Les types d'ordinateurs électroniques dans notre pays sont divisés en plusieurs générations. Les caractéristiques déterminantes lors de l'attribution d'appareils à une certaine génération sont leurs éléments et variétés de caractéristiques aussi importantes que les performances, la capacité de mémoire, les méthodes de gestion et de traitement des informations. La division des ordinateurs est conditionnelle - il existe un nombre considérable de modèles qui, selon certaines caractéristiques, appartiennent à un type et, selon d'autres, à un autre type de génération. En conséquence, ces types d’ordinateurs peuvent appartenir à différentes étapes du développement de la technologie informatique électronique.

Première génération d'ordinateurs

Le développement des ordinateurs est divisé en plusieurs périodes. La génération d'appareils de chaque période diffère les unes des autres par leurs bases d'éléments et leur support de type mathématique.

1ère génération d'ordinateurs (1945-1954) - calculateurs électroniques sur lampes type électronique(des modèles similaires figuraient dans les premiers modèles de téléviseurs). Cette époque peut être qualifiée d’ère de formation d’une telle technologie.

La plupart des machines du premier type de génération étaient appelées types d'appareils expérimentaux, créés dans le but de tester l'une ou l'autre des théories. La taille et le poids des unités informatiques, qui nécessitaient souvent des bâtiments séparés, sont depuis longtemps devenus légendaires. La saisie des numéros dans les premières machines se faisait à l'aide de cartes perforées, et contrôles du programme des séquences de fonctions étaient réalisées, par exemple, dans ENIAC, ainsi que dans des machines de type calculateur et analytique, à l'aide de fiches et de types de champs de composition. Bien que méthode similaire la programmation nécessitait beaucoup de temps pour préparer la machine - pour les connexions sur les champs de composition (patchboard) des blocs, elle offrait toutes les possibilités de mise en œuvre des « capacités » de comptage d'ENIAC, et présentait avec un grand avantage des différences par rapport à la méthode de programme de bande perforée, typique des appareils de type relais.

Comment fonctionnaient ces unités ?

Les employés affectés à cette machine étaient constamment à proximité et surveillaient les performances des tubes à vide. Mais dès qu'au moins une lampe brûlait, ENIAC se levait immédiatement et des troubles s'ensuivaient : tout le monde était pressé de rechercher la lampe grillée. La raison principale (peut-être pas la raison exacte) du remplacement très fréquent des lampes était la suivante : la chaleur et la lueur des lampes attiraient les mites, elles volaient à l'intérieur de la voiture et contribuaient à l'apparition d'un court-circuit. Ainsi, la 1ère génération d’ordinateurs était extrêmement vulnérable aux conditions extérieures.

Si ce qui précède est vrai, alors le terme « bugs », qui fait référence à des erreurs logicielles et matérielles équipement informatique, prend déjà une nouvelle valeur. Une fois tous les tubes en état de fonctionnement, l'équipe d'ingénierie a pu personnaliser l'ENIAC pour n'importe quelle tâche en modifiant manuellement les connexions des 6 000 fils. Tous les fils devaient être à nouveau commutés si un type de tâche différent était requis.

Les toutes premières voitures de série

Le premier ordinateur de première génération produit commercialement était l'ordinateur UNIVAC (Universal Automatic Computer). Les développeurs de cet ordinateur étaient : John Mauchly et J. Prosper Eckert. C'était le premier type d'ordinateur numérique électronique usage général. UNIVAC, dont les travaux de développement ont commencé en 1946 et se sont terminés en 1951, avait un temps d'addition de 120 μs, un temps de multiplication de 1 800 μs et un temps de division de 3 600 μs.

Ces machines occupaient beaucoup d’espace, consommaient beaucoup d’électricité et étaient constituées d’un grand nombre de lampes électroniques. Par exemple, la machine Strela comptait 6 400 lampes de ce type et 60 000 pièces de diodes de type semi-conducteur. Les performances de cette génération d'ordinateurs ne dépassaient pas 2 à 3 000 opérations par seconde, le volume de RAM ne dépassait pas 2 Ko. Seule la machine M-2 (1958) disposait de 4 Ko de RAM et sa vitesse était de 20 000 opérations par seconde.

Ordinateurs de deuxième génération - différences significatives

En 1948, les physiciens théoriciens John Bardeen et William Shockley, ainsi que l'expérimentateur principal des Bell Telephone Laboratories Walter Brattain, ont créé le premier transistor fonctionnel. Il s’agissait d’un dispositif de type point de contact, dans lequel trois « antennes » métalliques étaient en contact avec un bloc de matériau polycristallin. Ainsi, des générations d’ordinateurs ont déjà commencé à s’améliorer à cette époque lointaine.

Les premiers types d'ordinateurs fonctionnant sur la base de transistors font leur apparition à la fin des années 1950, et au milieu des années 1960, des types de dispositifs externes dotés de fonctions plus compactes ont été créés.

Caractéristiques architecturales

L'une des capacités étonnantes du transistor est qu'il peut à lui seul effectuer le travail de 40 tubes de type électronique, et même dans ce cas avoir vitesse plus élevée fonctionnent, émettent une quantité minimale de chaleur et ne consomment pratiquement pas de ressources électriques ni d'énergie. Parallèlement au processus de remplacement des lampes électriques par des transistors, les méthodes de stockage des informations se sont améliorées. La capacité de mémoire a augmenté et la bande magnétique, utilisée pour la première fois dans l'ordinateur UNIVAC de première génération, a commencé à être utilisée à la fois pour l'entrée et la sortie d'informations.

Au milieu des années 1960, le stockage sur disque était utilisé. D'énormes progrès dans l'architecture informatique ont permis de réaliser des actions rapides d'un million d'opérations par seconde ! Par exemple, les ordinateurs à transistors de la 2ème génération comprennent « Stretch » (Angleterre), « Atlas » (États-Unis). À cette époque, l'Union soviétique produisait également des appareils qui n'étaient pas inférieurs aux appareils mentionnés ci-dessus (par exemple, le BESM-6).

La création d'ordinateurs construits à l'aide de transistors a entraîné une réduction de leurs dimensions, de leur poids, des coûts et des prix de l'énergie, ainsi qu'une augmentation de la fiabilité et de la productivité. Cela a contribué à élargir la gamme d'utilisateurs et l'éventail des tâches à résoudre. Compte tenu des caractéristiques améliorées de la 2e génération d'ordinateurs, les développeurs ont commencé à créer des types de langages algorithmiques pour les calculs d'ingénierie (par exemple, ALGOL, FORTRAN) et économiques (par exemple, COBOL).

Valeur du système d'exploitation

Mais même à ces étapes, la tâche principale des technologies de programmation était d'assurer des économies de ressources - temps informatique et mémoire. Pour résoudre ce problème, ils ont commencé à créer des prototypes de systèmes d'exploitation modernes (complexes de programmes de type utilitaire qui assurent une bonne répartition des ressources informatiques lors de l'exécution des tâches des utilisateurs).

Les types des premiers systèmes d'exploitation (OS) ont contribué à l'automatisation du travail des opérateurs informatiques, associé à l'exécution des tâches des utilisateurs : saisie des textes de programme dans l'appareil, appel des traducteurs nécessaires, appel des sous-programmes de bibliothèque requis pour le programme , appelant l'éditeur de liens pour placer ces sous-programmes et programmes du type principal dans la mémoire de l'ordinateur, saisissant les données du type d'origine, etc.

Désormais, en plus du programme et des données, il était également nécessaire de saisir des instructions dans l'ordinateur de deuxième génération, qui contenait une liste des étapes de traitement et une liste d'informations sur le programme et ses auteurs. Après cela, un certain nombre de tâches pour les utilisateurs ont commencé à être saisies simultanément dans les appareils (packages avec tâches) ; dans ces types de systèmes d'exploitation, il était nécessaire de répartir les types de ressources informatiques entre ces types de tâches - un mode multiprogramme pour le traitement des données (par exemple, tandis que les résultats d'une tâche d'un type, des calculs sont effectués pour un autre et que les données d'un troisième type de problème peuvent être saisies en mémoire). Ainsi, la 2ème génération d'ordinateurs est entrée dans l'histoire avec l'apparition de systèmes d'exploitation rationalisés.

Troisième génération de voitures

En raison de la création de technologies de production circuits intégrés(IC) a réussi à augmenter les niveaux de vitesse et de fiabilité des circuits semi-conducteurs, ainsi qu'à réduire leur taille, leurs niveaux de puissance et leur coût. Les types de microcircuits intégrés sont constitués de dizaines d'éléments électroniques, assemblés dans des tranches de silicium rectangulaires et dont la longueur latérale ne dépasse pas 1 cm. Ce type de tranche (cristaux) est placé dans un boîtier en plastique de petites dimensions, les dimensions dont ne peut être déterminé qu'à l'aide du nombre de « pattes » » (bornes d'entrée et de sortie de circuits électroniques créés sur des puces).

Grâce à ces circonstances, l'histoire du développement des ordinateurs (générations informatiques) a fait grande percée. Cela a permis non seulement d'améliorer la qualité du travail et de réduire les coûts appareils universels, mais aussi pour créer des machines de petite taille, simples, bon marché et fiables - les mini-ordinateurs. De telles unités étaient initialement destinées à remplacer les contrôleurs implémentés par le matériel dans les boucles de contrôle de tous objets, dans les systèmes de contrôle de processus automatisés de type technologique, les systèmes de collecte et de traitement de données expérimentales, divers complexes de contrôle d'objets mobiles, etc.

Le point principal à cette époque était considéré comme l’unification des machines avec des paramètres de conception et technologiques. La troisième génération d'ordinateurs commence à lancer sa propre série ou famille de types de modèles compatibles. De nouveaux progrès dans le développement des mathématiques et des logiciels contribuent à la création de programmes de type package pour la solvabilité tâches typiques, un langage de programme orienté problème (pour résoudre des problèmes de certaines catégories). C'est ainsi que furent créés pour la première fois des systèmes logiciels - des types de systèmes d'exploitation (développés par IBM), sur lesquels s'exécute la troisième génération d'ordinateurs.

Voitures de quatrième génération

Le développement réussi des appareils électroniques a conduit à la création de grands circuits intégrés (LSI), dans lesquels un cristal contenait quelques dizaines de milliers d'éléments de type électrique. Cela a contribué à l'émergence de nouvelles générations d'ordinateurs, dont la base élémentaire disposait d'une grande quantité de mémoire et de cycles courts d'exécution de commandes : l'utilisation d'octets de mémoire dans une seule opération de machine a commencé à diminuer fortement. Mais comme il n'y avait pratiquement aucune réduction des coûts de programmation, les tâches d'économie des ressources humaines, plutôt que celles des machines, ont été mises au premier plan.

