Классификация поколения эвм. Информационные революции в истории общества
Классификация ЭВМ
Существует достаточно много систем классификации ЭВМ (компьютеров) – классификация по назначению, по уровню специализации, по типоразмерам, по совместимости, по типу используемого процессора и др.
Наиболее часто в качестве признака классификации используется назначение ЭВМ. Это один из наиболее ранних методов классификации. По этому признаку различают: большие ЭВМ (супер-ЭВМ), мини-ЭВМ, микро-ЭВМ и персональные ЭВМ (персональные компьютеры).
Большие ЭВМ (супер-ЭВМ) – это самые мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. На базе суперЭВМ создают вычислительные центры, они могут работать с большим числом терминалов, а также могут иметь несколько процессоров (многопроцессорные архитектуры). Штат обслуживания большой ЭВМ может составлять несколько десятков человек.
Большие ЭВМ обычно устанавливают либо для того, чтобы решать на них сложные задачи, требующие большого объема памяти и машинного времени (например, задачи моделирования, численного анализа и т. д.), либо для того, чтобы параллельно обслуживать большое число терминалов, с помощью которых до ста и более пользователей могут одновременно получить доступ к машине. Обычно к большим ЭВМ дополнительно подключаются различные специальные виды внешней памяти и устройства ввода/вывода (память на лентах и дисках, графопостроители, устройства для удаленной передачи данных, алфавитно-цифровые печатающие устройства и т. д.).
Мини-ЭВМ.От больших ЭВМ компьютеры этой группы отличаются уменьшенными размерами, меньшей производительностью и стоимостью. Мини-ЭВМ используются крупными предприятиями, научными и некоторыми другими учреждениями. Часто их применяют для управления производственными процессами.
Для организации работы с мини-ЭВМ требуется специальный вычислительный центр, хотя и не такой многочисленный, как для супер-ЭВМ.
К микро-ЭВМ относятся небольшие размером компьютеры, не требующие для своего размещения создания вычислительных центров, а для обслуживания – большого количества обслуживающего персонала. Они в основном подходят только для одного пользователя или одного вида применений.
Микро-ЭВМ используются в измерительных комплексах, системах числового программного управления, в управляющих системах различного назначения и т. д. К ним можно отнести небольшие свободно программируемые компьютеры (например, БК-0010, БК-0011, ZX-Spectrum). Кроме этого, к микро-ЭВМ относятся большинство встроенных в какие-либо устройства вычислительных машин (например, в стиральные машины, автомобили, другие устройства, в том числе и военного назначения).
Производительность микро-ЭВМ ниже, чем у мини-ЭВМ и, уж тем более, супер-ЭВМ. Но благодаря низкой стоимости, они находят применение там, где не нужно высокое быстродействие.
Персональные компьютеры. Эта категория ЭВМ получила особо бурное развитие в течение последних двадцати лет. Из названия видно, что персональный компьютер предназначен для обслуживания одного рабочего места (одного пользователя). Несмотря на свои небольшие размеры и относительно невысокую стоимость, современные персональные компьютеры обладают немалой производительностью. Многие современные персональные модели превосходят большие ЭВМ 70-х годов, мини-ЭВМ 80-х годов и микро-ЭВМ первой половины 90-х годов. Персональный компьютер вполне способен удовлетворить большинство потребностей малых предприятий и отдельных лиц.
Более подробно о персональных компьютерах речь пойдет ниже. Здесь же лишь добавим, что кроме относительно низкой стоимости персональный компьютер отличают от других типов ЭВМ:
– наличие "дружественных" операционной и интерфейсной систем, которые максимально упрощают работу пользователю с компьютером;
– наличие достаточно развитого и относительно недорогого набора внешних устройств в "настольном исполнении";
– наличие аппаратных и программных ресурсов общего назначения, позволяющих решать реальные задачи по многим видам профессиональной деятельности.
В истории ЭВМ выделяют пять этапов, соответствующих пяти поколениям ЭВМ.
Период машин первого поколения начинается с переходом к серийному производству ЭВМ в начале 50-х годов ХХ века и может быть очерчен годами 1951 … 1954. В них были реализованы основные принципы, предложенные Джоном фон Нейманом. Все дальнейшее развитие ЭВМ шло двумя путями: совершенствование фоннеймановской структуры и поиск новых структур.
Первой отечественной ЭВМ была МЭСМ (малая электронная счетная машина), разработанная в 1947 – 1951 г.г. под руководством С.А.Лебедева, крупнейшего советского конструктора вычислительной техники, впоследствии академика, лауреата государственных премий, руководившего созданием многих отечественных ЭВМ. В 1952 г. была введена в эксплуатацию БЭСМ (большая электронно-счетная машина).
