Størrelser på datamaskingenerasjonstabellen. Generasjoner av datamaskiner - historien om utviklingen av datateknologi

Novruzlu Elnura 10 a

1. Elektronisk datamaskin (datamaskin)

2.1. Jegdatamaskingenerering

2.2. IIdatamaskingenerering

2.3. IIIdatamaskingenerering

2.4. IV datamaskingenerering

2.5. V datamaskingenerering

3. Datamaskingenerering (tabell)

Liste over brukt litteratur

1. GENERASJON DATAMASKIN

Generasjon	år	Elementbase	Opptreden	Volum av OP	I/O-enheter	Programvare	Eksempler på datamaskiner
		Elektrisk lampe	10-20 tusen operasjoner på 1 s.	2 KB	Utstansede bånd Hullkort	Maskinkoder	UNIVAC,MESM, BESM, PIL
	c 1955	Transistor		2 – 32 KB			"Tradis" BESM-6
	c 1966	Integrert krets (IC)	1-10 millioner operasjoner på 1 s.	64 KB	Multiterminalsystemer	OS	BESM-6
	c 1975		1-100 millioner operasjoner på 1 s.	1-64 KB	PC-nettverk	Databaser og databanker	Kornett UKSC
	siden 90-tallet av det 20. århundre.					Ekspertsystemer

Nedlasting:

Forhåndsvisning:

MBOU Astrakhan ungdomsskole nr. 52

ABSTRAKT om emnet:

"ELEKTRONISK DATAMASKIN"

Forberedt

10. klasse elev

Novruzlu Elnura

Sjekket av informatikk- og IKT-lærer

Komissarova I.M.

Astrakhan, 2013

Side

Elektronisk datamaskin (datamaskin) 3
Elektronisk utviklingsstadium datateknologi

I generasjon datamaskin 3
II generasjons datamaskiner 4-5
III generasjon datamaskiner 5-7
IV generasjon av datamaskiner 7-8
V-generasjons datamaskiner 8-10

Datamaskingenerering (tabell) 11
Referanser 12

ELEKTRONISK DATAMASKIN (DATAMASKIN)

Elektronisk datamaskin (datamaskin) - høyhastighets datamaskiner som løser matematiske og logiske problemer med stor nøyaktighet når du utfører flere titusenvis av operasjoner per sekund. Det tekniske grunnlaget for en datamaskin er elektroniske kretser. En datamaskin har en lagringsenhet (minne) designet for å motta, lagre og sende ut informasjon, en aritmetisk enhet for operasjoner på tall og en kontrollenhet. Hver maskin har et bestemt system kommandoer

ELEKTRONISK STAPP AV DATAMASKINUTVIKLING

I generasjon av datamaskiner

Det er generelt akseptert at den første generasjonen datamaskiner dukket opp under andre verdenskrig etter 1943, selv om den første arbeidsrepresentanten bør betraktes som V-1 (Z1)-maskinen til Konrad Zuse, demonstrert for venner og slektninger i 1938. Det var den første elektroniske (bygget på hjemmelagde analoger av reléer) maskinen, lunefull å bruke og upålitelig i beregninger. I mai 1941, i Berlin, presenterte Zuse Z3-bilen, noe som vakte glede blant spesialister. Til tross for en rekke mangler, var det den første datamaskinen som under andre omstendigheter kunne blitt en kommersiell suksess. Imidlertid anses de første datamaskinene for å være den engelske Colossus (1943) og den amerikanske ENIAC (1945). ENIAC var den første vakuumrørdatamaskinen.

Karaktertrekk

Elementbase –elektronvakuumrør.
Sammenkobling av elementer –wire montert installasjon.
Dimensjoner – Datamaskinen er laget i form av enorme skap.
Opptreden -10-20 tusen operasjoner per sekund.
Driften er vanskelig på grunn av hyppig svikt i vakuumrør.
Programmering – maskinkoder.
RAM – opptil 2 KB.
Datainngang og -utgang ved hjelp avhullkort, hulltape.

II generasjon datamaskiner

Den andre generasjonen datamaskiner er overgangen til en transistorelementbase, fremveksten av de første minidatamaskinene. Prinsippet om autonomi er videreutviklet - det er allerede implementert på nivået av individuelle enheter, som kommer til uttrykk i deres modulære struktur. I/O-enheter er utstyrt med egne kontrollenheter (kalt kontrollere), som gjorde det mulig å frigjøre den sentrale kontrollenheten fra å administrere I/O-operasjoner. Forbedring og reduksjon i kostnadene for datamaskiner førte til en reduksjon i de spesifikke kostnadene for datamaskintid og dataressurser i totalkostnaden for en automatisert løsning på et databehandlingsproblem, samtidig som kostnadene ved programutvikling (dvs. programmering) falt nesten ikke, og hadde i noen tilfeller en tendens til å øke. Dermed var det en trend mot effektiv programmering, som begynte å bli realisert i andre generasjon datamaskiner og utvikles til i dag. Bibliotekbasert utvikling starter standard programmer integrerte systemer som har egenskapen portabilitet, dvs. fungerer på datamaskiner av forskjellige merker. De mest brukte programvareverktøyene er tildelt i programvaren for å løse problemer av en bestemt klasse. Teknologien for å kjøre programmer på en datamaskin blir forbedret: spesielle programvareverktøy blir laget - systemprogramvare. Hensikten med å lage systemprogramvare er å fremskynde og forenkle prosessorens overgang fra en oppgave til en annen. De første systemene dukket opp batchbehandling, som ganske enkelt automatiserte lanseringen av det ene programmet etter det andre og dermed økte prosessorens belastningsfaktor. Batchbehandlingssystemer var prototypen på moderne operativsystemer; de ble de første systemprogrammer, designet for å kontrollere databehandlingsprosessen. Under implementeringen av batchbehandlingssystemer ble det utviklet et formalisert oppgavekontrollspråk, ved hjelp av hvilket programmereren informerte systemet og operatøren om hvilket arbeid han ønsket å utføre på datamaskinen. En samling av flere oppgaver, vanligvis i form av en kortstokk med hullkort, kalles en oppgavepakke. Dette elementet er fortsatt i live: de såkalte MS DOS batch (eller kommando)-filene er ikke annet enn pakker med oppgaver (utvidelsen i navnet bat er en forkortelse for det engelske ordet batch, som betyr pakke). Andre generasjons innenlandske datamaskiner inkluderer Promin, Minsk, Hrazdan og Mir.

Karaktertrekk

Elementbase –halvlederelementer(transistorer).
Sammenkobling av elementer –trykte kretskort og overflatemontering.
Dimensjoner – .
Opptreden -100-500 tusen operasjoner per sekund.
Utnyttelse - datasentremed en spesiell stab av servicepersonell dukket det opp en ny spesialitet - dataoperatør.
Programmering –i algoritmiske språk, fremveksten av OS.
RAM - 2 – 32 KB.
Introdusert tidsdelingsprinsippet.
Introdusert mikroprogramkontrollprinsipp.
Feil - programvareinkompatibilitet.

