הדור החמישי של מחשבים: היסטוריה, מאפיינים, חומרה, תוכנה - טֶכנוֹלוֹגִיָה - 2025

הדור החמישי של מחשבים מתייחס לשימוש בטכנולוגיה הקשורה בינה מלאכותית, בהסתמך על שילוב טכנולוגיית אולטרה-בקנה מידה גדולה, המאפשר מודולים אינספור להציב על שבב יחיד.

דור זה מבוסס על ההתקדמות הטכנולוגית שהתקבלה בדורות המחשבים הקודמים. לפיכך, נועד להוביל את המהפכה התעשייתית החדשה.

סט של אפל מקור: flickr.com renato mitra Attribution-ShareAlike 2.0 Generic (CC BY-SA 2.0)

מחשבים אלה משתמשים בטכנולוגיית סיבים אופטיים בכדי להיות מסוגלים להתמודד עם מערכות מומחים, בינה מלאכותית, רובוטיקה וכו '. יש להם מהירויות עיבוד גבוהות למדי והם אמינים בהרבה.

יישומה נועד לשפר את האינטראקציה בין בני אדם למכונות על ידי ניצול האינטליגנציה האנושית וכמות הנתונים הגדולה שנצברה מתחילת העידן הדיגיטלי.

מדענים פועלים כל הזמן כדי להגדיל את כוח העיבוד של מחשבים. הם מנסים ליצור מחשב עם מנת משכל אמיתית, בעזרת תכנות וטכנולוגיות מתקדמות.

חלק מהטכנולוגיות המתקדמות של הדור החמישי כוללות בינה מלאכותית, מחשוב קוונטי, ננו-טכנולוגיה, עיבוד מקביל וכו '.

מחשבים חכמים

בינה מלאכותית ולמידת מכונות אולי לא זהות, אך הם משמשים להחלפה כדי ליצור מכשירים ותוכניות חכמים מספיק כדי ליצור אינטראקציה עם בני אדם, עם מחשבים אחרים ועם הסביבה והתוכניות.

מחשבים אלה יכולים להבין מילים מדוברות ולחקות את ההיגיון האנושי. הם יכולים להגיב לסביבתם באמצעות סוגים שונים של חיישנים.

המטרה היא להביא מכונות עם מנת משכל מקורית, יכולת הגיון הגיונית ועם ידע אמיתי.

המחשב מהדור החמישי עדיין נמצא בתהליך פיתוח, מכיוון שהוא עדיין לא מציאות. כלומר, המחשב הזה עדיין לא גמור. מדענים עדיין עובדים על זה.

לכן מחשב זה יהיה שונה לחלוטין וחדש לחלוטין בארבעת הדורות האחרונים של מחשבים.

מקורו וההיסטוריה של הדור החמישי

פרויקט יפני

בשנת 1981, כאשר יפן הודיעה לראשונה לעולם על תוכניותיה לדור החמישי של המחשבים, הודיעה ממשלת יפן כי היא מתכוונת להוציא הון זרע של כ -450 מיליון דולר.

מטרתו הייתה לפתח מחשבים חכמים, שיכולים לשוחח עם בני אדם בשפה טבעית ולהכיר תמונות.

הוא נועד לעדכן את טכנולוגיית החומרה, כמו גם להקל על בעיות תכנות על ידי יצירת מערכות הפעלה עם בינה מלאכותית.

פרויקט זה היה המאמץ המקיף הראשון לגבש את ההתקדמות שהושגה בבינה מלאכותית, תוך שילובו בדור חדש של מחשבים חזקים מאוד, לשימוש האדם הפשוט בחיי היומיום שלהם.

תגובה מהמערב

היוזמה היפנית הזו זעזעה את המערב הרדום, כשהבינה שטכנולוגיית המידע הגיעה למידת אמת חדשה.

הודעה בלתי צפויה זו וממקור בלתי צפוי העניקה למחקר בינה מלאכותית מעמד שטרם הוכר במערב.

בתגובה, קבוצה של חברות אמריקאיות הקימה את חברת המיקרואלקטרוניקה וטכנולוגיית המחשוב, קונסורציום שישתף פעולה בחקירות.

מתנה

פרויקטים רבים של בינה מלאכותית מיושמים. בין החלוצים ניתן למנות את גוגל, אמזון, מיקרוסופט, אפל, פייסבוק וטסלה.

יישומים ראשוניים נראים במכשירי בית חכם שנועדו לאוטומציה ושילוב של פעילויות שונות ברחבי הבית, או במכוניות שנוהגות בעצמן הנראות על הכבישים.

