5. ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศ: คอมพิวเตอร์รุ่นหลักคุณสมบัติที่โดดเด่น

เครื่องมือหลักของการใช้คอมพิวเตอร์คือคอมพิวเตอร์ (หรือคอมพิวเตอร์) มนุษยชาติได้เดินทางมาไกลกว่าจะถึงความทันสมัยของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

ขั้นตอนหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์คือ:

I. คู่มือ - ตั้งแต่ 50 ปีก่อนคริสต์ศักราช อี.;

ครั้งที่สอง เครื่องกล - ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ XVII;

สาม. ระบบเครื่องกลไฟฟ้า - ตั้งแต่ยุคศตวรรษที่ XIX;

IV. อิเล็กทรอนิกส์ - ตั้งแต่อายุสี่สิบของศตวรรษที่ XX

I. ระยะเวลาด้วยตนเองของการคำนวณอัตโนมัติเริ่มต้นขึ้นในยามรุ่งอรุณของอารยธรรมมนุษย์ มันขึ้นอยู่กับการใช้นิ้วและนิ้วเท้า การนับด้วยความช่วยเหลือของการจัดกลุ่มและการจัดเรียงวัตถุเป็นบรรพบุรุษของการนับบนลูกคิด ซึ่งเป็นเครื่องมือนับขั้นสูงสุดในสมัยโบราณ ลูกคิดที่คล้ายคลึงกันในรัสเซียคือลูกคิดที่รอดตายมาจนถึงทุกวันนี้

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 17 J. Napier นักคณิตศาสตร์ชาวสก็อตได้แนะนำลอการิทึมซึ่งส่งผลต่อการนับจำนวนครั้งในการปฏิวัติ กฎสไลด์ที่เขาคิดค้นขึ้นประสบความสำเร็จในการใช้งานเมื่อ 15 ปีที่แล้ว โดยทำงานให้กับวิศวกรมากว่า 360 ปี ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นความสำเร็จที่ยอดเยี่ยมของเครื่องมือคอมพิวเตอร์ในช่วงการทำงานอัตโนมัติแบบแมนนวล

ครั้งที่สอง การพัฒนากลศาสตร์ในศตวรรษที่ 17 กลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้างอุปกรณ์และเครื่องมือคอมพิวเตอร์ที่ใช้วิธีการคำนวณทางกล นี่คือผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุด:

1623 - นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน W. Schickard อธิบายและดำเนินการในสำเนาเดียวของเครื่องคำนวณทางกลที่ออกแบบมาเพื่อดำเนินการทางคณิตศาสตร์สี่ครั้ง

1642 - B. Pascal สร้างแบบจำลองการทำงานแปดหลักของเครื่องนับจำนวน

จาก 50 เครื่องดังกล่าว

1673 - นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน Leibniz สร้างเครื่องบวกเครื่องแรกที่ช่วยให้คุณสามารถดำเนินการเลขคณิตทั้งสี่ได้

พ.ศ. 2424 - องค์กรการผลิตเลขคณิตแบบอนุกรม

นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ Charles Babbage ได้สร้างเครื่องคิดเลขที่สามารถคำนวณและพิมพ์ตารางตัวเลขได้ โปรเจ็กต์ที่สองของ Babbage เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่ออกแบบมาเพื่อคำนวณอัลกอริธึมใดๆ แต่โปรเจ็กต์ไม่ได้ดำเนินการ

เลดี้ เอด้า เลิฟเลซทำงานพร้อมกับนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ

เธอวางแนวคิดไว้มากมายและแนะนำแนวคิดและคำศัพท์จำนวนหนึ่งที่ยังคงมีอยู่จนถึงทุกวันนี้

สาม. ขั้นตอนทางไฟฟ้าของการพัฒนา VT

2430 - การสร้างโดย G. Hollerith ในสหรัฐอเมริกาของคอมเพล็กซ์การคำนวณและวิเคราะห์แห่งแรก

หนึ่งในแอปพลิเคชั่นที่มีชื่อเสียงที่สุดคือการประมวลผลผลสำมะโนในหลายประเทศรวมถึงรัสเซีย ต่อมา บริษัทของ Hollerith กลายเป็นหนึ่งในสี่บริษัทที่วางรากฐานสำหรับบริษัท IBM ที่มีชื่อเสียง

จุดเริ่มต้น - ยุค 30 ของศตวรรษที่ XX - การพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์และการวิเคราะห์ บนพื้นฐานของเช่น

คอมเพล็กซ์สร้างศูนย์คอมพิวเตอร์

พ.ศ. 2473 (ค.ศ. 1930) – ดับเบิลยู บุช พัฒนาเครื่องวิเคราะห์ความแตกต่าง ภายหลังใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหาร

2480 - J. Atanasov, K. Berry สร้างเครื่องอิเล็กทรอนิกส์ ABC

1944 - G. Aiken พัฒนาและสร้างคอมพิวเตอร์ควบคุม MARK-1 ในอนาคต มีการนำโมเดลเพิ่มเติมอีกหลายแบบมาใช้งาน

2500 - โครงการหลักสุดท้ายของเทคโนโลยีการประมวลผลแบบถ่ายทอด - RVM-I ถูกสร้างขึ้นในสหภาพโซเวียตซึ่งดำเนินการจนถึงปี 2508

IV. เวทีอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งจุดเริ่มต้นเกี่ยวข้องกับการสร้างในสหรัฐอเมริกาเมื่อปลายปี พ.ศ. 2488 คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ENIAC

V. คอมพิวเตอร์รุ่นที่ 5 ต้องมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดการทำงานใหม่เชิงคุณภาพดังต่อไปนี้:

รับรองความสะดวกในการใช้งานคอมพิวเตอร์ การประมวลผลข้อมูลเชิงโต้ตอบโดยใช้ภาษาธรรมชาติ โอกาสในการเรียนรู้ (การสร้างปัญญาทางคอมพิวเตอร์);

ปรับปรุงเครื่องมือสำหรับนักพัฒนา;

ปรับปรุงคุณลักษณะพื้นฐานและประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ รับรองความหลากหลายและความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับแอปพลิเคชันในระดับสูง

ชีวิตมนุษย์ในศตวรรษที่ 21 มีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับปัญญาประดิษฐ์ ความรู้เกี่ยวกับเหตุการณ์สำคัญในการสร้างคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องบ่งชี้บุคคลที่มีการศึกษา การพัฒนาคอมพิวเตอร์มักจะแบ่งออกเป็น 5 ขั้นตอน - เป็นเรื่องปกติที่จะพูดถึงห้าชั่วอายุคน

พ.ศ. 2489-2497 - คอมพิวเตอร์รุ่นแรก

เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวว่าคอมพิวเตอร์รุ่นแรก (คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์) เป็นหลอด นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย (สหรัฐอเมริกา) ได้พัฒนา ENIAC ซึ่งเป็นชื่อคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก วันที่เปิดใช้งานอย่างเป็นทางการคือ 02/15/1946 เมื่อประกอบอุปกรณ์มีหลอดอิเล็กตรอน 18,000 หลอดที่เกี่ยวข้อง คอมพิวเตอร์ตามมาตรฐานปัจจุบันคือพื้นที่ขนาดมหึมา 135 ตารางเมตรและน้ำหนัก 30 ตัน ความต้องการไฟฟ้าก็สูงเช่นกัน - 150 กิโลวัตต์

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเครื่องจักรอิเล็กทรอนิกส์นี้ถูกสร้างขึ้นโดยตรงเพื่อช่วยในการแก้ปัญหาที่ยากที่สุดในการสร้างระเบิดปรมาณู สหภาพโซเวียตตามทันอย่างรวดเร็วและในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2494 ภายใต้การแนะนำและการมีส่วนร่วมโดยตรงของนักวิชาการ S. A. Lebedev คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลกจึงถูกนำเสนอต่อโลก เธอสวมอักษรย่อ MESM (Small Electronic Computing Machine) อุปกรณ์นี้สามารถทำงานได้ตั้งแต่ 8 ถึง 10,000 ครั้งต่อวินาที

พ.ศ. 2497 - 2507 - คอมพิวเตอร์รุ่นที่สอง

ขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาคือการพัฒนาคอมพิวเตอร์ที่ทำงานบนทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ให้คุณควบคุมกระแสที่ไหลในวงจร ทรานซิสเตอร์ที่เสถียรซึ่งเป็นที่รู้จักตัวแรกถูกสร้างขึ้นในอเมริกาในปี พ.ศ. 2491 โดยทีมนักฟิสิกส์ - นักวิจัย Shockley and Bardeen

ในแง่ของความเร็ว คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แตกต่างจากรุ่นก่อนอย่างมาก - ความเร็วถึงการทำงานหลายแสนครั้งต่อวินาที ขนาดก็ลดลงเช่นกันและการใช้พลังงานไฟฟ้าก็น้อยลง ขอบเขตการใช้งานก็เพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการพัฒนาซอฟต์แวร์อย่างรวดเร็ว คอมพิวเตอร์ที่ดีที่สุดของเรา BESM-6 มีความเร็วเป็นประวัติการณ์ที่ 1,000,000 การทำงานต่อวินาที พัฒนาขึ้นในปี 2508 ภายใต้การนำของหัวหน้านักออกแบบ S.A. Lebedev

พ.ศ. 2507 - พ.ศ. 2514 - คอมพิวเตอร์รุ่นที่สาม

ความแตกต่างที่สำคัญของช่วงเวลานี้คือจุดเริ่มต้นของการใช้ไมโครเซอร์กิตที่มีการบูรณาการในระดับต่ำ ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยีที่ซับซ้อน นักวิทยาศาสตร์สามารถวางวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนบนเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ขนาดเล็กได้ โดยมีพื้นที่น้อยกว่า 1 เซนติเมตร การประดิษฐ์ไมโครเซอร์กิตได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2501 ผู้ประดิษฐ์: แจ็ค คิลบี้ การใช้สิ่งประดิษฐ์ที่ปฏิวัติวงการนี้ทำให้สามารถปรับปรุงพารามิเตอร์ทั้งหมดได้ - ขนาดลดลงเหลือประมาณขนาดของตู้เย็น ความเร็วเพิ่มขึ้น และความน่าเชื่อถือ

ขั้นตอนนี้ในการพัฒนาคอมพิวเตอร์มีลักษณะเฉพาะโดยการใช้อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลใหม่ - ดิสก์แม่เหล็ก มินิคอมพิวเตอร์ PDP-8 เปิดตัวครั้งแรกในปี 2508

ในสหภาพโซเวียต รุ่นดังกล่าวปรากฏในภายหลังมาก - ในปี 1972 และเป็นแอนะล็อกของแบบจำลองที่นำเสนอในตลาดอเมริกา

พ.ศ. 2514 - ปัจจุบัน - คอมพิวเตอร์รุ่นที่สี่

นวัตกรรมในคอมพิวเตอร์รุ่นที่สี่คือการประยุกต์ใช้และการใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์คือ ALU (หน่วยลอจิกเลขคณิต) ที่วางอยู่บนชิปตัวเดียวและมีการรวมระดับสูง ซึ่งหมายความว่าไมโครเซอร์กิตเริ่มใช้พื้นที่น้อยลง กล่าวอีกนัยหนึ่งไมโครโปรเซสเซอร์คือสมองขนาดเล็กที่ดำเนินการหลายล้านครั้งต่อวินาทีตามโปรแกรมที่ฝังอยู่ในนั้น ขนาด น้ำหนัก และการใช้พลังงานลดลงอย่างมาก และประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดเป็นประวัติการณ์ และนั่นคือตอนที่ Intel เข้าสู่เกม

ไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกถูกเรียกว่า Intel-4004 ซึ่งเป็นชื่อของไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกที่ประกอบขึ้นในปี 1971 มันมีความลึกเล็กน้อยที่ 4 บิต แต่แล้วมันก็เป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีครั้งใหญ่ สองปีต่อมา Intel ได้แนะนำให้โลกรู้จักกับ Intel-8008 ซึ่งมีแปดบิต ในปี 1975 Altair-8800 ถือกำเนิดขึ้น ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรกที่ใช้ Intel-8008

นี่เป็นจุดเริ่มต้นของยุคทั้งคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เครื่องเริ่มถูกใช้ทุกที่เพื่อจุดประสงค์ที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง อีกหนึ่งปีต่อมา Apple เข้าสู่เกม โครงการนี้ประสบความสำเร็จอย่างมาก และสตีฟ จ็อบส์ ก็กลายเป็นหนึ่งในบุคคลที่มีชื่อเสียงและร่ำรวยที่สุดในโลก

มาตรฐานที่เถียงไม่ได้ของคอมพิวเตอร์คือ IBM PC เปิดตัวในปี 1981 ด้วยแรม 1 เมกะไบต์

เป็นที่น่าสังเกตว่าในขณะนี้ คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่เข้ากันได้กับ IBM ครอบครองประมาณเก้าสิบเปอร์เซ็นต์ของคอมพิวเตอร์ที่ผลิต! นอกจากนี้ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะไม่พูดถึง Pentium การพัฒนาโปรเซสเซอร์ตัวแรกที่มีตัวประมวลผลร่วมแบบรวมเสร็จสมบูรณ์ในปี 1989 ตอนนี้เครื่องหมายการค้านี้เป็นอำนาจที่เถียงไม่ได้ในการพัฒนาและการประยุกต์ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ในตลาดคอมพิวเตอร์

หากเราพูดถึงโอกาส แน่นอนว่านี่คือการพัฒนาและการนำเทคโนโลยีล่าสุดไปใช้: วงจรรวมขนาดใหญ่มาก องค์ประกอบของแมกนีโตออปติคัล แม้แต่องค์ประกอบของปัญญาประดิษฐ์

ระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียนรู้ด้วยตนเองเป็นอนาคตอันใกล้ที่เรียกว่ารุ่นที่ห้าในการพัฒนาคอมพิวเตอร์

บุคคลพยายามที่จะลบอุปสรรคในการสื่อสารกับคอมพิวเตอร์ ญี่ปุ่นดำเนินการเรื่องนี้มาเป็นเวลานานและโชคไม่ดีที่ไม่ประสบความสำเร็จ แต่นี่เป็นหัวข้อสำหรับบทความที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ในขณะนี้ ทุกโครงการอยู่ในระหว่างการพัฒนาเท่านั้น แต่ด้วยความก้าวหน้าในปัจจุบัน นี่ก็อยู่ไม่ไกล ปัจจุบันเป็นเวลาที่สร้างประวัติศาสตร์!

โดยการศึกษาหัวข้อนี้ คุณจะได้เรียนรู้:

คอมพิวเตอร์และเครื่องมือชี้ขาดมีการพัฒนาอย่างไรก่อนการสร้างคอมพิวเตอร์
- องค์ประกอบพื้นฐานคืออะไรและการเปลี่ยนแปลงมีอิทธิพลต่อการสร้างคอมพิวเตอร์ประเภทใหม่อย่างไร
เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีวิวัฒนาการจากรุ่นสู่รุ่นอย่างไร?

เครื่องมือคอมพิวเตอร์ก่อนการมาถึงของคอมพิวเตอร์

ประวัติของการคำนวณมีรากฐานมาจากส่วนลึกของศตวรรษ เช่นเดียวกับประวัติศาสตร์ของการพัฒนามนุษยชาติ การสะสมของเงินสำรอง การแบ่งการผลิต การแลกเปลี่ยน - การกระทำทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับการคำนวณ ในการคำนวณ ผู้คนใช้นิ้ว ก้อนกรวด แท่ง นอต ฯลฯ ของตนเอง

ความจำเป็นในการค้นหาวิธีแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ และด้วยเหตุนี้ การคำนวณที่ซับซ้อนและใช้เวลานานขึ้นเรื่อยๆ ทำให้คนต้องมองหาวิธีการต่างๆ ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่สามารถช่วยเขาได้ ในอดีต ประเทศต่างๆ มีหน่วยเงิน หน่วยวัดน้ำหนัก ความยาว ปริมาตร ระยะทาง ฯลฯ ในการถ่ายโอนจากระบบการวัดหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่ง จำเป็นต้องมีการคำนวณ ซึ่งมักจะทำได้โดยผู้ที่ได้รับการฝึกฝนมาเป็นพิเศษเท่านั้นที่รู้ทั้งหมด ลำดับการกระทำอย่างละเอียดถี่ถ้วน พวกเขามักจะได้รับเชิญแม้กระทั่งจากประเทศอื่น และค่อนข้างเป็นธรรมชาติที่จะต้องประดิษฐ์อุปกรณ์ที่ช่วยบัญชี ผู้ช่วยเครื่องกลเริ่มปรากฏขึ้นทีละน้อย จนถึงทุกวันนี้ หลักฐานของการประดิษฐ์ดังกล่าวได้ลดลง รวมอยู่ในประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีตลอดไป

หนึ่งในอุปกรณ์แรก (V-IV ศตวรรษก่อนคริสต์ศักราช) ที่อำนวยความสะดวกในการคำนวณถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์พิเศษซึ่งต่อมาเรียกว่าลูกคิด (รูปที่ 24.1) ในขั้นต้น มันเป็นกระดานที่โรยด้วยชั้นบาง ๆ ของทรายละเอียดหรือผงดินเหนียวสีน้ำเงิน ด้วยไม้ปลายแหลมสามารถเขียนตัวอักษรตัวเลขได้ ต่อจากนั้นลูกคิดก็ได้รับการปรับปรุงและการคำนวณได้ดำเนินการไปแล้วโดยการย้ายกระดูกและก้อนกรวดในช่องตามยาวและกระดานเองก็เริ่มทำด้วยทองสัมฤทธิ์หินงาช้าง ฯลฯ เมื่อเวลาผ่านไปกระดานเหล่านี้ก็เริ่มเรียงราย หลายแถบและคอลัมน์ ในกรีซ ลูกคิดมีอยู่ตั้งแต่ศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสตกาล e. ในหมู่ชาวญี่ปุ่นอุปกรณ์นี้เรียกว่า "serobyan" ในหมู่ชาวจีน - "suan-pan"

ข้าว. 24.1. ลูกคิด

ที่ รัสเซียโบราณเมื่อทำการนับจะใช้อุปกรณ์ที่คล้ายกับลูกคิดและเรียกว่า "กระสุนรัสเซีย" ในศตวรรษที่ 17 อุปกรณ์นี้มีรูปแบบของบัญชีรัสเซียที่คุ้นเคยอยู่แล้ว ซึ่งสามารถพบได้ในปัจจุบัน

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 17 เมื่อคณิตศาสตร์เริ่มมีบทบาทสำคัญในวิทยาศาสตร์ ความจำเป็นในการประดิษฐ์เครื่องคำนวณจึงเพิ่มมากขึ้น ถึงเวลานี้ การสร้างเครื่องคำนวณเครื่องแรก (รูปที่ 24.2, a) เรียกว่า Pascalina ซึ่งทำการบวกและการลบนั้นเป็นของ Blaise Pascal นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส

ข้าว. 24.2. เครื่องคำนวณของศตวรรษที่ 17: a) Pascaline, b) เครื่อง Leibniz

ในปี 1670-1680 นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน Gottfried Leibniz ได้ออกแบบเครื่องคำนวณ (รูปที่ 24.2, b) ซึ่งดำเนินการทางคณิตศาสตร์ทั้งสี่

ในอีกสองร้อยปีข้างหน้า มีการประดิษฐ์และสร้างอุปกรณ์การนับที่คล้ายกันอีกหลายเครื่อง ซึ่งเนื่องจากข้อบกพร่องหลายประการจึงไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย

เฉพาะในปี 1878 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P. Chebyshev ได้ออกแบบเครื่องคำนวณที่ทำการบวกและลบตัวเลขหลายหลัก เครื่องที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในขณะนั้นคือเครื่องเติมซึ่งออกแบบโดยวิศวกรของเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก Odner ในปี 1874 การออกแบบอุปกรณ์ประสบความสำเร็จอย่างมาก เนื่องจากทำให้ดำเนินการเลขคณิตทั้งสี่ได้อย่างรวดเร็ว

ในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ XX ได้มีการพัฒนาเครื่องจักรเพิ่มขั้นสูงขึ้น เฟลิกซ์ ในประเทศของเรา (รูปที่ 24.3) อุปกรณ์การนับเหล่านี้ใช้มาหลายทศวรรษแล้วและเป็นเครื่องมือทางเทคนิคหลักที่ช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงานของบุคลากรที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลข้อมูลตัวเลขจำนวนมาก

ข้าว. 24.3. เครื่องวัดเลขคณิต "เฟลิกซ์"

เหตุการณ์สำคัญของศตวรรษที่ XIX คือการประดิษฐ์ของนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ Charles Babbage ซึ่งลงไปในประวัติศาสตร์ในฐานะผู้ประดิษฐ์เครื่องคำนวณเครื่องแรกซึ่งเป็นต้นแบบของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ ในปี ค.ศ. 1812 เขาเริ่มทำงานกับเครื่องจักรที่เรียกว่า "ความแตกต่าง" เครื่องคำนวณรุ่นก่อนหน้าของ Pascal และ Leibniz ดำเนินการทางคณิตศาสตร์เท่านั้น ในทางกลับกัน Babbage พยายามออกแบบเครื่องจักรที่จะรันโปรแกรมบางอย่าง และจะคำนวณค่าตัวเลขของฟังก์ชันที่กำหนด ในฐานะองค์ประกอบหลักของกลไกที่แตกต่าง Babbage ใช้เฟืองเพื่อเก็บตัวเลขทศนิยมหนึ่งหลัก เป็นผลให้เขาสามารถทำงานกับตัวเลข 18 บิตได้ ในปี ค.ศ. 1822 เขาได้สร้างแบบจำลองการทำงานขนาดเล็กและคำนวณตารางสี่เหลี่ยมบนแบบจำลองนั้น

การปรับปรุงกลไกต่าง ๆ Babbage เริ่มต้นในปี 1833 เพื่อพัฒนากลไกวิเคราะห์ (รูปที่ 24.4) มันควรจะแตกต่างจากเครื่องยนต์ที่แตกต่างกันในความเร็วที่มากขึ้นและการออกแบบที่เรียบง่ายกว่า ตามโครงการ เครื่องใหม่ควรจะขับเคลื่อนด้วยไอน้ำ

