Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

История развития средств вычислительной техники (Положение ЭВМ во второй половине XX века)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Счетные устройства появились несколько столетий назад. Самым древним счетным инструментом натурального характера была собственная рука человека. Для того, чтобы упростить счет люди пользовались пальцами сперва одной руки, затем двух, а в некоторых общинах использовались и пальцы на ногах.

Раннему прогрессу письменного счета мешала многоступенчатость арифметических действия при наличествующих в те времена умножениях чисел. Помимо всего прочего, было немного людей, кто умел писать. Также не было учебного материала для письменности – пергамент стали делать только лишь со II века до н.э., папирус стоил очень дорого, а использование глиняных табличек было не слишком комфортным. Такие обстоятельства обосновывает возникновение древних счет – абака. Абак – это доска с канавками, где по позиционному принципу располагались какие-либо предметы – камни, кости и пр. Затем, около 500 г. н.э., абак был развит и возникли счеты – устройство, составленное из сочетания костяшек, насаженных на оси. На Руси достаточно долго осуществлялся счет по косточкам, сложенных по кучкам. С XV века получил признание «дощаный счет», аналогичный обычным счетам, представляющий собой рамка с зафиксированными горизонтальными нитями, на которые были насажены сливовые или вишневые косточки, пронизанные отверстиями насквозь.

В конце XV века Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.) нарисовал эскиз 13-разрядного суммирующего приспособления с десятизубными кольцами. Но его рукописи нашли только в 1967 г., ввиду чего биография механических устройств ведет свой отсчет от суммирующей машины Паскаля. По его рисункам в современное время американская фирма по производству компьютеров в рекламных целях построила работоспособную машину.

Актуальность данной выпускной квалификационной работы состоит в том, что в современное время роль ЭВМ принимает ключевое значение в жизни человека. В связи с этим необходимым представляется знание эволюции ЭВМ как комплекса вычислительных средств, упрощающих ведение различных видов человеческой деятельности.

Цель работы – всесторонне проанализировать процесс эволюции ЭВМ на разных исторических этапах.

Для реализации поставленной цели необходимо выполнить ряд задач, а именно:

- рассмотреть исторические этапы развития ЭВМ;

- проанализировать современное состояние ЭВМ;

- оценить роль и перспективы развития ЭВМ.

Объектом исследования является электронно-вычислительная машина.

Предметом исследования является процесс эволюции ЭВМ.

Глава 1. Исторический ракурс развития вычислительных машин

1.1. Первые вычислительные машины

В 1623 г. Вильгельм Шиккард - профессор Тюбинского университета привел описание приспособления «часов для счета». Это была первая механическая машина, которая была способная осуществляться лишь операции сложения и вычитания. В современное время, основываясь на записях Шиккарда, была сформирована модель такой машины [5, 16].

В 1642 г. математик из Франции Блез Паскаль (1623-1662 гг.) создал счетное приспособление для облегчения труда своего отца, который работал налоговым инспектором. Данное средство дало возможность складывать десятичные числа. Внешне это был ящик с большим количество шестеренок. Фундаментом суммирующей машины был счетчик-регистратор, или счетная шестерня. Она обладала десятью выступами, каждый из которых был пронумерован.

Для трансляции десятков на шестерне размещался один удлиненный зуб, касающийся и придающий оборот средней шестерне, передававшей вращение шестерне десятков. Еще одна шестерня нужна затем, чтобы обе счетные шестерни - единиц и десятков - вращались синхронно. Счетная шестерня благодаря храповому механизму (транслирующего прямое движение и не передающего обратного) замыкается с рычагом. Колебание рычага на некоторый угол давало возможность вносить в счетчик однозначные числа и осуществлять их сложение [3, 181]. В машине Паскаля храповой привод был присоединен ко всем счетным шестерням, что давало возможность складывать и многозначные числа.

В 1673 г. немецкий ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716 гг.) сделал «ступенчатый вычислитель» - счетную машину, дающую возможность суммировать, вычитать, умножать, делить, находить квадратные корни, при этом применялась двоичная система счисления. Это был модернизированный инструмент, где применялась динамичная часть (прототип каретки) и ручка, благодаря которой оператор крутил колесо. Машина была начальным аналогом арифмометра, применяющегося с 1820 года до 60-х годов ХХ века.

В 1804 г. французский изобретатель Жозеф Мари Жаккар (1752-1834 гг.) придумал метод автоматического контроля за нитью при функционировании ткацкого станка. Деятельность станка программировалась благодаря целому комплексу перфокарт, любая из них осуществляла управление одним ходом челнока. Переходя к новому рисунку, оператор постоянно заменял одну колоду перфокарт иной. Образование ткацкого станка, управляемого картами с прошитыми на них отверстиями и соединенными лентой, принадлежит к одному из главных открытий, давших толчок последующему прогрессу вычислительной техники [1, 56].

Чарльз Ксавьер Томас (1785-1870 гг.) в 1820 г. создал первый механический калькулятор, способный, помимо выполнения сложения и вычитания, умножать и делить. Мощный прогресс механических калькуляторов явился предпосылкой того факта, что к 1890 году образовалось немало полезных функций: фиксация промежуточных показателей с применением их в дальнейших действиях, печать результата и т.п. Образование дешевых и работоспособных машин дало возможность применять их для коммерческих целей и научных расчетов.

В 1822 г. британский ученый Чарлз Бэббидж (1792-1871 гг.) создал гипотезу образования программно-управляемой счетной машины, обладающей арифметическим устройством, устройством управления, ввода и печати. Изначально разработанная Бэббиджем машина - Разностная машина - функционировала на паровом двигателе. Она формировала таблицы логарифмов методом постоянной дифференциации и фиксировала вычисления на металлическую пластину [41]. Функционирующая модель, которую он спроектировал в 1822 году, была калькулятором из шести цифр, могущим осуществлять вычисления и печатать цифровые таблицы.

Аналитическую машину Бэббиджа создали энтузиасты из музея науки в Лондоне. Она включает 4000 железных, бронзовых и стальных деталей и весит 3000 кг. Но применять ее сложно - при любом вычислении необходимо огромное количеств раз вращать ручку автомата. Числа фиксируются на дисках, размещенных по вертикали и определенных в положения от 0 до 9. Двигатель начинает работать с помощью последовательности перфокарт, имеющих инструкции.

Вместе с британским ученым работала леди Ада Лавлейс (1815-1852 гг.). Она создала начальные программы для машины, основала немало идей и разработала немало понятий и терминов, сохранившихся и по нынешнее время. Ада предсказала создание современных компьютеров как многофункциональных инструментов не только для математических операций, но и для работы с графикой, звуком. В середине 70-х гг. XX века министерство обороны Америки официально утвердило наименование общего языка программирования американских ВС - Ada. Не так давно у программистов появился свой профессиональный праздник. «День программиста» отмечается 10 декабря - в день рождения Ады Лавлейс [2, 55].

