5. Istorija razvoja računarske tehnologije i informacione tehnologije: glavne generacije računara, njihove karakteristike.

Glavni instrument kompjuterizacije je kompjuter (ili kompjuter). Čovječanstvo je prešlo dug put prije nego što je dostiglo moderno stanje kompjuterske tehnologije.

Glavne faze u razvoju računarske tehnologije su:

I. Priručnik - od 50. milenijuma pne. e.;

II. Mehanički - od sredine XVII vijeka;

III. Elektromehanički - od devedesetih godina XIX veka;

IV. Elektronski - od četrdesetih godina XX veka.

I. Ručni period automatizacije proračuna počeo je u zoru ljudske civilizacije. Zasnovala se na upotrebi prstiju na rukama i nogama. Brojanje uz pomoć grupisanja i preuređivanja predmeta bilo je preteča brojanja na abakusu, najnaprednijem instrumentu za brojanje antike. Analog abakusa u Rusiji je abakus koji je preživio do danas.

Početkom 17. vijeka, škotski matematičar J. Napier uveo je logaritme, koji su revolucionarno utjecali na brojanje. Slide rule koje je on izumio uspješno je korišten prije petnaest godina, jer je služio inženjerima više od 360 godina. To je nesumnjivo krunsko dostignuće računarskih alata ručnog perioda automatizacije.

II. Razvoj mehanike u 17. veku postao je preduslov za stvaranje računarskih uređaja i instrumenata koji koriste mehaničku metodu računanja. Evo najznačajnijih rezultata:

1623. - Njemački naučnik W. Schickard opisuje i implementira u jednom primjerku mehaničku računsku mašinu dizajniranu da izvrši četiri aritmetičke operacije

1642 - B. Pascal je napravio osmocifreni operativni model mašine za brojanje.

od 50 takvih mašina

1673. - Njemački matematičar Leibniz kreira prvu mašinu za sabiranje koja vam omogućava da izvršite sve četiri aritmetičke operacije.

1881 - organizacija serijske proizvodnje aritmometara.

Engleski matematičar Charles Babbage kreirao je kalkulator sposoban da izvodi proračune i štampa numeričke tabele. Bebidžov drugi projekat bio je analitički motor dizajniran da izračuna bilo koji algoritam, ali projekat nije implementiran.

Istovremeno sa engleskim naučnikom radila je i ledi Ada Lovelace

Ona je iznijela mnoge ideje i uvela niz pojmova i pojmova koji su preživjeli do danas.

III. Elektromehanička faza razvoja VT

1887. - stvaranje prvog računskog i analitičkog kompleksa od strane G. Holleritha u SAD-u

Jedna od njegovih najpoznatijih aplikacija je obrada rezultata popisa u nekoliko zemalja, uključujući i Rusiju. Kasnije je Hollerithova firma postala jedna od četiri firme koje su postavile temelje za dobro poznatu IBM korporaciju.

Početak - 30-ih godina XX veka - razvoj računarskih i analitičkih sistema. Na osnovu takvih

kompleksi stvoreni kompjuterski centri.

1930 - W. Bush razvija diferencijalni analizator, kasnije korišten u vojne svrhe.

1937 - J. Atanasov, K. Berry kreiraju elektronsku mašinu ABC.

1944 - G. Aiken razvija i kreira kontrolisani kompjuter MARK-1. U budućnosti je implementirano još nekoliko modela.

1957. - u SSSR-u je stvoren posljednji veliki projekat relejne računarske tehnologije - RVM-I, koji je radio do 1965. godine.

IV. Elektronska pozornica, čiji se početak vezuje za stvaranje u SAD-u krajem 1945. elektronskog računala ENIAC.

V. Računari pete generacije moraju ispunjavati sljedeće kvalitativno nove funkcionalne zahtjeve:

osigurati jednostavnost korištenja računara; interaktivna obrada informacija korištenjem prirodnih jezika, mogućnosti učenja. (kompjuterska intelektualizacija);

poboljšati alate za programere;

poboljšati osnovne karakteristike i performanse računara, osigurati njihovu raznovrsnost i visoku prilagodljivost aplikacijama.

Ljudski život u dvadeset prvom veku direktno je povezan sa veštačkom inteligencijom. Poznavanje glavnih prekretnica u stvaranju kompjutera pokazatelj je obrazovane osobe. Razvoj računara obično se dijeli na 5 faza - uobičajeno je govoriti o pet generacija.

1946-1954 - prva generacija računara

Vrijedi reći da je prva generacija kompjutera (elektronskih kompjutera) bila cijev. Naučnici sa Univerziteta u Pensilvaniji (SAD) razvili su ENIAC - naziv prvog kompjutera na svijetu. Dan kada je zvanično pušten u rad je 15.02.1946. Prilikom sklapanja uređaja bilo je uključeno 18 hiljada elektronskih cijevi. Računar po današnjim standardima bio je kolosalne površine od 135 kvadratnih metara i težine 30 tona. Potražnja za električnom energijom takođe je bila velika - 150 kW.

Poznata je činjenica da je ova elektronska mašina stvorena direktno da pomogne u rješavanju najtežih zadataka stvaranja atomske bombe. SSSR je brzo sustizao i u decembru 1951. godine, pod vodstvom i uz direktno učešće akademika S. A. Lebedeva, svijetu je predstavljen najbrži kompjuter na svijetu. Nosila je skraćenicu MESM (Small Electronic Computing Machine). Ovaj uređaj je mogao da izvrši od 8 do 10 hiljada operacija u sekundi.

1954 - 1964 - kompjuteri druge generacije

Sljedeći korak u razvoju bio je razvoj računara koji rade na tranzistorima. Tranzistori su uređaji napravljeni od poluvodičkih materijala koji vam omogućavaju kontrolu struje koja teče u krugu. Prvi poznati tranzistor sa stabilnim radom kreiran je u Americi 1948. godine od strane tima fizičara - istraživača Shockleya i Bardeena.

U pogledu brzine, elektronski računari su se značajno razlikovali od svojih prethodnika - brzina je dostizala stotine hiljada operacija u sekundi. Smanjene su i dimenzije, a smanjena je i potrošnja električne energije. Značajno se povećao i opseg upotrebe. To se dogodilo zbog brzog razvoja softvera. Naš najbolji kompjuter, BESM-6, imao je rekordnu brzinu od 1.000.000 operacija u sekundi. Razvijen 1965. godine pod vodstvom glavnog dizajnera S. A. Lebedeva.

1964 - 1971 - kompjuteri treće generacije

Glavna razlika ovog perioda je početak upotrebe mikrokola sa niskim stepenom integracije. Uz pomoć sofisticiranih tehnologija, znanstvenici su uspjeli postaviti složena elektronska kola na malu poluvodičku pločicu, površine manje od 1 kvadratnog centimetra. Izum mikrokola patentiran je 1958. Izumitelj: Jack Kilby. Upotreba ovog revolucionarnog izuma omogućila je poboljšanje svih parametara - dimenzije su se smanjile na veličinu frižidera, povećala se brzina, kao i pouzdanost.

Ovu fazu u razvoju računara karakteriše upotreba novog uređaja za skladištenje podataka – magnetnog diska. Miniračunar PDP-8 je prvi put predstavljen 1965. godine.

U SSSR-u su se takve verzije pojavile mnogo kasnije - 1972. godine i bile su analozi modela predstavljenih na američkom tržištu.