De nouveaux types de systèmes d'exploitation ont été créés, permettant aux programmeurs de déboguer leurs programmes directement derrière les écrans de l'ordinateur (en mode dialogue), ce qui a contribué à faciliter le travail des utilisateurs et à accélérer le développement de nouveaux logiciels. Ce point était complètement contraire aux concepts des premières étapes de la technologie de l'information, qui utilisaient des ordinateurs de première génération : « le processeur effectue uniquement la quantité de travail de traitement de données que les humains ne peuvent fondamentalement pas effectuer : le comptage de masse ». Un autre type de tendance a commencé à émerger : « Tout ce qui peut être fait par des machines, elles doivent le faire ; "Les gens ne font que la partie du travail qui ne peut pas être automatisée."

En 1971, un grand circuit intégré a été fabriqué, qui abritait entièrement le processeur d'un ordinateur électronique d'architectures simples. Les possibilités de placer pratiquement tous les dispositifs électroniques qui ne sont pas complexes dans l'architecture informatique dans un grand circuit intégré (sur une puce) sont devenues réelles, c'est-à-dire la possibilité d'une production en série. appareils simples Par prix abordables(sans tenir compte du coût des appareils type externe). C'est ainsi qu'est née la 4ème génération d'ordinateurs.

De nombreux appareils bon marché (ordinateurs à clavier de poche) et de contrôle sont apparus, équipés d'un ou plusieurs grands circuits intégrés contenant des processeurs, une capacité de mémoire et un système de connexions avec des capteurs de type exécutif dans les objets de contrôle.

Des programmes contrôlant l'alimentation en carburant des moteurs de voiture, les mouvements de jouets électroniques ou certains modes de lavage du linge ont été installés dans la mémoire de l'ordinateur soit lors de la fabrication de types similaires de contrôleurs, soit directement dans les entreprises produisant des voitures, des jouets, des machines à laver. , etc.

Tout au long des années 1970, a commencé la production de systèmes informatiques universels, composés d'un processeur, d'une capacité de mémoire et de circuits d'interface avec un dispositif d'entrée-sortie, situés dans un seul grand circuit intégré (ordinateurs monopuce) ou dans certains grands circuits intégrés. installés sur une seule carte de circuit imprimé (unités à carte unique). En conséquence, lorsque la 4ème génération d'ordinateurs s'est généralisée, la situation des années 1960 s'est répétée, lorsque les premiers mini-ordinateurs ont pris en charge une partie du travail dans les grands ordinateurs électroniques universels.

Propriétés caractéristiques des ordinateurs de quatrième génération

1. Mode multiprocesseur.
2. Traitement de type parallèle-séquentiel.
3. Types de langages de haut niveau.
4. L'émergence des premiers réseaux informatiques.

Caractéristiques techniques de ces appareils

1. Retards moyens du signal 0,7 ns/v.
2. Le principal type de mémoire est le semi-conducteur. Le temps nécessaire pour générer des données à partir de ce type de mémoire est de 100 à 150 ns. Capacités - 1012-1013 caractères.
3. Application de la mise en œuvre matérielle des systèmes d'exploitation.
4. Les constructions modulaires ont également commencé à être utilisées pour des outils de type logiciel.

L'ordinateur personnel a été créé pour la première fois en avril 1976 par Steve Jobs, un employé d'Atari, et Stephen Wozniak, un employé de Hewlett-Packard. Basé sur des contrôleurs de circuit intégrés 8 bits jeu électronique, ils créent un simple ordinateur de jeu « Apple » programmé en BASIC, qui connaît un énorme succès. Au début de 1977, il a été enregistré entreprise Apple Comp., et à partir de ce moment-là, la production du premier ordinateur personnel au monde, Apple, a commencé. L'histoire de la génération informatique considère cet événement comme le plus important.

Actuellement entreprise Apple produit des ordinateurs personnels Macintosh, qui sont, à bien des égards, supérieurs aux ordinateurs IBM PC.

PC en Russie

Dans notre pays, les ordinateurs de type IBM PC sont principalement utilisés. Ce point s'explique par les raisons suivantes :

1. Jusqu'au début des années 90, les États-Unis n'autorisaient pas les livraisons à l'Union soviétique. informatique type avancé, qui comprenait de puissants ordinateurs Macintosh.
2. Les appareils Macintosh étaient beaucoup plus chers que les PC IBM (ils coûtent désormais à peu près le même prix).
3. Un grand nombre de programmes de type application ont été développés pour le PC IBM, ce qui facilite leur utilisation dans divers domaines.

Cinquième type de génération d'ordinateurs

À la fin des années 1980, l’histoire du développement des ordinateurs (générations informatiques) marque nouvelle étape- des voitures de la cinquième génération apparaissent. L'émergence de ces appareils est associée à la transition vers les microprocesseurs. Du point de vue des constructions structurelles, une décentralisation maximale de la gestion est caractéristique, en ce qui concerne le support logiciel et mathématique - les transitions vers le travail dans la sphère logicielle et le shell.

Performances de la cinquième génération d'ordinateurs - 10 8 -10 9 opérations par seconde. Ce type d'unités se caractérise par une structure multiprocesseur, créée sur des types simplifiés de microprocesseurs, dont plusieurs sont utilisés (domaine ou environnement décisif). Des types d'ordinateurs électroniques sont en cours de développement et se concentrent sur des types de langages de haut niveau.

Durant cette période, deux fonctions opposées existent et sont utilisées : la personnification et la collectivisation des ressources (accès collectif au réseau).

En raison du type de système d'exploitation, qui assure une communication facile avec les ordinateurs électroniques de cinquième génération, une énorme base de données de programmes de type application provenant de divers domaines de l'activité humaine, ainsi que bas prix Les ordinateurs deviennent un accessoire indispensable pour les ingénieurs, les chercheurs, les économistes, les médecins, les agronomes, les enseignants, les rédacteurs, les secrétaires et même les enfants.

Le développement aujourd'hui

On ne peut que rêver de la sixième génération et des nouvelles générations de développement informatique. Cela inclut les neuroordinateurs (types d’ordinateurs créés sur la base de réseaux neuronaux). Ils ne peuvent pas encore exister indépendamment, mais de manière active sont simulés sur des ordinateurs modernes.

L'ère des ordinateurs électroniques a commencé dans les années 40 du 20e siècle et est associée aux travaux de théoriciens et praticiens de l'informatique tels qu'Alan Turing (Grande-Bretagne), Konrad Zuse (Allemagne), Claude Shannon, John Atanasoff, Howard Aiken, Presper Eckert, John von Neumann (USA) et d'autres scientifiques et ingénieurs.

En 1943, sur ordre de l'US Navy, avec le soutien financier et technique d'IBM sous la direction de G. Aiken, est créé le premier ordinateur numérique universel, Mark 1. Il atteint 17 m de long et plus de 2,5 m de long. hauteur. Des relais électromécaniques étaient utilisés comme appareils de commutation ; les données étaient saisies sur une bande perforée dans le système de nombres décimaux. Cette machine pouvait additionner et soustraire des nombres à 23 chiffres en 0,3 seconde, multiplier deux nombres en 3 secondes et était utilisée pour calculer la trajectoire des obus d'artillerie.

Deux ans plus tôt, en Allemagne, sous la direction de K. Zuse, l'ordinateur électromécanique Z-3, basé sur le système de nombres binaires, avait été créé. Cette machine était nettement plus petite que celle d'Aiken et beaucoup moins chère à produire. Il était utilisé pour les calculs liés à la conception d’avions et de missiles. Mais son développement ultérieur (en particulier l'idée de passer aux tubes à vide) n'a pas reçu le soutien du gouvernement allemand.

En Grande-Bretagne, à la fin de 1943, l'ordinateur Colossus est entré en service, qui contenait environ 2 000 tubes à vide au lieu de relais électromécaniques. Le mathématicien A. Turing a pris une part active à son développement avec ses idées sur la formalisation de la description des problèmes informatiques. Mais cette machine était hautement spécialisée : elle était conçue pour déchiffrer les codes allemands en essayant différentes options. La vitesse de traitement a atteint 5 000 caractères par seconde.

Le premier ordinateur numérique universel à tube est considéré comme l'ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), créé en 1946 sur ordre du ministère américain de la Défense sous la direction de P. Eckert. Il contenait plus de 17 000 tubes à vide et fonctionnait avec l'arithmétique décimale. En termes de taille (environ 6 m de hauteur et 26 m de longueur), la machine était plus de deux fois plus grande que la Mark-1, mais sa vitesse était bien supérieure - jusqu'à 300 opérations de multiplication par seconde. Des calculs ont été effectués sur cet ordinateur pour confirmer la possibilité fondamentale de créer une bombe à hydrogène.

Le modèle suivant (1945-1951) des mêmes développeurs - la machine EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) avait un espace plus spacieux. mémoire interne, dans lequel il était possible d'écrire non seulement des données, mais aussi un programme. Le système de codage était déjà binaire, ce qui permettait de réduire considérablement le nombre de tubes à vide.

Le talentueux mathématicien D. von Neumann a participé à ce développement en tant que consultant. En 1945, il publia un « Rapport préliminaire sur la machine EDVAC », dans lequel il décrivait non seulement la machine spécifique, mais parvenait également à décrire l'organisation formelle et logique de l'ordinateur, identifiant et détaillant les composants clés de ce qu'on appelle aujourd'hui l'« architecture von Neumann » (Fig. 1).

Le point de départ de l'histoire de notre technologie informatique nationale est considéré comme 1948, lorsque les employés de l'Institut de l'énergie de l'Académie des sciences de l'URSS, Isaac Brook et Bashir Rameev, ont reçu un certificat d'auteur pour l'invention "Ordinateur numérique automatique". Dans le même 1948, à l'Institut de génie électrique de l'Académie des sciences de la RSS d'Ukraine, sous la direction de l'académicien Sergei Lebedev, les travaux ont commencé sur un projet visant à créer un MESM - une petite machine à calculer électronique.

Dans la période de 1948 à 1952. des prototypes, des copies uniques d'ordinateurs ont été créés, qui, tout comme aux États-Unis, ont été utilisés simultanément à la fois pour effectuer des calculs particulièrement importants (souvent classifiés) et pour déboguer la conception et les solutions technologiques.
Riz. 1 - Architecture de la "machine de von Neumann"

Par la suite, les travaux dans le domaine de la création informatique se sont menés dans plusieurs directions.

