5 Поколение компютри. Бъдещ компютър: описание

Първият електронни компютри

Първото поколение компютри

Началото на създаването на електронни компютри се счита за развитието на германски инженери по електроника, които са използвали електромеханични релета за изчисления. Тогава технологичният пробив беше направен от американците, които замениха релето с електронни вакуумни лампи.

• Първите компютри на електромеханични релета през 1938-41 г. са създадени в Германия (модели Z1 / Z2), а след това технологията е приета от британците.
• Първият суперкомпютър "Марк I", който надхвърля половината от размера на футболното игрище, е създаден от IBM в САЩ (1944 г.).
• Първият универсален тръба компютър ENIAC, проектиран от американския инженер по електроника Джон Екерт (Екерт) и американския физик Джон Mouchli (Мокли), предназначен предимно за решаване на проблемите по балистика, имаше близо 20 000 вакуумни тръби и 1500 релета. Чудовището изчерпало до 150 кВт енергия.

Второто поколение компютри

Характеристика на следващото поколение компютри е преходът от вакуумни лампи към изобретени през 1948 транзистори. Първият транзисторен компютърен център NCR-304 беше сглобен в САЩ от NCR през 1954 г., но такива компютри бяха широко разпространени през 60-те години.

Компютър от трето поколение

Тя се основава на интегрални схеми (началото на 60-те години). Понякога интегрална схема се нарича чип или чип (чип в превод от английски - "слип"). От 1965 г. започва производството на една от най-добрите машини на третото поколение IBM / 360, семейството на тези машини се състои от седем модела. Между другото, петата поколение компютри не се различава съществено от стария IBM и е по-скоро еволюцията на компютъра, отколкото революцията.

Четвъртото поколение

Появата на четвъртото поколение компютри е свързано с подобрението интегрални схеми. През 1950 г. един американец, К. Ларк-Хоровиц, се фокусира върху възможността за неутронно допиране на химически елемент от германий. Този метод в началото на 60-те започнаха да прилагат към силиций: неговите свъхчиста плочи започва да произвежда интегрирана технология от т.нар мащабна интегралната схема (LSI), а след това - много голям мащаб интегрални схеми (VLSI):

• LSI съдържа 1000-10 000 елемента в полупроводников кристал (обикновено на повърхността на кристала).
• VLSI съдържа повече от 10 000 елемента.

Появата на LSI и VLSI направи възможно появата на микропроцесори.

Петата поколение компютри

Като цяло, компютрите от пето поколение и четвъртото имат толкова много общи черти, че много специалисти ги обединяват в едно поколение. Обикновено се смята, че петият включва компактни персонални компютри, предназначени за един или двама потребители. Първият компютър Altair 8800 от MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) бе пуснат през 1975 г. Година по-късно Apple Apple (1976) и Apple II (1977) представиха Apple Computer. След издаването на култовия персонален компютър IBM PC през 1981 г., персоналните компютри най-накрая завладяха света.

Алтернативна гледна точка

Дебатът за това дали е правилно да се признае, че петте поколения компютри са нещо ново революционно, продължава дълго време. Ако споделяте компютъра поколение на хардуерни компоненти, се оказва, че дори между третото и четвъртото поколение на линията е много тънка, но вие може да се говори най-малко на външния вид на микропроцесори.

Самият термин "компютри от пето поколение" понастоящем е несигурен и се използва по много начини. Някои експерти считат създаването на двуядрен персонален компютър през 2005 г. за референтен показател.

Смартфон вместо компютър?

Анализаторите често правят спекулации за това какво ще бъде персоналът на бъдещето - не суперкомпютър за мащабни задачи, а именно компютър. На сегашния етап на развитие на информационните и комуникационните технологии се характеризира с изключително бързо и почти едновременното развитие на компютърни мрежи (особено за ролята на появата на Интернет световна мрежа, която работи на базата на World Wide Web - World Wide Web) и мобилните комуникации. И съвременен смартфон абсорбира всъщност всички функции на персонален компютър.