III generasjon datamaskiner

Utviklingen på 60-tallet av integrerte kretser - hele enheter og sammenstillinger av titalls og hundrevis av transistorer laget på en enkelt halvlederkrystall (det som nå kalles mikrokretser) førte til opprettelsen av 3. generasjons datamaskiner. Samtidig dukket det opp halvlederminne, som fortsatt brukes i personlige datamaskiner som operativt minne. Bruken av integrerte kretser har i stor grad økt egenskapene til datamaskiner. Nå har den sentrale prosessoren muligheten til å arbeide parallelt og kontrollere en rekke perifere enheter. Datamaskiner kunne behandle flere programmer samtidig (prinsippet om multiprogrammering). Som et resultat av implementeringen av multiprogrammeringsprinsippet ble det mulig å jobbe i tidsdelingsmodus i en interaktiv modus. Brukere fjernt fra datamaskinen fikk muligheten, uavhengig av hverandre, til raskt å samhandle med maskinen. I løpet av disse årene fikk datamaskinproduksjonen en industriell skala. IBM, som hadde blitt en leder, var den første som implementerte en familie av datamaskiner - en serie datamaskiner som var fullstendig kompatible med hverandre, fra de minste, på størrelse med et lite skap (de hadde aldri gjort noe mindre da), til de mektigste og dyre modeller. Den vanligste i disse årene var System/360-familien fra IBM. Fra og med 3. generasjons datamaskiner har utviklingen av serielle datamaskiner blitt tradisjonell. Selv om maskiner i samme serie var svært forskjellige fra hverandre i egenskaper og ytelse, var de informasjonsmessig, programvare- og maskinvarekompatible. For eksempel produserte CMEA-landene datamaskiner av en enkelt serie ("ES EVM") "ES-1022", "ES-1030", "ES-1033", "ES-1046", "ES-1061", "ES -1066” osv. Ytelsen til disse maskinene nådde fra 500 tusen til 2 millioner operasjoner per sekund, mengden RAM nådde fra 8 MB til 192 MB. Datamaskiner av denne generasjonen inkluderer også "IVM-370", "Elektronikk - 100/25", "Elektronikk - 79", "SM-3", "SM-4", etc. For dataserien, programvaren (operativsystemer , programmerings språk høy level, applikasjonsprogrammer osv.). Den lave kvaliteten på elektroniske komponenter var det svake punktet til tredje generasjons sovjetiske datamaskiner. Derav det konstante etterslepet bak vestlig utvikling når det gjelder hastighet, vekt og dimensjoner, men, som SM-utviklerne insisterer på, ikke mht. funksjonalitet. For å kompensere for dette etterslepet ble det utviklet spesielle prosessorer som gjorde det mulig å bygge høyytelsessystemer for spesifikke oppgaver. Utstyrt med en spesiell Fourier-transformasjonsprosessor ble SM-4 for eksempel brukt til radarkartlegging av Venus. Tilbake på begynnelsen av 60-tallet dukket de første minidatamaskinene opp - små kraftige datamaskiner, rimelig for små bedrifter eller laboratorier. Minidatamaskiner representerte det første skrittet mot personlige datamaskiner, prototyper av disse ble utgitt først på midten av 70-tallet. Den velkjente familien av PDP-minidatamaskiner fra Digital Equipment fungerte som prototypen for den sovjetiske SM-serien med maskiner. I mellomtiden vokste antallet elementer og forbindelser mellom dem som passet i en mikrokrets stadig, og på 70-tallet inneholdt integrerte kretser allerede tusenvis av transistorer. Dette gjorde det mulig å kombinere de fleste datakomponentene til en enkelt liten del – noe Intel gjorde i 1971, og ga ut den første mikroprosessoren, som var beregnet på skrivebordskalkulatorer som nettopp hadde dukket opp. Denne oppfinnelsen var bestemt til å skape en ekte revolusjon i det neste tiåret - tross alt er mikroprosessoren hjertet og sjelen til den moderne personlige datamaskinen. Men det er ikke alt - virkelig, overgangen til 60- og 70-tallet var en skjebnesvanger tid. I 1969 ble det første globale datanettverket født – embryoet til det vi nå kaller Internett. Og i samme 1969 dukket Unix-operativsystemet og C-programmeringsspråket opp samtidig, noe som hadde en enorm innvirkning på programvareverdenen og fortsatt opprettholder sin ledende posisjon.

Karaktertrekk

Elementbase –integrerte kretser.
Sammenkobling av elementer – trykte kretskort.
Dimensjoner – Datamaskinen er laget i form av identiske stativer.
Opptreden -1-10 mil. operasjoner per sekund.
Utnyttelse - datasentre, visningsklasser, en ny spesialitet - systemprogrammerer.
Programmering –algoritmiske språk, OS.
RAM - 64 KB.
Aktuelt prinsippet om tidsdeling, prinsippet om modularitet, prinsippet for mikroprogramkontroll, prinsippet om trunking.
Utseende magnetiske disker, skjermer, plottere.

IV generasjon datamaskiner

Fra midten av 1970-tallet har dessverre det ryddige bildet av generasjonsskifte blitt forstyrret. Det er færre og færre grunnleggende innovasjoner innen informatikk. Fremskritt går hovedsakelig langs veien for å utvikle det som allerede er oppfunnet og oppfunnet - først og fremst ved å øke kraften og miniatyriseringen av elementbasen og selve datamaskinene. Perioden siden 1975 anses generelt for å være fjerde generasjon datamaskiner. Deres elementære base var store integrerte kretser (LSI. Opptil 100 tusen elementer er integrert i en krystall). Hastigheten til disse maskinene var titalls millioner operasjoner per sekund, og RAM nådde hundrevis av MB. Mikroprosessorer (1971 av Intel), mikrodatamaskiner og personlige datamaskiner dukket opp. Det ble mulig å bruke kraften til forskjellige maskiner i fellesskap (koble maskiner til en enkelt datanode og jobbe med tidsdeling). Imidlertid er det en annen mening - mange tror at prestasjonene i perioden 1975-1985. ikke stor nok til å regnes som en likestilt generasjon. Tilhengere av dette synspunktet kaller dette tiåret å tilhøre "tredje og en halv" generasjon datamaskiner. Og bare siden 1985, da super-storskala integrerte kretser (VLSI) dukket opp. Krystallen til en slik krets kan romme opptil 10 millioner elementer. Leveårene til selve fjerde generasjon, som fortsatt lever i dag, bør være regnet.

1. retning - opprettelsen av superdatamaskiner - komplekser av multiprosessormaskiner. Hastigheten til slike maskiner når flere milliarder operasjoner per sekund. De er i stand til å behandle enorme mengder informasjon. Dette inkluderer kompleksene ILLIAS-4, CRAY, CYBER, Elbrus-1, Elbrus-2 osv. Multiprosessor datakomplekser (MCC) Elbrus-2 ble aktivt brukt i Sovjetunionen i områder som krever et stort volum av beregninger, før alt i forsvarsindustrien. Elbrus-2 datasystemer ble operert ved Space Flight Control Center og ved kjernefysiske forskningssentre. Til slutt var det Elbrus-2-kompleksene som har blitt brukt i missilforsvarssystemet og ved andre militære anlegg siden 1991.

2. retning - videreutvikling basert på LSI og VLSI mikrodatamaskiner og personlige datamaskiner(PC). De første representantene for disse maskinene er Apple, IBM - PC (XT, AT, PS /2), Iskra, Elektronika, Mazovia, Agat, ES-1840, ES-1841, etc. Fra denne generasjonen begynte datamaskiner å bli kalt datamaskiner overalt. Og ordet "datamatisering" har kommet godt inn i hverdagen vår. Takket være fremveksten og utviklingen av personlige datamaskiner (PC-er), blir datateknologi virkelig utbredt og tilgjengelig for publikum. En paradoksal situasjon oppstår: til tross for at personlige og minidatamaskiner fortsatt henger etter store maskiner på alle måter, er brorparten av innovasjonene det grafiske brukergrensesnittet, nye perifere enheter, globale nettverk- skylder deres utseende og utvikling til nettopp denne "useriøse" teknikken. Store datamaskiner og superdatamaskiner har selvfølgelig ikke dødd ut og fortsetter å utvikle seg. Men nå dominerer de ikke lenger dataarenaen slik de en gang gjorde.

Karaktertrekk

Elementbase –store integrerte kretser (LSI).
Sammenkobling av elementer – trykte kretskort.
Dimensjoner – kompakte datamaskiner, bærbare datamaskiner.
Opptreden -10-100 millioner operasjoner per sekund.
Utnyttelse - multiprosessor- og multimaskinsystemer, alle databrukere.
Programmering –databaser og databanker.
RAM - 2-5 MB.
Telekommunikasjonsdatabehandling, integrering i datanettverk.

V generasjon datamaskiner

Femte generasjons datamaskin er fremtidens datamaskin. Utviklingsprogrammet for den såkalte femte generasjonen datamaskiner ble tatt i bruk i Japan i 1982. Det ble antatt at innen 1991 skulle det opprettes fundamentalt nye datamaskiner, fokusert på å løse problemer kunstig intelligens. Ved hjelp av Prolog-språket og innovasjoner innen datadesign, var det planlagt å komme nær å løse et av hovedproblemene til denne grenen av informatikk - problemet med å lagre og behandle kunnskap. Kort sagt, for femte generasjons datamaskiner ville det ikke være behov for å skrive programmer, men det ville være nok å forklare på "nesten naturlig" språk hva som kreves av dem. Det antas at deres elementære base ikke vil være VLSI, men enheter skapt på grunnlag av dem med elementer av kunstig intelligens. For å øke minnet og hastigheten vil fremskritt innen optoelektronikk og bioprosessorer bli brukt. Femte generasjons datamaskiner er stilt med helt andre oppgaver enn under utviklingen av alle tidligere datamaskiner. Hvis utviklerne av datamaskiner fra generasjon I til IV ble møtt med oppgaver som å øke produktiviteten innen numeriske beregninger, oppnå stor kapasitet minne, er hovedoppgaven til utviklerne av V-generasjons datamaskiner å skape kunstig intelligens av maskinen (evnen til å trekke logiske konklusjoner fra de presenterte fakta), å utvikle "intellektualisering" av datamaskiner - for å eliminere barrieren mellom menneske og datamaskin.

