Я познаю мир. Компьютеры и интернет

Тут впору было стать мистиком и поверить в существование машинных «душ». Тем более что примерно в это же время весьма модными стали всевозможные кибернетические «зверушки», которые самостоятельно отыскивали выходы из лабиринта, двигались кратчайшим путем к источнику света... Словом, как утверждали их создатели, обладали зачатками разума.

Но люди в конце концов разобрались, почему происходят всяческие чудеса в машинных залах. Машина отдает предпочтение розовым карточкам? Да потому, что они изготовлены из более плотного и тонкого картона, чем голубые. Машина не выспалась? Чепуха! Просто в институте на выходной снижали температуру – экономили топливо. И в понедельник, пока помещение не прогреется до нормальной температуры, в ЭВМ, конечно, будут сбои. Что же касается Мэри, то, конечно, она – девушка привлекательная. Только для компьютера важно, не какая она, а что, извините, на ней надето. В то время как раз входил в моду нейлон, капрон и прочая синтетика, которая, как известно, великолепно электризуется. Сыплющиеся с Мэри электростатические искры и заставляли машину ошибаться.

Поколения машин

Фотографии, вклеенные в паспорт, показывают, как может измениться за годы один и тот же человек. Развитие ЭВМ тоже привело к значительному изменению ее «портрета».

Принято считать, что с начала 40–х годов XX века, когда на планете начали разрабатывать первые ЭВМ, они в своем развитии до настоящего времени прошли шесть этапов или поколений.

Основными компонентами машин первого поколения были электронные лампы. Десятки тысяч ламп потребляли много электроэнергии, выделяли большое количество тепла и занимали немало места. Для размещения таких машин приходилось отводить целые залы, а об их надежности говорит хотя бы такой факт. Тот же «ЭНИАК» работал непрерывно в среднем... 6 минут. После этого какая–нибудь из 18 тыс. радиоламп перегорала. Не лучше выглядели и первые ЭВМ отечественного производства.

В начале 60–х годов XX века на смену лампам пришли транзисторы. Новая элементная база послужила основой для создания второго поколения ЭВМ, имевших меньшие габариты, гораздо большую надежность и экономичность. Быстродействие стало уже измеряться сотнями тысяч операций в секунду. Появилась возможность общаться с машиной в режиме разделения времени, удалось совместить по времени выполнение отдельных операций, таких, например, как работа центрального процессора и устройства ввода–вывода информации. Произошел переход от написания программ на машинном языке к написанию их на алгоритмических языках.

В вычислительном центре 60–х годов XX века (ЭВМ ЕС–1022)

В конце тех же 60–х годов промышленность стала переходить от изготовления отдельных транзисторов к созданию на одном полупроводниковом кристалле интегральных схем, каждая из которых при сохранении малых размеров (порядка 1 см²) вмещала сразу до нескольких тысяч элементов. Как именно делаются интегральные схемы, мы с вами подробно поговорим в следующей главе. Здесь же укажем, что использование интегральных схем не только существенно уменьшило габариты ЭВМ – та машина, что раньше занимала целый зал, теперь стала умещаться в тумбе письменного стола.

В машинах третьего поколения резко увеличилось быстродействие – они стали выполнять миллионы операций в секунду. Общение с ЭВМ теперь можно было осуществлять сразу

с нескольких выносных пультов–терминалов. Пользователь получил возможность при общении с машиной использовать как цифровую, так и графическую информацию. Еще одна особенность машин третьего поколения – все они как бы представители одной семьи. В нашей стране их так и называли – ЕС ЭВМ – Единая система электронных вычислительных машин. Несмотря на то что в проектировании этих машин принимали участие специалисты разных стран – Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши и Чехословакии, – компьютеры понимали друг друга буквально с полуслова. Это стало возможно потому, что все машины ЕС ЭВМ работали на одном машинном языке.

А это давало определенные преимущества в работе. Не по силам задача одной машине, скажем ЕС–1010, ей на помощь могла прийти другая, более мощная – ЕС–1022 или ЕС–1050. И для этого вовсе не обязательно было переходить с колодой перфокарт от одной машины к другой. Как уже было сказано, все машины системы могли связываться между собой с помощью специальных кабелей или даже обычной телефонной сети.

Персональное рабочее место программиста в 60–е годы

Базой следующего, четвертого, по счету поколения ЭВМ стали большие интегральные схемы (БИСы) и сверхбольшие интегральные схемы (СБИСы). Несмотря на такие названия, сами элементы не стали больше по своим размерам. Просто теперь технологи, специалисты по созданию микросхем, сумели разместить на той же площади десятки и сотни тысяч электронных компонентов. И вот начиная с 70–х годов промышленность стала выпускать ЭВМ, быстродействие которых измеряется уже десятками миллионов операций в секунду.

Еще одна новинка: более совершенная технология позволила разместить центральный процессор всего в одной интегральной схеме. Такие микропроцессоры, с одной стороны, привели к созданию микрокомпьютеров и персональных ЭВМ – некоторые из них действительно вполне можно носить с собой в небольшом чемоданчике. С другой стороны, создание микропроцессоров стало предпосылкой для конструирования суперЭВМ – вычислительных машин рекордной производительности.

Все это позволило начать всеобщую компьютеризацию человечества. Услугами ЭВМ стали пользоваться люди, которые раньше и не помышляли об этом. Персональные ЭВМ в наши дни используют даже журналисты и писатели. А в научной сфере, например, персональные компьютеры применяются для оперативного анализа результатов эксперимента, для ведения типовых расчетов и т. д. Инженеры используют такие машины не только как калькуляторы, но и как удобные справочники, а также как АРМы – автоматизированные рабочие места. Специалист, имеющий такое место, выполняет всю возлагаемую на него работу – ведет деловую переписку, исполняет чертежи, делает расчеты узлов новых машин – в несколько раз быстрее.

Последние годы мини–компьютеры все шире стали использоваться в образовании и в быту. Многие школьники уже имеют возможность познакомиться с основами программирования в компьютерных классах своих школ. Внедрение же персональных компьютеров в быт позволит еще шире использовать для досуга электронные игры. Микрокомпьютеры уже входят в состав таких обыденных бытовых приборов, как кухонные плиты, стиральные и швейные машины. И привычные вещи приобретают новые, невиданные ранее качества и самостоятельность. Например, в компьютеризованной плите нет риска сжечь пирог или жаркое – автоматика вовремя отключит нагрев. А швейная машина может, например, самостоятельно обметывать петли.

С другой стороны, большие суперкомпьютеры позволили более точно решать такие сложные проблемы, как, скажем, прогнозирование изменения свойств материалов в реакторах АЭС, изучение свойств элементарных частиц, определения залежей полезных ископаемых на основе добытых геологами разрозненных данных...

Казалось бы, на этом можно остановиться. Но, как вы знаете, прогресс не ведает предела. И компьютерщики пошли на штурм миллиардного «барьера», приступив к созданию ЭВМ, которые могли бы выполнять миллиарды операций в секунду.

Для этого им опять–таки понадобилась более совершенная элементная база. И в настоящее время появились полупроводниковые кристаллы, которые всего лишь в объеме наперстка вмещают целую ЭВМ первого, а то и второго поколения.

Составленные из таких микрочипов–процессоров компьютеры пятого поколения обладают уже элементами подлинной сообразительности. Могут узнавать хозяина по внешнему облику и голосу, выполняют приказы, отданныб по телефону или просто вслух, понимают иностранные языки и т. д. Именно одна из таких машин обыграла в шахматы несколько лет назад тогдашнего чемпиона мира Гарри Каспарова.