Перспективы 5 поколения эвм кратко для школы
Обновлено: 05.07.2024
Заполняем пробелы — расширяем горизонты!
Компьютерная грамотность предполагает наличие представления о пяти поколениях ЭВМ, которое Вы получите после ознакомления с данной статьей.
Когда говорят о поколениях, то в первую очередь говорят об историческом портрете электронно-вычислительных машин (ЭВМ).
Фотографии в фотоальбоме по истечении определенного срока показывают, как изменился во времени один и тот же человек. Точно так же поколения ЭВМ представляют серию портретов вычислительной техники на разных этапах ее развития.
Всю историю развития электронно-вычислительной техники принято делить на поколения. Смены поколений чаще всего были связаны со сменой элементной базы ЭВМ, с прогрессом электронной техники. Это всегда приводило к росту быстродействия и увеличению объема памяти. Кроме этого, как правило, происходили изменения в архитектуре ЭВМ, расширялся круг задач, решаемых на ЭВМ, менялся способ взаимодействия между пользователем и компьютером.
ЭВМ первого поколения
Они были ламповыми машинами 50-х годов. Их элементной базой были электровакуумные лампы. Эти ЭВМ были весьма громоздкими сооружениями, содержавшими в себе тысячи ламп, занимавшими иногда сотни квадратных метров территории, потреблявшими электроэнергию в сотни киловатт.
Например, одна из первых ЭВМ – ENIAC представляла собой огромный по объему агрегат длиной более 30 метров, содержала 18 тысяч электровакуумных ламп и потребляла около 150 киловатт электроэнергии.
Для ввода программ и данных применялись перфоленты и перфокарты. Не было монитора, клавиатуры и мышки. Использовались эти машины, главным образом, для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов данных. В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор.
ЭВМ второго поколения
В 60-х годах транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения. Машины стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими. Возросло быстродействие и объем внутренней памяти. Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на магнитных лентах.
В этот период стали развиваться языки программирования высокого уровня: ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ. Составление программы перестало зависеть от конкретной модели машины, сделалось проще, понятнее, доступнее.
В 1959 г. был изобретен метод, позволивший создавать на одной пластине и транзисторы, и все необходимые соединения между ними. Полученные таким образом схемы стали называться интегральными схемами или чипами. Изобретение интегральных схем послужило основой для дальнейшей миниатюризации компьютеров.
В дальнейшем количество транзисторов, которое удавалось разместить на единицу площади интегральной схемы, увеличивалось приблизительно вдвое каждый год.
ЭВМ третьего поколения
Это поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе – интегральных схемах (ИС).
ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов, когда американская фирма IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360. Немного позднее появились машины серии IBM-370.
В Советском Союзе в 70-х годах начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ) по образцу IBM 360/370. Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла уже нескольких миллионов операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств – магнитные диски.
Успехи в развитии электроники привели к созданию больших интегральных схем (БИС), где в одном кристалле размещалось несколько десятков тысяч электрических элементов.
В 1971 году американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора. Это событие стало революционным в электронике.
Микропроцессор – это миниатюрный мозг, работающий по программе, заложенной в его память.
Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода и внешней памяти, получили новый тип компьютера: микро-ЭВМ.
ЭВМ четвертого поколения
Микро-ЭВМ относится к машинам четвертого поколения. Наибольшее распространение получили персональные компьютеры (ПК). Их появление связано с именами двух американских специалистов: Стива Джобса и Стива Возняка. В 1976 году на свет появился их первый серийный ПК Apple-1, а в 1977 году – Apple-2.
ЭВМ пятого поколения
Они будут основаны на принципиально новой элементной базе. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень, в частности, распознавание речи, образов. Это требует перехода от традиционной фон-неймановской архитектуры компьютера к архитектурам, учитывающим требования задач создания искусственного интеллекта.
Таким образом, для компьютерной грамотности необходимо понимать, что на данный момент создано четыре поколения ЭВМ:
- 1-ое поколение: 1946 г. создание машины ЭНИАК на электронных лампах.
- 2-ое поколение: 60-е годы. ЭВМ построены на транзисторах.
- 3-ье поколение: 70-е годы. ЭВМ построены на интегральных микросхемах (ИС).
- 4-ое поколение: Начало создаваться с 1971 г. с изобретением микропроцессора (МП). Построены на основе больших интегральных схем (БИС) и сверх БИС (СБИС).
Пятое поколение ЭВМ строится по принципу человеческого мозга, управляется голосом. Соответственно, предполагается применение принципиально новых технологий. Огромные усилия были предприняты Японией в разработке компьютера 5-го поколения с искусственным интеллектом, но успеха они пока не добились.
Фирма IBM тоже не намерена сдавать свои позиции мирового лидера, например, Японии. Мировая гонка за создание компьютера пятого поколения началась еще в 1981 году. С тех пор еще никто не достиг финиша. Поживем – увидим.
Цель работы рассмотреть особенности и перспективы компьютеров пятого поколения.
Задачи работы:
- рассмотреть историю возникновения компьютеров пятого поколения;
- изучить особенности компьютеров пятого поколения;
- рассмотреть компьютеры будущего;
- изучить типы компьютеров
- рассмотреть перспективы развития компьютеров пятого поколения.
Содержание
Введение 3
1. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ КОМПЬЮТЕРОВ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ 5
1.1. Зарождение компьютеров пятого поколения в Японии 5
1.2. Зарождение компьютеров в СССР 8
2. ОСОБЕННОСТИ КОМПЬЮТЕРОВ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ 12
3. КОМПЬЮТЕРЫ БУДУЩЕГО 15
4. ТИПЫ КОМПЬЮТЕРОВ 18
4.1. Молекулярные компьютеры 18
4.2. Биокомпьютеры 19
4.3. Оптические компьютеры 20
4.4. Квантовые компьютеры 22
5. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРОВ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ 24
Заключение 29
Список литературы 30
Прикрепленные файлы: 1 файл
компьютеры 5 поколения1.doc
Введение
Переход к компьютерам пятого поколения предполагал переход к новым архитектурам, ориентированным на создание искусственного интеллекта.
Считалось, что архитектура компьютеров пятого поколения будет содержать два основных блока. Один из них - собственно компьютер, в котором связь с пользователем осуществляет блок, называемый "интеллектуальным интерфейсом". Задача интерфейса - понять текст, написанный на естественном языке или речь, и изложенное таким образом условие задачи перевести в работающую программу.
Основные требования к компьютерам 5-го поколения: Создание развитого человеко-машинного интерфейса (распознавание речи, образов); Развитие логического программирования для создания баз знаний и систем искусственного интеллекта; Создание новых технологий в производстве вычислительной техники; Создание новых архитектур компьютеров и вычислительных комплексов.
Новые технические возможности вычислительной техники должны были расширить круг решаемых задач и позволить перейти к задачам создания искусственного интеллекта. В качестве одной из необходимых для создания искусственного интеллекта составляющих являются базы знаний (базы данных) по различным направлениям науки и техники. Для создания и использования баз данных требуется высокое быстродействие вычислительной системы и большой объем памяти. Универсальные компьютеры способны производить высокоскоростные вычисления, но не пригодны для выполнения с высокой скоростью операций сравнения и сортировки больших объемов записей, хранящихся обычно на магнитных дисках. Для создания программ, обеспечивающих заполнение, обновление баз данных и работу с ними, были созданы специальные объектно-ориентированные и логические языки программирования, обеспечивающие наибольшие возможности по сравнению с обычными процедурными языками. Структура этих языков требует перехода от традиционной фон-неймановской архитектуры компьютера к архитектурам, учитывающим требования задач создания искусственного интеллекта.
Цель работы рассмотреть особенности и перспективы компьютеров пятого поколения.
- рассмотреть историю возникновения компьютеров пятого поколения;
- изучить особенности компьютеров пятого поколения;
- рассмотреть компьютеры будущего;
- изучить типы компьютеров
- рассмотреть перспективы развития компьютеров пятого поколения.
1. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ КОМПЬЮТЕРОВ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ
1.1. Зарождение компьютеров пятого поколения в Японии
Этот термин должен был подчеркнуть, что Япония планирует совершить новый качественный скачок в развитии вычислительной техники. Первым поколением считались ламповые компьютеры, вторым — транзисторные, третьим — компьютеры на интегральных схемах, а четвёртым — с использованием микропроцессоров. В то время как предыдущие поколения совершенствовались за счёт увеличения количества элементов на единицу площади (миниатюризации), компьютеры пятого поколения должны были для достижения сверхпроизводительности интегрировать огромное количество процессоров.
Главные направления исследований были следующими:
- Технологии логических заключений (inference) для обработки знаний
- Технологии для работы со сверхбольшими базами данных и базами знаний
- Рабочие станции с высокой производительностью
- Компьютерные технологии с распределёнными функциями
- Суперкомпьютеры для научных вычислений
Речь шла о компьютере с параллельными процессорами, работающим с данными, хранящимися в обширной базе данных, а не в файловой системе. При этом, доступ к данным должен был осуществляться с помощью языка логического программирования. Предполагалось, что прототип машины будет обладать производительностью между 100 млн и 1 млрд LIPS, где LIPS — это логическое заключение в секунду. К тому времени типовые рабочие станции были способны на производительность около 100 тысяч LIPS.
Ход разработок представлялся так, что компьютерный интеллект, набирая мощность, начинает изменять сам себя, и целью было создать такую компьютерную среду, которая сама начнёт производить следующую, причём принципы, на которых будет построен окончательный компьютер, были заранее неизвестны, эти принципы предстояло выработать в процессе эксплуатации начальных компьютеров.
Далее, для резкого увеличения производительности, предлагалось постепенно заменять программные решения аппаратными, поэтому не делалось резкого разделения между задачами для программной и аппаратной базы.
Ожидалось добиться существенного прорыва в области решения прикладных задач искусственного интеллекта. В частности, должны были быть решены следующие задачи:
- печатная машинка, работающая под-диктовку, которая сразу устранила бы проблему ввода иероглифического текста, которая в то время стояла в Японии очень остро
- автоматический портативный переводчик с языка на язык (разумеется, непосредственно с голоса), который сразу бы устранил языковый барьер японских предпринимателей на международной арене
- автоматическое реферирование статей, поиск смысла и категоризация
- другие задачи распознавания образов — поиск характерных признаков, дешифровка, анализ дефектов и т. п.
От суперкомпьютеров ожидалось эффективное решение задач массивного моделирования, в первую очередь в аэро- и гидродинамике.
Эту программу предполагалось реализовать за 10 лет, три года для начальных исследований и разработок, четыре года для построения отдельных подсистем, и последние четыре года для завершения всей прототипной системы. В 1982 правительство Японии решило дополнительно поддержать проект, и основало Институт Компьютерной Технологии Нового Поколения (ICOT), объединив для этого инвестиции различных японских компьютерных фирм.
1.2. Зарождение компьютеров в СССР
В отличие от японцев, задача интеграции огромного числа процессоров и реализация распределённых баз знаний на базе языков типа Пролог не ставилась, речь шла об архитектуре, поддерживающей язык высокого уровня типа Модула-2 и параллельные вычисления. Поэтому проект нельзя назвать пятым поколением в японской терминологии.
Первая проблема заключалась в том, что язык Пролог, выбранный за основу проекта, не поддерживал параллельных вычислений, и пришлось разрабатывать собственный язык, способный работать в мультипроцессорной среде. Это оказалось трудным — было предложено несколько языков, каждый из которых обладал собственными ограничениями.
Идея широкомасштабной замены программных средств аппаратными оказалась в корне неверной, развитие компьютерной индустрии пошло по противоположному пути, совершенствуя программные средства при более простых, но стандартных аппаратных. Проект был ограничен категориями мышления 1970-х годов и не смог провести чёткого разграничения функций программной и аппаратной части компьютеров.
С любых точек зрения проект можно считать абсолютным провалом. За десять лет на разработки было истрачено более 50 млрд ¥, и программа завершилась, не достигнув цели. Рабочие станции так и не вышли на рынок, потому что однопроцессорные системы других фирм превосходили их по параметрам, программные системы так и не заработали, появление Интернета сделало все идеи проекта безнадёжно устаревшими.
Неудачи проекта объясняются сочетанием целого ряда объективных и субъективных факторов.
В $1946$ году американские ученые Джон Мокли и Джон Эккерт догадались заменить электромеханические реле на электронные вакуумные лампы. Так появился электронный вычислительный интегратор и калькулятор ЭНИАК. Лампы позволили увеличить его скорость работы в $1000$ раз в сравнении с Mark I. ЭНИАК помогал решать все те же баллистические и аэродинамические задачи. Длина ЭНИАКа составляла $30$м., объем – $85м^3$,вес-$30$ тонн.
Готовые работы на аналогичную тему
Первый компьютер, предназначенный для коммерческого использования, появился в $1951$ году в США. Назвали его УНИАК – универсальный автоматический компьютер.
