ФЕДЕРАЛЬНА АГЕНЦІЯ З ОСВІТИ

ДЕРЖАВНИЙ ОСВІТНИЙ ЗАКЛАД

ВИЩОЇ ПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ

ВОЛОДИМИРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ІНФОРМАТИКИ ТА ЗАХИСТИ ІНФОРМАЦІЇ

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ВИЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

Виконав

студент групи Фоб-107

Єрьомін А.А

Груздєва Л.М

ВОЛОДИМИР

Вступ стор.

Ручний період докомп'ютерної доби стор.

Механічний етап стор.

Електромеханічний етап стор.

Етап сучасних ЕОМ (електронний) стор.

Роль обчислювальної техніки у житті стор.

Висновок стор.

Список літератури стор.

ВСТУП

Слово «комп'ютер» означає «обчислювач», тобто. пристрій для обчислень. В наш час важко уявити, що без комп'ютерів можна обійтися. Адже не так давно, до початку 70-х років обчислювальні машинибули доступні дуже обмеженому колу фахівців, які застосування, як правило, залишалося оповитим завісою секретності і мало відомим широкому загалу. Однак у 1971 році сталася подія, яка докорінно змінила ситуацію і з фантастичною швидкістю перетворила комп'ютер на повсякденний робочий інструмент десятків мільйонів людей. У тому, поза всяким сумнівом, знаменному році ще майже нікому не відома фірма Intel з невеликого американського містечка з гарною назвою Санта-Клара (шт. Каліфорнія), випустила перший мікропроцесор. Саме йому завдячуємо появою нового класу обчислювальних систем – персональних комп'ютерів, якими тепер користуються, сутнісно, ​​все, від учнів початкових класів і бухгалтерів до вчених та інженерів.

У цьому рефераті ми розглянемо історію розвитку обчислювальної техніки від давнини донині, і навіть короткий оглядпро можливості застосування сучасних обчислювальних систем та подальші тенденції розвитку персональних комп'ютерів.

Знання історії розвитку обчислювальної техніки як основи комп'ютерної інформатики – необхідний складовий елемент комп'ютерної культури

РУЧНИЙ ПЕРІОД КОМП'ЮТЕРНОЇ ЕПОХИ

Ручний період розпочався на зорі людської цивілізації. Фіксація результатів рахунку в різних народів різних континентах проводилася різними способами: пальцевий рахунок, нанесення засічок, рахункові палички, вузлики тощо. Нарешті, поява приладів, що використовують обчислення за розрядами, хіба що передбачали наявність певної позиційної системи числення, десяткової, п'ятирічної, троїчної тощо. До таких пристроїв відносяться абак, російські, японські, китайські рахунки.

Історію цифрових пристроїв почати слід з рахунків. Подібний інструмент був відомий у всіх народів. Давньогрецька абак(дошка або «саламінська дошка» на ім'я острова Саламін в Егейському морі) був посипаною морським піском дощечку. На піску проходили борозенки, на яких каменями позначалися числа. Одна борозенка відповідала одиницям, інша – десяткам тощо. Якщо в якійсь борозенці за рахунку набиралося понад 10 камінчиків, їх знімали та додавали один камінчик у наступному розряді. Римляни вдосконалили абак, перейшовши від дерев'яних дощок, піску та каміння до мармурових дощок з виточеними жолобками та мармуровими кульками. Китайські рахунки суан – панскладалися з дерев'яної рамки, розділеної на верхні та нижні секції. Палички співвідносяться з колонками, а намистинки – з числами. У китайців у основі рахунку лежала не десятка, а п'ятірка.

Суан - пан розділені на дві частини: у нижній частині на кожному ряду розташовуються по 5 кісточок, у верхній частині - по 2. Таким чином, щоб виставити на цих рахунках число 6, ставили спочатку кісточку, відповідну п'ятірці, а потім додавали одну кісточку в розряд одиниць.

У японців цей пристрій для рахунку носив назву сріб'ян.

На Русі довгий час вважали за кісточками, що розкладаються в купки. Приблизно з 15 століття набув поширення « дощатий рахунок», завезений, мабуть, західними купцями з увірванням та текстилем. "Дощатий рахунок" майже не відрізнявся від звичайних рахунків і являв собою рамку з укріпленими горизонтальними мотузочками, на які були нанизані просвердлені сливові або вишневі кісточки.

У 9 столітті індійські вчені зробили одне з найбільших відкриттів у математиці. Вони винайшли позиційну систему числення, якою тепер користується весь світ.

При записі числа, в якому відсутній будь-який розряд (наприклад, 110 або 16004), індійці замість назви цифри говорили слово «порожньо». При записі дома «порожнього» розряду ставили крапку, а пізніше малювали гурток. Такий гурток називається «сунем».

Арабські математики переклали це слово за змістом своєю мовою – вони говорили «сифр». Сучасне слово «нуль» походить від латинського.

МЕХАНІЧНИЙ ЕТАП

Прийнято вважати, що перші, як тоді їх називали обчислювачі, з'явилися в XVII столітті і протягом чотирьох століть безліч талановитих людей доклали своїх зусиль для створення сучасного комп'ютера, що став невід'ємною частиною кожної квартири або офісу.

Але найперших винахідників комп'ютерів, безумовно, треба знати. В 1623 Вільгельм Шиккард винайшов і побудував першу працюючу модель 6-ти розрядного механічного обчислювального пристрою, яке могло виконувати найпростіші арифметичні дії: складання і віднімання з семизначними числами. Опис машини Шиккарда, на жаль, виявився втраченим під час Тридцятирічної війни.

У 1642 році Блез Паскаль сконструював 8-розрядну підсумовуючу машину. Ця машина була комбінацією взаємопов'язаних коліщаток з нанесеними на них цифрами від 0 до 9 і приводів. Коли перше колесо робило повний оборот від 0 до 9, на дію автоматично наводилося друге колесо. Коли воно досягало цифри 9, починало обертатися третє тощо. Машина Паскаля могла складати і віднімати, множити (ділити) лише шляхом багаторазового складання (віднімання).

В 1668 з'явився новий обчислювач, призначений виключно для фінансових операцій. Його винахідником став сер Самюель Морланд.

В 1674 великий філософ і вчений Готфрід Вільгельм Лейбніц сконструював машину «чотирьох дій», яка виконувала складання, віднімання, множення, розподіл і вилучення квадратного кореня. На відміну від Паскаля, Лейбніц використовував у своїй машині не колеса і приводи, а циліндри з нанесеними на них цифрами. Спеціально для неї Лейбніц вперше застосував двійкову систему числення, яка використовує замість звичайних для людини десять цифр дві: 0 і 1.

Наступна хвиля конструкторів-винахідників комп'ютерів була помічена тільки в XIX столітті, через два століття після перших рахункових машин і обчислювачів.

У 1820 році вчений і винахідник Шарль де Кольмар придумав справжнісінький калькулятор і назвав його арифмометр. Як і багато його попередників, арифмометр був механічним пристроєм. Вперше лічильний пристрійвипускалося серійно та надійшло у широкий продаж. З деякими удосконаленнями у конструкції арифмометри прослужили людині загалом 90 років!

У 1822 році англійський математик Чарлз Беббідж описав машину, здатну розраховувати і друкувати великі математичні таблиці, і сконструював машину для табулювання, що складалася з валиків та шестерень, що обертаються за допомогою важеля. Машина могла робити деякі математичні обчислення з точністю до восьмого знака після коми. Це був прообраз його різницевої машини, будівництво якої він розпочав 1823 року, отримавши урядову субсидію для продовження робіт. Різнисна машина мала проводити обчислення з точністю до 20 знака після коми. Будівництво машини забрала у Беббіджа 10 років, її конструкція ставала все більш складною, громіздкою та дорогою. Вона так і не була закінчена, фінансування проекту було припинено.

Тим часом Беббіджем опанувала ідея створення нового приладу – аналітичної машини. Головна її відмінність від різницевої машини полягала в тому, що вона була програмованою і могла виконувати будь-які задані обчислення. Фактично аналітична машина стала прообразом сучасних комп'ютерів, оскільки включала їх основні елементи: пам'ять, осередки якої містили числа, і арифметичне пристрій, що з важелів і шестерень. Беббідж передбачив можливість вводити в машину інструкції за допомогою перфокарт. Однак і ця машина не була закінчена, оскільки низький рівень технологій на той час став головною перешкодою на шляху її створення.

В 1886 Дорр Фелт створює пристрій з незвичайною назвою<<Комптометр>>. Це був перший пристрій із можливістю введення даних із клавіатури.

Тисячі людей захоплювалися незвичайними пристроями. Вони невтомно крутили ручки рифмометрів, проводячи різні математичні розрахунки.

ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИЙ ЕТАП

Електромеханічний етап розвитку ВТ став найменш тривалим і охоплює близько 60 років - від першого табулятора Г. Холлеріта до першої ЕОМ ENIAK (1945)

У 1888 Герман Холлеріт (американський інженер, винахідник першої електромеханічної лічильної машини – табулятора, засновник фірми – попередниці IBM) сконструював електромеханічну машину, яка могла зчитувати та сортувати статистичні записи, закодовані на перфокартах. Ця машина, названа табулятором, складалася з реле, лічильників, сортувального ящика. Дані на кожну людину наносилися на перфокарти, що майже не відрізняються від сучасних, у вигляді пробивок. При проходженні перфокарти через машину дані, позначені дірочками, знімали шляхом промацування системою голок. Якщо напроти голки виявлявся отвір, то голка, пройшовши крізь нього, стосувалася металевої поверхні, розташованої під картою. Контакт, що виникав таким чином, замикав електричний ланцюг, завдяки чому до результатів розрахунків автоматично додавалася одиниця, після чого перфокарта потрапляла у певне відділення сортувального ящика.

У 1890 винахід Холлерита було вперше використано для 11-го американського перепису населення. Успіх обчислювальних машин із перфокартами був феноменальний. Те, чим десятиліттям раніше 500 співробітників займалися протягом семи років, Холлеріт зумів виконати з 43 помічниками на 43 обчислювальних машинах за 4 тижні.

Цей винахід мав успіх у США, а й у Європі, де стало широко застосовуватися для статистичних досліджень. Декілька таких машин закупила Росія. Холлеріт був удостоєний кількох премій та отримав звання професора Колумбійського університету. У 1896 він організував у Нью-Йорку компанію з виробництва табуляційних машин (Tabulating Machine Company), яка згодом виросла в International Business Machines Corporation - IBM.

У 1938 році Цузе в домашніх умовах зібрав електромеханічну машину Z1. Машина мала клавіатуру для введення завдань та панель з лампочками, на якій висвічувався результат. Потім Цузе замінив незручний принтер на перфострічку, яку виготовив зі старої 35-міліметрової плівки, і назвав нову модель Z2. Коли почалася війна, Цузе отримав підтримку німецького уряду розробку комп'ютера для військових цілей - конструювання літаків і ракет. У 1941, на два роки випередивши Ейкена, Цузе створив третю модель - Z3, засновану на електромеханічному реле і працював у двійковій системі числення. Z3 складалася з 600 реле лічильного пристрою та 2000 реле пристрою пам'яті. Числа можна було «записати» на згадку і «зчитувати» звідти за допомогою електричних сигналів, що проходили через реле. Реле або пропускали сигнал, або пропускали. Машина зчитувала програму механічно крок за кроком (лінійно) та проводила від 15 до 20 обчислювальних операцій на секунду. В цей же час Цузе приступив до будівництва Z4, в якій всі механічні частини мали бути замінені на електронні лампи. Під час бомбардування Берліна всі машини Цузе, крім Z4, загинули.

У 1947 році співробітники лабараторії Bell Вільям Шоклі, Джон Бардін та Уолтер Берттейн створюють перший у світі транзистор. Відкриття транзистори – найважливіша віха в історії створення комп'ютерів, адже транзистори стали основою всіх мікропроцесорів. Приховані всередині процесорного<<камня>> транзистори наділяють сучасний комп'ютер думати. У 1954 році компанія Texas Instruments розпочала серійне виробництво кремнієвих транзисторів на промисловій основі. У 1956 року у Технологічному інституті міста Массачусетс створено перший комп'ютер з урахуванням транзисторів. У 1958-1959 роках Джек Кілбі та Роберт Нойс створюють інтегральну мікросхему – перший прототип сучасних мікропроцесорів.

Мені хотілося б розповісти про Роберта Нойса детальніше.

НОЙС (Noyce) Роберт (12 грудня 1927, Берлінгтон, шт. Айова - 3 червня 1990, Остін, шт. Техас), американський інженер, винахідник (1959) інтегральної схеми, системи взаємопов'язаних транзисторів на єдиній кремнієвій пластинці, 8 з Г. Муром) корпорації Intel .

У 1949 Нойс закінчив Гріннелл-коледж в Айові зі ступенем бакалавра, а в 1953 отримав докторський ступінь у Массачусетському технологічному інституті. У 1956-57 працював у напівпровідниковій лабораторії винахідника транзисторів У. Шоклі, а потім разом із сімома колегами звільнився і заснував одну з перших електронних фірм з виробництва кремнієвих напівпровідників - Fairchild Semiconductor (Ферчайлд Семікондактор), яка дала назву Сіліконі. Одночасно, але незалежно один від одного, Нойс і Кілбі винайшли інтегральну мікросхему.

У 1968 Нойс та його давній колега Мур заснували корпорацію Intel. Через два роки вони створили 1103-ю мікросхему, що запам'ятовує, з кремнію і полікремнію, яка замінила собою колишні малоефективні керамічні сердечники в запам'ятовуючих пристроях комп'ютерів. У 1971 Intel представила мікропроцесор, що об'єднує в одній мікросхемі функції пристрою та процесора. Незабаром корпорація Intel стала лідером у виробництві мікропроцесорів. У 1988 Нойс став президентом корпорації Sematech, дослідницького консорціуму, що фінансується спільно промисловим капіталом та урядом США з метою розвитку передових технологій в американській напівпровідниковій промисловості.

