98880

Пятое поколение ЭВМ

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

ЭВМ пятого поколения - это ЭВМ будущего. В 1982 г в Японии была принята программа разработки пятого поколения ЭВМ. Для ЭВМ пятого поколения ставятся совершенно другие задачи нежели при разработке всех прежних ЭВМ.

Русский

2016-07-13

15.98 KB

0 чел.

Реферат

На тему: Пятое поколение ЭВМ

    

    Выполнил студент группы ТМ-11 :

   Сергеев Н.Ю.

                Проверила:Абкаримова Г.Т.

    Благовещенск - 2014

    Пятое поколение ЭВМ

ЭВМ пятого поколения - это ЭВМ будущего. В 1982 г в Японии была принята программа разработки,  пятого поколения ЭВМ. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы ориентированные на решение задач принципиально новые компьютеры, искусственного интеллекта. С помощью языка новшеств и пролог в устройстве компьютеров планировалось вплотную подойти к решению одной из основных задач этой ветви компьютерной науки - задачи обработки и хранения знаний. Коротко говоря, для компьютеров пятого поколения, не пришлось бы писать программ, а  всего  лишь достаточно было бы объяснить на "почти естественном" языке, что от них требуется.

Предполагается, что их элементной базой будут служить не СБИС, а созданные на их базе устройства с элементами искусственного интеллекта. Для увеличения быстродействия и памяти будут использоваться достижения биопроцессоры и оптоэлектроники.

Для ЭВМ пятого поколения ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработке всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с первого по четвертое поколение стояли такие задачи, как достижение большой ёмкости памяти, увеличение производительности в области числовых расчётов, то основной задачей разработчиков ЭВМ пятого поколения является создание искусственного интеллекта машины, то есть,  возможность делать логические выводы из представленных фактов, развитие "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между компьютером и человеком .

Накопленный опыт и проведенные в ходе проекта исследования по методам параллельного логического вывода и представления знаний сильно помогли прогрессу в области систем искусственного интеллекта в целом.

Уже сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с печатного или рукописного текста, с человеческого голоса, с бланков, осуществлять перевод с одного языка на другой, узнавать пользователя по голосу. Это дает возможность общаться с компьютерами всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой области.

Многие успехи, которых достиг искусственный интеллект, используют в деловом мире и промышленности. Нейронные сети и экспертные системы эффективно используются для задач классификации (категоризация текста, фильтрация СПАМа, и т.д.). Добросовестно служат человеку генетические алгоритмы, используются, например, для оптимизации портфелей в инвестиционной деятельности, промышленность, робототехника, также многоагентные системы. Не дремлют и другие направления искусственного интеллекта, например, решение задач в интернете и распределенное представление знаний.

Зарождается в недрах четвертого поколения и в значительной мере определяется результатами работы японского Комитета научных исследований в области ЭВМ, опубликованными в 1981г. Согласно этому проекту ЭВМ и вычислительные системы пятого поколения кроме надежности и высокой производительности при более низкой стоимости, вполне обеспечиваемые СБИС и др. новейшими технологиями, должны удовлетворять следующим качественно новым функциональным требованиям:

• обеспечить диалоговой обработки информации с использованием естественных языков; возможности обучаемости, логических выводов и ассоциативных построений;  простоту применения ЭВМ путем реализации систем ввода или вывода информации голосом;

• упростить процесс создания программных средств путем автоматизации синтеза программ по спецификациям исходных требований на естественных языках

• улучшить эксплуатационные качества и основные характеристики вычислительной техники для удовлетворения различных социальных задач, улучшить соотношения результатов и затрат, легкости, компактности, быстродействия ЭВМ; обеспечить их разнообразие, надежность в эксплуатации и высокую адаптируемость к приложениям.

Учитывая сложность осуществления установленных перед пятым поколением задач, совершенно вероятно разбиение его на более обозримые и лучше ощущаемые этапы, первый из которых во многом реализован в рамках настоящего четвертого поколения.

Потребность в более быстрых, универсальных и дешевых процессорах вынуждает производителей постоянно наращивать число транзисторов в них. И произойдет это где-то между 2010 и 2020 годами. По мере приближения к физическому пределу архитектура компьютеров становится все более изощренной, возрастает стоимость проектирования, тестирования и изготовления чипов. Таким образом, этап эволюционного развития рано или поздно сменится революционными изменениями.

В результате гонки наращивания производительности возникает множество проблем. Концентрация энергии в нынешних микропроцессорах безмерно значительна. Нынешние стратегии рассеяния образующегося тепла, такие как избирательная активация или снижение питающего напряжения только нужных частей в микроцепях малоэффективны, если не применять активного охлаждения.

Изолирующие слои стали тоньше с уменьшением размеров транзисторов , а это значит, что их надежность снизилась, из за того,  что  электроны могут проникать через тонкие изоляторы.

На сегодняшний день основное условие повышения производительности процессоров - методы параллелизма. Как известно, микропроцессор обрабатывает последовательность инструкций,которые составляют  ту или иную программу. Если организовать параллельное (то есть одновременное) выполнение инструкций, общая производительность существенно вырастет. Решается проблема параллелизма методами конвейеризации вычислений, применением предсказанием ветвлений и суперскалярной архитектуры.

Многоядерная архитектура подразумевает интегрирование нескольких простых микропроцессорных ядер на одном чипе. Каждое ядро выполняет свой поток инструкций. Каждое микропроцессорное ядро значительно проще, чем ядро многопотокового процессора, что упрощает тестирование и проектирование чипа. Но между тем усугубляется проблема доступа к памяти, становится необходима замена компиляторов.

Многопотоковый процессор. Данные процессоры по архитектуре напоминают трассирующие: весь чип делится на процессорные элементы, напоминающие суперскалярный микропроцессор. В отличие от трассирующего процессора, здесь каждый элемент обрабатывает инструкции разнообразных потоков в течение одного такта, чем достигается параллелизм на уровне потоков. Конечно, каждый поток имеет свой набор регистров и программный счетчик.

"Плиточная" архитектура. Сторонники считают, что ПО должно компилироваться прямо в "железе", так как это даст максимальный параллелизм.

Процессор в данном случае состоит из множества "плиток" (tiles), каждая из которых имеет собственное ОЗУ и связана с другими "плитками" в своеобразную решетку, узлы которой можно включать и отключать.

При многоэтажной архитектуре  речь идет не о логической, а о физической структуре. Идея состоит в том, что чипы должны содержать вертикальные "штабеля" микроцепей, изготовленных по технологии тонкопленочных транзисторов, заимствованной из производства TFT-дисплеев. Идея "трехмерных" чипов уже реализована в виде работающих образцов восьмиэтажных микросхем памяти. Совершенно вероятно, что она позволима  и для микропроцессоров, и в недалеком будущем, все микрочипы будут наращиваться, не только горизонтально, но и вертикально.

Пятое поколение создано на основе сверхбольших интегральных схем (СБИС), которые отличаются колоссальной плотностью размещения логических элементов на кристалле.

Предполагается, что в будущем широко распространится ввод информации в ЭВМ с голоса, общения с машиной на естественном языке, машинное осязание, машинное зрение, робототехнических устройств и создание интеллектуальных роботов.

Заключение

В нашем веке современному человеку трудно представить свою жизнь без компьютера и других электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Если раньше люди использовали компьютеры для упрощения своей жизни, то на сегодняшний день потребности в нем самые разные.

Персональный компьютер  во многом изменил свое отношение человечества к вычислительным ресурсам. С каждой новой моделью ПК, человек все больше и больше перекладывает повседневные функции на плечи машин, начиная от простых математических вычислений и заканчивая созданием отчета или сложным проектированием. Во второй половине ХХ века компьютеры могли позволить себе только крупные компании, не только из-за своей дороговизны, но и из-за внушительных размеров. Именно поэтому компании, изготовлявшие компьютерную технику, всегда стремились к удешевлению и минимализму своей продукции. В результате развития микроминиатюризации и микросхем ЭВМ может размещаться на обычном письменном столе. На сегодняшний день компьютер может позволить себе любой человек. Размеры компьютеров стали настолько малыми, что его можно даже поместить в карман.

Каждое следующее поколение ЭВМ, по сравнению с предыдущими, имеет существенно лучшие характеристики. Так, емкость и производительность ЭВМ всех запоминающих устройств увеличивается, как правило, больше чем на порядок.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12250. Методы минимизации функции многих переменной 255.93 KB
  Лабораторная работа 3. Методы минимизации функции многих переменной. Постановка задачи: Требуется найти безусловный минимум функции от n переменных fx1 x2 xn т.е. такую точку что . Значение точки минимума вычислить приближенно с заданной точностью ε. Метод пр
12251. Измерение характеристик случайных процессов 124.5 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Измерение характеристик случайных процессов I. Цели работы 1. Закрепить и расширить знания о стационарных и нестационарных широкополосных и узкополосных случайных процессах. 2. Ознакомиться с методами экспериментальных исследований случ
12252. СПЕЦІАЛЬНІ РОБОТИ ПРИ БУРІННІ СВЕРДЛОВИН 2.35 MB
  Закріплення свердловин трубами; тампонування міжтрубного та позатрубного простору свердловини; влаштування фільтрів (або облаштування водоприймальної частини бесфільтрових) свердловин; розглинизацію свердловин споруджених обертовими промивними способами; облаштування оголовка, камер та павільонів насосних станцій; проведення відкачок води;
12253. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОЛОКИ 128 KB
  Лабораторная работа №301 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОЛОКИ Приборы: лабораторная установка ФПМ01 мост постоянного тока Р333. Цель работы: приобретение навыков проведения простейших измерений электрических величин практиче
12254. Многоступенчатые центробежные насосы 2.21 MB
  Корпус насоса имеет, как правило, торчащий разъем в горизонтальной плоскости, число колес – четное. Общая схема насоса, схема движения воды. Уравновешивание осевой силы. Конструкция корпуса (серый чугун). Подшипниковые узлы.
12255. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОДИНАРНЫМ МОСТОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА (мостом Уитстона) 185 KB
  Лабораторная работа №307 ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОДИНАРНЫМ МОСТОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА мостом Уитстона1 Приборы и принадлежности: реохорд магазин сопротивлений источник постоянного тока гальванометр два резистора с неизвестным сопротивлением...
12256. Расчет АФНЧ Чебышева. Рассчет ЦФНЧ Баттерворта 278.76 KB
  Чтобы преобразовать сигнал с выхода ЦАП в аналоговый, его необходимо пропустить через ФНЧ с высокой крутизной среза. При использовании аналоговых усилителей с ограниченной полосой пропускания и определенной нелинейностью передаточной характеристики, высокочастотные составляющие
12257. ОСНОВНІ ЗАСАДИ РОЗВИТКУ ІНФОРМАЦІЙНОГО СУСПІЛЬСТВА 29.79 KB
  Інформаційне право – це комплексна галузь права, що являє собою виокремлену групу правових норм, якими регулюються суспільні відносини, що виникають з приводу встановлення режимів та параметрів суспільного обігу інформації, правового статусу, поведінки та зв’язків суб’єктів інформаційних процесів.
12258. ЗАВИСИМОСТЬ МОЩНОСТИ И КПД ИСТОЧНИКА ТОКА ОТ НАГРУЗКИ 254 KB
  Лабораторная работа №312 ЗАВИСИМОСТЬ МОЩНОСТИ И КПД ИСТОЧНИКА ТОКА ОТ НАГРУЗКИ Приборы и принадлежности: лабораторная панель два аккумулятора миллиамперметр вольтметр переменные резисторы. Введение. Наиболее широко распространенными источниками постоянн...