"Institute of Educational Policy" Books

Search

Go
Show

Ιστορική εξέλιξη των υπολογιστικών συστημάτων

Τις θεωρητικές βάσεις των υπολογιστών έθεσε πρώτος ο μαθηματικός J. Von Neumann (1945). Προς τιμή του, μία μεγάλη κατηγορία υπολογιστών ονομάζονται υπολογιστές τύπου Von Neumann και η λειτουργία τους στηρίζεται στις έννοιες του αποθηκευμένου προγράμματος (stored program) και του μετρητή προγράμματος (program counter), με τη βοήθεια του οποίου προσδιορίζεται η εκτέλεση του προγράμματος. Τις έννοιες αυτές είχε εμπνευστεί πρώτος ο Charles Babbage τον περασμένο αιώνα.

Τα συστήματα της πρώτης γενιάς (1946-1953) χρησιμοποιούσαν ως βασικές δομικές μονάδες ηλεκτρονικές λυχνίες. Ο πρώτος ηλεκτρονικός υπολογιστής ήταν ο ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), που κατασκευάστηκε το 1946 στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνιας. Αντιπροσωπευτικός υπολογιστής αυτής της γενιάς είναι ο IBM 701. Οι υπολογιστές της πρώτης γενιάς προγραμματίζονταν απευθείας σε γλώσσα μηχανής. Το γεγονός αυτό, σε συνδυασμό με το υψηλό τους κόστος και τη χαμηλή τους ταχύτητα, έθετε σοβαρούς περιορισμούς στην ευρεία χρήση τους.

Τα συστήματα δεύτερης γενιάς (1952-1963) χρησιμοποιούσαν ως βασικές δομικές μονάδες κρυσταλλοτριόδους (Transistors). Ο υπολογιστής TRADIC που κατασκευάστηκε το 1954 στα εργαστήρια της Bell, ήταν ο πρώτος υπολογιστής αυτής της γενιάς. Τα τυπωμένα κυκλώματα, οι μνήμες μαγνητικών δακτυλίων, οι συμβολικές γλώσσες, οι γλώσσες υψηλού επιπέδου όπως η FORTRAN, η ALGOL και η COBOL, τα λειτουργικά συστήματα ομαδικής επεξεργασίας κλπ. ήταν τα κύρια χαρακτηριστικά αυτής της γενιάς.

Στα συστήματα τρίτης γενιάς (1962-1975) χρησιμοποιήθηκαν ως βασικές δομικές μονάδες τα ολοκληρωμένα κυκλώματα μικρής κλίμακας ολοκλήρωσης (SSI) και μέσης κλίμακας ολοκλήρωσης (MSI). Μνήμες ημιαγωγών, εικονικές μνήμες (βλ. Κεφ. 4), γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου με «έξυπνους» μεταφραστές, λειτουργικά συστήματα πολυπρογραμματισμού και καταμερισμού χρόνου κλπ. ήταν τα κύρια χαρακτηριστικά αυτής της γενιάς. Οι CDC-7600, IBM 360/91, Illiac IV κλπ. είναι χαρακτηριστικοί τύποι υπολογιστών της γενιάς αυτής. Την ίδια εποχή εμφανίζονται και οι μίνι-υπολογιστές.

Τα συστήματα τέταρτης γενιάς (1972-σήμερα) χρησιμοποιούν ως βασικές δομικές μονάδες ολοκληρωμένα κυκλώματα μεγάλης και πολύ μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωσης (LSI και VLSI). Τα χαρακτηριστικά των συστημάτων της τρίτης γενιάς έχουν βελτιωθεί και έχουν χρησιμοποιηθεί αρχιτεκτονικές αγωγού, πολυεπεξεργασίας, μητρώου κλπ. για την κατασκευή υπερυπολογιστών (Supercomputers), όπως ο Cray Τ3-Ε, ο ΜΡΡ κλπ. Την ίδια εποχή εμφανίζονται και οι μικροϋπολογιστές.

Τα συστήματα πέμπτης γενιάς, τα οποία δεν έχουν διαδοθεί ευρέως, χρησιμοποιούν ολοκληρωμένα κυκλώματα πολύ μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωσης (VLSI) και έχουν δύο βασικούς στόχους. Ο πρώτος είναι η επίτευξη στο μέγιστο δυνατό βαθμό της παράλληλης επεξεργασίας (για την αύξηση της ταχύτητας επεξεργασίας). Ο δεύτερος είναι η ανάπτυξη «έξυπνων» υπολογιστικών συστημάτων, με την ενσωμάτωση τεχνικών που χρησιμοποιούνται στον κλάδο της τεχνητής νοημοσύνης.