Par exemple, projets S.A. Lebedeva. MESM, mis en service en décembre 1951, est devenu le premier ordinateur opérationnel d'URSS. En 1953, la S.A. Lebedev est devenu directeur de l'Institut de mécanique de précision et de technologie informatique de Moscou (ITM et VT) et a dirigé le développement d'une série de célèbres BESM (grandes machines à calculer électroniques) : de BESM-1 à BESM-6. Chaque machine de cette série, au moment de sa création, était la meilleure de la catégorie des ordinateurs centraux.

BESM-1 (1953) possédait 5 000 tubes à vide et effectuait 8 à 10 000 opérations par seconde. Sa particularité était l'introduction d'opérations sur les nombres à virgule flottante, offrant une large gamme de nombres utilisés. Sur BESM-1, trois types de RAM d'une capacité de 1024 mots de 39 bits ont été testés en fonctionnement réel :

1. sur tubes électroacoustiques au mercure (lignes à retard) ; ce type de mémoire était utilisé dans EDSAC et EDVAC ;
2. sur tubes cathodiques (potentieloscopes) ;
3. sur noyaux magnétiques en ferrite.

La mémoire externe était réalisée sur des tambours magnétiques et des bandes magnétiques.

Une place particulière dans l'histoire du développement de la technologie informatique nationale est occupée par le BESM-6, produit en série depuis 1967 pendant 17 ans. Son architecture mettait en œuvre le principe de parallélisation des processus informatiques, et ses performances - 1 million d'opérations par seconde - constituaient un record pour le milieu des années 60. BESM-6 a produit les premiers systèmes d'exploitation à part entière, de puissants traducteurs et une précieuse bibliothèque de sous-programmes standards qui mettent en œuvre des méthodes numériques pour résoudre divers problèmes, tous produits localement.

À la fin des années 60, environ 20 types d'ordinateurs à usage général étaient produits dans notre pays - la série BESM (Moscou, S.A. Lebedev), Ural (Penza, B.I. Rameev), Dnepr, Mir (Kiev, V.M. Glushkov), Minsk ( Minsk, V. Przhiyalkovsky) et autres, ainsi que machines spécialisées principalement pour le ministère de la Défense. D'ailleurs, contrairement à l'Occident, où les « moteurs du progrès » dans le domaine de la technologie informatique n'étaient pas seulement les militaires, mais aussi les représentants du monde des affaires, en URSS, ce n'étaient que les militaires. Mais peu à peu, les scientifiques, les dirigeants d’entreprises et les fonctionnaires ont commencé à prendre conscience du rôle des ordinateurs dans l’économie du pays et de la nécessité urgente de développer une nouvelle génération de machines.

La question s'est posée de la transition vers l'industrie informatique. En décembre 1969, au niveau gouvernemental, il fut décidé de choisir la série de machines IBM S/360 comme norme industrielle pour la série unifiée d'ordinateurs universels (ordinateurs EC). La première voiture de cette série, la ES-1020, est sortie en 1971.
La production d'ordinateurs communautaires a été établie conjointement avec d'autres pays socialistes dans le cadre du CAEM (Conseil d'assistance économique mutuelle). De nombreux scientifiques se sont opposés à la copie des systèmes IBM, mais n'ont rien pu offrir en échange sous la forme d'un standard unique.
Bien entendu, l'option idéale serait de mettre en œuvre les principes architecturaux d'IBM en collaboration avec l'entreprise elle-même, et non avec la famille d'il y a près de cinq ans, mais avec le plus grand nombre. modèles modernes, et combiné avec un soutien complet pour nos propres développements. Mais l’État n’avait pas assez de fonds pour tout et a opté pour une option plus simple. C'est ainsi que le coucher du soleil a commencé industrie nationale la technologie informatique.
Notons que le retard par rapport à l'Occident n'est pas dû à la décision de copier les machines IBM. La base technologique pour la production des éléments sur lesquels les ordinateurs étaient construits a commencé à prendre un retard alarmant par rapport à la base mondiale. Plus il fallait investir de fonds dans le développement de la microélectronique, plus il était difficile de maintenir le niveau requis. Le retard de la base des éléments, la lenteur de l'économie centralisée, le manque de concurrence, la dépendance des développeurs et des fabricants à l'égard des responsables du Comité national de planification n'ont pas permis de répéter la révolution informatique qui a eu lieu pendant les années de création de l’UE à l’Ouest.

Si l'on prend sa base élémentaire comme caractéristique principale d'un ordinateur, alors quatre générations peuvent être distinguées dans l'histoire de leur développement (tableau).
Tableau - Principales caractéristiques des ordinateurs de différentes générations

Génération	1	2	3	4
Période, années	1946 -1960	1955-1970	1965-1980	1980-présent vr.
Base d'élément	Les tubes à vide	Diodes et transistors semi-conducteurs	Circuits intégrés	Circuits intégrés à très grande échelle
Architecture	L'architecture de von Neumann	Mode multiprogramme	Réseaux informatiques locaux, systèmes informatiques partagés	Systèmes multiprocesseurs, ordinateurs personnels, réseaux mondiaux
Performance	10 à 20 000 opérations/s	100 à 500 000 opérations/s	Environ 1 million d'opérations/s	Des dizaines et des centaines de millions d'opérations/s
Logiciel	Langages machines	Systèmes d'exploitation, langages algorithmiques	système d'exploitation, systèmes de dialogue, systèmes d'infographie	Packages applicatifs, bases de données et connaissances, navigateurs
Appareils externes	Périphériques d'entrée à partir de bandes perforées et de cartes perforées,	ATsPU, téléimprimeurs, NML, NMB	Terminaux vidéo, disques durs	NGMD, modems, scanners, imprimantes laser
Application	Problèmes de calcul	Tâches d'ingénierie, scientifiques, économiques	ACS, CAO, tâches scientifiques et techniques	Tâches de gestion, communications, création de postes de travail, traitement de texte, multimédia
Exemples	ENIAC, UNIVAC (États-Unis); BESM - 1,2, M-1, M-20 (URSS)	IBM 701/709 (États-Unis) BESM-4, M-220, Minsk, BESM-6 (URSS)	IBM 360/370, PDP -11/20, Cray -1 (États-Unis) ; UE 1050, 1066, Elbrouz 1.2 (URSS)	Cray T3E, SGI (États-Unis), PC, serveurs, postes de travail de divers fabricants

Comment appelle-t-on les ordinateurs de cinquième génération ?
Actuellement, plusieurs domaines fondamentalement différents sont travaillés :

1. un ordinateur optique dans lequel tous les composants seront remplacés par leurs homologues optiques (répéteurs optiques, lignes de communication à fibre optique, mémoire basée sur des principes holographiques) ;
2. un ordinateur moléculaire dont le principe de fonctionnement reposera sur la capacité de certaines molécules à se trouver dans des états différents ;
3. un ordinateur quantique composé de composants de taille subatomique et fonctionnant sur les principes de la mécanique quantique.

La possibilité fondamentale de créer de tels ordinateurs a été confirmée à la fois par des travaux théoriques et par les composants opérationnels des circuits de stockage et logiques.

Conférence n° 4.1. Générations d'ordinateurs.

Première génération d'ordinateurs.

Deuxième génération d'ordinateurs.

Troisième génération d'ordinateurs.

Quatrième génération d'ordinateurs.

Cinquième génération d'ordinateurs.

Super ordinateur.

Questions pour l'auto-test.

Première génération d'ordinateurs. 1948-1958.

Sans tenir compte de la base élémentaire des ordinateurs, on pourrait dire que le premier ordinateur a été développé par Alan Turing « Spike », développé en 1943. Cette machine était destinée à déchiffrer les messages secrets allemands de la Seconde Guerre mondiale. Ce fut l'une des premières tentatives de création d'une machine programmable universelle.

La base de composants des ordinateurs de première génération est constituée de tubes à vide. Ils étaient destinés à résoudre des problèmes scientifiques et techniques. Ces machines appartenaient aux départements militaires et aux institutions gouvernementales. Leur coût était si élevé que même les grandes entreprises ne pouvaient pas les acheter. Ces machines étaient de taille énorme et pesaient environ 5 à 30 tonnes et occupaient une superficie de plusieurs centaines de mètres carrés.

La puissance de calcul n’était que de quelques milliers d’opérations par seconde. Par exemple, des opérations telles que l’addition et la soustraction nécessitaient plusieurs secondes. La division et la multiplication prenaient plusieurs dizaines de secondes. Mais il fallait plus d’une minute pour calculer un logarithme ou une fonction trigonométrique. Comparé aux ordinateurs de notre époque, cela prenait moins d’une seconde !

La base élémentaire des ordinateurs de cette génération était : des relais électromécaniques, qui tombaient rapidement en panne et créaient beaucoup de bruit, comme dans un atelier de production ; des tubes à vide électroniques dont la durée de vie n'excédait pas plusieurs mois. Il y en avait des dizaines de milliers dans la voiture. Ainsi, chaque jour, quelque chose se brisait.

Les ordinateurs de première génération étaient des machines entièrement programmables. C’est ce qui les distinguait des machines à additionner et des calculatrices. Mais programmer sur de tels ordinateurs était assez difficile. Parce que il n'y avait pas de langages de haut niveau niveau faible(assembleur) n’était pas là non plus. Toutes les instructions destinées à l'ordinateur étaient données en code machine.

Représentant de la première génération d'ordinateurs.

Deuxièmegénérationordinateur. 1959 – 1967.

Les semi-conducteurs sont devenus la base élémentaire de la deuxième génération. Les transistors ont remplacé les tubes à vide peu fiables. Les transistors réduisaient considérablement la taille et le coût des ordinateurs. Et ce n’est pas étonnant. Un transistor peut remplacer plusieurs dizaines de tubes à vide. Dans le même temps, la production de chaleur a considérablement diminué, la consommation d'électricité a également diminué et la vitesse de fonctionnement est devenue plus élevée. Si nous comparons les voitures de la première et de la deuxième génération, alors dans l'exemple, cela ressemblait à ceci :

Mark-1 était un ordinateur de première génération qui occupait une immense pièce. Sa hauteur est de 2,5 m et sa longueur de 17 m et son coût est de 500 mille dollars.

Le PDP-8 est un ordinateur de deuxième génération. La taille d'un réfrigérateur et en même temps cela ne coûte que 20 000 dollars.

