на электронных лампах быстродействие 10-20 тысяч операций в секунду каждая машина имеет свой язык нет операционных систем ввод и вывод: перфоленты, перфокарты, - презентация

1

2 на электронных лампах быстродействие тысяч операций в секунду каждая машина имеет свой язык нет операционных систем ввод и вывод: перфоленты, перфокарты, магнитные ленты

3 «ЭНИАК» (1946) Разработчики – Дж. Моучли и П. Эккерт Первый компьютер общего назначения на электронных лампах: длина 26 м, вес 35 тонн сложение – 1/5000 сек, деление – 1/300 сек десятичная система счисления 10-разрядные числа проблема – сложность ввода программ…

4 Компьютеры С.А. Лебедева МЭСМ – малая электронно- счетная машина электронных ламп операций в секунду двоичная система БЭСМ – большая электронно-счетная машина электронных ламп операций в секунду

5

6 на полупроводниковых элементах – транзисторах (1948, Дж. Бардин, У. Брэттейн и У. Шокли) быстродействие тыс. операций в секунду первые операционные системы первые языки программирования: Фортран (1957), Алгол (1959) средства хранения информации: магнитные барабаны, магнитные диски

7 IBM 604, IBM 608, IBM БЭСМ транзисторов диодов 1 млн. операций в секунду память – магнитная лента, магнитный барабан

8

9 на интегральных микросхемах (1958, Дж. Килби) быстродействие до 1 млн. операций в секунду оперативная памяти – сотни тысяч байт операционные системы – управление памятью, устройствами, временем процессора языки программирования Бэйсик (1965), Паскаль (1970, Н. Вирт), Си (1972, Д. Ритчи) совместимость программ

10 Мэйнфреймы IBM IBM/360 фирмы IBM. большие универсальные компьютеры (мэйнфреймы) кэш-память конвейерная обработка команд операционная система OS/360 1 байт = 8 бит (а не 4 или 6!) разделение времени IBM/ IBM/390

11 Компьютеры ЕС ЭВМ (СССР) ЕС тыс. операций в секунду память 256 Кб ЕС млн. операций в секунду память 8 Мб ЕС ,5 млн. операций в секунду память 16 Мб

12 Мини-компьютеры Серия PDP фирмы DEC меньшая цена проще программировать графический экран Система малых машин – СМ ЭВМ (СССР) до 3 млн. операций в секунду память до 5 Мб

13

14 компьютеры на больших и сверхбольших интегральных схемах (БИС, СБИС) персональные компьютеры появление пользователей-непрофессионалов, необходимость «дружественного» интерфейса быстродействие более 1 млрд. операций в секунду оперативная памяти – до нескольких гигабайт многопроцессорные системы компьютерные сети возможности мультимедиа (графика, анимация, звук)

15 Суперкомпьютеры «ILLIAC-IV» (США) 20 млн. операций в секунду многопроцессорная система «Cray-1» (США) 166 млн. операций в секунду память 8 Мб векторные вычисления «Эльбрус-1» (СССР) 15 млн. операций в секунду память 64 Мб «Эльбрус-2» (СССР) 8 процессоров 125 млн. операций в секунду память 144 Мб водяное охлаждение

16 Суперкомпьютеры «Cray-2» 2 млрд. операций в секунду «Cray-3» 5 млрд. операций в секунду «GRAPE-4» (Япония) 1692 процессора 1,08 трлн. операций в секунду «Earth Simulator» (NEC) 5120 процессоров 36 трлн. операций в секунду «BlueGene/L» (IBM) процессора 280 трлн. операций в секунду

17 Микропроцессоры Микропроцессор Intel битные данные 2250 транзисторов 60 тыс. операций в секунду Микропроцессор Intel битные данные деление чисел

18 Первый микрокомпьютер Микрокомпьютер «Альтаир-8800» (Э. Робертс) Б. Гейтс и П. Аллен написали транслятор языка Бейсик для «Альтаира»

19 Компьютеры «Apple» «Apple-I» С. Возняк и С. Джобс «Apple-II» - стандарт в школах США в 1980-х тактовая частота 1 МГц память 48 Кб цветная графика звук встроенный язык Бейсик первые электронные таблицы VisiCalc

20 Компьютеры «Apple» «Apple-IIe» память 128 Кб 2 дисковода 5,25 дюйма с гибкими дисками «Lisa» первый компьютер, управляемый мышью «Apple-IIc» портативный компьютер жидкокристаллический дисплей

21 Компьютеры «Apple» «Macintosh» системный блок и монитор в одном корпусе нет жесткого диска дискеты 3,5 дюйма Excel для «Macintosh» PowerBook Переход на процессоры PowerPC (Apple, IBM, Motorolla) PowerMac G3 (1997) PowerMac G4 (1999) iMac (1999)PowerMac G4 Cube (2000)

22 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. На ЭВМ пятого поколения ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости 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. К сожалению, японский проект ЭВМ пятого поколения повторил трагическую судьбу ранних исследований в области искусственного интеллекта. Более 50-ти миллиардов йен инвестиций были потрачены впустую, проект прекращен, а разработанные устройства по производительности оказались не выше массовых систем того времени. 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. Добросовестно служат человеку генетические алгоритмы (используются, например, для оптимизации портфелей в инвестиционной деятельности), робототехника (промышленность, производство, быт - везде она приложила свою кибернетическую руку), а также многоагентные системы. Не дремлют и другие направления искусственного интеллекта, например распределенное представление знаний и решение задач в интернете: благодаря им в ближайшие несколько лет можно ждать революции в целом ряде областей человеческой деятельности.

23 Компьютеры IBM PC IBM 5150 процессор Intel 8088 частота 4,77 МГц память 64 Кб гибкие диски 5,25 дюйма IBM PC XT память до 640 Кб винчестер 10 Мб IBM PC AT процессор Intel частота 8 МГц винчестер 20 Мб

24 Процессоры Intel для IBM PC Intel транзисторов виртуальная память Intel ,2 млн. транзисторов Pentium частоты МГц Pentium-II, Celeron 7,5 млн. транзисторов частоты до 500 МГц Pentium-III, Celeron 28 млн. транзисторов частоты до 1 ГГц 2000-… Pentium 4 42 млн. транзисторов частоты до 3,4 ГГц

25 V поколение компьютеров - ? (Япония, 1980-е годы) Цель – создание суперкомпьютера с функциями искусственного интеллекта Основные черты проекта: обработка знаний с помощью логических средств (язык Пролог) сверхбольшие базы данных использование параллельных вычислений распределенные вычисления голосовое общение с компьютером постепенная замена программных средств на аппаратные Проблемы: идея саморазвития системы провалилась неверная оценка баланса программных и аппаратных средств традиционные компьютеры достигли большего ненадежность технологий развитие Интернета – новая распределенная модель хранения данных израсходовано 50 млрд. йен

26 Проблемы и перспективы Проблемы: технические средства приближаются к пределу быстродействию сложность программного обеспечения приводит к снижению надежности Перспективы: квантовые компьютеры эффекты квантовой механики параллельность вычислений 2006 – компьютер из 7 кубит оптические компьютеры («замороженный свет») биокомпьютеры на основе ДНК химическая реакция с участием ферментов 330 трлн. операций в секунду