ЕТАП СУЧАСНИХ ЕОМ

Сучасний етап розвитку ЕОМ охоплює період із 1970 року донині. Вперше стали застосовуватися великі інтегральні схеми (ВІС), які за потужністю приблизно відповідали 1000 ІС. Це спричинило зниження вартості виробництва комп'ютерів. У 1980 р. центральний процесор невеликий ЕОМ виявилося можливим розмістити на кристалі площею 1/4 дюйма (0,635 см 2 .). БІСи застосовувалися вже в таких комп'ютерах, як “Ілліак”, ”Ельбрус”, ”Макінтош”. Швидкодія таких машин складає тисячі мільйонів операцій на секунду. Місткість ОЗУ зросла до 500 млн. двійкових розрядів. У таких машинах одночасно виконуються кілька команд над кількома наборами операндів.

З погляду структури машини цього покоління є багатопроцесорні і багатомашинні комплекси, що працюють на загальну пам'ять і загальне поле зовнішніх пристроїв. Ємність оперативної пам'яті близько 1 – 64 Мбайт.

Поширення персональних комп'ютерів до кінця 70-х років призвело до деякого зниження попиту великі ЕОМ і міні-ЕОМ. Це стало предметом серйозного занепокоєння фірми IBM (International Business Machines Corporation) - провідної компанії з виробництва великих ЕОМ, і в 1979 р. фірма IBM вирішила спробувати свої сили на ринку персональних комп'ютерів, створивши перші персональні комп'ютери IBM PC.

У 1971 році в результаті досліджень команда фахівця<> під керівництвом Теда Хоффа створює перший 4-розрядний процесор INTEL -4004. Далі нові моделі процесорів від<> стали з'являтися регулярно.<> і досі займає одне з лідируючих місць у виробництві процесорів для персональних комп'ютерів. Але конкуренти не дрімали практично від початку заснування<>. Більше того, через деякий час вибухнула справжня комп'ютерна озброєння, яку прийнято називати<<война процессоров>>. Фірми<<<>>> та<<<>>> - ось два джерела занепокоєння для<>. Незважаючи на те, що процесори, що випускаються цими двома фірмами, навряд чи становлять 15% від усього ринку, їхня продукція поступово дедалі більшою альтернативою мікропроцесорам.<>.

Основними конкурентами<> були<<АMD>> і<>

<<АMD>> (Ей-Ем-Ді,<>; від Advanced Micro Devices, Едванст Майкро Дівайсіз), американська корпорація, розробник і виробник інтегральних схем, електронних пристроїв, компонентів для комп'ютерів та засобів зв'язку. Корпорація заснована в 1969 році, її головний офіс розташований у місті Саннівейл (Каліфорнія).<> виробляє мікропроцесори, пристрої флеш-пам'яті, телекомунікаційні та мережеві продукти. У комп'ютерному світі<> відома як конкурент Intel у виробництві мікропроцесорів для персональних комп'ютерів. Виробничі потужності корпорації перебувають у США, Японії, Малайзії, Сінгапурі, Таїланді.

<> (Сайрікс Корпорейшн) (<> Corporation), структурний підрозділ американського концерну National Semiconductor (з 1997), один із провідних світових виробників мікропроцесорів для персональних комп'ютерів. Штаб-квартира знаходиться в Річардсон (шт. Техас).

На початку 1990-х років<> випустив математичний співпроцесор, що дозволяв прискорювати математичні обчислення. Його комерційний успіх дав можливість<> у 1992 р. розгорнути виробництво клонів процесорів x86. Компанія розробила цілу родину 386, 486, 5х86 мікропроцесорів. У 1995 розпочалося виробництво шостого покоління мікропроцесорів<> 6x86. У 1997<> на основі процесора 6х86 випустив новий процесор із підтримкою MMX-інструкцій. Крім того,<> налагодив випуск високоінтегрованих процесорів MegiaGX. У тому ж 1997<> увійшов до складу американського напівпровідникового концерну National Semiconductor. У 1999 році був випущений новий мікропроцесор<> MXi, що базується на новому процесорному ядрі. 5 серпня 1999 року компанія була продана корпорації VIA Technologies.

Війна процесорів триває й досі. Фірмі<> доводиться стримувати натиск конкурентів, розробляючи дедалі якісніші і потужні процесори.

У 1974 році фірма<>, один із перших конкурентів<> випускає свій перший процесор.

У 1976 році фірма<> створює конкурентний<> процесор TMS 9900

1976 - офіційний початок війни процесорів. Фірма<> отримує права та можливість копіювати інструкції та мікрокоди процесорів<>.

1983 року на ринку з'являється процесор від фірми<>. Його назва є IBM 80286.

1997 року з'являється INTEL Pentium II.

У 1997 році у відповідь на Pentium II<> випускає свій новий процесор AMD K5.

В 1999 випущений у продаж INTEL Pentium III.

2004-2005 роки розробка та впровадження двоядерних процесорів від<> і<>.

2006 поява чотириядерних процесорів від<>.

РОЛЬ ВИЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ В ЖИТТІ ЛЮДИНИ

Персональний комп'ютер швидко увійшов у наше життя. Ще кілька років тому було рідкістю побачити якийсь персональний комп'ютер – вони були, але були дуже дорогі, і навіть не кожна фірма могла мати у себе в офісі комп'ютер. Тепер у кожному третьому будинку є комп'ютер, який уже глибоко увійшов у життя людини.

Сучасні обчислювальні машини є одним з найзначніших досягнень людської думки, вплив, якого на розвиток науково-технічного прогресу важко переоцінити. Область застосування ЕОМ величезна і постійно розширюється.

Навіть 30 років тому було лише близько 2000 різних галузей застосування мікропроцесорної техніки. Це управління виробництвом (16%), транспорт та зв'язок (17%), інформаційно-обчислювальна техніка (12%), військова техніка (9%), побутова техніка (3%), навчання (2%), авіація та космос (15 %), медицина (4%), наукове дослідження, комунальне та міське господарство, банківський облік, метрологія та інші області.

Комп'ютери у закладах. Комп'ютери в буквальному значенні здійснили революцію у діловому світі. Секретар практично будь-якої установи при підготовці доповідей та листів здійснює обробку текстів. Установчий апарат використовує персональний комп'ютер для виведення на екран дисплея широкоформатних таблиць та графічного матеріалу. Бухгалтери застосовують комп'ютери для управління фінансами установи та запровадження документації.

Комп'ютери на виробництві. Комп'ютери знаходять застосування і під час широкого кола виробничих завдань. Так, наприклад, диспетчер на великому заводі має у своєму розпорядженні автоматизовану систему контролю, що забезпечує безперебійну роботу різних агрегатів. Комп'ютери використовуються також для контролю за температурою та тиском під час здійснення різних виробничих процесів. Також управляються комп'ютером роботи на заводах, скажімо, на лініях складання автомобілів, що включають операції, що багато разів повторюються, наприклад затягування болтів або забарвлення деталей кузова.

Комп'ютер – помічник архітектора. Проекти конструювання літака, мосту чи будівлі потребують витрат великої кількості часу та зусиль. Вони є одним із найтрудомісткіших видів робіт. Сьогодні, у вік комп'ютера, конструктори мають можливість присвятити свій час повністю процесу конструювання, оскільки розрахунки та підготовку креслень машина «бере на себе». Приклад: конструктор автомобілів досліджує за допомогою комп'ютера як форма кузова впливає на робочі характеристики автомобіля. За допомогою таких пристроїв, як електронне перо і планшет, конструктор може швидко і легко вносити будь-які зміни в проект і спостерігати результат на екрані дисплея.

Комп'ютер у магазині самообслуговування. Уявіть собі, що йде 1979 рік і ви працюєте неповний робочий день як касир у великому універмазі. Коли покупці викладають відібрані ними покупки на прилавок, ви повинні прочитати ціну кожної покупки та запровадити їх у касовий апарат. А тепер повернемось у наші дні. Ви, як і раніше, працюєте касирів і в тому ж самому універмазі. Але як багато тут змінилося. Коли тепер покупці викладають свої покупки на прилавок, ви пропускаєте кожну з них через оптичний пристрій, який зчитує універсальний код, нанесений на покупку, яким комп'ютер визначає, ціну цього виробу, що у пам'яті комп'ютера, і висвічує їх у маленькому екрані, щоб покупець міг бачити вартість своєї покупки. Як тільки всі відібрані товари пройшли через оптичний скануючий пристрій, комп'ютер негайно видає загальну вартість придбаних товарів.

Комп'ютер у банківських операціях. Виконання фінансових розрахунків за допомогою домашнього персонального комп'ютера– це лише одне з його можливих застосувань у банківській справі. Потужні обчислювальні системи дозволяють виконувати велику кількість операцій, включаючи обробку чеків, реєстрацію зміни кожного вкладу, прийом та видачу вкладів, оформлення позики та переведення вкладів з одного рахунку на інший або з банку до банку. Крім того, найбільші банки мають автоматичні пристрої, розташовані поза банком. Банківські автомати дозволяють клієнтам не вистояти довгих черг у банку, взяти гроші з рахунку, коли банк закрито. Все, що потрібно - вставити пластмасову банківську картку в автоматичний пристрій. Як тільки це зроблено, необхідні операції будуть виконані.

Комп'ютер у медицині. Як часто ви вболіваєте? Мабуть, у вас була застуда, вітрянка, хворів на живіт? Якщо у цих випадках ви зверталися до лікаря, швидше за все він проводив огляд швидко та досить ефективно. Проте медицина – дуже складна наука. Існує безліч хвороб, кожна з яких має лише їй властиві симптоми. Крім того, існують десятки хвороб із однаковими і навіть зовсім однаковими симптомами. У подібних випадках лікареві буває важко поставити точний діагноз. І тут йому на допомогу приходить комп'ютер. Нині багато лікарів використовують комп'ютер як помічник під час постановки діагнозу, тобто. для уточнення, що саме болить у пацієнта. Для цього хворий ретельно обстежується, результати обстеження повідомляються на комп'ютері. За кілька хвилин комп'ютер повідомляє, який із зроблених аналізів дав аномальний результат. При цьому може назвати можливий діагноз.

Комп'ютер у сфері освіти. Сьогодні багато навчальних закладів не можуть обходитися без комп'ютерів. Досить сказати, що з допомогою комп'ютерів: трирічні діти вчаться розрізняти предмети з їхньої формі; шести- та семирічні діти вчаться читати та писати; випускники шкіл готуються до вступних іспитів до вищих навчальних закладів; студенти досліджують, що станеться, якщо температура атомного реактора перевищить допустиму межу. « Машинне навчання» - Термін, що позначає процес навчання за допомогою комп'ютера. Останній у разі виступає у ролі «вчителя». У цій якості може використовуватися мікрокомп'ютер або термінал, що є частиною електронної передачі даних. Процес засвоєння навчального матеріалу поетапно контролюється вчителем, але якщо навчальний матеріал дається у вигляді пакета відповідних програм ЕОМ, його засвоєння може контролюватись самим учням.

Комп'ютери на варті закону. Ось новина, яка не потішить злочинця: «довгі руки закону» тепер забезпечені обчислювальною технікою. «Інтелектуальна» міць та висока швидкодія комп'ютера, його здатність обробляти величезну кількість інформації, тепер поставлені на службу правоохоронних органів для підвищення ефективності роботи. Здатність комп'ютерів зберігати велику кількість інформації використовується правоохоронними органами створення картотеки злочинної діяльності. Електронні банки даних з відповідною інформацією легко доступні державним та регіональним слідчим установам усієї країни. Так, федеральне бюро розслідування (ФБР) має в своєму розпорядженні загальнодержавний банк даних, який відомий як національний центр криміналістичної інформації. Комп'ютери застосовуються правоохоронними органами у інформаційних мережах ЕОМ, а й у процесі розшукової роботи. Наприклад, в лабораторіях криміналістів комп'ютери допомагають проводити аналіз речовин, виявлених на місці злочину. Висновки комп'ютера-експерта часто виявляються вирішальними у доказах у справі.

Комп'ютер як спілкування людей. Якщо одному комп'ютері працюють хоча б дві людини, вони вже виникає бажання використовувати цей комп'ютер обмінюватись інформацією друг з одним. На великих машинах, якими користуються одночасно десятки, а то й сотні людей, для цього передбачені спеціальні програми, що дозволяють користувачам надсилати повідомлення один одному. Чи варто говорити про те, що як тільки з'явилася можливість об'єднувати кілька машин у мережу, користувачі вхопилися за цю можливість не тільки для того, щоб використовувати ресурси віддалених машин, але й розширити коло свого спілкування. Створюються програми, призначені обмінюватись повідомленнями користувачів, що є різних машинах. Найуніверсальніший засіб комп'ютерного спілкування – це електронна пошта. Вона дозволяє пересилати повідомлення практично з будь-якої машини на будь-яку, оскільки більшість відомих машин, що працюють у різних системах, її підтримують. Електронна пошта – найпоширеніша послуга мережі Internet. В даний час свою адресу електронною поштою мають приблизно 20 мільйонів людей. Посилання листа електронною поштою обходиться значно дешевше від посилки звичайного листа. Крім того, повідомлення, надіслане електронною поштою дійде до адресата за кілька годин, у той час як звичайний лист може діставатися до адресата кілька днів, а то й тижнів.

Internet - глобальна комп'ютерна мережу, що охоплює весь світ. Сьогодні Internet має близько 15 мільйонів абонентів у більш ніж 150 країнах світу. Щомісяця розмір мережі збільшується на 7-10%. Internet утворює ніби ядро, що забезпечує зв'язок різних інформаційних мереж, що належать різним установам у всьому світі, одна з одною.

Internet надає унікальні можливості дешевого, надійного та конфіденційного глобального зв'язку по всьому світу. Це виявляється дуже зручним для фірм, які мають свої філії по всьому світу, транснаціональних корпорацій та структур управління. Зазвичай використання інфраструктури Internet для міжнародного зв'язку обходиться значно дешевше прямого комп'ютерного зв'язку через супутниковий канал або через телефон.

