Актуально ли 5 поколения компьютеров. Основные требования к компьютерам V поколения

31.01.2019

Компью́теры пя́того поколе́ния (яп. 第五世代コンピュータ ) - в соответствии с идеологией развития компьютерных технологий, после четвёртого поколения, построенного на сверхбольших интегральных схемах, ожидалось создание следующего поколения, ориентированного на распределенные вычисления, одновременно считалось, что пятое поколение станет базой для создания устройств, способных к имитации мышления.

Сначала появились миникомпьютеры, предлагающие пользователям разные приложения, самые известные из которых - текстовые процессоры и электронные таблицы, которые могли бы использоваться нетехническими пользователями. Введенный графический пользовательский интерфейс, в котором пользователи не должны вводить инструкции, но могут использовать мышь для этой цели. Продолжающееся улучшение позволило создать сеть компьютеров для обмена данными. Локальные сети и глобальная сеть, были потенциальными преимуществами, поскольку они могли быть реализованы в корпорациях, и каждый мог бы обмениваться данными над ним.

Широкомасштабная правительственная программа в Японии по развитию компьютерной индустрии и искусственного интеллекта была предпринята в 1980-е годы . Целью программы было создание «эпохального компьютера» с производительностью суперкомпьютера и мощными функциями искусственного интеллекта . . Начало разработок - , конец разработок - , стоимость разработок - 57 млрд (порядка 500 млн ). Программа закончилась провалом, так как не опиралась на четкие научные методики, более того, даже её промежуточные цели оказались недостижимы в технологическом плане.

Многие из операций, требующих низкого человеческого интеллекта, будут выполняться этими компьютерами. Будущее выглядит ярким для компьютеров. В чем преимущества транзисторов над вакуумной трубкой? Преимущества транзисторов над вакуумными трубками. Меньше зажигалки Меньше потребляемой мощности Более прочная Низкие напряжения Менее высокая Высокая надежность.

Влияние Компьютерная наука Аналитический движок был тогда забыт, с тремя известными исключениями. Двигатель Людгейта был бы намного меньше, чем у Бэббиджа около 8 кубических футов и гипотетически мог бы умножить два десятизначных числа на цифру примерно за шесть секунд. Леонардо Торрес и Кеведо и Ванневар Буш также знали о работе Бэббиджа, хотя три изобретателя, вероятно, не знали друг друга. Оба они построили электромеханические компьютеры, которые были тесно связаны с аналитическим движком, хотя ни один из них не был достаточно современным программируемым компьютером.

В настоящий момент термин «пятое поколение» является неопределенным и применяется во многих смыслах, например, при описании систем облачных вычислений.

Определение термина

В соответствии с общепринятой методикой оценки развития вычислительной техники, первым поколением считались ламповые компьютеры, вторым - транзисторные , третьим - компьютеры на интегральных схемах , а четвёртым - с использованием микропроцессоров . В то время как предыдущие поколения совершенствовались за счёт увеличения количества элементов на единицу площади (миниатюризации), компьютеры пятого поколения должны были стать следующим шагом, и для достижения сверхпроизводительности, - осуществлять взаимодействие неограниченного набора микропроцессоров.

Он получил доступ к произведениям Бэббиджа, а затем заявил, указывая на книги Бэббиджа. В молекулярной нанотехнологии самое раннее предложение о способе внедрения чрезвычайно маленьких и быстрых компьютеров основывалось на логических воротах, построенных из скользящие стержни и прочные выступы, чтобы условно ограничить их движение. Аналогичная вычислительная «стержневая логика» присутствовала в рычагах управления скольжением и шипованных устройствах ствола, которые использовались для доступа к микропрограмме в дизайне Бэббиджа.

Из автобиографии Бэббиджа: «Как только будет создан Аналитический механизм, он обязательно будет определять будущий курс науки». Данные ежедневно обрабатываются и обрабатываются компьютерами в бизнесе, дома и в сфере образования. Данные по сути являются необработанными фактами, которые обычно печатаются на компьютере. Мы называем эти «сырые» факты из-за их неорганизованности. Они могут быть в любой форме от аудио и визуальных, до текстовых и числовых. Когда данные вводятся в компьютер, он считается введенным.