Параллельно в СССР также велись независимые работы по созданию компьютеров. В начале $50$-х под руководством академика С.А.Лебедева были созданы МЭСМ (малая электронная счетная машина) и БЭСМ (большая электронная счетная машина).
Все эти вычислительные машины относятся к первому поколению. Они работали на радиодеталях и вакуумных лампах, в качестве запоминающих устройств использовали магнитные ленты и перфокарты. В каждой был свой собственный способ записи программ – машинный язык, который мог использоваться только для этой модели компьютера. Следовательно, программы написанные для одного компьютера, не могли повторно использоваться на другом.
Второе поколение компьютеров (1960-1970гг)
Базовым элементом этого поколения стали полупроводниковые приборы - диоды, биполярные транзисторы, тороидальные ферритовые микротрансформаторы.
Один транзистор заменял $40$ ламп, работал со скоростью в несколько десятков тысяч операций в секунду и потреблял мало электроэнергии. Применение транзисторов резко сократило габариты компьютеров и сделало их более дешевыми.
Более низкая стоимость расширила круг пользователей, поэтому именно в это время разработчики компьютеров заговорили о необходимости программной совместимости. Вскоре появились первые универсальные языки программирования – Фортран, Алгол, Кобол. Теперь уже компьютеры могли широко использоваться в промышленности и банковском деле для выполнения рутинных операций. В 1964 году появился первый монитор.
Третье поколение компьютеров (1970-1980гг)
В $1959$ году Джек Килби предложил технологию изготовления гибридных интегральных схем. Чуть позже Робертом Нойсом была запатентована технология изготовления монолитной интегральной схемы, которая позволяла разместить на площади $10 \ мм^2$ десятки тысяч транзисторов. Теперь один кристалл мог выполнять такую же работу, как и тридцатитонный ЭНИАК. С конца $60$-х эти технологии стали применяться при производстве компьютеров.
Четвертое поколение компьютеров (1980-1990гг)
Пятое поколение компьютеров (1990-…)
В начале $80$-х Япония объявила правительственную программу по разработке компьютеров нового типа. Разработчики делали ставку на параллельные вычисления, многопроцессорность и переход от процедурных языков программирования к языкам, основанным на логике. По мнению специалистов использование таких языков должно было бы сделать программы самообучаемыми и тем самым приблизить человечество на шаг к реализации искусственного интеллекта.
Однако, оказалось, что параллельная работа нескольких процессоров не дает той высокой производительности, которая ожидалась. Разработанные образцы быстро устаревали. Что же касается языков, основанных на логике, выяснилось, что они не позволяют создавать программы необходимого уровня сложности без использования обычных процедурных подходов.
Поэтому многие специалисты считают, что пятое поколение компьютеров не состоялось как таковое, а для дальнейшего совершенствования нужны принципиально новые технологии. Другие утверждают, что все-таки можно называть пятым поколением реализацию параллельных вычислений и облачных технологий.
Перспективы развития вычислительной техники
На сегодняшний день имеется несколько перспективных направлений, в которых ожидается развитие вычислительной техники:
- оптический компьютер;
- квантовый компьютер;
- нейрокомпьютер;
Квантовый компьютер. Впервые идею квантовых вычислений теоретически описал в $1981$ году Пол Бениофф. Суть этой идеи состоит в следующем. Современные компьютеры реализуют теоретические принципы, при которых каждый бит памяти может быть равен либо нулю, либо единице. Если же рассматривать квантовое состояние, то каждый бит может быть и нулем и единицей одновременно. А это позволит вести несколько вычислений параллельно.
В $2007$ году канадская компания D-Wave System объявила о создании квантового компьютера. Компьютеры D-Wave рекламируются как квантовые компьютеры доступные для коммерческого использования. Однако, ряд ученых утверждают, что скорость вычислений D-Wave не отличается принципиально от скорости вычислений обычных компьютеров. Поэтому на сегодняшний день трудно уверенно утверждать, что идея квантового компьютера действительно реализована.
Нейрокомпьютеры. Пусковым механизмом к развитию идеи нейрокомпьютера стали биологические исследования нервной системы человека. Нервная система человека состоит из отдельных клеток – нейронов. Каждый нейрон имеет до $10000$ связей с другими нейронами и умеет выполнять некоторые элементарные действия. Слаженная работа всех нейронов с учетом их связей обеспечивает работу мозга, который умеет решать довольно сложные задачи.
По аналогии с человеческим мозгом огромное количество специальных вычислительных элементов - искусственных нейронов, связанных между собой, должно обеспечивать высокую скорость вычислений и самообучение всей системы.
Работы и исследования по всем перспективным направлениям вычислительной техники в настоящее время активно ведутся развитыми станами мира.
В компьютеры пятого поколения относится к использованию технологии, связанной с искусственным интеллектом, основанной на технологии сверхбольшой интеграции, которая позволяет размещать бесчисленные модули на одном кристалле.
Это поколение основано на технологическом прогрессе, достигнутом в предыдущих поколениях компьютеров. Следовательно, ему суждено возглавить новую промышленную революцию.
В этих компьютерах используется волоконно-оптическая технология, позволяющая управлять экспертными системами, искусственным интеллектом, робототехникой и т. Д. У них довольно высокая скорость обработки и они намного надежнее.
Его реализация предназначена для улучшения взаимодействия между людьми и машинами за счет использования человеческого интеллекта и большого количества данных, накопленных с начала цифровой эпохи.
Ученые постоянно работают над увеличением вычислительной мощности компьютеров. Они пытаются создать компьютер с настоящим IQ с помощью программирования и передовых технологий.
Некоторые из этих передовых технологий пятого поколения включают искусственный интеллект, квантовые вычисления, нанотехнологии, параллельную обработку и т. Д.
Умные компьютеры
Искусственный интеллект и машинное обучение могут не совпадать, но они взаимозаменяемы для создания устройств и программ, которые достаточно умны, чтобы взаимодействовать с людьми, с другими компьютерами, а также со средой и программами.
Эти компьютеры могут понимать произносимые слова и имитировать человеческие рассуждения. Они могут реагировать на окружающую среду, используя различные типы датчиков.
Цель - создать машины с подлинным IQ, способностью рассуждать логически и с реальными знаниями.
Компьютер пятого поколения все еще находится в процессе разработки, потому что это еще не реальность. Я имею в виду, что этот компьютер еще не закончен. Ученые все еще работают над этим.
Следовательно, этот компьютер будет совершенно другим и совершенно новым по сравнению с компьютерами последних четырех поколений.
Происхождение и история пятого поколения
Японский проект
В 1981 году, когда Япония впервые проинформировала мир о своих планах по выпуску компьютеров пятого поколения, японское правительство объявило, что планирует потратить начальный капитал в размере около 450 миллионов долларов.
Его целью было разработать интеллектуальные компьютеры, которые могли бы разговаривать с людьми на естественном языке и распознавать изображения.
Он был предназначен для обновления аппаратных технологий, а также для облегчения проблем программирования путем создания операционных систем с искусственным интеллектом.
Этот проект был первой всеобъемлющей попыткой закрепить прогресс, достигнутый в области искусственного интеллекта, и включить его в новое поколение очень мощных компьютеров для использования обычным человеком в своей повседневной жизни.
Западная реакция
Эта японская инициатива шокировала апатичный Запад, осознав, что информационные технологии вышли на новый уровень.
Это неожиданное заявление и из неожиданного источника придало исследованиям искусственного интеллекта статус, еще не признанный на Западе.
В ответ группа американских компаний сформировала Microelectronics and Computer Technology Corporation, консорциум для сотрудничества в расследовании.
настоящее время
Реализуются многие проекты искусственного интеллекта. Среди пионеров - Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook и Tesla.
Первоначальные реализации наблюдаются в устройствах умного дома, предназначенных для автоматизации и интеграции различных видов деятельности в доме, или в беспилотных автомобилях, которые появляются на дорогах.
Распространение вычислительных устройств с возможностью самообучения, с нормальным взаимодействием, основанным на приобретенном опыте и окружающей среде, дало толчок концепции Интернета вещей.
Характеристики компьютеров пятого поколения
До этого поколения компьютеров классифицировались только по аппаратному обеспечению, но технологии пятого поколения также включают программное обеспечение.
Многие функции ЦП компьютеров третьего и четвертого поколения стали частью микропроцессорной архитектуры пятого поколения.
Высокая сложность
Для компьютеров пятого поколения характерны очень сложные компьютеры, в которых пользователю не нужны навыки программирования. Они решают очень сложные задачи, помогая в принятии решений.