ВИСНОВОК

Вище ми розглянули історію та сучасний стан комп'ютерної техніки. Вже зараз обчислювальна техніка досягла приголомшливих висот. Так у 2002 році для Інституту наук про землю в місті Йокогама (Японія) корпорацією NEC був створений найпотужніший на сьогоднішній день суперкомп'ютер Eerth Simulator. Продуктивність нової машини, визначена за допомогою стандартних тестів Linpack, становить 35,6 TELOPS (трильйонів операцій із плаваючою комою на секунду). Якщо порівняти отримані результати з показниками, наведеними в переліку Top 500 (рейтинг 500 найбільш потужних комп'ютерівсвіту), стає ясно, що Earth Simulator працює швидше, ніж 18 найкращих за попереднім рейтингом, машин разом узятих.

Які ж перспективи вдосконалення персональних комп'ютерів, і що чекає надалі у цій сфері?

Співробітникам Беллівських лабораторій вдалося створити транзистор розміром 60 атомів! Вони вважають, що транзистори до дня свого шістдесятиліття (2007 рік) за низкою параметрів досягнуть фізичних меж. Так, розмір транзистора має стати трохи менше 0,01 мкм (вже досягнуто розміру 0,05 мкм). Це означає, що на чіпі площею 10 кв. см можна буде розмістити 20000000 транзисторів.

Описуючи технологію виробництва пластикових транзисторів, що бурхливо розвивається в даний час, вчені приходять до досить логічного висновку, що сума всіх удосконалень призведе до створення «фінального комп'ютера», більш потужного, ніж сучасні робочі станції. Цей комп'ютер матиме розмір поштової марки і, відповідно, ціну, що не перевищує ціни поштової марки.

Уявімо, нарешті, гнучкий екран телевізора або комп'ютерного монітора, який не розіб'ється, якщо жбурнути його на землю. А що можна сказати про платівку завбільшки зі звичайну кредитну картку, заповнену масою найпотрібнішої інформації, включаючи ту, яка зазвичай і зберігається в кредитній картці, але виконана з такого матеріалу, що вона ніколи не вимагатиме заміни?

Останнім часом висловлювалися й думки про те, що давно настав час розлучитися з електронами як основними дійовими особами на сценах мікроелектроніки і звернутися до фотонів. Використання фотонів нібито дозволить виготовити комп'ютерний процесор розміром з атом. Про те, що настання епохи таких комп'ютерів вже не за горами говорить той факт, що американським ученим вдалося на долі секунди зупинити фотонний пучок (промінь світла).

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1) Шафрін Ю . Інформаційні технології, М., 1998.

2) ІНФОРМАТИКА, М., 1994. (енциклопедичний словник для початківців)

3) Алтухов Є.В., Рибалко Л.А., Савченко В.С. Основи інформатики та обчислювальної техніки, М., «Вища школа», 1992.

4) Бордовський Г.А., Ісаєв Ю.В., Морозов В.В.Інформатика у поняттях та термінах, М., 1991.

5) Електронна енциклопедія Кирила та Мефодія

6) Майоров А.А. Комп'ютер та Інтернет, Росмен-Прес, 2001.

За винятком лише невеликої кількості обдарованих людей, людство з давніх-давен дивиться на арифметичні обчислення як на важку нудну роботу, якої необхідно позбутися за будь-яку ціну і будь-якими доступними засобами. Довгу історію мають конторські рахунки (по суті це примітивний цифровий обчислювальний пристрій з виконанням операцій вручну), які, мабуть, були винайдені незалежно в різних частинах світу і де-не-де застосовуються досі. Після того, як наприкінці XVI ст. було винайдено логарифми, незамінним механічним інструментом стала логарифмічна лінійка. Перша логарифмічна лінійка з'явилася у 20-ті роки XVII століття. Вона дала можливість виконувати складніші обчислення, хоча аналоговий характер приладу (числа зображаються відстанями) значно обмежує точність при багатьох розрахунках. Проте логарифмічною лінійкою, як і раніше, широко користуються математики, вчені та інженери у всьому світі. Існує також ряд спеціалізованих рахункових пристроїв: таблиці готових розрахунків у бухгалтерії, автоматичні ваги в бакалійно-гастрономічних магазинах або лічильники на автозаправних станціях. У всіх цих пристроях використовуються заздалегідь підготовлені таблиці або шкали, що дозволяють дуже швидко проводити операції множення за різних грошових розрахунків.

Такі технічні пристрої поширені в даний час дуже широко і служать найпростішим способом позбавлення від великого обсягу простих, але стомлюючих арифметичних обчислень. На дещо вищому рівні складності знаходяться конторські арифмометри та касові апарати, які легко виконують велику кількість послідовних операцій складання та віднімання та друкують результати виконуваних операцій, а також різні проміжні та загальні суми. На основі цих відносно простих апаратів розроблені різноманітні досконаліші рахункові машини.

Людина, що користується таким приладом, може і не мати повного уявлення про те, як він влаштований, але зазвичай йому неважко зрозуміти, що це просто зручне механічне пристосування для більш ефективного виконання тієї роботи, яку він сам міг би зробити вручну за допомогою олівця і папери, якби в нього було достатньо часу і він міг працювати невтомно і ніколи не помилятися.

Аналогічні міркування застосовні також і до складніших настільних лічильних машин. Це механічні цифрові пристрої, призначені для виконання основних арифметичних дій (додавання, віднімання, множення та поділу) і мають ряд допоміжних пристроїв для накопичення результатів та виконання операцій скорочення. Більш дешеві рахункові машини зазвичай управляються вручну та їх застосовують, коли обсяг обчислень відносно невеликий, а також для цілей навчання. Для дуже тривалих обчислень, коли потрібна велика швидкість і гнучкість, необхідні більші та дорожчі рахункові машини. Зазвичай вони приводяться в дію електромотором, хоча за принципом дії, як і раніше, є механічними. Настільні рахункові машини такого загального типу використовуються вже дуже багато років, і до останнього часу з їх допомогою виконували практично всі складні наукові розрахунки. Величезні переваги настільних лічильних машин у порівнянні з методами обчислень вручну загальновідомі. Числа вводяться в машину швидко і точно шляхом повороту ручок або кнопок; всі арифметичні дії виконуються усередині самої машини; при ретельному плануванні послідовності обчислень можна уникнути запису великої кількості проміжних результатів. Вочевидь, при обчисленнях можуть бути помилки, хоча й не часто, як із роботі вручну, тому зазвичай у послідовність обчислень включається ряд операцій із перевірці результату.

Поява настільних рахункових машин, природно, розширило область можливих обчислень, проте незабаром настав час, коли було досягнуто природну межу швидкодії цих машин. Легко переконатися в тому, що при виконанні великої послідовності обчислень, наприклад при підсумовуванні великої кількості творів, обмежуючим фактором виявляється не стільки швидкість роботи самої машини, скільки час, необхідний для введення в неї чисел, читання та переписування результатів, а також прийняття рішень щодо наступних діях. Тому в результаті час, необхідний для вирішення складного завдання, зменшується дуже незначно, навіть якщо машина виконує основні арифметичні дії практично миттєво.

Чим складніша робота, тим більше вплине втома оператора і тим ймовірніше виникнення помилок. Крім того, якщо обчислення певного типу повинні повторюватися багаторазово, правильна послідовність дій при одному обчисленні не дає гарантії, що наступного разу не буде допущена помилка. Інша проблема полягає в тому, що зазвичай для скорочення часу і підвищення точності при тривалих обчисленнях доцільно доручати основну роботу досвідченому оператору, хоча це і означає, що укладач завдання повинен витратити багато праці на підготовку роботи та необхідні пояснення оператору. І якщо цей математичний метод буде використовуватися знову для інших даних, то може статися, що всі ці пояснення доведеться давати знову вже іншому оператору.

Хоча настільні лічильні машини є великий крок уперед проти іншими методами обчислень, їх недоліки досить очевидні, і тому з'явилися серйозні підстави розробки машини зовсім іншого типу. Відповідна електронна схема, в якій використовуються лампи або транзистори та електричні ланцюги, Безумовно, дозволяє набагато швидше виконувати основні арифметичні дії, ніж суто механічні пристрої. Проте перевагами цих засобів не можна скористатися, якщо втручання людини нічого очікувати зведено до мінімуму. Це означає, що необхідно не тільки позбутися повільного запису, читання та передачі чисел людиною, але потрібно якимось чином перебудувати весь план роботи, щоб оператор не повинен був приймати жодних рішень у процесі обчислень. Саме у вирішенні цих проблем, а не лише у збільшенні швидкості внутрішніх операцій полягає справжня революція, спричинена сучасними автоматичними електронними обчислювальними машинами.

Обчислювальні машини почали розробляти наприкінці Другої світової війни. Першими машинами, що мали основні конструктивні особливостісучасних обчислювальних пристроїв, були обчислювальна машина EDSAC, що почала працювати в 1949 р. в Кембриджському університеті, і обчислювальна машина SEAC, виготовлена ​​Національним бюро стандартів США в 1950 р. У цих перших машинах використовувалися електронні лампи, які в даний час замінені транзисторами, дозволивши габарити обчислювальних машин і такими, що мають значно більш високу надійність. До теперішнього часу досягнуто великих успіхів у галузі мікромініатюризації апаратури. Все це дозволить створити настільні електронні обчислювальні машини та знизити тривалість основних операцій до наносекунд, що означає тисячі мільйонів операцій на секунду. В даний час випущено ряд чудових посібників, у яких читач може знайти детальний описіснуючих машин та конкретні рекомендації щодо роботи з ними.

Ми обговоримо тут лише основні принципи тією мірою, якою вони пов'язані з темою цієї книги.

Розглянемо найважливіші характеристики сучасної електронної обчислювальної машини. Перш за все важливо усвідомити, що вона, як і раніше, виконує ті ж основні арифметичні дії, що і настільна лічильна машина, і тому по суті робить те саме, що в принципі може зробити людина, яка працює тільки з папером та олівцем. Відмінність полягає, з одного боку, у величезному збільшенні технічної ефективності, з другого - у здійсненні логічного контролю над послідовністю операцій. Тому зрозуміти те, що зрештою робить обчислювальна машина, нітрохи не складніше, ніж зрозуміти звичайний спосіб вирішення арифметичних завдань. Чи вважати, що електронна обчислювальна машина виявляє ознаки інтелекту чи вона здатна виконувати роботу, близьку до функцій мозку, значною мірою залежить від цього, як ми визначаємо ці поняття. Найголовніше полягає в тому, що обчислювальна машина, як би вона не була складна і досконала, по суті є лише одним з дуже складних пристроїв, призначених для певних цілей, і як таку її слід розглядати в багатьох відношеннях у такому ж плані, що та будь-яку іншу складну наукову апаратуру, наприклад, електронний мікроскоп або лінійний прискорювач частинок.

У звичайну настільну лічильну машину вводиться пара чисел для виконання деякої арифметичної дії, наприклад, додавання, і ці числа можуть зберігатися в ній після виконання операції. У машині можуть зберігатися ще одне-два числа, наприклад число, отримане в результаті складання або множення кількох чисел, або накопичена сума творів. Однак загальна ємність запам'ятовуючого пристрою рідко перевищує п'ять-шість чисел, причому навіть у цьому випадку кількість розрядів чисел дуже обмежена. В електронній обчислювальній машині є відповідний електромагнітний пристрій, в якому може зберігатися кілька тисяч чисел (з дуже великою кількістю розрядів) у вигляді, що дозволяє робити швидку вибірку; на магнітному диску або магнітній стрічці може зберігатися кілька мільйонів чисел у формі, що дозволяє робити відносно повільну вибірку (повільну за електронними стандартами). Це дає можливість виключити втручання людини при обробці проміжних результатів, а також здійснювати автоматичну обробку величезної кількості чисельних даних. Оскільки дані записані на перфокартах, паперовій стрічці, магнітних дисках або магнітній стрічці, вони можуть використовуватися багаторазово без застосування розумових або зорових зусиль з боку людини; вони просто надходять на відповідний зовнішній пристрій обчислювальної машини.

Але найголовніше у тому, що вдалося розробити методи планування всієї послідовності обчислень. Для цього в обчислювальну машину вводиться програма команд, яка там зберігається разом з відповідними даними. Ці команди записані у відповідному чисельному коді і пов'язані насамперед із виконанням основних арифметичних дій над парами чисел, що зберігаються у певних частинах пристрою. Якщо програма та необхідні дані введені в машину, всі інші операції виконуються самою машиною зі швидкістю, що залежить від електромагнітної схеми. Остаточні результати або записуються на перфокартах або паперовій стрічці, або подаються безпосередньо на телетайп або інший пристрій, що відтворює. Програма для будь-якої послідовності обчислень повинна бути продумана дуже ретельно. Зате коли програма складена і добре перевірена, її можна багаторазово використовувати без подальшої перевірки. Зрозуміло, що це дає значну економію часу та праці. Належно перевірену програму можуть використовувати тисячі разів багато людей, що працюють на різних обчислювальних машинах. Не менш важливо і те, що певна програма може містити команду повторити виконання якогось конкретного завдання (наприклад, розв'язання певної системи рівнянь) кілька сотень тисяч разів, причому щоразу з використанням різних даних. Тоді частина програми має бути присвячена рішенню однієї системи таких рівнянь. Якщо ця частина програми складена правильно, то в межах даної програми до неї можна звертатися як завгодно часто з повною впевненістю, що кожен раз вирішення рівнянь буде проводитися правильно. Цим усувається один з найважливіших недоліків настільних рахункових машин, про який вже говорилося вище, а саме те, що правильна робота настільної машини в одному випадку не гарантує відсутність помилки при повторних обчисленнях.

Працюючи на настільній рахунковій машині, оператор на всіх етапах спостерігає за обчисленнями. Якщо відбувається щось незвичайне або непередбачене, він відразу ж може вжити необхідних заходів і таким чином уникнути серйозних помилок. Проти застосування електронних обчислювальних машин часто заперечують на тому підставі, що тут існує можливість дуже великої кількості непомічених помилок на проміжних етапах обчислень і тому остаточні результати слід вважати сумнівними.

На щастя, цю проблему можна значною мірою виключити шляхом хорошого програмування. Як ми бачили, у звичайній настільній лічильній машині також є дуже великі можливості появи помилок при повторних обчисленнях. При цьому тільки великі помилки виявляються відразу, а для того, щоб запобігти накопиченню невеликих помилок, потрібно проводити ретельні перевірки на всіх етапах. Ці перевірки становлять важливу частину всієї послідовності обчислень. Але ж такі перевірки становлять невід'ємну частину програми електронної обчислювальної машини. Внаслідок своєї великої швидкодії електронна обчислювальна машина дозволяє здійснити значно більше арифметичних перевірок, ніж настільна лічильна машина. Отже, при добре складеній програмі електронна обчислювальна машина забезпечує не меншу, а значно більшу надійність результатів.

Вище йшлося про помилки, які виникають через недостатнього контролю над операціями, виконуваними обчислювальної машиною; але можливі помилки, зумовлені пошкодженнями електронної схеми. Для виявлення таких помилок можна, наприклад, передбачити автоматичну зупинку обчислювальної машини з появою помилок, що виявляються так званою перевіркою на парність. У більшості машин числа зберігаються в двійковому записі як послідовність нулів та одиниць. Можна приписати додаткову цифру, рівну нулю або одиниці, залежно від того, парною чи непарною є сума одиниць у кожному зберігається. У певні моменти часу, наприклад при зчитуванні числа із пристрою, приписану цифру можна звірити з самим числом. Таку схему перевірки не можна, звичайно, вважати абсолютно надійною, оскільки можуть виникати компенсаційні помилки; але вона все ж таки дуже корисна тим, що привертає увагу до помилок, що викликається неполадками в електронній схемі.

Такими є деякі основні ідеї, пов'язані із застосуванням електронних обчислювальних машин. Широке поширення обчислювальної техніки радикально вплинуло на наші обчислювальні можливості, на масштаби обробки даних та у результаті - на загальний напрямок науково-дослідних робіт та вибір методів їх здійснення. До цього аспекту ми ще повернемося в розд. 5.5 та 5.6, а поки що уважніше розглянемо деякі основні завдання, для вирішення яких доцільно застосування обчислювальних машин, та методи, що дозволяють дослідникам використовувати переваги цієї нової техніки.

Прекрасним посібником для знайомства з обчислювальними методами може служити книга Холлінгдейла і Тутілла, що недавно вийшла.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Процесори, сумісні із сімейством х86, випускаються не лише фірмою Intel. Традиційний конкурент – AMD – випускає сумісні процесори звичайного дещо пізніше, але помітно дешевше, іноді по ряду технічних властивостей вони навіть випереджають аналогічні процесори Intel. Компанія Cyrix славиться своїми швидкими співпроцесорами.

7 червня 1998 року компанія Intel представила процесор Celeronз тактовою частотою 300 МГц і знизила ціну на модель 266 МГц, що раніше випускалася. Компанія, однак, вважає за краще не афішувати, що ці частоти - далеко не межа можливостей Celeron, і без будь-яких переробок процесор здатний на щось більше.

Ядро Celeron виготовляється за останньою 0,25 мікронною технологією і має кодову назву Deschutes. Воно таке саме, як у процесорів Pentium II, призначених для роботи на частотах 333, 350 та 400 МГц (у молодших моделях Pentium II використовується ядро ​​Klamath з 0,35 мікронною технологією).

25 липня 1998 року корпорація Microsoft випускає Windows 98 - останню версію Windows на базі старого ядра, що функціонує на фундаменті DOS. Система Windows 98 інтегрована з інтернет-браузером Internet Explorer 4 і сумісна з численними від USB до специфікацій управління енергоспоживанням ACPI. Наступні версії Windowsдля рядового користувача будуть збудовані на базі ядра NT.

6 жовтня 1998 року корпорація Intel анонсувала найшвидшу версію процесора Pentium II Xeon з тактовою частотою 450 МГц, призначену для двопроцесорних (двоканальних) серверів і робочих станцій. Нова модель на 450 МГц забезпечує найвищий у галузі рівень продуктивності завдяки збільшеній ємності та швидкодії кеш-пам'яті 2-го рівня (L2), можливості встановлення кількох процесорів, а також наявності системної шини, що працює на частоті 100 МГц Поєднання високої продуктивності процесора Pentium II Xeon із системною масштабованістю виводить показник співвідношення "продуктивність/ціна" на рівень, що не має аналогів на ринку двоканальних серверів та робочих станцій. Набір мікросхем 440GX AGPset для серверів та робочих станцій, що забезпечує можливість встановлення одного або двох процесорів, підтримує до 2 Гб системної пам'яті та швидку графічну шину AGP.

Роль обчислювальної техніки у житті

Персональний комп'ютер швидко увійшов у наше життя. Ще кілька років тому було рідкістю побачити якийсь персональний комп'ютер – вони були, але були дуже дорогі, і навіть не кожна фірма могла мати у себе в офісі комп'ютер. Тепер у кожному третьому будинку є комп'ютер, який уже глибоко увійшов у життя людини.

Сучасні обчислювальні машини є одним з найзначніших досягнень людської думки, вплив якого на розвиток науково-технічного прогресу важко переоцінити. Область застосування ЕОМ величезна і постійно розширюється.

Навіть 30 років тому було лише близько 2000 різних галузей застосування мікропроцесорної техніки. Це управління виробництвом (16%), транспорт та зв'язок (17%), інформаційно-обчислювальна техніка (12%), військова техніка (9%), побутова техніка (3%), навчання (2%), авіація та космос (15 %), медицина (4%), наукове дослідження, комунальне та міське господарство, банківський облік, метрологія та інші області.

Комп'ютери у закладах. Комп'ютери в буквальному значенні здійснили революцію у діловому світі. Секретар практично будь-якої установи при підготовці доповідей та листів здійснює обробку текстів. Установчий апарат використовує персональний комп'ютер для виведення на екран дисплея широкоформатних таблиць та графічного матеріалу. Бухгалтери застосовують комп'ютери для управління фінансами установи та запровадження документації.

Комп'ютери на виробництві. Комп'ютери знаходять застосування і під час широкого кола виробничих завдань. Так, наприклад, диспетчер на великому заводі має у своєму розпорядженні автоматизовану систему контролю, що забезпечує безперебійну роботу різних агрегатів. Комп'ютери використовуються також для контролю за температурою та тиском під час здійснення різних виробничих процесів. Також управляються комп'ютером роботи на заводах, скажімо, на лініях складання автомобілів, що включають операції, що багато разів повторюються, наприклад затягування болтів або забарвлення деталей кузова.

Комп'ютер – помічник конструктора. Проекти конструювання літака, мосту чи будівлі потребують витрат великої кількості часу та зусиль. Вони є одним із найтрудомісткіших видів робіт. Сьогодні, у вік комп'ютера, конструктори мають можливість присвятити свій час повністю процесу конструювання, оскільки розрахунки та підготовку креслень машина «бере на себе». Приклад: конструктор автомобілів досліджує за допомогою комп'ютера як форма кузова впливає на робочі характеристики автомобіля. За допомогою таких пристроїв, як електронне перо і планшет, конструктор може швидко і легко вносити будь-які зміни в проект і спостерігати результат на екрані дисплея.

Комп'ютер у магазині самообслуговування. Уявіть собі, що йде 1979 рік і ви працюєте неповний робочий день як касир у великому універмазі. Коли покупці викладають відібрані ними покупки на прилавок, ви повинні прочитати ціну кожної покупки та запровадити їх у касовий апарат. А тепер повернемось у наші дні. Ви, як і раніше, працюєте касирів і в тому ж самому універмазі. Але як багато тут змінилося. Коли тепер покупці викладають свої покупки на прилавок, ви пропускаєте кожну з них через оптичний скануючий пристрій, який зчитує універсальний код, нанесений на покупку, за яким комп'ютер визначає ціну цього виробу, що зберігається в пам'яті комп'ютера, і висвічує її на маленькому екрані, щоб покупець міг бачити вартість своєї покупки. Як тільки всі відібрані товари пройшли через оптичний скануючий пристрій, комп'ютер негайно видає загальну вартість придбаних товарів.

Комп'ютер у банківських операціях. Виконання фінансових розрахунків за допомогою домашнього персонального комп'ютера - це лише одне з його можливих застосувань у банківській справі. Потужні обчислювальні системи дозволяють виконувати велику кількість операцій, включаючи обробку чеків, реєстрацію зміни кожного вкладу, прийом та видачу вкладів, оформлення позики та переведення вкладів з одного рахунку на інший або з банку до банку. Крім того, найбільші банки мають автоматичні пристрої, розташовані поза банком. Банківські автомати дозволяють клієнтам не вистояти довгих черг у банку, взяти гроші з рахунку, коли банк закрито. Все, що потрібно - вставити пластмасову банківську картку в автоматичний пристрій. Як тільки це зроблено, необхідні операції будуть виконані.

Комп'ютер у медицині. Як часто ви вболіваєте? Мабуть, у вас була застуда, вітрянка, хворів на живіт? Якщо у цих випадках ви зверталися до лікаря, швидше за все він проводив огляд швидко та досить ефективно. Проте медицина – це дуже складна наука. Існує безліч хвороб, кожна з яких має лише їй властиві симптоми. Крім того, існують десятки хвороб із однаковими і навіть зовсім однаковими симптомами. У подібних випадках лікареві буває важко поставити точний діагноз. І тут йому на допомогу приходить комп'ютер. Нині багато лікарів використовують комп'ютер як помічник під час постановки діагнозу, тобто. для уточнення, що саме болить у пацієнта. Для цього хворий ретельно обстежується, результати обстеження повідомляються на комп'ютері. За кілька хвилин комп'ютер повідомляє, який із зроблених аналізів дав аномальний результат. При цьому може назвати можливий діагноз.

Комп'ютер у сфері освіти. Сьогодні багато навчальних закладів не можуть обходитися без комп'ютерів. Досить сказати, що з допомогою комп'ютерів: трирічні діти вчаться розрізняти предмети з їхньої формі; шести- та семирічні діти вчаться читати та писати; випускники шкіл готуються до вступних іспитів до вищих навчальних закладів; студенти досліджують, що станеться, якщо температура атомного реактора перевищить допустиму межу. "Машинне навчання" - термін, що означає процес навчання за допомогою комп'ютера. Останній у разі виступає у ролі «вчителя». У цій якості може використовуватися мікрокомп'ютер або термінал, що є частиною електронної передачі даних. Процес засвоєння навчального матеріалу поетапно контролюється вчителем, але якщо навчальний матеріал дається у вигляді пакета відповідних програм ЕОМ, його засвоєння може контролюватись самим учням.

Комп'ютери на варті закону. Ось новина, яка не потішить злочинця: «довгі руки закону» тепер забезпечені обчислювальною технікою. «Інтелектуальна» міць та висока швидкодія комп'ютера, його здатність обробляти величезну кількість інформації, тепер поставлені на службу правоохоронних органів для підвищення ефективності роботи. Здатність комп'ютерів зберігати велику кількість інформації використовується правоохоронними органами створення картотеки злочинної діяльності. Електронні банки даних з відповідною інформацією легко доступні державним та регіональним слідчим установам усієї країни. Так, федеральне бюро розслідування (ФБР) має в своєму розпорядженні загальнодержавний банк даних, який відомий як національний центр криміналістичної інформації. Комп'ютери застосовуються правоохоронними органами у інформаційних мережах ЕОМ, а й у процесі розшукової роботи. Наприклад, в лабораторіях криміналістів комп'ютери допомагають проводити аналіз речовин, виявлених на місці злочину. Висновки комп'ютера-експерта часто виявляються вирішальними у доказах у справі.

Комп'ютер як спілкування людей. Якщо одному комп'ютері працюють хоча б дві людини, вони вже виникає бажання використовувати цей комп'ютер обмінюватись інформацією друг з одним. На великих машинах, якими користуються одночасно десятки, а то й сотні людей, для цього передбачені спеціальні програми, що дозволяють користувачам надсилати повідомлення один одному. Чи варто говорити про те, що як тільки з'явилася можливість об'єднувати кілька машин у мережу, користувачі вхопилися за цю можливість не тільки для того, щоб використовувати ресурси віддалених машин, але й розширити коло свого спілкування. Створюються програми, призначені обмінюватись повідомленнями користувачів, що є різних машинах. Найбільш універсальний засіб комп'ютерного спілкування – це електронна пошта. Вона дозволяє пересилати повідомлення практично з будь-якої машини на будь-яку, оскільки більшість відомих машин, що працюють у різних системах, її підтримують. Електронна пошта – найпоширеніша послуга мережі Internet. В даний час свою адресу електронною поштою мають приблизно 20 мільйонів людей. Посилання листа електронною поштою обходиться значно дешевше від посилки звичайного листа. Крім того, повідомлення, надіслане електронною поштою дійде до адресата за кілька годин, у той час як звичайний лист може діставатися до адресата кілька днів, а то й тижнів.

Internet - глобальна комп'ютерна мережу, що охоплює весь світ. Сьогодні Internet має близько 15 мільйонів абонентів у більш ніж 150 країнах світу. Щомісяця розмір мережі збільшується на 7-10%. Internet утворює ніби ядро, що забезпечує зв'язок різних інформаційних мереж, що належать різним установам у всьому світі, одна з одною.

Internet надає унікальні можливості дешевого, надійного та конфіденційного глобального зв'язку по всьому світу. Це виявляється дуже зручним для фірм, які мають свої філії по всьому світу, транснаціональних корпорацій та структур управління. Зазвичай використання інфраструктури Internet для міжнародного зв'язку обходиться значно дешевше прямого комп'ютерного зв'язку через супутниковий канал або через телефон.

Висновок

На жаль, неможливо у межах реферату охопити історію комп'ютерів. Можна було б ще довго розповідати про те, як у маленькому містечку Пало-Альто (штат Каліфорнія) в науково-дослідному центрі Xerox PARK зібрався колір програмістів того часу, щоб розробити революційні концепції, докорінно що змінили образ машин, і прокласти дорогу для комп'ютерів кінця XX століття. Як талановитий школяр Біл Гейтс і його друг Пол Аллен познайомилися з Едом Робертсом і створили дивовижну мову БЕЙСІК для комп'ютера Altair, що дозволило розробляти для нього прикладні програми. Як поступово змінювався вигляд персонального комп'ютера, з'явилися монітор і клавіатура, накопичувач на гнучких магнітних дисках, про дискетах, та був і жорсткий диск. Невід'ємним приладдям стали принтер і «миша». Можна було б розповісти і про невидиму війну на комп'ютерних ринках за право встановлювати стандарти між величезною корпорацією IBM, і молодий Apple, що зухвало з нею змагався, що змусила весь світ вирішувати, що ж краще Macintosh або PC? І про багатьох інших цікавих речах, що відбувалися зовсім недавно, але вже стали історією.

Для багатьох світ без комп'ютера – далека історія, приблизно така сама далека, як відкриття Америки чи Жовтнева революція. Але щоразу, включаючи комп'ютер, неможливо перестати дивуватися людському генію, який створив це диво.

Сучасні персональні IВМ РС-сумісні комп'ютери є найбільш широко використовуваним видом комп'ютерів, їх потужність постійно збільшується, а сфера застосування розширюється. Ці комп'ютери можуть об'єднуватися в мережі, що дозволяє десяткам і сотням користувачів легко обмінюватися інформацією та одночасно отримувати доступ до загальних баз даних. Кошти електронної пошти дозволяють користувачам комп'ютерів за допомогою звичайної телефонної мережі надсилати текстові та факсимільні повідомлення в інші міста та країни та отримувати інформацію з великих банків даних. Глобальна система електронного зв'язку Internet забезпечує за вкрай низьку ціну можливість оперативного отримання інформації з усіх куточків земної кулі, надає можливості голосового та факсимільного зв'язку, полегшує створення внутрішньокорпоративних мереж передачі інформації для фірм, що мають відділення у різних містах та країнах.

Однак можливості IВМ РС-сумісних персональних комп'ютерів з обробки інформації все ж таки обмежені, і не в усіх ситуаціях їх застосування виправдане.

Для розуміння історії комп'ютерної техніки розглянутий реферат має принаймні два аспекти: перший - вся діяльність, пов'язана з автоматичними обчисленнями, до створення комп'ютера ENIAC розглядалася як передісторія; другий - розвиток комп'ютерної техніки визначається лише в термінах технології апаратури та схем мікропроцесора.

Список літератури

1. Озерцовський З. «Мікропроцесори Intel: від 4004 до Pentium Pro», журнал Computer Week #41 - 1996г.

2. Фролов А.В., Фролов Г.В. "Апаратне забезпечення IBM PC" - М.: ДІАЛОГ-МІФІ, 1992р.

3. Фігурнов В.Е. "IBM PC для користувача" - М.: "Інфра-М", 1995р.

4. Фігурнов В.Е. IBM PC для користувача. Короткий курс» - М: 1999р.

5. Гук М. "Апаратні засоби IBM PC" - СПб: "Пітер", 1997р.

А також матеріали та технічна документація із різноманітних ресурсів Internet.

Подібні документи

Автоматизація обробки даних. Інформатика та її практичні результати. Історія створення засобів цифрової обчислювальної техніки. Електромеханічні обчислювальні машини. Використання електронних ламп та ЕОМ першого, третього та четвертого покоління.

дипломна робота , доданий 23.06.2009


Перші кроки автоматизації розумової праці. Механічні та електромеханічні принципи обчислень. Застосування комп'ютерів та баз даних, що управляють програмами. Класифікація ЕОМ за принципом дії, призначенням, розмірами та функціональними можливостями.

презентація , доданий 19.05.2016


Механічні засоби обчислень. Електромеханічні обчислювальні машини, електронні лампи. Чотири покоління розвитку ЕОМ, характеристика їх особливостей. Надвеликі інтегральні схеми (НВІС). ЕОМ четвертого покоління. Проект ЕОМ п'ятого покоління.

реферат, доданий 13.03.2011


Поняття, ціль інформаційних технологій. Історія розвитку обчислювальної техніки. Ручні, механічні та електричні методи обробки інформації. Різнисна машина Ч. Беббіджа. Розробка персональних комп'ютерів із застосуванням електронних схем.

презентація , доданий 26.11.2015


Ручний етап розвитку обчислювальної техніки. Позиційна система числення. Розвиток механіки XVII столітті. Електромеханічний етап розвитку обчислювальної техніки. Комп'ютери п'ятого покоління. Параметри та відмінні риси суперкомп'ютера.

курсова робота , доданий 18.04.2012


Кошти обчислювальної техніки виникли давно, оскільки потреба у різноманітних розрахунках існувала ще на зорі розвитку цивілізації. Бурхливий розвиток обчислювальної техніки. Створення перших ПК, міні-комп'ютерів, починаючи з 80-х років ХХ століття.

реферат, доданий 25.09.2008


Історія розвитку обчислювальної техніки та інформаційних технологій. Ручний період автоматизації підрахунків та створення логарифмічної лінійки. Пристрої, що використовують механічний принцип обчислень. Електромеханічний та електронний етап розвитку.

реферат, доданий 30.08.2011


Історія розвитку системи обчислення, перші спеціальні прилади для реалізації найпростіших обчислювальних операцій. Перші покоління комп'ютерів, принцип роботи, будову та функції. Сучасний етап розвитку обчислювальної техніки та її перспективи.

презентація , доданий 28.10.2009


Історія розвитку обчислювальної техніки до появи ЕОМ. Покоління ЕОМ, опис, коротка характеристика, принципи фон Неймана у побудові. Подання інформації в ЕОМ, її різновиди: числова, текстова, графічна, відео та звукова.

контрольна робота , доданий 23.01.2011


Історія розвитку та основні напрями використання обчислювальної техніки як у Росії, і там. Поняття, особливості та розвиток операційної системи. Зміст та структура файлової системи. Системи управління базами даних та їх застосування.

Персональний комп'ютер швидко увійшов у наше життя. Ще кілька років тому було рідкістю побачити якийсь персональний комп'ютер – вони були, але були дуже дорогі, і навіть не кожна фірма могла мати у себе в офісі комп'ютер. Тепер у кожному третьому будинку є комп'ютер, який уже глибоко увійшов у життя людини.

Сучасні обчислювальні машини є одним з найзначніших досягнень людської думки, вплив якого на розвиток науково-технічного прогресу важко переоцінити. Область застосування ЕОМ величезна і постійно розширюється.

Навіть 30 років тому було лише близько 2000 різних галузей застосування мікропроцесорної техніки. Це управління виробництвом (16%), транспорт та зв'язок (17%), інформаційно-обчислювальна техніка (12%), військова техніка (9%), побутова техніка (3%), навчання (2%), авіація та космос (15 %), медицина (4%), наукове дослідження, комунальне та міське господарство, банківський облік, метрологія та інші області.

Комп'ютери в установах. Комп'ютери в буквальному значенні здійснили революцію у діловому світі. Секретар практично будь-якої установи при підготовці доповідей та листів здійснює обробку текстів. Установчий апарат використовує персональний комп'ютер для виведення на екран дисплея широкоформатних таблиць та графічного матеріалу. Бухгалтери застосовують комп'ютери для управління фінансами установи та запровадження документації.

Комп'ютери на виробництві. Комп'ютери знаходять застосування і під час широкого кола виробничих завдань. Так, наприклад, диспетчер на великому заводі має у своєму розпорядженні автоматизовану систему контролю, що забезпечує безперебійну роботу різних агрегатів. Комп'ютери використовуються також для контролю за температурою та тиском під час здійснення різних виробничих процесів. Також управляються комп'ютером роботи на заводах, скажімо, на лініях складання автомобілів, що включають операції, що багато разів повторюються, наприклад затягування болтів або забарвлення деталей кузова.

Комп'ютер – помічник конструктора. Проекти конструювання літака, мосту чи будівлі потребують витрат великої кількості часу та зусиль. Вони є одним із найтрудомісткіших видів робіт. Сьогодні, у вік комп'ютера, конструктори мають можливість присвятити свій час повністю процесу конструювання, оскільки розрахунки та підготовку креслень машина «бере на себе». Приклад: конструктор автомобілів досліджує за допомогою комп'ютера як форма кузова впливає на робочі характеристики автомобіля. За допомогою таких пристроїв, як електронне перо і планшет, конструктор може швидко і легко вносити будь-які зміни в проект і спостерігати результат на екрані дисплея.

Комп'ютер у магазині самообслуговування. Уявіть собі, що йде 1979 рік і ви працюєте неповний робочий день як касир у великому універмазі. Коли покупці викладають відібрані ними покупки на прилавок, ви повинні прочитати ціну кожної покупки та запровадити їх у касовий апарат. А тепер повернемось у наші дні. Ви, як і раніше, працюєте касирів і в тому ж самому універмазі. Але як багато тут змінилося. Коли тепер покупці викладають свої покупки на прилавок, ви пропускаєте кожну з них через оптичний скануючий пристрій, який зчитує універсальний код, нанесений на покупку, за яким комп'ютер визначає ціну цього виробу, що зберігається в пам'яті комп'ютера, і висвічує її на маленькому екрані, щоб покупець міг бачити вартість своєї покупки. Як тільки всі відібрані товари пройшли через оптичний скануючий пристрій, комп'ютер негайно видає загальну вартість придбаних товарів.

Комп'ютер у банківських операціях. Виконання фінансових розрахунків за допомогою домашнього персонального комп'ютера – це лише одне з його можливих застосувань у банківській справі. Потужні обчислювальні системи дозволяють виконувати велику кількість операцій, включаючи обробку чеків, реєстрацію зміни кожного вкладу, прийом та видачу вкладів, оформлення позики та переведення вкладів з одного рахунку на інший або з банку до банку. Крім того, найбільші банки мають автоматичні пристрої, розташовані поза банком. Банківські автомати дозволяють клієнтам не вистояти довгих черг у банку, взяти гроші з рахунку, коли банк закрито. Все, що потрібно - вставити пластмасову банківську картку в автоматичний пристрій. Як тільки це зроблено, необхідні операції будуть виконані.

Комп'ютер у медицині. Як часто ви вболіваєте? Мабуть, у вас була застуда, вітрянка, хворів на живіт? Якщо у цих випадках ви зверталися до лікаря, швидше за все він проводив огляд швидко та досить ефективно. Проте медицина – дуже складна наука. Існує безліч хвороб, кожна з яких має лише їй властиві симптоми. Крім того, існують десятки хвороб із однаковими і навіть зовсім однаковими симптомами. У подібних випадках лікареві буває важко поставити точний діагноз. І тут йому на допомогу приходить комп'ютер. Нині багато лікарів використовують комп'ютер як помічник під час постановки діагнозу, тобто. для уточнення, що саме болить у пацієнта. Для цього хворий ретельно обстежується, результати обстеження повідомляються на комп'ютері. За кілька хвилин комп'ютер повідомляє, який із зроблених аналізів дав аномальний результат. При цьому може назвати можливий діагноз.

Комп'ютер у сфері освіти. Сьогодні багато навчальних закладів не можуть обходитися без комп'ютерів. Досить сказати, що з допомогою комп'ютерів: трирічні діти вчаться розрізняти предмети з їхньої формі;

шести- та семирічні діти вчаться читати та писати; випускники шкіл готуються до вступних іспитів до вищих навчальних закладів; студенти досліджують, що станеться, якщо температура атомного реактора перевищить допустиму межу. "Машинне навчання" - термін, що означає процес навчання за допомогою комп'ютера. Останній у разі виступає у ролі «вчителя». У цій якості може використовуватися мікрокомп'ютер або термінал, що є частиною електронної передачі даних. Процес засвоєння навчального матеріалу поетапно контролюється вчителем, але якщо навчальний матеріал дається у вигляді пакета відповідних програм ЕОМ, його засвоєння може контролюватись самим учням.

Комп'ютери на варті закону. Ось новина, яка не потішить злочинця: «довгі руки закону» тепер забезпечені обчислювальною технікою. «Інтелектуальна» міць та висока швидкодія комп'ютера, його здатність обробляти величезну кількість інформації, тепер поставлені на службу правоохоронних органів для підвищення ефективності роботи. Здатність комп'ютерів зберігати велику кількість інформації використовується правоохоронними органами створення картотеки злочинної діяльності. Електронні банки даних з відповідною інформацією легко доступні державним та регіональним слідчим установам усієї країни. Так, федеральне бюро розслідування (ФБР) має в своєму розпорядженні загальнодержавний банк даних, який відомий як національний центр криміналістичної інформації. Комп'ютери застосовуються правоохоронними органами у інформаційних мережах ЕОМ, а й у процесі розшукової роботи. Наприклад, у лабораторіях криміналістів комп'ютери допомагають проводити аналіз речовин, виявлених дома злочину. Висновки комп'ютера-експерта часто виявляються вирішальними у доказах у справі.

