חמשת הדורות של המחשב ומאפייניו - טֶכנוֹלוֹגִיָה - 2025

כל אחד מחמשת הדורות של המחשב מאופיין בפיתוח טכנולוגי חשוב שעבר שינוי חדשני באופן שבו מחשבים פועלים.

מחשבים ממלאים תפקיד חשוב כמעט בכל היבט בחיי אדם, אך מחשבים כפי שאנו מכירים אותם כיום שונים מאוד מהדגמים הראשוניים.

מחשב / מחשב משנות ה 50. ארצות הברית.

אבל מהו מחשב? ניתן להגדיר מחשב כמכשיר אלקטרוני המבצע פעולות חשבון והגיוניות.

הגדרה פופולרית אחרת יכולה לומר כי מחשב הוא מכשיר או מכונה שיכולים לעבד חומר מסוים כדי להמיר אותו למידע.

כדי להבין את תפקודו הבסיסי של מחשב יש צורך להגדיר את הנתונים, את העיבוד ואת המידע.

נתונים הם אוסף של אלמנטים בסיסיים הקיימים אם אין רצף; כשלעצמם אין להם שום משמעות.

עיבוד הוא התהליך שבאמצעותו ניתן לחלץ מידע מנתונים. ולבסוף, מידע הוא המרכיב האחרון בכל עבודת עיבוד.

המחשב האלקטרוני הראשון הומצא בשנת 1833; זה היה המכשיר הראשון שהיה לו מנוע אנליטי.

ככל שחלף הזמן, מכשיר זה הפך למכונה אמינה המסוגלת לבצע עבודות במהירות רבה יותר. כך נולד הדור הראשון של מחשבים עם מכונת ENIAC.

דור ראשון (1945-1956)

צינור הוואקום משויך לטכנולוגיה העיקרית של הדור הראשון של המחשבים; אלה צינורות זכוכית המכילים אלקטרודות.

צינורות אלה שימשו למעגלים של המחשבים הראשונים. בנוסף, מכונות אלה השתמשו בתופים מגנטיים בזכרונם.

צינור הוואקום הומצא בשנת 1906 על ידי מהנדס חשמל. במהלך המחצית הראשונה של המאה העשרים הייתה זו הטכנולוגיה העיקרית המשמשת לבניית מכשירי רדיו, טלוויזיות, מכ"מים, מכונות רנטגן ומכשירים אלקטרוניים אחרים.

המכונות מהדור הראשון נשלטו בדרך כלל באמצעות לוחות בקרה עם חיווט או על ידי סדרת כתובות המקודדות על קלטות נייר.

הם היו יקרים מאוד, צרכו הרבה חשמל, ייצרו חום רב והיו ענקיים (לרוב תפסו חדרים שלמים).

המחשב התפעולי האלקטרוני הראשון נקרא ENIAC והשתמש ב 18,000 צינורות ואקום. הוא נבנה בארצות הברית, באוניברסיטת פנסילבניה, ואורכו כ- 30.5 מטרים.

הוא שימש לחישובים זמניים; הוא שימש בעיקר בחישובים הקשורים למלחמה, כמו פעולות שקשורות לבניית הפצצה האטומית.

לעומת זאת, מכונה קולוסוס נבנתה במהלך השנים הללו כדי לעזור לאנגלים במלחמת העולם השנייה. הוא שימש לפענוח הודעות סודיות מהאויב והשתמשו ב -1,500 צינורות ואקום.

בעוד שמכונות הדור הראשון הללו היו ניתנות לתכנות, התוכנות שלהם לא אוחסנו באופן פנימי. זה ישתנה עם פיתוח מחשבי התוכנה המאוחסנים.

מחשבים מהדור הראשון הסתמכו על שפת מכונה, שפת התכנות הנמוכה ביותר שמובנים על ידי מחשבים לביצוע פעולות (1GL).

