Файл: История развития средств вычислительной техники (Предпосылки к развитию).pdf

Apple:

Одним из пионеров в производстве персональных компьютеров была компания «Apple». Ее основатели С. Джобс и С. Возняк собрали первую модель персонального компьютера в 1976г. и назвали ее «Apple I».

В 1977г. они представили свой компьютер членам компьютерного клуба в Калифорнии и на следующий день получили заказ на 50 подобных компьютеров. Стоимость первого персонального компьютера составляла 500 долларов.^[84]

2.3.3. Значение электронного этапа развития вычислительной техники

Во время электронного этапа было изобретено множество устройств, которые могли выполнять сложнейшие операции, и их стали использовать для разных целей и направлений.

Начало этому этапу положил Дж. Атанасов, изобретя машину, предназначенную для решения систем линейных уравнений с тридцатью неизвестными. Следующими изобретениями являлись ЭВМ, они имели множество поколений.

Первое поколение использовало лампы, эти ЭВМ занимали много места и очень долго производили вычисления. Во втором поколении ЭВМ элементной базой являлись транзисторы, ЭВМ стали меньше и вычисления производились быстрее. ЭВМ третьего поколения уже имели дисплей, и к блоку хранения информации был доступ. Четвёртое поколение сделало большой прорыв, это были суперкомпьютеры и компьютеры для пользовательского программирования. Суперкомпьютеры могли выполнять огромное количество операций, компьютеры для пользовательского программирования, пользователи могли программировать самостоятельно.

На этом месте этот этап оканчивается и настаёт наше время, а также мы взглянем в будущее, и предположим, как будет развиваться вычислительная техника.

3. Компьютеры нашего времени и будущего

3.1. Компьютеры нашего времени

Компьютеры нашего времени можно поделить на несколько видов:

Стационарные ПК:

Настольный компьютер — самый популярный и распространённый сегодня тип. Настольный компьютер сравнительно громоздок, а большую часть его корпуса заполняет пустота. Зато он недорог и легко модернизируется — при необходимости любое из входящих его состав устройств заменяется другими.

Домашние компьютеры — универсалы, которые умеют всего понемножку. Домашний компьютер просто обязан качественно воспроизводить звук, полноэкранное видео, уметь работать с трехмерной графикой и быть «играбельным».

Рабочие станции — обычно так называют компьютеры, предназначенные для предприятий, фирм и прочих организаций. Как правило, рабочая станция предназначена для выполнения достаточно узкого круга задач. Таких, например, как работа с текстом и электронными таблицами. ^[85]

---

Портативные ПК:

Портативные ЭВМ (mobile PC). Как следует из названия, портативные ЭВМ отличаются малыми размерами и массой, а следовательно, возможностью переноски и работы в дороге. Поэтому данный класс ЭВМ еще называют переносимыми ЭВМ.

Портативные ЭВМ можно разделить на несколько подклассов:^[86]

Ноутбуки и нетбуки:

Ноутбуки - это компактные компьютеры, содержащие все необходимые компоненты (в том числе монитор) в одном небольшом корпусе, как правило, складывающемся в виде книжки. Для достижения малых размеров в них применяются специально разработанные специализированные микросхемы, оперативное запоминающее устройство и жесткие диски уменьшенных габаритов, компактная клавиатура.^[87]

Недавно появился новый класс компактных устройств - нетбук, его основное назначение - обеспечить работу в Интернете.^[88]

Карманные и планшетные ПК:

Карманные персональные компьютеры (КПК) - это сверхпортативные устройства, умещающиеся в кармане. Управление ими, как правило, происходит с помощью небольшого по размерам и разрешению экрана, чувствительного к нажатию пальца или специального пера. Клавиатура и мышь в КПК отсутствуют. Некоторые модели содержат миниатюрную фиксированную или выдвигающуюся из корпуса клавиатуру.^[89]

Планшетные персональные компьютеры аналогичны ноутбукам и КПК, но содержат чувствительный к нажатию экран и не содержат механической клавиатуры. Ввод текста и управление осуществляются через экранный интерфейс, часто доработанный специально для удобного управления пальцами. Чаще всего корпус не раскрывается, как у ноутбуков, а экран расположен на внешней стороне верхней поверхности.^[90]

Компактные ПК:

Некоторые компании предлагают ПК значительно меньше по размерам, чем стандартные. Долгое время вершиной миниатюризации считался компьютер Apple Mac mini. Это очень компактный компьютер - по размерам как небольшая толстая книга. Тем не менее, он обладает адекватной вычислительной мощностью и работает совершенно бесшумно.^[91]

Промышленные ПК:

Предназначены для решения задач промышленной автоматизации. Отличаются стойкостью к различным внешним воздействиям, увеличенным жизненным циклом изделия, возможностью подключения к промышленным сетям (PROFInet, PROFIBUS).^[92]

---

3.2. Компьютеры 5 поколения или компьютеры будущего

Переход к компьютерам пятого поколения предполагал переход к новым архитектурам, ориентированным на создание искусственного интеллекта.

Основные требования к компьютерам 5-го поколения:

Создание развитого человеко-машинного интерфейса;

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.^[93]

Возможно, компьютеры будущего будут подразделять на пять типов:

Оптические компьютеры:

Оптический компьютер - это устройство обработки информации с использованием света. Обсуждая отличительные особенности света как электромагнитной волны, нужно отметить, что частота световой волны на порядок выше частоты электрических сигналов и волн, используемых в современной компьютерной технике. Так, если электрическая волна, используемая, например, в радиотехнике, совершает приблизительно 100 тысяч колебаний в секунду, то световая волна имеет частоту, которая в 10-100 миллионов раз превосходит это значение. Потому с её помощью в фиксированный интервал времени можно передавать большее число сигналов, а значит и информации. Кроме того, поскольку длина световой волны ничтожно мала, то имеется возможность обработки информации с необычайно высокой скоростью. В последнее время наблюдается большой ажиотаж вокруг оптических компьютеров.^[94]

Нейрокомпьютеры:

Нейрокомпьютеры - это компьютеры, которые состоят из большого числа параллельно работающих простых вычислительных элементов (нейронов). Элементы связаны между собой, образуя нейронную сеть. Они выполняют единообразные вычислительные действия и не требуют внешнего управления. Большое число параллельно работающих вычислительных элементов обеспечивают высокое быстродействие.

Архитектура нейрокомпьютеров иная, микросхемы близки по строению нейронным сетям человеческого мозга. Именно отсюда и пошло название.

Идея создания подобных компьютеров базируется на основе теории перцептрона - искусственной нейронной сети, способной обучаться. ^[95]

---

Квантовые компьютеры:

Квантовый компьютер - вычислительное устройство, которое путём выполнения квантовых алгоритмов использует при работе квантово-механические эффекты.

Основоположником теории квантовых вычислений считается нобелевский лауреат, один из создателей квантовой электродинамики Ричард Фейнман из Калифорнийского технологического института.^[96]

Молекулярные компьютеры:

Молекулярные компьютеры - вычислительные системы, использующие вычислительные возможности молекул (преимущественно органических). В молекулярных компьютерах используется идея вычислительных возможностей расположения атомов в пространстве.

Во многих странах проводятся опыты по синтезу молекул на основе их стереохимического генетического кода, способных менять ориентацию и реагировать на воздействия током, светом и т.п. По оценкам ученых, подобный компьютер будет в сотни миллиардов раз экономичнее.^[97]

ДНК-компьютеры:

ДНК-компьютер - вычислительная система, использующая вычислительные возможности молекул ДНК. Функционирование ДНК-компьютера сходно с функционированием теоретического устройства, известного в информатике как машина Тьюринга. Особое место принадлежит ДНК-процессорам. 

ДНК-процессоры на уровне отдельных молекул работают очень медленно, но зато с их помощью можно организовывать параллельные вычисления, что дает перспективы по наращиванию производительности и потребляемая мощность таких процессоров очень мала, поэтому очевидны преимущества над полупроводниковыми технологиями.^[98]

3.3. Значение компьютеров нашего времени и будущего

Компьютеры нашего времени и их развитие в будущем имеют огромное значение. В этой главе мы рассмотрели современные компьютеры и предположили, какие компьютеры будут в будущем. Давайте вспомним, о чём шла речь:

Компьютеры нашего времени при своих небольших размерах достигли огромной вычислительной мощности. Мы их разделили на три вида: стационарные, компактные, и промышленные. Стационарные – имеют системный блок, который можно дополнять, они имеют большую вычислительную мощность, но они не очень удобны в транспонировке. Компактные – это ноутбуки и нетбуки, планшетные и компьютерные ПК, портативные компьютеры. Они так же имеют большую вычислительную мощность и удобны в транспортировке, но их «начинку» уже нельзя дополнить. Промышленные – они необходимы для автоматизации процессов.

---

Также мы предположили, какие компьютеры будут в будущем, и разделили их на несколько видов. Первый вид – это оптические компьютеры, которые будут работать с использованием световой волны. Второй – нейтронные, которые будут работать при помощи нейтронной сети. Третий – квантовые, которые будут работать на основе квантово-механических эффектов. Четвёртый – молекулярные, которые будут использовать молекулы для вычислений, Пятый – ДНК-компьютеры, которые для вычислений будут использовать ДНК-процессоры.

Из всего выше сказанного, мы определили, какие компьютеры мы используем сейчас и какие будем использовать в будущем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, мы с вами выделили важные этапы в развитии средств вычислительной техники, разобрали каждый этап и технику подробно, а также пришли к выводам по каждому из них.

Давайте вспомним, о чём шла в каждой главе:

В первой главе, посвящённой ручному этапу, мы выяснили, что данный этап вычислительной техники был очень важен и подтолкнул человека к развитию этой отрасли, на этом этапе всё только зарождалось. Техника была слабой и могла выполнять только определённый ряд операций. Также мы рассмотрели некоторую вычислительную технику того времени.

Вторую главу мы разделили на три под главы, в которых посвятили время механическому, электромеханическому и электронному этапам вычислительной техники.

Механический этап ознаменовался тем, что люди стали механизировать технику, некоторые операции на приспособлениях данного этапа выполнялись автоматически с помощью механизмов, но для сложных операций, человеку надо было выполнить определённый ряд действий.

Электромеханический этап был важен тем, что люди стали постепенно отказываться от механизмов в пользу электроники, но всё-таки ещё пользовались механизмами. Вычислительная техника того времени была мощнее и в этот же период был создан первый компьютер, а также первые шифраторы и дешифраторы.

Электронный этап – стал переходом человечества в новую веху, где люди полностью отказались от механизмов, и перешли на электронику. Тогда появились первые ЭВМ, микроЭВМ, суперкомпьютеры и пользовательские компьютеры. Техника этого этапа могла выполнять огромное количество задач, была очень мощной, а также её можно было программировать и использовать в разных отраслях.

Третья глава была посвящена вычислительной техники нашего времени, и мы предположили какой техника будет в будущем.

---