Analytical Engine ถูกมองว่าเป็นเครื่องมือทางกลล้วนๆ โดยมีสามช่วงตึกหลัก บล็อกแรกเป็นอุปกรณ์สำหรับเก็บตัวเลขบนรีจิสเตอร์จากเกียร์และระบบที่ถ่ายโอนตัวเลขเหล่านี้จากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่ง (ในคำศัพท์สมัยใหม่นี่คือหน่วยความจำ) บล็อกที่สองเป็นอุปกรณ์ที่ให้คุณดำเนินการทางคณิตศาสตร์ Babbage เรียกมันว่า "กังหันลม" บล็อกที่สามมีจุดประสงค์เพื่อควบคุมลำดับการทำงานของเครื่อง การออกแบบเครื่องมือวิเคราะห์ยังรวมถึงอุปกรณ์สำหรับป้อนข้อมูลเริ่มต้นและพิมพ์ผลลัพธ์

สันนิษฐานว่าเครื่องจะทำหน้าที่ตามโปรแกรมที่จะกำหนดลำดับการดำเนินการและถ่ายโอนตัวเลขจากหน่วยความจำไปยังโรงสีและในทางกลับกัน ในทางกลับกัน โปรแกรมจะต้องถูกเข้ารหัสและโอนไปยังการ์ดที่เจาะแล้ว ในเวลานั้น บัตรดังกล่าวถูกใช้เพื่อควบคุมเครื่องทอผ้าโดยอัตโนมัติแล้ว จากนั้นนักคณิตศาสตร์ Lady Ada Lovelace ซึ่งเป็นลูกสาวของกวีชาวอังกฤษ Lord Byron ได้พัฒนาโปรแกรมแรกสำหรับเครื่องของ Babbage เธอวางแนวคิดมากมายและแนะนำแนวคิดและคำศัพท์จำนวนหนึ่งที่ยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้

ข้าว. 24.4. เครื่องวิเคราะห์ของ Babbage

น่าเสียดาย เนื่องจากการพัฒนาเทคโนโลยีไม่เพียงพอ โครงการของ Babbage จึงไม่ได้ดำเนินการ อย่างไรก็ตาม งานของเขามีความสำคัญ นักประดิษฐ์ที่ตามมาหลายคนใช้ประโยชน์จากแนวคิดที่เป็นพื้นฐานของอุปกรณ์ที่เขาคิดค้น

ความจำเป็นในการคำนวณอัตโนมัติในสำมะโนของสหรัฐฯ ทำให้ไฮน์ริช ฮอลเลอริธสร้างอุปกรณ์ที่เรียกว่า tabulator (รูปที่ 24.5) ในปี พ.ศ. 2431 ซึ่งข้อมูลที่พิมพ์บนบัตรเจาะจะถูกถอดรหัสโดยใช้กระแสไฟฟ้า อุปกรณ์นี้ทำให้สามารถประมวลผลข้อมูลสำมะโนในเวลาเพียง 3 ปี แทนที่จะใช้เวลาแปดปีก่อนหน้านี้ Hollerith ก่อตั้ง IBM ในปี 1924 เพื่อผลิตเครื่อง tabulators จำนวนมาก

ข้าว. 24.5. ตัวทำตาราง

การพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากการพัฒนาทางทฤษฎีของนักคณิตศาสตร์ ได้แก่ ชาวอังกฤษ A. Turing และ American E. Post ซึ่งทำงานโดยอิสระจากเขา "Turing Machine (Post)" - ต้นแบบของคอมพิวเตอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ขั้นพื้นฐานในการแก้ปัญหาใดๆ ด้วยออโตมาตะ โดยสามารถแสดงในรูปแบบของอัลกอริธึมที่เน้นไปที่การทำงานของเครื่องจักร

ผ่านไปกว่าศตวรรษครึ่งตั้งแต่เกิดแนวคิดของ Babbage ในการสร้างเครื่องมือวิเคราะห์เพื่อนำไปปฏิบัติจริง เหตุใดช่องว่างระหว่างเวลาระหว่างการเกิดของแนวคิดและการนำความคิดไปใช้จึงมีมาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเมื่อสร้างอุปกรณ์ใด ๆ รวมถึงคอมพิวเตอร์ปัจจัยที่สำคัญมากคือการเลือกฐานองค์ประกอบนั่นคือชิ้นส่วนที่ประกอบทั้งระบบ

คอมพิวเตอร์ยุคแรก

การปรากฏตัวของหลอดสุญญากาศอิเล็กตรอนทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถนำแนวคิดในการสร้างคอมพิวเตอร์มาใช้ได้ ปรากฏในปี พ.ศ. 2489 ในสหรัฐอเมริกาและเรียกว่า ENIAC(ENIAC - ตัวรวมตัวเลขและเครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์ "ตัวรวมตัวเลขอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องคิดเลข" - รูปที่ 24.6) เหตุการณ์นี้เป็นจุดเริ่มต้นของเส้นทางการพัฒนาคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ (คอมพิวเตอร์)

รูปที่ 24.6 คอมพิวเตอร์เครื่องแรก ENIAC

การพัฒนาเพิ่มเติมของคอมพิวเตอร์ถูกกำหนดโดยการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การเกิดขึ้นขององค์ประกอบใหม่และหลักการทำงาน กล่าวคือ การปรับปรุงและการขยายฐานองค์ประกอบ ปัจจุบันมีคอมพิวเตอร์หลายรุ่นอยู่แล้ว การสร้างคอมพิวเตอร์เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ทุกประเภทและทุกรุ่นที่พัฒนาโดยทีมออกแบบต่างๆ แต่สร้างขึ้นบนหลักการทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงของรุ่นเกิดจากองค์ประกอบใหม่ที่เกิดขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน

รุ่นแรก (พ.ศ. 2489 - กลางทศวรรษ 50) ฐานองค์ประกอบคือหลอดสุญญากาศที่ติดตั้งบนแชสซีพิเศษ เช่นเดียวกับตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ องค์ประกอบเชื่อมต่อกันด้วยสายไฟโดยการติดตั้งบนพื้นผิว คอมพิวเตอร์ของ ENIAC มีหลอดอิเล็กตรอน 20,000 หลอด โดยแทนที่ 2,000 หลอดต่อเดือน ใน 1 วินาที เครื่องทำการคูณ 300 ครั้งหรือเพิ่มตัวเลขหลายหลัก 5000 ครั้ง

นักคณิตศาสตร์ยอดเยี่ยม จอห์น ฟอน นอยมันน์ และเพื่อนร่วมงานของเขาได้สรุปไว้ในรายงานของพวกเขาถึงหลักการพื้นฐานของโครงสร้างเชิงตรรกะของคอมพิวเตอร์ประเภทใหม่ ซึ่งต่อมาถูกนำมาใช้ในโครงการ EDVAK (1950) รายงานระบุว่าควรสร้างคอมพิวเตอร์บนพื้นฐานอิเล็กทรอนิกส์และทำงานในระบบเลขฐานสอง ควรมีอุปกรณ์ดังต่อไปนี้: เลขคณิต, การควบคุมจากส่วนกลาง, การจัดเก็บ, สำหรับการป้อนข้อมูลและผลลัพธ์ของผลลัพธ์ นักวิทยาศาสตร์ยังได้กำหนดหลักการทำงานสองประการ: หลักการควบคุมโปรแกรมด้วยการดำเนินการคำสั่งตามลำดับและหลักการของโปรแกรมที่เก็บไว้ การออกแบบคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ในรุ่นต่อๆ มา ซึ่งมีการใช้หลักการเหล่านี้ เรียกว่า "สถาปัตยกรรมฟอน นอยมันน์"

คอมพิวเตอร์ในประเทศเครื่องแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1951 ภายใต้การนำของนักวิชาการ S. A. Lebedev และถูกเรียกว่า MESM (เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก) จากนั้น BESM-2 (เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่) ก็ถูกนำไปใช้งาน คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดในยุค 50 ในยุโรปคือโซเวียต คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่อง M-20 ที่มีความเร็ว 20,000 op/s และความจุ RAM ที่ 4,000 คำเครื่อง

MESM (เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก)

ตั้งแต่เวลานั้นเป็นต้นมาการออกดอกอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในประเทศเริ่มขึ้นและเมื่อสิ้นสุดยุค 60 คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพดีที่สุด (1 ล้าน op / s) ในเวลานั้นคือ BESM-6 ประสบความสำเร็จในการดำเนินงานในประเทศของเรา มีการใช้หลักการหลายอย่างของคอมพิวเตอร์รุ่นต่อ ๆ มา .

BESM-6 (เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่)

ด้วยการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ มีการเปลี่ยนแปลงชื่อของกิจกรรมด้านนี้ ก่อนหน้านี้ เทคนิคใดๆ ที่ใช้สำหรับการคำนวณโดยทั่วไปเรียกว่า "การคำนวณอุปกรณ์และอุปกรณ์" ตอนนี้ ทุกอย่างที่เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์เรียกว่าเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

ให้เราแสดงรายการคุณลักษณะเฉพาะของคอมพิวเตอร์รุ่นแรก

♦ ฐานองค์ประกอบ: หลอดสุญญากาศ ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ การเชื่อมต่อขององค์ประกอบ: การติดตั้งบานพับด้วยสายไฟ
♦ ขนาด: คอมพิวเตอร์ทำขึ้นในรูปแบบของตู้ขนาดใหญ่และใช้ห้องเครื่องพิเศษ
♦ ความเร็ว: 10-20,000 op/s
♦ การทำงานซับซ้อนเกินไปเนื่องจากความล้มเหลวของหลอดสุญญากาศบ่อยครั้ง อาจมีอันตรายที่คอมพิวเตอร์จะร้อนเกินไป
♦ การเขียนโปรแกรม: กระบวนการลำบากในรหัสเครื่อง ในกรณีนี้ จำเป็นต้องรู้คำสั่งทั้งหมดของเครื่อง การแทนค่าไบนารี และสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ ซึ่งส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยนักคณิตศาสตร์-โปรแกรมเมอร์ที่ทำงานโดยตรงที่แผงควบคุมของเธอ การบำรุงรักษาคอมพิวเตอร์ต้องใช้ความเป็นมืออาชีพสูงจากเจ้าหน้าที่

คอมพิวเตอร์ยุคที่สอง

รุ่นที่สองอยู่ในช่วงตั้งแต่ปลายทศวรรษที่ 50 ถึงปลายยุค 60.