Комп'ютер як спілкування людей. Якщо одному комп'ютері працюють хоча б дві людини, вони вже виникає бажання використовувати цей комп'ютер обмінюватись інформацією друг з одним. На великих машинах, якими користуються одночасно десятки, а то й сотні людей, для цього передбачені спеціальні програми, що дозволяють користувачам надсилати повідомлення один одному. Чи варто говорити про те, що як тільки з'явилася можливість об'єднувати кілька машин у мережу, користувачі вхопилися за цю можливість не тільки для того, щоб використовувати ресурси віддалених машин, але й розширити коло свого спілкування. Створюються програми, призначені обмінюватись повідомленнями користувачів, що є різних машинах. Найуніверсальніший засіб комп'ютерного спілкування – це електронна пошта. Вона дозволяє пересилати повідомлення практично з будь-якої машини на будь-яку, оскільки більшість відомих машин, що працюють у різних системах, її підтримують. Електронна пошта – найпоширеніша послуга мережі Internet. В даний час свою адресу електронною поштою мають приблизно 20 мільйонів людей. Посилання листа електронною поштою обходиться значно дешевше від посилки звичайного листа. Крім того, повідомлення, надіслане електронною поштою, дійде до адресата за кілька годин, тоді як звичайний лист може діставатися до адресата кілька днів, а то й тижнів.

Internet - глобальна комп'ютерна мережу, що охоплює весь світ. Сьогодні Internet має близько 15 мільйонів абонентів у більш ніж 150 країнах світу. Щомісяця розмір мережі збільшується на 7-10%. Internet утворює ніби ядро, що забезпечує зв'язок різних інформаційних мереж, що належать різним установам у всьому світі, одна з одною.

→ Про роль комп'ютерної техніки в сучасному суспільстві(інтерв'ю з Марчуком Г.І.)

Про роль комп'ютерної техніки у суспільстві (інтерв'ю з Марчуком Г.І.)

А. Лепіхов

Інтерв'ю про роль комп'ютерної техніки у суспільстві наприкінці 1980-х років академік Г.І. Марчук дав журналісту О. Лепіхову. У манері, властивій Гурію Івановичу, доступно і чітко показано роль ЕОМ у світі: науці, виробництві, економіці, соціальної сфери тощо. буд. Це інтерв'ю не втратило актуальності й у наші дні, а деяких випадках посилило драматизм, що з застосуванням ЕОМ, місцем та роллю у суспільстві фахівців з інформаційних технологій. Він говорить про нову реальність, у якій треба по-іншому вчити школярів, розбудовувати всю систему вищої освіти, змінити характер підготовки та перепідготовки техніків та робітників, навчити керівний склад підприємств ефективно використовувати електронну техніку.

- Ми живемо у такий час, коли електронна обчислювальна техніка починає буквально пронизувати всі сфери людської діяльності – від великої науки до автоматичних дитячих ігор. І, як це завжди буває при активному вторгненні в наше життя чогось принципово нового, процес «експансії ЕОМ», звичайно ж, потребує осмислення. Насамперед виникає питання: що стало спонукальною причиною розвитку обчислювальної техніки?

- Г.М.:Необхідність вирішення дедалі більше складних завдань науки, техніки, економіки, прагнення висловлення якісних уявлень кількісними. Це стосується всіх наук: географії та геології, медицини та соціології... Не кажучи вже про потреби інженерів і конструкторів, які раніше багатьох стали відчувати нестачу в обчислювальних засобах.

Як добре відомо фахівцям, принципи електронної обчислювальної техніки були сформульовані понад сто років тому, а ще раніше з'явилася теоретична основа побудови ЕОМ – Булева алгебра, названа на ім'я англійського математика Джорджа Буля, одного з основоположників математичної логіки. Однак ці досягнення були забуті на довгі десятиліття, бо люди цілком обходилися найпростішими методами рахунку та елементарними для цієї мети технічними пристроями. Словом, далеко не поодинокий випадок, коли відкриття випередило свою епоху і відразу не набуло належного визнання.

Те, що ми називаємо електронною обчислювальною технікою, народилося 40-ті роки XX століття. Перша ЕОМ ЭНИАК (електронний цифровий інтегратор і обчислювач) було «залучено» до складання балістичних таблиць. Потужний імпульс прогресу ЕОМ, дали роботи в галузі ядерної фізики, а космічні дослідження підтвердили їхнє визначне значення. Солідні асигнування різко розширили сферу застосування електронних обчислювальних машин, причому застосування з очевидною вигодою.

Передові у промисловому відношенні країни стимулювали своєрідний «автокаталіз» ЕОМ: суспільство вкладало у вдосконалення обчислювальної техніки все більші суми, її використання приносило додатковий прибуток, частина якого йшла на розвиток тієї ж обчислювальної техніки.

Давайте перегортаємо окремі сторінки історії вітчизняних ЕОМ. Перше в СРСР авторське свідоцтво на винахід програмованої автоматичної ЕОМ було видано у 1948 році. Після того, 25 грудня 1951 року, в Інституті електротехніки АН Української РСР вступила в дію (мала електронно-лічильна машина) - перша в нашій країні, розроблена під керівництвом академіка. Агрегат займав площу 50 квадратних метрів, містив понад 6 тисяч ламп, які споживали 25 кіловат електроенергії. МЕММ могла виконувати арифметичні операції над п'яти-шестизначними цифрами зі швидкістю... 50 операцій на секунду. Але тоді і це здавалося фантастичним тому, що приблизно в 1,5 тисяч разів перевищувало «лічильні здібності» людини. (першою радянською ЕОМ все ж таки правильніше вважати ЕОМ І.С. Брука. – прим.Е. Пройдаков).

Чергове дітище радянських вчених, що з'явилося 1953 року, - -1 (швидкодіюча електронно-лічильна машина). Вона вже могла вважати майже в 200 разів швидше і на той час була однією з найшвидших у світі. БЭСМ дозволила вирішити низку завдань, які фахівці не бралися через величезного обсягу обчислень.

Серед радянських учених, які сприяли прогресу електронної обчислювальної техніки, треба назвати академіка, президента Академії наук з 1961 по 1975 рік, та засновника Сибірського відділення АН СРСР академіка.

Розвиток різних галузей техніки зміцнювало основу та можливості електроніки, що, природно, позначилося і на ЕОМ. Переходячи з ламп на напівпровідники, а потім і на інтегральні схеми, обчислювальні машини вигравали у швидкодії, знаходили все нові та нові сфери застосування.

ЕОМ на простих інтегральних схемах встигають за секунду впоратися із сотнями тисяч операцій. ЕОМ на великих інтегральних схемах швидкодії обганяють своїх попередників ще в десять разів. Нині ж заявляють себе ЕОМ на надвеликих інтегральних схемах. Їхня швидкість - десятки і сотні мільйонів операцій за секунду.

Непосвяченої цифри приголомшують. Тим часом це далеко не межа. Комплексна програма науково-технічного прогресу країн - членів РЕВ як першочергове завдання передбачає створення ЕОМ, які виконуватимуть 10 мільярдів операцій на секунду.

Зрозуміло, всі нинішні та прогнозовані досягнення електроніки неможливі без освоєння виробництва надчистих металів, спеціальних сплавів та штучних кристалів, без успіхів у лазерній техніці, у багатьох областях прикладних наук. Ясно й інше: без допомоги комп'ютерів якісний стрибок, що спостерігається сьогодні, в різних сферах людської діяльності був би просто немислимий.

І ще. Якогось моменту ЕОМ - через нові проекти, що втілюють глибокі фізичні ідеї, - змусили розробляти нові, ефективні електронні елементи та схеми. Взаємодія зайшло так далеко, що сама ЕОМ на основі систем автоматичного проектування створює варіанти складових частин чергових електронних обчислювальних машин. Особливо добре це видно на прикладі мікроелектроніки, коли мікропроцесор ЕОМ уміщається на кристалі площею менше одного квадратного сантиметра. Тут проектування та виготовлення мікроЕОМ по суті об'єднуються в один цикл.

І все це сталося за 35-40 років, на очах одного покоління дослідників.

- Те, про що ви кажете, сприймається якось відсторонено.

- Г.М.:Тоді вдамося до порівнянь. Товщина людського волосся дорівнює приблизно 100 мікронам. І ось уявіть, що ви вміщаєте сітку з 400 транзисторів, кожен з яких складається з ліній товщиною в 1 мікрон, на кристалі кремнію завбільшки перетин вашого волосся. А тепер стисніть ці лінії до півмікрону. На тій же площі вже можна розмістити майже 1,5 тисяч транзисторів-напівпровідників. Повторимо операцію стиснення. При товщині в чверть мікрона кожен транзистор-напівпровідник за розміром дорівнюватиме великому вірусу, а площі перетину людського волосся вистачить для 4500 таких транзисторів.

Це зовсім не вправа у абстрактних діях, а реальність, з якою стикаються проектувальники сучасних ЕОМ. Перші інтегральні схеми, або, як кажуть фахівці, «чіпи», з лініями завтовшки одного мікрона виходять на світовий ринок. Вони утримують понад мільйон транзисторів. Чіпи з елементами в півмікрона - тут можна розмістити 4 мільйони транзисторів - випробовуються зараз у лабораторіях і «встануть на потік» протягом найближчих років. Чіпи з елементами в чверть мікрона (десятки мільйонів транзисторів), ймовірно, увійдуть у практику десь ближче до кінця нашого сторіччя. А наприкінці століття, за наявними оцінками, у наших руках можуть опинитися так звані «гігабітові інтегральні схеми», тобто з мільярдом компонентів кожна.

Нещодавно мікрон вважався межею для напівпровідників на кремнієвих чіпах. Проте бар'єр, як бачимо, подоланий інженерами, які вже чудово освоїлися у світі ультрамікромініатюризації. Створюються складні структури, що іноді наближаються за розмірами до молекули, - настільки крихітні, що їх не розглянути і потужні оптичні мікроскопи.

У той же час чіпи з елементами меншими від мікрона викликають революцію в самому їх виготовленні. Насамперед потрібно повністю автоматизувати виробництво, бо присутність людини може призвести до того, що технологічний процес стане недостатньо чистим. Якщо комусь доводилося бувати на заводах напівпровідників, то він погодиться, що мало де є місця чистіші, ніж такі заводи. Оскільки найменша порошинка загрожує зіпсувати чіп, робітники носять білі комбінезони та стерильні маски, як хірурги. Повітря у виробничих приміщеннях постійно фільтрується, і в кубічному його сантиметрі порошинок у тисячу разів менше, ніж в операційній лікарні.

Проте для субмікронних чіпів традиційні напівпровідникові заводи безнадійно «брудні».

Число порошин у кубічному сантиметрі потрібно скоротити ще в сто разів. Це реально, якщо із виробничих приміщень взагалі видалити людей. Але стерильність не єдиний фактор. Завдання проектування, випробування та друкування інтегральних схем швидко виходять за рамки людських можливостей. Людина просто не в змозі «укласти» чотири мільйони пристроїв на крихітній кремнієвій платівці. Таке під силу тільки автоматам, керованим ЕОМ.

Я думаю, що не дуже помилюся, якщо скажу: десь у середині 1990-х років лише одна інтегральна схема зможе конкурувати із сьогоднішніми комп'ютерами. І коштуватиме вона напевно надзвичайно дешево. Все, що зараз робиться, найвитонченіші з існуючих способів застосування чіпів - лише невеликий крок на шляху до того, що на нас чекає через 10-20 років.

- Від фахівців з ЕОМ нерідко доводиться чути: мовляв, щоразу, коли вартість обчислювальної техніки зменшувалася стрибком, змінювався образ світу.

- Г.М.:Це висловлювання, звісно, ​​надто категорично та амбітно. Але не можна не визнати, що швидке вдосконалення елементної бази ЕОМ вже наштовхує конструкторів на серйозні міркування про те, що ще кілька років тому ставилося до сфери фантастики.

Насамперед величезні можливості перед сучасними ЕОМ відкриваються в заводських цехах, де впроваджуються системи, які вміють кваліфіковано «керувати» будь-якими за складністю технологічними процесами та забезпечують такий контроль за якістю продукції, яку людині просто не під силу.

Або візьмемо, наприклад, автомобілі. Скільки їх налічується у світі? Десятки та десятки мільйонів. Мікропроцесори тут допоможуть правильно експлуатувати двигун, зменшити виділення вихлопних газів, знизити витрати пального, уникнути випадкового зіткнення на дорогах.

Суперчіпи, або надвеликі інтегральні схеми, без сумніву, зроблять революцію і телебаченні. Передача сигналів у цифровому вигляді - метод, дешевий саме за наявності суперчіпів, - дозволяє отримувати зображення, що за своєю якістю значно перевершує її нинішнє. Можливо, в моделях таких телевізорів буде всього по два-три суперчіпи. Безперечно, з'являться і телевізори із пристроями, що запам'ятовують. Улюблені фільми, спектаклі, виступи популярних артистів можна буде відтворити будь-коли, надіславши відповідну команду домашньої ЕОМ. Вартість подібних відеопристроїв поки дуже велика, але вони стануть доступними для всіх, коли «увійдуть в ужиток» чотиримегабітові чіпи.

Згадайте перший електронний наручний годинник. Вже сама ідея, що традиційний, відпрацьований протягом століть механізм можна чимось замінити, вражала уми. А тепер електронний годинникнастільки звичайні, що успішно суперничають у ціні з механічними.

- Ваш останній приклад - саме привід, щоб повернутися з майбутнього в сьогодення. Звідси наступне питання: які сьогоднішні електронні обчислювальні машини і яка загалом сфера їх застосування?

- Г.М.:Справді, нинішній «спектр» ЕОМ дуже широкий – від суперЕОМ до мікропроцесорів. Умовно виділяють три основні лінії ЕОМ: великі машини зі швидкодією в мільйони операцій на секунду, міні-ЕОМ зі швидкодією в сотні тисяч операцій на секунду та мікроЕОМ зі швидкодією в десятки, а іноді й у сотні тисяч операцій на секунду.

Кожна з ЕОМ забезпечена арифметичним та логічним процесорами, оперативною та довготривалою пам'яттю, пристроями управління та введення-виведення інформації. Довготривала пам'ять зазвичай записується на магнітних дисках, стрічках або спеціальних носіях. Саме довготривала пам'ять - зосередження програм, необхідних для розрахунків, і всього матеріалу, що становить бази даних.

У наше життя входять суперЕОМ із продуктивністю в сотні мільйонів операцій на секунду. Як правило, вони потрібні для дослідницьких цілей чи управління дуже складними науково-технічними комплексами. На основі цих машин зокрема даються і системи колективного користування. Йдеться про системи прикладних програм, організованих у пакети з областей застосування. Це може бути пакет завдань лінійної алгебри, статистичної обробки результатів експерименту, пакет відображення інформації у вигляді графіків і т. д. Істотно, більшість пакетів універсальні, тобто не залежать від характеру конкретної задачі. Іншими словами, якщо в ході вирішення якогось завдання з'являється необхідність обробити статистичні дані або, скажімо, вивести інформацію на графік, то для цього вже не потрібні нові програми - досить універсальних пакетів.

Багато службових пакетів закладено у пам'яті машини- набагато полегшується праця і підвищується продуктивність діяльності користувача ЕОМ, отже, рахунок можна домогтися додаткового економічного ефекту. І хоча оцінити його непросто, він, очевидно, пропорційний підвищенню продуктивність праці тих, хто працює з допомогою ЕОМ.

Створення ЕОМ, які обслуговують абонентів у різних режимах доступу до них (віддалена пакетна обробка, режим поділу часу, діалог «людина – машина» тощо), вдосконалення периферійного обладнання та терміналів – кінцевих пристроїв у складі обчислювальної системи, призначених для введення та виведення інформації при взаємодії людини з ЕОМ (у цій якості використовують, наприклад, дисплеї, телетайпи), покращення ліній передачі інформації помітно розширили їх можливості. Це дозволило перейти від локальних обчислювальних центрів, обладнання яких знаходиться в одному місці, до багатомашинних комплексів, компоненти яких розташовані один від одного на значних відстанях. Останні отримали назви "мережі обчислювальних машин", "мережі ЕОМ", "мережі ВЦ".

Мережі ЕОМ можуть якнайкраще забезпечити роботу користувачів у разі, як у якихось пунктах є дефіцит машинного часу, а інших - надлишок. До того ж мережа ЕОМ відкриває доступ до величезних баз даних не тільки універсального, а й спеціалізованого характеру, допомагає користувачеві знайти в цих базах «шматки» вже добре налагоджених програм та іншу цінну інформацію, різко прискорити вирішення свого завдання.

-А міні-ЕОМ?

- Г.М.:Вони застосовуються переважно для забезпечення автоматизованого управління – як виробництвом (АСУ), так і технологічними процесами (АСУТП), у наукових дослідженнях, системах освіти та багатьох інших галузях.

У першому випадку на плечі ЕОМ лягає аналіз виконання планів, розрахунок зарплати та матеріально-технічних ресурсів, розробка мережевих графіків підготовки виробництва, оцінка робочих місць та безліч інших функцій. Наявність АСУ – гарантія того, що керівник у будь-який момент має вичерпну інформацію про діяльність свого підприємства та може обґрунтовано вживати необхідних організаційно-економічних заходів. Справді, сучасне виробництво - складний організм із великою кількістю прямих та зворотних зв'язків. Борг і директора, і, звичайно, всіх ланок керівництва - знаходити стійкі до малих відхилень стану цього організму і той оптимальний варіант, який призводить до найвищого економічного ефекту. Природно, такий ефект пов'язується з тими чи іншими обмеженнями, притаманними реальної виробничої обстановки.

Говорячи про АСУТП, слід зазначити, що їх роль дуже велика у самому виробництві, бо кожна система призначається для комплексної автоматизації конкретного технологічного процесу. Саме тут міні-ЕОМ незамінна, і з певною підставою можна вважати, що високий економічний ефект від впровадження АСУТП досягається саме в результаті використання електронної обчислювальної техніки.

Системи управління виробничими процесами існують, мабуть, відколи створили конвеєр. Але традиційні можливості управління конвеєром або жорстко збудованим виробництвом були обмежені. І тільки нові засоби обчислювальної техніки, в тому числі і мікропроцесорної, дозволили контролювати, скажімо, хід технологічної операції на основі інформації, що постійно надходить і обробляється. Це відбувається приблизно так, як якби десятки контролерів дбайливо несли свою службу і при виявленні будь-яких відхилень від норми технології негайно їх ліквідували. Фактично це робить автоматизована система управління. Дані безперервно надходять від набору датчиків, аналізуються на швидкодіючих ЕОМ. У їхній пам'яті закладено численні варіанти порушення виробничого процесу та перелік того, що треба зробити, щоб виправити становище. ЕОМ відповідно до програми «знаходить» потрібну командута посилає її на виконавчі пристрої для внесення необхідних корективів.

Наведу лише кілька прикладів.

Прокатний стан повинен катати лист заданої товщини. Раніше мирилися із деякими допусками. Вони були неминучі через неоднорідність вихідного матеріалу, нерівномірності динамічного та статичного впливу. В результаті відсотки, а то й десяток відсотків цінного металу витрачалися даремно.

Сучасні прокатні стани обладнані датчиками, пов'язаними з ЕОМ. Виявляється якесь розбіжність із встановленим стандартом - ЕОМ дає команду для повторного прокату, і лист доводиться до необхідної товщини.

Якщо стан безперервний, працює в одному напрямку, то ЕОМ «наказує» наступному валку збільшити тиск у кліті і знову контролює товщину сталевого листа, щоб прийняти чергове оперативне рішення. При такій прокатці допуски практично виключаються і метал повністю йде у справу.

Економія матеріальних ресурсів – важливе завдання. Але не менш важливо випускати продукцію, що відповідає найвищим технічним вимогам. Наприклад, ми плавимо чавун. Тільки дуже досвідчений фахівець, що називається, відчуває якість та готовність плавки. Звичайно, беруться проби, проводиться експрес-аналіз, але його результати іноді приходять із лабораторії надто пізно, поправити вже нічого не можна. І в результаті – некондиційний чавун. Якщо ж перейти до АСУТП, коли безперервно ведеться спектральний аналіз, реєструються концентрації всіх компонентів плавки, і ці дані обробляються на ЕОМ, то доменне виробництво стане так само керованим, як прокатний стан. Буде величезна економія рахунок отримання додаткових обсягів високоякісного чавуну. Хоча такі системи поки що проходять дослідно-промислову перевірку, вже ясно, що термін їхньої окупності явно менший за рік.

Створення нових і нових АСУТП - магістральний шлях у розвиток інтенсивної економіки.

До речі, ще про важливість міні-ЕОМ. Сьогодні вже сформувалася загальніша концепція поєднання автоматизації управління виробництвом та автоматизації управління технологічними процесами. Тут ми приходимо до єдиної системиз урахуванням про інтегрованих АСУ. Можливість оптимізації організаційних та суто технічних заходів, яку дає така система, обіцяє блискучі перспективи.

- А тепер, будь ласка, докладніше – про мікропроцесори.

- Г.М.:Ця обчислювальна техніка вбудовується у вузли машин, приладів та елементів. Кожен мікропроцесор розпоряджається своїм вузлом. Але він може бути пов'язаний з іншими вузлами машин через інші мікропроцесори. Узгоджує їх дії, зазвичай, єдина міні-ЭВМ. Ця структура виходить із логіки управління великими системами, наприклад, самими підприємствами. Адже вони побудовані за ієрархічним принципом: спочатку ділянки, потім цехи, далі цілі виробництва і, нарешті, дирекція.

Мікропроцесори вже зайняли міцне місце у верстатобудуванні – у верстатах з числовим програмним управлінням (ЧПУ). Це нова та активна сфера застосування мікропроцесорної техніки на виробництві. Одночасно - і найрадикальніший крок до комплексної автоматизації: від керування одним верстатом з обмеженим набором операцій до безлюдних роботизованих виробничих комплексів.

Хотілося б підкреслити головне: великі можливості, які відкриває використання комп'ютерів задля досягнення економічного ефекту. Він складається за рахунок оптимальної організації виробництва та його складових частин, внесення своєчасних корективів у технологічний процес за випадкових відхилень, надійної роботи без присутності висококваліфікованого робітника.

Якщо повернутися до побутової техніки, то й зараз ми відчуваємо вплив на наш побут електроніки взагалі і мікропроцесорів зокрема. У продаж надходять пральні машини з програмованим набором операцій, найрізноманітніші мікрокалькулятори, відеомагнітофони та багато іншого. Темп інтелектуалізації побутової техніки, Безперечно, наростає. Значить, домашнє господарство буде забирати менше праці, від чого знову-таки виграє громадське виробництво.

- Сьогодні багато говорять про те, що проведення наукових досліджень без електронної обчислювальної техніки практично неможливо, можливо, крім абстрактних областей, пов'язаних з суто теоретичними розробками. Як саме допомагають ЕОМ вченим, де їх застосування потрібно в першу чергу?

- Г.М.:Насамперед, звісно, ​​у математичному моделюванні. Справді, наукове дослідження зазвичай починається з гіпотез. На фундаменті будуються дедалі більше деталізовані моделі досліджуваних явищ, які зазвичай і реалізуються на ЕОМ. Маючи велику швидкодію і пам'ять, ЕОМ на основі тієї чи іншої моделі багаторазово вирішує завдання при заданих їй найрізноманітніших наборах вхідних параметрів. А це дозволяє кількісно описати можливі рішенняданого завдання, вибрати з них ті, які цікавлять дослідника. І зробити це у досить короткий термін. Оснащення лабораторій електронною обчислювальною технікою – надійний шлях підвищення темпів наукового пошуку.

Далі. Визначні досягнення останніх років, такі як створення штучних генів, отримання кормового білка з метану, поява великих і надвеликих інтегральних схем, не могли стати реальністю без обчислювальної техніки, яка допомагала вести відповідні експерименти. ЕОМ керували всіма етапами досвіду і при відхиленні його від заданої програми негайно посилали команду коригування.

Електронна обчислювальна техніка є незамінною і при обробці результатів експериментів. Якщо в докомп'ютерну епоху складні експерименти тривали днями, а то й тижнями, то обробка їхнього результату затягувалася на місяці, а то й роки. ЕОМ сьогодні дає відповідь майже негайно після закінчення експерименту. Економія часу справді величезна. Можна з упевненістю сказати, що ЕОМ збільшили продуктивність праці дослідників більш ніж 10 раз.

Логіка сучасного наукового пошуку така, що вона вимагає наближення ЕОМ до вченого - чи то теоретик чи експериментатор. Що стосується експериментаторів, то тут вже виявилася певна тенденція: їх цілком задовольняють стандартні міні-ЕОМ, оскільки характер використання цих машин мало чим відрізняється від їхнього використання в АСУТП.

З теоретиками справа складніша. Їм для роботи потрібна цілком вся ЕОМ, нехай і не така швидкодіюча, але з її можливостями. Режим поділу часу на великих ЕОМ вирішує це завдання, але вирішує лише частково. Адже вчений думає постійно звертаючись до нової інформації; часом у нього виникає потреба втрутитися у перебіг розрахунків чи змінити їх. Однак залучати велику ЕОМ для таких цілей не можна - дуже дорогі її час та ресурси.

В наявності протиріччя між потребами дослідника і можливостями ЕОМ. Воно було подолано, як у обчислювальної техніки народилося нове оригінальне напрям - індивідуальні, чи, як прийнято зараз говорити, персональні, ЕОМ. Це цілком сучасні машини з властивою ним архітектурою, набором відповідного обладнання та програм. Робота на персональній ЕОМ ведеться із застосуванням 16- та 32-розрядних слів. Не виключена і 64-розрядна арифметика, звичайно, з деякою втратою швидкості обчислень. Персональна ЕОМ має пристрої введення-виводу та за необхідності - лінії зв'язку з іншими обчислювальними машинами. Тобто якщо для вирішення завдання «здібностей» персональної ЕОМ не вистачає, то за системою комунікацій готову програму можна передати на іншу машину, що володіє великими ресурсами, щоб потім отримати «відповідь».

- Ви розповіли про участь ЕОМ у діяльності вчених. Але наукова ідея втілюється, якщо можна так сказати, в «реальний продукт» зазвичай лише через проектно-конструкторські розробки. Адже як часто трапляється: наукова ідея давно завоювала загальне визнання, а до її оптимального чи просто ефективного впровадження у народне господарство минають роки кропіткої праці інженерів-конструкторів. Чи скорочується ця дистанція?

- Г.М.:Реальна можливість скорочення часу від ідеї до машини виникла після появи САПРів - систем автоматичного проектування. Не говоритиму про історичному шляху, який вони пройшли, хоча сам собою він цікавий і повчальний, а скажу лише про їхні основні принципи.

Що ж таке сучасна системапроектно-конструкторських робіт? Вона складається з трьох взаємозалежних етапів. Перший – формування технічного завдання на проект: людино-машинний діалог для складання принципової схеми. Звичайно, проект повинен спиратися на найсучасніші наукові ідеї, враховувати можливості реалізації, обмеження по необхідним ресурсам. Це, так би мовити, «дискусії» людини з ЕОМ, на згадку про яку закладено всі необхідні відомості - від теоретичних моделей до всіляких обмежень. Кінцевий результат першого етапу – «контур» проекту.

Потім настає час його детального конструкторського опрацювання. З другого краю етапі широко використовуються пакети прикладних програм, орієнтовані проблематику даного проекту. Ця операція, якщо потрібно, поєднується із системою пошуку найкращих рішень на основі досвіду дослідника. Через війну утворюється повний набір проектно-конструкторської документації та її графічне відображення.

І, нарешті, створюється проект технологічної підготовки виробництва до випуску серійної продукції.

Але буває так, що ідея машини хороша, і конструкторська розробка цілком солідна, а випускати серійну продукцію не можна з тих чи інших причин. Тоді починається так званий ітераційний процес конструювання - з урахуванням обмежень, що диктуються виробництвом. Іноді це зачіпає важливі сторони проекту, і все повторюється знову - з рівня доробки, або навіть вторинної опрацювання технічного завдання. І так до бажаного результату.

