Počítačové generácie

Dušan Baník

            História počítačovej techniky je dosť dlhá. Trvalo viac než 100 rokov, kým Babbagove myšlienky boli vymenené počítačom Mark 1. Dnes sú zmeny vo výpočtovej technik veľmi rapídne. Na lepšie pochopenie rozlíšenia podstatných zmien vo výpočtovej technike sa používa pojem generácia. V počítačovej terminológii novou generáciou sa označoval dôležitý vývoj hardwaru. Avšak, nový vývoj v elektronickom inžinierstve umožnil tiež nové počítačové možnosti. Vývoj počítača prechádza z jednej generácie do druhej čoraz rýchlejšie.

Prvá počítačová generácia (40.-50. roky)

            Jednou z charakteristík prvej generácie počítačov je vstup do sveta komercie. Prvý počítač. ktorý našiel uplatnenie v obchode a priemysle bol počítač UNIVAC, ktorý vyvinuli J. Presper Eckert a J. Mauchly. Títo dvaja vedci sformovali a navrhli výrobnú dielňu pre Univac. Počítač nebol limitovaný na jeden účel. Mohol počítať inventár, kalkulovať mzdovú listinu, monitorovať príjmové účty a kontrolovať hlavnú účtovnú knihu. Napriek tomu, že museli tento počítač obsluhovať tucty ľudí, robili prácu za mnoho účtovníkov a účtovných revízorov.        
            Počítače prvej generácie používali elektrónky, zavedené Atanasoffom a Berrym. Elektrónky sú elektrické spínače, ktoré pracujú oveľa rýchlejšie ako mechanické spínacie zariadenia. Stroje s elektrónkami môžu vykonávať tisíc individuálnych operácii za sekundu. Bohužiaľ elektrónky sa prehrievali, čo zapríčinilo, že sa skoro vypálili. A tým aj časté poruchy a krátke elektrické výkyvy. Typický počítač prvej generácie mal veľkosť obývacej izby. So skorým príchodom počítačov prvej generácie, prišli i dierne štítky. Čítačky diernych štítkov, ktoré mohli prečítať nepatrné dierky vyrazené do štítku, mohli spracovať až 130 znakov za sekundu. Počítače prvej generácie nemali pamäťové zariadenie, ktoré poznáme u dnešných počítačov. Veľa skorých počítačov používalo magnetickú bubnovú na uskladnenie a spracovanie údajov.       

Počítače druhej generácie (1959 polovica 60. rokov)

            Táto generácia bola charakterizovaná používaním tranzistorov namiesto elektrónok. Tranzistory robili tú istú prácu ako elektrónky, ale mali mnoho výhod: boli menšie, rýchlejšie, potrebovali menej elektrickej energie, boli spoľahlivejšie a poskytovali oveľa väčšiu pamäť pre skladovanie inštrukcií a počítanie. Pretože tranzistory potrebujú menej energie ako elektrónky (asi 1/100 energie), druhá generácia počítačov bola menej nákladná na obsluhu ako prvá generácia.
Tak ako počítače prvej generácie, počítače druhej generácie boli obmedzované v typoch a množstve úloh, ktoré mohli vykonávať. V tejto generácii počítačov boli v obchode najpoužívanejšie hlavne účtovnícke programy. Jeden z prvých typov elektronického ukladania dát bol založený na malom magnete okrúhleho tvaru, nazývaného ferit (core). Feritová pamäť bola rýchlejšia a viac spoľahlivejšia ako bubnová pamäť z prvej generácie. Počítače druhej generácie sa vyznačovali využívaním feritovej pamäte.          
            Ďalší pokrok začal počas druhej generácie a ešte dnes zaujímavý bol vývoj magnetického disku. Spracovanie magnetickej pásky bolo pomalšie, pretože na obnovenie informácií magnetickej pásky počítač musel čítať pásku postupne (sekvenčne). Počítač číta pásky zo začiatku pásky až po miesto, kde boli informácie uložené. S diskmi počítač mohol pristupovať k žiadúcim informáciám priamo, tak disk mohol oveľa rýchlejšie pracovať.

Tretia generácia počítačov (1964 – 1970)

            Hlavným znakom tretej generácie je používanie integrovaných obvodov vo výpočtovej technike . Integrovaný obvod pozostáva z tisícok obvodov vytlačených na malú silikónovú kartu nazývanú čip. Výhoda čipov je tá, že jednoduchý čip môže nahradiť tisíce tranzistorov. Používaním integrovaných obvodov počítače mohli vykonať viac ako 2.500.000 operácií za sekundu. Integrované obvody sú viac spoľahlivé ako tranzistory, pretože používajú menej elektriny a majú dlhšiu životnosť.
Počas roku 1960 IBM vyvinulo jednu z prvých počítačových rodín, série centrálnych počítačov nazývaných System/360. IBM System/360 alebo S/360 pozostával zo šiestich vzostupne kompatibilných počítačov.        
Pre túto kompatibilitu obchod mohol začať s malým počítačom a postúpil k väčšiemu počítaču bez nutnosti zmeniť software a preškoliť počítačových operátorov. Táto vlastnosť bola veľmi výhodná pre mnohých menších obchodníkov s menším kapitálom.
            Dnes ďalšie firmy ponúkajú rodiny vzájomne kompatibilných centrálnych počítačov, ale IBM bol prvý, kto to tak urobil. IBM vznikol z firmy nazývanej CTR (Computing-Tabulating-Recording Corporation) v roku 1924. Niekedy nazývaný "Big Blue". So svojimi rodinami počítačov IBM si zabezpečili svoju pozíciu na čele počítačového priemyslu. Hoci veľa firiem kupovalo počítače, ďalšie stále neprestávali cítiť potrebu investovať do vlastných systémov. Ďalší vývoj tretej generácie diaľkových počítačových terminálov umožňoval týmto firmám spájať sa do jednoduchých veľkých centrálnych počítačov. Títo diaľkoví užívatelia, ako napríklad malé firmy, mali platiť vlastníkovi veľkého počítača poplatok za dobu, počas ktorej používali centrálny počítač. Malé firmy mohli napríklad používať diaľkový terminál na robenie svojich faktúr, alebo malý školský obvod mohol používať diaľkový terminál na zoznam miestností alebo študentov.        
            Najdôležitejší detail je, že zamestnanci v malých i veľkých firmách nestrácali zamestnanie s počítačmi počas tejto generácie. Začala sa objavovať nepatrná zmena vo firemnom manažmente. Počítače umožňovali firmám zachovať presné kópie záznamov. Toto viedlo k zmene úloh zamestnancov v spoločnosti. Napríklad účtovníci s prístupom k počítaču mohli stráviť viac času interpretáciou účtovníckych informácii a vytvárať doporučenia pre vlastníkov firmy. V tom čase veľa majiteľov malých firiem sa obávali, že ich opustia ich účtovníci. Ak účtovník opustil firmu, majiteľ nebol schopný v krátkom čase zaučiť nového zamestnanca. S príchodom počítačov stačilo nového zamestnanca zaučiť správne vkladať údaje do počítača a obsluhovať účtovnícky program.      
Ďalšia dôležitá vlastnosť počítačov tretej generácie bolo zvýšené používanie magnetických diskových zariadení na ukladanie dát. Magnetický disk je vynikajúci pretože umožňuje priamy prístup k dátam a nie, ako to bolo predtým sekvenčne. Priamy prístup k dátam podstatne zvýšil rýchlosť výpočtu.

 

 

Počítače štvrtej generácie (1970 až podnes)

            Miniaturizácia integrovaných obvodov je charakteristická pre štvrtú generáciu. Mikročip alebo mikroprocesor vykonáva milióny operácii za sekundu. Firma Intel Corporation vyvinula prvý mikroprocesor, ktorý nazvala 4004, neskôr to bol o rok neskôr 8008 Éru mikropočítačov zahájil mikroprocesor Intel 8080. Vážil iba niekoľko gramov a zaberal niekoľko štvorcových centimetrov. V porovnaní so skoršími počítačmi to bol obrovský prevrat. Elektronický čip je v dnešnej dobe výkonnejší, ekonomicky dostupnejší a je menší ako minca.       
            Ďalšia dôležitá vlastnosť štvrtej generácie počítačov je ich neobyčajne rozsiahle využitie. Počítače môžeme nájsť skutočne v každej malej firme, v každej škole a v miliónoch domácnostiach. Štvrtá generácia počítačov dáva na výber aplikácie podľa účelov, nie len obmedzené aplikácie (ponúka napr. počítanie potravinárskych účtov, automobilovým firmám pomáha starať sa o design nových modelov, atď.). Počítače sa používajú na úradoch, vo veľkoobchodoch, v rôznych servisoch a vo všetkých druhoch podnikania.    
            Rozvoj mikroprocesorov bol sprevádzaný rozvojom ďalšieho hardvéru. Čo sa týka podstaty pamäte, moderné mikropočítače používajú pre vnútornú pamäť polovodiče (metal-oxide semiconductor MOS). Je to špeciálny čip, ktorý zásobuje veľké množstvo informácií na veľmi malé miesto. Obvody polovodičovej pamäte sú veľmi podobné mikroprocesoru pripojenému k silikónovým čipom. Polovodiče sú veľmi rýchle, avšak sú nestále, teda, pokiaľ je polovodič vypnutý, stráca všetko, čo je v ňom uskladnené.           
Všetky rozvojové stupne technológií sprevádza pokrok v používaní externej pamäte a uskladnenie dát na disk. Mikropočítače používajú okrem disku malý "floppy disk" ako formu prídavnej pamäť pre uskladnenie dát. S mikropočítačmi, počítačovými programami muselo existovať aj pravidelné ukladanie do pamäte (v určitých intervaloch), pretože pamäť môže dosiaľ neuložené dáta stratiť a to vtedy, ak sa predčasne sám vypne. Dáta teda môžu byť uskladnené na disku pre neskoršie použitie.

Piata generácia počítačov

            Čo je príznačné pre rozvoj piatej generácie počítačov? Sme v piatej generácii? Bude mať každá domácnosť počas piatej generácie počítač? Bude snáď mikropočítač tejto generácie dôverný vo všetkom? Jedno tvrdenie je, že počítače piatej generácie budú mať dôležitú funkciu v domácnostiach. Iné tvrdenie je, že počítač piatej generácie nebude dostupný ľuďom až kým nebude vedieť vyvodzovať, usudzovať a učiť, teda kým nebude mať inteligenciu.          
            Nech sa v ďalšej generácii stane hocičo, bude to pre ďalší rozvoj vzrušujúce. Nové technológie budú riešiť mnoho dnešných každodenných problémov. Ale predsa, s celým pokrokom technológie prídu aj nové obmedzenia a problémy.

 

Zdroje:

http://www.pu.army.sk/view.php?cisloclanku=2003032102

http://www.gymsnv.sk/~sestakova/text1202.htm

http://www.gymzv8rocne.edu.sk/i_cerovsky/icstorocie/vt.htm

http://www.paxus.sk/amd/clanok11history03.htm