První elektronické počítače (ECM),nebo počítače, byly vytvořeny ve 30. až 40. letech 20. století. Jejich vzhled ve skutečnosti znamenal začátek moderní etapy ve vývoji informačních technologií. V tuto chvíli je široce používána 5. generace počítačů, avšak rozdělení výpočetních systémů na generace je velmi svévolné.
První generace počítačů
Začátek vytváření elektronických počítačůpovažuje se za vývoj německých inženýrů elektroniky, kteří pro výpočty použili elektromechanická relé. Pak technologický průlom učinili Američané, kteří vyměnili relé za elektronické vakuové trubice.
- První počítače založené na elektromechanických relé v letech 1938-41 byly vytvořeny v Německu (modely Z1 / Z2), poté tuto technologii převzali Britové.
- První superpočítač Mark I o velikosti půl fotbalového hřiště vytvořil IBM ve Spojených státech (1944).
- První univerzální elektronkový počítač ENIAC,navržené americkým elektronickým inženýrem Johnem Eckertem a americkým fyzikem Johnem Mauchlym, určené především k řešení balistických problémů, měly téměř 20 000 elektronek a 1 500 relé. Monstrum spotřebovalo až 150 kW energie.
Počítač druhé generace
Funkce vývoje nové generacepočítačů je přechod od elektronek k tranzistorům vynalezeným v roce 1948. První tranzistorové elektronické výpočetní centrum, NCR-304, bylo sestaveno ve Spojených státech NCR v roce 1954, ale tyto počítače byly široce používány do roku 1960.
Počítač třetí generace
Na základě integrovaných obvodů (začátek1960). Někdy se integrovaný obvod nazývá mikroobvod nebo čip (čip v překladu z angličtiny - „čip“). Od roku 1965 byla zahájena výroba jednoho z nejlepších strojů třetí generace IBM / 360, rodinu těchto strojů tvořilo sedm modelů. Mimochodem, 5. generace počítačů se zásadně příliš neliší od starého muže IBM a je více počítačovou evolucí než revolucí.
Čtvrtá generace
Vznik čtvrté generace počítačů je spojen szdokonalení integrovaných obvodů. V roce 1950 upozornil Američan K. Lark-Horovitz na možnost neutronového dopování chemického prvku germanium. Na počátku 60. let se tato metoda začala aplikovat na křemík: na jeho ultračistých destičkách se metodou integrované technologie začaly vyrábět takzvané velké integrované obvody (LSI), pak velmi velké integrované obvody (VLSI):
- LSI obsahuje 1 000 - 10 000 prvků v polovodičovém krystalu (obvykle na povrchu krystalu).
- VLSI obsahuje více než 10 000 prvků.
Vznik LSI a VLSI umožnil vznik mikroprocesorů.
Pátá generace počítačů
Celkově počítače páté generace aza čtvrté, mají tolik společných rysů, že je mnoho specialistů spojuje do jedné generace. Obecně se uznává, že pátý zahrnuje kompaktní osobní počítače určené pro jednoho nebo dva uživatele. První počítač „Altair 8800“ od společnosti MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) byl vydán v roce 1975. O rok později představila společnost Apple Computer své osobní počítače Apple I (1976) a Apple II (1977). Po vydání ikonického počítače IBM PC v roce 1981 si osobní počítače konečně podmanily svět.
Alternativní pohled
Spory o to, zda je správné rozpoznat 5. generacipočítače jako něco revolučního nového byly sledovány po dlouhou dobu. Pokud rozdělíme generace počítačů podle základny prvků, ukáže se, že i mezi třetí a čtvrtou generací je linie velmi tenká, ale zde můžeme alespoň hovořit o vzhledu mikroprocesorů.
Samotný termín „počítače páté generace“ je v současné době nejasný a používá se v mnoha směrech. Někteří odborníci považují vytvoření dvoujádrového počítače za výchozí bod v roce 2005.
Smartphone místo počítače?
Analytici často spekulují o tom, co budeosobní počítač budoucnosti není superpočítač pro úkoly velkého rozsahu, ale počítač. Současnou fázi vývoje informačních a komunikačních technologií charakterizuje extrémně rychlý a téměř současný rozvoj počítačových sítí (zvláštní roli sehrál vznik internetu, na jehož základě funguje World Wide Web) a mobilní komunikace . Moderní smartphone navíc absorboval ve skutečnosti všechny funkce osobního počítače.
Síťová počítačová technologie iTechnologie mobilního rádia se neustále zlepšuje, takže seriózní analytici vidí nadcházející změny v krátkodobém horizontu v minimalizaci zařízení bez ztráty výkonu. Pokud v současné době převládají stolní (stacionární) počítače, které jsou postupně nahrazovány notebooky, notebooky, ultrabooky a tabletovými počítači, pak je brzy možné všechny nahradit počítači nové generace založenými na modernizovaných smartphonech.
Vznik flexibilnídispleje, které se v USA a Japonsku vyrábějí již od roku 2008. Mimochodem, flexibilní gadgety, které se skládají jako kniha nebo jejich displeje se skládají do tuby, již byly vytvořeny (v článku můžete vidět jejich fotografie).
Počítače budoucnosti
Hlavní naděje v tomto směru jsou spojeny soptické (fotonické) počítače. Myšlenka optického (fotonického) výpočtu - výpočtu prováděného s fotony generovanými lasery nebo diodami - má poměrně dlouhou historii. Výhody jsou zřejmé: pomocí fotonů (pohybujících se rychlostí světla) je možné dosáhnout neporovnatelně vyšších rychlostí přenosu signálu než při použití elektronů (jako u současných počítačů).
Půjde o zásadní průlom v této oblastihardware a umožní vám vytvořit novou revoluční (současnou) 5. generaci počítačů. Myšlenka fotonického počítače začala získávat pevnost materiálu poté, co byla předpovězena na Massachusetts Institute of Technology (USA) v roce 1969 a v roce 1976 byla experimentálně pozorována optická metastabilita. U zařízení pracujících na základě tohoto jevu je vyžadován polovodič, který je v jedné oblasti spektra transparentní a v druhé neprůhledný, s ostře nelineární optickou charakteristikou (například antimonid india). Logické obvody založené na takových optických prvcích mohou pracovat rychlostí 1 000 miliard logických operací za sekundu.
V červenci 2014 na Weizmann Institute (Izrael)byl vytvořen fotonický směrovač - zařízení založené na jediném atomu, které je schopné přepínat z jednoho kvantového stavu do druhého a umožňovat směrování jedné kvanty světla po dané trase. Fotonický směrovač je klíčovým prvkem, který umožní vytvoření prvního fotonického počítače budoucnosti.
Softwarové prostředí
V oblasti brainware jsou spojeny potenciální průlomyvývoj matematiky - teorie automatů a úzce související teorie algoritmů, teorie vypočítatelnosti a teorie výpočetní složitosti. Teorie automatů a teorie algoritmů jsou úseky klasické matematické logiky, ve kterých je pozornost zaměřena na otázku, co lze automatizovat nebo vypočítat.
Teorie algoritmů souvisí s teorií vypočítatelnosti(teorie rekurzivních funkcí). Teorie výpočetní složitosti (nebo teorie výpočetní složitosti) je další odvětví diskrétní matematiky úzce související s informatikou. Hlavní otázkou této teorie je: „Kolik zdrojů je potřeba k výpočtu (pokud je problém s vyčíslitelností vyřešen)?“ Pro řadu aplikací získává vývoj teorie grafů zvláštní roli.
Umělá inteligence (IE)
Ve sci-fi filmech a literatuřebudoucí generace počítačů je často prezentována jako druh umělé inteligence, která řeší většinu úkolů pro lidi a v některých případech („The Matrix“, „The Terminator“) podrobuje lidstvo. Takové filmy a tištěná díla vás přimějí zajímat, zda společnost potřebuje IE, a vzbudit zájem působivými videorámečky a fotografiemi.
Počítače budoucnosti jsou skutečně plánoványobdařit prvky pokročilé umělé inteligence, ale nebudou mít nic společného s „hororovými příběhy“ hollywoodských trháků. Při řešení problémů s umělou inteligencí, zejména při vytváření inteligentních systémů na podporu rozhodování (IDSS), jsou netradiční odvětví matematiky, jako je teorie fuzzy množin a fuzzy logiky, jakož i teorie možností a teorie pravděpodobnosti. stále více využívány.
Závěry
Moderní výpočetní systémy ainformační technologie jsou a budou stále více rozšířeny v různých oblastech lidské existence - ve vědě a technice, ve vzdělávání a kultuře, ve výrobě, dopravě a v sektoru služeb. Formují životní styl moderního člověka, jeho kulturu, vnímání světa a způsob jednání. Vývoj těchto technologií však s sebou nese mnoho nebezpečí. Proto musí další zdokonalování informačních a komunikačních prostředků jít ruku v ruce s humanizací společnosti.