ריבוי מכשירי המחשוב עם אפשרות למידה עצמית, עם אינטראקציה רגילה המבוססת על ניסיון נרכש והסביבה, נתנו תנופה למושג האינטרנט של הדברים.

מאפייני הדור החמישי למחשבים

עד אז, דורות מחשבים סווגו רק על ידי חומרה, אך הטכנולוגיה של הדור החמישי כוללת גם תוכנה.

תכונות רבות שנמצאו במעבדי CPU של מחשבים מהדור השלישי והרביעי הפכו לחלק מארכיטקטורת המעבד במעבד הדור החמישי.

מורכבות גבוהה

מחשבים מהדור החמישי מאופיינים בכך שהם מחשבים מורכבים ביותר, בהם מיומנויות תכנות אינן נחוצות למשתמש. הם פותרים בעיות מורכבות מאוד, עוזרים בקבלת ההחלטות.

מטרתו לפתור בעיות מורכבות ביותר, הדורשות אינטליגנציה וניסיון רב כאשר נפתרים על ידי אנשים.

בינה מלאכותית

מחשבים אלה בעלי ביצועים גבוהים, בנוסף לזיכרון גדול וכושר אחסון.

מטרת המחשוב של דור חמישי היא פיתוח מנגנונים שיכולים להגיב לשפה טבעית ומסוגלים ללמוד ולהתארגן.

מחשבים אלה יכולים לשוחח עם אנשים, כמו גם להיות מסוגלים לחקות חושים אנושיים ואינטליגנציה.

למחשב יש אינטליגנציה מלאכותית המובנית כך שהוא יכול לזהות תמונות וגרפיקה. יש להם פונקציית זיהוי קולי. ניתן להשתמש בשפה טבעית לפיתוח תוכניות.

טכנולוגיה מתקדמת

מכונות אלה משלבות טכנולוגיית VLSI (אינטגרציה גדולה מאוד בקנה מידה גדול) וטכנולוגיית אינטגרציה בקנה מידה גדול במיוחד (ULSI).

השימוש בעיבוד מקביל ומוליכי-על עוזר להפוך את הבינה המלאכותית למציאות. העבודה עם מחשבים מהדור הזה היא מהירה ותוכל גם לבצע ריבוי משימות בו זמנית. יש להם מערכת רב מעבד לעיבוד מקביל.

מהירות הפעולה היא במונחים של LIPS (מסקנות לוגיות בשנייה). במעגלים משתמשים בסיבים אופטיים. המחשוב הקוונטי, המולקולרי והננוטכנולוגיה ינוצלו במלואם.

חוּמרָה

דור זה הושפע מהופעתה של שילוב Ultra Large Scale Integration (ULSI), המהווה עיבוי של אלפי מעבדים במיקרו-מעבד יחיד.

בנוסף, זה היה מסומן על ידי המראה של מעבדים מיקרו ומוליכים למחצה.

חברות המייצרות מעבדים במיקרו כוללות אינטל, מוטורולה, זילוג ואחרות. בשוק ניתן לראות את נוכחותם של מעבדי המיקרו של אינטל עם דגמי 80486 ופנטיום.

הדור החמישי של המחשבים משתמש גם ביו-צ'יפס וגליניום ארסניד כמכשירי זיכרון.

עיבוד מקביל

כאשר מהירות שעון מעבד החלה לרחף בטווח 3 עד 5 ג'יגה הרץ, היה חשוב יותר לפתור בעיות אחרות כמו פיזור כוח מעבד.

היכולת של התעשייה לייצר מערכות מעבד מהירות יותר ויותר החלה להיות מאוימת, הקשורה לחוק מור בנושא הכפלה תקופתית של מספר הטרנזיסטורים.

בתחילת המאה ה -21 החלו להתפשט צורות רבות של מחשוב מקביל, כולל ארכיטקטורות מרובות ליבות בקצה הנמוך, בנוסף לעיבוד מקביל מאסיבי בקצה הגבוה.

מכונות צריכה וקונסולות משחק נפוצות החלו להיות עם מעבדים מקבילים, כמו Intel Core ו- AMD K10.

חברות כרטיסי גרפיקה כמו Nvidia ו- AMD החלו להציג מערכות מקבילות גדולות כמו CUDA ו- OpenCL.

מחשבים אלה משתמשים בעיבוד מקביל, בו הוראות מבוצעות במקביל. עיבוד מקביל מהיר הרבה יותר מעיבוד סדרתי.