В 1855 г. братья Джорж и Эдвард Шутц из Стокгольма создали первый механический компьютер, применяя труды Ч. Бэббиджа. В 1878 г. отечественный ученый Пафнутий Львович Чебышев проектирует суммирующий аппарат со стабильной трансляцией десятков, а в 1881 году – дополнительный аппарат для умножения и деления.

В 1880 г. ученый из Швеции Вильгодт Теофилович Однер, живший в Санкт-Петербурге, спроектировал арифмометр. Его арифмометры стабильны, невелики в размерах и комфортны в использовании. Начал свою работу Однер в 1874 году, а в 1890 году уже был стабильный интенсивный выпуск его продукта. Их модификация «Феликс» производилась до 50-х годов XX века.

1.2. Функционирование вычислительных машин в начале XX века

1918 год. Отечественный ученый М.А. Бонч-Бруевич и британские исследователи В. Икклз и Ф. Джордан (1919 г.) независимо друг от друга образовали электронное реле (триггер), которое внесло весомый вклад в прогрессе компьютерной техники.

В 1930 г. Виннивер Буш (1890-1974 гг.) проектирует дифференциальный анализатор. В своей сущности, это первая качественная попытка спроектировать компьютер, могущий реализовывать многостадийные научные вычисления. Роль Буша в истории компьютерных технологий весома, но самым частым образом его упоминают из-за пророческого текста «As We May Think» (1945 г.), где он анализирует систему гипертекста.

В 1937 г. гарвардский математик Говард Эйкен разработал схему создания большой счетной машины. Деньги на данное исследование выделил президент компании IBM Томас Уотсон, инвестировавший около 500 тыс. $. Проектирование Mark-1 стартовало в 1939 году, строило данный объект нью-йоркское предприятие IBM. Компьютер включал примерно 750000 деталей, почти 3500 реле и около 1000 км проводов. В 1946 году Джон фон Нейман разработал несколько новых проектов организации ЭВМ, включая систему хранимой программы, т.е. хранения программы в запоминающем средстве. По итогам осуществления концепций фон Неймана была образована архитектура ЭВМ, большей частью своих положений сохранившаяся до современного времени [6, 21].

В 1947 году появилась счётная машина Mark-2, которая была первым многозадачным аппаратом - присутствие нескольких шин давало возможность синхронно транслировать из одной части компьютера в другую несколько чисел. 23 декабря 1947 г. работники Bell Telephone Laboratories Джон Бардин и Уолтер Бремен впервые явили на свет свое изобретение - транзистор. Такое средство спустя 10 лет дало новые эффективные возможности.

В 1948 году академиком С.А. Лебедевым (1890-1974 гг.) и Б.И. Рамеевым был разработан первый проект российской цифровой ЭВМ: сперва МЭСМ - малая электронная счетная машина (1951 год, Киев), затем БЭСМ - быстродействующая электронная счетная машина (1952 год, Москва). Вместе с ними образовывались Стрела, Урал, Минск, Раздан, Наири.

В 1951 году в Англии образовались первые серийные компьютеры Ferranti Mark-1 и LEO-1. А спустя пять лет компания Ferranti создала ЭВМ Pegasus, где впервые реализовалась система регистров общего назначения. Джей Форрестер запатентовал память на магнитных сердечниках. Впервые данная память использована на машине Whirlwind-1. Это были два куба с 32х32х17 сердечниками, дававшие хранение 2048 слов для 16-разрядных двоичных чисел с одним разрядом контроля четности [8, 45]. В данном устройстве была впервые применена универсальная неспециализированная шина (взаимосвязи между разными средствами компьютера приобретают адаптивные черты) и в роли систем ввода-вывода использовались два устройства: электронно-лучевая трубка Вильямса и пишущая машинка с перфолентой (флексорайтер).

В 1952 г. началось опытное применение советского компьютера БЭСМ-1. В СССР в 1952-1953 годах А.А. Ляпунов создал операторный способ программирования, а в 1953-1954 годах Л.В. Канторович - систему крупноблочного программирования. В 1955 году появился первый алгоритмический язык FORTRAN (FORmule TRANslator - переводчик формул). Он применялся для реализации научно-технических и инженерных задач и создан работниками компании IBM под руководством Джон Бэкуса [10, 180]. В 1958 г. Джек Килби из Texas Instruments и Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor независимо друг от друга создают интегральную схему.

1959 г. Под руководством С.А. Лебедева спроектирована машина БЭСМ-2 производительностью 10000 операций в секунду. С ее использованием соотнесены вычисления запусков космических ракет и первых в мире искусственных спутников Земли, а затем машина М-20 – в своем роде одна из самых быстродействующих в мире – 20000 операций в секунду.

В 1960 году появился ALGOL (Algoritmic Language - алгоритмический язык), прежде всего, для научного использования. В него было интегрировано немало новых терминов, например, блочная структура. Такой язык стал системным фундаментом немалого количества языков программирования. Более десятка зарубежных специалистов по программированию в Париже приняли стандарт языка программирования ALGOL-60.

1963 г. - создание ЭВМ "Минск-32" с внешней памятью на сменных магнитных дисках. Введены в работу средства второго поколения, базирующиеся на неполупроводниковых магнитных компонентах. Так, в МГУ им. М.В. Ломоносова сотрудниками во главе с Н.П. Брусенцовым введена в эксплуатацию машина «Сетунь» (выпускающаяся серийно в 1962-1964 годах).

«Сетунь» - это небольшая по размерам машина, реализованная на магнитных компонентах. Это одноадресная машина с установленной запятой. В роли системы счисления применяется троичная система с цифрами 0, 1, - 1. В этом устройстве впервые используется данная система счисления [11, 77].

В 1964 г. работник Стэнфордского исследовательского центра Дуглас Энгельбарт показал деятельность первой мыши-манипулятора. Компания IBM создала 6 моделей семейства IBM 360 (System 360), явившихся первыми компьютерами третьего поколения. Устройства обладали общей концепцией команд и различались объемом оперативной памяти и производительностью. В 1967 г. под руководством С.А. Лебедева и В.М. Мельникова в ИТМ и ВТ образована оперативная вычислительная машина БЭСМ-6. Далее выпускался «Эльбрус» - ЭВМ нового типа, производительностью 10 миллионов операций. В 1968 г. в Америке компания "Барроуз" разработала первую оперативную ЭВМ на БИСах (больших интегральных схемах) - В2500 и В3500.

В 1968-1970 гг. профессор Никлаус Вирт разработал в Цюрихском политехническом университете язык PASCAL, именованный в честь Блеза Паскаля - первого конструктора устройства, которое принадлежит к классу цифровых вычислительных машин. PASCAL разрабатывался как язык, который, с одной стороны, качественно подходил бы для обучения программированию, а с другой – позволял бы эффективно реализовывать установленные задачи на ЭВМ.