Японский проект компьютера пятого поколения

К моменту начала проекта Япония не являлась ведущим разработчиком и поставщиком решений в области компьютерных технологий, хотя уже достигла большого успеха в реализации широкого спектра средств вычислительной техники, в том числе и на основе собственных уникальных разработок. Министерство международной торговли и промышленности Японии (MITI) решило форсировать прорыв Японии в лидеры, и с конца 70-х годов инициировало выработку прогнозов о будущем компьютерных технологий. Эта работа была поручена Японскому центру развития обработки информации (JIPDEC), который должен был указать несколько наиболее перспективных направлений для будущих разработок, а в был предложен трёхлетний контракт для более глубоких исследований, подключая промышленные и академические организации. К этому времени ими начал использоваться термин «компьютеры пятого поколения» , так как он уже давно и широко обсуждался международным экспертным сообществом.

Компьютер вычисляет данные и выплевывает информацию. Поскольку эта информация является результатом, она становится организованной версией того, что раньше было необработанными фактами. Эта система считается обработкой информации. Данные могут также поступать в других формах, включая цифры, эксперименты и опросы. Большинство всего, что вводится в компьютер, становятся данными, поэтому этот термин настолько важен для понимания компьютеров и того, как они работают. Данные создаются по данным; это форма знания, а компьютеры вычисляют подробную информацию.

Использование этого термина должно было подчеркнуть, что Япония планирует совершить новый качественный скачок в развитии вычислительной техники.

Главные направления исследований были следующими:

Технологии логических заключений (inference) для обработки знаний.
Технологии для работы со сверхбольшими базами данных и базами знаний .
Рабочие станции с высокой производительностью.
Компьютерные технологии с распределёнными функциями.
Суперкомпьютеры для научных вычислений.

Речь шла о компьютере с параллельными процессорами, работающим с данными, хранящимися в обширной базе данных, а не в файловой системе . При этом, доступ к данным должен был осуществляться с помощью языка логического программирования. Предполагалось, что прототип машины будет обладать производительностью между 100 млн и 1 млрд LIPS, где LIPS - это логическое заключение в секунду. К тому времени типовые рабочие станции были способны на производительность около 100 тысяч LIPS.

То, что большинство не знает, это именно то, что компьютер делает за кулисами каждый раз, когда вы вводите данные в компьютер, большую часть времени даже не рассматривая его как «данные». Информация - это способ получить ответы на вопросы, потому что они являются результатом данных, которые вы вложили в процесс. Многие онлайн-источники предоставляют бесконечное количество информации. Без информации у людей не будет надежных источников для школы и их карьеры. Информация может быть значительно облегчена, включая задания, которые должны быть рассчитаны на общее количество работающих сотрудников, или любые «общие данные», которые необходимо найти или рассчитать.

Ход разработок представлялся так, что компьютерный интеллект, набирая мощность, начинает изменять сам себя, и целью было создать такую компьютерную среду, которая сама начнёт производить следующую, причём принципы, на которых будет построен окончательный компьютер, были заранее неизвестны, эти принципы предстояло выработать в процессе эксплуатации начальных компьютеров.

Данные и информация очень ценны и, безусловно, являются основой компьютер. Эти два компонента могут помочь вашему компьютеру быть удобным для пользователя, работая над тем, что вы набираете, чтобы сделать данные полезными и организованными. Индустриальный век: первый компьютер общей механики был предложен и частично построен английским изобретателем Чарльзом Бэббиджем в «Это был аналитический двигатель», который содержал блок арифметической логики и разрешал базовое программное управление потоком.

Он был запрограммирован с использованием перфокарт, а также встроенной памяти. Историки считают это первой концепцией дизайна компьютера общего назначения. К сожалению, из-за проблем с финансированием Аналитический двигатель никогда не строился, пока Бэббидж был жив. Аналитический двигатель должен был быть полностью автоматизированным механическим цифровым компьютером с программным управлением. Он был спроектирован таким образом, чтобы он состоял из четырех компонентов: мельницы, магазина, считывателя и принтера, которые сегодня являются основными компонентами каждого компьютера.