มาถึงตอนนี้ ทรานซิสเตอร์ถูกประดิษฐ์ขึ้น ซึ่งแทนที่หลอดสุญญากาศ สิ่งนี้ทำให้สามารถเปลี่ยนฐานองค์ประกอบของคอมพิวเตอร์ด้วยองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ (ทรานซิสเตอร์ ไดโอด) รวมถึงตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่มีการออกแบบที่ล้ำหน้ากว่า (รูปที่ 24.7) ทรานซิสเตอร์หนึ่งตัวแทนที่หลอดสุญญากาศ 40 หลอด ทำงานเร็วขึ้น ถูกกว่า และเชื่อถือได้มากกว่า อายุขัยเฉลี่ยของมันคือ 1,000 เท่าของหลอดสุญญากาศ

เทคโนโลยีการเชื่อมต่อองค์ประกอบก็เปลี่ยนไปเช่นกัน แผงวงจรพิมพ์แผ่นแรกปรากฏขึ้น (ดูรูปที่ 24.7) - แผ่นที่ทำจากวัสดุฉนวนเช่น getinax ซึ่งใช้วัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าโดยใช้เทคโนโลยีการตัดต่อภาพแบบพิเศษ มีซ็อกเก็ตพิเศษสำหรับติดตั้งฐานองค์ประกอบบนแผงวงจรพิมพ์

ข้าว. 24.7. ทรานซิสเตอร์ ไดโอด ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และแผงวงจร

การแทนที่องค์ประกอบประเภทหนึ่งอย่างเป็นทางการด้วยองค์ประกอบอื่นที่มีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณลักษณะทั้งหมดของคอมพิวเตอร์ ได้แก่ ขนาด ความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพ สภาวะการทำงาน รูปแบบการเขียนโปรแกรม และการทำงานของเครื่อง กระบวนการทางเทคโนโลยีของการผลิตคอมพิวเตอร์มีการเปลี่ยนแปลง

ข้าว. 24.8. คอมพิวเตอร์รุ่นที่สอง

เราแสดงรายการคุณลักษณะเฉพาะของคอมพิวเตอร์รุ่นที่สอง (รูปที่ 24.8)
- ฐานองค์ประกอบ : องค์ประกอบของเซมิคอนดักเตอร์ การเชื่อมต่อขององค์ประกอบ: แผงวงจรพิมพ์และการติดตั้งบนพื้นผิว
- ขนาด : คอมพิวเตอร์ผลิตขึ้นในรูปแบบของชั้นวางประเภทเดียวกัน ซึ่งสูงกว่าการเติบโตของมนุษย์เล็กน้อย เพื่อรองรับพวกเขา จำเป็นต้องมีห้องเครื่องจักรที่มีอุปกรณ์พิเศษซึ่งวางสายเคเบิลไว้ใต้พื้นซึ่งเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อิสระจำนวนมาก
- ประสิทธิภาพ : จากแสนถึง 1 ล้าน ops/s
- การเอารัดเอาเปรียบ : แบบง่าย ศูนย์คอมพิวเตอร์มีพนักงานจำนวนมาก ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีการติดตั้งคอมพิวเตอร์หลายเครื่อง นี่คือแนวคิดของการประมวลผลข้อมูลแบบรวมศูนย์บนคอมพิวเตอร์ที่เกิดขึ้น เมื่อหลายองค์ประกอบล้มเหลว บอร์ดทั้งหมดจะถูกแทนที่ และไม่ใช่แต่ละองค์ประกอบแยกจากกัน เช่นเดียวกับในคอมพิวเตอร์รุ่นก่อน
- การเขียนโปรแกรม : มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก เนื่องจากเริ่มดำเนินการในภาษาอัลกอริธึมเป็นหลัก โปรแกรมเมอร์ไม่ทำงานในห้องโถงอีกต่อไป แต่มอบโปรแกรมบนการ์ดเจาะหรือเทปแม่เหล็กให้กับผู้ปฏิบัติงานที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นพิเศษ งานได้รับการแก้ไขในโหมดแบทช์ (หลายโปรแกรม) นั่นคือโปรแกรมทั้งหมดถูกป้อนลงในคอมพิวเตอร์ติดต่อกันและดำเนินการประมวลผลเมื่อมีการเปิดตัวอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ผลลัพธ์ของการแก้ปัญหาถูกพิมพ์ลงบนกระดาษพิเศษที่มีรูพรุนตามขอบ
- มีการเปลี่ยนแปลงทั้งในโครงสร้างของคอมพิวเตอร์และในหลักการขององค์กร . หลักการควบคุมที่เข้มงวดถูกแทนที่ด้วยไมโครโปรแกรมหนึ่ง ในการนำหลักการของการเขียนโปรแกรมไปใช้นั้น จำเป็นต้องมีหน่วยความจำถาวรในคอมพิวเตอร์ ซึ่งในเซลล์จะมีรหัสที่สอดคล้องกับสัญญาณควบคุมต่างๆ ชุดค่าผสมแต่ละชุดช่วยให้คุณสามารถดำเนินการเบื้องต้นนั่นคือเชื่อมต่อวงจรไฟฟ้าบางอย่าง
- ได้แนะนำหลักการแบ่งเวลา ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานพร้อมกันของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น อุปกรณ์ I/O จากเทปแม่เหล็กจะทำงานพร้อมกันกับโปรเซสเซอร์

คอมพิวเตอร์ยุคที่สาม

ช่วงเวลานี้กินเวลาตั้งแต่ปลายยุค 60 ถึงปลายยุค 70 เช่นเดียวกับการประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ที่นำไปสู่การสร้างคอมพิวเตอร์รุ่นที่สอง การถือกำเนิดของวงจรรวมเป็นเวทีใหม่ในการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ - การกำเนิดของเครื่องจักรรุ่นที่สาม

ในปีพ.ศ. 2501 จอห์น คิลบีได้สร้างวงจรรวมทดลองชุดแรกขึ้น วงจรดังกล่าวอาจมีทรานซิสเตอร์นับสิบ หลายร้อยหรือหลายพันตัวและองค์ประกอบอื่นๆ ที่ไม่สามารถแยกออกได้ทางกายภาพ วงจรรวม (รูปที่ 24.9) ทำหน้าที่เหมือนกับวงจรที่คล้ายคลึงกันโดยยึดตามฐานองค์ประกอบของคอมพิวเตอร์รุ่นที่สอง แต่ในขณะเดียวกันก็มีขนาดที่เล็กกว่าอย่างมีนัยสำคัญและระดับความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น

ข้าว. 24.9. วงจรรวม คอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่สร้างขึ้นบนวงจรรวมคือ IBM-360 เธอเป็นจุดเริ่มต้นของโมเดลจำนวนมาก โดยชื่อนั้นขึ้นต้นด้วย IBM และตามด้วยจำนวนที่เพิ่มขึ้นเมื่อโมเดลในซีรีส์นี้ดีขึ้น กล่าวคือ ยิ่งจำนวนมากเท่าใด โอกาสที่มอบให้กับผู้ใช้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

คอมพิวเตอร์ที่คล้ายกันเริ่มผลิตขึ้นในประเทศ CMEA (สภาเพื่อความช่วยเหลือทางเศรษฐกิจร่วมกัน): สหภาพโซเวียต บัลแกเรีย ฮังการี เชโกสโลวะเกีย GDR และโปแลนด์ สิ่งเหล่านี้เป็นการพัฒนาร่วมกัน โดยแต่ละประเทศมีความเชี่ยวชาญในอุปกรณ์บางอย่าง มีการผลิตคอมพิวเตอร์สองตระกูล:
- ใหญ่ - คอมพิวเตอร์ ES (ระบบเดียว) เช่น EC-1022, EC-1035, EC-1065;
- ขนาดเล็ก - คอมพิวเตอร์ SM (ระบบขนาดเล็ก) เช่น SM-2, SM-3, SM-4

คอมพิวเตอร์ ES (ระบบเดียว) ES-1035

SM EVM (ระบบของเล็ก) SM-3

ในเวลานั้น ศูนย์คอมพิวเตอร์ทุกแห่งมีคอมพิวเตอร์ ES หนึ่งหรือสองรุ่น (รูปที่ 24.10) ตัวแทนของตระกูลคอมพิวเตอร์ SM ที่ประกอบเป็นมินิคอมพิวเตอร์สามารถพบได้ในห้องปฏิบัติการ ในการผลิต ในสายการผลิต บนม้านั่งทดสอบ ลักษณะเฉพาะของคอมพิวเตอร์ประเภทนี้คือสามารถทำงานได้ตามเวลาจริง กล่าวคือมุ่งเน้นไปที่งานเฉพาะ

ข้าว. 24.10. คอมพิวเตอร์ยุคที่สาม

เรานำเสนอคุณลักษณะเฉพาะของคอมพิวเตอร์รุ่นที่สาม
- ฐานองค์ประกอบ : วงจรรวมที่เสียบเข้ากับเต้ารับพิเศษบนแผงวงจรพิมพ์
- ขนาด : การออกแบบภายนอกของคอมพิวเตอร์ ES คล้ายกับคอมพิวเตอร์รุ่นที่สอง พวกเขายังต้องการห้องเครื่องเพื่อจัดวาง และคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กโดยพื้นฐานแล้วจะมีราวสองชั้นที่มีความสูงประมาณหนึ่งเมตรครึ่งและจอแสดงผล พวกเขาไม่ต้องการห้องที่มีอุปกรณ์พิเศษ เช่น คอมพิวเตอร์ ES
- ประสิทธิภาพ : จากการดำเนินการหลายแสนรายการถึงหลายล้านรายการต่อวินาที
- การเอารัดเอาเปรียบ : เปลี่ยนไปนิดหน่อย การซ่อมแซมข้อบกพร่องทั่วไปทำได้เร็วกว่า แต่เนื่องจากความซับซ้อนอย่างมากของระบบการจัดระบบ จึงจำเป็นต้องมีเจ้าหน้าที่ของผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณวุฒิสูง โปรแกรมเมอร์ระบบมีบทบาทสำคัญ
- เทคโนโลยีการเขียนโปรแกรมและการแก้ปัญหา : เหมือนในขั้นที่แล้ว แม้ว่าธรรมชาติของการโต้ตอบกับคอมพิวเตอร์จะเปลี่ยนไปบ้าง ห้องแสดงผลปรากฏในศูนย์คอมพิวเตอร์หลายแห่ง โดยที่โปรแกรมเมอร์แต่ละคนสามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ในโหมดแบ่งเวลาได้ในบางช่วงเวลา เมื่อก่อน โหมดการประมวลผลแบบกลุ่มของงานยังคงเป็นโหมดหลัก
- มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของคอมพิวเตอร์ . นอกจากวิธีการควบคุมไมโครโปรแกรมแล้ว ยังใช้หลักการของโมดูลและลำตัวอีกด้วย หลักการของโมดูลาร์นั้นแสดงให้เห็นในการสร้างคอมพิวเตอร์ตามชุดของโมดูล - หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ที่มีโครงสร้างและใช้งานได้สมบูรณ์ในรุ่นมาตรฐาน การเดินสายไฟหมายถึงวิธีการสื่อสารระหว่างโมดูลคอมพิวเตอร์ กล่าวคือ อุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุตทั้งหมดเชื่อมต่อด้วยสาย (บัส) เดียวกัน นี่คือต้นแบบของระบบบัสที่ทันสมัย
- หน่วยความจำที่เพิ่มขึ้น . ดรัมแม่เหล็กค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยดิสก์แม่เหล็กที่ทำขึ้นในรูปแบบของแพ็คเกจอิสระ มีการจัดแสดงเครื่องวาดกราฟ

คอมพิวเตอร์ยุคที่สี่

ช่วงเวลานี้กลายเป็นช่วงเวลาที่ยาวนานที่สุด - ตั้งแต่ปลายยุค 70 จนถึงปัจจุบันโดดเด่นด้วยนวัตกรรมทุกประเภทที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญที่ทำให้เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของคอมพิวเตอร์รุ่นนี้ยังไม่เกิดขึ้น แม้ว่าถ้าเราเปรียบเทียบคอมพิวเตอร์ เช่น ตั้งแต่ต้นยุค 80 กับปัจจุบัน ความแตกต่างที่สำคัญก็ชัดเจน