1971 - danas - četvrta generacija računara

Inovacija u kompjuterima četvrte generacije je primena i upotreba mikroprocesora. Mikroprocesori su ALU (aritmetičko-logičke jedinice) smeštene na jednom čipu i imaju visok stepen integracije. To znači da mikrokola počinju zauzimati još manje prostora. Drugim riječima, mikroprocesor je mali mozak koji obavlja milione operacija u sekundi prema programu koji je u njega ugrađen. Dimenzije, težina i potrošnja energije su drastično smanjeni, a performanse su dostigle rekordne visine. I tada je Intel ušao u igru.

Prvi mikroprocesor se zvao Intel-4004, naziv prvog mikroprocesora sastavljenog 1971. godine. Imao je dubinu od 4 bita, ali tada je to bio gigantski tehnološki proboj. Dve godine kasnije, Intel je svetu predstavio Intel-8008, koji ima osam bita, 1975. je rođen Altair-8800 - ovo je prvi personalni računar zasnovan na Intel-8008.

Ovo je bio početak čitave ere personalnih računara. Mašina se počela svuda koristiti u potpuno različite svrhe. Godinu dana kasnije, Apple je ušao u igru. Projekat je bio veliki uspjeh, a Steve Jobs je postao jedan od najpoznatijih i najbogatijih ljudi na svijetu.

Neosporan standard računara je IBM PC. Izdan je 1981. sa 1 megabajtom RAM-a.

Važno je napomenuti da u ovom trenutku IBM kompatibilni elektronski računari zauzimaju oko devedeset posto proizvedenih računara! Takođe, nemoguće je ne spomenuti Pentium. Razvoj prvog procesora sa integrisanim koprocesorom uspešno je završen 1989. godine. Sada je ovaj zaštitni znak neosporan autoritet u razvoju i primeni mikroprocesora na tržištu računara.

Ako govorimo o perspektivama, onda je to, naravno, razvoj i implementacija najnovijih tehnologija: vrlo velikih integriranih kola, magneto-optičkih elemenata, čak i elemenata umjetne inteligencije.

Samoučeći elektronski sistemi su dogledna budućnost, nazvana peta generacija u razvoju računara.

Osoba nastoji da izbriše barijeru u komunikaciji sa računarom. Japan je na tome radio jako dugo i, nažalost, neuspješno, ali ovo je tema za jedan sasvim drugi članak. Trenutno su svi projekti samo u razvoju, ali sa sadašnjim tempom razvoja to nije daleko. Sadašnjost je vrijeme kada se stvara historija!

Proučavajući ovu temu naučit ćete:

Kako su se računarstvo i odlučujući alati razvili prije stvaranja kompjutera;
- šta je elementarna baza i kako je njena promena uticala na stvaranje novih tipova računara;
Kako je kompjuterska tehnologija evoluirala iz generacije u generaciju?

Računarski alati prije pojave računara

Istorija računarstva je ukorenjena u dubini vekova, baš kao i istorija razvoja čovečanstva. Akumulacija rezervi, podjela proizvodnje, razmjena - sve ove radnje povezane su s proračunima. Za proračune su ljudi koristili svoje prste, kamenčiće, štapiće, čvorove itd.

Potreba za pronalaženjem rješenja za sve složenije probleme i, kao rezultat, sve složenije i dugotrajnije kalkulacije dovele su čovjeka do potrebe da traži načine, izmišlja uređaje koji bi mu u tome mogli pomoći. Istorijski gledano, različite zemlje su imale svoje novčane jedinice, mere težine, dužine, zapremine, udaljenosti, itd. Za prelazak sa jednog sistema mera na drugi bili su potrebni proračuni, koje su obično mogli da izvrše samo posebno obučeni ljudi koji su poznavali celinu. temeljno redosled radnji. Često su bili pozivani čak i iz drugih zemalja. I sasvim prirodno se pojavila potreba za izmišljanjem uređaja koji pomažu računu. Tako su se postepeno počeli pojavljivati ​​mehanički pomoćnici. Do današnjeg dana, dokazi o mnogim takvim izumima su dospjeli, zauvijek uključeni u historiju tehnologije.

Jedan od prvih uređaja (V-IV stoljeće prije nove ere) koji je olakšao proračune može se smatrati posebnim uređajem, kasnije nazvanim abakus (slika 24.1). U početku je to bila ploča posuta tankim slojem sitnog pijeska ili plave gline u prahu. Na njemu se šiljatim štapom moglo pisati slova, brojeve. Nakon toga, abakus je poboljšan i na njemu su se već vršili proračuni pomicanjem kostiju i kamenčića u uzdužnim udubljenjima, a same ploče su se počele praviti od bronce, kamena, slonovače itd. S vremenom su se ove ploče počele oblagati nekoliko traka i stubova. U Grčkoj je abakus postojao još u 5. veku pre nove ere. e., među Japancima se ovaj uređaj zvao "serobyan", među Kinezima - "suan-pan".

Rice. 24.1. Abacus

AT Drevna Rusija pri brojanju je korišćena sprava slična abakusu, a nazvana je "ruski hitac". U 17. veku ovaj uređaj je već imao oblik poznatih ruskih računa, koji se mogu naći i danas.

Početkom 17. veka, kada je matematika počela da igra ključnu ulogu u nauci, sve se više osećala potreba za pronalaskom računske mašine. Do tog vremena, stvaranje prve računske mašine (slika 24.2, a), nazvane Pascalina, koja je vršila sabiranje i oduzimanje, pripada mladom francuskom matematičaru i fizičaru Blaiseu Pascalu.

Rice. 24.2. Računske mašine 17. veka: a) Paskalin, b) Lajbnic mašina

Godine 1670-1680, njemački matematičar Gottfried Leibniz dizajnirao je mašinu za računanje (slika 24.2, b), koja je izvodila sve četiri aritmetičke operacije.

U narednih dvjesto godina izumljeno je i izgrađeno još nekoliko sličnih uređaja za brojanje, koji zbog niza nedostataka nisu bili u širokoj upotrebi.

Tek 1878. godine ruski naučnik P. Čebišev je dizajnirao mašinu za računanje koja je vršila sabiranje i oduzimanje višecifrenih brojeva. Najrasprostranjenija u to vrijeme bila je mašina za sabiranje koju je dizajnirao inženjer iz Sankt Peterburga Odner 1874. godine. Dizajn uređaja se pokazao vrlo uspješnim, jer je omogućio brzo izvođenje sve četiri aritmetičke operacije.

Tridesetih godina XX veka kod nas je razvijena naprednija mašina za sabiranje, Felix (Slika 24.3). Ovi uređaji za brojanje koristili su se nekoliko decenija i bili su glavni tehnički alat koji olakšava rad ljudima koji su povezani sa obradom velikih količina numeričkih informacija.

Rice. 24.3. Aritmometar "Felix"

Važan događaj XIX veka bio je pronalazak engleskog matematičara Čarlsa Bebidža, koji je ušao u istoriju kao pronalazač prve računske mašine - prototipa modernih računara. Godine 1812. počeo je raditi na takozvanoj "različitoj" mašini. Prethodne Pascalove i Leibnizove računarske mašine izvodile su samo aritmetičke operacije. Babbage je, s druge strane, nastojao da dizajnira mašinu koja bi izvršila određeni program, izračunala numeričku vrijednost date funkcije. Kao glavni element motora razlika, Babbage je koristio zupčanik za pohranjivanje jedne cifre decimalnog broja. Kao rezultat toga, mogao je da radi sa 18-bitnim brojevima. Do 1822. godine napravio je mali radni model i na njemu izračunao tabelu kvadrata.