Ожидалось добиться существенного прорыва в области решения прикладных задач искусственного интеллекта. В частности, должны были быть решены следующие задачи:

печатная машинка, работающая под диктовку, которая сразу устранила бы проблему ввода иероглифического текста, которая в то время стояла в Японии очень остро
автоматический портативный переводчик с языка на язык (разумеется, непосредственно с голоса), который сразу бы устранил языковой барьер японских предпринимателей на международной арене
автоматическое реферирование статей, поиск смысла и категоризация
другие задачи распознавания образов - поиск характерных признаков, дешифровка, анализ дефектов и т. п.

От суперкомпьютеров ожидалось эффективное решение задач массивного моделирования, в первую очередь в аэро- и гидродинамике.

Информационный век: также известен как компьютерный век, цифровой век или новый медиа-век. Он представлял собой компьютер, построенный из электрических цепей вместо двигателей. На основе булевой алгебры, которая присваивает значение 1 «истинным» операторам и значения 0 - «ложным» операторам - он применял значение 1 к включенным схемам, а значение 0 на отключенные цепи. Шеннон также стал пионером в области теории информации, в которой рассматривается вопрос о том, как квантифицировать информацию, как в «битах» и «байтах».

Сегодня для любого ученика трудно представить жизнь без компьютера. Компьютерная индустрия исходила от того, чтобы компьютеры, которые занимались целым классом, в настоящее время могли вписаться в рюкзак студента. Кроме того, компьютеры были намного дороже и требовали большего количества энергии, чем сегодняшние компьютеры. В это время людям приходилось действительно учиться и терпеливо относиться к этому удобному устройству. Люди видели резкие изменения, которые были сделаны для компьютеров в течение всего сорока лет.

Эту программу предполагалось реализовать за 11 лет, три года для начальных исследований и разработок, четыре года для построения отдельных подсистем и последние четыре года для завершения всей прототипной системы. В правительство Японии решило дополнительно поддержать проект и основало Институт компьютерной технологии нового поколения (ICOT), объединив для этого инвестиции различных японских компьютерных фирм.

Компьютеры сегодня намного меньше, легче, требуют меньше энергии и дешевле. Однако в сегодняшнем поколении компьютеры являются второй натурой для большинства людей, и невозможно представить себе жизнь без них. Открытое компьютерное окно, отображающее аппаратное обеспечение.

Компьютеры нашего поколения, похоже, интегрированы в нашу повседневную жизнь, чтобы помочь в решении нескольких задач, связанных с нашими многочисленными потребностями. Настолько, что трудно представить мир без них. Однако с большим успехом приходит большое терпение. Например, в первой компьютерной модели машине требовались определенные входы, называемые перфокартами, и физическая работа для перепрограммирования компьютера. Сам компьютер нигде не был таким же полезным, простым и удобным, как сегодня.

Международный резонанс

Параллельный суперкомпьютер МАРС в СССР

Другая проблема возникла с производительностью процессоров. Оказалось, что технологии 80-х годов быстро перескочили те барьеры, которые перед началом проекта считались «очевидными» и непреодолимыми. А запараллеливание многих процессоров не вызывало ожидаемого резкого скачка производительности (см. закон Амдала). Получилось так, что рабочие станции, созданные в рамках проекта, успешно достигли и даже превзошли требуемые мощности, но к этому времени появились коммерческие компьютеры, которые были ещё мощнее.

Компьютеры первого поколения были построены с тысячами вакуумных ламп, потребовали физических усилий для повторного подключения компьютера и могли решить только одну проблему за раз. Второе поколение компьютеров представило транзисторы, которые заменили вакуумные трубки. Транзисторы просто выступали в качестве выключателя света, позволяя электронным схемам открываться или закрываться. Как компьютеры первого поколения, так и компьютеры второго поколения продолжали использовать перфокарты для их ввода.

Компьютеры второго поколения также представили жесткие диски и языки программирования. Вскоре после этого третье поколение использовало систему интегральных схем, в которую было включено много транзисторов и электронных схем на одном кремниевом чипе. Третье поколение компьютеров начало инновационную тенденцию к созданию более мелких и надежных компьютеров. Наконец, началось развитие наших современных компьютеров, используемых практически всеми в обществе. В настоящее время потребители используют входы, выходы и память, которые состоят из: клавиатур, мышей, мониторов, принтеров, динамиков, жестких дисков, флэш-памяти и оптических дисков.