Avec l’avènement des ordinateurs de deuxième génération, le champ d’application de leurs applications s’est élargi. Depuis les institutions gouvernementales et militaires, ils ont commencé à apparaître dans des organisations et institutions privées. Principalement en raison de la réduction du coût des machines et du développement des logiciels. Nous avons commencé à créer un système spécial logiciel. Des systèmes de traitement de l'information par lots sont apparus. Prédécesseurs des systèmes d'exploitation. Qui étaient destinés à contrôler le processus informatique.

Représentant de la deuxième génération d'ordinateurs.

Ordinateurs de troisième génération. 1968-1973.

Les circuits intégrés sont devenus la base élémentaire des ordinateurs de troisième génération. Un circuit intégré est un circuit fabriqué sur une puce semi-conductrice et placé dans un boîtier. Parfois, un circuit intégré est appelé microcircuit ou puce.

Les premiers microcircuits sont apparus en 1958. Deux ingénieurs les ont inventés presque simultanément, sans se connaître. Voici Jack Kilby et Robert Noyce.

Tous les éléments de la génération précédente sont fabriqués sur le même substrat et dans le même boîtier IC. En utilisant les mêmes opérations technologiques. La zone de travail de la puce est la surface entre le cristal et le métal, qui est déposé par pulvérisation cathodique. Cela se produit dans le vide lorsque les atomes d’un matériau bombardent les atomes d’un autre.

Les ordinateurs de troisième génération peuvent être trouvés à bord d’un avion, d’un navire, d’un sous-marin ou d’un satellite. Fruits tangibles de la microminiaturisation. Ces machines étaient appelées mini-ordinateurs. Et malgré le fait que les affichages alphanumériques soient apparus dans la deuxième génération de machines. Le troisième, ils prirent enfin pied. Et ils sont devenus partie intégrante de l’ordinateur.

La mémoire des ordinateurs de cette génération a considérablement augmenté. Comme mémoire externe Les disques magnétiques ont commencé à être utilisés. Le lecteur de disque magnétique représentait plusieurs disques tournant sur une seule broche. Les disques étaient situés à une courte distance les uns des autres. Entre eux se trouvait un bloc de têtes. Lesquels ont été positionnés en même temps. Cela a permis de lire et d'écrire simultanément sur plusieurs disques à la fois. La capacité de ces disques a été mesurée en millions d'octets. Il s’agit d’une avancée significative par rapport aux cartes perforées et aux bandes magnétiques.

IBM-360. Les concepteurs soviétiques ont admiré cet ordinateur lors de la création de la série unifiée.

4. Quatrième génération d'ordinateurs. 1974 – 1982.

Les circuits intégrés à grande échelle (LSI) ont constitué une nouvelle étape pour le développement des ordinateurs. La base d'éléments des ordinateurs de quatrième génération est LSI. Le développement rapide de l’électronique a permis de placer des milliers de semi-conducteurs sur une seule puce. Cette miniaturisation a conduit à l’émergence d’ordinateurs à faible coût. Les petits ordinateurs pourraient tenir sur un seul bureau. C’est au cours de ces années que le terme « ordinateur personnel » est né. Des monstres énormes et coûteux disparaissent. Plusieurs dizaines d'utilisateurs travaillaient simultanément sur un de ces ordinateurs via des terminaux. Maintenant. Une personne - un ordinateur. La voiture est devenue vraiment personnelle.

Une transition importante des mini-ordinateurs aux micro-ordinateurs a été la création du microprocesseur. Grâce à LSI, il est devenu possible de placer tous les principaux éléments du processeur central sur une seule puce. Le premier microprocesseur était l'Intel-4004, créé en 1971.

L'Altair-8800 est considéré comme l'un des premiers ordinateurs personnels de quatrième génération. Créé sur la base du microprocesseur Intel-8080. Son apparition a stimulé la croissance des périphériques et des compilateurs de haut niveau.

Ordinateur personnel.

5. Cinquièmegénérationordinateur. 1982 – aujourd'hui.

La cinquième génération d'ordinateurs est un programme gouvernemental japonais pour le développement de la technologie informatique et intelligence artificielle. Si nous parlons des générations précédentes, les premiers sont des ordinateurs à tubes, les seconds sont des transistors, les troisièmes sont des circuits intégrés, les quatrièmes sont des microprocesseurs. Mais la cinquième génération n’est pas liée à cette gradation. Comme les générations précédentes. La cinquième génération d'ordinateurs est le nom du « plan d'action » pour le développement de l'industrie informatique. Et malgré le fait que la cinquième génération soit basée sur des microprocesseurs comme la quatrième, c'est-à-dire ils ont une base d’éléments communs. C’est précisément selon ce critère que les ordinateurs sont divisés en générations. Néanmoins, les ordinateurs actuels appartiennent à la cinquième génération.

Le Japon a lancé son programme à grande échelle au début des années 1980. Leur objectif n’est pas de changer la base élémentaire des ordinateurs. Et changer et améliorer les approches techniques, les méthodes de programmation et développer l'orientation scientifique dans le domaine de l'intelligence artificielle. Le Japon a investi un demi-milliard de dollars pour démarrer son projet. À cette époque, le pays n’était pas aussi développé techniquement qu’aux États-Unis et en Europe. Le ministère japonais du Commerce international et de l'Industrie s'est fixé un objectif clair : devenir un leader. C’est à cette époque que naît le terme « cinquième génération d’ordinateurs ». Les ordinateurs de cinquième génération doivent atteindre la supraconductivité et intégrer un grand nombre de processeurs sur un seul substrat.

Exigences de base pour Ordinateurs de 5ème génération : Création d'une interface homme-machine développée (reconnaissance vocale, reconnaissance d'images) ; Développement de programmation logique pour la création de bases de connaissances et de systèmes d'intelligence artificielle ; Création de nouvelles technologies dans la production de matériel informatique ; Création de nouvelles architectures informatiques et systèmes informatiques.

Les nouvelles capacités techniques de la technologie informatique auraient dû élargir l'éventail des tâches à résoudre et permettre de passer aux tâches de création d'intelligence artificielle. L'un des composants nécessaires à la création de l'intelligence artificielle sont les bases de connaissances (bases de données) dans divers domaines scientifiques et technologiques. La création et l'utilisation de bases de données nécessitent des performances élevées système informatique et une grande quantité de mémoire. Les ordinateurs à usage général sont capables d'effectuer des calculs à grande vitesse, mais ne sont pas adaptés pour effectuer des opérations de comparaison et de tri à grande vitesse sur de grands volumes d'enregistrements, généralement stockés sur des disques magnétiques. Pour créer des programmes qui remplissent, mettent à jour et fonctionnent avec des bases de données, des langages de programmation spéciaux orientés objet et logiques ont été créés, offrant les plus grandes capacités par rapport aux langages procéduraux conventionnels. La structure de ces langages nécessite une transition de l'architecture informatique traditionnelle de von Neumann vers des architectures prenant en compte les exigences des tâches de création d'intelligence artificielle.

Super ordinateur.

Le terme « superordinateur » est purement américain, né de l'amour pour les deux mots « super » et « ordinateur » (qui à l'époque soviétique a été soigneusement émasculé par le mot ordinateur ; en conséquence, un autre terme utilisé « superordinateur » est remarquable pour son éclectisme). Dans l’esprit des gens ordinaires, un ordinateur peut tout faire ; un superordinateur peut faire encore plus. Dans les traditions de la science russe, qui n'est pas gâchée par les ressources informatiques, l'amour pour le développement de modèles et de formules donnant des résultats estimés sur une règle à calcul et des résultats précis sur une calculatrice est inculqué dès l'époque des étudiants. Les Américains ont tendance à recourir à la force brute : il est plus facile de demander à un seul ordinateur d’essayer l’ensemble des solutions plutôt que de demander à dix mathématiciens de trouver un moyen de tronquer la recherche lorsque le problème peut être résolu manuellement.

Ce qu'est un « supercalculateur » et comment sa définition implicite a changé depuis le milieu des années 70 est discuté en détail dans un article de Konstantin Prokshin. Notons seulement que, comme synonyme plus proche de la langue russe, nous utiliserons le concept système haute performance, c'est-à-dire un système créé non pas pour résoudre des problèmes bureautiques appliqués ou même pour stocker de gros SGBD, mais spécifiquement pour des calculs massifs. Cependant, du point de vue de la mise en œuvre, il n'y a aucune différence entre les deux systèmes IBM RS/6000 SP, dont l'un exécute le système ERP et le second calcule les résultats d'un crash test virtuel d'une nouvelle voiture. Cependant, nous nous intéressons au marché des ordinateurs qui font des calculs. Et très vite.

À une certaine époque, l’URSS avait perdu la concurrence dans le domaine des supercalculateurs. Si le célèbre BESM-6, créé dans les années 60, était l'un des ordinateurs les plus (sinon le plus) rapides au monde, alors dans les années 70, à l'apogée de Cray, l'URSS a mis le cap sur le développement d'un Ordinateur ES, cloné à partir d'une architecture déjà obsolète à l'époque, l'IBM 360. Les développements originaux se sont poursuivis, mais la faiblesse de la base d'éléments a commencé à faire des ravages, ce qui n'a pas vraiment permis au projet Elbrus de progresser plus loin qu'Elbrus-2, dont les performances à la fin des années 80 étaient comparables à celles d'un ordinateur personnel très puissant. « Elbrus-3.1 », sorti en 1990, avait des performances d'opérations vectorielles d'environ 500 mégaflops et une capacité de RAM allant jusqu'à 8 millions de mots de 64 bits (soit 64 mégaoctets). Jusqu'en 1995, seuls 4 exemplaires de ces machines étaient fabriqués.

À Ce n'est pas un hasard si « Infobusiness » aborde le thème du marché des superordinateurs : il y a eu récemment au moins deux événements importants dans ce domaine, qui ont forcé non seulement les publications spécialisées, mais aussi les publications de masse à parler d'elles-mêmes.

Premièrement, le 7 septembre, le Sénat américain a voté un assouplissement significatif des restrictions sur l'exportation de systèmes hautes performances. Depuis 1979, le seuil inférieur de performance des ordinateurs interdits d’exportation des États-Unis vers certains pays n’a cessé d’augmenter. Plus les ordinateurs existaient depuis longtemps, plus les interdictions étaient absurdes : les nouveaux processeurs destinés aux systèmes de bureau les plus courants tombaient sous leur coup à différents moments. Avec l'avènement de la possibilité de créer des clusters relativement peu coûteux sur une base d'éléments accessible au public, les restrictions sont devenues de plus en plus absurdes, ce qui a été à l'origine de cet assouplissement, qui a d'ailleurs fait l'objet de pressions de la part des plus grands fabricants américains d'ordinateurs et Composants. Pendant que le sujet était en cours de rédaction, la tragédie de New York s'est produite, mais découvrez ce que les supercalculateurs ont à voir avec cela dans la chronique d'Igor Gordienko. Notons ici que les projets de levée des restrictions à l’exportation seront probablement révisés.