Его цель - решать очень сложные задачи, которые требуют большого ума и опыта при решении людьми.
Искусственный интеллект
Эти компьютеры обладают высокой производительностью в дополнение к большой памяти и емкости хранилища.
Целью вычислений пятого поколения является разработка механизмов, которые могут реагировать на естественный язык и способны к обучению и организации.
Эти компьютеры могут общаться с людьми, а также имитировать человеческие чувства и интеллект.
В компьютер встроен искусственный интеллект, поэтому он может распознавать изображения и графику. У них есть функция распознавания голоса. Естественный язык можно использовать для разработки программ.
Высокие технологии
Эти машины включают технологию VLSI (очень крупномасштабная интеграция) и сверхбольшая интеграция (ULSI).
Использование параллельной обработки и сверхпроводников помогает сделать искусственный интеллект реальностью. Работа с компьютерами этого поколения выполняется быстро, и вы можете одновременно выполнять несколько задач одновременно. У них есть многопроцессорная система для параллельной обработки.
Скорость работы выражается в LIPS (логических выводах в секунду). В схемах используется волоконная оптика. Квантовые, молекулярные вычисления и нанотехнологии будут полностью использованы.
Оборудование
На это поколение повлияло появление технологии Ultra Large Scale Integration (ULSI), которая представляет собой объединение тысяч микропроцессоров в один микропроцессор.
Кроме того, это ознаменовалось появлением микропроцессоров и полупроводников.
Компании, производящие микропроцессоры, включают Intel, Motorola, Zilog и другие. На рынке можно увидеть присутствие микропроцессоров Intel с моделями 80486 и Pentium.
В компьютерах пятого поколения также используются биочипы и арсенид галлия в качестве устройств памяти.
Параллельная обработка
Поскольку тактовые частоты ЦП начали колебаться в диапазоне от 3 до 5 ГГц, стало более важным решать другие проблемы, такие как рассеяние мощности ЦП.
Способность отрасли производить все более быстрые системы ЦП оказалась под угрозой в связи с законом Мура о периодическом удвоении количества транзисторов.
В начале 21 века начали распространяться многие формы параллельных вычислений, включая многоядерные архитектуры на низком уровне в дополнение к массивной параллельной обработке на высоком уровне.
Обычные потребительские машины и игровые консоли начали иметь параллельные процессоры, такие как Intel Core и AMD K10.
Производители видеокарт, такие как Nvidia и AMD, начали внедрять большие параллельные системы, такие как CUDA и OpenCL.
Эти компьютеры используют параллельную обработку, при которой инструкции выполняются параллельно. Параллельная обработка намного быстрее последовательной.
При последовательной обработке каждая задача выполняется одна за другой. С другой стороны, при параллельной обработке одновременно выполняется несколько задач.
программного обеспечения
Пятое поколение позволило компьютерам решать большинство проблем самостоятельно. Он добился больших успехов в программном обеспечении, от искусственного интеллекта до объектно-ориентированного программирования.
Основная цель заключалась в разработке устройств, способных реагировать на обычный язык людей. Они используют языки очень высокого уровня, такие как C ++ и Java.
Искусственный интеллект
Эта область вычислений связана с тем, чтобы заставить компьютер выполнять задачи, которые в случае успешного выполнения людьми потребуют интеллекта.
Ранние попытки были направлены на создание систем, способных работать с широким спектром задач, а также специальных систем, которые очень хорошо выполняют только один тип задач.
Экспертные системы
Эти системы стремятся иметь компетенцию, сопоставимую с компетенцией эксперта в какой-то четко определенной области деятельности.
Экспертные системы предлагают множество преимуществ и поэтому используются в самых разных реальных приложениях.
Такие системы могут очень хорошо работать в ситуациях, когда требуются знания и навыки, которые человек может приобрести только в процессе обучения.
Лисп и Пролог
Джон Маккарти создал язык программирования Lisp. Он имел большое значение для компьютерных технологий, особенно для того, что стало известно как искусственный интеллект. Исследователи искусственного интеллекта в США сделали Lisp своим стандартом.
С другой стороны, в Европе был разработан новый компьютерный язык под названием Prolog, который был более элегантным, чем Lisp, и имел потенциал для искусственного интеллекта.
Японский проект решил использовать Prolog в качестве языка программирования для искусственного интеллекта, а не программирования на основе Lisp.
