पहला इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर

2024 लेखक: Trinity Chesterton | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 08:17

हाल के दशकों में, मानवता ने कंप्यूटर युग में प्रवेश किया है। गणितीय संचालन के सिद्धांतों के आधार पर स्मार्ट और शक्तिशाली कंप्यूटर, सूचनाओं के साथ काम करते हैं, व्यक्तिगत मशीनों और पूरे कारखानों की गतिविधियों का प्रबंधन करते हैं, उत्पादों और विभिन्न उत्पादों की गुणवत्ता को नियंत्रित करते हैं। हमारे समय में कंप्यूटर तकनीक मानव सभ्यता के विकास का आधार है। इस पोजीशन के रास्ते में एक छोटा लेकिन बहुत अशांत रास्ता पार करना पड़ा। और लंबे समय तक इन मशीनों को कंप्यूटर नहीं, बल्कि कंप्यूटर (कंप्यूटर) कहा जाता था।

कंप्यूटर वर्गीकरण

सामान्य वर्गीकरण के अनुसार, कंप्यूटर कई पीढ़ियों में वितरित किए जाते हैं। किसी विशेष पीढ़ी के लिए उपकरणों को वर्गीकृत करते समय निर्धारण गुण उनकी व्यक्तिगत संरचनाएं और संशोधन होते हैं, इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों के लिए गति, स्मृति आकार, नियंत्रण विधियों और डेटा प्रसंस्करण विधियों जैसी आवश्यकताएं।

बिल्कुलकंप्यूटर का वितरण किसी भी मामले में सशर्त होगा - बड़ी संख्या में मशीनें हैं, जो कुछ संकेतों के अनुसार, एक पीढ़ी के मॉडल मानी जाती हैं, और दूसरों के अनुसार, पूरी तरह से अलग होती हैं।

परिणामस्वरूप, इन उपकरणों को इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग प्रकार के मॉडल के गठन के गैर-संयोग चरणों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

किसी भी स्थिति में, कंप्यूटर का सुधार कई चरणों से होकर गुजरता है। और प्रत्येक चरण के कंप्यूटरों की पीढ़ी में मौलिक और तकनीकी आधारों के संदर्भ में एक दूसरे से महत्वपूर्ण अंतर होते हैं, एक विशेष गणितीय प्रकार के कुछ समर्थन।

कंप्यूटर की पहली पीढ़ी

जनरेशन 1 कंप्यूटिंग मशीनें युद्ध के बाद के शुरुआती वर्षों में विकसित हुईं। इलेक्ट्रॉनिक प्रकार के लैंप (उन वर्षों के सभी टीवी मॉडल के समान) के आधार पर बहुत शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर नहीं बनाए गए थे। कुछ हद तक, यह ऐसी तकनीक के गठन का चरण था।

पहले कंप्यूटरों को प्रायोगिक प्रकार के उपकरण माना जाता था जो मौजूदा और नई अवधारणाओं (विभिन्न विज्ञानों और कुछ जटिल उद्योगों में) का विश्लेषण करने के लिए बनाए गए थे। कंप्यूटर मशीनों का आयतन और द्रव्यमान, जो काफी बड़े थे, अक्सर बहुत बड़े कमरों की आवश्यकता होती थी। अब यह लंबे समय की परियों की कहानी की तरह लगता है और यहां तक कि वास्तविक वर्षों में भी नहीं।

पहली पीढ़ी की मशीनों में डेटा की शुरूआत छिद्रित कार्डों को लोड करने की विधि द्वारा की गई थी, और कार्यों को हल करने के अनुक्रमों का कार्यक्रम प्रबंधन किया गया था, उदाहरण के लिए, ENIAC में - प्रवेश करने की विधि द्वारा टाइपसेटिंग क्षेत्र के प्लग और रूप।

बावजूदइस तथ्य के लिए कि इस तरह की प्रोग्रामिंग पद्धति में यूनिट को तैयार करने में बहुत समय लगता है, मशीन ब्लॉकों के टाइपसेटिंग क्षेत्रों पर कनेक्शन के लिए, इसने ENIAC की गणितीय "क्षमताओं" को प्रदर्शित करने के सभी अवसर प्रदान किए, और महत्वपूर्ण लाभों के साथ इसे प्रोग्राम पंचेड टेप विधि से अंतर था, जो रिले प्रकार की मशीनों के लिए उपयुक्त है।

"सोचने" का सिद्धांत

पहले कंप्यूटर पर काम करने वाले कर्मचारियों ने नहीं छोड़ा, वे लगातार मशीनों के पास थे और मौजूदा वैक्यूम ट्यूबों की दक्षता की निगरानी करते थे। लेकिन जैसे ही कम से कम एक दीपक विफल हुआ, ENIAC तुरंत उठ गया, जल्दी में सभी ने टूटे हुए दीपक की खोज की।

लैंप के बहुत बार-बार बदलने का प्रमुख कारण (यद्यपि अनुमानित) निम्नलिखित था: लैंप के ताप और चमक ने कीड़ों को आकर्षित किया, उन्होंने उपकरण के आंतरिक आयतन में उड़ान भरी और एक छोटी विद्युत बनाने में "मदद" की। सर्किट। यानी इन मशीनों की पहली पीढ़ी बाहरी प्रभावों के प्रति बहुत संवेदनशील थी।

अगर हम कल्पना करते हैं कि ये धारणाएं सच हो सकती हैं, तो "बग" ("बग") की अवधारणा, जिसका अर्थ है सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर कंप्यूटर उपकरण में त्रुटियां और गलतियां, का एक बिल्कुल अलग अर्थ है।

ठीक है, अगर कार के लैंप काम करने की स्थिति में होते, तो रखरखाव कर्मी लगभग छह हजार तारों के कनेक्शन को मैन्युअल रूप से पुनर्व्यवस्थित करके किसी अन्य कार्य के लिए ENIAC को ट्यून कर सकते थे। एक अलग प्रकार का कार्य उत्पन्न होने पर इन सभी संपर्कों को फिर से स्विच करना पड़ा।

सीरियल मशीन

पहला इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर, जिसका बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हुआ, वह UNIVAC था। यह पहली तरह का बहुउद्देश्यीय इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल कंप्यूटर बन गया। UNIVAC, जो 1946-1951 की है, को 120 μs की अतिरिक्त अवधि, 1800 μs के कुल गुणन और 3600 μs के विभाजन की आवश्यकता थी।

ऐसी मशीनों के लिए एक बड़े क्षेत्र, बहुत अधिक बिजली की आवश्यकता होती है और इनमें बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉनिक लैंप होते हैं।

विशेष रूप से, सोवियत इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर "स्ट्रेला" में इनमें से 6400 लैंप और अर्धचालक प्रकार के डायोड की 60 हजार प्रतियां थीं। इस पीढ़ी के कंप्यूटरों की गति दो या तीन हजार ऑपरेशन प्रति सेकंड से अधिक नहीं थी, RAM का आकार दो Kb से अधिक नहीं था। केवल M-2 इकाई (1958) लगभग चार KB की RAM तक पहुँची, और मशीन की गति बीस हज़ार क्रिया प्रति सेकंड तक पहुँच गई।

दूसरी पीढ़ी के कंप्यूटर

1948 में, पहला काम करने वाला ट्रांजिस्टर कई पश्चिमी वैज्ञानिकों और अन्वेषकों द्वारा प्राप्त किया गया था। यह एक बिंदु-संपर्क तंत्र था जिसमें तीन पतले धातु के तार पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री की एक पट्टी के संपर्क में थे। नतीजतन, उन वर्षों में कंप्यूटर के परिवार में पहले से ही सुधार हुआ है।

ट्रांजिस्टराइज्ड कंप्यूटर के पहले मॉडल 1950 के दशक के अंतिम भाग में जारी किए गए थे, और पांच साल बाद डिजिटल कंप्यूटर के बाहरी रूप बहुत उन्नत कार्यों के साथ दिखाई दिए।

वास्तुकला की विशेषताएं

इनमें से एकट्रांजिस्टर का महत्वपूर्ण सिद्धांत यह है कि एक प्रति में यह 40 साधारण लैंप के लिए कुछ काम करने में सक्षम होगा, और फिर भी यह संचालन की उच्च गति को बनाए रखेगा। मशीन न्यूनतम मात्रा में गर्मी का उत्सर्जन करती है, और लगभग विद्युत स्रोतों और ऊर्जा का उपयोग नहीं करेगी। इस संबंध में, व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों की आवश्यकताएं बढ़ गई हैं।

दक्ष ट्रांजिस्टर के साथ पारंपरिक विद्युत-प्रकार के लैंप के क्रमिक प्रतिस्थापन के समानांतर, उपलब्ध डेटा को संग्रहीत करने की तकनीक में सुधार में वृद्धि हुई है। स्मृति विस्तार चल रहा है, और चुंबकीय संशोधित टेप, जो पहली बार UNIVAC कंप्यूटरों की पहली पीढ़ी में उपयोग किया गया था, में सुधार होना शुरू हो गया है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पिछली शताब्दी के साठ के दशक के मध्य में, डिस्क पर डेटा संग्रहीत करने की विधि का उपयोग किया गया था। कंप्यूटर के उपयोग में महत्वपूर्ण प्रगति ने प्रति सेकंड एक मिलियन ऑपरेशन की गति प्राप्त करना संभव बना दिया! विशेष रूप से, "स्ट्रेच" (ग्रेट ब्रिटेन), "एटलस" (यूएसए) को दूसरी पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों के साधारण ट्रांजिस्टर कंप्यूटरों में गिना जा सकता है। उस समय, USSR ने उच्च गुणवत्ता वाले कंप्यूटर मॉडल (विशेष रूप से, BESM-6) का भी उत्पादन किया।

ट्रांजिस्टर पर आधारित कंप्यूटरों के जारी होने से उनके आयतन, वजन, बिजली की लागत और मशीनों की लागत में कमी के साथ-साथ विश्वसनीयता और दक्षता में सुधार हुआ। इससे उपयोगकर्ताओं की संख्या और हल किए जाने वाले कार्यों की सूची को बढ़ाना संभव हो गया। उन विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए जिन्होंने दूसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों को अलग किया,ऐसी मशीनों के डेवलपर्स ने इंजीनियरिंग (विशेष रूप से, ALGOL, FORTRAN) और आर्थिक (विशेष रूप से, COBOL) प्रकार की गणनाओं के लिए भाषाओं के एल्गोरिथम रूपों का निर्माण शुरू किया।

इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों के लिए हाइजीनिक आवश्यकताएं भी बढ़ रही हैं। अर्द्धशतक में एक और सफलता मिली, लेकिन फिर भी यह आधुनिक स्तर से दूर थी।

ओएस का महत्व

लेकिन उस समय भी कंप्यूटर तकनीक का प्रमुख कार्य संसाधनों को कम करना था - काम करने का समय और मेमोरी। इस समस्या को हल करने के लिए, उन्होंने तब वर्तमान ऑपरेटिंग सिस्टम के प्रोटोटाइप को डिजाइन करना शुरू किया।

पहले ऑपरेटिंग सिस्टम (OS) के प्रकारों ने कंप्यूटर उपयोगकर्ताओं के काम के स्वचालन में सुधार करना संभव बना दिया, जिसका उद्देश्य कुछ कार्यों को करना था: मशीन में प्रोग्राम डेटा दर्ज करना, आवश्यक अनुवादकों को कॉल करना, कॉल करना कार्यक्रम, आदि के लिए आवश्यक आधुनिक पुस्तकालय सबरूटीन्स

इसलिए, कार्यक्रम और विभिन्न सूचनाओं के अलावा, दूसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों में एक विशेष निर्देश भी छोड़ना आवश्यक था, जहां प्रसंस्करण चरणों और कार्यक्रम और इसके डेवलपर्स के बारे में डेटा की एक सूची का संकेत दिया गया था। उसके बाद, ऑपरेटरों के लिए कार्यों की एक निश्चित संख्या (कार्यों के साथ सेट) को समानांतर में मशीनों में पेश किया जाने लगा, ऑपरेटिंग सिस्टम के इन रूपों में कंप्यूटर संसाधनों के प्रकारों को कुछ प्रकार के कार्यों के बीच विभाजित करना आवश्यक था - एक मल्टीप्रोग्रामिंग विधि डेटा का अध्ययन करने के लिए काम करते दिखाई दिए।

तीसरी पीढ़ी

विकास के कारणकंप्यूटर के एकीकृत सर्किट (आईसी) बनाने की तकनीक मौजूदा सेमीकंडक्टर सर्किट की गति और विश्वसनीयता की डिग्री के त्वरण के साथ-साथ उनके आयामों में एक और कमी, उपयोग की जाने वाली शक्ति और कीमत में एक और कमी प्राप्त करने में कामयाब रही।

माइक्रोसर्किट्स के एकीकृत रूप अब इलेक्ट्रॉनिक प्रकार के भागों के एक निश्चित सेट से बनाए जाने लगे, जो आयताकार लम्बी सिलिकॉन वेफर्स में आपूर्ति किए गए थे, और एक तरफ की लंबाई 1 सेमी से अधिक नहीं थी। इस प्रकार के वेफर (क्रिस्टल) को छोटी मात्रा के प्लास्टिक के मामले में रखा जाता है, इसमें आयामों की गणना केवल तथाकथित के चयन का उपयोग करके की जा सकती है। "पैर"।

इन कारणों से कंप्यूटर के विकास की गति तेजी से बढ़ने लगी। इसने न केवल काम की गुणवत्ता में सुधार करना और ऐसी मशीनों की लागत को कम करना संभव बना दिया, बल्कि एक छोटे, सरल, सस्ती और विश्वसनीय द्रव्यमान प्रकार के उपकरण - एक मिनीकंप्यूटर भी बनाना संभव बना दिया। इन मशीनों को मूल रूप से विभिन्न अभ्यासों और तकनीकों में अत्यधिक तकनीकी समस्याओं को हल करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

उन वर्षों में अग्रणी क्षण मशीनों को एकीकृत करने की संभावना माना जाता था। तीसरी पीढ़ी के कंप्यूटर विभिन्न प्रकार के संगत व्यक्तिगत मॉडलों को ध्यान में रखते हुए बनाए गए हैं। गणितीय और विभिन्न सॉफ़्टवेयर के विकास में अन्य सभी त्वरण एक समस्या-उन्मुख प्रोग्रामिंग भाषा की मानक समस्याओं को हल करने के लिए बैच प्रोग्राम के निर्माण में योगदान करते हैं। फिर, पहली बार, सॉफ्टवेयर पैकेज दिखाई देते हैं - ऑपरेटिंग सिस्टम के रूप जिस पर तीसरी पीढ़ी के कंप्यूटर विकसित होते हैं।

चौथी पीढ़ी

कंप्यूटर के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सक्रिय सुधारबड़े एकीकृत सर्किट (एलएसआई) के उद्भव में योगदान दिया, जहां प्रत्येक क्रिस्टल में कई हजार विद्युत-प्रकार के हिस्से होते थे। इसके लिए धन्यवाद, कंप्यूटर की अगली पीढ़ियों का उत्पादन शुरू हुआ, जिसके मौलिक आधार को बड़ी मात्रा में मेमोरी मिली और कमांड के कार्यान्वयन के लिए कम चक्र: एक मशीन ऑपरेशन में मेमोरी बाइट्स का उपयोग काफी कम होने लगा। लेकिन, चूंकि प्रोग्रामिंग लागतों में शायद ही कमी आई हो, पहले की तरह मशीनी प्रकार के नहीं, बल्कि विशुद्ध रूप से मानव प्रकार के संसाधनों को कम करने के कार्य सामने आए हैं।

अगले प्रकार के ऑपरेटिंग सिस्टम का उत्पादन किया गया, जिसने ऑपरेटरों को सीधे कंप्यूटर डिस्प्ले के पीछे अपने कार्यक्रमों को बेहतर बनाने में सक्षम बनाया, इससे उपयोगकर्ताओं के काम को सरल बनाया गया, जिसके परिणामस्वरूप एक नए सॉफ्टवेयर बेस का पहला विकास जल्द ही दिखाई दिया। इस पद्धति ने सूचना विकास के प्रारंभिक चरणों के सिद्धांत का पूरी तरह से खंडन किया, जिसमें पहली पीढ़ी के कंप्यूटरों का इस्तेमाल किया गया था। अब कंप्यूटर का उपयोग न केवल बड़ी मात्रा में जानकारी रिकॉर्ड करने के लिए, बल्कि स्वचालन और गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों के मशीनीकरण के लिए भी किया जाने लगा।

सत्तर के दशक की शुरुआत में बदलाव

1971 में, कंप्यूटर का एक बड़ा एकीकृत सर्किट जारी किया गया था, जहां पारंपरिक आर्किटेक्चर के कंप्यूटर का पूरा प्रोसेसर स्थित था। अब लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक प्रकार के सर्किटों को एक बड़े एकीकृत सर्किट में व्यवस्थित करना संभव हो गया है जो एक विशिष्ट कंप्यूटर वास्तुकला में जटिल नहीं थे। इस प्रकार, छोटे के लिए पारंपरिक उपकरणों के बड़े पैमाने पर उत्पादन की संभावनाएंकीमतें। यह कंप्यूटर की नई, चौथी पीढ़ी थी।

उस समय से, बहुत सारे सस्ते (कॉम्पैक्ट कीबोर्ड कंप्यूटर में प्रयुक्त) और नियंत्रण सर्किट का उत्पादन किया गया है जो प्रोसेसर, पर्याप्त रैम और कार्यकारी-प्रकार के कनेक्शन की संरचना के साथ एक या कई बड़े एकीकृत सर्किट बोर्डों पर फिट होते हैं। नियंत्रण तंत्र में सेंसर।

कार इंजनों में गैसोलीन के नियमन के साथ काम करने वाले प्रोग्राम, कुछ इलेक्ट्रॉनिक सूचनाओं के हस्तांतरण या निश्चित वाशिंग मोड के साथ, कंप्यूटर मेमोरी में या विभिन्न प्रकार के नियंत्रकों का उपयोग करके, या सीधे उद्यमों में पेश किए गए थे।

सत्तर के दशक ने सार्वभौमिक कंप्यूटिंग सिस्टम के उत्पादन की शुरुआत देखी जो एक सामान्य बड़े एकीकृत सर्किट (तथाकथित) में स्थित एक इनपुट-आउटपुट तंत्र के साथ एक प्रोसेसर, बड़ी मात्रा में मेमोरी, विभिन्न इंटरफेस के सर्किट को जोड़ती है। सिंगल-चिप कंप्यूटर) या, अन्य संस्करणों में, एक सामान्य मुद्रित सर्किट बोर्ड पर स्थित बड़े एकीकृत सर्किट। नतीजतन, जब चौथी पीढ़ी के कंप्यूटर व्यापक हो गए, तो साठ के दशक में विकसित हुई स्थिति की पुनरावृत्ति शुरू हुई, जब मामूली मिनी कंप्यूटर बड़े मेनफ्रेम कंप्यूटरों में काम का हिस्सा थे।

चौथी पीढ़ी के कंप्यूटर गुण

चौथी पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर जटिल थे और उनकी शाखाएं क्षमताएं थीं:

• सामान्य मल्टीप्रोसेसर मोड;
• एक समानांतर-अनुक्रमिक प्रकार के कार्यक्रम;
• उच्च स्तरीय कंप्यूटर भाषाएं;
• उद्भवपहला कंप्यूटर नेटवर्क।

इन उपकरणों की तकनीकी क्षमताओं का विकास निम्नलिखित प्रावधानों द्वारा चिह्नित किया गया था:

1. विशिष्ट सिग्नल विलंब 0.7 ns/v.
2. मेमोरी का प्रमुख प्रकार एक विशिष्ट सेमीकंडक्टर है। इस प्रकार की मेमोरी से सूचना उत्पन्न करने की अवधि 100-150 ns है। मेमोरी - 1012-1013 वर्ण।

ऑपरेटिंग सिस्टम के हार्डवेयर कार्यान्वयन का उपयोग करना

सॉफ़्टवेयर-प्रकार के टूल के लिए मॉड्यूलर सिस्टम का उपयोग शुरू हो गया है।

पहला पर्सनल इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर 1976 के वसंत में बनाया गया था। एक पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक गेम सर्किट के एकीकृत 8-बिट नियंत्रकों के आधार पर, वैज्ञानिकों ने एक पारंपरिक BASIC- प्रोग्राम की गई Apple गेम मशीन का उत्पादन किया, जिसने बहुत लोकप्रियता हासिल की। 1977 की शुरुआत में, Apple Comp दिखाई दिया, और पृथ्वी पर पहले Apple पर्सनल कंप्यूटर का उत्पादन शुरू हुआ। इस कंप्यूटर स्तर का इतिहास इस घटना को सबसे महत्वपूर्ण के रूप में उजागर करता है।

आज, Apple Macintosh पर्सनल कंप्यूटर बनाती है, जो कई मायनों में IBM PC मॉडल से आगे निकल जाता है। Apple के नए मॉडल न केवल असाधारण गुणवत्ता से, बल्कि व्यापक (आधुनिक मानकों द्वारा) क्षमताओं से भी प्रतिष्ठित हैं। Apple के कंप्यूटरों के लिए एक विशेष ऑपरेटिंग सिस्टम भी विकसित किया गया है, जो उनकी सभी असाधारण विशेषताओं को ध्यान में रखता है।

कंप्यूटर की पांचवीं पीढ़ी

अस्सी के दशक में कंप्यूटर (कंप्यूटर पीढ़ी) के विकास की प्रक्रिया एक नए चरण में प्रवेश करती है - पांचवीं पीढ़ी की मशीनें। इन उपकरणों की उपस्थितिमाइक्रोप्रोसेसरों के विकास से संबंधित है। सिस्टम निर्माण के दृष्टिकोण से, काम का पूर्ण विकेंद्रीकरण विशेषता है, और सॉफ्टवेयर और गणितीय आधारों को देखते हुए, कार्यक्रम संरचना में काम के स्तर तक आंदोलन विशेषता है। इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर के काम का संगठन बढ़ रहा है।

कंप्यूटर की पांचवीं पीढ़ी की दक्षता एक सौ आठ से एक सौ नौ ऑपरेशन प्रति सेकंड है। इस प्रकार की मशीन को मल्टीप्रोसेसर सिस्टम की विशेषता होती है, जो कमजोर प्रकार के माइक्रोप्रोसेसरों पर आधारित होता है, जो बहुवचन में तुरंत उपयोग किया जाता है। अब इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग प्रकार की मशीनें हैं जो उच्च-स्तरीय प्रकार की कंप्यूटर भाषाओं के उद्देश्य से हैं।