Второе поколение ЭВМ (1958 … 1960 г.г.) называют транзисторно-ферритовым, так как транзисторы заменили электронные лампы в процессорах, а ферритовые сердечники – электронно-лучевые трубки в запоминающих устройствах.
Среди отечественных ЭВМ второго поколения наиболее известными были БЭСМ-4, М-220, "Минск-32".
Третье поколение ЭВМ (1965 … 1966 г.г.) характеризуется появлением в качестве элементной базы процессора интегральных микросхем, что привело к дальнейшему увеличению быстродействия до нескольких миллионов операций в секунду и памяти до сотни тысяч слов.
Переход к машинам четвертого поколения – ЭВМ на больших интегральных схемах (БИС) – происходил во второй половине 70-х годов и завершился приблизительно к 1980 г. В этот период на одном кристалле размером 1 см2 стали размещать сотни тысяч электронных элементов. Быстродействие и объем памяти возросли в десятки тысяч раз по сравнению с машинами первого поколения и составили примерно 109 оп / с и 107 слов соответственно.
В период машин четвертого поколения стали также серийно производиться и суперЭВМ. Примером отечественной суперЭВМ является многопроцессорный вычислительный комплекс "Эльбрус" с быстродействием до 120 млн. оп / с.
С конца 80-х годов в истории развития вычислительной техники наступила эра пятого поколения ЭВМ. Основу элементной базы процессора и оперативной памяти этих ЭВМ составляют оптоэлектронные и криогенные приборы. Технологические, конструкторские, структурные и архитектурные идеи машин пятого поколения принципиально отличаются от машин предшествующих поколений. Прежде всего, их структура и архитектура отличаются от классической (фоннеймановской). Высокая скорость выполнения арифметических вычислений дополняется высокими скоростями логического вывода. Машина состоит из нескольких блоков. Блок общения обеспечивает интерфейс между пользователем и ЭВМ на естественном языке.
Информационные революции в истории общества
В истории человеческого общества несколько раз происходили радикальные изменения в информационной области, которые можно назвать информационными революциями.
Первая информационная революция была связана с изобретением письменности. Письменность создала возможности для накопления и распространения знаний, для передачи знаний будущим поколениям.
Вторая информационная революция (середина XVI века) была связана с изобретением книгопечатания. Стало возможным не только сохранять информацию, но и сделать ее массово-доступной.
Третья информационная революция (конец XIX века) была обусловлена прогрессом средств связи. Телеграф, телефон, радио позволили оперативно передавать информацию на любые расстояния.
Четвертая информационная революция (70–е годы XX в.) связана с появлением микропроцессорной техники и, в частности, персональных компьютеров, развитием информационных и коммуникационных технологий.
Под средствами информационно - коммуникационных технологий (ИКТ) – понимают программные, программно-аппаратные и технические средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной вычислительной техники, а также современных средств и систем транслирования информации, информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, накоплению, обработке, хранению, продуцированию, передаче, использованию информации, возможность доступа к информационным ресурсам компьютерных сетей. Четвертая информационная революция дала толчок к столь существенным переменам в развитии общества, что для его характеристики появился новый термин «информационное общество».
Информатизация общества – это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена. Понятие информации является основополагающим в этом процессе. Информация – это сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах, независимо от формы их представления. Любая деятельность человека представляет собой процесс сбора и переработки информации, принятия на ее основе решений и их выполнения. С появлением современных средств вычислительной техники информация стала выступать в качестве одного из важнейших ресурсов научно-технического прогресса.
Учеными выделяются два основных теоретико-методологических подхода к информатизации общества:
технократический подход, при котором информационные технологии считаются средством повышения производительности труда и их использование ограничивается, в основном, сферами производства и управления;
гуманитарный подход, при котором информационная технология рассматривается как важная часть человеческой жизни, имеющая значение не только для производства и управления, но и для развития социокультурной сферы.
Информатизация современного общества влечет за собой следующие социальные последствия:
увеличение числа занятых в информационной сфере (производители, обработчики, распространители информации);
интеллектуализацию многих видов труда;
повышение требований к общеобразовательной подготовке специалистов;
появление совершенно новых профессий;
отмирание существующих (особенно в связи с роботизацией многих рабочих специальностей и внедрением систем искусственного интеллекта).
Очевидно, что информатизация образования становится ключевым условием развития общества.