Poboljšavajući motor razlike, Babbage je 1833. počeo da razvija analitičku mašinu (slika 24.4). Trebalo je da se razlikuje od motora razlike u većoj brzini i jednostavnijem dizajnu. Prema projektu, nova mašina je trebala biti pokretana parom.

Analitička mašina je zamišljena kao čisto mehanički aparat sa tri glavna bloka. Prvi blok je uređaj za pohranjivanje brojeva u registre sa zupčanika i sistem koji te brojeve prenosi s jednog čvora na drugi (u modernoj terminologiji to je memorija). Drugi blok je uređaj koji vam omogućava da izvodite aritmetičke operacije. Babbage je to nazvao "vjetrenjača". Treći blok je imao za cilj da kontroliše redosled akcija mašine. Dizajn analitičke mašine je uključivao i uređaj za unos početnih podataka i štampanje rezultata.

Pretpostavljalo se da će mašina djelovati po programu koji će postaviti redoslijed za izvođenje operacija i prijenos brojeva iz memorije u mlin i obrnuto. Programi su, zauzvrat, morali biti kodirani i prebačeni na bušene kartice. U to vrijeme su se takve kartice već koristile za automatsku kontrolu razboja. Tada matematičarka Lady Ada Lovelace - kćerka engleskog pjesnika Lorda Byrona - razvija prve programe za Babbageovu mašinu. Ona je iznijela mnoge ideje i uvela niz koncepata i pojmova koji se i danas koriste.

Rice. 24.4. Babbageova analitička mašina

Nažalost, zbog nedovoljnog razvoja tehnologije, Babbageov projekat nije realizovan. Ipak, njegov rad je bio važan; mnogi kasniji pronalazači iskoristili su ideje koje su bile u osnovi uređaja koje je on izumio.

Potreba za automatizacijom proračuna u popisu stanovništva SAD-a navela je Heinricha Holeritha da 1888. godine stvori uređaj nazvan tabulator (slika 24.5), u kojem su informacije odštampane na bušenim karticama dešifrovane pomoću električne struje. Ovaj uređaj je omogućio obradu popisnih podataka za samo 3 godine umjesto prethodnih osam godina. Hollerith je osnovao IBM 1924. za masovnu proizvodnju tabulatora.

Rice. 24.5. Tabulator

Na razvoj računarske tehnologije veliki su uticaji imali teorijski razvoj matematičara: Engleza A. Turinga i Amerikanca E. Posta, koji su radili nezavisno od njega. "Turing Machine (Post)" - prototip programabilnog računara. Ovi naučnici su pokazali fundamentalnu mogućnost rešavanja bilo kog problema automatima, pod uslovom da se on može predstaviti u obliku algoritma fokusiranog na operacije koje obavlja mašina.

Prošlo je više od stoljeća i po od rođenja Babbageove ideje o stvaranju analitičkog motora do njene stvarne implementacije. Zašto je vremenski jaz između rađanja ideje i njene tehničke implementacije bio tako velik? To je zbog činjenice da je prilikom kreiranja bilo kojeg uređaja, uključujući i računar, vrlo važan faktor izbor baze elemenata, odnosno onih dijelova od kojih se sastavlja cijeli sistem.

Prva generacija kompjutera

Pojava elektronske vakuumske cijevi omogućila je naučnicima da provedu u praksi ideju stvaranja kompjutera. Pojavio se 1946. godine u SAD-u i zvao se ENIAC.(ENIAC - Elektronski numerički integrator i kalkulator, "elektronski numerički integrator i kalkulator" - slika 24.6). Ovaj događaj označio je početak puta kojim je išao razvoj elektronskih računara (računara).

Slika 24.6. Prvi kompjuter ENIAC

Dalje usavršavanje računara determinisano je razvojem elektronike, pojavom novih elemenata i principa delovanja, odnosno unapređenjem i proširenjem elementarne baze. Trenutno već postoji nekoliko generacija računara. Pod generacijom računara podrazumevaju se svi tipovi i modeli elektronskih računara koje su razvili različiti dizajnerski timovi, ali izgrađeni na istim naučnim i tehničkim principima. Do smjene generacija došlo je zbog pojave novih elemenata napravljenih korištenjem fundamentalno različitih tehnologija.

Prva generacija (1946 - sredina 50-ih). Elementarnu osnovu činile su vakuumske cijevi postavljene na specijalnu šasiju, kao i otpornici i kondenzatori. Elementi su povezani žicama površinskom montažom. Računar ENIAC imao je 20 hiljada elektronskih cijevi, od kojih se mjesečno mijenjalo 2000. U jednoj sekundi mašina je izvršila 300 operacija množenja ili 5000 sabiranja višecifrenih brojeva.

Izvanredni matematičar Džon fon Nojman i njegove kolege su u svom izveštaju izneli osnovne principe logičke strukture novog tipa računara, koji su kasnije implementirani u projektu EDVAK (1950). U izvještaju se navodi da kompjuter treba da bude kreiran na elektronskoj osnovi i da radi u binarnom brojevnom sistemu. Trebalo bi da sadrži sljedeće uređaje: aritmetiku, centralno upravljanje, skladištenje, za unos podataka i izlaz rezultata. Naučnici su takođe formulisali dva principa rada: princip upravljanja programom sa sekvencijalnim izvršavanjem komandi i princip uskladištenog programa. Dizajn većine računara narednih generacija, u kojima su ovi principi implementirani, nazvan je "von Neumannova arhitektura".

Prvi domaći računar nastao je 1951. godine pod rukovodstvom akademika S. A. Lebedeva, a zvao se MESM (mala elektronska računska mašina). Tada je pušten u rad BESM-2 (velika elektronska računska mašina). Najmoćniji kompjuter 50-ih u Evropi bio je sovjetski elektronsko računarstvo mašina M-20 sa brzinom od 20.000 op/s i kapacitetom RAM-a od 4.000 mašinskih reči.

MESM (mala elektronska računska mašina)

Od tog vremena počinje nagli procvat domaće računarske tehnologije, a do kraja 60-ih u našoj zemlji uspješno je radio najbolji po performansama (1 milion op/s) kompjutera tog vremena, BESM-6, u kojem je implementirani su mnogi principi narednih generacija kompjutera.

BESM-6 (velika elektronska računska mašina)

Pojavom novih modela računara došlo je do promjena u nazivu ove oblasti djelatnosti. Ranije se svaka tehnika koja se koristila za proračune općenito nazivala "računski uređaji i uređaji". Sada, sve što ima veze sa kompjuterima naziva se kompjuterska tehnologija.

Nabrojimo karakteristične karakteristike računara prve generacije.

♦ Elementna baza: vakuumske cijevi, otpornici, kondenzatori. Spajanje elemenata: šarnirska instalacija žicama.
♦ Dimenzije: Računar je napravljen u vidu ogromnih ormara i zauzima posebnu mašinsku prostoriju.
♦ Brzina: 10-20 hiljada op/s.
♦ Rad je previše komplikovan zbog čestih kvarova vakuumskih cijevi. Postoji opasnost od pregrijavanja računara.
♦ Programiranje: naporan proces u mašinskim kodovima. U ovom slučaju potrebno je poznavati sve komande mašine, njihovu binarnu reprezentaciju i arhitekturu računara. Ovim su se uglavnom bavili matematičari-programeri koji su direktno radili na njenoj kontrolnoj tabli. Održavanje računara zahtijevalo je visoku profesionalnost osoblja.

Druga generacija kompjutera

Druga generacija pada na period od kasnih 50-ih do kasnih 60-ih godina.