1.3. Положение ЭВМ во второй половине XX века

29 октября 1969 года считают днем рождения Сети. Тогда была осуществлена первая, но не самая удачная, попытка дистанционного соединения с компьютером, располагающемся в исследовательском центре Стэнфордского университета (SRI), с другого компьютера, находившемся в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA). Дистанцированные друг от друга на расстояние 500 километров, SRI и UCLA явились начальными узлами будущей сети ARPANet.

В 1971 г. компанией Intel (США) создан первый микропроцессор (МП) - программируемое логическое средство, разработанное по технологии СБИС. Создан компьютер IBM/370 модель 145 - первый компьютер, где в основной памяти применялись только интегральные схемы. Появляется первый карманный калькулятор Poketronic.

Деннис Ритчи из Bell Lab's создал язык программирования «С» (Си). Такое название было дальнейшим именованием предшествующей версии «В».

В 1968 году в Минске началась деятельность над первой машиной семейства ЕС. 1971 г. - старт выпуска моделей серии ЕС, ЕС-1020 (20000 операций в секунду), поскольку с 70-х годов остановлен выпуск «Минсков» и пензенских «Уралов». Нужно не забывать, что приоритет на системы IBM не говорило о бессмысленном плагиате. Такого не могло быть, так как, несмотря на определенное улучшение отношений с Западом, не было легальных способов приобретения ЭВМ и ПО. Создание моделей «Ряда» формировалось на базе наличествующих статей по тезисам архитектуры и операционных систем IBM. Поэтому все средства ЕС можно в определенной степени считать оригинальными проектами, и все они были запатентованы.

1974 г. Компания Intel создала первый универсальный 8-разрядный микропроцессор 8080 с 4500 транзисторами.

В 1975 г. Джин Амдал создал компьютер 4-го поколения на БИС - AMDAL-470 V/6. Гарри Килдалл из компании Digital Reseach создал ОС CP/M.

Программист Пол Аллен и студент Гарвардского университета Билл Гейтс разработали для Альтаира язык Бейсик. В дальнейшем они создали компанию Microsoft, давно являющуюся мощнейшим поставщиком ПО [16, 23].

В 1976 г. американцы Стив Джобс и Стив Возняк создали фирму по разработке ПК «Apple», направленных, прежде всего, на новичков в сфере пользования компьютером.

В 1980 году был создан язык ADA, названный в честь Ады Лавлейс - первой программистки в истории вычислительной техники. Он был разработан во Франции по заказу министерства обороны США как универсальный язык программирования. С его помощью осуществляется системное программирование, параллельность и т.д.

1981 г. Компания IBM разработала первый ПК IBM PC на основе микропроцессора 8088.

1982 г. Компания Intel выпустила микропроцессор 80286.

В 1982 г. начался выпуск известной серии х86. 16-разрядный микропроцессор Intel 80286 на базе 134000 транзисторов по производительности был в три раза быстрее моделей-аналогов. Качественной чертой данного продукта было то, что тут впервые осуществлен принцип программной совместимости с процессорами дальнейших поколений благодаря интегрированным устройствам управления памятью [18, 45].

В 1982 году Питер Нортон случайно удалил важный файл с жесткого диска собственного ПК. Восстановление файла заняло много времени и было трудоемким процессом. Но этот случай привел к тому, что Нортон разработал программу-прототип нынешних утилит.

1984 г. Компания Apple Computer создала компьютер Macintosh - первую модель известного в будущем семейства с комфортной для пользователя ОС, прогрессивными графическими способностями, имеющими сильные преимущества по сравнению с теми, которые имели стандартные совместимые компьютеры с MS-DOS. Они оперативно стали популярными среди пользователей и стали расчетной базой для множества сфер, таких, например, как журналистика и образование [43].

Sony и Philips создают стандарт CD-ROM-стандарт записи компакт-дисков. Вместе с тем введены стандарты MIDI и DNS. Компания IBM разработала ПК IBM PC/AT.

1985 г. Компания Intel создала 32-битный микропроцессор 80386, состоящий из 250000 транзисторов. Фирма Microsoft разработала первую версию графической ОС Windows. Тогда же был разработан язык программирования «C++».

В 1986 году в нашей стране осуществляется производство одной из известнейших машин линии СМ, микроЭВМ СМ 1810, которая тоже была способна функционировать в качестве ПК. Необходимо сказать о тех ПК, которые в середине 80-х годов производились советской промышленностью. По уровню способностей их классифицировали на бытовые и профессиональные. К классу бытовых принадлежала производившаяся в Зеленограде «Электроника БК-0010» (БК - бытовой компьютер), применявшая в роли дисплея обычный телевизор и давала всего 64 Кбайт ОЗУ. Другой проект Министерства электронной промышленности, «Электроника-85», имела специальный дисплей и 4 Мбайт оперативной памяти. К классу профессиональных принадлежала и машина «Искра-226».

В конце 80-х закончилось время советского компьютерного строения. Период прогресса советских предприятий по разработке ЭВМ остался в прошлом. Но их 40-летняя история шла неплохими темпами, но закончилась достаточно печально. В 1989 году закончилась работа над двумя последними советскими суперЭВМ – начала производиться «Электроника СС БИС» и завершено проектирование «Эльбруса 3-1». Оба устройства – это результат трудоемкой работы советских инженеров, последователей С.А. Лебедева.

В 1989 г. Intel производит очередной чип - 80486. Это первый процессор с числом транзисторов более миллиона. Microsoft создала текстовый процессор WORD. Также создан формат графических файлов GIF [20, 44].

В марте 1989 г. Тим Бернерс-Ли разработал формат новой распределенной информационной системы, которую назвал World Wide Web. Гипертекстовая технология позволяла бы быстро перемещаться из одного документа в другой. В следующем году данные тезисы были приняты, и проект заработал. Тим Бернерс-Ли создал язык HTML и прообраз Всемирной паутины. В 1991 г. компания Microsoft разработала ОС Windows 3.1. Создан графический формат JPEG. В 1992 г. появилась первая бесплатная ОС с широким функционалом - Linux. Финский студент Линус Торвальдс (автор этой системы) попробовал сгруппировать программы процессора Intel 386 и результаты своей работы разместил в Internet. Многие программисты сразу же стали заканчивать и корректировать программу. Она трансформировалась в комплексную функционирующую ОС. Неизвестно, кто дал ей имя Linux, но как образовалось такое название очевидно. «Linu» от имени автора и "х" - от UNIX, поскольку созданная ОС была очень на нее похожа, только функционировала теперь и на ПК с архитектурой х86 [40].

1.4. Последняя стадия развития вычислительных машин

В 1993 г. фирма Intel разработала 64-разрядный микропроцессор Pentium, включающий 3,1 млн. транзисторов и способный реализовывать 112 млн. операций в секунду. Появился формат сжатия видео MPEG. В 1996 г. фирма Microsoft разработала Internet Explorer 3. 0 - мощного конкурента Netscape Navigator. В 1998 г. браузер Internet Explorer является компонентом ОС Windows 98. Представители Microsoft убеждены, что удалить браузер из системы нельзя.

17 февраля 2000 г. создана финальная версия Windows 2000 - это ОС семейства Windows NT фирмы Microsoft, образованная для деятельности на ПК с 32-битными процессорами (с архитектурой совместимой с Intel IA-32) [39].

Июнь 2000 г. - фирма IBM выпустила новый суперкомпьютер серии RS/6000 SP - ASCI White (Accelerated Strategic Computing Initiative White Partnership) - первый компьютер, производительность которого составляет более 10 TFLOPS. Максимальная производительность суперкомпьютера - 12,3 TFLOPS; компьютер мог стабильно функционировать на скорости 3 TFLOPS.

25 октября 2001 года - создана Windows XP - ОС семейства Windows NT от фирмы Microsoft. Она является прогрессивным продуктом Windows 2000 Professional. Название XP идет от англ. experience (опыт).

24 апреля 2003 г. - Windows Server 2003 - это ОС семейства Windows NT от фирмы Microsoft, созданная для деятельности на серверах [37].

30 ноября 2006 - Windows Vista - ОС семейства Microsoft Windows NT, линейки ОС, применяемых на пользовательских ПК, а также Office 2007.

В 2008 г. - Windows Server 2008 - новая версия серверной ОС от Microsoft. Данная версия является заменой Windows Server 2003 как представитель ОС поколения Vista (NT 6. x).

В итоге, вышеуказанные данные отразим в виде таблицы, где видна хронология развития ЭВМ (табл. 1).

Таблица 1 – Этапы развития ЭВМ

Период	Наименование ЭВМ	Функциональность	Языки
Ручной (с 3-го тысячелетия до н.э. до XVII в. н.э.	Абак, счеты	Использовались пальцы рук, камни, кости и пр. Затем был изобретен абак, где кости перемещались по стержню.	-
Механический (с середины XVII в. до конца XIX в.	Вычислительные машины Паскаля, Лейбница, Бэббиджа, Лавлейс	Паскаль создал первую модель счетной суммирующей машины, Лейбниц создал аналог, дающий возможность выполнить 4 арифметические операции, Бэббидж создал машину, использующую принцип программного управления и способную вычислить любой алгоритм, Лавлейс стала первым программистом, развив идеи Бэббиджа	-
Электромеханический (с 90-х гг. XIX в. до 40-х гг. XX в.)	Счетно-аналитический комплекс Холлерита, вычислительная машина Тьюринга	Комплекс Холлерита был создан для обработки результатов переписи населения, машина Тьюринга функционировала на основе алгоритмизации процессов	-
Электронный (с 40-ч гг. XX в.)	Появление ламповых ЭВМ, первых суперЭВМ, первых языков программирования, изобретение транзистора	Первые ЭВМ работали при осуществлении ядерных расчетов, в научных исследованиях. Написание программ - сложный и громоздкий процесс. В 1959 г. Р.Найсом создана интегральная схема – чип. В 1970 г. сконструирован первый микропроцессор Intel	Машинный язык программирования, затем Assembler, Fortran, Cobol, Basic, затем Pascal, Delphi, C, C++, JavaScript и пр.

Глава 2. Современное состояние ЭВМ

2.1. Существующие поколения ЭВМ

Развитие ЭВМ определено несколькими этапами. Поколения ЭВМ на всякой стадии имеют различные базовые составляющие и разное математическое обеспечение.

Первое поколение ЭВМ

На данном этапе (1945-1958 гг.) ЭВМ базируются на диодах и триодах. Преимущественное число устройств первого поколения носили исследовательский характер и создавались для проверки определенных теоретических тезисов. Использование вакуумно-ламповой технологии, эксплуатация систем памяти на ртутных линиях задержки, магнитных барабанах, ЭЛТ (трубках Вильямса), лишало их функционирование стабильности. Помимо всего прочего, данные машины были тяжелыми и громоздкими. Для ввода-вывода информации применялись перфоленты и перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства [4, 78].

Была осуществлена концепция хранимой программы. ПО компьютеров 1-го поколения включало преимущественно стандартные подпрограммы, быстродействие составляло 10000-20000 операций в секунду.

Машины этого поколения: ENIAC (США), МЭСМ (СССР), БЭСМ-1, М-1, М-2, М-З, «Стрела», «Минск-1», «Урал-1», «Урал-2», «Урал-3», M-20, «Сетунь», БЭСМ-2, «Раздан», IBM - 701, тратили немало электроэнергии и включали много электронных ламп. Так, «Стрела» имела 6400 электронных ламп и 60000 полупроводниковых диодов. Их быстродействие было не более 2000-3000 операций в секунду, оперативная память была менее 2 Кб. Лишь у «М-2» оперативная память составляла 4 Кб, а быстродействие 20000 операций в секунду.

Второе поколение ЭВМ

ЭВМ на этом этапе были созданы в 1959-1967 гг. В роли ключевого компонента применялись уже не электронные лампы, а полупроводниковые диоды и транзисторы, а в роли средств памяти использовались магнитные сердечники и барабаны - прототипы нынешних жестких дисков. Компьютеры стали более стабильными, оперативность выполнений действий ускорилась, трата энергии и размеры ЭВМ снизились.

С созданием памяти на магнитных сердечниках период ее деятельности снизился до десятков микросекунд. Ключевой принцип структуры - централизация. Возникли эффективные средства для деятельности с магнитными лентами, устройства памяти на магнитных дисках. Помимо всего прочего, осуществлялся процесс программирования на алгоритмических языках. Появились первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Оперативность машин составляла 100-5000 тыс. операций в секунду [34].

Представители устройств на данном этапе: БЭСМ-6, БЭСМ-4, Минск-22 – созданы для реализации научно-технических и планово-экономических задач; Минск-32 (СССР), ЭВМ М-40, - 50 - для систем противоракетной обороны; Урал - 11, - 14, - 16 - ЭВМ общего назначения, направленные на реализацию инженерно-технических задач.

Третье поколение ЭВМ

В машинах этой стадии (1968-1973 гг.) применялись интегральные схемы. Создание в 60-х годах интегральных схем - устройств и узлов из множества транзисторов, реализованных на одном кристалле полупроводника позволило разработать ЭВМ 3-го поколения. Также возникает полупроводниковая память, применяющаяся и сейчас в ПК в роли оперативной. Использование вышеуказанных схем расширило способности ЭВМ.

Центральный процессор мог теперь синхронно функционировать и управлять различными периферийными устройствами. ЭВМ были способны в одно время анализировать несколько программ (принцип мультипрограммирования). По итогам осуществления данного принципа стала возможна деятельность в режиме разделения времени в диалоговом окне. Находящиеся на расстоянии от ЭВМ пользователи могли теперь, независимо друг от друга, быстро работать с машиной [7, 87].

Компьютеры разрабатывались на базе интегральных схем малой (МИС - 10-100 компонентов на кристалл) и средней степени интеграции (СИС - 10-1000 компонентов на кристалл). Был претворена в жизни идея проектирования семейства компьютеров с аналогичной архитектурой, в фундамент которой было заложено преимущественно ПО. В конце 60-х возникли мини-компьютеры. В 1971 году был разбработан первый микропроцессор. Оперативность действий компьютеров на данном этапе составляла около миллиона операций в секунду.

Производство компьютеров на этом этапе носит промышленный масштаб. Начиная с ЭВМ 3-го поколения, обычным делом стало производство серийных ЭВМ. И пусть представители одной серии резко различались по функциям и производительности, они были информационно, программно и аппаратно совместимы. Самым популярным было семейство System/360 компании IBM. Странами СЭВ созданы ЭВМ общей серии «ЕС ЭВМ»: ЕС-1022, ЕС-1030, ЕС-1033, ЕС-1046, ЕС-1061, ЕС-1066 и пр. К ЭВМ данного поколения принадлежат и «IВМ-370», «Электроника-100/25», «Электроника-79», «СМ-3», «СМ-4» и др.

Для серий ЭВМ было увеличено ПО (ОС, языки программирования высокого уровня, прикладные программы и пр.). В 1969 году одновременно появились ОС Unix и язык программирования «С», оказавшие мощное действие на программный мир и до сих пор являясь лидерами в своей отрасли.

Четвертое поколение ЭВМ

В компьютерах данного этапа (1974-1982 гг.), применение больших интегральных схем (БИС - 1000-100000 компонентов на кристалл) и сверхбольших интегральных схем (СБИС - 100000-10000000 компонентов на кристалл), ускорило их оперативность до десятков и сотен миллионов операций в секунду.

Стартом этого этапа является 1975 год - компания Amdahl Corp. Создала 6 компьютеров AMDAHL 470 V/6, где были использованы БИС в роли основных компонентов. Применялись также быстродействующие системы памяти на интегральных схемах - МОП ЗУПВ емкостью в несколько мегабайт. В ситуации отказа работы машины информация в МОП ЗУПВ, сохраняются с помощью автоматического переноса на диск. При включении устройства запуск системы проводится благодаря располагаемой в ПЗУ программы самозагрузки, дающей выгрузку ОС и резидентного ПО в МОП ЗУПВ [9, 100].

Прогресс ЭВМ 4-го поколения идет по двум направлениям.

1-ое направление - образование суперЭВМ - систем многопроцессорных устройств. Оперативность данных устройств доходит до нескольких миллиардов операций в секунду. Они могут анализировать мощный объем данных. Сюда включены устройства ILLIAS-4, CRAY, CYBER, «Эльбрус-1», «Эльбрус-2» и пр. Многопроцессорные вычислительные комплексы (МВК) «Эльбрус-2» интенсивно применялись в СССР в сферах, где необходимые массовые расчеты, главным образом, в оборонной отрасли.

2-ое направление – последующий прогресс на основе БИС и СБИС микро-ЭВМ и персональных ЭВМ (ПЭВМ). Начальные устройства такого типа - компьютеры компании Apple, IBM - PC (XT, AT, PS /2), советские «Искра», «Электроника», «Мазовия», «Агат», «ЕС-1840», «ЕС-1841» и пр. С этого этапа ЭВМ именуются компьютерами. ПО подкрепляется базами и банками.

Пятое поколение ЭВМ

ЭВМ этой стадии - это ЭВМ будущего. Программа разработки данных ЭВМ установлена в Японии в 1982 г. Подразумевалось, что к 1991 г. будут разработаны новейшие компьютеры, направленные на реализацию задач искусственного интеллекта. Благодаря языку Prolog и нововведениям в структуре компьютеров подразумевалось постепенно приблизиться к реализации ключевого вопроса этого направления компьютерной науки - задачи хранения и обработки знаний. Другими словами, для компьютеров данной стадии не нужно было бы разрабатывать программ, а хватило было бы обосновать на доступном языке, что от них необходимо [11, 143].

Подразумевается, что их ключевыми компонентами будут являться не СБИС, а образованные на их основе средства с компонента искусственного интеллекта. Для роста памяти и оперативности действий будут применяться результаты оптоэлектроники и биопроцессоры.

Для ЭВМ данного этапа выработаны принципиально иные задачи, чем при формировании предыдущих ЭВМ. Если раньше были такие задачи, как рост производительности в сфере вычислений, получение хорошей ёмкости памяти, то ключевым вопросом при создании ЭВМ V поколения становится возникновение искусственного интеллекта машины (способность осуществлять логические выводы из текущих фактов), прогресс «интеллектуализации» компьютеров – ликвидации границ между человеком и компьютером.

К несчастью, японский проект ЭВМ пятого поколения так и не реализовался. Огромное количество денег было потрачено просто так, проект был остановлен, а созданные машины по производительности оказались не такими уж прогрессивными. Но осуществленный анализ и приобретенный опыт в ходе деятельности ускорили прогресс в разработке систем искусственного интеллекта.

На данный момент компьютеры могут считывать данные с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, распознавать пользователя по голосу, переводить языки. Это дает возможность вести диалог с компьютерами любым пользователям, включая тех, у кого нет специальных знаний в данной сфере.

Большинство функций, осуществляемых искусственным интеллектом, применяют в промышленности и деловом мире. Экспертные системы и нейронные сети постоянно применяются для задач классификации (отбор спама, разбиение текста и пр.). Также повсеместно используются генетические алгоритмы, например, при формировании портфелей в инвестиционном менеджменте. Помимо этого, эффективно функционируют остальные сферы применения искусственного интеллекта, например, автоматизированная алгоритмизация знаний и реализация разнообразных задач в Интернете: с их помощью в ближайшее время наверняка произойдут революции во многих сферах людской деятельности.

Современный этап

Из-за нужды в оперативных, недорогих и универсальных процессорах производители все время увеличивает количество транзисторов в них. Но данное действие имеет определенные границы. Стабилизировать экспоненциальный рост данной характеристики, предсказанный Гордоном Муром в 1973 году, с каждым годом все сложнее [14, 66]. Исследователи говорят о том, что этот закон утратит силу, когда затворы транзисторов, контролирующие перемещение данных в чипе, будут эквивалентны длине волны электрона (в кремнии, который является основой производства, это около 10 нм). Случится это в промежутке между 2015 и 2025 годами. По мере достижения физических границ архитектура компьютеров приобретает все более сложную структуру, увеличиваются затраты проектирования, разработка и опытной эксплуатации чипов. Так или иначе этап эволюционного прогресса когда-либо сменится революционными изменениями.

В результате гонки интенсивности производительности создается немало проблем. Ключевая из них - перегрев в сверхплотной упаковке ввиду небольшой зоны теплоотдачи. Концентрация энергии в нынешних микропроцессорах крайне высока. Текущие стратегии рассеяния создающегося тепла, такие как уменьшение питающего напряжения или избирательная активация лишь необходимых компонентов в микроцепях не достаточно эффективны, если не использовать интенсивного охлаждения.

С уменьшением размеров транзисторов также стала меньше толщина изолирующих слоев, а, следовательно, снизилась и их надежность, потому что электроны способны проходить сквозь тонкие изоляторы (туннельный эффект). Такую проблему реально устранить уменьшением управляющего напряжения, но только до установленных значений.

Сейчас ключевое условие роста производительности процессоров - способы параллелизма. Микропроцессор анализирует перечень команд, формирующих определенную программу. Если осуществить синхронную реализацию инструкций, итоговая производительность значительно увеличится. Устраняется проблема параллелизма способами конвейеризации расчетов, использованием суперскалярной архитектуры и предсказанием ветвлений. Многоядерная архитектура предполагает включение некоторых простых микропроцессорных ядер на одном чипе. Каждое ядро реализует свой поток инструкций. Каждое микропроцессорное ядро намного проще, чем ядро многопотокового процессора, что облегчает проектирование и тестирование чипа. Однако вместе с тем усложняется доступ к памяти, нужна замена компиляторов [22, 45].

Многопотоковые процессоры по архитектуре похожи на трассирующие: весь чип делится на процессорные элементы, аналогичные суперскалярному микропроцессору. В отличие от трассирующего процессора, здесь всякий компонент анализирует инструкции разных потоков в ходе одного такта, чем получается параллелизм на уровне потоков. Каждый поток обладает собственным программным счетчиком и комплексом регистров.

Сторонники «плиточной» архитектуры полагают, что программное обеспечение должно собираться непосредственно в «железе», поскольку благодаря этому будет достигнут наибольший параллелизм. Такая концепция подразумевает наличие довольно сложных компиляторов, которые пока еще не созданы. Процессор здесь включает множеств «плиток», каждая из которых имеет свое ОЗУ и формирует при помощи остальных «плиток» определенную решетку, узлы которой можно включать и отключать. Алгоритм реализации инструкций заключен в ПО.

Идея создания многоэтажной архитектуры заключается в том, что чипы включают вертикальные уровни микроцепей, созданных по технологии тонкопленочных транзисторов, всязтой из производства TFT-дисплеев. Идея «трехмерных» чипов уже осуществлен в форме функционирующих образцов 8-этажных микросхем памяти.

Отразим представленные поколения развития ЭВМ в табличной форме (табл. 2).

Таблица 2 – Поколения развития ЭВМ

Поколения	Представители (пример)	Элементная база	Производительность
1 поколение (1946-1958 гг.)	ENIAC (США), МЭСМ (СССР), БЭСМ-1, М-1, М-2, М-З, «Стрела», «Минск-1», «Урал-1», «Урал-2», «Урал-3», M-20, «Сетунь», БЭСМ-2, «Раздан», IBM - 701	Производились на радиолампах	Несколько десятков тысяч операций в секунду
2 поколение (1959-1967 гг.)	БЭСМ-6, БЭСМ-4, Минск-22	Транзисторно-ферриторная	До миллиона операций в секунду
3 поколение (1968-1973 гг.)	«IВМ-370», «Электроника-100/25», «Электроника-79», «СМ-3», «СМ-4»	Интегральные схемы	Сотни миллионов операций в секунду
4 поколение (1974-1982 гг.)	«Искра», «Электроника», «Мазовия», «Агат», «ЕС-1840», IBM PC	БИС, СБИС, микропроцессорная техника	Свыше миллиарда операций в секунду
5 поколение (с конца 80-х гг.)	MacBook, Apple, IBM Amro	Мультипроцессоры, микропроцессоры	Более 3 миллиардов операций в секунду
6 поколение (будущее)	-	Оптоэлектронные ЭВМ с распределенной сетью процессоров, моделирующих структуру биологических систем	-

Развитие программного обеспечения представлено в таблице 3.

Таблица 3 – Сравнительная характеристика функциональных возможностей ЭВМ

Поколение	Информационные технологии	Краткая характеристика решаемых задач
1 поколение (1946-1958 гг.)	Перфоленты и перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства	Носили исследовательский характер и создавались для проверки определенных теоретических тезисов
2 поколение (1959-1967 гг.)	Магнитные сердечники и барабаны, централизованные технологии	Для систем противоракетной обороны и реализации инженерно-технических задач
3 поколение (1968-1973 гг.)	Устройства и узлы из множества транзисторов, реализованных на одном кристалле полупроводника	Решение сложных трудоемких задач в различных областях, преимущественно в промышленности
4 поколение (1974-1982 гг.)	Быстродействующие системы памяти на интегральных схемах, резидентное ПО	Решение вычислительных и разноплановых задач на государственном и общемировом уровне
5 поколение (с конца 80-х гг.)	Биопроцессоры и оптоволокно	Решение экспертных задач, нейронных задач

2.2. Устройство компьютера

Компьютер (англ. computer - "вычислитель"), электронная вычислительная машина (ЭВМ) - вычислительная машина, созданная для передачи, хранения и обработки данных.

Понятия «компьютер» и «ЭВМ» не являются синонимами. Так как были механические вычислительные машины, созданные без использования электроники, то ЭВМ являются подмножеством компьютеров в целом. Сейчас термин ЭВМ почти не используется. Данное сочетание преимущественно применяют как правовое определение в юридических документах, а также в историческом контексте - для идентификации компьютерной техники 1940-80-х годов.

Благодаря расчетам компьютер может анализировать данные в установленном порядке. Каждая задача для компьютера представляет собой какой-либо алгоритм расчетов.

Физически компьютер способен функционировать благодаря перемещению определенных механических частей, динамике электронов, фотонов, квантовых частиц или с помощью использования эффектов каких-либо иных ситуаций [18, 12].

Архитектура компьютеров способна моделировать текущую проблему, приближенно отражая анализируемые физические явления. Электронные потоки способны существовать в позиции моделей потоков воды при моделировании дамб или плотин. Аналогично разработанные аналоговые компьютеры были обычны в 1960-х годах, но сейчас это уже крайне редкое явление.

В преимущественной доле современных компьютеров проблема сперва анализируется в установленной форме (здесь все данные отражены в двоичной форме - в виде 1 и 0, хотя были и компьютеры на троичной системе счисления), после чего действия по её анализу приобретают характер использования простой алгебры логики. Так как почти всю математику можно свести к реализации булевых действий, оперативный электронный компьютер можно применить к реализации большинства математических задач, а также и задач по анализу данных, которые можно свести к математическим. Установлено, что компьютеры способны реализовать не каждую математическую задачу. Впервые задачи, которые нельзя было решать компьютерным путем, были исследованы британским ученым Аланом Тьюрингом [4, 7].