La deuxième raison qui nous a obligé à aborder le sujet des supercalculateurs est que début août, il a été annoncé la création d'un supercalculateur russe MVS-1000M avec une performance maximale de 1 téraflop. Il est possible que ce soit l’un des facteurs qui ont contribué à la décision américaine d’assouplir les restrictions à l’exportation. Le fait est non seulement que la Russie produira ses propres supercalculateurs au lieu d’acheter des supercalculateurs américains, mais aussi qu’elle pourra répondre à la demande en Europe de l’Est et dans le tiers monde. Ce n'est pas un hasard si la Lituanie fait partie des pays de la « première ceinture » (pour plus de détails, voir le document d'Alexandre Chachava).

Quoi qu'il en soit, la création du MVS-1000M est un exemple qui montre clairement qu'en Russie, il est possible d'assembler non seulement des ordinateurs personnels, mais également des systèmes hautes performances. Bien entendu, la production de supercalculateurs nécessite un niveau de formation spécialisée d'un ordre de grandeur supérieur, mais nous soutiendrons que le développement de technologies et la production de tels systèmes basés sur des composants et des logiciels accessibles constituent la même direction prometteuse pour le développement de la haute technologie. -Industrie technologique pour notre pays comme l'exportation de produits logiciels et de programmation offshore.

Les ordinateurs Cray Research sont devenus des classiques dans le domaine des supercalculateurs à pipeline vectoriel. Il existe une légende selon laquelle le premier supercalculateur Cray a été assemblé dans un garage, mais ce garage mesurait 20 x 20 mètres et les cartes du nouvel ordinateur ont été commandées dans les meilleures usines des États-Unis.

À la classe supercalculateurs inclure les ordinateurs qui ont des performances maximales au moment de leur sortie, ou les ordinateurs dits de 5ème génération.

Les premiers supercalculateurs sont apparus déjà parmi les ordinateurs de deuxième génération (1955 - 1964, voir ordinateurs de deuxième génération) ; ils étaient conçus pour résoudre des problèmes complexes nécessitant des calculs à grande vitesse. Il s'agit du LARC d'UNIVAC, Stretch d'IBM et "CDC-6600" (famille CYBER) de Control Data Corporation, ils utilisaient des méthodes de traitement parallèle (augmentant le nombre d'opérations effectuées par unité de temps), le pipeline de commandes (lorsque lors de l'exécution de une commande, la seconde est lue dans la mémoire et préparée pour l'exécution) et traitement parallèle utilisant une structure de processeur complexe composée d'une matrice de processeurs de données et d'un processeur de contrôle spécial qui répartit les tâches et contrôle le flux de données dans le système. Les ordinateurs qui exécutent plusieurs programmes en parallèle à l'aide de plusieurs microprocesseurs sont appelés systèmes multiprocesseurs.

Une caractéristique distinctive des supercalculateurs sont les processeurs vectoriels équipés d'équipements permettant l'exécution parallèle d'opérations avec des objets numériques multidimensionnels - vecteurs et matrices. Ils disposent de registres vectoriels intégrés et d'un mécanisme de traitement en pipeline parallèle. Si sur un processeur conventionnel, le programmeur effectue des opérations sur chaque composante vectorielle à tour de rôle, alors sur un processeur vectoriel, il émet des commandes vectorielles en même temps.

La structure de l'ordinateur Cray-1 comprenait :

1. Mémoire principale, jusqu'à 1 048 576 mots, divisée en 16 blocs indépendants, chacun d'une capacité de 64 000 mots ;

2. Mémoire de registre, composée de cinq groupes de registres rapides conçus pour stocker et convertir des adresses, pour stocker et traiter des quantités vectorielles ;

3. Modules fonctionnels, qui comprennent 12 dispositifs opérationnels parallèles utilisés pour effectuer des opérations arithmétiques et logiques sur les adresses, les quantités scalaires et vectorielles.

Les douze dispositifs fonctionnels de la machine Cray-1, qui jouent le rôle de convertisseurs arithmétiques-logiques, n'ont pas de connexion directe avec la mémoire principale. Comme pour la famille de machines CDC-6000, elles ont accès uniquement à des registres d'exploitation rapides à partir desquels les opérandes sont sélectionnés et dans lesquels les résultats des opérations sont écrits ;

4. Un dispositif qui remplit les fonctions de contrôle du fonctionnement parallèle des modules, blocs et dispositifs du processeur central ;

5. 24 canaux d'E/S, organisés en 6 groupes avec un débit maximum de 500 000 mots par seconde (2 millions d'octets par seconde) ;

6. Trois groupes de registres opérationnels directement associés aux dispositifs arithmétiques-logiques sont appelés basiques. Ceux-ci comprennent huit registres A, composés de 24 bits chacun. Les registres A sont associés à deux modules fonctionnels qui effectuent l'addition (soustraction) et la multiplication d'entiers. Ces opérations sont principalement utilisées pour la traduction, la base et l'indexation d'adresses. Ils servent également à organiser les compteurs de cycles. Dans certains cas, les registres A sont utilisés pour effectuer des opérations arithmétiques sur des nombres entiers.

Jusqu'au milieu des années 80, la liste des plus grands fabricants de superordinateurs au monde comprenait Sperry Univac et Burroughs. Le premier est notamment connu pour ses mainframes UNIVAC-1108 et UNIVAC-1110, largement utilisés dans les universités et les organisations gouvernementales.

Suite à la fusion de Sperry Univac et Burroughs, UNISYS combiné a continué à prendre en charge les deux gammes d'ordinateurs centraux tout en maintenant une compatibilité ascendante dans chacune d'entre elles. Il s'agit d'une indication claire de la règle immuable qui a soutenu le développement des mainframes : préserver les fonctionnalités des logiciels précédemment développés.

Intel est également célèbre dans le monde des supercalculateurs. Les ordinateurs multiprocesseurs Paragon d'Intel dans la famille des structures multiprocesseurs à mémoire distribuée sont devenus aussi classiques que les ordinateurs de Cray Research dans le domaine des supercalculateurs à pipeline vectoriel.

Questions d'auto-test.

Caractéristiques de la première génération d'ordinateurs.

Caractéristiques de la deuxième génération d'ordinateurs.

Caractéristiques de la troisième génération d'ordinateurs.

Caractéristiques de la quatrième génération d'ordinateurs.

Caractéristiques de la cinquième génération d'ordinateurs.

Caractéristiques des superordinateurs.

Introduction

1. Première génération d'ordinateurs 1950-1960

2. Deuxième génération d'ordinateurs : années 1960-1970

3. Troisième génération d'ordinateurs : années 1970-1980

4. Quatrième génération d'ordinateurs : années 1980-1990

5. Cinquième génération d'ordinateurs : 1990 à aujourd'hui

Conclusion

Introduction

Depuis 1950, tous les 7 à 10 ans, les principes de conception, de technologie et d'algorithme logiciel de construction et d'utilisation des ordinateurs ont été radicalement mis à jour. À cet égard, il est légitime de parler de générations d’ordinateurs. Classiquement, chaque génération peut se voir attribuer 10 ans.

Les ordinateurs ont parcouru un long chemin d'évolution en termes de base d'éléments (des lampes aux microprocesseurs) ainsi que dans le sens de l'émergence de nouvelles capacités, élargissant la portée et la nature de leur utilisation.

La division des ordinateurs en générations est une classification très conditionnelle et vague des systèmes informatiques en fonction du degré de développement du matériel et des logiciels, ainsi que des méthodes de communication avec l'ordinateur.

La première génération d'ordinateurs comprend des machines créées au tournant des années 50 : des tubes à vide étaient utilisés dans les circuits. Il y avait peu de commandes, les commandes étaient simples et la capacité de la RAM et les indicateurs de performances étaient faibles. Les performances sont d'environ 10 à 20 000 opérations par seconde. Des appareils d'impression, des bandes magnétiques, des cartes perforées et des bandes de papier perforées ont été utilisés pour l'entrée et la sortie.

La deuxième génération d'ordinateurs comprend les machines conçues entre 1955 et 1965. Ils utilisaient à la fois des tubes à vide et des transistors. La RAM était construite sur des noyaux magnétiques. A cette époque apparaissent les tambours magnétiques et les premiers disques magnétiques. Des langages dits de haut niveau sont apparus, dont les moyens permettent de décrire l'ensemble de la séquence de calculs sous une forme visuelle et facilement compréhensible. Un large éventail de programmes de bibliothèque est apparu pour résoudre divers problèmes mathématiques. Les machines de la deuxième génération étaient caractérisées par une incompatibilité logicielle, ce qui rendait difficile l'organisation de grands systèmes d'information. Au milieu des années 60, il y a donc eu une transition vers la création d'ordinateurs compatibles avec les logiciels et construits sur la microélectronique. base technologique.

Troisième génération d'ordinateurs. Ce sont des machines créées après les années 60 qui ont une seule architecture, c'est à dire. compatible avec les logiciels. Des capacités de multiprogrammation sont apparues, c'est-à-dire exécution simultanée de plusieurs programmes. Les ordinateurs de troisième génération utilisaient des circuits intégrés.

Quatrième génération d'ordinateurs. Il s'agit de la génération actuelle d'ordinateurs développés après 1970. Les machines de 4ème génération ont été conçues pour utiliser efficacement les langages modernes de haut niveau et simplifier le processus de programmation pour utilisateur final.

En termes de matériel, ils se caractérisent par l'utilisation de grands circuits intégrés comme base élémentaire et par la présence de dispositifs de stockage à accès aléatoire à haut débit d'une capacité de plusieurs Mo.

Les machines de 4ème génération sont des complexes multiprocesseurs et multi-machines fonctionnant sur alimentation externe. mémoire et champ général ext. dispositifs. Les performances atteignent des dizaines de millions d'opérations par seconde, la mémoire - plusieurs millions de mots.

La transition vers la cinquième génération d'ordinateurs a déjà commencé. Il s'agit d'un passage qualitatif du traitement des données au traitement des connaissances et de l'amélioration des paramètres de base d'un ordinateur. L’accent sera mis principalement sur « l’intelligence ».

À ce jour, l'« intelligence » réelle démontrée par les réseaux neuronaux les plus complexes est inférieure au niveau d'un ver de terre. Cependant, aussi limitées que soient les capacités des réseaux neuronaux aujourd'hui, de nombreuses découvertes révolutionnaires pourraient être à portée de main.

