Le 5 generazioni di computer e le loro caratteristiche
Ciascuna delle cinque generazioni del computer è caratterizzata da un importante sviluppo tecnologico che ha avuto un cambiamento innovativo nel modo in cui i computer operano.
I computer svolgono un ruolo importante in quasi ogni aspetto della vita umana, ma i computer così come li conosciamo oggi sono molto diversi dai modelli iniziali.
Ma cos'è un computer? Un computer può essere definito come un dispositivo elettronico che esegue operazioni aritmetiche e logiche.
Un'altra definizione popolare può dire che un computer è un dispositivo o una macchina in grado di elaborare determinati materiali per convertirli in informazioni.
Per capire il funzionamento di base di un computer è necessario definire i dati, l'elaborazione e le informazioni.
I dati sono una raccolta di elementi di base che esistono se nessuna sequenza; Da soli non hanno significato.
L'elaborazione è il processo mediante il quale le informazioni possono essere estratte dai dati. E infine, l'informazione è l'elemento finale di qualsiasi lavoro di elaborazione.
Il primo computer elettronico fu inventato nel 1833; È stato il primo dispositivo ad avere un motore analitico.
Con il passare del tempo, questo dispositivo è stato trasformato in una macchina affidabile in grado di eseguire i lavori più rapidamente. È così che è nata la prima generazione di computer con la macchina ENIAC.
Prima generazione (1945-1956)
Il tubo a vuoto è associato come la tecnologia principale della prima generazione di computer; sono tubi di vetro che contengono elettrodi.
Questi tubi sono stati utilizzati per i circuiti dei primi computer. Inoltre, queste macchine utilizzavano tamburi magnetici nella loro memoria.
Il tubo a vuoto è stato inventato nel 1906 da un ingegnere elettrico. Durante la prima metà del 20 ° secolo, questa era la principale tecnologia utilizzata per costruire radio, televisori, radar, macchine a raggi X e altri dispositivi elettronici.
Le macchine di prima generazione venivano solitamente controllate con pannelli di controllo con cablaggio o una serie di indirizzi codificati su nastri di carta.
Erano molto costosi, consumavano molta elettricità, producevano molto calore ed erano enormi (occupavano spesso stanze complete).
Il primo computer elettronico funzionante fu chiamato ENIAC e usò 18.000 tubi a vuoto. E 'stato costruito negli Stati Uniti, presso l'Università della Pennsylvania e misurato circa 30, 5 metri di lunghezza.
Era usato per calcoli temporanei; Veniva utilizzato principalmente nei calcoli legati alla guerra, come le operazioni relative alla costruzione della bomba atomica.
D'altra parte, la macchina del Colosso fu anche costruita durante questi anni per aiutare gli inglesi durante la seconda guerra mondiale. È stato utilizzato per decodificare messaggi segreti dal nemico e utilizzato 1.500 valvole a vuoto.
Mentre queste macchine di prima generazione erano programmabili, i loro programmi non erano memorizzati internamente. Ciò cambierebbe con lo sviluppo di computer da programmi memorizzati.
I computer di prima generazione dipendevano dal linguaggio macchina, il linguaggio di programmazione più basso compreso dai computer per eseguire operazioni (1GL).
Potevano risolvere un problema alla volta e gli operatori potevano impiegare settimane per pianificare un nuovo problema.
Seconda generazione (1956-1963)
La seconda generazione di computer ha sostituito le valvole a vuoto con transistor. I transistor hanno consentito ai computer di essere più piccoli, più veloci, più economici e più efficienti a livello di energia consumata. I dischi magnetici e i nastri venivano spesso usati per memorizzare i dati.
Anche se i transistor hanno generato abbastanza calore per causare danni ai computer, sono stati un miglioramento rispetto alla tecnologia precedente.
I computer di seconda generazione utilizzavano una tecnologia di raffreddamento, avevano un uso commerciale più ampio e venivano utilizzati solo per specifici scopi scientifici e commerciali.
Questi computer di seconda generazione hanno lasciato il linguaggio della macchina criptica binaria per usare un linguaggio assembly (2GL). Questo cambiamento ha permesso ai programmatori di essere in grado di specificare le istruzioni in parole.
Durante questo periodo, sono stati sviluppati anche linguaggi di programmazione di alto livello. I computer di seconda generazione erano anche le prime macchine a memorizzare le istruzioni nella loro memoria.
Per il momento, questo elemento si è evoluto dai tamburi magnetici a una tecnologia con un nucleo magnetico.
Terza generazione (1964-1971)
Il segno distintivo della terza generazione di computer era la tecnologia dei circuiti integrati. Un circuito integrato è un dispositivo semplice che contiene molti transistor.
I transistor sono diventati più piccoli e sono stati collocati su chip di silicio, chiamati semiconduttori. Grazie a questo cambiamento, i computer erano più veloci e più efficienti di quelli della seconda generazione.
Durante questo periodo, i computer utilizzavano linguaggi di terza generazione (3GL) o lingue di alto livello. Alcuni esempi di queste lingue includono Java e JavaScript.
Le nuove macchine di questo periodo hanno originato un nuovo approccio al design dei computer. Si può dire che ha introdotto il concetto di un singolo computer su una gamma di altri dispositivi; Negli altri potrebbe essere usato un programma progettato per essere utilizzato in una macchina di famiglia.
Un altro cambiamento di questo periodo è stato il fatto che ora l'interazione con i computer è stata effettuata tramite tastiere, mouse e monitor con un'interfaccia e un sistema operativo.
Grazie a ciò, il dispositivo poteva eseguire contemporaneamente diverse applicazioni con un sistema centrale che si occupava della memoria.
La società IBM è stata la creatrice del computer più importante di questo periodo: IBM System / 360. Un altro modello di questa azienda era 263 volte più veloce di ENIAC, dimostrando la svolta nel campo dei computer fino ad allora.
Poiché queste macchine erano più piccole e più economiche dei loro predecessori, i computer erano accessibili per la prima volta al pubblico generale.
Durante questo periodo, i computer hanno avuto uno scopo generale. Questo era importante poiché in precedenza le macchine venivano utilizzate per scopi specifici in campi specializzati.
Quarta generazione (1971-oggi)
La quarta generazione di computer è definita dai microprocessori. Questa tecnologia consente di costruire migliaia di circuiti integrati su un singolo chip di silicio.
Questo avanzamento ha reso possibile che ciò che era solito occupare un'intera stanza, ora poteva stare nel palmo di una mano.
Nel 1.971 fu sviluppato il chip Intel 4004 che localizzava tutti i componenti del computer, dall'unità di elaborazione centrale e memoria ai controlli di entrata e uscita, in un unico chip. Questo ha segnato l'inizio della generazione di computer che continua ancora oggi.
Nel 1981, IBM ha creato un nuovo computer in grado di eseguire 240.000 somme al secondo. Nel 1996, Intel è andato oltre e ha creato una macchina in grado di eseguire 400.000.000 somme al secondo. Nel 1984 Apple introdusse il Macintosh con un sistema operativo diverso da Windows.
I computer di quarta generazione sono diventati più potenti, più compatti, più affidabili e più accessibili. Di conseguenza, è nata la rivoluzione del personal computer (PC).
In questa generazione, vengono utilizzati canali in tempo reale, sistemi operativi distribuiti e multiproprietà. Durante questo periodo è nato internet.
La tecnologia del microprocessore si trova in tutti i computer moderni. Questo perché i chip possono essere fatti in grandi quantità senza costare un sacco di soldi.
I chip di processo vengono utilizzati come processori centrali e i chip di memoria sono utilizzati per la memoria ad accesso casuale (RAM). Entrambi i chip utilizzano milioni di transistor posizionati sulla loro superficie in silicone.
Questi computer usano linguaggi di quarta generazione (4GL). Questi linguaggi consistono in affermazioni simili a quelle fatte in linguaggio umano.
Quinta generazione (attuale-futuro)
I dispositivi di quinta generazione sono basati sull'intelligenza artificiale. La maggior parte di queste macchine è ancora in sviluppo, ma ci sono alcune applicazioni che fanno uso dello strumento di intelligenza artificiale. Un esempio di questo è il riconoscimento vocale.
L'uso dell'elaborazione parallela e dei superconduttori rende l'intelligenza artificiale una realtà.
Nella quinta generazione, la tecnologia ha portato alla produzione di chip a microprocessore con 10 milioni di componenti elettronici.
Questa generazione si basa su software di elaborazione parallela e software di intelligenza artificiale. L'intelligenza artificiale è un campo emergente nell'informatica, che interpreta i metodi necessari per far pensare i computer come esseri umani
Si stima che il calcolo quantico e la nanotecnologia cambieranno radicalmente il volto dei computer in futuro.
L'obiettivo dell'informatica di quinta generazione è sviluppare dispositivi in grado di rispondere a input di linguaggio naturale e in grado di apprendere e organizzarsi autonomamente.
L'idea è che i computer di quinta generazione del futuro possano capire le parole pronunciate e che possano imitare il ragionamento umano. Idealmente, queste macchine saranno in grado di rispondere al loro ambiente utilizzando diversi tipi di sensori.
Gli scienziati stanno lavorando per renderlo una realtà; Cercano di creare un computer con un vero QI con l'aiuto di tecnologie e programmi avanzati. Questo progresso nelle moderne tecnologie rivoluzionerà i computer del futuro.