Итог реализованной задачи можно представить пользователю благодаря некоторым средствам ввода-вывода данных, таких, как ламповые индикаторы, мониторы, принтеры, проекторы и т.д.

Рисунок 1 – Устройство компьютера

1. Монитор, дисплей - средство для показа изображений, образуемых иными средствами (компьютерами).

Монитор – ключевой компонент компьютера, и выбирать его необходимо тщательно. Помимо размера и качества мониторы различаются и по частотным показателям (максимально возможным разрешениям и кадровым частотам). Немало известных моделей обладают качественными характеристиками, но разница в качестве изображения, несомненно, присутствует. Всемирно известные производители - это Samsung, CTX, Samtron, LG, ViewSonic, Hyundai. Мониторы более дорогого сегмента - Sony, Panasonic, NEC, Hitachi, MAG – обладают более высоким качественным уровнем, но зачастую не лучше более дешевых аналогов. Для недорогих ПК лучше всего использовать мониторы с диагональю 15 дюймов, а для мощных - 17-дюймовые модели. Выбор монитора воздействует как на качество изображения, так и на здоровье пользователя. Самое четкое и контрастное изображение показывают мониторы Sony, Trinitron, или аналогичные им LG Flatron, ViewSonic, SonicTron, Mitsubishi Diamondtron, NEC CromaClear. Но стоимость мониторов таких производителей сравнительно высокая, а разрешающая способность по горизонтали не наилучшая. Мониторы с теневой маской обладают меньшей ценой, но тоже имеют достаточно качественное изображение [22, 89]. Для дешевого компьютера чаще всего покупаются мониторы с диагональю 15". Для игрового компьютера или работы с графикой лучше 17" модель. Мониторы большого размера - 19", 20" и выше – применяются преимущественно в областях компьютерного дизайна и автоматизированного проектирования. Для того, чтобы быть уверенным в безопасности монитора, лучше всего приобретать модели, соответствующие стандарту TCO-99. Монитор чаще всего приобретается на длительное время, и от него зависит преимущественно удобство работы за компьютером. Качество изображения и технология – вот основные характеристики монитора. Размер диагонали экрана должен быть более 17 дюймов в случае монитора на основе ЭЛТ и 15 дюймов в случае ЖК-дисплея. Они чуть меньше, чем обычные ЭЛТ-мониторы, но намного безопаснее для зрения. Под деятельность, связанную с работой с мелкими деталями и рисунками (дизайн, 3D-моделирование), целесообразно приобретать монитор более 17 дюймов.

2. Системный блок. В корпусе современного ПК сосредоточено множество компонентов, выделяющих тепло. Тепло выделяют почти все составляющие, поскольку всякая функционирующая электронная схема распыляет определенную мощность. Но есть компоненты, являющиеся достаточно мощными источниками тепла. Это процессор, микросхемы на материнской плате и на видеокарте, элементы на плате жесткого диска, блока питания и пр. Процессор не может осуществлять свою работу без охлаждения. Для этого необходим кулер на видеокарте, нередко он устанавливается также на северный мост чипсета и на жесткий диск. Современный корпус чаще всего оснащен местом для установки добавочных кулеров, которые продувают весь внутренний объем корпуса ПК. Очень важен вопрос охлаждения для компьютеров, насыщенных платами расширения. Корпуса крайне редко продаются отдельно, они идут вместе с блоком питания. Ключевое его назначение - трансформировать переменный ток высокого напряжения (110-230 V) в постоянный ток низкого напряжения (+/-12 V и +/-5 V). Производятся блоки питания мощностью 200 VA, 235 VA, 250 VA, 300 VA, 350 VA и т.д.

3. Клавиатура - компьютер - интерактивное средство, это значит, что для диалога нужна циклично вводить в него информацию, в ответ на которую он будет реализовывать определенные действия. Без таких устройств, как мышь и клавиатура компьютер не имеет смысла.

Клавиатуры бывают:

- мультимедийные, позволяющие управлять звуковыми характеристиками, и CD-ROM;

- с интегрированными возможностями управления браузером Интернет, дающие возможность доступа к ключевым строкам меню (Избранное, Поиск, запуск браузера);

- для поклонников игр есть клавиатуры с двухсторонним дублированием клавиш управления курсором

- беспроводные клавиатуры, дающие возможность осуществлять работу дистанционно от компьютера на расстояние до 3-4 метров [17, 132].

Главными поставщиками клавиатур на рынке являются компании MicroSoft, Chickone, Genius, BTC и Cherry, имеющие самую широкую линейку товаров.

4. Мыши - манипуляторы, которые двигают курсор на экране монитора, реализуют выделение объектов и другие разнообразные действия. Сейчас есть множество видов компьютерных мышей. Они делятся по размеру, дизайну, числу кнопок, форме, способу подключения и пр. Прежние модели мышей подключались к ПК через СОМ-порт, сейчас мыши подключаются к ПК через разъемы PS/2 или USB разъемы.

Мыши бывают:

- механические;

- оптические;

- радио-мыши.

Внутри механической мышки резиновый шарик касается поверхности стола и приводит в действие валики, тем самым предоставляя данные о перемещении курсора [19, 170]. В такой ситуации нужен коврик. В оптической мыши применяется световой излучатель. Здесь наличие коврика не обязательно, они функционируют на любой ровной поверхности. Радио-мышки подключаются к ПК с помощью радио-датчика, который присоединен к порту компьютера. Благодаря таким устройствам можно работать с ПК на определенной дистанции от него. Но главным недостатком таких устройств является постоянная смена батареек. Мышка имеет минимум 2 кнопки. Сейчас мышки имеют 3-5 кнопок, также на подобных моделях есть 1-2 колесика - скролл, благодаря которым осуществляется комфортный просмотр документов. С помощью кликов по правой или левой кнопкам мыши осуществляется широкий набор различных операций (копирование, просмотр и пр.).

5. Акустика - компьютерные колонки - отвечают за вывод звуковых сигналов.

Теперь подробно рассмотрим из чего состоит компьютер изнутри.

Составляющие системного блока применяются для обработки и хранения информации. На рис. 2 показан компьютер изнутри.

Самый главный компонент - это материнская плата 1; 2 - это вентилятор процессора. Под вентилятором виден радиатор, а уже под радиатором - сам процессор.

Рисунок 2 – Внутренняя часть ПК

Видеокарта изображена под номером 3. Номер 4 - жесткие диски, на рисунке их два. Номер 5 - это привод для чтения (записи) оптических дисков (CD, DVD). Жесткие диски и привод CD/DVD соединяются с материнской платой шлейфами 6. Слоты расширения, в которых вставлены дополнительные платы расширения, изображены под номером 7. Номер 8 - это блок питания.

