Лекция 2_2

Лекция 2: История ЭВМ.
ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ.
Интегральные схемы 1964-1970 гг.
• Эл. база: Интегральные
схемы (МИС, СИС)
• Быстродействие: 1 млн. оп/с
• Программное обеспечение:
языки высокого уровня
("Pascal", "Basic");
отладчики
• Названия: IBM 360/370,
ЕСЭВМ
Лекция 2: История ЭВМ.
ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ.
Интегральные схемы 1964-1970 гг.
• В начале 60-х годов возникло новое направление в
электронике – интегральная электроника.
Использование интегральных схем для построения
ЭВМ стало революцией в ВТ и способствовало
появлению машин 3-го поколения.
• С 1972г. начался выпуск моделей первой очереди
ЕС ЭВМ (совместно с социалистическими странами
). Ряд – 1 : ЕС – 1010, 1020, 1022, 1030, 1033, 1040,
1050, 1052. Вторая очередь ( Ряд - 2 ) : ЕС – 1015,
1025, 1035, 1045, 1055, 1060, 1065 имела более
современную схемотехническую, конструкторскотехнологическую базу, за счет чего у них
увеличилась производительность, и расширились
функциональные возможности.
Лекция 2: История ЭВМ.
ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ
1964-1970 гг.
ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ (1964-1970)
Элементная база - интегральные схемы, а
вместо памяти на магнитных сердечниках полупроводниковые
Быстродействие - миллионы тысяч операций
в секунду
Программное обеспечение - была создана
первая операционная система
Интегральные схемы содержат до несколько
десятков тысяч элементов на кристалле
Лекция 2: История ЭВМ.
ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ (1964-1970)
Появляются семейства машин
ЕС ЭВМ
Лекция 2: История ЭВМ.
ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ
Микропроцессоры. 1970 - 1980
• Тип ЭВМ – БИПС
(большие интегральные подсистемы)
• Одна из характерных особенностей ЭВМ 4-го
поколения - переход от интегральных
функциональных схем к интегральным
подсистемам ЭВМ. Подсчитано, что внедрение
БИС увеличивает надежность не менее чем в
10 раз. Из отечественных ЭВМ к машинам 4-го
поколения, прежде всего, относятся машины
семейства "Эльбрус".
Лекция 2: История ЭВМ.
ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ
Микропроцессоры. 1970 - 1980
• Эл. база: Интегральные схемы (БИС, СБИС)
• Быстродействие: более 1 млн. оп/с
• Программное обеспечение: объектноориентированные языки
программирования, программные оболочки,
различные редакторы.
Лекция 2: История ЭВМ.
ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ (1970 - наши дни)
Элементная база - БИСы
Быстродействие - несколько десятков и сотен миллионов
операций в секунду
Программное обеспечение – языки высокого уровня
Машины этого поколения классифицируются на :
•сверхбольшие
•большие
•мини-эвм
•микро-эвм
В нашей стране БК0010, АГАТ, ЯМАХА.
Лекция 2: История ЭВМ.
Пятое поколение.
1980 по н.в
• Тип ЭВМ – ПК в сети.
• Цель использования компьютера – телекоммуникации, информационное
обслуживание.
• Элементная база - не СБИС, а созданные на их базе устройства с элементами
искусственного интеллекта.
• Для увеличения памяти и быстродействия будут использоваться достижения
оптоэлектроники и биопроцессоры.
• Интеграция данных – сверхвысокая.
• Основные средства наложения информации – оптические, гибкие, жесткие
диски.
• Ключевые решения в обработке информации – коллективный доступ к
информационным ресурсам, информационная безопасность.
• Тип пользователя – мало обученные пользователи.
• Расположение пользователя – произвольное, мобильное.
Лекция 2: История ЭВМ.
Особенности ЭВМ пятого поколения
• На ЭВМ пятого поколения ставятся совершенно другие задачи, нежели при
разработке всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV
поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в
области числовых расчётов, достижение большой емкости памяти, то
основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является создание
искусственного интеллекта машины (возможность делать логические
выводы из представленных фактов), развитие "интеллектуализации"
компьютеров - устранения барьера между человеком и компьютером.
Лекция 2: История ЭВМ.
Пятое поколение ЭВМ
1980 по н.в
ЭВМ пятого поколения — это ЭВМ будущего.
Программа разработки, так называемого, пятого поколения ЭВМ была
принята в Японии в 1982 г. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы
принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение
задач искусственного интеллекта.
С помощью языка Пролог и новшеств в конструкции компьютеров
планировалось вплотную подойти к решению одной из основных задач
этой ветви компьютерной науки - задачи хранения и обработки
знаний.
Лекция 2: История ЭВМ.
КОМПЬЮТЕРЫ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ
(яп. 第五世代コンピュータ)
К сожалению, японский проект ЭВМ пятого поколения повторил трагическую
судьбу ранних исследований в области искусственного интеллекта.
Однако, проведенные в ходе проекта исследования и накопленный опыт по
методам представления знаний и параллельного логического вывода сильно
помогли прогрессу в области систем искусственного интеллекта в целом.
Уже сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или
печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по
голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволяет общаться с
компьютерами всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в
этой области.
Лекция 2: История ЭВМ.
Достижения технологий пятого
поколения ЭВМ
Многие успехи, которых достиг искусственный
интеллект, используются в промышленности
и деловом мире.
• Экспертные системы и нейронные сети
эффективно используются для задач классификации (фильтрация
СПАМа, категоризация текста и т.д.)
• Генетические алгоритмы
(используются, например, для оптимизации портфелей в
инвестиционной деятельности)
• Робототехника
(промышленность, производство, быт - везде она приложила
свою кибернетическую руку.
Лекция 2: История ЭВМ.
Параллельный суперкомпьютер МАРС
в СССР
В СССР также начались исследования параллельных архитектур
программирования.
• 1985 году было создано ВНТК СТАРТ, которому за три года
удалось создать процессор «Кронос» и портативный
мультипроцессорный компьютер МАРС.
В отличие от японцев, задача интеграции огромного числа
процессоров и реализация распределённых баз знаний на базе
языков типа Пролог не ставилась, речь шла об архитектуре,
поддерживающей язык высокого уровня типа Модула-2 и
параллельные вычисления. Поэтому проект нельзя назвать
пятым поколением в японской терминологии.
Лекция 2: История ЭВМ.
Характеристика поколений ЭВМ
I
1945-60е
II
1955-70е
III
1965 –80е
IV
1975 –90е
Электронные лампы
Транзисторы
Интегральные схемы и
большие интегральные
схемы
Сверхбольшие
интегральные схемы;
микропроцессоры
Оптоэлектроника;
криоэлектроника
Максимальное
быстродействие
процессора
(опер/сек)
10-20 тыс.
100тыс.-1млн.
10млн.
109 +
многроцессорность
1012 +
многопроцессорность
Максимальная
емкость ОЗУ
100
1000
10000
107
108
Периферийные
устройства и
носитель
информации
Перфокарты и
перфоленты;
цифровая печать
Магнитные барабаны и
ленты; алфавитноцифровая печать
Консоли; магнитные
диски и ленты;
дисплеи;
графопостроители
Цветной графический
дисплей; клавиатура;
манипуляторы;
принтеры; модемы
+
Устройства ввода с
голосового устройства;
чтение рукописного
текста и пр.
Библиотеки
стандартных
программ; автокоды
+
Языки
программирования
высокого уровня и
трансляторы
+
Операционные
системы; СУБД;
пакеты прикладных
программ
+
Прикладное ПО
общего назначения;
сетевое ПО;
мультимедиа
Интеллектуальные
программные системы
МЭСМ;
БЭСМ-1;
БЭСМ-2;
М-220;
БЭСМ-3;
Урал-14;
IBM 360/370;
ЭС ЭВМ;
СМ ЭВМ
Персональные
компьютеры:IBM РС;
Macintosh
AcceNT .
AtlaNT.
GigaNT
Элементная база
Программное
обеспечение
Примеры ЭВМ
V
Лекция 2: История ЭВМ.
Эволюция ЭВМ. Итоги
• Сентябрь 2013 г. Самый мощный суперкомпьютер на этот момент:
• Tianhe 2 (Китай). Число ядер – более 3-х миллионов.
• Производительность – 50 Петафлопс = 50 * 1000000000000000
операций в секунду (в 50 миллиардов раз быстрее чем БЭСМ-6)
НА СЛЕДУЮЩЕМ ЗАНЯТИИ…
ЛЕКЦИЯ 3: КОДИРОВАНИЕ И ШИФРОВАНИЕ
ИНФОРМАЦИИ. ВВЕДЕНИЕ В СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ.