На першій ЕОМ при заміні однієї програми іншою потрібно було робити комутацію (міняти спосіб з’єднання) блоків машини. Цей недолік був усунутий після побудови в Англії у 1949 році машини ЕДСАК (конструктор М. Уілкс), де вперше був реалізований сформульований Дж. фон Нейманом принцип зберігання програми у пам’яті машин. У 1951 році в США почався серійний випуск універсальних ЕОМ марки ЮНІВАК
Перша ЕОМ у нашій країні була створена в Києві у 1951 році і названа МЭСМ (мала електронна обчислювальна машина). У 1952 році була побудована машина БЭСМ (велика електронна обчислювальна машина). Обидва проекти виконані під керівництвом академіка С. А. Лебедєва.
ПОКОЛІННЯ ЕОМ
Ні один технічний пристрій не удосконалювався так швидко, як ЕОМ. Кожні 10 – 12 років відбувався різкий стрибок у конструкціях, способах виробництва ЕОМ. Нові моделі ЕОМ швидко витісняли старі. Можливості та сфери застосування їх весь час розширювались, а на відміну від інших пристроїв, наприклад, телевізорів чи автомобілів, собівартість і ціна ЕОМ постійно знижувались.
Виділяють п’ять поколінь ЕОМ . Кожне покоління визначається елементною базою – сукупністю елементів, з яких будується комп’ютер, та розвитком програмного забезпечення.
I покоління ЕОМ (50-ті роки). Елементною базою ЕОМ першого покоління були вакуумні електронні лампи, які зараз ще можна побачити в старих телевізорах і радіоприймачах. Тисячі ламп розміщувалися в металевих шафах, які займали великі приміщення. Важила така машина десятки тонн. Для її роботи була потрібна невелика електростанція. Для охолодження машини використовувалися потужні вентилятори. Програмування здійснювалося в кодах машини. Доступ до машини мали тільки спеціалісти – професіонали у галузі ЕОМ. Швидкодія становила декілька тисяч операцій за секунду. Ці машини мали невелику оперативну пам’ять.
II покоління ЕОМ (60-ті роки). Елементною базою ЕОМ другого покоління були транзистори, які замінили електронні лампи. Транзистори є значно меншими за лампи і споживають значно менше енергії. Розміри ЕОМ зменшилися. Можливості зросли за рахунок появи мов програмування стало доступним і для спеціалістів-непрофесіоналів у галузі ЕОМ. До програмного забезпечення входили заздалегідь розроблені програми розв’язування найбільш типових задач. Швидкодія машина досягла сотень тисяч операцій за секунду. Значно збільшилася оперативна пам'ять. Найбільш поширеними були такі машини: «Еліот» (Англія), «Сіменс» (ФРГ), «Стретч», «СДС» (США), «Раздан-2», серія «Мінськ», «Наїрі», «Мир», «БЭСМ-6».
III покоління ЕОМ (70-ті роки). Елементарною базою ЕОМ третього покоління стали інтегральні схеми. Інтегральна схема формування на невеликій пластиці з чистого кремнію, на яку наносились у потрібній комбінації тонкі плівки різних речовин. Залежно від комбінації речовин утворювались елементи, які працювали як транзистори, конденсатори чи опори. Таких елементів могло бути до кількох тисяч на квадратному сантиметрі. Значно зросли швидкодія ЕОМ (до кількох кілометрів операцій за секунду) та обсяг оперативної пам’яті. Розвинуте програмне забезпечення та зручність у користуванні відкрили широкий доступ до ЕОМ. Така машина може одночасно розв’язувати декілька задач, працюючи з декількома програмами. Користувачам немає потреби працювати без посередньо за пультом управління ЕОМ. Для роботи їм надано термінали (клавіатура, дисплей і пристрої вводу – виводу), які можуть бути значно віддалені від ЕОМ. Для зберігання інформації почали використовувати магнітні стрічки та магнітні диски. Магнітні носії інформації стали почали витісняти перфокарти і перфострічки. Почався перехід до без паперової інформатики. Приклади машин третього покоління: «ІВМ-360», «ІВМ-370» (США), серія ЄС (Єдина система) у нашій країні – аналогії серії ІВМ. Розробка проекту машини третього покоління коштувала фірмі ІВМ 5 мільярдів доларів.
IV покоління ЕОМ (80-ті роки). Елементарною базою ЕОМ четвертого покоління є великі інтегральні схеми (ВІС).Прогрес у фізиці напівпровідників дав змогу розмістити велику кількість елементів на одному кристалі кремнію (десятки тисяч на квадратному сантиметрі). Більше того, на одному кристалі кремнію стало можливо розмістити схему, яка відтворює роботу процесора ЕОМ. Такі одно кристальні процесори називаються мікропроцесорами. Це дало поштовх появі мікрокалькуляторів, персональних комп’ютерів, які можна розташувати на звичайному робочому столі, а також потужних багатопроцесорних ЕОМ. Зросли швидкодія (до мільярда операцій за секунду), обсяг оперативної пам’яті, зручність у користуванні. Масове виробництво та збут забезпечили різке падіння цін на ЕОМ. Відбулося повернення користувача до пульта управління, але вже персональної ЕОМ. Приклади потужніших машин четвертого покоління: «Ельбрус» у нашій країні, американські машини серії «Крей».
На рівні четвертого покоління поділ машин на великі обчислювальні машини та персональні комп’ютери. Існує декілька поколінь персональних комп’ютерів.