בעיבוד סדרתי כל משימה מבוצעת בזה אחר זה. לעומת זאת, בעיבוד מקביל מבוצעות מספר משימות במקביל.

תוֹכנָה

הדור החמישי אפשר למחשבים לפתור את מרבית הבעיות בעצמם. היו לו התקדמות רבה בתחום התוכנה, מבינה מלאכותית לתכנות מונחה עצמים.

המטרה העיקרית הייתה פיתוח מכשירים שיכולים להגיב לשפה הרגילה בה אנשים משתמשים. הם משתמשים בשפות ברמה מאוד גבוהה כמו C ++ ו- Java.

בינה מלאכותית

תחום מחשוב זה עוסק בכך שהמחשב יבצע משימות שאם יבוצעו בהצלחה על ידי בני אדם ידרשו אינטליגנציה.

מאמצים מוקדמים ביקשו ליישם מערכות המסוגלות לעבוד על מגוון רחב של משימות, כמו גם מערכות מיוחדות שמבצעות רק סוג אחד של משימה בצורה טובה מאוד.

מערכות מומחים

מערכות אלו מבקשות להיות בעלות יכולת הדומה לזו של מומחה בתחום פעילות מוגדר היטב.

מערכות מומחים מציעות יתרונות רבים ולכן הן משמשות במגוון רחב של יישומים בחיים האמיתיים.

מערכות כאלה יכולות לעבוד טוב מאוד במצבים בהם נדרשים ידע ומיומנויות מהסוג שאדם יכול לרכוש רק באמצעות אימונים.

ליספ ופרולוג

ג'ון מקארתי יצר את שפת התכנות ליספ. היה לזה ערך רב לטכנולוגיית המחשבים, במיוחד למה שנודע כבינה מלאכותית. חוקרי בינה מלאכותית בארצות הברית הפכו את ליספ לסטנדרט שלהם.

לעומת זאת, שפות מחשב חדשות בשם פרולוג פותחו באירופה שהייתה אלגנטית יותר מליס והייתה בעלת פוטנציאל לבינה מלאכותית.

הפרויקט היפני בחר להשתמש בפרולוג כשפת תכנות לבינה מלאכותית, ולא בתכנות מבוססת Lisp.

המצאות ומחבריהם

טכנולוגיות רבות שהן חלק מהדור החמישי כוללות זיהוי דיבור, מוליכי-על, מחשוב קוונטי, וגם ננו-טכנולוגיה.

המחשב מבוסס הבינה המלאכותית החל בהמצאת הטלפון החכם הראשון שהמציא IBM, בשם סיימון.

עיבוד מקביל

אפשר לומר שהדור החמישי למחשבים נוצר על ידי ג'יימס מדוקס, שהמציא את מערכת המחשוב המקבילה.

בעזרת טכנולוגיות אינטגרציה בהיקף גדול במיוחד פותחו שבבים עם מיליוני רכיבים.

מיקרוסופט קורטנה

זהו העוזר האישי של Windows 10 ו- Windows Phone 8.1, המסייע למשתמשים בשאלות, קביעת פגישות ומציאת יעדים.

זה זמין במספר שפות. דוגמאות נוספות לעוזרות וירטואליות הן סירי של אפל באייפון, גוגל עכשיו לאנדרואיד וברינה.

חיפוש באינטרנט

המשותף לרוב האנשים הם מנועי חיפוש כמו גוגל ובינג, המשתמשים בבינה מלאכותית כדי לעבד חיפושים.

כדי לבצע חיפושים אלה יש צורך לשפר ללא הרף ולהגיב לדרישות המשתמשים בצורה המהירה והמדויקת ביותר.

גוגל מאז 2015 שיפרה את האלגוריתם שלה באמצעות RankBrain, אשר מיישמת למידת מכונות כדי לקבוע אילו תוצאות יהיו המעניינות ביותר בחיפוש ספציפי.

לעומת זאת, בשנת 2017 השיקה בינג חיפוש חכם, שלוקח בחשבון מידע רב יותר ומציע תשובות מהר יותר, בכדי להיות מסוגל ליצור אינטראקציה קלה עם מנוע החיפוש.

חפש לפי תמונות

יישום מעניין נוסף שיש למנועי חיפוש נוכחיים הוא היכולת לחפש תמונות.

פשוט על ידי צילום תמונה אתה יכול לזהות מוצר, איפה לקנות אותו, או גם לזהות אנשים ומקומות.

מחשבים מומלצים

כחול עמוק של יבמ

מחשב זה הצליח להביס את אלופת השחמט העולמי בשנת 1997, לאחר ששיחק סדרת משחקים שהתוצאה הסופית שלהם הייתה שני ניצחונות למחשב ואחד לאנושי, בנוסף לשלוש תיקו. זו הייתה העלילה הקלאסית של האדם מול המכונה.

