Για εκείνους που θέλουν πραγματικά να είναι τέλειοι στη λειτουργία και την κατανόηση του υπολογιστή, αυτό το άρθρο που θα έρθει σε «μέρη» θα σας οδηγήσει απαλά από τα βασικά του υπολογιστή στην πολύπλοκη χρήση του λογισμικού στο σύστημα. Πριν ξεκινήσει κάποιος να χρησιμοποιεί τα προγράμματα στο σύστημα, θέλει να κατανοήσει τα στοιχεία του συστήματος και τη χρήση τους. Και έτσι θα ήθελα να σας ενημερώσω για την έννοια του υπολογιστή και πιθανώς τις γενιές του υπολογιστή.
Ορισμός Υπολογιστικού Συστήματος
Ο υπολογιστής ορίζεται με πολλούς τρόπους από τόσους πολλούς ανθρώπους με βάση τον τομέα εξειδίκευσής τους. Ένας υπολογιστής είναι ένα σύνολο αλληλένδετων και διαδραστικών συσκευών, που χρησιμοποιεί ηλεκτρονικά στοιχεία για να εκτελέσει μια προκαθορισμένη λειτουργία με ακρίβεια. Αλλά γενικά, ένα σύστημα υπολογιστή μπορεί απλώς να οριστεί ως μια ηλεκτρονική συσκευή, η οποία είναι ικανή να δέχεται δεδομένα ως είσοδο, να επεξεργάζεται τα δεδομένα, να αποθηκεύει τα δεδομένα και να παρέχει ένα αποτέλεσμα ως έξοδο σε αναγνώσιμη από τον άνθρωπο μορφή. Τα τέσσερα βασικά μέρη ενός υπολογιστή είναι η οθόνη, το πληκτρολόγιο, το ποντίκι και η μονάδα συστήματος.
Μια σύντομη ιστορία του υπολογιστή
Η ιστορία και η ανάπτυξη των υπολογιστών εντοπίζονται πάντα στον Charles Babbage, τον πατέρα των υπολογιστών και τη Lady Ada Lovelace, τη μητέρα του προγραμματισμού. Ο υπολογιστής που χρησιμοποιούμε σήμερα τέλεια, χωρίς ιδιαίτερο άγχος και δυσκολία, δεν εφευρέθηκε όπως τον είδαμε, αλλά πέρασε από μια σειρά από διαδικασίες και στάδια. Υπάρχουν πέντε γενιές υπολογιστών όπως αναλύεται εν συντομία παρακάτω:
Υπολογιστής πρώτης γενιάς (Η τεχνολογία σωλήνα κενού)
Αυτή η γενιά υπολογιστών αποτελείται από υπολογιστές που αναπτύχθηκαν μεταξύ 1944 και 1959. Οι ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator), EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computers) και UNIVAC 1 και 11 είναι υπολογιστές πρώτης γενιάς. Αυτή η γενιά υπολογιστών ήταν πολύ ογκώδης, διώχνει πολλή θερμότητα, μερικοί ήταν πολύ βαρείς, ζύγιζαν έως και 200 τόνους. Λόγω της ζέστης χρειάζονταν ειδικό σύστημα ψύξης. Η χαρακτηριστική τεχνολογία αυτής της γενιάς ήταν η χρήση σωλήνων κενού ως βασικών δομικών στοιχείων για τα λογικά μέρη των υπολογιστών. Όσον αφορά την ταχύτητα, ήταν πολύ αργοί σε σύγκριση με υπολογιστές μεταγενέστερων γενεών.
Υπολογιστής δεύτερης γενιάς (Η τεχνολογία τρανζίστορ)
Η τεχνολογία, που έδωσε τα διακριτικά χαρακτηριστικά των υπολογιστών δεύτερης γενιάς, ήταν η τεχνολογία τρανζίστορ. Αν και αυτή η συσκευή αναπτύχθηκε το 1948 στα Bell Telephone Laboratories και χρησιμοποιήθηκε σε μεγάλο βαθμό στον ηλεκτρονικό κόσμο, μόλις το 1959 εισήχθη στην κατασκευή υπολογιστών. Αυτά τα τρανζίστορ αντικατέστησαν τους ογκώδεις σωλήνες κενού. Εκτός από το να κάνουν ό,τι θα μπορούσε να κάνει ο σωλήνας κενού, τα τρανζίστορ θα το έκαναν με μεγαλύτερη αξιοπιστία, με λιγότερη απαίτηση ενέργειας, παράγουν λιγότερη θερμότητα, λιγότερο δαπανηρή στην κατασκευή και πολύ μικρότερο σε μέγεθος. Οι υπολογιστές που αναπτύχθηκαν μεταξύ 1959 και 1964 ονομάζονται υπολογιστές δεύτερης γενιάς. Παραδείγματα: IBM 7030, 7070, 7090, 7094, Boroughs 200 series, UNIVAC III, Honey-well 800 κ.λπ. Η ανάπτυξη γλωσσών προγραμματισμού υψηλού επιπέδου όπως η FORTRAN και η COBOL ήταν μια άλλη καινοτομία που έφεραν οι υπολογιστές δεύτερης γενιάς και ήταν 10 φορές πιο γρήγοροι από το πρώτο.
Υπολογιστές τρίτης γενιάς (Τεχνολογία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων)
Μεταξύ 1964 και 1971, αναπτύχθηκαν οι υπολογιστές τρίτης γενιάς. Ήταν η τεχνολογία των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που άνοιξε τις πύλες στους υπολογιστές τρίτης γενιάς. Στην πραγματικότητα μπορούμε να πούμε ότι η τεχνολογία των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων έφερε πραγματικά επανάσταση στην ίδια την τεχνολογία των υπολογιστών. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα συνδέονται σε ένα μικρό κομμάτι τσιπ πυριτίου. Αυτή η τεχνολογία έφτασε σταδιακά από το Small Scale Integration (SSI), το οποίο περιείχε περίπου είκοσι διασυνδεδεμένα τρανζίστορ και διόδους, μέσω του Medium Scale Integration (MSI) που είχε πάνω από εκατό διασυνδεδεμένα τρανζίστορ σε ένα μόνο τσιπ, σε Large Scale Integration (LSI) άνω των δεκάδων χιλιάδων τρανζίστορ και διόδων σε ένα μόνο τσιπ. Τα επιτεύγματα της τεχνολογίας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων οδήγησαν σε ακόμα πιο γρήγορους, πιο αξιόπιστους, φθηνούς και μικρού μεγέθους υπολογιστές, των οποίων οι δυνάμεις ήταν πολλαπλάσιες από εκείνες των προηγούμενων γενεών. Πράγματι, αυτή η γενιά υπολογιστών γέννησε τους μίνι υπολογιστές, των οποίων η ισχύς λειτουργίας ήταν μεγαλύτερη από την προηγούμενη γενιά, μεγαλύτερη αξιοπιστία και ταχύτητα, αλλά ήταν πολύ μικρότερη σε μέγεθος και σε κόστος. Μπορούσαν να κάνουν εκατοντάδες φορές περισσότερους υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο και εκατοντάδες φορές γρηγορότερα από τους ομολόγους τους δεύτερης γενιάς. Παραδείγματα: IBM 31360 – 31370 series, CDC 6600, 7600, Boroughs B5000 και PDP II series.
Οι Υπολογιστές Τέταρτης Γενιάς (VLSIC Micro Technology
Το πολύ μεγάλης κλίμακας ολοκληρωμένο κύκλωμα (VLSIC), που έγινε δυνατό χάρη στη μικροτεχνολογία της περιόδου 1971-1982, εγκαινίασε την τέταρτη γενιά υπολογιστών. Το VLSIC έχει μεταξύ 5.000 και 50.000 πύλες (τρανζίστορ), πάνω στις οποίες κατασκευάστηκαν μικροεπεξεργαστές. Το αποτέλεσμα αυτής της τεχνολογίας ήταν όλο και μικρότεροι αλλά όλο και πιο ισχυροί υπολογιστές των οποίων η ταχύτητα και η αξιοπιστία ασήμαναν αυτούς των προηγούμενων γενεών. Αυτή η εποχή δημιούργησε επίσης τους μικροϋπολογιστές που μπορούσαν να κάνουν τη δουλειά των μεγάλων υπολογιστών πρώτης γενιάς με χιλιάδες φορές μεγαλύτερη ταχύτητα και προσιτές τιμές ακόμη και ανά άτομο. Αυτή η γενιά παρήγαγε επίσης μια μεγάλη ποικιλία πακέτων λογισμικού όπως πακέτα επεξεργασίας κειμένου, γραφικά, παιχνίδια, πακέτα υπολογιστικών φύλλων και συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων. Οι δυνατότητες δικτύωσης βελτιώθηκαν επίσης σε αυτήν την εποχή. Παραδείγματα υπολογιστών τέταρτης γενιάς περιλαμβάνουν τους υπολογιστές IBM 3033, HP 3000 mini, Apple II, Boroughs B7700.
Υπολογιστές πέμπτης γενιάς (Εποχή Τεχνητής Νοημοσύνης)
Η τεχνολογία αυτής της γενιάς υπολογιστών χαρακτηρίζεται από Super Large Scale Integration (ULSI), Ultra Large Scale Integration (ULSI), παράλληλη επεξεργασία, Τεχνητή Νοημοσύνη, Speech Processing, Pattern Recognition και Expert System. Τα διακριτικά χαρακτηριστικά αυτής της γενιάς υπολογιστών είναι η τεράστια ταχύτητα και ισχύς τους. Η συνεχής σμίκρυνση των υπολογιστών είναι η σειρά της ημέρας, νεότεροι, μικρότεροι, πιο ισχυροί υπολογιστές εμφανίζονται μέρα με τη μέρα. Οι ισχυροί μικροϋπολογιστές έχουν σήμερα μειώσει τις δυνατότητες των παλαιών mainframe. Η μητρική πλακέτα Pentium II με ταχύτητα ρολογιού μεγαλύτερη από 300 MHz και αποθηκευτικό χώρο στον σκληρό δίσκο πάνω από 20 Gigabyte με απίστευτες δυνατότητες, είναι πλέον προσιτή ακόμη και από άτομα με χαμηλό εισόδημα. Η δικτύωση, που εκτείνεται από την τοπική, ευρεία περιοχή έως το Διαδίκτυο είναι τα κοινά χαρακτηριστικά αυτής της γενιάς υπολογιστών και έχει μετατρέψει ολόκληρο τον κόσμο σε ένα παγκόσμιο χωριό.