Винчестер - это накопитель на жестких магнитных дисках; в нем хранятся все рабочие данные, установленные программы, документы, ОС, которая запускает компьютер. С винчестера данные идут в оперативную память, но в отличие от памяти, на винчестере информация сохраняется даже при отключении компьютера [6, 220].

Рисунок 3 – Жесткий диск

Жесткий диск (hdd, hard disk drive) - применяется для хранения постоянной информации (поскольку содержимое оперативной памяти стирается при отключении).

Рисунок 4 – Материнская плата ПК

Материнская плата (mother board) – основной компонент компьютера, к которой подключаются все другие его составляющие. Материнские платы поставляют немало производителей, главным образом - это GigaByte, Microstar, ASUS, Intel и пр.

Сокет (Socket) - это разъем под процессор. В материнскую плату может быть включен процессор с некоторыми показателями, т.е. нельзя процессор с другого ПК вставить в собственную материнскую плату, даже если марка процессора походит - проблема в том, что не подходит разъем. Под процессоры производят материнские платы, соответствующие по частотам и па. Так, материнская плата Socket 775 создана для функционирования с процессорами s775 Intel, а не с процессорами s1366 Intel, или процессорами AMD.

Каждая материнская плата имеет свои показатели - тип поддерживаемой памяти - например: DDR2 DIMM, 667 - 1066 МГц, максимальный объем оперативной памяти, вход процессора, поддержка типов процессоров, поддержка UDMA/100, Serial ATA, частота шины - например: 800/1066/1333 МГц, формат платы [8, 19].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Все этапы развития ЭВМ принято условно делить на поколения.

Первое поколение создавалось на основе вакуумных электроламп, машина управлялась с пульта и перфокарт с использованием машинных кодов. Эти ЭВМ размещались в нескольких больших металлических шкафах, занимавших целые залы.

Втрое поколение появилось в 60-е годы 20 века. Элементы ЭВМ выполнялись на основе полупроводниковых транзисторов. Эти машины обрабатывали информацию под управлением программ на языке Ассемблер. Ввод данных и программ осуществлялся с перфокарт и перфолент.

Третье поколение выполнялось на микросхемах, содержавших на одной пластинке сотни или тысячи транзисторов. Пример машины третьего поколения - ЕС ЭВМ. Управление работой этих машин происходило с алфавитно-цифровых терминалов. Для управления использовались языки высокого уровня и Ассемблер. Данные и программы вводились как с терминала, так и с перфокарт и перфолент.

Четвертое поколение было создано на основе больших интегральных схем (БИС). Наиболее яркие представители четвертого поколения ЭВМ - персональные компьютеры (ПК). Персональной называется универсальная однопользовательская микроЭВМ. Связь с пользователем осуществлялась посредством цветного графического дисплея с использованием языков высокого уровня.

Пятое поколение создано на основе сверхбольших интегральных схем (СБИС), которые отличаются колоссальной плотностью размещения логических элементов на кристалле.

Предполагается, что в будущем широко распространится ввод информации в ЭВМ с голоса, общения с машиной на естественном языке, машинное зрение, машинное осязание, создание интеллектуальных роботов и робототехнических устройств.

Что касается российского рынка ПК, то он имеет сравнительно недолгую историю по сравнению с американским или японским рынками компьютерной техники, но активное расширение его границ и переход на новые горизонты говорит о тенденции к еще более высокому росту в течение ближайших нескольких лет. За последнее время в России наблюдается значительное увеличение процента продаж ноутбуков, что на заре развития этого рынка в России казалось нереальным. Но на самом деле, и настольный компьютер был некогда почти роскошью, а теперь встал в ряд с обычной бытовой техникой, уступая свой пьедестал престижным ноутбукам.

Таким образом, в дипломной работе был подробно рассмотрен процесс эволюции ЭВМ, определили перспективы развития вычислительных машин.

Соответственно, была реализована указанная цель работы. Она была выполнена благодаря осуществлению таких задач, как:

- рассмотрены исторические этапы развития ЭВМ;

- проанализировано современное состояние ЭВМ;

- оценена роль и перспективы развития ЭВМ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Богумирский Б.С. Руководство пользователя ПЭВМ: В 2-х ч. Санкт-Питербург: Ассоциация OILCO, 2012. Ч.1.
Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ. - М.: Наука, 2014.
ГОСТ 28043-89 Персональные электронные вычислительные машины. Интерфейс накопителей на жестких несменных магнитных дисках с подвижными головками.
Игорь Цуканов. HP подтвердила лидерство // Ведомости, № 8 (2030), 18 января, 2014.
Каймин В.А. Информатика: Учебник. 5-е изд. – М.: Инфра-М, 2011.
Ковтанюк Ю.С. Библия пользователя ПК. — М.: «Диалектика», 2007.
Кузнецов Е. Ю., Осман В. М. Персональные компьютеры и программируемые микрокалькуляторы: Учеб. пособие для ВТУЗов - М.: Высш. шк. -2010.
Леонтьев В.П. ПК: универсальный справочник пользователя. – М., 2010.
Локальные вычислительные сети. /Под ред. С.В. Назарова. -В 3-х кн. - М.: Финансы и статистика, 2014-201.
Ляхович В. Ф., Крамаров С. О. Основы информатики: учебник. – М., 2015.
Пасько В. Самоучитель работы на персональном компьютере, шестое издание. – М., 2014.
Персональный компьютер фирмы IBM и операционная система MS DOS: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 2011.
Семененко В.А. Айдидын В.М., Липова А.Д. Электронные вычислительные машины. – М.: Высшая школа, 2011.
Скотт М. Модернизация и ремонт ПК. — 17-е изд. — М.: «Вильямс», 2015.
Смирнов АД. Архитектура вычислительных систем. - М.: Наука, 2010.
Современный компьютер: Сб. науч.-попул. статей; Пер. с С56 англ./Под ред. В. М. Курочкина; Предисл. Л. Н. Королева. — М.: Мир, 2014.
Степаненко О.С. Персональный компьютер, учебный курс, 2-е издание. – СПб.: Компьютерное изд-во "Диалектика", 2010.
Степурин А.В. Самоучитель работы на персональном компьютере (ПК). Краткое руководство. – Гатчина: Издательский дом "Вильямс", 2016.
Толковый словарь по вычислительным системам: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 2012.
Уинн Л. Рош. Библия по модернизации персонального компьютера. - Мн.: ИПП "Тивали-Стиль", 2015.
Фигурнов В. Э. «IBM PC для пользователя», 4-е издание, переработанное и дополненое, M., 2013.
Фролов А., Фролов Г. Аппаратное обеспечение IBM PC. М.:Диалог-МИФИ, 2012.