הם יכולים לפתור רק בעיה אחת בכל פעם, וזה יכול לקחת שבועות של מפעילים לתזמן בעיה חדשה.

דור שני (1956-1963)

הדור השני של המחשבים החליף צינורות ואקום בטרנזיסטורים. טרנזיסטורים אפשרו למחשבים להיות קטנים יותר, מהירים יותר, זולים ויעילים יותר ברמת האנרגיה הנצרכת. לעתים קרובות שימשו דיסקים וקלטות מגנטיות לאחסון נתונים.

למרות שהטרנזיסטורים ייצרו מספיק חום כדי לגרום נזק מסוים למחשבים, הם היו שיפור לעומת הטכנולוגיה הקודמת.

מחשבים מהדור השני השתמשו בטכנולוגיית קירור, היו בעלי שימוש מסחרי רחב יותר, והם שימשו רק למטרות עסקיות ומדעיות ספציפיות.

מחשבים מהדור השני הותירו אחריהם את שפת המכונה הבינארית הקריפטית כדי להשתמש בשפת הרכבה (2GL). שינוי זה אפשר למתכנתים לציין הוראות במילים.

במהלך תקופה זו פותחו גם שפות תכנות ברמה גבוהה. המחשבים מהדור השני היו גם המכונות הראשונות שאחסנו הוראות בזיכרון.

באותה תקופה אלמנט זה התפתח מתופים מגנטיים לטכנולוגיה עם ליבה מגנטית.

דור שלישי (1964-1971)

סימן ההיכר של הדור השלישי למחשבים היה טכנולוגיית מעגלים משולבים. מעגל משולב הוא מכשיר פשוט המכיל טרנזיסטורים רבים.

הטרנזיסטורים הצטמצמו והונחו על שבבי סיליקון, המכונים מוליכים למחצה. בזכות שינוי זה, המחשבים היו מהירים ויעילים יותר מאלו של הדור השני.

במהלך תקופה זו, מחשבים השתמשו בשפות דור שלישי (3GL), או בשפות ברמה גבוהה. כמה דוגמאות לשפות אלה כוללות Java ו- JavaScript.

המכונות החדשות מתקופה זו הולידו גישה חדשה לעיצוב מחשבים. ניתן לומר שהיא הציגה את הרעיון של מחשב בודד על מגוון מכשירים אחרים; ניתן להשתמש בתוכנית המיועדת לשימוש במכונה משפחתית אחת על השנייה.

שינוי נוסף מתקופה זו היה שכעת האינטראקציה עם מחשבים נעשתה באמצעות מקלדות, עכבר ומסכים עם ממשק ומערכת הפעלה.

הודות לכך, המכשיר יכול היה להריץ יישומים שונים בו זמנית באמצעות מערכת מרכזית שטיפלה בזיכרון.

חברת יבמ יצרה את המחשב החשוב ביותר בתקופה זו: IBM System / 360. דגם אחר של חברה זו היה מהיר פי 263 מה- ENIAC, והדגים את ההתקדמות הגדולה בתחום המחשבים עד אז.

מכיוון שמכונות אלה היו קטנות וזולות מקודמותיהן, המחשבים היו נגישים לראשונה לקהל הרחב.

במהלך תקופה זו, מחשבים שימשו מטרה כללית. זה היה חשוב מכיוון שבעבר שימשו מכונות למטרות ספציפיות בתחומים מיוחדים.

דור רביעי (1971 בהווה)

הדור הרביעי של המחשבים מוגדר על ידי מעבדים מיקרו. טכנולוגיה זו מאפשרת לבנות אלפי מעגלים משולבים על שבב סיליקון יחיד.

התקדמות זו אפשרה שמה שכבר תפס חדר שלם יכול להתאים עכשיו לכף ידו.

בשנת 1971 פותח שבב אינטל 4004 שאיתר את כל רכיבי המחשב, מיחידת העיבוד המרכזית והזיכרון ועד פקדי הכניסה והפלט, על גבי שבב יחיד. זה סימן את תחילתו של דור המחשבים שנמשך עד היום.