Изобретения и их авторы
Многие технологии, которые являются частью пятого поколения, включают распознавание речи, сверхпроводники, квантовые вычисления, а также нанотехнологии.
Компьютер на основе искусственного интеллекта начался с изобретения первого смартфона, изобретенного IBM, под названием Simon.
Параллельная обработка
Можно сказать, что пятое поколение компьютеров было создано Джеймсом Мэддоксом, который изобрел систему параллельных вычислений.
Используя сверхмасштабные технологии интеграции, были произведены микросхемы с миллионами компонентов.
Microsoft Cortana
Это персональный помощник для Windows 10 и Windows Phone 8.1, помогающий пользователям задавать вопросы, назначать встречи и находить места назначения.
Он доступен на нескольких языках. Другими примерами виртуальных помощников являются Siri от Apple на iPhone, Google Now для Android и Braina.
веб-поиск
Обычными для большинства людей являются такие поисковые системы, как Google и Bing, которые используют искусственный интеллект для обработки запросов.
Для выполнения этих поисков необходимо постоянно совершенствоваться, а также самым быстрым и точным образом реагировать на требования пользователей.
Google с 2015 года улучшил свой алгоритм с помощью RankBrain, который применяет машинное обучение, чтобы определить, какие результаты будут наиболее интересными в конкретном поиске.
С другой стороны, в 2017 году Bing запустил интеллектуальный поиск, который учитывает гораздо больше информации и быстрее предлагает ответы, чтобы иметь возможность легко взаимодействовать с поисковой системой.
Поиск по изображениям
Еще одно интересное приложение, которое есть у современных поисковых систем, - это возможность выполнять поиск по изображениям.
Просто сделав фотографию, вы можете идентифицировать продукт, где его купить, а также идентифицировать людей и места.
Рекомендуемые компьютеры
IBM Deep Blue
Этот компьютер смог победить чемпиона мира по шахматам в 1997 году, сыграв серию игр, окончательным результатом которых стали две победы для компьютера и одна для человека, а также три ничьи. Это был классический сюжет о человеке против машины.
За триумфом стояла важная информационная технология, которая повысила способность компьютеров выполнять вычисления, необходимые для открытия новых лекарств, выполнять поиск в больших базах данных и выполнять массивные и сложные вычисления, необходимые во многих областях науки.
Он имел в общей сложности 32 процессора с параллельной обработкой, способный анализировать 200 миллионов шахматных ходов в секунду в своей исторической победе.
IBM Watson
Watson состоит из множества мощных процессоров, которые работают параллельно, выполняя поиск в огромной автономной базе данных без подключения к Интернету.
Единственные подсказки, которые пугают этот компьютер, - это слова, набранные на клавиатуре или произнесенные в микрофон. Единственное, что может сделать Ватсон, - это произнести или распечатать свой ответ.
Потрясающая производительность Watson в викторине требует обработки естественного языка, машинного обучения, обоснования знаний и глубокого анализа.
Таким образом, Уотсон показал, что возможно полное и новое поколение взаимодействия людей с машинами.
Преимущества и недостатки
Преимущество
- Это самые быстрые и мощные компьютеры на сегодняшний день. Они выполняют множество инструкций за минуту.
- Они универсальны для общения и совместного использования ресурсов.
- Они могут одновременно запускать большое количество приложений с очень высокой скоростью. У них есть прорыв в параллельной обработке.
- Они более надежны по сравнению с предыдущими поколениями.
- Эти компьютеры доступны в разных размерах. Они могут быть намного меньше по размеру.
- Они доступны в уникальных функциях.
- Эти компьютеры есть в наличии.
- Они просты в использовании.
- Они снизили сложность проблем реального мира. Они изменили жизнь людей.
- Решать длинные вычисления за наносекунды не сложнее.
- Их используют во всех сферах жизни.
- Они полезны для работы от дней до часов во всех сферах жизни.
- Эти компьютеры предоставляют более простые в использовании интерфейсы с мультимедиа.
- Они разработали искусственный интеллект.
Недостатки
- Они требуют использования языков низкого уровня.
- У них есть более изощренные и сложные инструменты.
- Они могут притупить человеческий разум.
- Они могут сделать людей ленивыми. Они заменили многие человеческие рабочие места.
- Во многих играх всегда побеждают человека.
- Они могут быть ответственны за то, что человеческий мозг был проклят и забыт.
Читайте также: