5 generacji komputerowych i ich charakterystyka
Każda z pięciu generacji komputera charakteryzuje się ważnym rozwojem technologicznym, który miał innowacyjną zmianę w sposobie działania komputerów.
Komputery odgrywają ważną rolę w prawie każdym aspekcie ludzkiego życia, ale komputery, jakie znamy dzisiaj, bardzo różnią się od początkowych modeli.
Ale czym jest komputer? Komputer można zdefiniować jako urządzenie elektroniczne, które wykonuje operacje arytmetyczne i logiczne.
Inna popularna definicja może powiedzieć, że komputer jest urządzeniem lub maszyną, która może przetwarzać pewne materiały, aby przekształcić je w informacje.
Aby zrozumieć podstawowe funkcjonowanie komputera, należy zdefiniować dane, przetwarzanie i informacje.
Dane to zbiór podstawowych elementów, które istnieją, jeśli nie ma sekwencji; Same w sobie nie mają znaczenia.
Przetwarzanie to proces, za pomocą którego można wyodrębniać informacje z danych. I wreszcie, informacja jest ostatnim elementem każdej pracy przetwarzania.
Pierwszy komputer elektroniczny został wynaleziony w 1833 r .; Było to pierwsze urządzenie z silnikiem analitycznym.
W miarę upływu czasu urządzenie to zostało przekształcone w niezawodną maszynę, która była w stanie szybciej wykonywać zadania. Tak narodziła się pierwsza generacja komputerów z maszyną ENIAC.
Pierwsze pokolenie (1945-1956)
Rura próżniowa jest powiązana z główną technologią pierwszej generacji komputerów; są to szklane rurki zawierające elektrody.
Rury te były używane do obwodów pierwszych komputerów. Dodatkowo maszyny te używały bębnów magnetycznych w swojej pamięci.
Rura próżniowa została wynaleziona w 1906 r. Przez inżyniera elektryka. W pierwszej połowie XX wieku była to główna technologia wykorzystywana do budowy radioodbiorników, telewizorów, radarów, urządzeń rentgenowskich i innych urządzeń elektronicznych.
Maszyny pierwszej generacji były zwykle sterowane za pomocą paneli sterowania z okablowaniem lub szeregiem adresów zakodowanych na papierowych taśmach.
Były bardzo drogie, zużywały wielką energię elektryczną, generowały dużo ciepła i były ogromne (często zajmowały całe pokoje).
Pierwszy operacyjny komputer elektroniczny nosił nazwę ENIAC i używał 18 000 lamp próżniowych. Został zbudowany w Stanach Zjednoczonych, na University of Pennsylvania i mierzył około 30, 5 metra długości.
Został użyty do tymczasowych obliczeń; Stosowano go głównie w obliczeniach związanych z wojną, takich jak operacje związane z budową bomby atomowej.
Z drugiej strony, maszyna Colossus została również zbudowana w tych latach, aby pomóc Brytyjczykom w czasie II wojny światowej. Służyło do dekodowania tajnych wiadomości od wroga i używania 1500 lamp próżniowych.
Podczas gdy te maszyny pierwszej generacji były programowalne, ich programy nie były przechowywane wewnętrznie. Zmieniłoby się to wraz z rozwojem komputerów z zapisanych programów.
Komputery pierwszej generacji zależały od języka maszynowego, najniższego języka programowania rozumianego przez komputery do wykonywania operacji (1GL).
Mogli rozwiązać tylko jeden problem na raz, a operatorzy mogliby zaplanować nowy problem przez kilka tygodni.
Drugie pokolenie (1956-1963)
Druga generacja komputerów zastąpiła lampy próżniowe tranzystorami. Tranzystory pozwalały komputerom być mniejszymi, szybszymi, tańszymi i bardziej wydajnymi na poziomie zużywanej energii. Magnetyczne dyski i taśmy były często używane do przechowywania danych.
Chociaż tranzystory wytwarzały wystarczającą ilość ciepła, aby spowodować pewne uszkodzenia komputerów, były one ulepszeniem poprzedniej technologii.
Komputery drugiej generacji wykorzystywały technologię chłodzenia, miały szersze zastosowanie komercyjne i były wykorzystywane tylko do określonych celów naukowych i biznesowych.
Te komputery drugiej generacji pozostawiły binarny, tajemniczy język maszynowy do używania języka asemblerowego (2GL). Ta zmiana pozwoliła programistom na określenie instrukcji w słowach.
W tym czasie rozwijano również języki programowania wysokiego poziomu. Komputery drugiej generacji były również pierwszymi maszynami do przechowywania instrukcji w pamięci.
Na razie element ten ewoluował od bębnów magnetycznych do technologii z rdzeniem magnetycznym.
Trzecia generacja (1964-1971)
Cechą charakterystyczną trzeciej generacji komputerów była technologia układów scalonych. Układ scalony to proste urządzenie zawierające wiele tranzystorów.
Tranzystory stały się mniejsze i zostały umieszczone na chipach krzemowych, zwanych półprzewodnikami. Dzięki tej zmianie komputery były szybsze i bardziej wydajne niż komputery drugiej generacji.
W tym czasie komputery używały języków trzeciej generacji (3GL) lub języków wysokiego poziomu. Niektóre przykłady tych języków to Java i JavaScript.
Nowe maszyny z tego okresu zapoczątkowały nowe podejście do projektowania komputerów. Można powiedzieć, że wprowadził koncepcję jednego komputera przez szereg innych urządzeń; Program przeznaczony do użycia w maszynie rodzinnej może być używany w innych.
Kolejną zmianą tego okresu było to, że teraz interakcja z komputerami odbywała się za pomocą klawiatur, myszy i monitorów z interfejsem i systemem operacyjnym.
Dzięki temu urządzenie może wykonywać różne aplikacje jednocześnie z systemem centralnym, który zarządzał pamięcią.
Firma IBM była twórcą najważniejszego komputera tego okresu: IBM System / 360. Inny model tej firmy był 263 razy szybszy niż ENIAC, co do tej pory pokazało przełom w dziedzinie komputerów.
Ponieważ maszyny te były mniejsze i tańsze niż ich poprzednicy, komputery były dostępne dla publiczności po raz pierwszy.
W tym czasie komputery służyły do ogólnego celu. Było to ważne, ponieważ wcześniej maszyny były wykorzystywane do określonych celów w wyspecjalizowanych dziedzinach.
Czwarta generacja (od 1971 r.)
Czwarta generacja komputerów jest definiowana przez mikroprocesory. Technologia ta pozwala zbudować tysiące układów scalonych na jednym układzie krzemowym.
Ten postęp umożliwił, że to, co kiedyś zajmowało cały pokój, mogło teraz zmieścić się w jednej dłoni.
W 1.971 opracowano układ Intel 4004, który umiejscowił wszystkie komponenty komputera, od jednostki centralnego przetwarzania i pamięci po elementy sterujące wejściem i wyjściem, w jednym układzie scalonym. To oznaczało początek generacji komputerów, która trwa do dziś.
W 1981 roku IBM stworzył nowy komputer, który był w stanie uruchomić 240 000 sum na sekundę. W 1996 r. Intel poszedł dalej i stworzył maszynę zdolną do uruchomienia 400 000 000 sum na sekundę. W 1984 Apple przedstawił Macintosha z systemem operacyjnym innym niż Windows.
Komputery czwartej generacji stały się bardziej wydajne, bardziej kompaktowe, bardziej niezawodne i bardziej dostępne. W rezultacie narodziła się rewolucja komputera osobistego (PC).
W tej generacji wykorzystywane są kanały czasu rzeczywistego, rozproszone systemy operacyjne i timeshare. W tym okresie narodził się internet.
Technologia mikroprocesorowa znajduje się we wszystkich nowoczesnych komputerach. Dzieje się tak dlatego, że chipy mogą być produkowane w dużych ilościach bez kosztu dużych pieniędzy.
Układy procesowe są używane jako procesory centralne, a układy pamięci do pamięci RAM. Oba chipy wykorzystują miliony tranzystorów umieszczonych na ich powierzchni silikonowej.
Komputery te używają języków czwartej generacji (4GL). Języki te składają się z oświadczeń podobnych do tych w ludzkim języku.
Piąta generacja (aktualna przyszłość)
Urządzenia piątej generacji oparte są na sztucznej inteligencji. Większość z tych maszyn jest wciąż w fazie rozwoju, ale istnieją aplikacje, które wykorzystują narzędzie sztucznej inteligencji. Przykładem tego jest rozpoznawanie głosu.
Zastosowanie przetwarzania równoległego i nadprzewodników sprawia, że sztuczna inteligencja staje się rzeczywistością.
W piątej generacji technologia ta zaowocowała produkcją mikroprocesorowych układów scalonych, które mają 10 milionów elementów elektronicznych.
Ta generacja oparta jest na oprogramowaniu do przetwarzania równoległego i sztucznej inteligencji. Sztuczna inteligencja to wyłaniająca się dziedzina informatyki, która interpretuje metody niezbędne do tego, aby komputery myślały jak ludzie
Szacuje się, że informatyka kwantowa i nanotechnologia radykalnie zmienią oblicze komputerów w przyszłości.
Celem piątej generacji komputerów jest opracowanie urządzeń, które mogą reagować na wkład języka naturalnego i które są zdolne do uczenia się i organizowania się.
Chodzi o to, że komputery piątej generacji w przyszłości mogą zrozumieć wypowiadane słowa i mogą naśladować ludzkie rozumowanie. Idealnie, te maszyny będą w stanie reagować na swoje środowisko za pomocą różnych typów czujników.
Naukowcy pracują nad urzeczywistnieniem tego; Próbują stworzyć komputer z rzeczywistym IQ za pomocą zaawansowanej technologii i programów. Ten postęp w nowoczesnych technologiach zrewolucjonizuje komputery przyszłości.