Зрозуміло, наявність ЕОМ різко скорочує терміни проходження трьох зазначених етапів. А що раніше наукова ідея втілиться у нову машину чи технологію, то більший економічний ефект отримає народне господарство. Але вигоди застосування ЕОМ цим далеко ще не вичерпуються.

Система автоматичного проектування верстатів, обробних центрів або кольорових телевізорів – плід напружених зусиль вчених, конструкторів, технологів та програмістів. Адже спочатку потрібні пакети прикладних програм, які мають прискорити проектно-конструкторські роботи. Потім ті ж пакети можуть послужити хорошу службу у всіх КБ та на підприємствах, де народжується нова техніка. Порівняно із традиційним способом, коли кожен колектив діяв по-своєму, виграш колосальний. Раніше на проект витрачалися роки, тепер – тижні та навіть дні.

Правильно, що пакети прикладних програм для САПРів, доведені до відповідних стандартів, досить трудомісткі і виявляються дуже дорогими. Але, якщо виникнувши, вони здатні задовольнити будь-яких проектантів і технологів, надавши в їхнє розпорядження величезні масиви запрограмованого знання. Пакети прикладних програм стають нашим національним багатством. І не дивно, що з 1983 року вони та інше програмне забезпечення ЕОМ вважаються в нашій країні товарною продукцією. Це важливий крок задля стимулювання розвитку математичного забезпечення ЕОМ економічними засобами.

- Сьогодні обсяг найрізноманітнішої інформації - наукової, економічної, технологічної, соціальної - наростає буквально як снігова куля, і вже важко орієнтуватися в інформаційному океані без допомоги ЕОМ. Як це робиться?

- Г.М.:Електронні обчислювальні машини широко задіяні у сфері інформації - від створення баз даних до організації ефективних пошукових систем.

Почали з упорядкування найскладніших інформаційних потоків, з об'єднання великої кількості відомостей у спеціальні розділи, підрозділи і пункти. Всі вони мають узгоджену індексацію, і ЕОМ може переходити від великих масивів однорідної інформації до більш дрібних. У результаті, безперервно звужуючи коло пошуку, машина досягає мети – знаходить те, що цікавить користувача.

Різних за характером баз даних - багато сотень і навіть тисяч. Зібрати їх усі разом, в єдину обчислювальну систему, просто неможливо. Справді, візьмемо хоча б три бази даних - про синтезовані органічні сполуки, про імунний статус хворого і склад і характеристики зірок у Галактиці. Звичайно, у цих даних дещо є спільність, але сама предметна інформація таких баз, сфери та методи їх використання абсолютно різні. З одного боку, їх не можна «відривати» від колективів НДІ, клінік, обсерваторій, бібліотек - без них скоро втратить свою свіжість, а значить, і цінність. З іншого боку, і це природно, треба зробити так, щоб будь-яка база даних була доступна всім користувачам. Іншими словами, їх обов'язково треба поєднувати. Де ж вихід із суперечності, що склалася? Його знайшли в організації розподіленої системи знань.

Справді, навіщо намагатись поєднати несумісне? Набагато краще дати кожному колективу дослідників нехай невелику, але з досить ємною пам'яттю ЕОМ для створення власної стандартно структурованої бази. «Господарі» цієї бази даних будуть її постійно розвивати та оновлювати - адже йдеться про життєво важливу для них інформацію. Користувач з будь-якої іншої установи, «входячи» по каналах зв'язку в цю базу даних, отримує найсвіжіші та найкваліфікованіші відомості. Тобто один колектив може забезпечувати відповідною інформацією всю країну. Усі такі спеціалізовані джерела інформації якраз і становлять розподілену систему знань. Якщо тепер їх поєднати один з одним, то ми прийдемо до єдиної системи банків даних країни. Таким є магістральний шлях розвитку сучасної інформаційної технології.

Зараз, наприклад, Інститут органічної хімії Сибірського відділення АН СРСР з телетайпного запиту будь-якого користувача може дати відповідь про те, чи раніше виходило хімічне з'єднання з зазначеними параметрами чи ні. Адже число хімічних сполук, якщо я не помиляюся, збільшується щороку приблизно на два-три десятки тисяч. Чи треба вкотре пояснювати, наскільки подібна «електронна довідка» заощаджує час хіміка-органіка, позбавляє його від перевідкриття вже синтезованих речовин.

Або проектно-конструкторська робота, про яку ми щойно говорили. Будь-яка нова машина або технічний пристрій повинні принаймні відповідати світовому рівню. Але цей світовий рівень треба безперервно «відслідковувати», оперативно вводити до банків даних свіжу інформацію, що надходить із різних країн. Йдеться тут про десятки і сотні тисяч типів виробів.

Суспільство ставатиме дедалі більше інформатизованим. Спочатку фундаментальні константи, потім системи технічних даних і, нарешті, смислові тексти як найскладніший вид інформації - ось етапи формування єдиної інформаційної мережі нашої країни. Однак це лише початок шляху. Попереду величезна та цікава робота з використання знань, накопичених людиною та систематизованих за допомогою електронної обчислювальної техніки.

- Добре відомо, що ЕОМ здатна вирішувати найскладніші завдання науки та техніки. За завданням дослідника у процесі відповіді перебирає численні варіанти і зупиняється кращому їх. Але ж ЕОМ зазвичай діє за чітко сформульованою програмою. Той самий пошук оптимального рішення та система перебору запропоновані їй людиною. А ось чи мають сучасні електронні машини власний інтелект?

- Г.М.:Вже першому етапі розвитку ЕОМ людина стала привчати їх «думати» і робити хоча б елементарні, але цілком логічні висновки. Щоправда, межі між повністю запрограмованою системою роботи ЕОМ та її «ініціативою» дуже умовні, але, якщо можна так сказати, «запрограмована ініціатива» все ж таки є.

Створюючи дедалі досконаліші мови програмування, людина прагне записувати умови завдання у формі, близька до природного мови. Наприклад, він доручає машині розрахувати крило літака такої форми, якості поверхні та розміру з урахуванням певних швидкостей повітряного потоку. ЕОМ за прийнятою інформацією має точно, аж до найдрібніших подробиць, скласти математичне завдання. Нещодавно цим займався інженер-програміст. Існуючі сьогодні системи відображення вихідних умов завдання такі, що ЕОМ справляється з ними анітрохи не гірше. І найголовніше – за лічені хвилини чи години, на відміну від тижнів та місяців, які потрібні фахівцю, озброєному знаннями та інтелектом. Просто сучасні машини «навчилися» вибирати раціональні чи навіть оптимальні проміжні операції. І це означає, що вони здатні до прийняття рішень, коли можливі різні варіанти програмної реалізації обчислень. Ось тут, на рівні відповідних машинних мов та трансляторів – способів переведення мови в машинні команди, ми вперше зустрілися зі штучним інтелектом ЕОМ.

Однак як тільки ЕОМ стали застосовуватися в проектно-конструкторських роботах, для побудови автоматизованих систем управління базами даних або технологічними процесами, у дослідників виникла думка запровадити до складу програмного забезпечення творчі елементи. Скажімо, конструктор починає проектувати на екрані деталь машини. Йому потрібно знати розміри деталі, а також вхідні і вихідні характеристики - адже деталь повинна підходити до майбутньої машини. Контроль над виконанням цих неодмінних умов доручається ЕОМ. Якщо конструкторському пошуку вони порушуються, то ЕОМ негайно дає про це знати людині. Вона виступає у ролі досвідченого помічника чи експерта. Це знов-таки елемент штучного інтелекту.

Для деталі з бази даних необхідно вибрати матеріал необхідної міцності, з певними температурними параметрами тощо. буд. По «заявці» ЕОМ шукає необхідні набори матеріалів і пропонує людині. Конструктор же, керуючись своїм досвідом, дає ЕОМ завдання за відомих характеристик вибраного матеріалу розрахувати міцнісні, температурні та інші поля деталі. Якщо результати розрахунку його задовольняють, робота закінчена і готова деталь. Якщо ні, то він вибирає інший потрібний матеріал, і все повторюється знову. Як бачимо, конструктор та ЕОМ вступають у контакт у діалоговому режимі, і все, що мали робити помічники, використовуючи довідники та відповідні схеми розрахунку, робить ЕОМ. Вона замінює тепер людину у виконанні механічної роботи, а й у логічних висновках.

Саме там, де починається логіка та логічні висновки, починається прояв штучного інтелекту. Людина поступово передає все більше і більше своїх функцій конструктора-дослідника машині, залишаючи за собою лише найважливіші, де не обійтися без творчості та незапрограмованого знання.

Особливе місце моделювання інтелекту посідає у розвитку сучасної науки. Я не говорю, наприклад, про виведення нових математичних теорем, хоча тут за допомогою алгебри логіки вже досягнуто багато чого, зокрема ленінградською школою професора Н.А. Шаніна, що досягла видатних результатів у доказі теорем у теорії множин. Візьмемо простіші речі. Усіх нас навчають у школі вирішувати геометричні та тригонометричні завдання. Але ж цьому можна «вивчити» і ЕОМ. Так що якщо вченому в ході дослідження потім зустрінеться якесь завдання з Евклідової геометрії, вона буде негайно вирішена машиною.

Далі. В математиці, і особливо в обчислювальній математиці, сьогодні відпрацьовано багато універсальних та спеціалізованих алгоритмів вирішення завдань, пов'язаних із лінійною алгеброю, диференціальними та інтегральними рівняннями. З них також реально побудувати бази даних та пошукові системи для вибору алгоритмів, за допомогою яких завдання буде вирішено ЕОМ якнайкраще. І це – елемент штучного інтелекту.

Точне інтегрування, диференціювання, розкладання функцій до лав теж стає сферою, яку людина вже передає електронної обчислювальної техніки.

Засоби інтелектуалізації вирішення задач на ЕОМ та основні моделі будуть у найближчому майбутньому розвиватися на основі діалогу людини та машини. Саме в кооперації вищого інтелекту людини, що не піддається повному опису, і все більш удосконалюваних елементів штучного інтелекту ЕОМ з її унікальним швидким перебором масивів даних, необхідної інформації та пошуком різних оптимізацій - перспектива використання електронних обчислювальних машин.

Поки що на порядку денному стоїть набагато скромніша мета: навчити ЕОМ розуміти нас на рівні нехай простої, але природної мови; давати поради людині, яка не посвячена в тонкощі алгоритмів вирішення складних завдань; шукати оптимальні варіанти рішень; відображати об'ємну інформацію у вигляді графіків та голограм; відповідати нам синтезованою мовою.

Такий не повний, але основний перелік проблем штучного інтелекту, яким людина наділяє ЕОМ. Наділяє для підвищення темпів наукового пошуку, швидкості та якості проектно-конструкторських робіт, інформаційного забезпеченнята управління виробничими процесами. Якщо до цього додати активне використання ЕОМ в медицині, банківській справі, у торгівлі, на транспорті і ще в багатьох інших сферах, то перед нами відкриється воістину безмежний горизонт застосування ЕОМ. Межа їхньої застосовності сьогодні може поставити лише нашу уяву.

- Як буде виглядати промислово розвинене суспільство при масовому впровадженні досягнень електронної обчислювальної техніки? Де зміни, викликані ЕОМ, будуть найпомітнішими?

- Г.М.:Насамперед у громадському виробництві. Зміниться зміст самої праці та в десятки разів збільшиться його продуктивність.

Сучасне серійне виробництво засноване на розподілі праці, на виконанні спеціалізованих операцій, що не потребують особливого вміння, а ЕОМ у величезній мірі збільшують можливості його повної автоматизації, скасовуючи повторювані, монотонні, стомлюючі для людини операції. Тож такого роду робочі місця зникнуть на промислових підприємствах насамперед. Але не лише вони. Сьогодні на багатьох заводах вже діють верстати з числовим програмним управлінням або навіть спеціальні центри обробки. Проте не слід забувати, що з їхньою появою змінився характер обов'язків кваліфікованого робітника-верстатника. Він тепер лише спостерігає за автоматизованим обладнанням. Фігура токаря-віртуоза йде у минуле. І навпаки, зростає потреба у спеціальностях вищої кваліфікації – в інженерах з експлуатації мікроелектронної техніки, знавців програмного забезпечення.

У наступному столітті - а до його наступу рукою подати - більшість робочих місць у промисловості виглядатимуть зовсім інакше. Їх займуть роботи, які можуть «бачити», «чути», «доторкатися», реагувати на ультрафіолетове, інфрачервоне чи радіоактивне випромінювання, самопрограмуватись та перепрограмуватись. Вже створюються перші повністю автоматизовані підприємства, де практично немає живої людської праці. Автомати, які не знають відпочинку 24 години на добу, з продуктивністю, незмірно вищою, ніж у людини, та ще й «відтворюють» самі себе, - близька реальність.

І до цієї реальності треба бути готовим. Треба по-іншому вчити школярів (реформа середньої загальноосвітньої школи вже здійснюється), перебудовувати всю систему вищої освіти, змінити характер підготовки та перепідготовки техніків та робітників, навчити керівників підприємств ефективно використати електронну техніку.

Наука, техніка, виробництво, науково-технічний прогрес загалом вимагають, щоб центр уваги під час підготовки фахівців всіх категорій переміщався від простого засвоєння великих обсягів інформації до її творчому засвоєнню, сприйняттю змін, уявлень, нових тенденцій сучасного розвитку.

Сама поява ЕОМ дає потужний імпульс до створення таких методик навчання в школах, технікумах та вузах, які посилювали б творчі здібності людини, озброєної обчислювальною технікою.

Одним словом, усім треба міняти звичні прийоми праці та знову йти вчитися. Вчитися жити і працювати в новому світі, що стрімко змінюється, який немислимий без найширшого використання сучасної обчислювальної техніки.

До розміщення у Віртуальному музеї статтю підготували Понарін О.С., Федорова О.П., м. Брест.
З книги "Горизонти наукового пошуку", Марчук Г.І. Видавництво «Радянська Росія», Москва, 1987
17 Лютого 2017

Жорсткі диски