V покоління ЕОМ (90-ті роки). Елементарною базою ЕОМ п’ятого покоління є надвеликі інтегральні схеми (НВІС), які містять до сотні тисяч елементів на квадратному сантиметрі. П’яте покоління – це не тільки нова елементарна база, це проект на досягнення принципових якісних зрушень у всіх галузях, пов’язаних з конструюванням, виробництвом і експлуатацією ЕОМ.
У 1980 році японський уряд та ряд фірм оголосили десятирічну програму створення комп’ютерної системи п’ятого покоління, яка базуватиметься на використанні штучного інтелекту, експертних систем та природної мови спілкування. Цю програму назвали «японським викликом», бо авангардна роль в галузі комп’ютерної техніки сьогодні належить США.
Штучний інтелект – це напрям наукових досліджень, що являє собою сукупність методів і засобів аналізу процесів мислення з метою конструювання технічних систем, здатних імітувати інтелектуальну діяльність людини.
Експертні системи – це програми для ЕОМ, які дають змогу комп’ютеру нагромаджувати та класифікувати знання, порівнювати і робити висновки, тобто імітувати поведінку експерта чи консультанта у конкретних сферах діяльності людини.
Має бути розв’язане завдання природного, з точки зору людини, спілкування користувача і ЕОМ. З цією метою розробляються та удосконалюються читаючі автомати та автомати, що сприймають інформацію на слух. Їх робота базується на розпізнаванні образів. І хоча доба машин, що розмовляють, розуміють усну мову та думають, ще не наступила, але вона вже не за горами.
Зауваження. У США та інших країнах, які орієнтуються на фірму ІВМ, прийнята дещо відмінна градація поколінь ЕОМ за роками, а саме:
1951 – 1958 роки (I покоління);
1959 – 1964 роки (II покоління);
1965 – 1970 роки (III покоління);
1971 – теперішній час (IV покоління);
КЛАСИФІКАЦІЯ СУЧАСНИХ ЕОМ
Сьогодні експлуатуються ЕОМ III і IV поколінь. Залежно від їх можливостей, що у випадку ЕОМ одного покоління прямо пропорційно пов’язано з розмірами та ціною, ЕОМ поділяють на:
супер-ЕОМ («Ельбрус», моделі серії «Крей»);
великі ЕОМ (моделі Єдиної системи: ЄС –1060, ЄС – 1061, ЄС – 1065 та інші в нашій країні та машини системи ІВМ-370);
малі ЕОМ (моделі Системи малих машин: СМ – 3, СМ – 4 в нашій країні та машини серії PDP фірми DEC у США);
мікро-ЕОМ (персональні комп’ютери; портативні комп’ютери, спеціалізовані комп’ютери, робочі станції);
спеціалізовані ЕОМ (ЕОМ у годиннику, в фотоапараті, в автомобілі, у верстатах з числовим програмним управлінням).
Супер-ЕОМ – це багатопроцесорні системи, які виконують мільярди операцій за секунду. Сьогодні у світі існує близько 200 супер ЕОМ. Ціна такої машини – декілька мільйонів доларів. Супер –ЕОМ використовуються у космічних дослідженнях, для перспективного прогнозу погоди на планеті, опрацювання геодезичної інформації при пошуках корисних копалин, а також у військових дослідженнях. Обслуговують супер-ЕОМ десятки або сотні спеціалістів. У 1992 році в США планується створення комп’ютера, здатного виконати до 1 трильйона операцій за секунду. В новій ЕОМ, що отримала назву МЕГА, буде використано мільйон паралельно працюючих процесорів. Це дасть змогу досягнути рекордної швидкості обчислень, у тисячу разів більшої, ніж у звичайних суперкомп’ютерах. Вартість проекту – 24 мільярди доларів.
Великі ЕОМ використовуються для розв’язування наукових і виробничих задач: планування виробництва, обліку матеріалів, нарахування зарплати робітникам і службовцям, для підтримки автоматизованих систем управління (скорочено АСУ) та систем автоматизованого проектування (скорочено САПР). Швидкодія великих ЕОМ – декілька мільйонів операцій за секунду, ціна – сотні тисяч карбованців. Обслуговує великі ЕОМ штат спеціалістів, які працюють в обчислювальних центрах підприємств та організацій. Для розміщення супер-ЕОМ та великих-ЕОМ потрібні спеціально обладнані пристрої приміщення.
Малі ЕОМ використовуються на невеликих підприємствах, у науково-дослідних інститутах для розв’язування специфічних задач, а також для навчання студентів у вузах. Швидкодія цих машин – 100–500 тисяч операцій за секунду. Малі ЕОМ розміститься у невеликій кімнаті.
Мікро-ЕОМ у багатьох випадках можуть замінити великі та малі ЕОМ. Сьогодні персональні комп’ютери використовуються на підприємствах, у наукових організаціях, навчальних закладах, а також у побуті. За пультом персонального комп’ютера працює одна людина. Ні швидкодією, ні обсягом пам’яті персональні комп’ютери не поступаються великим та малим ЕОМ. Через це персональний комп’ютер стає більш поширеним типом ЕОМ. Персональний комп’ютер можна розмістити на робочому столі, а портативний комп’ютер – у течці-дипломаті.
Спеціалізовані ЕОМ є складовими різних механізмів. На відміну вад ЕОМ, що є універсальними, вони використовуються для розв’язування окремих задач. Їх функціонування не вимагає постійного втручання людини. Спеціалізовані ЕОМ найчастіше використовуються у гнучких автоматизованих виробничих системах (ГАВС).
ЗМІСТ
Від абака до електронної обчислювальної машини…......................1
Покоління ЕОМ....................................................................................3
Класифікація сучасних ЕОМ..............................................................6
|
