Файл: История развития средств вычислительной техники.pdf

Идея создания подобных компьютеров базируется на основе теории перцептрона — искусственной нейронной сети, способной обучаться. Первые перцептроны были способны распознавать не­которые буквы латинского алфавита. Впоследствии модель пер­цептрона была значительно усовершенствована.

Автором этих идей был американский нейрофизиолог Ф. Розенблат. В 1958 г. он предложил свою модель нейронной сети. Он указал, что структуры, обладающие свойствами мозга и нервной системы, позволяют получить целый ряд преимуществ, а именно:

— более высокую надежность;

— параллельность обработки информационных потоков;

— способность к обучению и настройке;

— способность к автоматической классификации;

— ассоциативность.

Отсюда и особенности нейрокомпьютера. Он способен к обучению, а значит, ему под силу справиться с задачами, которые обычному компьютеру не под силу. Его главная особенность — способность решать задачи без четкого алгоритма или с огром­ными потоками информации. Поэтому уже сегодня нейрокомпь­ютеры применяются на финансовых биржах, где помогают пред­сказывать колебания курса валют и акций. Нейрокомпьютеры, распознавая образы, корректируют полет ракет по заданному мар­шруту.

3.4 Квантовые компьютеры

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

Основоположником теории квантовых вычислений считает­ся нобелевский лауреат, один из создателей квантовой электро­динамики Ричард Фейнман нз Калифорнийского технологическо­го института. В 1958 г.. моделируя на компьютере квантовые процессы, он понял, что для решения квантовых задач объем па­мяти классического компьютера совершенно недостаточен.

В основе квантовых вычислений лежит атом — мельчайшая единица вещества. Квантовые вычисления принципиально отлича­ются от традиционных, так как на атомном уровне в силу вступают законы квантовой физики. Один из них — закон суперпозиции: квант может находиться в двух состояниях одновременно. Обычно бит может иметь значение либо единицу, либо нуль, а квантовый бит (qubit) может быть единицей и нулем одновременно.

Атом — «удобное» хранилище информационных битов: его электроны могут занимать лишь ограниченное число дискретных энергетических уровней. Так, атом высокого энергетического уровня мог бы служить логической единицей, а низкого — логи­ческим нулем. Очевидным недостатком здесь является неста­бильность атома, поскольку он легко меняет энергетический уро­вень в зависимости от внешних условий.

3.5 Оптические компьютеры

В конце XX в. начали бурно развиваться такие направления науки и техники, как волоконно-оптическая связь, полупровод­никовая оптоэлектроника, лазерная техника. Поэтому XXI в. на­зывают веком оптических технологий.

Идея построения оптического компьютера давно интересует исследователей. Многие устройства ЭВМ используют оптику в своем составе: сканеры, дисплеи, лазерные принтеры, оптические диски CD-ROM и DVD-ROM.

Возможности использования света в обработке информации практически безграничны. Если использовать свет для передачи данных между чипами или логическими элементами, не будет существовать проблем со временем задержки на межсоединени­ях, так как передача информации будет происходить действи­тельно со скоростью света.

Появились и успешно работают оптоволоконные линии свя­зи. Остается создать устройство обработки информации с ис­пользованием световых потоков. Способность света параллельно распространяться в пространстве дает возможность создавать па­раллельные устройства обработки. Это позволило бы на много порядков ускорить быстродействие ЭВМ.

Чтобы использовать уникальные возможности оптики для обработки информации, необходимо разработать подходящие технологии создания устройств генерации, детектирования опти­ческих сигналов, а также оптических логических элементов, уп­равляемых светом. Элементарная оптическая ячейка должна по­треблять энергии меньше, чем элемент микрочипа, быть интегрируемой в большие массивы и иметь возможность связи с большим числом подобных элементов.

Заключение

На протяжении всего шестидесяти пяти лет компьютеры превратились из диковинных электронных монстров в мощный, гибкий, удобный и доступный инструмент. Компьютеры стали символом прогресса. По мере того как человеку понадобится об­рабатывать все большее количество информации, будут совер­шенствоваться и средства ее обработки — компьютеры; будут по­являться новые языки программирования.

Электронные вычислительные машины, пройдя долгий путь эволюционного развития, используются почти во всех сферах деятельности современного общества. Разнообразие техниче­ских характеристик и функциональных особенностей современ­ных ЭВМ позволяет решать с их помощью широкий спектр за­дач — от бытового применения до управления войсками и оружи­ем. В настоящее время, в эпоху развития наукоемких производств и высоких технологий, экономическая и политическая успеш­ность государства невозможна без создания сбалансированного парка ЭВМ.