Dessverre gjentok det japanske femtegenerasjons dataprosjektet den tragiske skjebnen til tidlig forskning innen kunstig intelligens. Mer enn 50 milliarder yen med investeringer ble kastet bort, prosjektet ble avbrutt, og de utviklede enhetene viste seg ikke å ha høyere ytelse enn den tidens masseproduserte systemer. Forskningen som er utført i løpet av prosjektet og erfaringene som er oppnådd innen kunnskapsrepresentasjon og parallelle slutningsmetoder har i stor grad bidratt til fremskritt innen kunstig intelligens-systemer generelt. Allerede nå er datamaskiner i stand til å oppfatte informasjon fra håndskrevet eller trykt tekst, fra skjemaer, fra den menneskelige stemmen, gjenkjenne brukeren med stemmen og oversette fra ett språk til et annet. Dette gjør at alle brukere kan kommunisere med datamaskiner, også de som ikke har spesiell kunnskap i dette området. Mange av fremskrittene som kunstig intelligens har gjort, blir brukt i industrien og næringslivet. Ekspertsystemer og nevrale nettverk brukes effektivt til klassifiseringsoppgaver (SPAM-filtrering, tekstkategorisering, etc.). Genetiske algoritmer tjener samvittighetsfullt mennesker (brukes for eksempel til å optimalisere porteføljer i investeringsaktiviteter), robotikk (industri, produksjon, hverdagsliv - overalt hvor den har lagt sin kybernetiske hånd), samt multiagentsystemer. Andre områder av kunstig intelligens sover heller ikke, for eksempel distribuert kunnskapsrepresentasjon og problemløsning på Internett: Takket være dem kan vi i løpet av de neste årene forvente en revolusjon på en rekke områder av menneskelig aktivitet.

Programvare

Eksempler på datamaskiner

siden 1946

Elektrisk lampe

10-20 tusen operasjoner på 1 s.

2 KB

Utstansede bånd

Hullkort

Maskinkoder

UNIVAC, MESM, BESM, STRELA

siden 1955

Transistor

100-1000 tusen operasjoner på 1 s.

2 – 32 KB

Magnettape, magnetiske trommer

Algoritmiske språk, operativsystemer

"Tradis"

M-20

IBM-701

BESM-6

siden 1966

Integrert krets (IC)

1-10 millioner operasjoner på 1 s.

64 KB

Multiterminalsystemer

EC-1030

IBM-360

BESM-6

siden 1975

Storskala integrert krets (LSI)

1-100 millioner operasjoner på 1 s.

1-64 KB

PC-nettverk

Databaser og databanker

IBM-386

IBM-486

Kornett

UKSC

siden 90-tallet av det 20. århundre.

Very Large Scale Integrated Circuit (VLSI)

Mer enn 100 millioner operasjoner på 1 sekund.

Optiske og laserenheter

Ekspertsystemer

4. LISTE OVER BRUKTE REFERANSER

http://evm-story.narod.ru/#P0

http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/EVM

Introduksjon

Etter hvert som det menneskelige samfunnet utviklet seg, mestret det ikke bare materie og energi, men også informasjon. Med fremkomsten og den utbredte distribusjonen av datamaskiner, fikk folk et kraftig verktøy for effektiv bruk. informasjonsressurser, for å forbedre din intellektuelle aktivitet. Fra dette øyeblikket (midten av det 20. århundre) begynte overgangen fra et industrisamfunn til et informasjonssamfunn, der informasjon blir hovedressursen.

Evnen for medlemmer av samfunnet til å bruke full, rettidig og pålitelig informasjon i stor grad avhenger av graden av utvikling og mestring av ny informasjonsteknologi, som er grunnlaget for datamaskiner. La oss vurdere de viktigste milepælene i utviklingshistorien deres.

Begynnelsen på en epoke

Den første ENIAC-datamaskinen ble laget på slutten av 1945 i USA.

De grunnleggende ideene som datateknologien utviklet seg på gjennom mange år, ble formulert i 1946 av den amerikanske matematikeren John von Neumann. De ble kalt von Neumann-arkitektur.

I 1949 ble den første datamaskinen med von Neumann-arkitektur bygget - den engelske EDSAC-maskinen. Et år senere dukket den amerikanske EDVAC-datamaskinen opp.

I vårt land ble den første datamaskinen opprettet i 1951. Den ble kalt MESM – liten elektronisk regnemaskin. Designeren av MESM var Sergei Alekseevich Lebedev. Grunnlegger av datateknologi i USSR, direktør for IT&VT, akademiker ved USSR Academy of Sciences (1953) og Ukrainian Academy of Sciences (02/12/1945). Helt fra sosialistisk arbeid. Vinner av Stalinprisen av tredje grad, Leninprisen og USSRs statspris. I 1996 ble han posthumt tildelt "Pioneer of Computer Technology"-medaljen for utviklingen av MESM (Small Electronic Computing Machine), den første datamaskinen i USSR og det kontinentale Europa, samt for grunnleggelsen av den sovjetiske dataindustrien.

Serieproduksjon av datamaskiner begynte på 50-tallet av 1900-tallet.

Elektronisk datateknologi er vanligvis delt inn i generasjoner knyttet til en endring i grunnstoffgrunnlaget. I tillegg biler ulike generasjoner forskjellig i logisk arkitektur og programvare, hastighet, RAM, metode for input og output av informasjon, etc.

Første generasjon

Den første generasjonen datamaskiner var rørmaskiner fra 50-tallet. Tellehastigheten til de raskeste maskinene i den første generasjonen nådde 20 tusen operasjoner per sekund. Det ble brukt hullbånd og hullkort for å legge inn programmer og data. Siden det interne minnet til disse maskinene var lite (det kunne inneholde flere tusen tall og programkommandoer), ble de hovedsakelig brukt til tekniske og vitenskapelige beregninger som ikke var relatert til behandling av store datamengder. Dette var ganske klumpete strukturer, som inneholdt tusenvis av lamper, noen ganger opptar hundrevis av kvadratmeter, som bruker hundrevis av kilowatt elektrisitet. Programmer for slike maskiner ble kompilert på maskinkommandospråk, så programmering på den tiden var tilgjengelig for få.

Andre generasjon

I 1949 ble den første halvlederenheten laget i USA, og erstattet vakuumrøret. Det ble kalt en transistor. På 60-tallet transistorer ble den grunnleggende basen for andre generasjons datamaskiner. Overgangen til halvlederelementer har forbedret kvaliteten på datamaskiner på alle måter: de har blitt mer kompakte, mer pålitelige og mindre energikrevende. Hastigheten til de fleste maskiner har nådd titalls og hundretusener av operasjoner per sekund. Volumet av internminne har økt hundrevis av ganger sammenlignet med første generasjons datamaskin. Eksterne (magnetiske) minneenheter har fått stor utvikling: magnetiske trommer, magnetbåndstasjoner. Takket være dette ble det mulig å lage informasjon og referansedokumenter på en datamaskin, søkemotorer(dette er på grunn av behovet for å lagre store mengder informasjon på magnetiske medier i lang tid). I løpet av andre generasjon begynte programmeringsspråk på høyt nivå å utvikle seg aktivt. De første av dem var FORTRAN, ALGOL, COBOL. Programmering som et element i leseferdighet har blitt utbredt, hovedsakelig blant personer med høyere utdanning.

Tredje generasjon

Den tredje generasjonen datamaskiner ble opprettet på en ny elementbase - integrerte kretser: komplekse elektroniske kretser ble montert på en liten plate av halvledermateriale med et areal på mindre enn 1 cm 2. De ble kalt integrerte kretser (IC). De første IC-ene inneholdt dusinvis, deretter hundrevis av elementer (transistorer, motstander, etc.). Da graden av integrasjon (antall elementer) nærmet seg tusen, begynte de å bli kalt store integrerte kretser - LSI; så dukket det opp ultra-storskala integrerte kretser (VLSI). Tredje generasjons datamaskiner begynte å bli produsert i andre halvdel av 60-tallet, da det amerikanske selskapet IBM begynte å produsere maskinsystemet IBM-360. I Sovjetunionen, på 70-tallet, begynte produksjonen av maskiner i ES EVM-serien (Unified Computer System). Overgangen til tredje generasjon er forbundet med betydelige endringer i dataarkitekturen. Det ble mulig å kjøre flere programmer samtidig på en maskin. Denne driftsmodusen kalles multiprogram (multi-program) modus. Driftshastigheten er høyest kraftige modeller Datamaskinen nådde flere millioner operasjoner per sekund. Dukket opp på tredje generasjons maskiner ny type eksterne lagringsenheter - magnetiske disker. Nye typer input/output-enheter er mye brukt: skjermer, plottere. I løpet av denne perioden utvidet bruksområdene til datamaskiner seg betydelig. Databaser begynte å bli opprettet, de første kunstige intelligenssystemene, datastyrt design(CAD) og kontroll (ACS). På 70-tallet fikk linjen med små (mini) datamaskiner kraftig utvikling.

Fjerde generasjon

En annen revolusjonerende hendelse innen elektronikk skjedde i 1971, da det amerikanske selskapet Intel kunngjorde etableringen av en mikroprosessor. En mikroprosessor er en ultra-stor integrert krets som er i stand til å utføre funksjonene til hovedenheten til en datamaskin - prosessoren. Opprinnelig begynte mikroprosessorer å bygges inn i forskjellige tekniske enheter: maskinverktøy, biler, fly. Ved å koble til en mikroprosessor med input-out-enheter og eksternt minne, fikk vi en ny type datamaskin: en mikrodatamaskin. Mikrodatamaskiner er fjerde generasjons maskiner. En betydelig forskjell mellom mikrodatamaskiner og deres forgjengere er deres lille størrelse (størrelsen på en husholdnings-TV) og relativt lave kostnader. Dette er den første typen datamaskin som dukket opp i detaljhandelen.

Den mest populære typen datamaskin i dag er personlige datamaskiner(PC). Den første PC-en ble født i 1976 i USA. Siden 1980 har det amerikanske selskapet IBM blitt en trendsetter på PC-markedet. Dens designere klarte å skape en arkitektur som faktisk ble Internasjonal standard for profesjonelle PC-er. Maskinene i denne serien ble kalt IBM PC (Personal Computer). Fremveksten og spredningen av den personlige datamaskinen i dens betydning for sosial utvikling kan sammenlignes med boktrykkingens fremkomst. Det var PC-en som ble laget datakunnskaper et massefenomen. Med utviklingen av denne typen maskiner, konseptet med " informasjonsteknologi", uten som det allerede begynner å bli umulig å klare seg uten på de fleste områder av menneskelig aktivitet.

En annen linje i utviklingen av fjerdegenerasjons datamaskiner er en superdatamaskin. Maskiner av denne klassen har hastigheter på hundrevis av millioner og milliarder av operasjoner per sekund. En superdatamaskin er et databehandlingskompleks med flere prosessorer.

Konklusjon

Utviklingen innen datateknologi fortsetter. Femte generasjons datamaskiner er maskiner i nær fremtid. Deres hovedkvalitet bør være et høyt intellektuelt nivå. De vil tillate stemmeinndata, stemmekommunikasjon, maskin-"syn" og maskin-"berøring".

Femte generasjons maskiner er realisert kunstig intelligens.

Komparative egenskaper ved datamaskingenerasjoner

Kjennetegn	Jeg	jeg jeg	jeg jeg jeg	IV
År med bruk	1946 – 1958	1958 – 1964	1964 – 1972	1972 – i dag
Elementær base	Elektroniske rør	Transistorer	Integrerte kretser (ICer)	VLSI, mikroprosessor
Dimensjoner	Stor	Betydelig mindre	Minidatamaskin	mikrodatamaskin
Antall datamaskiner i verden	Dusinvis	Tusenvis	Ti av tusen	Millioner
Opptreden	10-20 tusen (operasjoner/sek.)	100 tusen (operasjoner/sek.)	10 millioner (op/sek)	10 9 (operasjoner/sek.)
RAM-kapasitet	100 KB	1 MB	10 MB	1 GB
Typiske modeller	ENIAC, MESM	Setun, BESM-6, Minsk 23	IBM 360	IBM PC, Macintosh
Lagringsmedium	Hulkort, Hulleteip	Magnetisk teip	Disk	Diskett og laserdisk

Liste over referanser og Internett-ressurser

1. http://gym075.edusite.ru/istoriyavt.html

2. http://chernykh.net/

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/

_______________________________________________________________ Introduksjon
__________________________________________________ Begynnelsen på dataæraen
_________________________________________________Første generasjon datamaskiner
_________________________________________________Andre generasjon datamaskiner
__________________________________________________ Tredje generasjon datamaskiner
________________________________________________Fjerde generasjon datamaskiner
_____________________________________________________________Konklusjon
________________________Komparative egenskaper ved datamaskingenerasjoner
_________________________________ Liste over referanser og Internett-ressurser

"Datamaskin" og "datamaskin" er det samme (synonymer).

Introduksjon

1. Første generasjon datamaskiner 1950-1960-tallet

2. Andre generasjon datamaskiner: 1960-1970-tallet

3. Tredje generasjon datamaskiner: 1970-1980-tallet

4. Fjerde generasjon datamaskiner: 1980-1990-tallet

5. Femte generasjon datamaskiner: 1990-i dag

Konklusjon

Introduksjon

Siden 1950 har de designteknologiske og programvarealgoritmiske prinsippene for konstruksjon og bruk av datamaskiner blitt radikalt oppdatert hvert 7.-10. år. I denne forbindelse er det legitimt å snakke om generasjoner av datamaskiner. Konvensjonelt kan hver generasjon tildeles 10 år.

Datamaskiner har kommet en lang evolusjonær vei når det gjelder elementbasen (fra lamper til mikroprosessorer) så vel som i betydningen av fremveksten av nye evner, som utvider omfanget og arten av bruken deres.

Inndelingen av datamaskiner i generasjoner er en svært betinget, løs klassifisering av datasystemer i henhold til utviklingsgraden av maskinvare og programvare, samt måter å kommunisere med en datamaskin på.

Den første generasjonen datamaskiner inkluderer maskiner laget på begynnelsen av 50-tallet: vakuumrør ble brukt i kretsene. Det var få kommandoer, kontrollene var enkle, og RAM-kapasiteten og ytelsesindikatorene var lave. Ytelsen er omtrent 10-20 tusen operasjoner per sekund. Utskriftsenheter, magnetbånd, hullkort og hullpapirbånd ble brukt til inn- og utdata.

Den andre generasjonen datamaskiner inkluderer de maskinene som ble designet i 1955-65. De brukte både vakuumrør og transistorer. RAM ble bygget på magnetiske kjerner. På dette tidspunktet dukket det opp magnetiske trommer og de første magnetiske skivene. Det har dukket opp såkalte høynivåspråk, som gjør det mulig å beskrive hele beregningssekvensen i en visuell, lett forståelig form. Dukket opp stort sett bibliotekprogrammer for å løse ulike matematiske problemer. Andre generasjons maskiner var preget av programvareinkompatibilitet, noe som gjorde det vanskelig å organisere store informasjonssystemer Derfor var det på midten av 60-tallet en overgang til å lage datamaskiner som var programvarekompatible og bygget på en mikroelektronisk teknologisk base.

Tredje generasjon datamaskiner. Dette er maskiner laget etter 60-tallet som har en enkelt arkitektur, dvs. programvarekompatibel. Multiprogrammeringsmuligheter har dukket opp, dvs. samtidig kjøring av flere programmer. Tredje generasjons datamaskiner brukte integrerte kretser.

Fjerde generasjon datamaskiner. Dette er den nåværende generasjonen av datamaskiner utviklet etter 1970. 4. generasjons maskiner ble designet basert på effektiv bruk moderne språk på høyt nivå og forenkle programmeringsprosessen for slutt bruker.

Når det gjelder maskinvare, er de preget av bruken av store integrerte kretser som en elementær base og tilstedeværelsen av høyhastighets lagringsenheter med tilfeldig tilgang med en kapasitet på flere MB.

Fjerde generasjons maskiner er multi-prosessor, multi-maskin komplekser som kjører på ekstern strøm. minne og generelt felt ekst. enheter. Ytelsen når titalls millioner operasjoner per sekund, minne - flere millioner ord.

Overgangen til femte generasjon datamaskiner har allerede begynt. Den består i en kvalitativ overgang fra databehandling til kunnskapsbehandling og i å øke de grunnleggende parametrene til en datamaskin. Hovedvekten vil være på «intelligens».

Til dags dato er den faktiske "intelligensen" demonstrert av de mest komplekse nevrale nettverkene under nivået til en meitemark, men uansett hvor begrenset mulighetene til nevrale nettverk er i dag, kan mange revolusjonerende oppdagelser være rett rundt hjørnet.

1. Første generasjon datamaskiner 1950-1960-tallet

Logikk ble laget ved hjelp av diskrete radiokomponenter og elektroniske vakuumrør med en filament. Tilfeldig tilgangsminneenheter brukte magnetiske trommer, akustiske ultralydkvikksølv og elektromagnetiske forsinkelseslinjer og katodestrålerør (CRT). Stasjoner på magnetbånd, hullkort, hullbånd og plug-in brytere ble brukt som eksterne lagringsenheter.

Programmering av driften av datamaskiner av denne generasjonen ble utført i binært system Tall i maskinspråk, det vil si at programmene var strengt fokusert på en spesifikk maskinmodell og "døde" sammen med disse modellene.

På midten av 1950-tallet dukket det opp maskinorienterte språk som symbolske kodespråk (SCL), som gjorde det mulig å bruke deres forkortede verbale (bokstav)notasjon og desimaltall i stedet for binær notasjon av kommandoer og adresser. I 1956 ble det første programmeringsspråket på høyt nivå for matematiske problemer opprettet - Fortran-språket, og i 1958 - det universelle programmeringsspråket Algol.

Datamaskiner, som starter fra UNIVAC og slutter med BESM-2 og de første modellene av Minsk- og Ural-datamaskiner, tilhører den første generasjonen datamaskiner.

2. Andre generasjon datamaskiner: 1960-1970-tallet

Logiske kretser ble bygget på diskrete halvleder- og magnetiske elementer (dioder, bipolare transistorer, toroidale ferrittmikrotransformatorer). Trykte kretser (kort laget av foliegetinax) ble brukt som design og teknologisk grunnlag. Blokkprinsippet for maskindesign har blitt mye brukt, noe som gjør det mulig å koble et stort antall forskjellige enheter til hovedenhetene. eksterne enheter, som gir større fleksibilitet i bruken av datamaskiner. Klokkehastigheter ytelsen til elektroniske kretser økte til hundrevis av kilohertz.

Eksterne stasjoner på hardmagnetiske disker1 og disketter begynte å bli brukt - et mellomnivå av minne mellom magnetbåndstasjoner og RAM.