1. Première génération d'ordinateurs 1950-1960

Des circuits logiques ont été créés à l'aide de composants radio discrets et de tubes à vide électroniques avec un filament. Les dispositifs de mémoire vive utilisaient des tambours magnétiques, des lignes à retard acoustiques à ultrasons au mercure et électromagnétiques, ainsi que des tubes cathodiques (CRT). Des lecteurs sur bandes magnétiques, des cartes perforées, des bandes perforées et des commutateurs enfichables ont été utilisés comme périphériques de stockage externes.

La programmation de cette génération d'ordinateurs a été réalisée dans le système de nombres binaires en langage machine, c'est-à-dire que les programmes étaient strictement axés sur modèle spécifique les voitures sont « mortes » avec ces modèles.

Au milieu des années 1950, des langages orientés machine sont apparus tels que les langages de codage symbolique (SCL), qui ont permis d'utiliser leur notation verbale (lettre) abrégée au lieu de la notation binaire des commandes et des adresses et Nombres décimaux. En 1956, le premier langage de programmation de haut niveau pour les problèmes mathématiques est créé - Fortran, et en 1958 - Langue universelle Programmation algol.

Les ordinateurs, depuis UNIVAC jusqu'à BESM-2 et les premiers modèles d'ordinateurs de Minsk et de l'Oural, appartiennent à la première génération d'ordinateurs.

2. Deuxième génération d'ordinateurs : années 1960-1970

Les circuits logiques étaient construits sur des éléments semi-conducteurs et magnétiques discrets (diodes, transistors bipolaires, microtransformateurs toroïdaux en ferrite). Des circuits imprimés (cartes en feuille getinax) ont été utilisés comme base de conception et technologique. Le principe des blocs de conception des machines est devenu largement utilisé, ce qui permet de connecter un grand nombre d'appareils différents aux appareils principaux. appareils externes, qui offre une plus grande flexibilité dans l’utilisation des ordinateurs. Vitesses d'horloge les performances des circuits électroniques ont augmenté jusqu'à des centaines de kilohertz.

Des disques externes sur disques magnétiques durs1 et des disquettes ont commencé à être utilisés - un niveau de mémoire intermédiaire entre les lecteurs de bande magnétique et la RAM.

En 1964, le premier écran d'ordinateur est apparu : l'IBM 2250. Il s'agissait d'un écran monochrome avec un écran de 12 x 12 pouces et une résolution de 1 024 x 1 024 pixels. Il avait une fréquence d'images de 40 Hz.

Les systèmes de contrôle créés sur la base d'ordinateurs exigeaient des ordinateurs des performances plus élevées et, surtout, une fiabilité. Les codes de détection et de correction d'erreurs et les circuits de contrôle intégrés sont devenus largement utilisés dans les ordinateurs.

Les machines de deuxième génération ont été les premières à mettre en œuvre des modes de traitement par lots et de télétraitement de l'information.

Le premier ordinateur à utiliser partiellement des dispositifs semi-conducteurs au lieu de tubes à vide fut la machine SEAC (Standards Eastern Automatic Computer), créée en 1951.

Au début des années 60, des machines à semi-conducteurs ont commencé à être produites en URSS.

3. Troisième génération d'ordinateurs : années 1970-1980

En 1958, Robert Noyce invente le petit circuit intégré au silicium, capable d'héberger des dizaines de transistors sur une petite surface. Ces circuits sont devenus plus tard connus sous le nom de circuits intégrés à petite échelle (SSI). Et déjà à la fin des années 60, les circuits intégrés ont commencé à être utilisés dans les ordinateurs.

Les circuits logiques des ordinateurs de 3ème génération étaient déjà entièrement construits sur de petits circuits intégrés. Les fréquences d'horloge des circuits électroniques ont augmenté jusqu'à plusieurs mégahertz. La tension d'alimentation (unités de volts) et la puissance consommée par la machine ont diminué. La fiabilité et la vitesse des ordinateurs ont considérablement augmenté.

Les mémoires à accès aléatoire utilisaient des noyaux de ferrite plus petits, des plaques de ferrite et des films magnétiques avec une boucle d'hystérésis rectangulaire. Ils sont devenus largement utilisés comme périphériques de stockage externes. Disques durs.

Deux autres niveaux de dispositifs de stockage sont apparus : les dispositifs de mémoire vive sur registres de déclenchement, qui ont une vitesse énorme mais une petite capacité (des dizaines de nombres), et une mémoire cache à grande vitesse.

Depuis l'utilisation généralisée des circuits intégrés dans les ordinateurs, les progrès technologiques en informatique peuvent être observés à l'aide de la célèbre loi de Moore. L'un des fondateurs d'Intel, Gordon Moore, a découvert en 1965 une loi selon laquelle le nombre de transistors dans une puce double tous les 1,5 ans.

En raison de la complexité importante du matériel et de la structure logique des ordinateurs de 3e génération, ils ont souvent commencé à être appelés systèmes.

Ainsi, les premiers ordinateurs de cette génération étaient des modèles de systèmes IBM (un certain nombre de modèles IBM 360) et PDP (PDP 1). En Union soviétique, en collaboration avec les pays du Conseil d'assistance économique mutuelle (Pologne, Hongrie, Bulgarie, Allemagne de l'Est, etc.1), des modèles ont commencé à être produits. système unifié(EC) et petits systèmes informatiques (SM).

Dans les ordinateurs de troisième génération, une attention particulière est accordée à la réduction de la complexité de la programmation, à l'efficacité de l'exécution des programmes dans les machines et à l'amélioration de la communication entre l'opérateur et la machine. Ceci est assuré par des systèmes d'exploitation puissants, une automatisation de programmation avancée, des systèmes efficaces d'interruption de programme, des modes de fonctionnement en temps partagé, des modes de fonctionnement en temps réel, des modes de fonctionnement multi-programmes et de nouveaux modes de communication interactifs. Un terminal vidéo efficace pour la communication entre l'opérateur et la machine est également apparu : un moniteur vidéo, ou écran.

Une grande attention est accordée à l'augmentation de la fiabilité et de la fiabilité du fonctionnement des ordinateurs et à la facilitation de leur maintenance. La fiabilité et la fiabilité sont assurées par l'utilisation généralisée de codes avec détection et correction automatique des erreurs (codes de correction Hamming et codes cycliques).

L'organisation modulaire des ordinateurs et la construction modulaire de leurs systèmes d'exploitation ont créé de nombreuses opportunités pour modifier la configuration des systèmes informatiques. À cet égard, un nouveau concept d'« architecture » d'un système informatique est apparu, qui définit l'organisation logique de ce système du point de vue de l'utilisateur et du programmeur.

4. Quatrième génération d'ordinateurs : années 1980-1990

Un événement révolutionnaire dans le développement la technologie informatique La troisième génération de machines était la création de grands et ultra-grands circuits intégrés (Large Scale Integration - LSI et Very Large Scale Integration - VLSI), d'un microprocesseur (1969) et d'un ordinateur personnel. Depuis 1980, presque tous les ordinateurs ont commencé à être créés sur la base de microprocesseurs. L’ordinateur le plus populaire est devenu l’ordinateur personnel.

Des circuits intégrés logiques dans les ordinateurs ont commencé à être créés sur la base de transistors CMOS à effet de champ unipolaires avec des connexions directes fonctionnant à des amplitudes plus faibles. tensions électriques(unités de volts), consommant moins d'énergie que les bipolaires, et permettant ainsi la mise en œuvre de nanotechnologies plus avancées (à l'époque - à l'échelle des unités de microns).

Le premier ordinateur personnel a été créé en avril 1976 par deux amis, Steve Jobe (né en 1955), employé d'Atari, et Stefan Wozniak (né en 1950), qui travaillait chez Hewlett-Packard. Basé sur un contrôleur 8 bits intégré d'un circuit soudé d'un jeu électronique populaire, travaillant le soir dans un garage automobile, ils ont créé un simple ordinateur de jeu Apple programmé en BASIC, qui a connu un franc succès. Au début de 1977, Apple Co. fut enregistrée et la production du premier ordinateur personnel au monde commença. Ordinateur Apple.

5. Cinquième génération d'ordinateurs : 1990 à aujourd'hui

Les caractéristiques de l'architecture de la génération moderne d'ordinateurs sont discutées en détail dans ce cours.

En bref, le concept de base d'un ordinateur de cinquième génération peut être formulé comme suit :

1. Ordinateurs équipés de microprocesseurs ultra-complexes avec une structure à vecteurs parallèles, exécutant simultanément des dizaines d'instructions de programme séquentielles.

2. Des ordinateurs dotés de plusieurs centaines de processeurs fonctionnant en parallèle, permettant la construction de systèmes de traitement de données et de connaissances, de systèmes informatiques en réseau efficaces.

Sixième génération d'ordinateurs et suivantes

Calculateurs électroniques et optoélectroniques à parallélisme massif, structure neuronale, avec réseau distribué un grand nombre (des dizaines de milliers) de microprocesseurs modélisant l'architecture des systèmes biologiques neuronaux.

Conclusion

Toutes les étapes du développement informatique sont classiquement divisées en générations.

La première génération a été créée sur la base de lampes électriques à vide, la machine était contrôlée à partir d'une télécommande et de cartes perforées à l'aide de codes machine. Ces ordinateurs étaient logés dans plusieurs grandes armoires métalliques occupant des pièces entières.

La troisième génération est apparue dans les années 60 du 20e siècle. Les éléments informatiques ont été réalisés sur la base transistors semi-conducteurs. Ces machines traitaient les informations sous le contrôle de programmes en langage Assembly. Les données et les programmes ont été saisis à partir de cartes perforées et de bandes perforées.

La troisième génération a été réalisée sur des microcircuits contenant des centaines ou des milliers de transistors sur une seule plaque. Un exemple de machine de troisième génération est l’ordinateur ES. Le fonctionnement de ces machines était contrôlé à partir de terminaux alphanumériques. Des langages de haut niveau et Assembly ont été utilisés pour le contrôle. Les données et les programmes ont été saisis à la fois à partir du terminal et à partir de cartes perforées et de bandes perforées.

La quatrième génération a été créée sur la base de circuits intégrés à grande échelle (LSI). Les représentants les plus marquants de la quatrième génération d’ordinateurs sont les ordinateurs personnels (PC). Un micro-ordinateur universel mono-utilisateur est dit personnel. La communication avec l'utilisateur s'est effectuée via la couleur affichage graphique en utilisant des langages de haut niveau.