Do tada je izumljen tranzistor, koji je zamijenio vakuumske cijevi. To je omogućilo zamjenu baze računalnih elemenata poluvodičkim elementima (tranzistori, diode), kao i otpornicima i kondenzatorima naprednijeg dizajna (slika 24.7). Jedan tranzistor je zamijenio 40 vakumskih cijevi, radio je brže, bio je jeftiniji i pouzdaniji. Njegov prosječni vijek trajanja bio je 1000 puta duži od vakumskih cijevi.

Promijenjena je i tehnologija spajanja elemenata. Pojavile su se prve štampane ploče (vidi sliku 24.7) - ploče napravljene od izolacionog materijala, kao što je getinax, na koje je posebnom tehnologijom fotomontaže nanesen provodljivi materijal. Postojale su posebne utičnice za montažu baze elemenata na štampanu ploču.

Rice. 24.7. Tranzistori, diode, otpornici, kondenzatori i ploče

Ovakva formalna zamena jedne vrste elemenata drugom značajno je uticala na sve karakteristike računara: dimenzije, pouzdanost, performanse, uslove rada, stil programiranja i rad na mašini. Tehnološki proces proizvodnje računara se promijenio.

Rice. 24.8. kompjuter druge generacije

Navodimo karakteristične karakteristike računara druge generacije (slika 24.8).
- Elementna baza : poluprovodnički elementi. Povezivanje elemenata: štampane ploče i površinska montaža.
- Dimenzije : Računari su napravljeni u obliku iste vrste regala, nešto viših od ljudskog rasta. Za njihov smještaj potrebna je posebno opremljena mašinska soba u kojoj se ispod poda polažu kablovi koji povezuju brojne autonomne uređaje.
- Performanse : od stotina hiljada do 1 milion operacija u sekundi.
- Eksploatacija : pojednostavljeno. Pojavili su se računarski centri sa brojnim osobljem, gde je obično instalirano nekoliko računara. Tako je nastao koncept centralizovane obrade informacija na računarima. Kada je nekoliko elemenata pokvarilo, zamijenjena je cijela ploča, a ne svaki element posebno, kao u računarima prethodne generacije.
- Programiranje : se značajno promijenio, jer je počeo da se izvodi uglavnom na algoritamskim jezicima. Programeri više nisu radili u sali, već su svoje programe na bušenim karticama ili magnetnim trakama davali posebno obučenim operaterima. Zadaci su se rješavali u paketnom (višeprogramskom) načinu rada, odnosno svi programi su se unosili u računar redom jedan za drugim, a njihova obrada je vršena po oslobađanju odgovarajućih uređaja. Rezultati rješenja su otisnuti na posebnom papiru perforiranom po rubovima.
- Došlo je do promjena kako u strukturi računara tako iu principu njegove organizacije. . Kruti princip upravljanja zamijenjen je mikroprogramskim. Za implementaciju principa programabilnosti potrebno je imati trajnu memoriju u računaru, u čijim ćelijama se uvijek nalaze kodovi koji odgovaraju različitim kombinacijama upravljačkih signala. Svaka takva kombinacija vam omogućava da izvršite elementarnu operaciju, odnosno povežete određene električne krugove.
- Uveo princip podjele vremena , što je osiguralo istovremeni rad različitih uređaja, na primjer, I / O uređaj s magnetne trake radi istovremeno s procesorom.

Treća generacija računara

Ovaj period traje od kasnih 60-ih do kasnih 70-ih godina. Baš kao što je pronalazak tranzistora doveo do stvaranja računara druge generacije, pojava integrisanih kola označila je novu etapu u razvoju računarske tehnologije – rođenje mašina treće generacije.

1958. John Kilby je stvorio prvo eksperimentalno integrirano kolo. Takva kola mogu sadržavati desetine, stotine ili čak hiljade tranzistora i drugih elemenata koji su fizički neodvojivi. Integrisano kolo (slika 24.9) obavlja iste funkcije kao i slično kolo zasnovano na bazi elemenata računara druge generacije, ali istovremeno ima znatno manju veličinu i veći stepen pouzdanosti.

Rice. 24.9. integrisana kola Prvi računar izgrađen na integrisanim kolima bio je IBM-360. Ona je označila početak velike serije modela, čije je ime počelo sa IBM, a zatim je uslijedio broj koji se povećavao kako su se modeli u ovoj seriji poboljšavali. Odnosno, što je veći broj, to su veće mogućnosti koje se pružaju korisniku.

Slični računari počeli su da se proizvode u zemljama CMEA (Savet za međusobnu ekonomsku pomoć): SSSR, Bugarska, Mađarska, Čehoslovačka, DDR i Poljska. To su bili zajednički razvoji, pri čemu se svaka zemlja specijalizirala za određene uređaje. Proizvedene su dvije porodice računara:
- veliki - ES računari (jedan sistem), na primjer, EC-1022, EC-1035, EC-1065;
- mali - SM računari (sistem malih), na primjer, SM-2, SM-3, SM-4.

ES računar (jedan sistem) ES-1035

SM EVM (sistem malih) SM-3

U to vreme, svaki računarski centar je bio opremljen sa jednim ili dva modela ES računara (slika 24.10). Predstavnici porodice SM računara koji čine klasu mini računara često su se mogli naći u laboratorijama, u proizvodnji, na proizvodnim linijama, na ispitnim stolovima. Posebnost ove klase računara bila je u tome što su svi mogli da rade u realnom vremenu, odnosno fokusirajući se na određeni zadatak.

Rice. 24.10. kompjuter treće generacije

Predstavljamo karakteristične karakteristike računara treće generacije.
- Elementna baza : integrisana kola koja se ubacuju u posebne utičnice na štampanoj ploči.
- Dimenzije : eksterni dizajn ES računara je sličan računaru druge generacije. Takođe im je potrebna mašinska soba za smeštaj. A mali računari su u osnovi dva stalka otprilike jedne i po ljudske visine i ekran. Nije im bila potrebna, kao ES kompjuterima, posebno opremljena prostorija.
- Izvedba : od stotina hiljada do miliona operacija u sekundi.
- Eksploatacija : malo promijenjen. Popravak običnih kvarova se obavlja brže, ali zbog velike složenosti organizacije sistema potrebno je osoblje visokokvalificiranih stručnjaka. Sistemski programer igra važnu ulogu.
- Tehnologija programiranja i rješavanja problema : isto kao u prethodnoj fazi, iako se priroda interakcije sa računarom donekle promijenila. Display sobe su se pojavile u mnogim računarskim centrima, gde se svaki programer u određeno vreme mogao povezati sa računarom u režimu deljenja vremena. Kao i prije, način grupne obrade zadataka ostao je glavni.
- Došlo je do promena u strukturi računara . Uz mikroprogramsku metodu upravljanja, koriste se principi modularnosti i debla. Princip modularnosti se manifestuje u konstrukciji računara zasnovanog na skupu modula - strukturno i funkcionalno kompletnih elektronskih jedinica u standardnoj verziji. Trunking se odnosi na način komunikacije između računarskih modula, odnosno svi ulazni i izlazni uređaji su povezani istim žicama (sabirnicama). Ovo je prototip moderne sistemske magistrale.
- Povećana memorija . Magnetni bubanj postepeno se zamjenjuje magnetnim diskovima napravljenim u obliku autonomnih paketa. Postojali su displeji, grafički ploteri.

Četvrta generacija računara

Ovaj period se pokazao najdužim - od kraja 70-ih do danas. Karakteriziraju ga razne vrste inovacija koje dovode do značajnih promjena. Međutim, kardinalne, revolucionarne promjene koje nam omogućavaju da govorimo o promjeni ove generacije računara još se nisu dogodile. Iako, ako uporedimo kompjutere, na primjer, s početka 80-ih i danas, onda je očigledna značajna razlika.