ควรสังเกตโดยเฉพาะอย่างยิ่งหนึ่งในแนวคิดที่สำคัญที่สุดที่รวมอยู่ในคอมพิวเตอร์ในขั้นตอนนี้: การใช้โปรเซสเซอร์หลายตัวสำหรับการคำนวณพร้อมกัน (การประมวลผลหลายตัวประมวลผล) โครงสร้างของคอมพิวเตอร์ก็มีการเปลี่ยนแปลงเช่นกัน

เทคโนโลยีใหม่สำหรับการสร้างวงจรรวมทำให้สามารถพัฒนาคอมพิวเตอร์รุ่นที่สี่ในช่วงปลายยุค 70 และต้นยุค 80 ที่ใช้วงจรรวมขนาดใหญ่ (LSI) ได้ ซึ่งมีระดับการบูรณาการซึ่งมีองค์ประกอบหลายหมื่นและหลายแสนองค์ประกอบในชิปตัวเดียว การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่สุดในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้องกับการใช้ LSI คือการสร้างไมโครโปรเซสเซอร์ ปัจจุบันนี้ถือเป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกถูกสร้างขึ้นโดย Intel ในปี 1971 ในชิปตัวเดียว มันเป็นไปได้ที่จะสร้างโปรเซสเซอร์ ขั้นต่ำในแง่ของฮาร์ดแวร์ที่มี 2250 ทรานซิสเตอร์

ด้วยการถือกำเนิดของไมโครโปรเซสเซอร์ หนึ่งในเหตุการณ์ที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีความเกี่ยวข้อง - การสร้างและการใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (รูปที่ 24.11) ซึ่งมีอิทธิพลต่อคำศัพท์ คำว่า "คอมพิวเตอร์" ที่หยั่งรากลึกอย่างค่อยเป็นค่อยไปถูกแทนที่ด้วยคำว่า "คอมพิวเตอร์" ที่คุ้นเคย และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เริ่มถูกเรียกว่าเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

ข้าว. 24.11. คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

จุดเริ่มต้นของการขายคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในวงกว้างเกี่ยวข้องกับชื่อของ S. Jobs และ W. Wozniak ผู้ก่อตั้ง Apple Computer ซึ่งเปิดตัวการผลิตคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของ Apple ตั้งแต่ปี 1977 ในคอมพิวเตอร์ประเภทนี้ หลักการของการสร้างสภาพแวดล้อมที่ "เป็นมิตร" สำหรับการทำงานของมนุษย์บนคอมพิวเตอร์นั้นเป็นพื้นฐาน เมื่อสร้างซอฟต์แวร์ หนึ่งในข้อกำหนดหลักคือเพื่อให้แน่ใจว่าผู้ใช้จะได้รับประสบการณ์ที่สะดวกสบาย คอมพิวเตอร์หันไปเผชิญหน้ากับชายคนนั้น การปรับปรุงเพิ่มเติมโดยคำนึงถึงความสะดวกของผู้ใช้ หากก่อนหน้านี้ในระหว่างการทำงานของคอมพิวเตอร์หลักการของการประมวลผลข้อมูลแบบรวมศูนย์ถูกนำมาใช้เมื่อผู้ใช้จดจ่ออยู่กับคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งจากนั้นเมื่อมีการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจะมีการเคลื่อนไหวย้อนกลับ - การกระจายอำนาจเมื่อผู้ใช้รายหนึ่งสามารถใช้คอมพิวเตอร์ได้ ทำงานกับหลาย ๆ

ตั้งแต่ปี 1982 IBMเปิดตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลรุ่นสู่มาตรฐานมาอย่างยาวนาน IBM ออกเอกสารฮาร์ดแวร์และข้อมูลจำเพาะของซอฟต์แวร์ ซึ่งช่วยให้บริษัทอื่นพัฒนาทั้งฮาร์ดแวร์และ ซอฟต์แวร์. ดังนั้นครอบครัว (โคลน) ของ "ฝาแฝด" ของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของ IBM จึงปรากฏขึ้น

ในปี 1984 IBMคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้รับการพัฒนา ขึ้นอยู่กับไมโครโปรเซสเซอร์ Intel 80286ด้วยรถบัสสถาปัตยกรรม มาตรฐานอุตสาหกรรม - ISA(สถาปัตยกรรมมาตรฐานอุตสาหกรรม). นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การแข่งขันที่ดุเดือดระหว่างบริษัทหลายแห่งที่ผลิตคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้เริ่มต้นขึ้น โปรเซสเซอร์ประเภทหนึ่งเข้ามาแทนที่อีกประเภทหนึ่ง ซึ่งมักต้องการการปรับปรุงที่สำคัญเพิ่มเติม และบางครั้งถึงกับต้องเปลี่ยนคอมพิวเตอร์ใหม่ทั้งหมด การแข่งขันเพื่อค้นหาความสมบูรณ์แบบมากขึ้น ข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดยังคงมีอยู่จนถึงทุกวันนี้ ทุกปีจะต้องดำเนินการปรับปรุงคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ให้ทันสมัย

คุณสมบัติทั่วไปของตระกูล IBM PC- ความเข้ากันได้ของซอฟต์แวร์จากล่างขึ้นบนและหลักการของสถาปัตยกรรมแบบเปิด ซึ่งให้ความเป็นไปได้ในการเสริมฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่โดยไม่ต้องถอดฮาร์ดแวร์เก่าออกหรือดัดแปลงโดยไม่ต้องเปลี่ยนคอมพิวเตอร์ทั้งเครื่อง

คอมพิวเตอร์สมัยใหม่เหนือกว่าคอมพิวเตอร์รุ่นก่อนในเรื่องความกะทัดรัด ความสามารถมหาศาล และความสามารถในการเข้าถึงสำหรับผู้ใช้ประเภทต่างๆ

คอมพิวเตอร์รุ่นที่สี่มีการพัฒนาในสองทิศทาง ซึ่งจะกล่าวถึงในหัวข้อต่อไปในหัวข้อนี้ ทิศทางแรก- การสร้างระบบคอมพิวเตอร์หลายตัวประมวลผล ที่สอง- การผลิตคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลราคาถูกทั้งในเดสก์ท็อปและแบบพกพาและบนพื้นฐาน - เครือข่ายคอมพิวเตอร์

ควบคุมคำถามและงาน

1. บอกเราเกี่ยวกับประวัติของการพัฒนาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ก่อนการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์

2. คอมพิวเตอร์คืออะไร และอะไรเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงในรุ่น

3. บอกเราเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์รุ่นแรกๆ

4. บอกเราเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์รุ่นที่สอง

5. บอกเราเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์รุ่นที่สาม

6. บอกเราเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์รุ่นที่สี่

7. เมื่อไหร่และทำไมชื่อ "คอมพิวเตอร์" ค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยคำว่า "คอมพิวเตอร์"?

8. ทำไมนักคณิตศาสตร์ จอห์น ฟอน นอยมันน์ ถึงโด่งดัง?

อนาคตสำหรับการพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์

โดยการศึกษาหัวข้อนี้ คุณจะได้เรียนรู้:

อะไรคือแนวโน้มหลักในการพัฒนาคอมพิวเตอร์
อะไรคือสาเหตุของแนวโน้มเหล่านี้?

เมื่อทราบถึงฟังก์ชันการทำงานของคอมพิวเตอร์แล้ว เราสามารถสะท้อนถึงโอกาสในการพัฒนาได้ อาชีพนี้ไม่คุ้มค่านัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เนื่องจากไม่มีการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในช่วงเวลาสั้นๆ ดังกล่าวในพื้นที่อื่น อย่างไรก็ตาม แก่นแท้ของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีดังนี้ ประการแรก พื้นที่การใช้งานคอมพิวเตอร์ที่ค่อนข้างใหม่เปิดกว้างต่อหน้าผู้คน แต่เพื่อนำแนวคิดเหล่านี้ไปใช้ จำเป็นต้องมีความสามารถใหม่ที่ได้รับการสนับสนุนทางเทคโนโลยีของคอมพิวเตอร์ ทันทีที่มีการพัฒนาและนำเทคโนโลยีที่จำเป็นไปใช้ แอพพลิเคชั่นอื่นๆ ที่มีแนวโน้มของคอมพิวเตอร์ ฯลฯ จะปรากฏให้เห็นในทันที

ตัวอย่างเช่น ฟูจิตสึได้พัฒนาหุ่นยนต์ยกกระเป๋าอเนกประสงค์ ที่ล็อบบี้ของโรงแรม หุ่นยนต์จะทักทายแขกด้วยเสียงบาริโทนแหบแห้ง เมื่อระบุหมายเลขห้องแล้ว หุ่นยนต์จะหยิบกระเป๋าเดินทางหนักๆ ไว้ใน "มือ" ทั้งสองข้างหรือเลื่อนรถเข็นออกแล้วเริ่มเคลื่อนไปที่ลิฟต์ จากนั้นกดปุ่มเรียกลิฟต์ ลุกขึ้นไปที่พื้นและพาแขกไปที่ห้อง บัตรอิเล็กทรอนิกส์โรงแรม, กล้องแปดตัวและเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกช่วยให้หุ่นยนต์สามารถเอาชนะอุปสรรคได้ ล้อขวาและซ้ายหมุนแยกกัน ทำให้ขับได้ง่ายบนพื้นผิวที่ลาดเอียงและไม่สม่ำเสมอ การใช้ระบบภาพ 3 มิติ หุ่นยนต์สามารถรับสิ่งของและมอบให้แขกได้ หุ่นยนต์มีความไวต่อคำสั่งเสียงและเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต ข้อมูลเกี่ยวกับโรงแรมสามารถดูได้จากหน้าจอสัมผัสสี ในเวลากลางคืน หุ่นยนต์จะลาดตระเวนตามทางเดินในโรงแรม

ตัวอย่างเช่นที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (USA) ได้มีการสาธิตเสื้อผ้าที่มีคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในตัว วันนี้แฟชั่นใหม่เรียกว่า "แฟชั่นไซเบอร์" เข็มกลัดไซเบอร์ที่ประดับชุดในภาพประกอบนี้ไม่ได้เป็นเพียงเครื่องประดับ แต่เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่กะพริบตามจังหวะการเต้นของหัวใจของผู้สวมใส่

สันนิษฐานได้ว่าในอนาคตจะมีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ใช้งานอยู่หลายร้อยเครื่องที่ติดตามสถานะและที่ตั้งของเรา รับรู้ข้อมูลของเราและควบคุมเครื่องใช้ในครัวเรือนได้อย่างง่ายดาย พวกเขาจะไม่ได้อยู่ใน "เปลือก" ทั่วไป พวกเขาจะอยู่ทุกที่ แนวโน้มของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ดังกล่าวจะมีขนาดเล็กลงและมีต้นทุนที่ต่ำลง

พิจารณาแนวโน้มและแนวโน้มในการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ให้บริการข้อมูลและการจัดการ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องไม่เพียงแต่รู้วิธีการนับอย่างถูกต้องและรวดเร็วเท่านั้น แต่ยังแสดงถึงการจัดเก็บข้อมูลที่กว้างขวางอีกด้วย ในปัจจุบัน ฟังก์ชันเฉพาะที่สุดของคอมพิวเตอร์ ข้อมูล มีการใช้งานมากขึ้น และนี่คือเหตุผลหนึ่งสำหรับ "การให้ข้อมูลสากล" ที่จะเกิดขึ้น โดยปกติข้อมูลจะถูกจัดเตรียมบนคอมพิวเตอร์ จากนั้นพิมพ์และแจกจ่ายในแบบฟอร์มนี้