La cinquième génération repose sur des circuits intégrés à très grande échelle (VLSI), qui se distinguent par la densité colossale d'éléments logiques sur la puce.

On suppose qu'à l'avenir, la saisie d'informations dans un ordinateur à partir de la voix, la communication avec une machine en langage naturel, la vision par ordinateur, le toucher machine, la création de robots intelligents et d'appareils robotiques se généraliseront.

Novruzlu Elnura 10 a

1. Ordinateur électronique (ordinateur)

2.

2.1. jegénération d'ordinateurs

2.2. IIgénération d'ordinateurs

2.3. IIIgénération d'ordinateurs

2.4. IV génération d'ordinateurs

2.5. V génération d'ordinateurs

3. Génération informatique (tableau)

Liste de la littérature utilisée

1. ORDINATEUR DE GÉNÉRATION

Génération	Années	Base d'élément	Performance	Volume de PO	Périphériques d'E/S	Logiciel	Exemples d'ordinateurs
		Lampe électrique	10 à 20 000 opérations en 1 s.	2 Ko	Bandes perforées Cartes perforées	Codes machines	UNIVAC,MESM, BESM, FLÈCHE
	c 1955	Transistor		2 – 32 Ko			"Tradis" BESM-6
	c 1966	Circuit intégré (CI)	1 à 10 millions d'opérations en 1 s.	64 Ko	Systèmes multiterminaux	Système d'exploitation	BESM-6
	c 1975		1 à 100 millions d'opérations en 1 s.	1-64 Ko	Réseaux PC	Bases de données et banques de données	Cornet UKSC
	depuis les années 90 du 20e siècle.					Systèmes experts

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Lycée MBOU Astrakhan n°52

RÉSUMÉ sur le sujet :

"MACHINE INFORMATIQUE ÉLECTRONIQUE"

Préparé

élève de 10ème année

Novruzlu Elnura

Vérifié par un professeur d'informatique et de TIC

Komissarova I.M.

Astrakhan, 2013

Page

1. Ordinateur électronique (ordinateur) 3
2. Étape électronique du développement de la technologie informatique

1. I génération ordinateur 3
2. Ordinateurs de génération II 4-5
3. III génération d'ordinateurs 5-7
4. IV génération d'ordinateurs 7-8
5. Ordinateurs de génération V 8-10

1. Génération d'ordinateur (tableau) 11
2. Références 12

1. MACHINE INFORMATIQUE ÉLECTRONIQUE (ORDINATEUR)

Un ordinateur électronique (ordinateur) est un ordinateur à grande vitesse qui résout des problèmes mathématiques et logiques avec une grande précision en effectuant plusieurs dizaines de milliers d'opérations par seconde. La base technique d'un ordinateur est constituée de circuits électroniques. Un ordinateur possède un périphérique de stockage (mémoire) conçu pour recevoir, stocker et émettre des informations, un dispositif arithmétique pour les opérations sur les nombres et un dispositif de contrôle. Chaque machine dispose d'un système de commande spécifique.

1. ÉTAPE ÉLECTRONIQUE DU DÉVELOPPEMENT DE L'INGÉNIERIE INFORMATIQUE

1. I génération d'ordinateurs

Il est généralement admis que la première génération d'ordinateurs est apparue pendant la Seconde Guerre mondiale après 1943, bien que le premier représentant fonctionnel doive être considéré comme la machine V-1 (Z1) de Konrad Zuse, présentée à ses amis et à sa famille en 1938. C'était la première machine électronique (construite sur des analogues de relais faits maison), capricieuse à utiliser et peu fiable dans les calculs. En mai 1941, à Berlin, Zuse présente la voiture Z3, qui fait le bonheur des spécialistes. Malgré un certain nombre de défauts, il s'agit du premier ordinateur qui, dans des circonstances différentes, aurait pu connaître un succès commercial. Cependant, les premiers ordinateurs sont considérés comme le Colossus anglais (1943) et l'ENIAC américain (1945). ENIAC a été le premier ordinateur à tube à vide.

Traits de caractère

• Base de l'élément –tubes à vide électroniques.
• Connexion des éléments –installation sur fil.
• Dimensions – L'ordinateur est réalisé sous la forme d'immenses armoires.
• Performance -10 à 20 000 opérations par seconde.
• L'opération est difficile en raison de pannes fréquentes des tubes à vide.
• La programmation - codes machines.
• RAM – jusqu'à 2 Ko.
• Entrée et sortie de données à l'aidecartes perforées, ruban perforé.

1. IIe génération d'ordinateurs

La deuxième génération d'ordinateurs est le passage à une base d'éléments à transistors, l'émergence des premiers mini-ordinateurs. Reçoit la poursuite du développement le principe d'autonomie - il est déjà mis en œuvre au niveau des appareils individuels, qui s'exprime dans leur structure modulaire. Les périphériques d'E/S sont équipés de leurs propres unités de contrôle (appelées contrôleurs), ce qui a permis de libérer l'unité de contrôle centrale de la gestion des opérations d'E/S. L'amélioration et la réduction du coût des ordinateurs ont conduit à une diminution du coût spécifique du temps informatique et des ressources informatiques dans le coût total d'une solution automatisée à un problème de traitement de données, tout en réduisant simultanément les coûts de développement de programmes (c'est-à-dire de programmation) n’a presque pas diminué et, dans certains cas, a eu tendance à augmenter . Il y avait donc une tendance à programmation efficace, qui a commencé à être implémenté dans la deuxième génération d'ordinateurs et est en cours de développement jusqu'à nos jours. Début du développement basé sur la bibliothèque programmes standards systèmes intégrés qui ont la propriété de portabilité, c'est-à-dire fonctionner sur un ordinateur différentes marques. Plus utilisé logiciel sont alloués dans le PPP pour résoudre des problèmes d'une certaine classe. La technologie d'exécution de programmes sur un ordinateur s'améliore : des outils logiciels spéciaux sont créés - un logiciel système. Le but de la création d'un logiciel système est d'accélérer et de simplifier la transition du processeur d'une tâche à une autre. Les premiers systèmes de traitement par lots sont apparus, qui automatisaient simplement le lancement d'un programme après l'autre et augmentaient ainsi le facteur de charge du processeur. Les systèmes de traitement par lots étaient le prototype des systèmes d'exploitation modernes ; ils sont devenus les premiers programmes système, conçu pour contrôler le processus informatique. Lors de la mise en œuvre de systèmes de traitement par lots, un langage formalisé de contrôle des tâches a été développé, à l'aide duquel le programmeur a informé le système et l'opérateur du travail qu'il souhaitait effectuer sur l'ordinateur. Un ensemble de plusieurs tâches, généralement sous la forme d’un jeu de cartes perforées, est appelé un ensemble de tâches. Cet élément est toujours vivant : les fichiers dits batch (ou commandes) MS DOS ne sont rien de plus que des packages de tâches (l'extension de leur nom bat est une abréviation du mot anglais batch, qui signifie package). Les ordinateurs domestiques de deuxième génération comprennent Promin, Minsk, Hrazdan et Mir.

Traits de caractère

• Base de l'élément –éléments semi-conducteurs (transistors).
• Connexion des éléments –cartes de circuits imprimés et montage en surface.
• Dimensions – .
• Performance -100 à 500 000 opérations par seconde.
• Exploitation - centres de calculavec une équipe spéciale de personnel de service, une nouvelle spécialité est apparue : l'opérateur informatique.
• La programmation -dans les langages algorithmiques, l’émergence des OS.
• RAM - 2 – 32 Ko.
• Introduit principe de partage du temps.
• Introduit principe de contrôle du microprogramme.
• Défaut - incompatibilité logicielle.

1. III génération d'ordinateurs

Le développement dans les années 60 des circuits intégrés - dispositifs entiers et assemblages de dizaines et centaines de transistors réalisés sur un seul cristal semi-conducteur (ce qu'on appelle aujourd'hui microcircuits) a conduit à la création d'ordinateurs de 3ème génération. Dans le même temps, est apparue la mémoire à semi-conducteurs, qui est encore utilisée dans les ordinateurs personnels comme mémoire opérationnelle. L'utilisation de circuits intégrés a considérablement augmenté les capacités des ordinateurs. Désormais, le processeur central a la capacité de fonctionner en parallèle et de contrôler de nombreux périphériques. Les ordinateurs pourraient traiter simultanément plusieurs programmes (principe de la multiprogrammation). Grâce à la mise en œuvre du principe de multiprogrammation, il est devenu possible de travailler en temps partagé en mode interactif. Les utilisateurs distants de l'ordinateur ont eu la possibilité, indépendamment les uns des autres, d'interagir rapidement avec la machine. Durant ces années, la production informatique acquiert une ampleur industrielle. IBM, devenu leader, a été le premier à mettre en œuvre une famille d'ordinateurs - une série d'ordinateurs entièrement compatibles entre eux, du plus petit, de la taille d'un petit placard (à l'époque, ils n'avaient jamais rien fait de plus petit), aux modèles les plus puissants et les plus chers. La famille la plus courante à cette époque était la famille System/360 d'IBM. Depuis les ordinateurs de 3ème génération, le développement des ordinateurs série est devenu traditionnel. Bien que les machines de la même série soient très différentes les unes des autres en termes de capacités et de performances, elles étaient compatibles sur le plan informationnel, logiciel et matériel. Par exemple, les pays du CAEM ont produit des ordinateurs d'une seule série (« ES EVM ») « ES-1022 », « ES-1030 », « ES-1033 », « ES-1046 », « ES-1061 », « ES -1066", etc. Les performances de ces machines atteignaient de 500 000 à 2 millions d'opérations par seconde, la quantité de RAM atteignait de 8 Mo à 192 Mo. Les ordinateurs de cette génération comprennent également "IVM-370", "Electronics - 100/25", "Electronics - 79", "SM-3", "SM-4", etc. Pour la série d'ordinateurs, le logiciel (systèmes d'exploitation , langages de programmation de haut niveau, programmes d'application etc.). La mauvaise qualité des composants électroniques était le point faible des ordinateurs soviétiques de troisième génération. D'où le retard constant par rapport aux développements occidentaux en termes de vitesse, de poids et de dimensions, mais, comme le soulignent les développeurs de SM, pas en termes de Fonctionnalité. Afin de compenser ce retard, des processeurs spéciaux ont été développés, permettant de construire des systèmes hautes performances pour des tâches spécifiques. Équipé d'un processeur spécial de transformée de Fourier, le SM-4, par exemple, a été utilisé pour la cartographie radar de Vénus. Au début des années 60, les premiers mini-ordinateurs sont apparus - petits ordinateurs basse consommation, abordable pour les petites entreprises ou les laboratoires. Les mini-ordinateurs représentaient le premier pas vers les ordinateurs personnels, dont les prototypes n'ont été commercialisés qu'au milieu des années 70. La célèbre famille de mini-ordinateurs PDP de Digital Equipment a servi de prototype à la série de machines soviétiques SM. Pendant ce temps, le nombre d'éléments et de connexions entre eux qui s'inscrivaient dans un seul microcircuit ne cessait de croître et, dans les années 70, les circuits intégrés contenaient déjà des milliers de transistors. Cela a permis de combiner la plupart des composants informatiques en une seule petite pièce – ce qui a été réalisé en 1971. société Intel, lançant le premier microprocesseur, destiné uniquement aux calculatrices de bureau émergentes. Cette invention était destinée à créer une véritable révolution au cours de la prochaine décennie. Après tout, le microprocesseur est le cœur et l'âme de l'ordinateur personnel moderne. Mais ce n’est pas tout : le tournant des années 60 et 70 a été une période fatidique. En 1969, la première mondiale réseau informatique- l'embryon de ce que nous appelons aujourd'hui Internet. Et dans le même 1969, ils sont apparus simultanément système opérateur Unix et le langage de programmation C, qui ont eu un impact énorme sur le monde du logiciel et conservent toujours leur position de leader.