Posebno treba istaći jednu od najznačajnijih ideja oličenih u računaru u ovoj fazi: korišćenje više procesora za istovremene proračune (višeprocesorska obrada). Struktura računara je takođe pretrpela promenu.

Nove tehnologije za stvaranje integrisanih kola omogućile su razvoj računara četvrte generacije kasnih 70-ih i ranih 80-ih na bazi velikih integrisanih kola (LSI), čiji je stepen integracije desetine i stotine hiljada elemenata na jednom čipu. Najveći pomak u tehnologiji elektronskog računanja povezan s korištenjem LSI-a bilo je stvaranje mikroprocesora. Sada se ovaj period smatra revolucijom u elektronskoj industriji. Prvi mikroprocesor je napravio Intel 1971. godine. Na jednom čipu je bilo moguće formirati procesor, minimalan u smislu hardvera, koji sadrži 2250 tranzistora.

Sa pojavom mikroprocesora vezuje se jedan od najvažnijih događaja u istoriji računarske tehnologije – stvaranje i upotreba personalnih računara (slika 24.11), što je čak uticalo i na terminologiju. Postepeno, čvrsto ukorijenjeni izraz "kompjuter" zamijenjen je već poznatom riječi "kompjuter", a kompjuterska tehnologija se počela zvati kompjuterska tehnologija.

Rice. 24.11. PC

Početak široke prodaje personalnih računara vezuje se za imena S. Jobsa i W. Wozniaka, osnivača kompanije Apple Computer, koja je od 1977. godine pokrenula proizvodnju Apple personalnih računara. Kod računara ovog tipa kao osnova uzet je princip stvaranja „prijateljskog“ okruženja za rad ljudi na računaru, kada je pri kreiranju softvera jedan od glavnih zahteva bio da se obezbedi pogodno korisničko iskustvo. Kompjuter se okrenuo prema čovjeku. Njegovo daljnje unapređenje bilo je vodeći računa o pogodnostima korisnika. Ako je ranije tokom rada računara implementiran princip centralizovane obrade informacija, kada su se korisnici koncentrisali oko jednog računara, onda je pojavom personalnih računara došlo do obrnutog kretanja - decentralizacije, kada jedan korisnik može koristiti računare. rad sa višestrukim

Od 1982. IBM lansirao model personalnog računara, koji je dugo postao standard. IBM je objavio hardversku dokumentaciju i specifikacije softvera, omogućavajući drugim firmama da razvijaju i hardver i softvera. Tako su se pojavile porodice (klonovi) "blizanaca" IBM personalnih računara.

1984. godine IBM razvijen je personalni računar baziran na Intel 80286 mikroprocesoru sa arhitektonskim autobusom industrijski standard - ISA(Industry Standard Architecture). Od tada je počela žestoka konkurencija između nekoliko korporacija koje proizvode personalne računare. Jedan tip procesora zamijenio je drugi, što je često zahtijevalo dodatnu značajnu modernizaciju, a ponekad i potpunu zamjenu računara. Trka u pronalaženju sve savršenijeg specifikacije svih kompjuterskih uređaja traje do danas. Svake godine potrebno je izvršiti radikalnu modernizaciju postojećeg računara.

Opšte vlasništvo IBM PC porodice- kompatibilnost softvera odozdo prema gore i princip otvorene arhitekture, koji predviđa mogućnost dopune postojećeg hardvera bez uklanjanja starog ili modifikacije bez zamjene cijelog računara.

Moderni kompjuteri nadmašuju računare prethodnih generacija po kompaktnosti, ogromnim mogućnostima i pristupačnosti za različite kategorije korisnika.

Računari četvrte generacije se razvijaju u dva pravca, o čemu će biti reči u kasnijim temama u ovom odeljku. Prvi smjer- Izrada višeprocesorskih računarskih sistema. Sekunda- proizvodnju jeftinih personalnih računara u desktop i portabl varijantama i na njihovoj osnovi - kompjuterske mreže.

Kontrolna pitanja i zadaci

1. Recite nam o istoriji razvoja računarskih uređaja prije pojave računara.

2. Šta je kompjuterska generacija i šta uzrokuje smjenu generacija?

3. Recite nam nešto o prvoj generaciji računara.

4. Recite nam nešto o drugoj generaciji računara.

5. Recite nam nešto o trećoj generaciji računara.

6. Recite nam nešto o četvrtoj generaciji računara.

7. Kada i zašto je naziv "kompjuter" postepeno zamijenjen terminom "kompjuter"?

8. Zašto je matematičar Džon fon Nojman bio poznat?

Perspektive razvoja računarskih sistema

Proučavajući ovu temu naučit ćete:

Koji su glavni trendovi u razvoju računara;
Koji su razlozi iza ovih trendova?

Poznavajući funkcionalnost računara, može se razmišljati o izgledima za njihov razvoj. Ovo nije baš isplativo zanimanje, posebno u odnosu na kompjutersku tehnologiju, jer ni u jednoj drugoj oblasti nema tako značajnih promjena u tako kratkim vremenskim periodima. Ipak, suština razvoja računarske tehnologije je sledeća: prvo, pred ljudima se otvara relativno nova oblast upotrebe računara, ali za realizaciju ovih ideja potrebne su neke nove, tehnološki podržane mogućnosti računara. Čim se razviju i implementiraju potrebne tehnologije, odmah postaju očigledne druge obećavajuće primjene računara itd.

Na primjer, Fujitsu je razvio univerzalnog robota nosača. U holu hotela, robot dočekuje goste hrapavim baritonskim glasom. Nakon što je odredio broj sobe, robot uzima teške kofere u obje “ruke” ili izvlači kolica i kreće se prema liftu, zatim pritisne dugme za pozivanje lifta, podiže se na pod i prati goste u sobu. Elektronska kartica hotel, osam kamera i ultrazvučni senzori omogućavaju robotu da savlada sve prepreke. Desni i lijevi kotač rotiraju se nezavisno, što olakšava vožnju po kosim i neravnim površinama. Koristeći 3D sistem za snimanje, robot može pokupiti predmete i predati ih gostima. Robot je osjetljiv na glasovne upute i povezan je na internet. Informacije o hotelu možete dobiti na njegovom ekranu osjetljivom na dodir u boji. Noću robot patrolira hodnicima hotela.

Tako su, na primjer, na Massachusetts Institute of Technology (SAD) demonstrirani modeli odjeće s ugrađenim kompjuterima i elektronskim uređajima. Danas se nova moda zove "cyber moda". Sajber broš koji krasi haljinu na ovoj ilustraciji nije samo dodatak - to je elektronski uređaj koji treperi u skladu sa otkucajima srca nosioca.

Može se pretpostaviti da će u budućnosti postojati stotine aktivnih računarskih uređaja koji prate naše stanje i lokaciju, lako percipiraju naše informacije i upravljaju kućanskim aparatima. Neće biti u jednoj zajedničkoj "školjci". Biće ih svuda. Izgledi za takve računarske uređaje su da će postati mnogo manji i jeftiniji.

Razmotriti izglede i trendove u razvoju računarske tehnologije koja pruža informacione usluge i menadžment. Svaki računar ne samo da zna tačno i brzo da broji, već predstavlja i prostorno skladište informacija. Trenutno se sve više koristi najspecifičnija funkcija računara, informatička, i to je jedan od razloga nadolazeće „univerzalne informatizacije“. Obično se informacije pripremaju na računaru, zatim štampaju i distribuiraju u ovom obliku.