בשנת 1981 יצרה יבמ מחשב חדש המסוגל לבצע 240,000 סכומים בשנייה. בשנת 1996, אינטל הרחיקה את דרכה ויצרה מכונה שמסוגלת לבצע 400,000,000 סכומים בשנייה. בשנת 1984 אפל הציגה את מקינטוש עם מערכת הפעלה שאינה חלונות.

מחשבים מהדור הרביעי הפכו להיות חזקים יותר, קומפקטיים יותר, אמינים יותר ונגישים יותר. כתוצאה מכך נולדה מהפכת המחשב האישי (PC).

בדור זה משתמשים בערוצים בזמן אמת, מערכות הפעלה מבוזרות ושיתוף זמן. בתקופה זו האינטרנט נולד.

טכנולוגיית המיקרו-מעבד נמצאת בכל המחשבים המודרניים. הסיבה לכך היא שניתן להכין את השבבים בכמויות גדולות מבלי לעלות הרבה כסף.

שבבי תהליכים משמשים כמעבדים מרכזיים ושבבי זיכרון משמשים לזיכרון גישה אקראית (RAM). שני השבבים משתמשים במיליוני טרנזיסטורים המונחים על משטח הסיליקון שלהם.

מחשבים אלה משתמשים בשפות דור רביעי (4GL). שפות אלה מורכבות מהצהרות הדומות לאלו שנאמרו בשפה אנושית.

דור חמישי (הווה-עתיד)

מכשירים מהדור החמישי מבוססים על בינה מלאכותית. רוב המכונות הללו עדיין בפיתוח, אך ישנן כמה יישומים העושים שימוש בכלי הבינה המלאכותית. דוגמא לכך היא זיהוי דיבור.

השימוש בעיבוד מקביל ומוליכי-על הופך את הבינה המלאכותית למציאות.

בדור החמישי הטכנולוגיה הביאה לייצור שבבי מיקרו-מעבדים הכוללים 10 מיליון רכיבים אלקטרוניים.

דור זה מבוסס על חומרת עיבוד מקבילה ותוכנת בינה מלאכותית. בינה מלאכותית היא תחום מתפתח במדעי המחשב, המפרש את השיטות הדרושות כדי לגרום למחשבים לחשוב כמו בני אדם

מחשוב קוונטי וטכנולוגיית ננו צפויים לשנות באופן קיצוני את פני המחשבים בעתיד.

מטרת המחשוב של דור חמישי היא פיתוח מכשירים שיכולים להגיב לקלט שפה טבעית ומסוגלים ללמוד ולארגן את עצמם.

הרעיון הוא שהמחשבים מהדור החמישי של העתיד יכולים להבין מילים מדוברות ושהם יכולים לחקות את ההיגיון האנושי. באופן אידיאלי, מכונות אלה יוכלו להגיב לסביבתם באמצעות סוגים שונים של חיישנים.

מדענים עובדים על הפיכתו למציאות; הם מנסים ליצור מחשב עם מנת משכל אמיתית בעזרת טכנולוגיה ותוכנות מתקדמות. התקדמות זו בטכנולוגיות מודרניות הולכת לחולל מהפכה במחשבי העתיד.

הפניות

1. שפות דור (2017). התאושש מ- computerhope.com
2. ארבעת דורות המחשבים. התאושש מ- open.edu
3. היסטוריה של פיתוח מחשבים וייצור מחשבים. התאושש מ- wikieducator.org
4. מחשב דור רביעי. התאושש מ- tutorialspoint.com
5. חמשת דורות המחשבים (2010). התאושש מ- webopedia.com
6. דורות, מחשבים (2002). התאושש מ- encyclopedia.com
7. מחשב - דור חמישי. התאושש מ- tutorialsonpoint.com
8. חמישה דורות של מחשבים (2013). התאושש מ- bye-notes.com