I 1964 dukket den første dataskjermen opp - IBM 2250. Det var en monokrom skjerm med en 12 x 12 tommers skjerm og en oppløsning på 1024 x 1024 piksler. Den hadde en bildefrekvens på 40 Hz.

Kontrollsystemer laget på grunnlag av datamaskiner krevde høyere ytelse fra datamaskiner, og viktigst av alt, pålitelighet. Feildeteksjons- og korrigeringskoder og innebygde kontrollkretser har blitt mye brukt i datamaskiner.

Andre generasjons maskiner var de første som implementerte batchbehandling og fjernbehandlingsmoduser for informasjon.

Den første datamaskinen som delvis brukte halvlederenheter i stedet for vakuumrør, var det en SEAC (Standards Eastern Automatic Computer) maskin, opprettet i 1951.

På begynnelsen av 60-tallet begynte halvledermaskiner å bli produsert i USSR.

3. Tredje generasjon datamaskiner: 1970-1980-tallet

I 1958 oppfant Robert Noyce den lille integrerte silisiumkretsen, som kunne huse dusinvis av transistorer på et lite område. Disse kretsene ble senere kjent som Small Scale Integrated circuits (SSI). Og allerede på slutten av 60-tallet begynte integrerte kretser å bli brukt i datamaskiner.

De logiske kretsene til 3. generasjons datamaskiner var allerede helt bygget på små integrerte kretser. Klokkefrekvensene til elektroniske kretser har økt til flere megahertz. Forsyningsspenningen (enheter av volt) og strømmen som forbrukes av maskinen har gått ned. Påliteligheten og ytelsen til datamaskiner har økt betydelig.

Random access-minner brukte mindre ferrittkjerner, ferrittplater og magnetiske filmer med en rektangulær hystereseløkke. Diskstasjoner har blitt mye brukt som eksterne lagringsenheter.

Ytterligere to nivåer av lagringsenheter har dukket opp: ultra-random access-minneenheter på triggerregistre, som har enorm hastighet, men liten kapasitet (ti titalls tall), og høyhastighets cache-minne.

Siden den utbredte bruken av integrerte kretser i datamaskiner, har teknologiske fremskritt i datamaskiner kan observeres ved hjelp av den velkjente Moores lov. En av grunnleggerne av Intel, Gordon Moore, oppdaget en lov i 1965 som gikk ut på at antall transistorer i en brikke dobles hvert 1,5 år.

På grunn av den betydelige kompleksiteten til både maskinvaren og den logiske strukturen til 3. generasjons datamaskiner, begynte de ofte å bli kalt systemer.

Dermed var de første datamaskinene i denne generasjonen modeller av IBM-systemer (en rekke IBM 360-modeller) og PDP (PDP 1). I Sovjetunionen, i samarbeid med landene i Rådet for gjensidig økonomisk bistand (Polen, Ungarn, Bulgaria, Øst-Tyskland, etc.1), begynte modeller å bli produsert enhetlig system(EC) og små datamaskinsystemer (SM).

I tredjegenerasjons datamaskiner er det lagt stor vekt på å redusere kompleksiteten i programmering, effektiviteten av programkjøring i maskiner og forbedre kommunikasjonen mellom operatøren og maskinen. Dette sikres av kraftige operativsystemer, avansert programmeringsautomatisering, effektive programavbruddssystemer, tidsdelingsdriftsmodi, sanntidsdriftsmodi, multiprogramdriftsmodi og nye interaktive kommunikasjonsmodi. En effektiv videoterminalenhet for kommunikasjon mellom operatøren og maskinen har også dukket opp - en videomonitor eller skjerm.

Mye oppmerksomhet fokusert på å forbedre påliteligheten og påliteligheten til datamaskindrift og lette vedlikeholdet av dem. Pålitelighet og pålitelighet sikres ved utbredt bruk av koder med automatisk feildeteksjon og korrigering (Hamming og sykliske koder).

Den modulære organiseringen av datamaskiner og den modulære konstruksjonen av deres operativsystemer har skapt store muligheter for å endre konfigurasjonen av datasystemer. I denne forbindelse har et nytt konsept for "arkitektur" til et datasystem dukket opp, som definerer den logiske organiseringen av dette systemet fra brukerens og programmererens synspunkt.

4. Fjerde generasjon datamaskiner: 1980-1990-tallet

En revolusjonerende begivenhet i utviklingen av datateknologi av tredje generasjon maskiner var etableringen av store og veldig store integrerte kretser (Large Scale Integration - LSI og Very Large Scale Integration - VLSI), en mikroprosessor (1969) og en personlig datamaskin. Siden 1980 begynte nesten alle datamaskiner å bli laget på grunnlag av mikroprosessorer. Den mest populære datamaskinen har blitt en personlig datamaskin.

Logiske integrerte kretser i datamaskiner begynte å bli opprettet på grunnlag av unipolare felteffekt CMOS-transistorer med direkte forbindelser, som opererer med mindre amplituder av elektriske spenninger (enheter av volt), forbruker mindre strøm enn bipolare, og tillater dermed implementering av mer avansert nanoteknologi (i disse årene - i en skala enheter av mikron).

Den første personlige datamaskinen ble laget i april 1976 av to venner, Steve Jobe (f. 1955), en Atari-ansatt, og Stefan Wozniak (f. 1950), som jobbet hos Hewlett-Packard. Basert på den integrerte 8-bits hardloddet kretskontrolleren til den populære elektronisk spill, mens de jobbet om kveldene i en bilgarasje, laget de en enkel Apple-spilledatamaskin programmert i BASIC, som var en stor suksess. Tidlig i 1977 ble Apple Co. registrert, og produksjonen av verdens første personlige datamaskin, Apple, startet.

5. Femte generasjon datamaskiner: 1990-i dag

Funksjoner ved arkitekturen til den moderne generasjonen av datamaskiner er diskutert i detalj i dette kurset.

Kort fortalt kan det grunnleggende konseptet for en femte generasjons datamaskin formuleres som følger:

1. Datamaskiner på ultrakomplekse mikroprosessorer med en parallellvektorstruktur som samtidig utfører dusinvis av sekvensielle instruksjoner programmer.

2. Datamaskiner med mange hundre parallelle arbeidende prosessorer, som tillater konstruksjon av data- og kunnskapsbehandlingssystemer, effektivt nettverk datasystemer.

Sjette og påfølgende generasjoner datamaskiner

Elektroniske og optoelektroniske datamaskiner med massiv parallellisme, nevrale struktur, med et distribuert nettverk av et stort antall (titalls tusen) mikroprosessorer som modellerer arkitekturen til nevrale biologiske systemer.

Konklusjon

Alle stadier av datautvikling er konvensjonelt delt inn i generasjoner.

Den første generasjonen ble opprettet på grunnlag av vakuum elektriske lamper, maskinen ble styrt fra en fjernkontroll og hullkort ved hjelp av maskinkoder. Disse datamaskinene var plassert i flere store metallskap som okkuperte hele rom.

Den tredje generasjonen dukket opp på 60-tallet av 1900-tallet. Dataelementer ble laget på grunnlag av halvledertransistorer. Disse maskinene behandlet informasjon under kontroll av programmer på Assembly-språk. Data og programmer ble lagt inn fra hullkort og hullbånd.

Den tredje generasjonen ble utført på mikrokretser som inneholdt hundrevis eller tusenvis av transistorer på en plate. Et eksempel på en tredjegenerasjonsmaskin er ES-datamaskinen. Driften av disse maskinene ble styrt fra alfanumeriske terminaler. Høynivåspråk og montering ble brukt for kontroll. Data og programmer ble lagt inn både fra terminalen og fra hullkort og hullbånd.

Den fjerde generasjonen ble opprettet på grunnlag av storskala integrerte kretsløp (LSI). Mest fremtredende representanter fjerde generasjons datamaskiner - personlige datamaskiner (PCer). En universell enbruker mikrodatamaskin kalles personlig. Kommunikasjonen med brukeren ble utført gjennom et fargegrafisk display ved bruk av høynivåspråk.

Den femte generasjonen er basert på ultra-storskala integrerte kretser (VLSI), som er preget av kolossal plasseringstetthet logiske elementer på en krystall.

Det antas at i fremtiden vil input av informasjon til en datamaskin fra stemme, kommunikasjon med en maskin i naturlig språk, datasyn, maskinberøring, etablering av intelligente roboter og robotenheter bli utbredt.

Elektroniske datamaskintyper i vårt land er delt inn i flere generasjoner. De definerende funksjonene når du tilordner enheter til en bestemt generasjon er elementene og varianter av slike viktige egenskaper, for eksempel ytelse, minnekapasitet, metoder for å administrere og behandle informasjon. Inndelingen av datamaskiner er betinget - det er et betydelig antall modeller som, ifølge noen egenskaper, tilhører en type, og ifølge andre - til en annen type generasjon. Som et resultat kan disse typer datamaskiner tilhøre ulike stadier av utviklingen av elektronisk datateknologi.

Første generasjon datamaskiner

Utviklingen av datamaskiner er delt inn i flere perioder. Genereringen av enheter for hver periode skiller seg fra hverandre i deres elementbaser og matematisk type støtte.