อย่างไรก็ตาม ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 คาดว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมข้อมูลหลัก - ผู้คนจะได้รับข้อมูลส่วนใหญ่ไม่ผ่านช่องทางการสื่อสารแบบเดิม - วิทยุ, โทรทัศน์, การพิมพ์ แต่ผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การเปลี่ยนแปลงในวัตถุประสงค์ของการใช้คอมพิวเตอร์นั้นเกิดขึ้นแล้วในปัจจุบัน ก่อนหน้านี้ คอมพิวเตอร์ทำหน้าที่เฉพาะสำหรับการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ ทางเทคนิค และเศรษฐศาสตร์เท่านั้น และผู้ใช้ที่มีการฝึกอบรมคอมพิวเตอร์ทั่วไปและโปรแกรมเมอร์ก็ทำงานด้วย

ต้องขอบคุณการกำเนิดของโทรคมนาคม ขอบเขตการใช้งานคอมพิวเตอร์โดยผู้ใช้จึงเปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิง ความต้องการโทรคมนาคมทางคอมพิวเตอร์มีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ผู้คนจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ หันมาใช้อินเทอร์เน็ตเพื่อค้นหาตารางรถไฟหรือ ข่าวล่าสุดจาก Duma ทำความคุ้นเคยกับบทความทางวิทยาศาสตร์ของเพื่อนร่วมงาน ตัดสินใจว่าจะใช้เวลาช่วงเย็นที่ไหน ฯลฯ ทุกคนต้องการข้อมูลประเภทนี้ทุกที่ทุกเวลา

ปัจจุบันมีการพัฒนาแนวคิดใหม่สำหรับการพัฒนาอินเทอร์เน็ต - นี่คือการสร้างเว็บเชิงความหมาย (eng. เว็บความหมาย) เป็นส่วนเสริมของเวิลด์ไวด์เว็บที่มีอยู่และได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ข้อมูลที่โพสต์บนเครือข่ายเข้าใจได้มากขึ้นสำหรับคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่ปี 2542 โครงการ Semantic Web ได้รับการพัฒนาภายใต้การอุปถัมภ์ของ World Wide Web Consortium

ปัจจุบัน คอมพิวเตอร์มีส่วนค่อนข้างจำกัดในการสร้างและประมวลผลข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต หน้าที่ของคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะลดเหลือเพียงการจัดเก็บ การแสดง และการดึงข้อมูล เนื่องจากข้อมูลบนอินเทอร์เน็ตส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบข้อความ และคอมพิวเตอร์ไม่สามารถรับรู้และเข้าใจข้อมูลเชิงความหมายได้ การสร้างข้อมูล การประเมิน การจัดหมวดหมู่ และการปรับปรุง - ทั้งหมดนี้ยังคงทำโดยบุคคล

คำถามเกิดขึ้น - จะทำให้คอมพิวเตอร์เข้าใจความหมายของข้อมูลที่โพสต์บนเครือข่ายและสอนคอมพิวเตอร์ให้ใช้ได้อย่างไร หากคอมพิวเตอร์ยังไม่สามารถสอนให้เข้าใจภาษามนุษย์ได้ ก็จำเป็นต้องสร้างภาษาที่คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ ตามหลักการแล้ว ข้อมูลทั้งหมดบนอินเทอร์เน็ตควรเป็นสองภาษา: ภาษาที่มนุษย์สามารถเข้าใจและอีกภาษาหนึ่งที่คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ เพื่อสร้างคำอธิบายที่เป็นมิตรต่อคอมพิวเตอร์ของทรัพยากรเครือข่ายใน Semantic Web รูปแบบ RDF (Resource Description Framework) จะถูกสร้างขึ้น มีจุดประสงค์เพื่อจัดเก็บข้อมูลเมตา (ข้อมูลเมตาเป็นข้อมูลเกี่ยวกับข้อมูล) และไม่ได้มีไว้เพื่ออ่านหรือใช้งานโดยมนุษย์ คำอธิบายในรูปแบบ RDF ควรแนบมากับทรัพยากรเครือข่ายแต่ละรายการและประมวลผลโดยอัตโนมัติโดยคอมพิวเตอร์

Semantic Web ให้การเข้าถึงข้อมูลที่มีโครงสร้างชัดเจนสำหรับแอปพลิเคชันใดๆ โดยไม่คำนึงถึงแพลตฟอร์มและภาษาโปรแกรม โปรแกรมจะสามารถค้นหาทรัพยากรที่จำเป็นได้ด้วยตนเอง ประมวลผลข้อมูล สรุปข้อมูล ระบุความสัมพันธ์เชิงตรรกะ หาข้อสรุป และแม้กระทั่งทำการตัดสินใจตามข้อสรุปเหล่านี้ หากนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายและใช้งานได้ดี Semantic Web ก็มีศักยภาพที่จะปฏิวัติอินเทอร์เน็ต

Semantic Web เป็นแนวคิดของเครือข่ายที่ทรัพยากรสารสนเทศแต่ละรายการในภาษามนุษย์ต้องมีคำอธิบายที่คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้

คอมพิวเตอร์จะต้องเคลื่อนที่อย่างสมบูรณ์และติดตั้งโมเด็มวิทยุเพื่อเข้าสู่เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ในอนาคต คอมพิวเตอร์แบบพกพาควรมีขนาดเล็กลงด้วยความเร็วที่เทียบเท่ากับประสิทธิภาพของซูเปอร์คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ ควรมีจอแบนที่มีความละเอียดดี อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลภายนอก - ดิสก์แม่เหล็ก - ที่มีขนาดเล็กจะมีความจุมากกว่า 100 GB เพื่อให้สามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์ในภาษาที่เป็นธรรมชาติได้ จะต้องมีอุปกรณ์มัลติมีเดียครบครัน โดยเฉพาะเครื่องมือด้านเสียงและวิดีโอ

เพื่อให้แน่ใจว่ามีการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลายและมีคุณภาพสูง เราจะใช้วิธีการสื่อสารแบบใหม่โดยพื้นฐาน:

♦ ช่องอินฟราเรดอยู่ในสายตา;
♦ ช่องโทรทัศน์;
♦ เทคโนโลยีไร้สายการสื่อสารดิจิตอลความเร็วสูง

ซึ่งจะทำให้สามารถสร้างระบบทางหลวงข้อมูลความเร็วสูงที่เชื่อมโยงระบบที่มีอยู่ทั้งหมดเข้าด้วยกันได้

ขอบเขตของการใช้คอมพิวเตอร์กำลังขยายตัวและแต่ละส่วนเป็นตัวกำหนด เทรนด์ใหม่การพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ในอนาคต คอมเพล็กซ์และระบบการคำนวณทั้งหมดตั้งแต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ไปจนถึงคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจะกลายเป็นส่วนประกอบของเครือข่ายคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว และด้วยโครงสร้างแบบกระจายที่ซับซ้อนเช่นนี้ ควรมีแบนด์วิดท์ที่ไม่จำกัดในทางปฏิบัติและความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล

ในไม่ช้า คอมพิวเตอร์เซมิคอนดักเตอร์สมัยใหม่จะทำให้ศักยภาพของพวกเขาหมดลง และถึงแม้จะเปลี่ยนไปใช้สถาปัตยกรรมสามมิติของไมโครเซอร์กิตก็ตาม ความเร็วของมันก็ถูกจำกัดไว้ที่ 1,015 การดำเนินการต่อวินาที การค้นหาวิธีใหม่ๆ ในการปรับปรุงคอมพิวเตอร์นั้นดำเนินการในหลายทิศทาง มีทางเลือกที่เป็นไปได้หลายอย่างในการแทนที่คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ เช่น คอมพิวเตอร์ควอนตัม คอมพิวเตอร์ประสาท และคอมพิวเตอร์ออปติคัล ในการพัฒนา "คอมพิวเตอร์แห่งอนาคต" มีการใช้สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่หลากหลาย: อณูอิเล็กทรอนิกส์, อณูชีววิทยา, วิทยาการหุ่นยนต์, กลศาสตร์ควอนตัม, เคมีอินทรีย์ ฯลฯ ลองพิจารณาคุณสมบัติหลักของคอมพิวเตอร์เหล่านี้

คอมพิวเตอร์ออปติก ในคอมพิวเตอร์ออปติคัล ผู้ให้บริการข้อมูลคือฟลักซ์การส่องสว่าง การใช้รังสีออปติคัลเป็นสื่อนำข้อมูลมีข้อดีเหนือสัญญาณไฟฟ้าหลายประการ:

♦ ความเร็วของการแพร่กระจายของสัญญาณไฟจะสูงกว่าความเร็วของสัญญาณไฟฟ้า
♦ ฟลักซ์การส่องสว่าง ซึ่งแตกต่างจากแบบไฟฟ้า สามารถตัดกัน
♦ กระแสแสงสามารถส่งผ่านพื้นที่ว่าง;
♦ ความเป็นไปได้ในการสร้างสถาปัตยกรรมคู่ขนาน

การสร้างสถาปัตยกรรมคู่ขนานจำนวนมากขึ้น เมื่อเทียบกับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป เป็นข้อได้เปรียบหลักของคอมพิวเตอร์ออปติคัล ซึ่งช่วยให้คุณเอาชนะข้อจำกัดด้านความเร็วและการประมวลผลข้อมูลแบบคู่ขนาน เทคโนโลยีออปติคัลมีความสำคัญไม่เพียง แต่สำหรับคอมพิวเตอร์ออปติคัลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสื่อสารด้วยแสงและอินเทอร์เน็ตด้วย

ประสาทคอมพิวเตอร์. ในการแก้ปัญหาบางอย่าง จำเป็นต้องสร้างระบบปัญญาประดิษฐ์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถประมวลผลข้อมูลโดยไม่ต้องใช้ทรัพยากรในการประมวลผลจำนวนมาก และอะนาล็อกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการแก้ปัญหาดังกล่าวอาจเป็นสมองและระบบประสาทของสิ่งมีชีวิตซึ่งช่วยให้คุณประมวลผลข้อมูลทางประสาทสัมผัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ สมองของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์ประสาท 10 พันล้านเซลล์ - เซลล์ประสาท ในทำนองเดียวกัน คอมพิวเตอร์ประสาทควรถูกสร้างขึ้นเพื่อจำลองการทำงานของเซลล์ประสาท

การปรากฏตัวของ neurocomputers ซึ่งมักเรียกว่า biocomputers ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของ nanotechnology ซึ่งนักวิทยาศาสตร์จากหลายประเทศได้ติดตามอย่างแข็งขัน นิวโรคอมพิวเตอร์ควรจะสร้างขึ้นบนพื้นฐานของนิวรอนชิป (เซลล์ประสาทเทียม) และการเชื่อมต่อที่เหมือนเซลล์ประสาท ซึ่งมุ่งเน้นไปที่การทำงานกับอัลกอริธึมเฉพาะ เพื่อแก้ปัญหาเฉพาะ ดังนั้นในการแก้ปัญหาประเภทต่างๆ จึงจำเป็นต้องมีโครงข่ายประสาทที่มีโทโพโลยีต่างๆ เซลล์ประสาทเทียมหนึ่งเซลล์สามารถใช้ในการทำงานของอัลกอริธึมการประมวลผลข้อมูลหลาย ๆ ตัวในเครือข่าย และแต่ละอัลกอริธึมจะถูกนำมาใช้โดยใช้เซลล์ประสาทเทียมจำนวนหนึ่ง โครงข่ายประสาทเทียม (perceptron) สามารถฝึกให้จดจำรูปแบบได้

โอกาสของการสร้างระบบประสาทอยู่ในความจริงที่ว่าโครงสร้างเทียมที่มีคุณสมบัติของสมองและ ระบบประสาทมีคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการ: การประมวลผลข้อมูลแบบคู่ขนาน ความสามารถในการเรียนรู้ ความสามารถในการจัดประเภทโดยอัตโนมัติ ความน่าเชื่อถือสูง การเชื่อมโยง

คอมพิวเตอร์ควอนตัม. การทำงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นไปตามกฎของกลศาสตร์ควอนตัม กลศาสตร์ควอนตัมทำให้สามารถกำหนดวิธีการอธิบายและกฎการเคลื่อนที่ของอนุภาคขนาดเล็ก (อะตอม โมเลกุล นิวเคลียสของอะตอม) และระบบของอนุภาคได้ กฎของกลศาสตร์ควอนตัมเป็นรากฐานสำหรับการศึกษาโครงสร้างของสสาร พวกเขาทำให้สามารถอธิบายโครงสร้างของอะตอม สร้างธรรมชาติของพันธะเคมี อธิบายระบบธาตุเป็นระยะ ทำความเข้าใจโครงสร้างของนิวเคลียสของอะตอม และศึกษาคุณสมบัติของอนุภาคมูลฐาน

หลักการทางกายภาพของคอมพิวเตอร์ควอนตัมขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานของอะตอม มันมีชุดค่าที่ไม่ต่อเนื่อง EQ, EI, ... En เรียกว่าสเปกตรัมพลังงานของอะตอม การปล่อยและการดูดซับพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าโดยอะตอมเกิดขึ้นในส่วนที่แยกจากกัน - ควอนตัมหรือโฟตอน เมื่อโฟตอนถูกดูดกลืนพลังงานของอะตอมจะเพิ่มขึ้นและการเปลี่ยนแปลงจากระดับล่างขึ้นสู่ระดับบนจะเกิดขึ้น เมื่อโฟตอนถูกปล่อยออกมา การเปลี่ยนแปลงทางย้อนกลับจะเกิดขึ้นที่ด้านล่าง

ดังนั้น แนวคิดของ "qubit" (qubit, Quantum Bit) จึงถูกนำมาใช้เป็นหน่วยพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ควอนตัม โดยการเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมที่ใช้แนวคิดของ "บิต" เป็นที่ทราบกันว่าบิตมีเพียงสองสถานะ - 0 และ 1 ในขณะที่มีสถานะ qubit มากขึ้น ดังนั้น เพื่ออธิบายสถานะของระบบควอนตัม แนวคิดของฟังก์ชันคลื่นจึงถูกนำมาใช้ในรูปของเวกเตอร์ด้วย จำนวนมากค่านิยม

สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมเช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์คลาสสิก การดำเนินการเชิงตรรกะของควอนตัมเบื้องต้นได้รับการแนะนำ: การแตกแยก การร่วมและการปฏิเสธ โดยจะจัดระเบียบตรรกะทั้งหมดของคอมพิวเตอร์ควอนตัม เมื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม ความสนใจหลักจะจ่ายให้กับการควบคุม qubits ด้วยความช่วยเหลือของการกระตุ้นการปล่อยและการป้องกันการปล่อยตามธรรมชาติซึ่งจะขัดขวางการทำงานของระบบควอนตัมทั้งหมด

สามารถสันนิษฐานได้ว่าการรวมกันของคอมพิวเตอร์ควอนตัมออปติคัลและประสาทจะทำให้โลกมีระบบคอมพิวเตอร์ไฮบริดที่มีประสิทธิภาพ ระบบดังกล่าวจะแตกต่างจากระบบปกติด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม (ประมาณ 1,051) เนื่องจากการดำเนินการแบบขนานกันตลอดจนความเป็นไปได้ของการประมวลผลและการจัดการข้อมูลทางประสาทสัมผัสอย่างมีประสิทธิภาพ การผลิต "คอมพิวเตอร์แห่งอนาคต" จะต้องใช้ต้นทุนทางเศรษฐกิจที่สำคัญ สูงกว่าต้นทุนการผลิตคอมพิวเตอร์เซมิคอนดักเตอร์สมัยใหม่หลายสิบเท่า

ตารางที่ 28.1 นำเสนอแนวโน้มทั่วไปในลักษณะของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์โดยคำนึงถึงส่วนหลักของการใช้คอมพิวเตอร์สมัยใหม่และคอมพิวเตอร์ที่มีแนวโน้ม

ตาราง 28.1. แนวโน้มประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์

ควบคุมคำถามและงาน

1. วัตถุประสงค์ของการใช้คอมพิวเตอร์กับการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีความสัมพันธ์กันอย่างไร?

2. ยกตัวอย่างการใช้งานคอมพิวเตอร์ที่มีแนวโน้ม

3. ระบบคอมพิวเตอร์ที่มีแนวโน้มว่าจะเน้นไปที่อะไร?

4. คุณจินตนาการถึงอนาคตของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์อย่างไร?

5. ค่าพารามิเตอร์ทางเทคนิคของคอมพิวเตอร์ใดบ้างที่สามารถชี้นำได้ในอนาคตอันใกล้นี้?

6. จุดประสงค์ของ Semantic Web คืออะไร?

7. เหตุใดจึงมีการพัฒนาคอมพิวเตอร์โดยใช้หลักการทำงานที่แตกต่างกัน

8. แนวคิดหลักในการสร้างคอมพิวเตอร์ออปติคัลคืออะไร?

9. แนวคิดหลักในการสร้างคอมพิวเตอร์ประสาทคืออะไร?

10. แนวคิดหลักในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมคืออะไร?

5. ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศ: คอมพิวเตอร์รุ่นหลักคุณสมบัติที่โดดเด่น

เครื่องมือหลักของการใช้คอมพิวเตอร์คือคอมพิวเตอร์ (หรือคอมพิวเตอร์) มนุษยชาติได้เดินทางมาไกลกว่าจะถึงความทันสมัยของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

ขั้นตอนหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์คือ:

I. คู่มือ - ตั้งแต่ 50 ปีก่อนคริสต์ศักราช อี.;

ครั้งที่สอง เครื่องกล - ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ XVII;

สาม. ระบบเครื่องกลไฟฟ้า - ตั้งแต่ยุคศตวรรษที่ XIX;

IV. อิเล็กทรอนิกส์ - ตั้งแต่อายุสี่สิบของศตวรรษที่ XX

I. ระยะเวลาด้วยตนเองของการคำนวณอัตโนมัติเริ่มต้นขึ้นในยามรุ่งอรุณของอารยธรรมมนุษย์ มันขึ้นอยู่กับการใช้นิ้วและนิ้วเท้า การนับด้วยความช่วยเหลือของการจัดกลุ่มและการจัดเรียงวัตถุเป็นบรรพบุรุษของการนับบนลูกคิด ซึ่งเป็นเครื่องมือนับขั้นสูงสุดในสมัยโบราณ ลูกคิดที่คล้ายคลึงกันในรัสเซียคือลูกคิดที่รอดตายมาจนถึงทุกวันนี้

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 17 J. Napier นักคณิตศาสตร์ชาวสก็อตได้แนะนำลอการิทึมซึ่งส่งผลต่อการนับจำนวนครั้งในการปฏิวัติ กฎสไลด์ที่เขาคิดค้นขึ้นประสบความสำเร็จในการใช้งานเมื่อ 15 ปีที่แล้ว โดยทำงานให้กับวิศวกรมากว่า 360 ปี ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นความสำเร็จที่ยอดเยี่ยมของเครื่องมือคอมพิวเตอร์ในช่วงการทำงานอัตโนมัติแบบแมนนวล

ครั้งที่สอง การพัฒนากลศาสตร์ในศตวรรษที่ 17 กลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้างอุปกรณ์และเครื่องมือคอมพิวเตอร์ที่ใช้วิธีการคำนวณทางกล นี่คือผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุด:

1623 - นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน W. Schickard อธิบายและดำเนินการในสำเนาเดียวของเครื่องคำนวณทางกลที่ออกแบบมาเพื่อดำเนินการทางคณิตศาสตร์สี่ครั้ง

1642 - B. Pascal สร้างแบบจำลองการทำงานแปดหลักของเครื่องนับจำนวน

จาก 50 เครื่องดังกล่าว

1673 - นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน Leibniz สร้างเครื่องบวกเครื่องแรกที่ช่วยให้คุณสามารถดำเนินการเลขคณิตทั้งสี่ได้

พ.ศ. 2424 - องค์กรการผลิตเลขคณิตแบบอนุกรม

นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ Charles Babbage ได้สร้างเครื่องคิดเลขที่สามารถคำนวณและพิมพ์ตารางตัวเลขได้ โปรเจ็กต์ที่สองของ Babbage เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่ออกแบบมาเพื่อคำนวณอัลกอริธึมใดๆ แต่โปรเจ็กต์ไม่ได้ดำเนินการ

เลดี้ เอด้า เลิฟเลซทำงานพร้อมกับนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ

เธอวางแนวคิดไว้มากมายและแนะนำแนวคิดและคำศัพท์จำนวนหนึ่งที่ยังคงมีอยู่จนถึงทุกวันนี้

สาม. ขั้นตอนทางไฟฟ้าของการพัฒนา VT

2430 - การสร้างโดย G. Hollerith ในสหรัฐอเมริกาของคอมเพล็กซ์การคำนวณและวิเคราะห์แห่งแรก

หนึ่งในแอปพลิเคชั่นที่มีชื่อเสียงที่สุดคือการประมวลผลผลสำมะโนในหลายประเทศรวมถึงรัสเซีย ต่อมา บริษัทของ Hollerith กลายเป็นหนึ่งในสี่บริษัทที่วางรากฐานสำหรับบริษัท IBM ที่มีชื่อเสียง

จุดเริ่มต้น - ยุค 30 ของศตวรรษที่ XX - การพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์และการวิเคราะห์ บนพื้นฐานของเช่น

คอมเพล็กซ์สร้างศูนย์คอมพิวเตอร์

พ.ศ. 2473 (ค.ศ. 1930) – ดับเบิลยู บุช พัฒนาเครื่องวิเคราะห์ความแตกต่าง ภายหลังใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหาร

2480 - J. Atanasov, K. Berry สร้างเครื่องอิเล็กทรอนิกส์ ABC

1944 - G. Aiken พัฒนาและสร้างคอมพิวเตอร์ควบคุม MARK-1 ในอนาคต มีการนำโมเดลเพิ่มเติมอีกหลายแบบมาใช้งาน

2500 - โครงการหลักสุดท้ายของเทคโนโลยีการประมวลผลแบบถ่ายทอด - RVM-I ถูกสร้างขึ้นในสหภาพโซเวียตซึ่งดำเนินการจนถึงปี 2508

IV. เวทีอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งจุดเริ่มต้นเกี่ยวข้องกับการสร้างในสหรัฐอเมริกาเมื่อปลายปี พ.ศ. 2488 คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ENIAC