Međutim, već početkom 21. stoljeća očekuje se promjena glavnog informacionog okruženja - ljudi će većinu informacija primati ne tradicionalnim kanalima komunikacije - radiom, televizijom, štampom, već putem kompjuterskih mreža.

Već danas se primjećuje promjena u namjeni korištenja računara. Ranije su računari služili isključivo za izvođenje različitih naučnih, tehničkih i ekonomskih proračuna, a na njima su radili korisnici sa opštom računarskom obukom i programeri.

Zahvaljujući razvoju telekomunikacija, polje primjene računara od strane korisnika se radikalno mijenja. Potreba za kompjuterskim telekomunikacijama se stalno širi. Sve više ljudi se okreće internetu kako bi saznali raspored vozova ili Najnovije vijesti iz Dume, upoznajte se sa naučnim člankom kolege, napravite izbor gde ćete provesti slobodno veče itd. Ovakve informacije su svima potrebne u bilo koje vreme i na svakom mestu.

Trenutno se razvija novi koncept za razvoj Interneta - to je stvaranje semantičkog weba (eng. Semantic web). To je dodatak postojećem World Wide Web-u i dizajniran je da informacije objavljene na mreži učini razumljivijima za računare. Od 1999. godine projekat Semantic Web razvija se pod okriljem World Wide Web Consortiuma.

Trenutno, kompjuteri imaju prilično ograničeno učešće u formiranju i obradi informacija na Internetu. Funkcije računara se uglavnom svode na skladištenje, prikaz i pronalaženje informacija. To je zbog činjenice da je većina informacija na Internetu u tekstualnom obliku, a kompjuteri ne mogu percipirati i razumjeti semantičke informacije. Kreiranje informacija, njihova evaluacija, klasifikacija i ažuriranje - sve to još uvijek radi osoba.

Postavlja se pitanje - kako natjerati kompjutere da razumiju značenje informacija objavljenih na mreži i naučiti računare da ih koriste? Ako se kompjuter još ne može naučiti da razumije ljudski jezik, onda je potrebno stvoriti jezik koji bi bio razumljiv kompjuteru. U idealnom slučaju, sve informacije na Internetu trebale bi biti na dva jezika: jednom koji čovjek može razumjeti i jednom koji može razumjeti kompjuter. Da bi se kreirao kompjuterski prilagođen opis mrežnog resursa na semantičkom vebu, kreiran je format RDF (Resource Description Framework). Namijenjen je za pohranjivanje metapodataka (metapodaci su podaci o podacima) i nije namijenjen za čitanje ili korištenje od strane ljudi. Opisi u RDF formatu treba da budu priloženi svakom mrežnom resursu i da ih računar automatski obrađuje.

Semantički Web pruža pristup jasno strukturiranim informacijama za svaku aplikaciju, bez obzira na platformu i programske jezike. Programi će moći sami da pronađu potrebne resurse, obrađuju informacije, generalizuju podatke, identifikuju logičke odnose, donose zaključke, pa čak i donose odluke na osnovu ovih zaključaka. Ako je široko prihvaćen i dobro implementiran, semantički web ima potencijal da revolucionira Internet.

Semantička mreža je koncept mreže u kojoj svaki informacioni resurs na ljudskom jeziku mora imati opis koji računar može da razume.

Računar mora biti potpuno mobilan i opremljen radio modemom za ulazak u računarsku mrežu. U budućnosti bi prenosivi računari trebali postati minijaturniji brzinom koja je uporediva sa performansama modernih superračunara. Trebali bi imati ravan ekran sa dobrom rezolucijom. Njihovi eksterni uređaji za skladištenje - magnetni diskovi - malih veličina imaće kapacitet veći od 100 GB. Kako bi mogao da komunicira sa računarom na prirodnom jeziku, biće široko opremljen multimedijalnim alatima, prvenstveno audio i video alatima.

Kako bi se osigurala kvalitetna i sveprisutna razmjena informacija između računara, koristit će se fundamentalno nove metode komunikacije:

♦ infracrveni kanali unutar vidnog polja;
♦ televizijski kanali;
♦ bežična tehnologija digitalna komunikacija velike brzine.

Ovo će omogućiti izgradnju sistema ultrabrzih informacionih autoputeva koji povezuju sve postojeće sisteme.

Područja primjene računara se šire, a svako od njih određuje novi trend razvoj kompjuterske tehnologije. U budućnosti će svi računarski kompleksi i sistemi od superkompjutera do personalnih računara postati komponente jedne računarske mreže. A sa tako složenom distribuiranom strukturom, trebalo bi osigurati praktično neograničen propusni opseg i brzinu prijenosa informacija.

Moderni poluvodički računari uskoro će iscrpiti svoj potencijal, a čak i sa prelaskom na trodimenzionalnu arhitekturu mikrokola, njihova brzina će biti ograničena na 1015 operacija u sekundi. Potraga za novim načinima poboljšanja računara odvija se u mnogim pravcima. Postoji nekoliko mogućih alternativa za zamjenu modernih kompjutera - kvantni kompjuteri, neuroračunari i optički računari. Prilikom razvoja "računara budućnosti" koristi se širok spektar naučnih disciplina: molekularna elektronika, molekularna biologija, robotika, kvantna mehanika, organska hemija itd. Razmotrimo glavne karakteristike ovih računara.

optički računar. U optičkim računarima, nosilac informacija je svetlosni tok. Upotreba optičkog zračenja kao nosioca informacija ima niz prednosti u odnosu na električne signale:

♦ brzina prostiranja svjetlosnog signala veća je od brzine električnog;
♦ svjetlosni tokovi, za razliku od električnih, mogu se međusobno ukrštati;
♦ svjetlosni tokovi se mogu prenositi kroz slobodan prostor;
♦ mogućnost kreiranja paralelnih arhitektura.

Stvaranje većeg broja paralelnih arhitektura, u poređenju sa tradicionalnim elektronskim računarima, glavna je prednost optičkih računara, omogućava vam da prevaziđete ograničenja u brzini i paralelnoj obradi informacija. Optičke tehnologije su važne ne samo za optičke računare, već i za optičke komunikacije i Internet.

Neurokompjuter. Za rješavanje nekih problema potrebno je stvoriti efikasan sistem umjetne inteligencije koji može obraditi informacije bez trošenja mnogo računarskih resursa. A odličan analog za rješavanje takvog problema može biti mozak i nervni sistem živih organizama, koji vam omogućavaju da efikasno obrađujete senzorne informacije. Ljudski mozak se sastoji od 10 milijardi nervnih ćelija – neurona. Slično, trebalo bi izgraditi neurokompjuter koji modelira funkcije neurona.

Pojava neurokompjutera, koji se često nazivaju biokompjuteri, u velikoj je mjeri povezana s razvojem nanotehnologija, kojima se aktivno bave naučnici iz mnogih zemalja. Neurokompjuteri bi trebali biti izgrađeni na bazi neuročipova (vještačkih neurona) i neuronskih veza, koje su funkcionalno orijentirane na određeni algoritam, na rješavanje određenog problema. Stoga je za rješavanje problema različitih tipova potrebna neuronska mreža različitih topologija (varijeteta povezivanja neuročipova). Jedan umjetni neuron može se koristiti u radu više algoritama za obradu informacija u mreži, a svaki algoritam se implementira pomoću određenog broja umjetnih neurona. Neuronska mreža (perceptron) se može osposobiti da prepozna obrasce.

