แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์แห่งอนาคต

การถือกำเนิดของพีซีถือเป็นการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอันงดงาม เทียบได้กับสิ่งประดิษฐ์ด้านไฟฟ้าและวิทยุ เมื่อถึงเวลาที่พีซีถือกำเนิด เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ก็มีอยู่แล้วมาเป็นเวลาถึงหนึ่งในสี่ของศตวรรษแล้ว คอมพิวเตอร์เก่าถูกแยกออกจากผู้ใช้จำนวนมาก ผู้เชี่ยวชาญ (วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ โปรแกรมเมอร์ ผู้ปฏิบัติงาน) ทำงานร่วมกับพวกเขา การกำเนิดของพีซีทำให้คอมพิวเตอร์กลายเป็นเครื่องมือขนาดใหญ่ รูปลักษณ์ของคอมพิวเตอร์เปลี่ยนไปอย่างมาก: มีความเป็นมิตร (เช่น สามารถสนทนาทางวัฒนธรรมกับบุคคลบนหน้าจอที่สบายตา) ปัจจุบันมีการใช้พีซีหลายร้อยล้านเครื่องทั่วโลก ทั้งในการผลิตและในชีวิตประจำวัน

วิทยาการคอมพิวเตอร์และผลลัพธ์เชิงปฏิบัติกำลังกลายเป็นกลไกที่สำคัญที่สุดของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและการพัฒนาสังคมมนุษย์ ฐานทางเทคนิคคือวิธีการประมวลผลและการส่งข้อมูล ความเร็วของการพัฒนานั้นน่าทึ่งมากไม่มีความคล้ายคลึงกับกระบวนการพัฒนาอย่างรวดเร็วนี้ในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ ประการแรกอาจเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว เนื่องจากการพัฒนาฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ก้าวไปอย่างรวดเร็ว เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการเติบโตอย่างแข็งขันในการรวมคอมพิวเตอร์ การสื่อสาร และเครื่องใช้ในครัวเรือนเข้าไว้ในชุดเดียว ระบบใหม่จะถูกสร้างขึ้นบนวงจรรวมเดี่ยวและรวมถึงซอฟต์แวร์นอกเหนือจากตัวโปรเซสเซอร์และสภาพแวดล้อมด้วย

ขณะนี้คอมพิวเตอร์สากลกำลังถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์ใหม่ - สมาร์ทโฟนซึ่งแก้ไขงานเฉพาะสำหรับเจ้าของ กำลังพัฒนาระบบพ็อกเก็ตคอมพิวเตอร์

คุณลักษณะเฉพาะของคอมพิวเตอร์รุ่นที่ห้าควรเป็นการแนะนำปัญญาประดิษฐ์และภาษาการสื่อสารตามธรรมชาติ สันนิษฐานว่าคอมพิวเตอร์รุ่นที่ห้าจะสามารถจัดการได้ง่าย ผู้ใช้จะสามารถสั่งงานเครื่องด้วยเสียงได้

สันนิษฐานว่าศตวรรษที่ 21 จะเป็นศตวรรษแห่งความสำเร็จของวิทยาการคอมพิวเตอร์ในด้านเศรษฐศาสตร์ การเมือง วิทยาศาสตร์ การศึกษา การแพทย์ ชีวิตประจำวัน และการทหารมากที่สุด

แนวโน้มหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันคือการขยายขอบเขตการใช้งานคอมพิวเตอร์เพิ่มเติมและด้วยเหตุนี้การเปลี่ยนจากเครื่องแต่ละเครื่องเป็นระบบของพวกเขา - ระบบคอมพิวเตอร์และความซับซ้อนของการกำหนดค่าต่าง ๆ พร้อมฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลายและ คุณสมบัติ.

ระบบคอมพิวเตอร์หลายเครื่องที่มีการกระจายทางภูมิศาสตร์ที่มีแนวโน้มมากขึ้น สร้างขึ้นบนพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เครือข่ายคอมพิวเตอร์ไม่ได้มุ่งเน้นไปที่การประมวลผลข้อมูลทางคอมพิวเตอร์มากนัก แต่มุ่งเน้นไปที่บริการข้อมูลการสื่อสาร เช่น อีเมล ระบบการประชุมทางไกล และระบบข้อมูลและการอ้างอิง ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ในประเทศอารยะจะมีการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมข้อมูลพื้นฐาน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เมื่อมีการพัฒนาคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ มีการให้ความสนใจมากขึ้นกับคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังเป็นพิเศษ เช่น ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ และพีซีขนาดเล็กและขนาดเล็ก งานวิจัยกำลังดำเนินการเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์รุ่นที่ 6 โดยใช้สถาปัตยกรรมประสาทแบบกระจาย หรือนิวโรคอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นิวโรคอมพิวเตอร์สามารถใช้ไมโครโปรเซสเซอร์เครือข่ายเฉพาะที่มีอยู่ - ทรานสพิวเตอร์ - ไมโครโปรเซสเซอร์เครือข่ายที่มีการสื่อสารในตัว

ลักษณะโดยประมาณของคอมพิวเตอร์รุ่นที่ 6

ทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์.(แนวโน้ม)

ปัจจุบัน การพัฒนาอย่างแข็งขันของอุปกรณ์โมเลกุล คอมพิวเตอร์เชิงแสงและควอนตัม รวมถึงคอมพิวเตอร์ DNA กำลังดำเนินการอยู่

ที่แกนกลาง คอมพิวเตอร์โมเลกุล มีโมเลกุล bistable ที่สามารถอยู่ในสถานะทางอุณหพลศาสตร์ที่เสถียรสองสถานะ แต่ละสถานะดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของตัวเอง โมเลกุลสามารถถ่ายโอนจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งได้โดยใช้แสง ความร้อน สารเคมี สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก โดยพื้นฐานแล้ว โมเลกุลเหล่านี้เป็นทรานซิสเตอร์ที่มีขนาดหลายนาโนเมตร

เนื่องจากโมเลกุล bistable มีขนาดเล็ก จึงสามารถเพิ่มจำนวนองค์ประกอบต่อหน่วยพื้นที่ได้ ข้อดีอีกประการหนึ่งของโมเลกุลคือเวลาตอบสนองที่สั้นซึ่งก็คือประมาณ 10 -15 วินาที องค์ประกอบการทำงานเชื่อมต่อกันด้วยท่อนาโนหรือโพลีเมอร์คอนจูเกต

คอมพิวเตอร์ยุคใหม่อีกประเภทหนึ่งก็มีพื้นฐานมาจากโมเลกุลเช่นกัน แต่ก็มีอยู่แล้ว โมเลกุลดีเอ็นเอ. การประมวลผล DNA ดำเนินการครั้งแรกในปี 1994 โดย Leonard Edleman ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนีย เพื่อแก้ไขปัญหาตัวแทนขาย ในคอมพิวเตอร์ DNA บทบาทของลอจิกเกตจะเล่นโดยคอลเลกชันของสาย DNA ที่ก่อให้เกิดการเชื่อมต่อที่แน่นแฟ้นระหว่างกัน เพื่อสังเกตสถานะของทั้งระบบ จึงได้ใส่โมเลกุลฟลูออเรสเซนต์เข้าไปในลำดับนี้ ด้วยการรวมกันของการเรืองแสงของโมเลกุลที่ถูกระงับซึ่งกันและกันซึ่งสอดคล้องกับศูนย์ในระบบไบนารี สิ่งหนึ่งที่สอดคล้องกับการเรืองแสงที่เพิ่มขึ้นของฟลูออเรสเซนต์ เป็นไปได้ที่จะสร้างลำดับของลูกโซ่โดยที่สัญญาณเอาท์พุตของลูกโซ่หนึ่งทำหน้าที่เป็นสัญญาณอินพุตของลูกโซ่อีกลูกหนึ่ง