V. คอมพิวเตอร์รุ่นที่ 5 ต้องมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดการทำงานใหม่เชิงคุณภาพดังต่อไปนี้:

รับรองความสะดวกในการใช้งานคอมพิวเตอร์ การประมวลผลข้อมูลเชิงโต้ตอบโดยใช้ภาษาธรรมชาติ โอกาสในการเรียนรู้ (การสร้างปัญญาทางคอมพิวเตอร์);

ปรับปรุงเครื่องมือสำหรับนักพัฒนา;

ปรับปรุงคุณลักษณะพื้นฐานและประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ รับรองความหลากหลายและความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับแอปพลิเคชันในระดับสูง

อุปกรณ์แรกที่ออกแบบมาเพื่ออำนวยความสะดวกในการนับคือลูกคิด ด้วยความช่วยเหลือของกระดูกของบัญชี มันเป็นไปได้ที่จะดำเนินการบวกและลบและการคูณอย่างง่าย

1642 - นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Blaise Pascal ได้ออกแบบเครื่องคำนวณทางกลเครื่องแรก "Pascaline" ซึ่งสามารถทำการบวกตัวเลขทางกลได้

1673 - Gottfried Wilhelm Leibniz ออกแบบเครื่องเพิ่มที่ให้คุณดำเนินการทางคณิตศาสตร์สี่อย่างโดยอัตโนมัติ

ครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 - นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ Charles Babbage พยายามสร้างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์สากล นั่นคือคอมพิวเตอร์ Babbage เรียกมันว่าเครื่องวิเคราะห์ เขาตัดสินใจว่าคอมพิวเตอร์ควรมีหน่วยความจำและควบคุมโดยโปรแกรม ตามคำกล่าวของ Babbage คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์กลไก ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ตั้งค่าโดยใช้บัตรเจาะ - การ์ดที่ทำจากกระดาษหนาพร้อมข้อมูลที่ใช้โดยใช้รู (ซึ่งในเวลานั้นมีการใช้เครื่องทอผ้ากันอย่างแพร่หลาย)

พ.ศ. 2484 (ค.ศ. 1941) – วิศวกรชาวเยอรมัน Konrad Zuse สร้างคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กโดยใช้รีเลย์ไฟฟ้าหลายเครื่อง

พ.ศ. 2486 - ในสหรัฐอเมริกา Howard Aiken ได้สร้างคอมพิวเตอร์ชื่อ "Mark-1" ในองค์กรแห่งหนึ่งของ IBM ทำให้สามารถคำนวณได้เร็วกว่าแบบแมนนวลหลายร้อยเท่า (โดยใช้เครื่องบวก) และใช้สำหรับการคำนวณทางทหาร ใช้สัญญาณไฟฟ้าและตัวกระตุ้นทางกลร่วมกัน "Mark-1" มีขนาด 15 * 2-5 ม. และมีชิ้นส่วน 750,000 ชิ้น เครื่องสามารถคูณตัวเลข 32 บิตสองตัวใน 4 วินาที

พ.ศ. 2486 ในสหรัฐอเมริกา กลุ่มผู้เชี่ยวชาญนำโดย John Mauchly และ Prosper Eckert เริ่มออกแบบคอมพิวเตอร์ ENIAC โดยใช้หลอดสุญญากาศ

พ.ศ. 2488 (ค.ศ. 1945) - นักคณิตศาสตร์ John von Neumann ทำงานเกี่ยวกับ ENIAC ซึ่งจัดทำรายงานเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์เครื่องนี้ ในรายงานของเขา von Neumann ได้กำหนดหลักการทั่วไปของการทำงานของคอมพิวเตอร์ นั่นคือ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์สากล จนถึงปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นตามหลักการที่ John von Neumann ระบุไว้

พ.ศ. 2490 (ค.ศ. 1947) – Eckert และ Mauchly เริ่มพัฒนาเครื่องอนุกรมอิเล็กทรอนิกส์ UNIVAC (Universal Automatic Computer) เครื่องแรก เครื่องจักรรุ่นแรก (UNIVAC-1) สร้างขึ้นสำหรับสำนักงานสำรวจสำมะโนของสหรัฐฯ และเปิดใช้งานในฤดูใบไม้ผลิปี 1951 คอมพิวเตอร์แบบซิงโครนัสแบบต่อเนื่อง UNIVAC-1 ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ ENIAC และ EDVAC เธอทำงานด้วยความถี่สัญญาณนาฬิกา 2.25 MHz และมีหลอดอิเล็กตรอนประมาณ 5,000 หลอด อุปกรณ์เก็บข้อมูลภายในที่มีความจุ 1,000 ตัวเลขทศนิยม 12 บิตถูกสร้างขึ้นบน 100 เส้นหน่วงเวลาปรอท

พ.ศ. 2492 (ค.ศ. 1949) – นักวิจัยชาวอังกฤษ Mournes Wilks สร้างคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่รวบรวมหลักการของฟอน นอยมันน์

พ.ศ. 2494 (ค.ศ. 1951) – J. Forrester ตีพิมพ์บทความเรื่องการใช้แกนแม่เหล็กเพื่อเก็บข้อมูลดิจิทัล เครื่อง Whirlwind-1 เป็นเครื่องแรกที่ใช้หน่วยความจำแกนแม่เหล็ก ประกอบด้วย 2 คิวบ์ที่มี 32-32-17 คอร์ซึ่งให้การจัดเก็บ 2048 คำสำหรับเลขฐานสอง 16 บิตพร้อมพาริตีบิตหนึ่งบิต

พ.ศ. 2495 (ค.ศ. 1952) – ไอบีเอ็มเปิดตัวคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมเครื่องแรก IBM 701 ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ขนานแบบซิงโครนัสที่มีหลอดสุญญากาศ 4,000 หลอดและไดโอด 12,000 ตัว เครื่อง IBM 704 รุ่นที่ปรับปรุงนั้นรวดเร็ว ใช้การลงทะเบียนดัชนี และข้อมูลถูกแสดงในรูปแบบจุดลอยตัว

หลังจากคอมพิวเตอร์ IBM 704 เครื่อง IBM 709 ได้รับการเผยแพร่ซึ่งในแง่ของสถาปัตยกรรมได้เข้าสู่เครื่องของรุ่นที่สองและสาม ในเครื่องนี้ มีการใช้การระบุที่อยู่ทางอ้อมเป็นครั้งแรกและช่องสัญญาณเข้า-ออกปรากฏขึ้นเป็นครั้งแรก

พ.ศ. 2495 (ค.ศ. 1952) – เรมิงตัน แรนด์ เปิดตัวคอมพิวเตอร์ UNIVAC-t 103 ซึ่งเป็นเครื่องแรกที่ใช้ซอฟต์แวร์ขัดจังหวะ พนักงานที่ Remington Rand ใช้รูปแบบการเขียนเกี่ยวกับพีชคณิตที่เรียกว่า "Short Code" (ล่ามตัวแรก สร้างขึ้นในปี 1949 โดย John Mauchly)

พ.ศ. 2499 - ไอบีเอ็มพัฒนาหัวแม่เหล็กแบบลอยตัวบนเบาะอากาศ การประดิษฐ์ของพวกเขาทำให้สามารถสร้างหน่วยความจำประเภทใหม่ - อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลดิสก์ (หน่วยความจำ) ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในทศวรรษต่อ ๆ ไปของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ หน่วยความจำดิสก์แรกปรากฏในเครื่อง IBM 305 และ RAMAC หลังมีแพ็คเกจประกอบด้วยแผ่นโลหะเคลือบด้วยแม่เหล็ก 50 แผ่นที่หมุนด้วยความเร็ว 12,000 รอบต่อนาที /นาที บนพื้นผิวของดิสก์มี 100 แทร็กสำหรับบันทึกข้อมูล แต่ละ 10,000 อักขระ

พ.ศ. 2499 (ค.ศ. 1956) – เฟอร์แรนติเปิดตัวคอมพิวเตอร์เพกาซัส ซึ่งแนวคิดการลงทะเบียนได้รับการรวบรวมเป็นครั้งแรก วัตถุประสงค์ทั่วไป(รอน). ด้วยการถือกำเนิดของ RON ความแตกต่างระหว่างตัวบันทึกดัชนีและตัวสะสมถูกขจัดออกไป และโปรแกรมเมอร์ไม่ได้มีตัวเดียว แต่มีการลงทะเบียนตัวสะสมหลายตัว

2500 - กลุ่มที่นำโดย D. Backus ทำงานเกี่ยวกับภาษาโปรแกรมระดับสูงภาษาแรกที่เรียกว่า FORTRAN ภาษาที่ใช้เป็นครั้งแรกในคอมพิวเตอร์ IBM 704 มีส่วนสนับสนุนการขยายขอบเขตของคอมพิวเตอร์

ทศวรรษ 1960 - คอมพิวเตอร์รุ่นที่ 2, องค์ประกอบเชิงตรรกะคอมพิวเตอร์ถูกนำมาใช้บนพื้นฐานของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ - ทรานซิสเตอร์กำลังพัฒนาภาษาโปรแกรมอัลกอริธึมเช่น Algol, Pascal และอื่น ๆ

ทศวรรษ 1970 - คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 วงจรรวมที่มีทรานซิสเตอร์หลายพันตัวบนแผ่นเซมิคอนดักเตอร์แผ่นเดียว OS ภาษาโปรแกรมโครงสร้างเริ่มถูกสร้างขึ้น

1974 - หลายบริษัทประกาศสร้างคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ Intel-808 ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เหมือนกับคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ แต่ออกแบบมาสำหรับผู้ใช้คนเดียว

พ.ศ. 2518 - คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่จำหน่ายในเชิงพาณิชย์เครื่องแรก Altair-8800 ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ Intel-8080 คอมพิวเตอร์เครื่องนี้มี แกะมีเพียง 256 ไบต์ คีย์บอร์ดและหน้าจอหายไป

ปลายปี 1975 - Paul Allen และ Bill Gates (ผู้ก่อตั้ง Microsoft ในอนาคต) ได้สร้างล่ามภาษาพื้นฐานสำหรับคอมพิวเตอร์ Altair ซึ่งอนุญาตให้ผู้ใช้สื่อสารกับคอมพิวเตอร์และเขียนโปรแกรมได้อย่างง่ายดาย

สิงหาคม 1981 - IBM เปิดตัว IBM PC ไมโครโปรเซสเซอร์ Intel-8088 แบบ 16 บิตถูกใช้เป็นไมโครโปรเซสเซอร์หลักของคอมพิวเตอร์ ซึ่งอนุญาตให้ทำงานกับหน่วยความจำ 1 เมกะไบต์ได้

ทศวรรษ 1980 - คอมพิวเตอร์รุ่นที่ 4 สร้างขึ้นบนวงจรรวมขนาดใหญ่ ไมโครโปรเซสเซอร์ถูกนำไปใช้ในรูปแบบของไมโครเซอร์กิตเดี่ยวที่ผลิตคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจำนวนมาก

ทศวรรษ 1990 — คอมพิวเตอร์ยุคที่ 5 วงจรรวมขนาดใหญ่พิเศษ โปรเซสเซอร์ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หลายล้านตัว การเกิดขึ้นของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั่วโลกที่มีการใช้งานจำนวนมาก

ยุค 2000 - คอมพิวเตอร์รุ่นที่ 6 การรวมคอมพิวเตอร์และ เครื่องใช้ในครัวเรือน, คอมพิวเตอร์ฝังตัว , การพัฒนาระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์