Perspektiva stvaranja neurokompjutera leži u činjenici da se umjetne strukture koje imaju svojstva mozga i nervni sistem, imaju niz važnih karakteristika: paralelna obrada informacija, sposobnost učenja, mogućnost automatske klasifikacije, visoka pouzdanost, asocijativnost.

kvantni kompjuter. Rad kvantnog kompjutera zasniva se na zakonima kvantne mehanike. Kvantna mehanika omogućava utvrđivanje metoda opisa i zakona kretanja mikročestica (atoma, molekula, atomskih jezgara) i njihovih sistema. Zakoni kvantne mehanike čine osnovu za proučavanje strukture materije. Oni su omogućili da se razjasni struktura atoma, utvrdi priroda hemijske veze, objasni periodični sistem elemenata, razume struktura atomskih jezgara i proučavaju svojstva elementarnih čestica.

Fizički princip kvantnog kompjutera zasniva se na promeni energije atoma. Ima diskretni niz vrijednosti EQ, EI, ... En, koji se naziva energetski spektar atoma. Emisija i apsorpcija elektromagnetne energije od strane atoma događa se u odvojenim dijelovima - kvantima, odnosno fotonima. Kada se foton apsorbira, energija atoma se povećava i dolazi do prijelaza s donjeg na gornji nivo; kada se emituje foton, dolazi do obrnute tranzicije prema dolje.

Stoga je koncept "qubit" (qubit, Quantum Bit) uveden kao osnovna jedinica kvantnog računara, po analogiji sa tradicionalnim računarom, gdje se koristi koncept "bit". Poznato je da bit ima samo dva stanja - 0 i 1, dok je stanja kubita mnogo više. Stoga je za opisivanje stanja kvantnog sistema uveden koncept talasne funkcije u obliku vektora sa veliki broj vrijednosti.

Za kvantne računare, kao i za klasične, uvode se elementarne kvantne logičke operacije: disjunkcija, konjunkcija i negacija, uz pomoć kojih će se organizovati celokupna logika kvantnog računara. Prilikom kreiranja kvantnog kompjutera, glavna pažnja se poklanja kontroli kubita uz pomoć stimulisane emisije i sprečavanju spontane emisije koja će poremetiti rad čitavog kvantnog sistema.

Može se pretpostaviti da će kombinacija kvantnih, optičkih i neuronskih kompjutera dati svijetu moćan hibridni računarski sistem. Takav sistem će se razlikovati od uobičajenog po ogromnim performansama (otprilike 1051), zbog paralelizma izvođenja operacija, kao i mogućnosti efikasne obrade i upravljanja senzornim informacijama. Proizvodnja "računara budućnosti" zahtevaće značajne ekonomske troškove, nekoliko desetina puta veće od troškova proizvodnje savremenih poluprovodničkih računara.

U tabeli 28.1 prikazani su opšti trendovi u karakteristikama računarske tehnologije, uzimajući u obzir glavne oblasti upotrebe kako savremenih računara tako i onih koji obećavaju.

Tabela 28.1. Trendovi u performansama računara

Kontrolna pitanja i zadaci

1. Kakav je odnos između svrhe korišćenja računara i razvoja računarske tehnologije?

2. Navedite primjere obećavajuće upotrebe računara.

3. Na šta su fokusirani perspektivni računarski sistemi?

4. Kako zamišljate budućnost kompjuterske tehnologije?

5. Koje vrednosti tehničkih parametara računara se mogu voditi u bliskoj budućnosti?

6. Koja je svrha semantičkog weba?

7. Zašto se računari razvijaju na različitim principima djelovanja?

8. Koja je glavna ideja stvaranja optičkog računara?

9. Koja je glavna ideja stvaranja neurokompjutera?

10. Koja je glavna ideja stvaranja kvantnog kompjutera?

5. Istorija razvoja računarske tehnologije i informacione tehnologije: glavne generacije računara, njihove karakteristike.

Glavni instrument kompjuterizacije je kompjuter (ili kompjuter). Čovječanstvo je prešlo dug put prije nego što je dostiglo moderno stanje kompjuterske tehnologije.

Glavne faze u razvoju računarske tehnologije su:

I. Priručnik - od 50. milenijuma pne. e.;

II. Mehanički - od sredine XVII vijeka;

III. Elektromehanički - od devedesetih godina XIX veka;

IV. Elektronski - od četrdesetih godina XX veka.

I. Ručni period automatizacije proračuna počeo je u zoru ljudske civilizacije. Zasnovala se na upotrebi prstiju na rukama i nogama. Brojanje uz pomoć grupisanja i preuređivanja predmeta bilo je preteča brojanja na abakusu, najnaprednijem instrumentu za brojanje antike. Analog abakusa u Rusiji je abakus koji je preživio do danas.

Početkom 17. vijeka, škotski matematičar J. Napier uveo je logaritme, koji su revolucionarno utjecali na brojanje. Slide rule koje je on izumio uspješno je korišten prije petnaest godina, jer je služio inženjerima više od 360 godina. To je nesumnjivo krunsko dostignuće računarskih alata ručnog perioda automatizacije.

II. Razvoj mehanike u 17. veku postao je preduslov za stvaranje računarskih uređaja i instrumenata koji koriste mehaničku metodu računanja. Evo najznačajnijih rezultata:

1623. - Njemački naučnik W. Schickard opisuje i implementira u jednom primjerku mehaničku računsku mašinu dizajniranu da izvrši četiri aritmetičke operacije

1642 - B. Pascal je napravio osmocifreni operativni model mašine za brojanje.

od 50 takvih mašina

1673. - Njemački matematičar Leibniz kreira prvu mašinu za sabiranje koja vam omogućava da izvršite sve četiri aritmetičke operacije.

1881 - organizacija serijske proizvodnje aritmometara.

Engleski matematičar Charles Babbage kreirao je kalkulator sposoban da izvodi proračune i štampa numeričke tabele. Bebidžov drugi projekat bio je analitički motor dizajniran da izračuna bilo koji algoritam, ali projekat nije implementiran.

Istovremeno sa engleskim naučnikom radila je i ledi Ada Lovelace

Ona je iznijela mnoge ideje i uvela niz pojmova i pojmova koji su preživjeli do danas.

III. Elektromehanička faza razvoja VT

1887. - stvaranje prvog računskog i analitičkog kompleksa od strane G. Holleritha u SAD-u

Jedna od njegovih najpoznatijih aplikacija je obrada rezultata popisa u nekoliko zemalja, uključujući i Rusiju. Kasnije je Hollerithova firma postala jedna od četiri firme koje su postavile temelje za dobro poznatu IBM korporaciju.

Početak - 30-ih godina XX veka - razvoj računarskih i analitičkih sistema. Na osnovu takvih

kompleksi stvoreni kompjuterski centri.

1930 - W. Bush razvija diferencijalni analizator, kasnije korišten u vojne svrhe.

1937 - J. Atanasov, K. Berry kreiraju elektronsku mašinu ABC.

1944 - G. Aiken razvija i kreira kontrolisani kompjuter MARK-1. U budućnosti je implementirano još nekoliko modela.

1957. - u SSSR-u je stvoren posljednji veliki projekat relejne računarske tehnologije - RVM-I, koji je radio do 1965. godine.

IV. Elektronska pozornica, čiji se početak vezuje za stvaranje u SAD-u krajem 1945. elektronskog računala ENIAC.

V. Računari pete generacije moraju ispunjavati sljedeće kvalitativno nove funkcionalne zahtjeve:

osigurati jednostavnost korištenja računara; interaktivna obrada informacija korištenjem prirodnih jezika, mogućnosti učenja. (kompjuterska intelektualizacija);

poboljšati alate za programere;

poboljšati osnovne karakteristike i performanse računara, osigurati njihovu raznovrsnost i visoku prilagodljivost aplikacijama.

Prvi uređaj dizajniran da olakša brojanje bio je abakus. Uz pomoć kostiju računa bilo je moguće izvoditi operacije sabiranja i oduzimanja i jednostavna množenja.

1642 - Francuski matematičar Blez Paskal dizajnirao je prvu mehaničku računsku mašinu "Paskalin", koja je mogla da izvrši mehaničko sabiranje brojeva.

1673 - Gottfried Wilhelm Leibniz dizajnirao je mašinu za sabiranje koja vam omogućava da mehanički izvršite četiri aritmetičke operacije.

Prva polovina 19. veka - Engleski matematičar Čarls Bebidž pokušao je da napravi univerzalni računarski uređaj, odnosno kompjuter. Babbage ga je nazvao Analitičkom mašinom. Odlučio je da kompjuter treba da sadrži memoriju i da njime upravlja program. Prema Babbageu, kompjuter je mehanički uređaj čiji su programi postavljeni pomoću bušenih kartica - kartica napravljenih od debelog papira sa informacijama koje se nanose pomoću rupa (u to vrijeme već su bile široko korištene u razbojima).

1941 - Njemački inženjer Konrad Zuse napravio je mali kompjuter zasnovan na nekoliko elektromehaničkih releja.

1943 - u SAD-u, u jednom od preduzeća IBM-a, Howard Aiken je stvorio kompjuter pod nazivom "Mark-1". Omogućavao je izvođenje proračuna stotine puta brže nego ručno (pomoću mašine za sabiranje), a korišten je za vojne proračune. Koristio je kombinaciju električnih signala i mehaničkih pokretača. "Mark-1" je imao dimenzije: 15 * 2-5 m i sadržavao je 750.000 dijelova. Mašina je bila u stanju da pomnoži dva 32-bitna broja za 4 sekunde.

1943. - u SAD-u je grupa stručnjaka predvođena Johnom Mauchlyjem i Prosperom Eckertom počela dizajnirati ENIAC računar na bazi vakuumskih cijevi.

1945. - matematičar Džon fon Nojman je bio uključen u rad na ENIAC-u, koji je pripremio izveštaj o ovom računaru. U svom izvještaju, fon Nojman je formulisao opšte principe funkcionisanja računara, odnosno univerzalnih računarskih uređaja. Do sada je velika većina računara napravljena u skladu sa principima koje je izložio Džon fon Nojman.

1947 - Eckert i Mauchly započeli su razvoj prve elektronske serijske mašine UNIVAC (Universal Automatic Computer). Prvi model mašine (UNIVAC-1) napravljen je za potrebe Biroa za popis stanovništva SAD i pušten u rad u proleće 1951. Sinhroni sekvencijalni računar UNIVAC-1 kreiran je na bazi računara ENIAC i EDVAC. Radila je sa frekvencijom takta od 2,25 MHz i sadržavala je oko 5000 elektronskih cijevi. Napravljen je interni uređaj za skladištenje kapaciteta 1000 12-bitnih decimalnih brojeva na 100 živinih linija kašnjenja.

1949 - Engleski istraživač Mournes Wilks napravio je prvi računar koji je oličenje fon Nojmanovih principa.

1951 - J. Forrester je objavio članak o upotrebi magnetnih jezgara za pohranjivanje digitalnih informacija.Mašina Whirlwind-1 je prva koristila memoriju magnetnog jezgra. Sastojao se od 2 kocke sa 32-32-17 jezgri, koje su omogućavale skladištenje 2048 riječi za 16-bitne binarne brojeve sa jednim paritetnim bitom.

1952 - IBM je objavio svoj prvi industrijski elektronski računar IBM 701, koji je bio sinhroni paralelni računar sa 4.000 vakuumskih cevi i 12.000 dioda. Poboljšana verzija IBM 704 mašine je bila brza, koristila je indeksne registre, a podaci su bili predstavljeni u obliku pomičnog zareza.

Nakon računara IBM 704, izašla je mašina IBM 709, koja se u arhitektonskom smislu približila mašinama druge i treće generacije. U ovoj mašini je prvo korišćeno indirektno adresiranje i prvi put su se pojavili ulazno-izlazni kanali.

1952 - Remington Rand je objavio računar UNIVAC-t 103, koji je prvi koristio softverske prekide. Zaposleni u Remington Rand-u koristili su algebarski oblik pisanja algoritama pod nazivom "Short Code" (prvi tumač, kreiran 1949. od strane Johna Mauchlya).

1956 - IBM je razvio plutajuće magnetne glave na vazdušnom jastuku. Njihov pronalazak omogućio je stvaranje nove vrste memorije - uređaja za pohranu diskova (memorija), čija je važnost u potpunosti cijenjena u narednim decenijama razvoja računarske tehnologije. Prve disk memorije pojavile su se u IBM 305 i RAMAC mašinama. Potonji je imao paket koji se sastojao od 50 magnetno obloženih metalnih diskova koji su se rotirali brzinom od 12.000 o/min. /min Na površini diska nalazilo se 100 traka za snimanje podataka, po 10.000 karaktera.

1956 - Ferranti je objavio kompjuter Pegasus, u kojem je prvi put otelotvoren koncept registara opće namjene(RON). Pojavom RON-a, razlika između indeksnih registara i akumulatora je eliminisana, a programer je imao na raspolaganju ne jedan, već nekoliko akumulatorskih registara.

1957. - grupa predvođena D. Backusom završila je rad na prvom programskom jeziku visokog nivoa, nazvanom FORTRAN. Jezik, koji je prvi put implementiran na računaru IBM 704, doprineo je proširenju opsega računara.

1960-ih - druga generacija kompjutera, logičkih elemenata Računari se realizuju na bazi poluvodičkih uređaja-tranzistora, razvijaju se algoritamski programski jezici, kao što su Algol, Pascal i drugi.

1970-ih - 3. generacija kompjutera, integrisana kola koja sadrže hiljade tranzistora na jednoj poluprovodničkoj ploči. OS, počeli su se stvarati strukturni programski jezici.

1974 - nekoliko kompanija najavilo je stvaranje personalnog računara zasnovanog na mikroprocesoru Intel-8008 - uređaja koji obavlja iste funkcije kao veliki računar, ali je dizajniran za jednog korisnika.

1975 - pojavio se prvi komercijalno distribuiran personalni računar Altair-8800 zasnovan na mikroprocesoru Intel-8080. Ovaj kompjuter je imao RAM nedostajalo je samo 256 bajtova, tastatura i ekran.

Krajem 1975. - Paul Allen i Bill Gates (budući osnivači Microsofta) kreirali su Basic jezični tumač za Altair računar, koji je korisnicima omogućio da jednostavno komuniciraju sa računarom i lako pišu programe za njega.

Avgust 1981 - IBM je predstavio IBM PC. Kao glavni mikroprocesor računara korišćen je 16-bitni mikroprocesor Intel-8088, koji je omogućavao rad sa 1 megabajtom memorije.

1980-ih - 4. generacija računara, izgrađenih na velikim integrisanim kolima. Mikroprocesori su implementirani u obliku jednog mikrokola, masovna proizvodnja personalnih računara.

1990-ih — 5. generacija računara, ultra-velika integrisana kola. Procesori sadrže milione tranzistora. Pojava globalnih kompjuterskih mreža masovne upotrebe.

2000-te — 6. generacija računara. Računarska integracija i kućanskih aparata, ugrađeni računari, razvoj mrežnog računarstva.