מאחורי הניצחון עמדה טכנולוגיית מידע חשובה, אשר הגבירה את יכולתם של מחשבים לטפל גם בחישובים הנחוצים לגילוי תרופות חדשות, לטפל בחיפושים במאגרי מידע גדולים ולבצע את החישובים המסיביים והמורכבים הנחוצים בתחומים מדעיים רבים.

היו לו בסך הכל 32 מעבדים עם עיבוד מקביל, כשהיא מסוגלת לנתח 200 מיליון מהלכי שחמט בשנייה בניצחונה ההיסטורי.

יבמ ווטסון

דוגמה לבינה מלאכותית במחשבים היא ווטסון של יבמ. הוא הופיע כמתמודד בתכנית הטלוויזיה האמריקאית "Jeopardy" בשנת 2010, כשהביס שני אלופים מתכנית הטלוויזיה הזו.

ווטסון מורכבת ממספר מעבדים בעלי עוצמה גבוהה העובדים במקביל בחיפוש בבסיס נתונים אוטונומי ענק, ללא חיבור לאינטרנט.

ההנחיות היחידות המתחילות את המחשב הזה הן המילים שהוקלדו במקלדת או מדוברות במיקרופון שלה. הפעולה היחידה שווטסון יכול לעשות היא לדבר או להדפיס את תגובתו.

הביצועים המדהימים של ווטסון במשחק הטריוויה דורשים עיבוד שפה טבעי, למידת מכונה, הנמקת ידע, ועוד ניתוח מעמיק.

ווטסון הראה אפוא כי דור שלם וחדש יתאפשר לאינטראקציה של בני אדם עם מכונות.

יתרונות וחסרונות

יתרון

- הם המחשבים המהירים והחזקים ביותר עד כה. הם מבצעים הוראות רבות תוך דקה.

הם מגוונים לתקשורת ולשיתוף משאבים.

- הם מסוגלים להריץ מספר גדול של יישומים בו זמנית וגם במהירות גבוהה מאוד. יש להם פריצת דרך בעיבוד המקביל.

- הם אמינים יותר בהשוואה לדורות הקודמים.

- מחשבים אלה זמינים בגדלים שונים. הם יכולים להיות קטנים בהרבה בגודל.

- הם זמינים בתכונות ייחודיות.

- מחשבים אלה זמינים בקלות.

- הם קלים לשימוש.

- הם הפחיתו את המורכבות של בעיות בעולם האמיתי. הם שינו את חייהם של אנשים.

- לא קשה יותר לפתור חישובים ארוכים בננו-שניות.

משתמשים בהם בכל תחומי החיים.

- הם מועילים לביצוע עבודה מימים לשעות בכל תחומי החיים.

- מחשבים אלה מספקים ממשקים קלים לשימוש למולטימדיה.

- הם פיתחו אינטליגנציה מלאכותית.

חסרונות

- הם דורשים שימוש בשפות ברמה נמוכה.

- יש להם כלים מתוחכמים ומורכבים יותר.

הם יכולים לגרום למוח האנושי להיות משעמם.

הם יכולים לגרום לבני אדם להיות עצלנים. הם החליפו משרות אנושיות רבות.

- הם תמיד מנצחים אנושיות במשחקים רבים תוך כדי משחק.

הם עשויים להיות אחראיים למוח האדם ולשכחתם.

- הם מאוד יקרים.

הפניות

1. בנימין מוסונגו (2018). דורות המחשבים מאז 1940 ועד היום. קניאפלקס. נלקח מ: kenyaplex.com.
2. פרנה ג'יין (2018). דורות של מחשבים. כלול עזרה. נלקח מ: includehelp.com.
3. Kullabs (2019). יצירת מחשב ותכונותיהם. נלקח מ: kullabs.com.
4. בייט-הערות (2019). חמישה דורות של מחשבים. נלקח מ: byte-notes.com.
5. אלפרד אמונו (2019). היסטוריית מחשבים: סיווג דורות מחשבים. טורבו עתיד. נלקח מ: turbofuture.com נלקח מ:
6. סטיבן נואה (2019). דור של מחשב. מכללת סטלה מאריס. נלקח מ: stellamariscollege.org.
7. Am7s (2019). הדור החמישי למחשבים. נלקח מ: am7s.com.Wikiwand (2019). מחשב דור חמישי. נלקח מ: wikiwand.com.