Тенденции развития вычислительных систем

 

Представление о совершенствовании технологии использования компьютеров дает табл. 5.4.

 

Таблица 5.4. Совершенствование технологии использования компьютеров

 

Параметр

Этапы развития компьютеров

50-е гг.

60-е гг.

70-е гг.

80-е гг.

90-е гг.

Цель использования ЭВМ (преимущественно)

Научно-технические расчеты

Технические и экономические расчеты

Управление и экономические расчеты

Управление; предоставление информации

Телекоммуникации, информационное обслуживание и управление

Режим работы ЭВМ

Однопрограммный

Пакетная обработка

Разделение времени

Персональная работа

Сетевая обработка

Интеграция данных

Низкая

Средняя

Высокая

Очень высокая

Сверхвысокая

Расположение пользователя

Машинный зал

Отдельное помещение

Терминальный зал

Рабочий стол

Произвольное мобильное

Тип пользователя

Инженеры-программисты

Профессиональные программисты

Программисты-пользователи

Пользователи с общей компьютерной подготовкой

Слабообученные пользователи

Тип диалога

Работа за пультом ЭВМ

Обмен перфоносителями и машинограммами

Интерактивный (через клавиатуру и экран)

Интерактивный по жесткому меню

Интерактивный экранный типа "вопрос-ответ"

 

Главной тенденцией развития вычислительной техники в настоящее время является дальнейшее расширение сфер применения ЭВМ и, как следствие, переход от отдельных машин к их системам – вычислительным системам и комплексам разнообразных конфигураций с широким диапазоном функциональных возможностей и характеристик.

Наиболее перспективные, создаваемые на основе персональных ЭВМ, территориально распределенные многомашинные вычислительные системы – вычислительные сети – ориентируются не столько на вычислительную обработку информации, сколько на коммуникационные информационные услуги: электронную почту, системы телеконференций и информационно-справочные системы.

Специалисты считают, что в начале XXI в. в цивилизованных странах произойдет смена основной информационной среды. Удельные объемы информации, получаемой обществом по традиционным информационным каналам (радио, телевидение, печать) и компьютерным сетям, можно проиллюстрировать следующей диаграммой, показанной на рис. 5.8.

 

 

Рис. 5.8. Информационная среда в обществе ближайшего будущего

 

Уже сегодня пользователям глобальной вычислительной сети Internet стала доступной практически любая находящаяся в хранилищах знаний этой сети неконфиденциальная информация. Можно почитать или посмотреть, например, любую из нескольких сотен религиозных книг, рукописей или картин в библиотеке Ватикана, оформленных в виде файлов, послушать музыку в Карнеги Холл, "заглянуть" в галереи Лувра или в кабинет президента США в Белом доме; пользователи этой суперсети могут получить для изучения интересующую их статью или подборку статей по нужной тематике, "опубликовать" в сети свою новую работу, обсудить ее с заинтересованными специалистами.

В сети Internet реализован принцип "гипертекста", согласно которому абонент, выбирая встречающиеся в читаемом тексте ключевые слова, может получить необходимые дополнительные пояснения и материалы для углубления в изучаемую проблему. Используя этот принцип, абонент может прочитать электронную газету, персонифицированную на любую интересующую его тематику, с любой степенью подробности и достоверности. Электронная почта Internet позволяет получить почтовое отправление из любой точки Земного шара (где есть терминалы этой сети) через 5 с, а не через неделю или месяц, как это имеет место при использовании обычной почты.

В Массачусетском университете (США) создана электронная книга, куда можно записывать любую информацию из сети; читать эту книгу можно, отключившись от сети, автономно, в любом месте. Сама книга в твердом переплете, содержит тонкие жидкокристаллические индикаторы – страницы с бумагообразной синтетической поверхностью и высоким качеством "печати".

При разработке и создании собственно ЭВМ существенный и устойчивый приоритет в последние годы имеют сверхмощные компьютеры – суперЭВМ и миниатюрные, и сверхминиатюрные ПК. Ведутся, как уже указывалось, поисковые работы по созданию ЭВМ 6-го поколения, базирующихся на распределенной нейронной архитектуре, – нейрокомпьютеров. В частности, в нейрокомпьютерах могут использоваться уже имеющиеся специализированные сетевые МП – транспьютеры.

 

Транспьютер – микропроцессор сети со встроенными средствами связи.

Пример 5.3. Транспьютер IMS T800 при тактовой частоте 30 МГц имеет быстродействие 15 млн. оп/с, а транспьютер Intel WARP при тактовой частоте 20 МГц – 20 млн. оп/с (оба транспьютера 32-разрядные).

 

Ближайшие прогнозы по созданию отдельных устройств ЭВМ:

§ микропроцессоры с быстродействием 1000 MIPS и встроенной памятью 16 Мбайт;

§ встроенные сетевые и видеоинтерфейсы;

§ плоские (толщиной 3-5 мм) крупноформатные дисплеи с разрешающей способностью 1000x800 пикселей и более;

§ портативные, размером со спичечный коробок, магнитные диски емкостью более 100 Гбайт. Терабайтные дисковые массивы на их основе сделают практически ненужным стирание старой информации.

Повсеместное использование мультиканальных широкополосных радио-, волоконно-оптических, а в пределах прямой видимости и инфракрасных каналов обмена информацией между компьютерами обеспечит практически неограниченную пропускную способность (трансфер до сотен миллионов байт в секунду).

Широкое внедрение средств мультимедиа, в первую очередь аудио- и видеосредств ввода и вывода информации, позволит общаться с компьютером на естественном языке. Мультимедиа нельзя трактовать узко, только как мультимедиа на ПК. Можно говорить о бытовом (домашнем) мультимедиа, включающем в себя и ПК, и целую группу потребительских устройств, доводящих потоки информации до потребителя и активно забирающих информацию у него.

Этому уже сейчас способствуют:

§ зарождающиеся технологии медиа-серверов, способных собирать и хранить огромнейшие объемы информации и выдавать ее в реальном времени по множеству одновременно приходящих запросов;

§ системы сверхскоростных широкополосных информационных магистралей, связывающие воедино все потребительские системы.

Названные ожидаемые технологии и характеристики устройств ЭВМ совместно с их общей миниатюризацией могут сделать всевозможные вычислительные средства и системы вездесущими (вспомните альтернативное название компьютера-блокнота: Omni Book), привычными, обыденными, естественно насыщающими нашу повседневную жизнь.

Специалисты [2] предсказывают в ближайшие годы возможность создания компьютерной модели реального мира, такой виртуальной (кажущейся, воображаемой) системы, в которой мы можем активно жить и манипулировать виртуальными предметами. Простейший прообраз такого кажущегося мира уже сейчас существует в сложных компьютерных играх. Но в будущем можно говорить не об играх, а о виртуальной реальности в нашей повседневной жизни, когда нас в комнате, например, будут окружать сотни активных компьютерных устройств, автоматически включающихся и выключающихся по мере надобности, активно отслеживающих наше местоположение, постоянно снабжающих нас ситуационно необходимой информацией, активно воспринимающих нашу информацию и управляющих многими бытовыми приборами и устройствами.

Информационная революция затронет все стороны жизнедеятельности, появятся системы, создающие виртуальную реальность:

§ компьютерные системы – при работе на ЭВМ с "дружественным интерфейсом" абоненты по видеоканалу будут видеть виртуального собеседника, активно общаться с ним на естественном речевом уровне с аудио- и видеоразъяснениями, советами, подсказками. "Компьютерное одиночество", так вредно влияющее на психику активных пользователей ЭВМ, исчезнет;

§ системы автоматизированного обучения – при наличии обратной видеосвязи абонент будет общаться с персональным виртуальным учителем, учитывающим психологию, подготовленность, восприимчивость ученика;

§ торговля – любой товар будет сопровождаться не магнитным кодом, нанесенным на торговый ярлык, а активной компьютерной табличкой, дистанционно общающейся с потенциальным покупателем и сообщающей всю необходимую ему информацию – что, где, когда, как, сколько и почем.

И так далее, и тому подобное.

Техническое обеспечение, необходимое для создания таких виртуальных систем:

§ дешевые, простые, портативные компьютеры со средствами мультимедиа;

§ программное обеспечение для "вездесущих" приложений;

§ миниатюрные приемопередающие радиоустройства (трансиверы) для связи компьютеров друг с другом и с сетью;

§ распределенные широкополосные каналы связи и сети.

Многие предпосылки для создания указанных компонентов, да и простейшие их прообразы уже существуют.

Но есть и проблемы. Важнейшая из них – обеспечение прав интеллектуальной собственности и конфиденциальности информации, чтобы личная жизнь каждого из нас не стала всеобщим достоянием.

КЛЮЧЕВЫЕ ПОНЯТИЯ

 

Аналоговая вычислительная машина	Портативная рабочая станция
Жидкокристаллический дисплей	Проблемно-ориентированная ЭВМ
Карманный компьютер	Рабочая станция
Компьютер-блокнот (Note Book)	Сервер
Малая ЭВМ (мини-ЭВМ)	Сервер печати
МикроЭВМ	Сервер приложений
Многопроцессорная вычислительная система	Специализированная ЭВМ
векторная	СуперЭВМ
магистральная (конвейерная)	Универсальная ЭВМ
матричная	Файл-сервер
Мэйнфрейм (большая ЭВМ)	Цифровая вычислительная машина
Наколенный компьютер	Электронная записная книжка (органайзер)
Нейрокомпьютер	Электронный секретарь
Переносной компьютер
Персональный компьютер

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

 

1. Какова многоаспектная классификация вычислительных машин?

2. Что такое цифровая вычислительная машина, аналоговая, гибридная?

3. Что такое большие вычислительные машины (мэйнфреймы), малые вычислительные машины, микроЭВМ и каковы их основные характеристики?

4. Что такое проблемно-ориентированные вычислительные машины и каково их назначение? Рейтинг мэйнфреймов.

5. Что такое нейрокомпьютер?

6. Что такое транспьютер?

7. Что такое специализированные вычислительные машины и каковы их основные характеристики?

8. Что такое суперЭВМ? Каковы их разновидности?

9. Что такое сервер, специализированный сервер? Назовите их разновидности.

10. Что такое рабочая станция?

11. Какие виды переносных ЭВМ вы знаете и каковы их основные параметры?

12. Дайте классификацию микроЭВМ.

13. Какие поколения ЭВМ существуют и каковы их основные параметры?

14. Какие поколения ПК существуют и каковы их основные параметры?

15. Назовите важнейшие технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ.

16. Каковы возможности наколенных ПК, компьютеров-блокнотов, карманных ПК, электронных секретарей?

17. Назовите основные тенденции развития вычислительной техники.

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Бройдо В.Л., Ковальский Е.Л., Румянцева Л.М. Проблемно-ориентированные ЭВМ: Учебное пособие. - Л.: ЛИЭИ, 1984.

2. Вайзер М. Компьютер XXI века // В мире науки (Scientific american). - 1991. - № 11.

3. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. - М.: Энергоатомиздат, 1991.

4. Кулаков В. Мир портативных компьютеров // Hard and Soft. - 1994, - № 5.

5. Кручинин С., Озерецковский С. Векторные суперкомпьютеры // Computer Week. - 1995, - № 17.

6. Основы компьютерной грамоты / Под ред. Н.В. Макаровой. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987.

7. Першиков В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. 2-е изд., доп. - М.: Финансы и статистика, 1995.

8. Пискарева Т.В. Универсальные ЭВМ и основные направления их совершенствования // Информатика и вычислительная техника за рубежом. -.-Вып. 2.

9. Пискарева Т.В. Мини- и супермини-ЭВМ: современное состояние и перспективы развития // Информатика и вычислительная техника за рубежом. - 1991.-Вып. 3.

10. Ратбон Э. Мультимедиа и CD-ROM для "чайников". - Киев: Дианетика, 1995.

11. Смирнов А.Д. Архитектура вычислительных систем. - М.: Наука, 1990.

ГЛАВА 6. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