Помимо этого, проект «Компьютеры пятого поколения» оказался ошибочным с точки зрения технологии производства программного обеспечения. Ещё до начала разработки этого проекта фирма Xerox разработала экспериментальный графический интерфейс (GUI). А позднее появился Интернет , и возникла новая концепция распределения и хранения данных, при этом поисковые машины привели к новому качеству хранения и доступа разнородной информации. Надежды на развитие логического программирования, питавшиеся в проекте «Компьютеры пятого поколения», оказались иллюзорными, преимущественно по причине ограниченности ресурсов и ненадёжности технологий.

Процессоры пятого поколения, основанные на искусственном интеллекте, все еще находятся в разработке, хотя есть некоторые приложения, такие как распознавание голоса, которые используются сегодня. Использование параллельной обработки и сверхпроводников помогает сделать искусственный интеллект реальностью. Квантовые вычисления и молекулярная и нанотехнология радикально изменят лицо компьютеров в последующие годы. Целью вычислений пятого поколения является разработка устройств, которые реагируют на ввод естественного языка и способные к обучению и самоорганизации.

Идея саморазвития системы, по которой система сама должна менять свои внутренние правила и параметры, оказалась непродуктивной - система, переходя через определённую точку, скатывалась в состояние потери надёжности и утраты цельности, резко «глупела» и становилась неадекватной.

Идея широкомасштабной замены программных средств аппаратными оказалась несвоевременной, в дальнейшем развитие компьютерной индустрии пошло по противоположному пути, совершенствуя программные средства при более простых, но стандартных аппаратных. Проект был ограничен категориями мышления 1970-х годов и не смог провести чёткого разграничения функций программной и аппаратной части компьютеров.

Хотя движение от вакуумных трубок до микропроцессоров, казалось, заняло некоторое время, по сравнению с началом цивилизации тысячи лет назад, это продвижение произошло очень быстро. Тем не менее, это также открывает человеческий разум, чтобы понять, что инновация требует проб, ошибок и терпения.

Термин «оборудование» относится к компонентам, используемым для сборки компьютера. Разбивая компоненты на категории, вы найдете четыре основные группы. Обработка выходных данных. . Хотя это четыре основные категории, есть еще три компонента, которые не соответствуют этим основным четырем.

Оценка проекта

С любых точек зрения проект можно считать абсолютным провалом. За десять лет на разработки было истрачено более 50 млрд ¥, и программа завершилась, не достигнув цели. Рабочие станции так и не вышли на рынок, потому что однопроцессорные системы других фирм превосходили их по параметрам, программные системы так и не заработали, появление

Компьютерный футляр используется для установки основных компонентов компьютера. Это обеспечивает закрытое пространство и более легкую организацию для компонентов. Блок питания используется для питания всех компонентов внутри корпуса. Это означает, что для каждого компонента требуется определенное количество вольт для работы, и блок питания будет соответствующим образом регулировать напряжение.

Карточка расширения используется для улучшения некоторых атрибутов системы. Например, звуковая карта может улучшить звук, предоставляя вам возможности объемного звука. Другим примером является видеокарта, что улучшит графику вашей системы.

Эта категория относится к компонентам, которые компьютер использует, которые получают данные и отправляют информацию. Устройства ввода выполняют прием и вывод устройства. Некоторые примеры устройств ввода - это клавиатура, мышь и игровой контроллер. Примерами выходных устройств являются принтер, монитор и динамики.

Пятое поколение ЭВМ (1984 г. – наши дни) или, как некоторые его называют, микропроцессорное. Обратите внимание: конец четвертого поколения был в начале 80-х, значит, большие машины и их набирающие силы потомки практически 10 лет более-менее мирно сосуществовали вместе. Для обоих типов ЭВМ время прошло с пользой. Благодаря большим машинам, проектировщики накопили массу теоретического и практического опыта, а программисты микропроцессоров нашли свою, небольшую нишу на рынке электроники.

В 1976 году закончилась разработка 16-разрядного процессора 8086 фирмы Intel. У него была довольно большая разрядность регистров (16 бит), а также 20 бит системной шины адреса, благодаря этому у него могло быть до 1 Мбайта оперативной памяти.

Создание все более совершенных процессоров от фирмы Intel

В 1982 году создали 80286. Этот процессор был улучшенным вариантом 8086. Он позволял поддерживать сразу несколько режимов работы: реальный, при этом формирование адреса производилось, как и в i8086; и защищенный, аппаратно реализовывающий многозадачность и управляющий виртуальной памятью. Процессор 80286 располагал большой разрядностью шины адреса – 24 разряда (20 разрядов было у 8086), благодаря этому он способен адресовать до 16 Мбайт оперативной памяти. В 1984 году появились первые компьютеры на базе такого процессора. Его можно было сопоставить с IBM System/370 по своим вычислительным способностям. А это значит, что на этом четвертое поколение ЭВМ подошло к завершению.

В 1985 году, фирмой Intel , был представлен первый 32-разрядный микропроцессор 80386, который был аппаратно совместим другими предыдущими процессорами фирмы Intel

История развития первых процессоров

Позже, процессор 386 заменил 486. Он был разработан по более развитой идее параллельной обработки. Устройство декодирования и исполнения команд сделали в виде 5-ступенчатого конвейера, на различной стадии исполнения могло выполняться до пяти команд. Кэш-память первого уровня, которая содержала часто используемые данные и коды, размещалась на самом кристалле. Также создали кэш-память второго уровня, которая располагала 512 Кбайтами памяти. Стало возможным составлять многопроцессорные конфигурации. Команды процессора добавили в себя новые команды. Благодаря таким новшествам, вместе со значительным (до 133 МГц) увеличением тактовой частоты процессора , повысилось производительность компьютера и ускорилась работа различных программ.

В 1976 году закончилась разработка 16-разрядного процессора 8086 фирмы Intel . У него была довольно большая разрядность регистров (16 бит), а также 20 бит системной шины адреса, благодаря этому у него могло быть до 1 Мбайта оперативной памяти.

В 1982 году создали 80286. Этот процессор был улучшенным вариантом 8086. Он позволял поддерживать сразу несколько режимов работы: реальный, при этом формирование адреса производилось, как и в i8086; и защищенный, аппаратно реализовывающий многозадачность и управляющий виртуальной памятью. Процессор 80286 располагал большой разрядностью шины адреса – 24 разряда (20 разрядов было у 8086), благодаря этому он способен адресовать до 16 Мбайт оперативной памяти. В 1984 году появились первые компьютеры на базе такого процессора. Его можно было сопоставить с IBM System/370 по своим вычислительным способностям. А это значит, что на этом четвертое поколение ЭВМ подошло к завершению.

В 1985 году, фирмой Intel, был представлен первый 32-разрядный микропроцессор 80386, который был аппаратно совместим другими предыдущими процессорами фирмы Intel . Его мощь была намного выше своих предшественников, имел 32-разрядную архитектуру и мог поддерживать до 4 Гбайт оперативной памяти. Этот процессор мог поддерживать режим виртуального 8086, с его помощью можно было повышать эффективность работы, а также можно было параллельно работать сразу в нескольких подобных программах. Обратим ваше внимание еще на одно нововведение: процессор мот поддерживать страничную организацию оперативной памяти, а это в свою очередь расширило виртуальную память до 4 Тбайт. 386 был первым микропроцессором, который использовал параллельную обработку.

Позже, процессор 386 заменил 486. Он был разработан по более развитой идее параллельной обработки. Устройство декодирования и исполнения команд сделали в виде 5-ступенчатого конвейера, на различной стадии исполнения могло выполняться до пяти команд. Кэш-память первого уровня, которая содержала часто используемые данные и коды, размещалась на самом кристалле. Также создали кэш-память второго уровня, которая располагала 512 Кбайтами памяти. Стало возможным составлять многопроцессорные конфигурации. Команды процессора добавили в себя новые команды. Благодаря таким новшествам, вместе со значительным (до 133 МГц) увеличением тактовой частоты процессора, повысилось производительность компьютера и ускорилась работа различных программ.