Traits de caractère

• Base de l'élément –circuits intégrés.
• Connexion des éléments – cartes de circuits imprimés .
• Dimensions – L'ordinateur est réalisé sous forme de racks identiques.
• Performance -1-10 millions. opérations par seconde.
• Exploitation - centres informatiques, cours d'affichage, une nouvelle spécialité - programmeur système.
• La programmation -langages algorithmiques, OS.
• RAM - 64 Ko.
• En vigueur principe de partage de temps, principe de modularité, principe de contrôle par microprogramme, principe de trunking.
• Apparence disques magnétiques, écrans, traceurs.

1. IV génération d'ordinateurs

Malheureusement, à partir du milieu des années 1970, le schéma ordonné du changement générationnel a été perturbé. Il y a de moins en moins d’innovations fondamentales en informatique. Les progrès se poursuivent principalement dans le sens du développement de ce qui a déjà été inventé et inventé - principalement en augmentant la puissance et la miniaturisation de la base des éléments et des ordinateurs eux-mêmes. La période depuis 1975 est généralement considérée comme la quatrième génération d’ordinateurs. Leur base élémentaire était constituée de grands circuits intégrés (LSI. Jusqu'à 100 000 éléments sont intégrés dans un cristal). La vitesse de ces machines était de plusieurs dizaines de millions d'opérations par seconde et la RAM atteignait des centaines de Mo. Les microprocesseurs (1971 par Intel), les micro-ordinateurs et les ordinateurs personnels font leur apparition. L’utilisation de l’électricité par les services publics est devenue possible différentes voitures(connecter des machines en un seul nœud informatique et travailler en temps partagé). Cependant, il existe un autre avis: beaucoup pensent que ce sont les réalisations de la période 1975-1985. pas assez grand pour être considéré comme une génération égale. Les partisans de ce point de vue considèrent cette décennie comme appartenant à la « troisième et demie » génération d’ordinateurs. Et seulement depuis 1985, lorsque sont apparus les circuits intégrés à très grande échelle (VLSI). Le cristal d'un tel circuit peut contenir jusqu'à 10 millions d'éléments. Les années de vie de la quatrième génération elle-même, qui est encore en vie aujourd'hui, devraient être dénombré.

1ère direction - la création de supercalculateurs - complexes de machines multiprocesseurs. La vitesse de ces machines atteint plusieurs milliards d'opérations par seconde. Ils sont capables de traiter d’énormes quantités d’informations. Cela inclut les complexes ILLIAS-4, CRAY, CYBER, Elbrus-1, Elbrus-2, etc. Les complexes informatiques multiprocesseurs (MCC) Elbrus-2 ont été activement utilisés en Union soviétique dans des domaines nécessitant un grand volume de calculs, avant tout dans l'industrie de la défense. Les systèmes informatiques Elbrus-2 fonctionnaient au Centre de contrôle des vols spatiaux et dans les centres de recherche nucléaire. Enfin, ce sont les complexes Elbrouz-2 qui sont utilisés dans le système de défense antimissile et dans d'autres installations militaires depuis 1991.

2ème direction - développement ultérieur sur la base des micro-ordinateurs et ordinateurs personnels (PC) LSI et VLSI. Les premiers représentants de ces machines sont Apple, IBM - PC (XT, AT, PS/2), Iskra, Elektronika, Mazovia, Agat, ES-1840, ES-1841, etc. À partir de cette génération, les ordinateurs ont commencé à être appelés des ordinateurs partout. Et le mot « informatisation » est désormais fermement ancré dans notre quotidien. Grâce à l’émergence et au développement des ordinateurs personnels (PC), la technologie informatique devient véritablement répandue et accessible au public. Une situation paradoxale se dessine : malgré le fait que les ordinateurs personnels et les mini-ordinateurs sont encore à la traîne par rapport aux grosses machines à tous égards, la part du lion des innovations est graphique. interface utilisateur, nouveau périphériques, les réseaux mondiaux doivent précisément leur apparition et leur développement à cette technologie « frivole ». Gros ordinateurs et les superordinateurs, bien entendu, ne se sont pas éteints et continuent de se développer. Mais aujourd’hui, ils ne dominent plus le domaine informatique comme ils le faisaient autrefois.

Traits de caractère

• Base de l'élément –grands circuits intégrés (LSI).
• Connexion des éléments – cartes de circuits imprimés .
• Dimensions – ordinateurs compacts, ordinateurs portables.
• Performance -10 à 100 millions d'opérations par seconde.
• Exploitation - systèmes multiprocesseurs et multi-machines, tous utilisateurs d'ordinateurs.
• La programmation -bases de données et banques de données.
• RAM - 2-5 Mo.
• Traitement des données de télécommunications, intégration dans les réseaux informatiques.

1. V génération d'ordinateurs

L'ordinateur de cinquième génération est l'ordinateur du futur. Le programme de développement de la cinquième génération d'ordinateurs a été adopté au Japon en 1982. On supposait que d'ici 1991, des ordinateurs fondamentalement nouveaux seraient créés, axés sur la résolution des problèmes d'intelligence artificielle. Avec l'aide du langage Prolog et des innovations en matière de conception informatique, il était prévu de se rapprocher de la résolution de l'un des principaux problèmes de cette branche de l'informatique - le problème du stockage et du traitement des connaissances. Bref, pour les ordinateurs de cinquième génération, il n’y aurait pas besoin d’écrire des programmes, mais il suffirait d’expliquer dans un langage « presque naturel » ce qu’on attend d’eux. On suppose que leur base élémentaire ne sera pas des VLSI, mais des dispositifs créés sur cette base avec des éléments d'intelligence artificielle. Pour augmenter la mémoire et la vitesse, les progrès de l'optoélectronique et des bioprocesseurs seront utilisés. Les ordinateurs de cinquième génération se voient confier des tâches complètement différentes de celles lors du développement de tous les ordinateurs précédents. Si les développeurs d'ordinateurs des générations I à IV étaient confrontés à des tâches telles que l'augmentation de la productivité dans le domaine des calculs numériques, la réalisation grande capacité mémoire, alors la tâche principale des développeurs d'ordinateurs de génération V est de créer une intelligence artificielle de la machine (la capacité de tirer des conclusions logiques à partir des faits présentés), de développer « l'intellectualisation » des ordinateurs - d'éliminer la barrière entre l'homme et ordinateur.

Malheureusement, le projet informatique japonais de cinquième génération a répété le sort tragique des premières recherches dans le domaine de l'intelligence artificielle. Plus de 50 milliards de yens d'investissement ont été gaspillés, le projet a été abandonné et les appareils développés ne se sont pas révélés plus performants que les systèmes produits en série de l'époque. Cependant, les recherches menées au cours du projet et l'expérience acquise en matière de représentation des connaissances et de méthodes d'inférence parallèle ont grandement contribué aux progrès dans le domaine des systèmes d'intelligence artificielle en général. Déjà maintenant, les ordinateurs sont capables de percevoir des informations à partir de textes manuscrits ou imprimés, de formulaires, de voix humaine, de reconnaître l'utilisateur par la voix et de traduire d'une langue à une autre. Cela permet à tous les utilisateurs de communiquer avec les ordinateurs, même ceux qui n'ont pas de connaissances particulières dans ce domaine. De nombreuses avancées réalisées par l’intelligence artificielle sont utilisées dans l’industrie et le monde des affaires. Systèmes experts et les réseaux de neurones utilisé efficacement pour les tâches de classification (filtrage SPAM, catégorisation de texte, etc.). Les algorithmes génétiques servent consciencieusement l'humain (utilisé, par exemple, pour optimiser les portefeuilles dans les activités d'investissement), la robotique (industrie, production, vie quotidienne - partout où elle a posé sa main cybernétique), ainsi que les systèmes multi-agents. D'autres domaines de l'intelligence artificielle ne dorment pas non plus, par exemple la représentation distribuée des connaissances et la résolution de problèmes sur Internet : grâce à eux, nous pouvons nous attendre dans les prochaines années à une révolution dans un certain nombre de domaines de l'activité humaine.

Logiciel

Exemples d'ordinateurs

depuis 1946

Lampe électrique

10 à 20 000 opérations en 1 s.

2 Ko

Bandes perforées

Cartes perforées

Codes machines

UNIVAC, MESM, BESM, STRELA

depuis 1955

Transistor

100 à 1 000 000 opérations en 1 s.

2 – 32 Ko

Bande magnétique, tambours magnétiques

Langages algorithmiques, systèmes d'exploitation

"Tradis"

M-20

IBM-701

BESM-6

depuis 1966

Circuit intégré (CI)

1 à 10 millions d'opérations en 1 s.

64 Ko

Systèmes multiterminaux

Système d'exploitation

EC-1030

IBM-360

BESM-6

depuis 1975

Circuit intégré à grande échelle (LSI)

1 à 100 millions d'opérations en 1 s.

1-64 Ko

Réseaux PC

Bases de données et banques de données

IBM-386

IBM-486

Cornet

UKSC

depuis les années 90 du 20e siècle.

Circuit intégré à très grande échelle (VLSI)

Plus de 100 millions d'opérations en 1 seconde.

Appareils optiques et laser

Systèmes experts

4. LISTE DES RÉFÉRENCES UTILISÉES

1. http://evm-story.narod.ru/#P0

1. http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/EVM