Tuesday, April 05, 2005

Generaţiile de calculatoare(dana c)

Generaţiile de calculatoare

Evolutia cronologica a calculatoarelor electronice este descrisa sub forma generatiilor de calculatoare. Dezvoltarea caracteristicilor fizice si performantelor calculatoarelor a fost extraordinar de dinamica, domeniul calculatoarelor, atât partea hard, cât si soft, a avut cea mai rapida evolutie dintre industriile si tehnologiile secolul nostru.

Primele sisteme electronice de calcul, de dimensiuni considerabile, erau departe de performantele calculatoarelor moderne . Un pas important a fost facut in 1904 de Jhon Ambrose Fleming, care a creat prima lampa vidata dioda comerciala. Aceasta functiona ca un comutator mult mai rapid.

Generatia 1 (1943-1956).

Partea harware consta in relee si tuburi electronice, iar cea software in programe cablate.Viteza de lucru era mica: 50-30.000 operatii pe secunda, iar capacitatea de memorie de 2 Kocteti. Aceste calculatoare aveau dimensiuni foarte mari si degajau o cantitate de caldura destul de mare, deci nu ofereau siguranta perfecta în utilizare. Programarea acestor calculatoare era dificila, folosindu-se limbajul masina si ulterior limbajul de asamblare. Stocarea datelor se facea binar, pe memorii magnetice Reprezentantul cel mai cunoscut al acestei generatii este calculatorul ENIAC (Electronic Numerical Integrator Analyzer and Computer) si costa 500.000 $.

Generatia 2 (1957-1963)

Principalele tehnologii hard erau reprezentate de tranzistori (diode semiconductoare), inventat de W. Shockley (1947). Viteza de lucru era de 200.000 de operatii pe secunda, iar capacitatea de memorie era de 32 Kocteti. Echipamentele periferice de introducere/extragere de date au evoluat si ele; de exemplu, de la masini de scris cu 10 caractere pe secunda s-a trecut la imprimante rapide (pentru acea perioada) cu sute de linii pe minut. Programarea acestor calculatoare se putea face si în limbaje de nivel înalt (Fortran, Cobol) prin existenta unor programe care le traduc în limbaj masina (compilatoare). Apare un paralelism între activitatea unitatii de comanda si operatiile de intrare-iesire . În memoria calculatorului se pot afla mai multe programe - multiprogramare - desi la un moment dat se executa o singura instructiune. Reprezentati: IBM 7040, NCR501 .

Generatia 3 (1964-1971)

Principala tehnologie hard era reprezentata de circuitele integrate (circuite miniaturizate cu functii complexe), cablaje imprimate multistrat , discuri magnetice, microprocesoare. Viteza de lucru creste la 5 milioane de operatii pe secunda. Capacitatea de memorie e de 1 pana la 2 Mocteti. Tehnologia software e caracterizata prin limbaje de nivel foarte înalt, programare orientata pe obiecte B.Pascal. Tot acum apar si primele programe pentru grafica si baze de date .

Cel mai cunoscut reprezentant al generatiei este IBM 360, Felix .

Generatia 4 (1982-1989)

Se folosesc circuite integrate pe scara larga si foarte larga (echivalentul a 50.000 de tranzistoare pe chip), viteza de lucru ajunge la 30.000.000 de operatii pe secunda. Capacitatea de memorie e de 8 pana la 10 Mocteti. Apar discurile optice si o noua directie în programare: programarea orientata pe obiecte .

Calculatoarele generatiilor I-IV respecta principiile arhitecturii clasice (von Neumann) si au fost construite pentru a realiza în general operatii numerice. Calculele matematice complicate, dupa algoritmi complecsi care sa furnizeze rezultate exacte (de exemplu integrare, limite, descompuneri de polinoame, serii), numite calcule simbolice, au aparut doar în ultimele decenii si nu au fost favorizate de constructia calculatoarelor, ci de un soft puternic, bazat pe algoritmi performanti.

Pâna în jurul anilor '80, evolutia calculatoarelor a fost preponderent bazata pe salturi tehnologice. Constatându-se însa ca majoritatea programelor nu folosesc în întregime posibilitatile calculatoarelor dintr-o generatie, s-a încercat cresterea performantelor activitatii de creare a soft-ului, urmarind principiul evident ca activitatea umana nu se bazeaza pe prelucrari de date, ci de cunostinte între care apar operatii logice de deductie. Arhitectura urmatoarei generatii de calculatoare nu va mai respecta în mod necesar principiile von Neumann. Calculatoarele generatiei sunt: INDEPENDENT, CORAL, IBM.

Generatia 5 (1990-)

Partea hardware e caracterizata prin circuite integrate pe scara ultralarga ULSI ( proiectare circuite integrate 3D ), arhitecturi paralele, alte solutii arhitecturale noi ( retele neurale etc. ). Se folosesc limbaje concurente, programare functionala, sisteme expert evoluate, programe de realitate virtuala, acum apar si sistemele de operare windows. Capacitatea de memorie e de la zeci, sute de Mocteti pâna la Gocteti. Aceasta perioada este marcata de aparitia internetului si extinderea rapida a acestei retele mondiale.

Functiile de baza ale noii generatii de calculatoare sunt:

-interfata inteligenta între om si calculator

-gestiunea cunostintelor

-realizarea de inferente (deductii) si predictii

In 1996 Firma INTEL a realizat un supercalculator ce foloseste peste 7000 de procesoare PENTIUM utilizând tehnica "de calcul masiv" (utilizat pentru simularea testelor nucleare, în cercetari genetice, spatiale, meteorologice).

O alta caracteristica prin inteligenta artificiale, fiind în mare parte rezultatul proiectului japonez de cercetare pentru noua generatie de calculatoare. Aceste calculatoare sunt bazate pe prelucrarea cunostintelor. Astfel, viteza noilor calculatoare se estimeaza la 100 M LIPS pâna la 1 G LIPS. Apare programarea logica, bazata pe implementarea unor mecanisme de deductie pornind de la anumite "axiome" cunoscute, al carei reprezentant este limbajul Prolog.

Primele probleme de calcul erau exclusiv numerice, dar calculatoarele de astazi pot solutiona probleme complicate, prelucrând informatii complexe, de tipuri diverse.

0 Comments:

Post a Comment

<< Home