И двете мрежови компютърни технологии и мобилните радио технологии непрекъснато се подобряват, така че сериозни промени в краткосрочен план се виждат от анализаторите за минимизиране на устройствата без загуба на производителност. Ако в момента се доминира пансион (фиксирана) PC, която постепенно заменя преносими компютри, лаптопи, ултрабуци и таблети, скоро всички от тях могат да се заменят с ново поколение компютри, базирани на обновен смартфон.

Специална роля тук трябва да играе появата на гъвкави дисплеи, които вече са произведени в САЩ и Япония от 2008 г. насам. Между другото, вече са създадени гъвкави приспособления, които се прибавят като книга или техните екрани са сгънати в епруветка (в статията, която виждате техните снимки).

Компютри на бъдещето

Основните надежди в тази посока са свързани с оптични (фотонни) компютри. Идеята за оптични (фотонни) изчисления - изчисленията, направени с помощта на фотони, които се генерират от лазери или диоди - имат дълга история. Предимствата са очевидни: използването на фотони (движещи се с скорост на светлината), възможно е да се постигнат несравнимо по-високи скорости на предаване на сигнала, отколкото използването на електрони (както при текущите компютри).

Това ще бъде основен пробив в областта на хардуера и ще създаде революционно ново (реално) 5 поколение компютри. Идеята за фотонен компютър започва да придобива материална сила, след като беше предвидена в Масачузетския технологичен институт (САЩ) през 1969 г., а през 1976 г. беше наблюдавана експериментална оптична метастабилност. За устройства, работещи на основата на това явление изисква полупроводникови, прозрачен в област на спектъра и е непрозрачна в друга, с рязко нелинеен оптичен характеристика (например, индий Antimonide). Логическите схеми за такива оптични елементи могат да работят със скорост от 1000 милиарда логични операции в секунда.

През юли 2014 г. Вайцман институт (Израел), създаден фотонен рутер - устройство, въз основа на един-единствен атом, способността да превключвате от един квантово състояние в друго, и позволява на устройството да насочи лъчи светлина по даден маршрут. Фотонният рутер е ключов елемент, който ще позволи създаването на първия фотонен компютър на бъдещето.

Софтуерната среда

В областта на мозъчните материали, възможните пробиви са свързани с развитието на математиката - теорията на автоматиите и тясно свързаната теория на алгоритмите, теорията на изчислимостта и теорията на изчислителната сложност. Теорията на автоматиците и теорията на алгоритмите са сектори на класическата математическа логика, в които вниманието е съсредоточено върху въпроса какво може да бъде автоматизирано или изчислено.

Теорията на изчислимостта (теорията на рекурсивните функции) граничи с теорията на алгоритмите. Теорията за изчислителната сложност (или сложната теория на изчислението) е друга част от дискретната математика, тясно свързана с компютърната наука. Основният въпрос на тази теория е: "Колко ресурси са необходими за изчисления (ако се разреши проблемът с изчислителната способност)?" За много приложения особена роля играе развитието на теория на графиките.

Изкуствен интелект (IE)

В научно-фантастични филми и литература на бъдещото поколение компютри често се представя като един вид изкуствен интелект, решаващият-голямата част от проблемите на хората, а в някои случаи ( "Матрицата", "Терминатор") е предмет на човечеството. Такива филми и печатни произведения ви карат да се чудите дали IE се нуждае от общество, затопляйки интереса си с впечатляващи видео рамки и снимки.

Компютри на бъдещето наистина планират да даде елементи на напреднал изкуствен интелект, но те нямат нищо общо няма да се налага да "ужасяващи истории" на холивудски блокбастъри. За да реши проблемите на изкуствения интелект, по-специално за развитието на интелигентни системи за подпомагане вземането на решения (ISPPR), все по-често се използва нетрадиционни клонове на математиката, като например теорията на размитите множества и размитата логика, и теорията на възможности и теория на вероятностите.

данни

Модерни изчисления системи и информационни технологии намират и ще намират все по-голямо приложение в най-различни области на човешкото съществуване - в науката и технологиите, в образованието и културата, в производството, в транспорта и в сектора на услугите. Те оформят начина на живот на съвременния човек, неговата култура, възприятието за света и начина на действие. Развитието на тези технологии обаче носи много опасности. Следователно, по-нататъшното подобряване на информационните и комуникационните инструменти следва да върви ръка за ръка с хуманизирането на обществото.