1. generasjon datamaskiner (1945-1954) - elektroniske datamaskiner på lamper elektronisk type(lignende var i de første TV-modellene). Denne tiden kan kalles epoken for dannelsen av slik teknologi.

De fleste av maskinene til den første generasjonen ble kalt eksperimentelle typer enheter, som ble opprettet med sikte på å teste en eller annen av teoriene. Størrelsen og vekten på dataenheter, som ofte krevde separate bygninger, har lenge blitt legende. Tall ble lagt inn i de første maskinene ved hjelp av hullkort, og programvarekontroll av funksjonssekvenser ble utført, for eksempel i ENIAC, som i beregningsanalytiske maskiner, ved bruk av plugger og typesettingsfelt. Til tross for at en slik programmeringsmetode krevde mye tid for å klargjøre maskinen, for tilkoblinger på typesettingsfeltene (patchboard) av blokker, ga den alle mulighetene for å implementere telle-"evnene" til ENIAC, og med stor fordel hadde forskjeller fra programvaremetoden stanset tape, som er typisk for enheter av relétype.

Hvordan fungerte disse enhetene?

De ansatte som ble tildelt denne maskinen var konstant i nærheten av den og overvåket ytelsen til vakuumrørene. Men så snart minst en lampe brant ut, reiste ENIAC seg umiddelbart, og det oppsto problemer: alle hadde det travelt med å lete etter den utbrente lampen. Hovedgrunnen(kanskje ikke nøyaktig) av svært hyppig utskifting av lamper var følgende: varmen og gløden fra lampene tiltrakk seg møll, de fløy inne i bilen og bidro til en kortslutning. Dermed var 1. generasjon datamaskiner ekstremt sårbare for ytre forhold.

Hvis det ovenstående er sant, får begrepet "bugs", som refererer til feil i programvaren og maskinvaren til datautstyr, en ny betydning. Når alle rørene var i orden, kunne ingeniørstaben tilpasse ENIAC for enhver oppgave ved å manuelt endre tilkoblingene til de 6000 ledningene. Alle ledninger måtte byttes på nytt hvis en annen type oppgave var nødvendig.

De aller første produksjonsbilene

Den første kommersielt produserte datamaskinen av første generasjon var UNIVAC-datamaskinen (Universal Automatic Computer). Utviklerne av denne datamaskinen var: John Mauchly og J. Prosper Eckert. Det var den første typen elektronisk digital datamaskin generelt formål. UNIVAC, hvis utviklingsarbeid begynte i 1946 og ble avsluttet i 1951, hadde en addisjonstid på 120 μs, en multiplikasjonstid på 1800 μs og en divisjonstid på 3600 μs.

Disse maskinene tok opp mye plass, brukte mye strøm og besto av et stort antall elektroniske lamper. For eksempel hadde Strela-maskinen 6400 slike lamper og 60 tusen stykker halvlederdioder. Ytelsen til denne generasjonen av datamaskiner oversteg ikke 2-3 tusen operasjoner per sekund, volumet av RAM var ikke mer enn 2 KB. Bare M-2-maskinen (1958) hadde 4 KB RAM, og hastigheten var 20 tusen operasjoner per sekund.

Andre generasjons datamaskiner - betydelige forskjeller

I 1948 skapte teoretiske fysikere John Bardeen og William Shockley, sammen med ledende eksperimentalist ved Bell Telephone Laboratories Walter Brattain, den første fungerende transistoren. Det var en enhet av typen punktkontakt, der tre "antenner" av metall var i kontakt med en blokk av polykrystallinsk materiale. Dermed begynte generasjoner av datamaskiner å forbedre seg allerede på den fjerne tiden.

De første typene datamaskiner som opererte på basis av transistorer markerer utseendet deres på slutten av 1950-tallet, og på midten av 1960-tallet ble eksterne typer enheter med mer kompakte funksjoner opprettet.

Arkitekturfunksjoner

En av transistorens fantastiske evner er at den alene kan utføre arbeidet til 40 elektroniske lamper, og selv i dette tilfellet ha en høy driftshastighet, generere en minimal mengde varme og praktisk talt ikke forbruker elektriske ressurser og energi . Sammen med lampebytteprosesser elektrisk type Transistorer har forbedrede måter å lagre informasjon på. Det var en økning i minnekapasiteten, og magnetbånd, som først ble brukt i den første generasjons UNIVAC-datamaskinen, begynte å bli brukt til både input og output av informasjon.

På midten av 1960-tallet ble disklagring brukt. Enorme typer fremskritt innen dataarkitektur har gjort det mulig å oppnå raske handlinger på en million operasjoner per sekund! For eksempel inkluderer transistordatamaskiner av 2. generasjon datamaskiner "Stretch" (England), "Atlas" (USA). I den perioden Sovjetunionen produserte også enheter som ikke var dårligere enn de ovennevnte enhetene (for eksempel "BESM-6").

Opprettelsen av datamaskiner, som er bygget ved hjelp av transistorer, har ført til en reduksjon i deres dimensjoner, vekter, energikostnader og priser, og også økt pålitelighet og produktivitet. Dette bidro til å utvide spekteret av brukere og spekteret av oppgaver som skulle løses. Tatt i betraktning de forbedrede egenskapene som den andre generasjonen av datamaskiner hadde, begynte utviklere å lage algoritmiske typer språk for engineering (for eksempel ALGOL, FORTRAN) og økonomiske (for eksempel COBOL) typer beregninger.

OS-verdi

Men selv på disse stadiene var hovedoppgaven til programmeringsteknologier å sikre ressursbesparelser - datamaskintid og minne. For å løse dette problemet begynte de å lage prototyper av moderne operativsystemer (komplekser av verktøy-type programmer som sikrer god fordeling av dataressurser når du utfører brukeroppgaver).

Typer av de første operativsystemene (OS) bidro til automatisering av arbeidet til datamaskinoperatører, som er assosiert med utførelsen av brukeroppgaver: legge inn programtekster i enheten, ringe de nødvendige oversetterne, ringe bibliotekets subrutiner som kreves for programmet , kalle linkeren for å plassere disse subrutinene og programmene av hovedtypen i datamaskinens minne, legge inn data av den opprinnelige typen, etc.

Nå, i tillegg til programmet og dataene, var det også nødvendig å legge inn instruksjoner i andre generasjons datamaskin, som inneholdt en liste over behandlingstrinn og en liste med informasjon om programmet og dets forfattere. Etter dette begynte et visst antall oppgaver for brukere å legges inn i enhetene samtidig (pakker med oppgaver); i disse typene operativsystemer var det nødvendig å fordele typene dataressurser mellom disse typer oppgaver - en multiprogrammodus for databehandling oppsto (for eksempel, mens resultatene av oppgaven av en type, beregnes for en annen, og data for en tredje type problem kan legges inn i minnet). Dermed gikk 2. generasjon datamaskiner over i historien med utseendet til strømlinjeformede operativsystemer.

Tredje generasjon biler

På grunn av etableringen av produksjonsteknologi integrerte kretser(IC) har vært i stand til å oppnå økninger i hastigheten og pålitelighetsnivåene til halvlederkretser, samt reduksjoner i størrelse, effektnivå og kostnad. Integrerte typer mikrokretser består av dusinvis av elektroniske elementer, som er satt sammen i rektangulære silisiumskiver, og har en sidelengde på ikke mer enn 1 cm. Denne typen wafer (krystaller) er plassert i en plastkasse av små dimensjoner, dimensjonene hvorav bare kan bestemmes ved å bruke antall "ben" "(terminaler fra inngangen og utgangen til elektroniske kretser opprettet på brikker).

Takket være disse omstendighetene gjorde historien om utviklingen av datamaskiner (datagenerasjoner) et stort gjennombrudd. Dette gjorde det mulig ikke bare å forbedre kvaliteten på arbeidet og redusere kostnadene for universelle enheter, men også å lage maskiner av en liten størrelse, enkel, billig og pålitelig type - minidatamaskiner. Slike enheter var opprinnelig ment å erstatte maskinvare-implementerte kontrollere i kontrollsløyfer for alle objekter, i automatiserte prosesskontrollsystemer av en teknologisk type, eksperimentelle datainnsamlings- og prosesseringssystemer, ulike kontrollkomplekser ved mobile objekter, etc.

Hovedpoenget på den tiden ble ansett for å være foreningen av maskiner med design og teknologiske parametere. Tredje generasjon datamaskiner begynner å gi ut sine egne serier eller familier av kompatible modelltyper. Ytterligere sprang i utviklingen av matematisk og programvare bidrar til å lage pakke-type programmer for løselighet av standardproblemer, problemorientert programspråk (for løselighet av problemer individuelle kategorier). Slik ble programvaresystemer laget for første gang - typer operativsystemer (utviklet av IBM), som tredje generasjon datamaskiner kjører på.

Fjerde generasjons biler

Vellykket utvikling elektroniske enheter førte til opprettelsen av store integrerte kretser (LSI), der én krystall hadde et par titusenvis av elektriske elementer. Dette bidro til fremveksten av nye generasjoner datamaskiner, hvis elementære base hadde en stor mengde minne og korte sykluser for å utføre kommandoer: bruken av minnebyte i én maskinoperasjon begynte å avta kraftig. Men siden det praktisk talt ikke var noen reduksjoner i programmeringskostnadene, ble oppgavene med å spare menneskelige ressurser, snarere enn maskinelle, satt i forgrunnen.

Det ble laget nye typer operativsystemer som gjorde det mulig for programmerere å feilsøke programmene sine rett bak dataskjermene (i dialogmodus), og dette bidro til å lette arbeidet til brukerne og fremskynde utviklingen av ny programvare. Dette punktet var helt i strid med konseptene til de innledende stadiene av informasjonsteknologi, som brukte førstegenerasjons datamaskiner: "prosessoren utfører bare den mengden databehandlingsarbeid som folk fundamentalt ikke kan utføre - massetelling." En annen type trend begynte å dukke opp: «Alt som kan gjøres av maskiner, må de gjøre; "Folk gjør bare den delen av arbeidet som ikke kan automatiseres."

I 1971 ble en stor integrert krets produsert, som fullstendig huset prosessoren til en elektronisk datamaskin med enkle arkitekturer. Mulighetene har blitt reelle for å plassere i en stor integrert krets (på én brikke) nesten alle elektroniske enheter som ikke er komplekse i dataarkitekturen, det vil si muligheten for serieproduksjon av enkle enheter til rimelige priser (uten å ta hensyn til kostnadene for enhetene ekstern type). Slik ble 4. generasjon datamaskiner laget.

Mange billige (lommetastaturdatamaskiner) og kontrollenheter har dukket opp, som er utstyrt på en eller flere store integrerte kretser som inneholder prosessorer, minnekapasitet og et system med tilkoblinger med sensorer av utøvende type i kontrollobjekter.

Programmer som kontrollerte strømmen av drivstoff inn i bilmotorer, bevegelsene til elektroniske leker, eller gitte moduser vask av klær, installert i dataminne eller under produksjon av lignende typer kontroller, eller direkte hos virksomheter som produserer biler, leker, vaskemaskiner mv.

Gjennom 1970-tallet begynte produksjonen av universelle datasystemer, som besto av en prosessor, minnekapasitet og grensesnittkretser med en inngangs-utgangsenhet, plassert i en enkelt stor integrert krets (single-chip datamaskiner) eller i noen store integrerte kretser installert på et enkelt kretskort (enkeltkortenheter). Som et resultat av dette, da 4. generasjons datamaskiner ble utbredt, gjentok situasjonen som oppsto på 1960-tallet, da de første minidatamaskinene overtok en del av arbeidet i store universelle elektroniske datamaskiner.

Karakteristiske egenskaper for fjerde generasjons datamaskiner

Multiprosessormodus.
Behandling av parallell-sekvensiell type.
Språktyper på høyt nivå.
Fremveksten av de første datanettverkene.

Tekniske egenskaper for disse enhetene

Gjennomsnittlig signalforsinkelse 0,7 ns/v.
Hovedtypen minne er halvleder. Tiden det tar å generere data fra denne typen minne er 100-150 ns. Kapasitet - 1012-1013 tegn.
Anvendelse av maskinvareimplementering av operativsystemer.
Modulære konstruksjoner har også begynt å bli brukt for verktøy av programvaretypen.

Den personlige datamaskinen ble først opprettet i april 1976 av Steve Jobs, en ansatt i Atari, og Stephen Wozniak, en ansatt i Hewlett-Packard. Basert på integrerte 8-bits elektroniske spillkontrollere, skapte de den enkleste datamaskinen programmert i BASIC-språket spilltype Apple, som var en stor suksess. I begynnelsen av 1977 ble Apple Comp. registrert, og fra den tiden produksjonen av verdens første personlige Apple-datamaskiner. Datagenerasjonens historie markerer denne hendelsen som den viktigste.

Apple produserer for tiden personlig Macintosh-datamaskiner, som i de fleste henseender er overlegne IBM PC-maskiner.

PC i Russland

I vårt land brukes hovedsakelig IBM PC-typer av datamaskiner. Dette punktet er forklart av følgende grunner:

Fram til tidlig på 90-tallet tillot ikke USA levering av avansert informasjonsteknologi, som inkluderte kraftige Macintosh-datamaskiner, til Sovjetunionen.
Macintosh-enheter var mye dyrere enn IBM-PCer (de er nå omtrent samme pris).
Et stort antall programmer av applikasjonstype er utviklet for IBM PC, noe som gjør dem enklere å bruke på en rekke områder.

Femte type datamaskingenerasjon

På slutten av 1980-tallet markerte historien om utviklingen av datamaskiner (datagenerasjoner) et nytt stadium - maskiner av den femte generasjonstypen dukket opp. Fremveksten av disse enhetene er forbundet med overgangen til mikroprosessorer. Fra synspunktet til strukturelle konstruksjoner er maksimal desentralisering av ledelsen karakteristisk, når vi snakker om programvare og matematisk støtte - overganger til arbeid i programvaresfæren og skallet.

Ytelsen til den femte generasjonen datamaskiner - 10 8 -10 9 operasjoner per sekund. Denne typen enheter er preget av en multiprosessorstruktur, som er skapt på forenklede typer mikroprosessorer, hvorav et flertall brukes (avgjørende felt eller miljø). Det utvikles elektroniske datamaskintyper som er fokusert på språktyper på høyt nivå.

I løpet av denne perioden eksisterer og brukes to motsatte funksjoner: personifisering og kollektivisering av ressurser (kollektiv tilgang til nettverket).

På grunn av typen operativsystem som sikrer enkel kommunikasjon med femte generasjons elektroniske datamaskiner, en enorm database med anvendte programmer fra ulike felt av menneskelig aktivitet, samt lave priser, blir datamaskiner et uunnværlig tilbehør for ingeniører, forskere, økonomer, leger, agronomer, lærere, redaktører, sekretærer og til og med barn.

Utvikling i dag

Man kan bare drømme om den sjette og nyere generasjonen av datautvikling. Dette inkluderer nevrodatamaskiner (typer av datamaskiner som er opprettet på grunnlag av nettverk nevrale type). De kan ennå ikke eksistere uavhengig, men simuleres aktivt på moderne datamaskiner.

Sammenligningsalternativer	Datagenerasjoner
			fjerde
Periode
Elementbase (for kontrollenhet, ALU)	Elektroniske (eller elektriske) lamper	Halvledere (transistorer)	Integrerte kretser	Storskala integrerte kretser (LSI)
Hovedtype datamaskin		Liten (mini)
Grunnleggende inndataenheter	Fjernkontroll, hullkort, hullbåndinngang		Alfanumerisk display, tastatur	Fargegrafisk display, skanner, tastatur
Hovedutgangsenheter	Alfanumerisk utskriftsenhet (ADP), utstanset tape	Plotter, skriver
Eksternt minne	Magnetbånd, trommer, hullbånd, hullkort		Utstansede papirbånd, magnetisk skive	Magnetiske og optiske disker
Nøkkel programvareløsninger	Universelle programmeringsspråk, oversettere	Batch-operativsystemer som optimerer oversettere	Interaktive operativsystemer, strukturerte programmeringsspråk	Vennlig programvare, nettverksoperativsystemer
Datamaskinens driftsmodus	Enkelt program	Parti	Tidsdeling	Personlig arbeid og nettverksdatabehandling
Formålet med å bruke en datamaskin	Vitenskapelige og tekniske beregninger	Tekniske og økonomiske kalkyler	Ledelse og økonomiske kalkyler	Telekommunikasjon, informasjonstjenester

Tabell - Hovedkarakteristika for datamaskiner av ulike generasjoner

Generasjon
Periode, år				1980-i dag vr.
Elementbase	Vakuum-rør	Halvlederdioder og transistorer	Integrerte kretser	Svært storskala integrerte kretser
Arkitektur	Von Neumann arkitektur	Multiprogram modus	lokale datanettverk, datasystemer kollektiv bruk	Multiprosessorsystemer, personlige datamaskiner, globale nettverk
Opptreden	10 – 20 tusen op/s	100-500 tusen op/s	Omtrent 1 million op/s	Titalls og hundrevis av millioner op/s
Programvare	Maskinspråk	Operativsystemer, algoritmiske språk	Operativsystemer, dialogsystemer, datagrafikksystemer	Pakker applikasjonsprogrammer, databaser og kunnskap, nettlesere
Eksterne enheter	Inndataenheter fra hullbånd og hullkort,	ATsPU, fjernskrivere, NML, NMB	Videoterminaler, HDD-er	NGMD, modemer, skannere, laserskrivere
applikasjon	Regneproblemer	Ingeniørfag, vitenskapelig, økonomiske mål	ACS, CAD, vitenskapelige og tekniske oppgaver	Ledelsesoppgaver, kommunikasjon, opprettelse av arbeidsstasjoner, tekstbehandling, multimedia
Eksempler	ENIAC, UNIVAC (USA); BESM - 1,2, M-1, M-20 (USSR)	IBM 701/709 (USA) BESM-4, M-220, Minsk, BESM-6 (USSR)	IBM 360/370, PDP -11/20, Cray -1 (USA); EU 1050, 1066, Elbrus 1.2 (USSR)	Cray T3 E, SGI (USA), PCer, servere, arbeidsstasjoner fra ulike produsenter

I løpet av 50 år har flere generasjoner av datamaskiner dukket opp som erstatter hverandre. Den raske utviklingen av VT over hele verden bestemmes kun av avanserte elementbase og arkitektoniske løsninger.
Siden en datamaskin er et system som består av maskinvare og programvare, er det naturlig å forstå en generasjon som datamodeller preget av samme teknologiske og programvareløsninger(elementbase, logisk arkitektur, programvare). I mellomtiden viser det seg i en rekke tilfeller å være svært vanskelig å klassifisere VT etter generasjon, fordi grensen mellom dem blir mer og mer uskarp fra generasjon til generasjon.
Første generasjon.
Elementbasen er elektroniske rør og releer; RAM ble utført på flip-flops, senere på ferrittkjerner. Pålitelighet er lav, et kjølesystem var nødvendig; Datamaskiner hadde betydelige dimensjoner. Ytelse - 5 - 30 tusen aritmetiske op/s; Programmering - i datakoder (maskinkode) dukket det opp senere autokoder og montører. Programmering ble utført av en smal krets av matematikere, fysikere og elektronikkingeniører. Første generasjons datamaskiner ble hovedsakelig brukt til vitenskapelige og tekniske beregninger.

Andre generasjon.
Halvlederelementbase. Pålitelighet og ytelse økes betydelig, dimensjoner og strømforbruk reduseres. Utvikling av input/output fasiliteter og eksternt minne. En rekke progressive arkitektoniske løsninger og videreutvikling av programmeringsteknologi - tidsdelingsmodus og multiprogrammeringsmodus (kombinerer arbeidet til sentralprosessoren for databehandling og inn-/utgangskanaler, samt parallellisering av operasjoner for å hente kommandoer og data fra minnet)
Innen den andre generasjonen begynte differensieringen av datamaskiner til små, mellomstore og store å komme tydelig frem. Anvendelsesområdet for datamaskiner for å løse problemer - planlegging, økonomi, produksjonsprosessstyring, etc. - har utvidet seg betydelig.
Automatiserte kontrollsystemer (ACS) for bedrifter, hele bransjer og teknologiske prosesser (ACS) blir opprettet. Slutten av 50-tallet er preget av fremveksten av en rekke problemorienterte programmeringsspråk på høyt nivå (HLP-er): FORTRAN, ALGOL-60, etc. Programvareutvikling begynte med opprettelsen av biblioteker med standardprogrammer i forskjellig programmering språk og til ulike formål, skjermer og sendere for å kontrollere datamaskinens driftsmoduser, planlegging av ressursene, som la grunnlaget for konseptene for neste generasjons operativsystemer.

Tredje generasjon.
Elementbase på integrerte kretser (IC). En serie datamodeller dukker opp som er programvarekompatible fra bunnen og opp og har økende muligheter fra modell til modell. Den logiske arkitekturen til datamaskiner og deres periferiutstyr, som betydelig utvidet funksjonaliteten og datamulighetene. Operativsystemer (OS) blir en del av en datamaskin. Mange oppgaver med å administrere minne, inngangs-/utdataenheter og andre ressurser begynte å bli overtatt av operativsystemet eller direkte av maskinvaren. Programvare blir kraftig: databasestyringssystemer (DBMS), designautomatiseringssystemer (CAD) for ulike formål dukker opp, automatiserte kontrollsystemer og prosesskontrollsystemer blir forbedret. Det er lagt stor vekt på å lage applikasjonsprogrampakker (APP) for ulike formål.
Programmeringsspråk og systemer er under utvikling. Eksempler: - serie IBM/360-modeller, USA, serieproduksjon-siden 1964; -EU Computers, USSR og CMEA-land siden 1972.
Fjerde generasjon.
Elementbasen er i ferd med å bli storskala (LSI) og ultra-large-scale (VLSI) integrerte kretser. Datamaskiner var allerede designet for effektiv bruk av programvare (for eksempel UNIX-lignende datamaskiner, best nedsenket i UNIX-programvaremiljøet; Prolog-maskiner fokusert på kunstig intelligensoppgaver); moderne kjernekraftverk. Informasjonsbehandling av telekommunikasjon utvikler seg raskt ved å forbedre kvaliteten på kommunikasjonskanaler som bruker satellittkommunikasjon. Nasjonal og transnasjonal informasjon og datanettverk skapes, som lar oss snakke om begynnelsen av databehandling menneskelig samfunn som regel.
Ytterligere intellektualisering av datateknologi bestemmes av opprettelsen av mer utviklede menneske-datamaskin-grensesnitt, kunnskapsbaser, ekspertsystemer, parallelle programmeringssystemer, etc.
Elementbasen har gjort det mulig å oppnå stor suksess i miniatyrisering, og øke påliteligheten og ytelsen til datamaskiner. Mikro- og minidatamaskiner har dukket opp, og overgår egenskapene til mellomstore og store datamaskiner fra forrige generasjon til en betydelig lavere kostnad. Produksjonsteknologien til VLSI-baserte prosessorer akselererte tempoet i datamaskinproduksjonen og gjorde det mulig å introdusere datamaskiner til de brede massene i samfunnet. Med bruken av en universell prosessor på en enkelt brikke (mikroprosessor Intel-4004, 1971), begynte PC-ens æra.
Den første PC-en kan betraktes som Altair-8800, laget på grunnlag av Intel-8080, i 1974. E.Roberts. P. Allen og W. Gates skapte en oversetter fra de populære Grunnleggende språk, øker intelligensen til den første PC-en betydelig (senere ble det berømte selskapet Microsoft Inc grunnlagt). Ansiktet til 4. generasjon bestemmes i stor grad av opprettelsen av superdatamaskiner preget av høy ytelse (gjennomsnittshastighet 50 - 130 megaflops. 1 megaflops = 1 million operasjoner per sekund med flytende komma) og ikke-tradisjonell arkitektur (prinsippet om parallellisering basert på pipelinet behandling av kommandoer). Superdatamaskiner brukes til å løse problemer innen matematisk fysikk, kosmologi og astronomi, modellering av komplekse systemer osv. Siden kraftige datamaskiner spiller og vil fortsette å spille en viktig bytterolle i nettverk, diskuteres ofte nettverksspørsmål sammen med spørsmål om superdatamaskiner. Blant innenlandsutviklingen , superdatamaskiner -Datamaskiner kan kalles maskinene i Elbrus-serien, PS-2000 og PS-3000 datasystemer, som inneholder opptil 64 prosessorer kontrollert av en felles kommandostrøm; ytelse på en rekke oppgaver ble oppnådd i størrelsesorden 200 megaflops. På samme tid, gitt kompleksiteten i utviklingen og implementeringen av moderne superdataprosjekter, som krever intensiv grunnleggende forskning innen informatikk, elektronisk teknologi, høye produksjonsstandarder og alvorlige økonomiske kostnader, virker det svært usannsynlig at innenlands superdatamaskiner vil bli opprettet i overskuelig fremtid, i henhold til hovedkarakteristikkene som ikke er dårligere enn de beste utenlandske modellene.
Det skal bemerkes at med overgangen til IP-teknologi for datamaskinproduksjon, skifter den definerende vekten av generasjoner i økende grad fra elementbasen til andre indikatorer: logisk arkitektur, programvare, brukergrensesnitt, applikasjonsområder, etc.
Femte generasjon.
Oppstår i dypet av fjerde generasjon og er i stor grad bestemt av resultatene av arbeidet til den japanske komiteen Vitenskapelig forskning innen datamaskiner, utgitt i 1981. I følge dette prosjektet er datamaskiner og datasystemer av femte generasjon, i tillegg til høy ytelse og pålitelighet til en lavere kostnad, fullt levert av VLSI, etc. de nyeste teknologiene, må tilfredsstille følgende kvalitativt nye funksjonskrav:

· sikre brukervennlighet for datamaskiner ved å implementere taleinndata-/utdatasystemer; interaktiv informasjonsbehandling ved bruk av naturlige språk; læringsevner, assosiative konstruksjoner og logiske konklusjoner;

· forenkle prosessen med å lage programvare ved å automatisere syntesen av programmer i henhold til spesifikasjonene til de første kravene til naturlige språk

· forbedre de grunnleggende egenskapene og ytelseskvalitetene til datamaskiner for å møte ulike sosiale mål, forbedre kostnad-nytte-forholdet, hastighet, letthet og kompakthet til datamaskiner; sikre deres mangfold, høy tilpasningsevne til applikasjoner og pålitelighet i drift.

Tatt i betraktning kompleksiteten i implementeringen av oppgavene som er tildelt den femte generasjonen, er det fullt mulig å dele den inn i mer synlige og bedre følte stadier, hvorav den første i stor grad er implementert innenfor rammen av den nåværende fjerde generasjonen.