лишер, 2013. – С. 193. ↑
-
Орлов С. А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов / С. А. Орлов. – СПб.: Питер, 2014. – С. 294. ↑
-
Таненбаум Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум, Т. Остин. – СПб.: Питер, 2015. – С. 132. ↑
-
Симонович С. Информатика. Базовый курс / С. Симонович. – СПб.: Питер, 2016. – С. 352. ↑
-
Паттерсон Д. А. Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем / Д. А. Паттерсон, Д. Л. Хеннесси. – СПб.: Питер, 2012. – С. 249. ↑
-
Горнец Н. Н. ЭВМ и периферийные устройства. Компьютеры и вычислительные системы / Н. Н. Горнец, А. Г. Рощин. – М.:Academia, 2012 – С. 212. ↑
-
Орлов С. А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов / С. А. Орлов. – СПб.: Питер, 2014. – С. 204. ↑
-
Максимов Н. В. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы / Н. В. Максимов, Т. Л. Партыка, И. И. Попов. – М.: Форум, Инфра-М, 2013. — С. 301. ↑
-
Орлов С. А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов / С. А. Орлов. – СПб.: Питер, 2014. – С. 490. ↑
-
Симонович С. Информатика. Базовый курс / С. Симонович. – СПб.: Питер, 2016. – С. 272. ↑
-
Таненбаум Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум, Т. Остин. – СПб.: Питер, 2015. – С. 273. ↑
-
Паттерсон Д. А. Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем / Д. А. Паттерсон, Д. Л. Хеннесси. – СПб.: Питер, 2012. – С. 621. ↑
-
Кенин А. Самоучитель системного администратора / А. Кенин. –СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – С. 255. ↑
-
Орлов С. А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов / С. А. Орлов. – СПб.: Питер, 2014. – С. 395. ↑
-
Джексон Т. Inside Intel: История корпорации, совершившей технологическую революцию XX века / Т. Джексон. – М.: Альпина Паб-лишер, 2013. – С. 163. ↑
-
Таненбаум Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум, Т. Остин. – СПб.: Питер, 2015. – С. 239. ↑
-
Паттерсон Д. А. Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем / Д. А. Паттерсон, Д. Л. Хеннесси. – СПб.: Питер, 2012. – С. 192. ↑
-
Кенин А. Самоучитель системного администратора / А. Кенин. –СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – С. 163. ↑
-
Орлов С. А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов / С. А. Орлов. – СПб.: Питер, 2014. – С. 435. ↑
-
Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия / М. Гук. – СПб.:Питер, 2014. – С. 824. ↑
-
Кенин А. Самоучитель системного администратора / А. Кенин. –СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – С. 256. ↑
-
Тихонов К. Десять перспективных технологий, о которых через несколько лет узнают все // Компьютерра / К. Тихонов. – 2013. – №3. – С. 37. ↑
-
Кенин А. Самоучитель системного администратора / А. Кенин. –СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – С. 156. ↑
-
Орлов С. А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов / С. А. Орлов. – СПб.: Питер, 2014. – С. 534. ↑
-
Тихонов К. Десять перспективных технологий, о которых через несколько лет узнают все // Компьютерра / К. Тихонов. – 2013. – №3. – С. 38. ↑
-
Тихонов К. Десять перспективных технологий, о которых через несколько лет узнают все // Компьютерра / К. Тихонов. – 2013. – №3. – С. 39. ↑
-
Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия / М. Гук. – СПб.:Питер, 2014. – С. 846. ↑
-
Симонович С. Информатика. Базовый курс / С. Симонович. – СПб.: Питер, 2016. – С. 543. ↑
-
Тихонов К. Десять перспективных технологий, о которых через несколько лет узнают все // Компьютерра / К. Тихонов. – 2013. – №3. – С. 40. ↑
-
Таненбаум Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум, Т. Остин. – СПб.: Питер, 2015. – С. 532. ↑
-
Паттерсон Д. А. Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем / Д. А. Паттерсон, Д. Л. Хеннесси. – СПб.: Питер, 2012. – С. 368. ↑
-
Паттерсон Д. А. Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем / Д. А. Паттерсон, Д. Л. Хеннесси. – СПб.: Питер, 2012. – С. 132. ↑
-
Тихонов К. Десять перспективных технологий, о которых через несколько лет узнают все // Компьютерра / К. Тихонов. – 2013. – №3. – С. 41. ↑
-
Ллойд С. Программируя Вселенную. Квантовый компьютер и будущее науки / С. Ллойд. – М.: Альпина нон-фикшн, 2014. – С. 128. ↑
-
Ллойд С. Программируя Вселенную. Квантовый компьютер и будущее науки / С. Ллойд. – М.: Альпина нон-фикшн, 2014. – С. 133. ↑
-
Таненбаум Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум, Т. Остин. – СПб.: Питер, 2015. – С. 134. ↑
-
Тихонов К. Десять перспективных технологий, о которых через несколько лет узнают все // Компьютерра / К. Тихонов. – 2013. – №3. – С. 42. ↑
-
Паттерсон Д. А. Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем / Д. А. Паттерсон, Д. Л. Хеннесси. – СПб.: Питер, 2012. – С.432. ↑
-
Тихонов К. Десять перспективных технологий, о которых через несколько лет узнают все // Компьютерра / К. Тихонов. – 2013. – №3. – С. 43. ↑