Upload
others
View
11
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
IEFA, 2016.02.17.
1.generáció: 1946 -1958 között
Jellemzői: elektroncsövek
2. generáció: 1959 - 1965 között
Jellemzői: tranzisztorok
3. generáció:1965 – 1972 között
Jellemzői: integrált áramkörök
4.generáció: 1972- 1990 között
Jellemzői: mikroprocesszor
5. generáció: 1991- …..
Jellemzői: hálózatok, internet
Általános jellemzők:
• A gép szolgáltatásait egyszerre egy programozó
használta. Így a lassú perifériákra való várakozás és a
programozók egymás közti váltása alatt a processzor
igen sokat tétlenkedett.
• A számítógép bármikor meghibásodhatott, a hiba
megkereséséhez és kijavításához pedig hozzáértő
szakemberek kellettek.
• A leggyakrabb hibaforrás egy-egy cső kiégése volt
A II. világháború alatt tudósok és matematikusok egy
csoportja Angliában létrehozta az első teljesen elektronikus
digitális számítógépet, a Colossust.
A gép 1943. decemberére készült el és 1500 elektroncsövet
tartalmazott. 5 kHz-s órajellel dolgozott, másodpercenként
25.000 karaktert tudott feldolgozni.
Összesen tíz darab ilyen gép
készült. Rejtjelezett német rádió-
üzenetek megfejtésére használták.
Az ENIAC 17.468 elektroncsövet
tartalmazott, több mint 100 kW
elektromos energiát fogyasztott és
450 m2 helyet foglalt el (több mint
30 m hosszú termet építettek az
elhelyezéséhez). A gép tömege
30 tonna volt, megépítése tízmillió
dollárba került.
•
Amerikában az ENIAC tervezését a második világháború
alatt kezdték el katonai célokra. A gépet a Pennsylvania
egyetemen építették, a munkát 1946-ban fejezték be.
• Az ENIAC memóriája 20 db tízjegyű előjeles decimális számot tudott tárolni.
• Az elektoncsövek megbízhatatlansága miatt a gép csak rövid ideig tudott folyamatosan működni.
• Az ENIAC-ot ballisztikai és szélcsatorna-számításokra használták. (Egy feladatsor kiszámítása a gépnek 15 másodpercig tartott, ugyanez egy
szakképzett embernek asztali kalkulátorral 10 órás munka volt!! )
A gépet 1956-ban
lebontották, mert elavult.
Jelenleg egy olcsó
zsebszámológép is nagyobb
teljesítményű, de az ENIAC
technikatörténeti érdemei
vitathatatlanok.
• A tranzisztort 1947-ben fedezték fel, de tömeges alkalmazása
a számítógépekben először az 1950-es évek végén történt meg.
• A tranzisztorokkal kisebb, gyorsabb és megbízhatóbb logikai
áramköröket lehetett készíteni, mint az elektroncsövekkel.
• A második generációs számítógépek már másodpercenként
egymillió műveletet is el tudtak végezni.
• A tranzisztorok sokkal kevesebb energiát fogyasztanak és sokkal
hosszabb életűek, így a gépek megbízhatósága kb. az
ezerszeresére nőtt.
• Kisebbek lettek és egyúttal sokkal olcsóbbá is váltak a
számítógépek, emiatt nőtt az eladások száma: csak az IBM
1400-as sorozatából több mint 17.000 darabot helyeztek
üzembe.
Ezeknél a gépeknél több olyan technikai megoldást vezettek be,
amivel a számítógép tényleges sebességét növelni lehetett:
• Az egyik alapvető megoldás az egy időben végrehajtható
tevékenységek számának növelése volt. A legjelentősebb
megoldást a párhuzamos feldolgozási technikák jelentették.
• A hardver eszközök felépítésénél uralkodóvá vált a moduláris
felépítés, ami a karbantartást nagymértékben
leegyszerűsítette.
• A második generációtól kezdve számítógéprendszerről
beszélhetünk, mert a memória mérete, a processzor típusa, a
perifériák eltérők lehettek az egyes telepített gépek között.
• A gépek programozásban
általánossá vált az akkoriban
bevezetett magas szintű
nyelvek (ALGOL, FORTRAN,
COBOL) használata.
• A számítógép-rendszerekben
egyre nőtt a szoftver értéke
a hardverhez képest.
• Ekkor kezdődött a cégek
információs rendszerének
számítógépesítése. A vezetőket olyan információkkal tudták
így ellátni, ami növelte a profitot és segítette a cég irányítását.
• Az integrált áramkört (IC-t) 1958-ban fedezték fel.
• Ez az eszköz a harmadik generációs számítógépek jellegzetes
építőeleme. A tömegtermelés 1962-ben indult meg, az első
integrált áramköröket tartalmazó számítógépek pedig 1964-
ben kerültek kereskedelmi forgalomba.
• A számítógépek több tevékenységet tudnak párhuzamosan
végezni. Előrelépések történnek az adatátvitelben is.
• Az integrált áramkörök tovább csökkentették a számítógépek
árát, méretét és meghibásodási gyakoriságát. Ez tovább
növelte a számítógépek iránti keresletet: az 1970-es évek
elejére több mint 100.000 nagyszámítógépet és ugyancsak
több mint 100.000 miniszámítógépet helyeztek üzembe.
Megjelenik a monitor és a billentyűzet, a lyukkártya kezd
visszaszorulni. Megjelennek az első valódi operációs rendszerek.
• A negyedik generációs gépek igen nagy integráltságú
áramkörökből épülnek fel.
• Általánossá válik a félvezetős, integrált áramkörökből készült
memória is.
• Az új technológiának köszönhetően tovább csökken a hardver
ára, egy számítógéprendszer árának már akár 75%-a is lehet a
szoftver.
• 1972-ben megjelennek az
első tudományos célú
zsebszámológépek.
1974-ben megjelenik az első személyi számítógép, az
Altair 8800.
Magát a gépet eredetileg mint alkatrészt adták el, de némi plusz
pénzért teljes értékű gépet lehetett belőle összeállítani.
Habár nem volt billentyűzete, de "programozni" az előlapi
kapcsolókkal lehetett - és mivel nem volt videó-kimenete (sem),
az eredményt LED-ekre adta ki.
A CRAY SZUPERSZÁMÍTÓGÉP:
• Az első Cray által tervezett szuperszámítógép, a Cray-
1 1976-ban került kereskedelmi
forgalomba.
• Ez volt az első olyan számítógép,
amely képes volt másodpercenként
több mint százmillió műveletet
végrehajtani.
• Az alapműveletek végrehajtási ideje
12,5 ns volt.
• a Cray-1-et azóta is használják
összetett problémák matematikai
tanulmányozására.
• Az első Apple számítógépet 1977-ben adták el.
• A számítógépeiken alkalmazott újítások között volt a
kiterjesztett memória, az adatok és programok tárolására
szolgáló olcsó lemezmeghajtó és a színes grafika.(!) Az Apple
lett az Egyesült Államok történelmének leggyorsabban növekvő
cége.
• 1992-re a számítógépgyártás
vált a világ leggyorsabban
fejlődő iparágává.
• Jellemzőjük a többprocesszoros rendszerek megjelenése és
a helyi, ill. nagy területű hálózatok (internet) elterjedése.
• Megjelennek az első párhuzamos működésű számítógépek.
Sokféle irányban folyik kutatás, fejlesztés:
• A mikro-miniatürizálás, az az igyekezet, hogy mind több
áramköri elemet sűrítsenek egyre kisebb méretű chipekbe.
• A sebességet a szupravezetés felhasználásával is
igyekeznek felgyorsítani
• A számítógépes hálózatok fejlődése, műholdak
felhasználásával is
• Optikai számítógépek kifejlesztése. Ezekben a gyors
fényimpulzusok hordoznák az információt. Stb. ...
• HOGYAN TOVÁBB???
CÉL a mesterséges intelligencia létrehozása.
Olyan intelligens számítógép, amelyik lát, hall, beszél és
gondolkodik, képes asszociálni, tanulni, következtetéseket
levonni és dönteni.
A kezdeti lépések biztatóak, de az
emberi gondolkodással, érzékeléssel
kapcsolatos kutatások azonban azt
mutatják, hogy az elkövetkezendő 10
évben még nem számíthatunk a látó,
halló, beszélő, gondolkodó intelligens
számítógépre.
• HOGYAN TOVÁBB???
Mesterséges intelligencia létrehozása ...
Introducing WildCat (Boston Dynamics)
https://www.youtube.com/watch?v=wE3fmFTtP9g
HRP-4C Miim's Human-like Walking (AIST)
https://www.youtube.com/watch?v=YvbAqw0sk6M
The most realistic female android ever!
https://www.youtube.com/watch?v=cy7xGwYdRk0
Creepily realistic robot can hold conversations and answer questions
https://www.youtube.com/watch?v=IhVu2hxm07E
Electronic Industries Association: szabvány 1962 (1969 C)
adatátvitel aszinkron soros átvitelel
- a számítógép adatvég berendezés (DTE) és
- a modem, adatáramköri végberendezés (DCE)
között zajlik az RS232 szabvány szerint.
forrás: Picmicro 18 c reference manual
A DTE-DCE egységeket összekötő vezetékrendszer mechanikus
csatlakozója. Apa a DTE-n anya a DCE-n helyezkedik el.
források: brainboxes.com, artekit.eu, wifimarket.eu
Jellemzők:
• U < -3 V feszültség a vonalon bináris 1 (MARK);
• U > +3 V feszültség bináris 0 (SPACE);
• -3 V < U < +3 V feszültség tiltott;
• legfeljebb 15 méter hosszú kábel;
• 20 kbit/s (115 kbit/s) maximális adatátviteli sebesség;
A legtöbb gyakorlati esetben (pl. a számítógépek soros
vonala) a feszültség ± 12V.
● számítógép, terminál bekapcsolása: Data Terminal Ready (20) jel aktív;
● modem bekapcsolása: Data Set Ready (6) jel aktív;
● modem vivőjelet érzékel a telefonvonalon: Carrier Detect (8) jel aktív;
● Request to Send (4): a terminál adatot akar küldeni;
● Clear to Send (5): a modem felkészült az adatok fogadására;
● az adatok adása a Transmit (2) vonalon;
● vétele a Receive (3) vonalon történik.
Az adatátviteli sebesség kiválasztása, modem tesztelése, adatok
ütemezése, csengető jelek érzékelése stb. nincs feltüntetve.
Aszinkron Soros átvitel
• bitcsoportos átviteli mód biztosítja az ADÓ és a VEVŐ szinkronizálását;
• bitek küldése START bittel, jelzi, hogy utána következnek a tényleges
információt hordozó adatbitek,
• STOP bit(ek) ezek végét jelzi.
• Ha nem folyik információátvitel, a vonal állapota aktív szintű;
Aszinkron Soros átvitel
• Az adatátvitel kezdetekor az ADÓ a vonalat egy bit átvitelének idejéig
alacsony szintre állítja ( Ez a pozitív feszültség!) (START bit);
• utána adatbitek átvitele;
• bitcsoport végén STOP bit(ek)-ből álló aktív szintű jelet helyez el;
• A VEVŐ az adás kezdetéről a vonal MARK-SPACE állapotváltozásából szerez
tudomást;
• mindig egy bitidőt várakozva adatbitek vétele;
• STOP bitek után már figyeli a következő bitcsoport adásának kezdetét.