ข้อได้เปรียบหลักของคอมพิวเตอร์ดังกล่าวคือการทำงานภายในร่างกายมนุษย์ ซึ่งทำให้สามารถส่งยาไปยังที่ที่จำเป็นได้ นอกจากนี้คอมพิวเตอร์ดังกล่าวยังช่วยให้คุณระบุโรคในร่างกายได้ทันที

อีกสองทางเลือกสำหรับคอมพิวเตอร์แห่งอนาคต - โทนิคและคอมพิวเตอร์ควอนตัม อันแรกทำงานเกี่ยวกับกระบวนการทางแสง และการดำเนินการทั้งหมดในนั้นจะดำเนินการผ่านการจัดการการไหลของแสง ข้อดีของคอมพิวเตอร์ดังกล่าวอยู่ที่คุณสมบัติของฟลักซ์แสง ความเร็วการแพร่กระจายของพวกมันสูงกว่าความเร็วของอิเล็กตรอน ยิ่งกว่านั้น ปฏิกิริยาระหว่างฟลักซ์แสงกับสื่อที่ไม่เป็นเชิงเส้นนั้นไม่ได้ถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่น แต่กระจายไปทั่วตัวกลาง ซึ่งให้ระดับอิสระใหม่ (เมื่อเทียบกับระบบอิเล็กทรอนิกส์) ในการจัดระบบการเชื่อมต่อและการสร้างสถาปัตยกรรมแบบคู่ขนาน ประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ออปติคัลสามารถดำเนินการได้ 10 13 -10 15 ต่อวินาที ปัจจุบันมีต้นแบบของโปรเซสเซอร์ออปติคัลที่สามารถดำเนินการขั้นพื้นฐานได้ แต่ไม่มีคอมพิวเตอร์ที่มีคุณสมบัติครบถ้วนที่พร้อมสำหรับการผลิต

คอมพิวเตอร์ควอนตัมตามกฎของกลศาสตร์ควอนตัม ในการดำเนินการคอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่ได้ใช้บิต แต่เป็น qubits - อะนาล็อกควอนตัมของบิต qubits สามารถอยู่ในหลายสถานะได้ในเวลาเดียวกัน ซึ่งต่างจาก bits คุณสมบัติของคิวบิตนี้ทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถคำนวณต่อหน่วยเวลาได้มากขึ้น ขอบเขตของการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมคือปัญหาการค้นหาอย่างละเอียดโดยมีการวนซ้ำจำนวนมาก

คอมพิวเตอร์ควอนตัม - ปัญหาแห่งการสร้างสรรค์

ต้นแบบของคอมพิวเตอร์แห่งอนาคตทั้งหมด - คอมพิวเตอร์ DNA, โมเลกุลและโฟโตนิก - เป็นแง่มุมที่แตกต่างกันของทั้งหมด - แนวคิดสำหรับการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ อนุภาคขนาดเล็กทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นควอนตัม อะตอม หรือโมเลกุล สามารถอธิบายได้ด้วยฟังก์ชันคลื่นของสถานะ และเป็นไปตามกฎสม่ำเสมอของกลศาสตร์ควอนตัม ดังนั้นการทำงานกับคอมพิวเตอร์แต่ละประเภทจึงอยู่บนพื้นฐานเดียวกัน แต่พวกเขาก็มีปัญหาทั่วไปเช่นกัน จำเป็นต้องเรียนรู้วิธีรวมอนุภาคเข้าด้วยกันและทำงานกับแต่ละอนุภาคแยกกันและรวมเข้าด้วยกัน น่าเสียดายที่เทคโนโลยีในปัจจุบันไม่อนุญาตให้มีการปรับเปลี่ยนดังกล่าว นอกจากนี้ ระบบควบคุมจะต้องรองรับความสามารถในการปรับขนาดของระบบอนุภาค ซึ่งทำให้พลังของคอมพิวเตอร์เพิ่มขึ้นได้ การแก้ปัญหานี้จะเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์อีกครั้งหนึ่ง ห้องทดลองทั่วโลก รวมถึงห้องปฏิบัติการในรัสเซีย กำลังทำงานเกี่ยวกับการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม ตัวอย่างเช่น ตั้งแต่ปี 2544 สถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีคาซานเริ่มทำงานในสาขาหน่วยความจำควอนตัม และกำลังค้นคว้าวัสดุโซลิดสเตตใหม่ที่เหมาะสำหรับการจัดเก็บคิวบิต ปัญหาเรื่องระยะเวลาในการจัดเก็บข้อมูลก็ได้รับการแก้ไขเช่นกัน แต่จนถึงขณะนี้เวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาทีเท่านั้น Sergei Moiseev นักวิจัยชั้นนำของสถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีคาซาน แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับสถานการณ์ด้วยการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมดังนี้: “เท่าที่ฉันจินตนาการได้ ความจริงก็คือความซับซ้อนของปัญหานี้ไม่ได้เกิดขึ้นทันที . หลังจากดำเนินการวิจัยรอบแรก ปัญหาก็เกิดขึ้น รวมทั้งปัญหาทางกายภาพที่ต้องแก้ไขด้วย ณ จุดนี้ การสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมมีลักษณะคล้ายกับโครงการแมนฮัตตันยุคใหม่ เป้าหมายคือการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทำงานบน 1,000 คิวบิตและสามารถปรับขนาดได้”

อย่างไรก็ตาม การพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่เพียงแต่ถูกขัดขวางจากปัญหาทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังถูกขัดขวางจากปัญหาทางเศรษฐกิจด้วย เป็นเวลานานที่มีการจัดสรรเงินทุนเพียงเล็กน้อยเพื่อแก้ไขปัญหานี้โดยเฉพาะในรัสเซีย โครงการเชิงนวัตกรรมหากประสบความสำเร็จจะเริ่มสร้างรายได้หลังจากผ่านไปนานเท่านั้น และจะต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากในช่วงเริ่มต้น เมื่อข้อดีของคอมพิวเตอร์ควอนตัมชัดเจนขึ้นแล้ว การลงทุนก็เริ่มปรากฏให้เห็นแล้ว แต่ส่วนแบ่งเมื่อเทียบกับอุตสาหกรรมอื่นๆ ยังมีน้อย

สำหรับสถานการณ์ปัจจุบันในโลก มีโมเดลหนึ่งที่ทำงานบนสองคิวบิตอยู่แล้ว แน่นอนว่านี่ไม่ใช่ 1,000 อย่างที่นักวิทยาศาสตร์พยายามดิ้นรน แต่เขาสามารถค้นหาปัจจัยที่ทำให้จำนวนนั้นสลายตัวได้แล้ว ศักยภาพของคอมพิวเตอร์ควอนตัมกิโลบิตนั้นมีมหาศาล โดยจะสามารถคำนวณข้อมูลได้ภายในไม่กี่นาทีซึ่งอาจใช้เวลาหลายปีหรือหลายทศวรรษในระบบปัจจุบัน จากมุมมองด้านความปลอดภัยของข้อมูล เมื่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมถูกสร้างขึ้น ระบบปกป้องข้อมูลคีย์สาธารณะทั้งหมดจะล่มสลาย เนื่องจากอัลกอริธึมควอนตัมอนุญาตให้ถอดรหัสรหัสได้อย่างรวดเร็ว คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ที่มีประสิทธิผลมากที่สุดหากสามารถแก้ปัญหานี้ได้ ก็จะทำได้ภายในไม่กี่ปีข้างหน้า ปัจจุบัน การป้องกันการเข้ารหัสได้รับการดูแลเพียงเพราะคอมพิวเตอร์ควอนตัมอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาเท่านั้น และ 2-3 คิวบิตไม่เพียงพอที่จะทำลายการเข้ารหัส

เมื่อคาดการณ์ถึงการพัฒนาดังกล่าว บริษัทต่างๆ กำลังคิดถึงการเข้ารหัสควอนตัม ซึ่งคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่จะไร้พลัง ลักษณะเฉพาะของการป้องกันการเข้ารหัสควอนตัมคือเมื่อพยายาม "ดักฟัง" ข้อมูล ข้อมูลจะถูกทำลายตามกฎความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก ดังนั้นหากคุณพยายามเข้าถึงสตรีมที่เข้ารหัส ข้อมูลในสตรีมนั้นจะหายไป อย่างไรก็ตาม เราไม่ควรถือว่าความคงกระพันของการป้องกันการเข้ารหัสด้วยควอนตัมนั้นเป็นสิ่งที่แน่นอน เช่นเดียวกับระบบอื่นๆ ก็มีจุดอ่อนของตัวเอง

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าการใช้งานคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใกล้เคียงที่สุดคือระบบการพิมพ์ลายนิ้วมือซึ่งเป็นที่รู้จักในโลกวิทยาศาสตร์ว่าเป็นวิธีการแสดงคุณสมบัติเฉพาะ โดยจะมีขนาดประมาณ 20-30 คิวบิต และได้รับการออกแบบมาเพื่อแยก “สตริง” ซึ่งเป็นลำดับของข้อมูลจากฐานข้อมูลที่มีข้อมูลเล็กๆ น้อยๆ พร้อมคุณลักษณะเฉพาะบางประการ และถ้าคุณเปรียบเทียบ "สตริง" นี้กับ "สตริง" จากฐานข้อมูลอื่น ความน่าจะเป็นระดับหนึ่งคุณจะสามารถระบุได้ว่าฐานข้อมูลเหล่านี้เหมือนกันหรือไม่ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า HP จะเปิดตัวคอมพิวเตอร์ที่ทำงานบนควอนตัมดอท เธรดที่มีความน่าจะเป็นบางอย่างสามารถอธิบายฐานดั้งเดิมได้อย่างแม่นยำ และหากลำดับคุณลักษณะที่เลือกทั้งสองลำดับตรงกัน เราก็สามารถสรุปได้ว่าฐานข้อมูลต้นทางเหมือนกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อสแกนเรตินาในระบบควบคุมการเข้าถึง คุณสามารถบันทึกข้อมูลไม่เกี่ยวกับเรตินาทั้งหมด แต่เพียงพารามิเตอร์บางอย่างเท่านั้น ชุดของพารามิเตอร์ดังกล่าวจะเป็น "สตริง" คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะไม่เป็นคู่แข่งกับคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน แต่ได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาด้วยข้อมูลเบื้องต้นจำนวนมหาศาลและตัวแปรจำนวนมาก งานดังกล่าวเป็นเรื่องปกติสำหรับการเข้ารหัสและระบบส่งข้อมูลที่ปลอดภัย ชีววิทยาและการแพทย์ การสร้างแบบจำลองระบบควอนตัม และการปรับกระบวนการต่างๆ ให้เหมาะสม

คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ (คอมพิวเตอร์) เครื่องแรกปรากฏขึ้นเมื่อ 50 กว่าปีที่แล้วเล็กน้อย ในช่วงเวลานี้ ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ และอุตสาหกรรมวิทยาการคอมพิวเตอร์ทั้งหมดได้กลายเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทั่วโลก อิทธิพลของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในทุกด้านของกิจกรรมของมนุษย์ยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ไม่เพียงแต่ถูกนำมาใช้ในการคำนวณที่ซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการจัดการกระบวนการผลิต การศึกษา การดูแลสุขภาพ ระบบนิเวศ ฯลฯ อีกด้วย สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าคอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลข้อมูลประเภทใดก็ได้: ข้อมูลตัวเลข ข้อความ ตาราง กราฟิก เสียง วิดีโอ

คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรก ELILC ถูกสร้างขึ้นในปี 1946 โดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการวิจัยที่ได้รับทุนสนับสนุนจากกระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกา หนึ่งปีก่อนหน้านี้ J. von Neumann ตีพิมพ์บทความที่สรุปหลักการพื้นฐานของการสร้างคอมพิวเตอร์ โครงการนี้มีพื้นฐานมาจากแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่พัฒนาโดย J. Atanasov ชาวอเมริกันเชื้อสายบัลแกเรีย ซึ่งเกี่ยวข้องกับการคำนวณขนาดใหญ่ นักวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงเช่น K. Shannon, N. Winner, J. von Neumann และคนอื่น ๆ มีส่วนร่วมในการดำเนินโครงการ นับจากนั้นเป็นต้นมา ยุคของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ก็เริ่มขึ้น ด้วยความล่าช้า 10-15 ปี เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในประเทศจึงเริ่มพัฒนา

รากฐานทางคณิตศาสตร์ของการคำนวณอัตโนมัติได้รับการพัฒนาในเวลานี้ (G. Leibniz, J. Boole, L. Turing ฯลฯ ) แต่การเกิดขึ้นของคอมพิวเตอร์เกิดขึ้นได้ก็ต้องขอบคุณการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น ความพยายามซ้ำแล้วซ้ำเล่าในการสร้างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์อัตโนมัติประเภทต่างๆ (ตั้งแต่การคำนวณที่ง่ายที่สุดไปจนถึงคอมพิวเตอร์เครื่องกลและไฟฟ้า) ไม่ได้ทำให้สามารถสร้างเครื่องจักรที่เชื่อถือได้และคุ้มต้นทุนได้

การเกิดขึ้นของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทำให้สามารถสร้างคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ได้

คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์เป็นชุดของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ออกแบบมาเพื่อจัดเตรียมและแก้ไขปัญหาของผู้ใช้โดยอัตโนมัติ (รูปที่ 1)

ผู้ใช้ถูกเข้าใจว่าเป็นบุคคลที่มีความสนใจในการประมวลผลข้อมูล ลูกค้างานคอมพิวเตอร์ โปรแกรมเมอร์ และผู้ปฏิบัติงานสามารถทำหน้าที่เป็นผู้ใช้ได้ ตามกฎแล้วเวลาในการเตรียมปัญหาจะนานกว่าเวลาในการแก้ไขปัญหาหลายเท่า

คอมพิวเตอร์เป็นวิธีการทางเทคนิคที่เป็นสากลในการทำงานด้านการคำนวณโดยอัตโนมัตินั่นคือสามารถแก้ไขปัญหาใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงข้อมูลได้ อย่างไรก็ตาม การเตรียมปัญหาสำหรับการแก้ปัญหาบนคอมพิวเตอร์ยังคงเป็นกระบวนการที่ใช้แรงงานเข้มข้นมาจนถึงทุกวันนี้ โดยต้องใช้ความรู้และทักษะพิเศษจากผู้ใช้ในหลายกรณี

เพื่อลดความเข้มข้นของแรงงานในการเตรียมปัญหาสำหรับการแก้ปัญหา การใช้ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และคอมพิวเตอร์โดยรวมอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตลอดจนอำนวยความสะดวกในการทำงาน คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจึงมีชุดซอฟต์แวร์พิเศษ โดยทั่วไปแล้ว ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์จะเชื่อมต่อถึงกันและรวมเข้าด้วยกันเป็นโครงสร้างเดียว

โครงสร้างคือชุดขององค์ประกอบและการเชื่อมต่อ โครงสร้างทางเทคนิค ซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ซอฟต์แวร์ และวิธีการข้อมูลจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับบริบท

ซอฟต์แวร์บางตัวรับประกันการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์และเป็น "ตัวกลาง" ระหว่างกัน เรียกว่าระบบปฏิบัติการและเป็นแกนหลักของซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์

โดยซอฟต์แวร์ เราหมายถึงชุดเครื่องมือซอฟต์แวร์ที่ใช้เป็นประจำ ซึ่งออกแบบมาเพื่อสร้างบริการที่จำเป็นสำหรับผู้ใช้

ซอฟต์แวร์ของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องและระบบคอมพิวเตอร์ (CS) อาจแตกต่างกันอย่างมากในองค์ประกอบของโปรแกรมที่ใช้ ซึ่งถูกกำหนดโดยประเภทของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ โหมดการใช้งาน เนื้อหาของงานคำนวณของผู้ใช้ เป็นต้น การพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับคอมพิวเตอร์สมัยใหม่และคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่เป็นวิวัฒนาการและเชิงประจักษ์ แต่ก็เป็นไปได้ที่จะระบุรูปแบบในการก่อสร้าง

พิจารณาเหตุการณ์สำคัญและแนวโน้มหลักในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ ฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ (ตารางที่ 1)

ตารางที่ 1

ระบบอัตโนมัติในการเตรียมและแก้ไขปัญหาคอมพิวเตอร์

โดยทั่วไป กระบวนการเตรียมและแก้ไขปัญหาบนคอมพิวเตอร์ต้องมีลำดับขั้นตอนต่อไปนี้:

1) การกำหนดปัญหาและการกำหนดปัญหาทางคณิตศาสตร์

2) การเลือกวิธีการและการพัฒนาอัลกอริธึมการแก้ปัญหา

3) การเขียนโปรแกรม (การเขียนอัลกอริทึม) โดยใช้ภาษาอัลกอริทึมบางอย่าง

4) การวางแผนและการจัดระเบียบกระบวนการคอมพิวเตอร์ - ลำดับและลำดับการใช้คอมพิวเตอร์และทรัพยากรคอมพิวเตอร์

5) การก่อตัวของ “โปรแกรมเครื่องจักร” ซึ่งก็คือโปรแกรมที่จะดำเนินการโดยคอมพิวเตอร์โดยตรง

6) วิธีแก้ปัญหาที่แท้จริง - ทำการคำนวณโดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูป

เมื่อเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์พัฒนาขึ้น ระบบอัตโนมัติของขั้นตอนเหล่านี้จะมาจากด้านล่าง

บนเส้นทางการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์สี่รุ่นสามารถแยกแยะได้ แตกต่างกันในฐานองค์ประกอบ การทำงานและตรรกะ การออกแบบและการออกแบบเทคโนโลยี ซอฟต์แวร์ ลักษณะทางเทคนิคและการปฏิบัติงาน และระดับการเข้าถึงคอมพิวเตอร์โดย ผู้ใช้ การเปลี่ยนแปลงของรุ่นมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในตัวชี้วัดทางเทคนิค การปฏิบัติงาน เทคนิค และเศรษฐศาสตร์หลักของคอมพิวเตอร์ โดยหลักๆ แล้ว เช่น ความเร็ว ความจุหน่วยความจำ ความน่าเชื่อถือ และต้นทุน ในเวลาเดียวกัน หนึ่งในแนวโน้มการพัฒนาที่สำคัญคือและยังคงเป็นความปรารถนาที่จะลดความเข้มข้นของแรงงานในการเตรียมโปรแกรมสำหรับงานที่ได้รับการแก้ไข เพื่ออำนวยความสะดวกในการเชื่อมต่อของผู้ปฏิบัติงานกับเครื่องจักร และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งาน สิ่งนี้ถูกกำหนดและกำหนดโดยการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในความซับซ้อนและความเข้มข้นของงาน ซึ่งโซลูชันดังกล่าวได้รับความไว้วางใจให้กับคอมพิวเตอร์ในแอปพลิเคชันด้านต่างๆ

ความเป็นไปได้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพด้านเทคนิคและการปฏิบัติงานของคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่ใช้ในการสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นเมื่อพิจารณาถึงขั้นตอนของการพัฒนาคอมพิวเตอร์ ตามกฎแล้วแต่ละรุ่นจะมีลักษณะเป็นองค์ประกอบแรกคือฐานองค์ประกอบที่ใช้

องค์ประกอบหลักที่ใช้งานอยู่ของคอมพิวเตอร์ยุคแรกคือหลอดสุญญากาศ ส่วนประกอบที่เหลือของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และหม้อแปลงธรรมดา เพื่อสร้าง RAM แล้วจากตรงกลาง

หลักการสร้างคอมพิวเตอร์

ในช่วงทศวรรษที่ 1950 เริ่มมีการใช้องค์ประกอบที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษเพื่อจุดประสงค์นี้ - แกนเฟอร์ไรต์ที่มีวงฮิสเทรีซีสเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ในตอนแรกอุปกรณ์โทรเลขมาตรฐาน (เครื่องพิมพ์ดีด เครื่องเจาะเทป เครื่องส่ง อุปกรณ์นับและเครื่องเจาะ) ถูกใช้เป็นอุปกรณ์อินพุต-เอาท์พุต จากนั้นจึงพัฒนาอุปกรณ์จัดเก็บระบบเครื่องกลไฟฟ้าบนเทปแม่เหล็ก ดรัม ดิสก์ และอุปกรณ์การพิมพ์ความเร็วสูงเป็นพิเศษ .

คอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีขนาดใหญ่และใช้พลังงานมาก ความเร็วของเครื่องเหล่านี้อยู่ระหว่างหลายร้อยถึงหลายพันการทำงานต่อวินาที ความจุหน่วยความจำคือหลายพันคำของเครื่อง และความน่าเชื่อถือได้รับการคำนวณในเวลาหลายชั่วโมงของการทำงาน

ในคอมพิวเตอร์เหล่านี้มีเพียงขั้นตอนที่หกเท่านั้นที่ต้องทำงานอัตโนมัติเนื่องจากไม่มีซอฟต์แวร์ใด ๆ เลย ผู้ใช้ต้องเตรียมขั้นตอนก่อนหน้าทั้งห้าขั้นตอนด้วยตนเอง จนกระทั่งรับรหัสเครื่องสำหรับโปรแกรมต่างๆ ลักษณะงานที่ใช้แรงงานเข้มข้นและเป็นกิจวัตรเป็นกิจวัตรเป็นสาเหตุของข้อผิดพลาดจำนวนมากในงานที่ได้รับมอบหมาย ดังนั้นในคอมพิวเตอร์รุ่นต่อไปองค์ประกอบแรกและจากนั้นทั้งระบบจึงปรากฏว่าอำนวยความสะดวกในกระบวนการเตรียมปัญหาเพื่อแก้ไข

หลอดถูกแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์ในรถยนต์รุ่นที่สอง (ต้นยุค 60) คอมพิวเตอร์เริ่มมีความเร็ว ความจุ RAM และความน่าเชื่อถือมากขึ้น ลักษณะสำคัญทั้งหมดเพิ่มขึ้น 1-2 ลำดับความสำคัญ ขนาด น้ำหนัก และการใช้พลังงานลดลงอย่างมาก ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่คือการใช้สายไฟแบบพิมพ์ ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุตระบบเครื่องกลไฟฟ้าซึ่งมีน้ำหนักเฉพาะเพิ่มขึ้นได้เพิ่มขึ้น เครื่องจักรรุ่นที่สองเริ่มมีความสามารถด้านการประมวลผลและลอจิคัลมากขึ้น

คุณลักษณะของเครื่องรุ่นที่สองคือความแตกต่างตามการใช้งาน คอมพิวเตอร์ดูเหมือนจะแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ เทคนิค และเศรษฐศาสตร์ เพื่อควบคุมกระบวนการผลิตและวัตถุต่างๆ (เครื่องจักรควบคุม)

นอกเหนือจากการปรับปรุงทางเทคนิคของคอมพิวเตอร์แล้วยังมีการพัฒนาวิธีการและเทคนิคในการเขียนโปรแกรมการคำนวณซึ่งระดับสูงสุดคือการเกิดขึ้นของระบบการเขียนโปรแกรมอัตโนมัติที่ช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงานของนักคณิตศาสตร์และโปรแกรมเมอร์อย่างมีนัยสำคัญ

ภาษาอัลกอริธึมได้รับการพัฒนาและใช้กันอย่างแพร่หลายทำให้กระบวนการเตรียมปัญหาเพื่อการแก้ปัญหาง่ายขึ้นอย่างมาก ด้วยการถือกำเนิดของภาษาอัลกอริธึม จำนวนโปรแกรมเมอร์จึงลดลงอย่างมาก เนื่องจากผู้ใช้สามารถเขียนโปรแกรมในภาษาเหล่านี้ได้

การใช้ภาษาอัลกอริธึมอย่างแพร่หลาย (Autocodes, Algol, Fortran ฯลฯ ) และนักแปลที่เกี่ยวข้องซึ่งทำให้สามารถสร้างโปรแกรมเครื่องโดยอัตโนมัติตามคำอธิบายในภาษาอัลกอริธึมนำไปสู่การสร้างไลบรารีของโปรแกรมมาตรฐาน ซึ่งทำให้สามารถสร้างโปรแกรมเครื่องจักรเป็นบล็อกได้โดยใช้ประสบการณ์ที่สะสมและได้รับจากโปรแกรมเมอร์ เครื่องมือซอฟต์แวร์ใหม่ที่นี่ยังไม่ได้รวมเป็นแพ็คเกจแยกกันภายใต้การจัดการร่วมกัน โปรดทราบว่าขอบเขตเวลาสำหรับการปรากฏตัวของนวัตกรรมเหล่านี้ทั้งหมดค่อนข้างไม่ชัดเจน โดยปกติแล้วต้นกำเนิดของพวกเขาสามารถพบได้ในส่วนลึกของคอมพิวเตอร์รุ่นก่อน ๆ

คอมพิวเตอร์รุ่นที่สาม (ปลายยุค 60 - ต้นยุค 70) โดดเด่นด้วยการใช้วงจรรวมอย่างแพร่หลาย วงจรรวมเป็นบล็อกเชิงตรรกะและการทำงานที่สมบูรณ์ซึ่งสอดคล้องกับวงจรทรานซิสเตอร์ที่ค่อนข้างซับซ้อน ด้วยการใช้วงจรรวม ทำให้สามารถบรรลุผลสำเร็จมากยิ่งขึ้น

ปรับปรุงลักษณะทางเทคนิคและการปฏิบัติงานของเครื่องจักร เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เริ่มมีอุปกรณ์มากมายที่ทำให้สามารถสร้างระบบประมวลผลข้อมูลที่หลากหลายโดยเน้นไปที่การใช้งานต่างๆ ครอบคลุมประสิทธิภาพที่หลากหลาย ซึ่งได้รับการอำนวยความสะดวกด้วยการใช้สายไฟที่พิมพ์หลายชั้นอย่างแพร่หลาย

ในคอมพิวเตอร์รุ่นที่สาม ช่วงของอุปกรณ์อินพุตและเอาท์พุตระบบเครื่องกลไฟฟ้าต่างๆ ได้ขยายออกไปอย่างมาก การพัฒนาอุปกรณ์เหล่านี้มีลักษณะเป็นวิวัฒนาการ: คุณลักษณะของอุปกรณ์จะดีขึ้นช้ากว่าลักษณะของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มาก

คุณลักษณะที่โดดเด่นของการพัฒนาซอฟต์แวร์ในยุคนี้คือการเกิดขึ้นของซอฟต์แวร์ที่เด่นชัดและการพัฒนาระบบปฏิบัติการหลักที่รับผิดชอบในการจัดการและจัดการกระบวนการประมวลผล ที่นี่เองที่แนวคิดของ "คอมพิวเตอร์" เริ่มถูกแทนที่ด้วยแนวคิดของ "ระบบคอมพิวเตอร์" มากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งสะท้อนถึงความซับซ้อนของทั้งส่วนฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของคอมพิวเตอร์เป็นส่วนใหญ่ ราคาซอฟต์แวร์เริ่มสูงขึ้น และปัจจุบันแซงหน้าราคาฮาร์ดแวร์ไปมาก (รูปที่ 2)

ข้าว. 2. การเปลี่ยนแปลงของต้นทุนฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

ระบบปฏิบัติการ (OS) วางแผนลำดับการกระจายและการใช้ทรัพยากรระบบคอมพิวเตอร์ และยังรับประกันการทำงานที่ประสานกัน โดยปกติแล้วทรัพยากรจะเข้าใจว่าเป็นวิธีที่ใช้ในการคำนวณ: เวลาคอมพิวเตอร์ของโปรเซสเซอร์แต่ละตัวหรือคอมพิวเตอร์ที่รวมอยู่ในระบบ ปริมาณ RAM และหน่วยความจำภายนอก อุปกรณ์แต่ละชิ้น อาร์เรย์ข้อมูล ไลบรารีโปรแกรม แยกโปรแกรมทั้งแอปพลิเคชั่นทั่วไปและแอปพลิเคชั่นพิเศษ ฯลฯ เป็นที่น่าสนใจว่าฟังก์ชันระบบปฏิบัติการที่ใช้บ่อยที่สุดในแง่ของการประมวลผลสถานการณ์ฉุกเฉิน (การป้องกันโปรแกรมจากการรบกวนซึ่งกันและกัน ระบบขัดจังหวะและลำดับความสำคัญ บริการเวลา ส่วนต่อประสานกับช่องทางการสื่อสาร ฯลฯ ) ถูกนำไปใช้ในฮาร์ดแวร์ทั้งหมดหรือบางส่วน ในขณะเดียวกันก็มีการนำโหมดการทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นมาใช้: การเข้าถึงทรัพยากรโดยรวม, โหมดหลายโปรแกรม โซลูชันเหล่านี้บางส่วนกลายเป็นมาตรฐานและเริ่มใช้ทุกที่ในคอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ

เครื่องจักรรุ่นที่สามได้ขยายความสามารถอย่างมากในการเข้าถึงพวกเขาโดยตรงจากสมาชิกที่อยู่ในจุดต่าง ๆ รวมถึงระยะทางที่สำคัญ (หลายสิบร้อยกิโลเมตร) ความสะดวกสบายในการสื่อสารระหว่างผู้สมัครสมาชิกและเครื่องทำได้ผ่านเครือข่ายที่พัฒนาแล้วของจุดสมาชิกที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านช่องทางการสื่อสารข้อมูลและซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้อง

ตัวอย่างเช่น ในโหมดแบ่งปันเวลา สมาชิกจำนวนมากจะได้รับโอกาสในการเข้าถึงคอมพิวเตอร์พร้อมกัน โดยตรง และรวดเร็ว เนื่องจากความแตกต่างอย่างมากในความเฉื่อยของมนุษย์และเครื่องจักร สมาชิกที่ทำงานพร้อมกันแต่ละคนจึงรู้สึกว่าตนเองได้รับเวลาเครื่องจักรเพียงคนเดียว

แนวโน้มในการรวมคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกัน การสร้างเครื่องจักรที่เป็นตัวแทนของระบบเดียว ก็ยิ่งชัดเจนมากขึ้นไปอีก ตัวอย่างที่เด่นชัดของแนวโน้มนี้คือโปรแกรมในประเทศสำหรับการสร้างและพัฒนา Unified System of Electronic Computers (ES COMPUTER)

คอมพิวเตอร์ ES เป็นตระกูล (ซีรีส์) ของเครื่องที่เข้ากันได้กับซอฟต์แวร์ซึ่งสร้างขึ้นบนฐานองค์ประกอบเดียว บนพื้นฐานการออกแบบและเทคโนโลยีเดียว โดยมีโครงสร้างเดียว ระบบซอฟต์แวร์เดียว และอุปกรณ์ภายนอกชุดเดียวที่รวมเป็นหนึ่งเดียว

การผลิตทางอุตสาหกรรมของคอมพิวเตอร์ ES รุ่นแรกเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2515 ในการสร้างสรรค์นั้นมีการใช้ความสำเร็จสมัยใหม่ในด้านคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เทคโนโลยีและการออกแบบคอมพิวเตอร์และในด้านการสร้างระบบซอฟต์แวร์ การผสมผสานความรู้และความสามารถในการผลิตของประเทศกำลังพัฒนาทำให้สามารถแก้ไขปัญหาทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่ซับซ้อนที่ซับซ้อนได้ในเวลาอันสั้น คอมพิวเตอร์ ES เป็นระบบที่พัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยปรับปรุงประสิทธิภาพด้านเทคนิคและการปฏิบัติงานของเครื่องจักร อุปกรณ์ต่อพ่วงได้รับการปรับปรุง และขยายขอบเขตการใช้งาน

เครื่องจักรรุ่นที่สี่ (80) มีลักษณะพิเศษคือการใช้วงจรรวมขนาดใหญ่ (LSI) การบูรณาการในระดับสูงส่งผลให้ความหนาแน่นของบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพิ่มขึ้น ความซับซ้อนของฟังก์ชัน ความน่าเชื่อถือและความเร็วที่เพิ่มขึ้น และลดต้นทุน ซึ่งในทางกลับกันก็ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อโครงสร้างลอจิคัลของคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ การเชื่อมต่อระหว่างโครงสร้างของเครื่องและซอฟต์แวร์ โดยเฉพาะระบบปฏิบัติการ มีความใกล้ชิดกันมากขึ้น

ในรุ่นที่สี่ด้วยการถือกำเนิดของไมโครโปรเซสเซอร์ในสหรัฐอเมริกา (พ.ศ. 2514) คอมพิวเตอร์ประเภทใหม่เกิดขึ้น - ไมโครคอมพิวเตอร์ซึ่งถูกแทนที่ด้วยคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (พีซีต้นยุค 80) ในคอมพิวเตอร์ประเภทนี้ พร้อมกับ LSI ก็เริ่มมีการใช้วงจรรวมขนาดใหญ่พิเศษ (VLSI) ขนาด 32 บิต และ 64 บิต

การเกิดขึ้นของพีซีถือเป็นเหตุการณ์ที่โดดเด่นที่สุดในแวดวงคอมพิวเตอร์ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้เป็นภาคส่วนที่มีการพัฒนาแบบไดนามิกมากที่สุดของอุตสาหกรรม ด้วยการนำไปปฏิบัติการแก้ปัญหาการให้ข้อมูลข่าวสารของสังคมจึงเกิดขึ้นบนพื้นฐานความเป็นจริง

วัตถุประสงค์หลักของการใช้พีซีคือเพื่อรวบรวมความรู้ทางวิชาชีพอย่างเป็นทางการ ก่อนอื่น ส่วนงานประจำของงานจะเป็นแบบอัตโนมัติ (การรวบรวม การสะสม การจัดเก็บ และการประมวลผลข้อมูล) ซึ่งใช้เวลามากกว่า 75% ของเวลาทำงานของผู้เชี่ยวชาญด้านแอปพลิเคชัน การใช้พีซีทำให้งานของผู้เชี่ยวชาญมีความสร้างสรรค์ น่าสนใจ และมีประสิทธิภาพ ปัจจุบันมีการใช้พีซีทุกที่ ในทุกด้านของกิจกรรมของมนุษย์ ขอบเขตการใช้งานใหม่ๆ ได้เปลี่ยนแปลงลักษณะของงานคอมพิวเตอร์ด้วย ดังนั้นการคำนวณทางวิศวกรรมและทางเทคนิคคิดเป็นสัดส่วนไม่เกิน 9-15% นอกจากนี้ พีซียังถูกนำมาใช้เพื่อทำให้การจัดการการขาย การจัดซื้อ การจัดการสินค้าคงคลัง การผลิต การคำนวณทางการเงินและเศรษฐกิจ งานสำนักงาน งานเกม เป็นไปอย่างอัตโนมัติ ฯลฯ

การใช้พีซีทำให้สามารถใช้เทคโนโลยีสารสนเทศใหม่และสร้างระบบประมวลผลข้อมูลแบบกระจายได้ ขั้นตอนสูงสุดของระบบประมวลผลข้อมูลแบบกระจายคือเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (คอมพิวเตอร์) ในระดับต่างๆ - ตั้งแต่ระดับท้องถิ่นไปจนถึงระดับโลก

ในคอมพิวเตอร์ยุคนี้ ความซับซ้อนของโครงสร้างทางเทคนิคและซอฟต์แวร์ยังคงดำเนินต่อไป (ลำดับชั้นของการจัดการเครื่องมือ เพิ่มจำนวน) ควรสังเกตว่าระดับ "ความฉลาด" ของระบบที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของพวกเขาเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ซอฟต์แวร์ของเครื่องเหล่านี้สร้างสภาพแวดล้อมที่ "เป็นมิตร" สำหรับการสื่อสารระหว่างมนุษย์และคอมพิวเตอร์ ในด้านหนึ่งจะจัดการกระบวนการประมวลผลข้อมูลและอีกด้านหนึ่งสร้างบริการที่จำเป็นสำหรับผู้ใช้ลดความซับซ้อนของงานประจำของเขาและเปิดโอกาสให้เขาใส่ใจกับความคิดสร้างสรรค์มากขึ้น

แนวโน้มที่คล้ายกันจะดำเนินต่อไปในคอมพิวเตอร์รุ่นอนาคต ตามที่นักวิจัยกล่าวไว้ เครื่องจักรในศตวรรษหน้าจะมี "ปัญญาประดิษฐ์" อยู่ภายใน ซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงเครื่องจักร (ระบบ) ในภาษาธรรมชาติ ป้อนและประมวลผลข้อความ เอกสาร ภาพประกอบ สร้างระบบประมวลผลความรู้ ฯลฯ ทั้งหมดนี้นำไปสู่ความจำเป็นในการสร้างฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนการเกิดขึ้นของระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ฮาร์ดแวร์เหล่านั้นตลอดจนการพัฒนาซอฟต์แวร์ลำดับชั้นหลายระดับที่ซับซ้อนสำหรับระบบประมวลผลข้อมูล

การจำแนกประเภทของคอมพิวเตอร์

ปัจจุบันคอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ มีมากมาย: เครื่องจักรมีความแตกต่างกันในด้านวัตถุประสงค์ กำลัง ขนาด ฐานองค์ประกอบที่ใช้ ความเข้ากันได้ การต้านทานต่อสภาวะที่ไม่พึงประสงค์ ฯลฯ สำหรับจุดประสงค์ของเรา การจัดกลุ่มคอมพิวเตอร์ตามประสิทธิภาพ ลักษณะโดยรวม (ขนาด) สิ่งที่น่าสนใจที่สุด , น้ำหนัก) และตามวัตถุประสงค์ ให้เราทราบทันทีว่าการจำแนกประเภทนั้นเป็นไปตามอำเภอใจเนื่องจากขอบเขตระหว่างกลุ่มนั้นเบลอและลื่นไหลในเวลามาก: การพัฒนาสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนี้รวดเร็วมากจนตัวอย่างเช่นไมโครคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันก็ไม่ด้อยกว่า ในพลังของมินิคอมพิวเตอร์เมื่อห้าปีที่แล้ว

การไล่ระดับของคอมพิวเตอร์ที่ยอมรับในปัจจุบันแสดงอยู่ในตาราง 2.1. ชั้นเรียนที่แยกจากกัน คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

· พีซีขนาดใหญ่ (พีซีสำหรับผู้บริโภค)

พีซีแบบพกพา (พกพา) (พีซีแบบเคลื่อนที่),

· พีซีธุรกิจ (ออฟฟิศพีซี)

· เวิร์คสเตชั่น (เวิร์คสเตชั่นพีซี)

· พีซีเพื่อความบันเทิง (มัลติมีเดีย) (พีซีเพื่อความบันเทิง)

หมวดหมู่พีซีทั่วไปเป็นหมวดหมู่พื้นฐาน และพีซีส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในปัจจุบันก็จัดอยู่ในหมวดหมู่นั้น สำหรับประเภทของพีซีแบบพกพา มีข้อกำหนดบังคับสำหรับการมีอุปกรณ์สื่อสารคอมพิวเตอร์ ในหมวดหมู่พีซีธุรกิจ ข้อกำหนดในการทำงานกับกราฟิกจะลดลง และไม่มีข้อกำหนดในการสร้างเสียงเลย ในหมวดหมู่เวิร์กสเตชัน ข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์หน่วยความจำได้รับการปรับปรุงให้เข้มงวดยิ่งขึ้น ในประเภทมัลติมีเดียพีซี ความต้องการพิเศษอยู่ที่คุณภาพของภาพและเสียง

ชั้นเรียนของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ ตารางที่ 2.1

วิชาคอมพิวเตอร์	วัตถุประสงค์หลัก	ข้อมูลทางเทคนิคพื้นฐาน	ราคา $ (โดยประมาณ)
ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์	การคำนวณทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อน	ประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดนับหมื่นล้านรายการต่อวินาที จำนวนโปรเซสเซอร์ที่ทำงานแบบขนานมากถึง 100	มากถึง 10000000
คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ (เฟรมหลัก)	การประมวลผลข้อมูลจำนวนมากจากองค์กรขนาดใหญ่และธนาคาร	สถาปัตยกรรมมัลติโปรเซสเซอร์ เชื่อมต่อเวิร์คสเตชั่นได้มากถึง 200 เครื่อง	มากถึง 250,000
ซุปเปอร์มินิคอมพิวเตอร์	ระบบการจัดการองค์กร ระบบคอมพิวเตอร์หลายคอนโซล	สถาปัตยกรรมมัลติโปรเซสเซอร์ เชื่อมต่อได้ถึง 200 เทอร์มินัล อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลดิสก์ที่สามารถขยายได้ถึงหลายร้อย GB	มากถึง 180,000
มินิคอมพิวเตอร์	ระบบการจัดการสำหรับวิสาหกิจขนาดกลาง ระบบคอมพิวเตอร์หลายคอนโซล	สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ตัวเดียว อุปกรณ์ต่อพ่วงที่กว้างขวาง	มากถึง 100,000
เวิร์กสเตชัน	ระบบการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย ระบบการทดลองอัตโนมัติ	สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์เดี่ยว ความเร็วโปรเซสเซอร์สูง อุปกรณ์ต่อพ่วงเฉพาะ	มากถึง 50,000
ความต่อเนื่องของตารางที่ 2.1
วิชาคอมพิวเตอร์	วัตถุประสงค์หลัก	ข้อมูลทางเทคนิคพื้นฐาน	ราคา $ (โดยประมาณ)
ไมโครคอมพิวเตอร์			มากถึง 5,000
ไมโครคอมพิวเตอร์	บริการผู้ใช้ส่วนบุคคล (ดูพีซี); ทำงานในระบบควบคุมอัตโนมัติในพื้นที่	สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์เดี่ยว ความยืดหยุ่นในการกำหนดค่า - ความสามารถในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกที่หลากหลาย	มากถึง 510000

ชั้นเรียนที่แยกจากกัน คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (พีซี) รวมถึงเครื่องจักรที่ออกแบบมาเพื่อรองรับสถานที่ทำงานแห่งเดียว ชั้นเรียนนี้เริ่มแพร่หลายโดยเฉพาะในช่วงทศวรรษ 1990 เนื่องจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอินเทอร์เน็ตเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั่วโลก ปัจจุบันมีมาตรฐานการรับรองสากลสำหรับพีซี - ข้อกำหนด PC99 โดยนำเสนอหลักการจำแนกประเภทพีซีและข้อกำหนดขั้นต่ำสำหรับแต่ละประเภทต่อไปนี้:

พีซีขนาดใหญ่ (พีซีสำหรับผู้บริโภค),

พีซีแบบพกพา (พกพา) (พีซีแบบเคลื่อนที่),

พีซีธุรกิจ (พีซีสำนักงาน)

เวิร์กสเตชัน (พีซีเวิร์กสเตชัน)

· พีซีเพื่อความบันเทิง (มัลติมีเดีย) (พีซีเพื่อความบันเทิง)

หมวดหมู่พีซีทั่วไปเป็นหมวดหมู่พื้นฐาน และพีซีส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในปัจจุบันก็จัดอยู่ในหมวดหมู่นั้น สำหรับประเภทของพีซีแบบพกพา มีข้อกำหนดบังคับสำหรับการมีอุปกรณ์สื่อสารคอมพิวเตอร์ ในหมวดหมู่พีซีธุรกิจ ข้อกำหนดในการทำงานกับกราฟิกจะลดลง และไม่มีข้อกำหนดในการสร้างเสียงเลย ในหมวดหมู่เวิร์กสเตชัน ข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์หน่วยความจำได้รับการปรับปรุงให้เข้มงวดยิ่งขึ้น ในประเภทพีซีมัลติมีเดียเพื่อความบันเทิง ความต้องการพิเศษอยู่ที่คุณภาพของภาพและเสียง

ค่าใช้จ่ายของพีซีแบบพกพานั้นสูงกว่าพีซีที่ผลิตในปริมาณมากซึ่งมีพารามิเตอร์พื้นฐานเหมือนกันสองถึงห้าเท่า (ขนาด RAM, ประเภทโปรเซสเซอร์, ความจุของฮาร์ดไดรฟ์ ฯลฯ)

การจำแนกประเภทของเครื่องจักรเป็นหมวดหมู่เดียวหรืออีกประเภทหนึ่งนั้นขึ้นอยู่กับอำเภอใจ ทั้งเนื่องจากการเบลอของขอบเขตระหว่างเครื่องจักรเหล่านั้น และเนื่องจากการใช้การประกอบเครื่องจักรแบบกำหนดเองอย่างกว้างขวาง เมื่อช่วงของส่วนประกอบพีซีและแม้แต่รุ่นเฉพาะ ปรับให้เข้ากับความต้องการของลูกค้า

ในช่วงประวัติศาสตร์ล่าสุดของคอมพิวเตอร์ นั่นคือตั้งแต่ประมาณกลางทศวรรษที่ 60 เมื่อเซมิคอนดักเตอร์ได้เปลี่ยนหลอดสุญญากาศจากฐานองค์ประกอบของคอมพิวเตอร์ไปเรียบร้อยแล้ว มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากหลายครั้งเกิดขึ้นในการพัฒนาเทคโนโลยีสาขานี้ ทั้งหมดนี้เป็นผลมาจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์ ในทางกลับกัน เป็นผลจากความก้าวหน้าอย่างเข้มข้นของซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ กระบวนการทั้งสองพัฒนาขนานกัน กระตุ้นซึ่งกันและกัน และแข่งขันกันในระดับหนึ่ง ความสามารถทางเทคนิคใหม่ที่ปรากฏพร้อมกับการสร้างองค์ประกอบและอุปกรณ์ใหม่ทำให้สามารถพัฒนาโปรแกรมขั้นสูง (ทั้งด้านการใช้งานและในแง่ของประสิทธิภาพ) สิ่งนี้ทำให้เกิดความต้องการส่วนประกอบใหม่ขั้นสูงยิ่งขึ้น ฯลฯ

ในยุค 60 ในยุคของเครื่องจักรรุ่นที่สาม นั่นคือเครื่องจักรที่ใช้ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์และวงจรรวมแต่ละตัว มีความหนาแน่นต่ำ (ตัวแทนทั่วไปคือคอมพิวเตอร์ในตระกูล IBM 360) ผู้ใช้ได้ตระหนักถึงความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลง การจัดระบบการใช้คอมพิวเตอร์ ก่อนหน้านี้ คอมพิวเตอร์ถูกจัดให้อยู่ในการกำจัดของบุคคลหนึ่งคน (อาจเป็นทั้งผู้ปฏิบัติงานที่รันโปรแกรมที่เสร็จสมบูรณ์หรือโปรแกรมเมอร์ที่กำลังพัฒนาโปรแกรมใหม่) ข้อตกลงนี้ไม่อนุญาตให้ใช้เครื่องจักรได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ดังนั้นเทคโนโลยีของสิ่งที่เรียกว่า การประมวลผลเป็นชุด งาน โดยมีลักษณะเฉพาะคือผู้ใช้ถูกแยกออกจากเครื่อง เขาต้องเตรียมงานล่วงหน้า (ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในรูปแบบของสำรับไพ่เจาะพร้อมรหัสควบคุมและข้อมูลเริ่มต้น) และส่งมอบให้กับผู้ปฏิบัติงานที่สร้างคิวงาน . ดังนั้น เครื่องจึงได้รับงานหลายอย่างสำหรับการประมวลผลในคราวเดียว และไม่ต้องรองานใหม่แต่ละงานหรือปฏิกิริยาของผู้ใช้ต่อข้อความของเขา แต่นี่ยังไม่เพียงพอ: ในแง่ของความเร็ว โปรเซสเซอร์กลางเร็วกว่าอุปกรณ์ภายนอกมาก เช่น เครื่องอ่านบัตรแบบเจาะและเทปแบบเจาะ อุปกรณ์การพิมพ์ตัวอักษรและตัวเลข ดังนั้น จึงใช้พลังงานไม่เต็มที่ แนวคิดในการจัดการการใช้โปรเซสเซอร์แบบมัลติทาสก์เกิดขึ้น สาระสำคัญของมันคือดูเหมือนว่าโปรเซสเซอร์จะรันหลายโปรแกรมพร้อมกัน (“ราวกับว่า” - เพราะในความเป็นจริงแล้วโปรเซสเซอร์ยังคงทำงานตามลำดับ) แต่ยกตัวอย่าง เมื่อภายในเฟรมเวิร์กของบางโปรแกรมถึงคราวแลกเปลี่ยนกับอุปกรณ์ภายนอก การดำเนินการนี้ถูกมอบหมายให้กับอุปกรณ์เฉพาะที่มีราคาไม่แพง และตัวประมวลผลกลางก็เปลี่ยนไปใช้โปรแกรมอื่นต่อไป เป็นต้น ดังนั้น อัตราการใช้งานของ ฮาร์ดแวร์ของการติดตั้งคอมพิวเตอร์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของทิศทางในการพัฒนาแนวคิดเรื่องมัลติทาสกิ้งจึงเรียกว่าระบบหลายระยะไกลปรากฏขึ้น พวกมันเป็นคอมเพล็กซ์ที่ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์กลางและกลุ่มเทอร์มินัลวิดีโอ (จำนวนมากถึงหลายโหล) ผู้ปฏิบัติงานที่ทำงานบนคอนโซลของเทอร์มินัลดังกล่าวรู้สึกเหมือนเป็นผู้จัดการเครื่องจักรโดยสมบูรณ์ เนื่องจากคอมพิวเตอร์ตอบสนองต่อการกระทำของเขา (รวมถึงคำสั่ง) โดยมีความล่าช้าน้อยที่สุด ในความเป็นจริง คอมพิวเตอร์ส่วนกลางทำงานกึ่งพร้อมกันกับหลายโปรแกรม โดยสลับจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งตามระเบียบวินัยที่แน่นอน (เช่น การอุทิศเวลาสองสามมิลลิวินาทีให้กับแต่ละเทอร์มินัลภายในหนึ่งวินาที)

ในปี พ.ศ. 2514 ไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกถูกสร้างขึ้น นั่นคืออุปกรณ์ที่มีฟังก์ชันครบถ้วนซึ่งสามารถทำหน้าที่ของโปรเซสเซอร์กลางได้ (แม้ว่าในเวลานั้นจะใช้พลังงานต่ำมากก็ตาม) นี่เป็นจุดเปลี่ยนในประวัติศาสตร์ของคอมพิวเตอร์ (และไม่ใช่แค่การประมวลผลเท่านั้น ต่อมาความก้าวหน้าของไมโครอิเล็กทรอนิกส์นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในด้านอื่น ๆ เช่น ในการสร้างเครื่องมือกล อุตสาหกรรมยานยนต์ เทคโนโลยีการสื่อสาร ฯลฯ) การปรับปรุงเทคโนโลยีบนพื้นฐานของความสำเร็จของวิทยาศาสตร์พื้นฐาน บนความสำเร็จของทัศนศาสตร์ วิศวกรรมความแม่นยำ โลหะวิทยา เซรามิก และอุตสาหกรรมอื่นๆ ทำให้สามารถรับไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีองค์ประกอบจำนวนมากขึ้นวางอยู่บนพื้นผิวของคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ด้วย ความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้คอมพิวเตอร์มีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อยๆ ในเวลาเดียวกัน (ซึ่งสำคัญมาก) ต้นทุนก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัด ความกังวลเกี่ยวกับการใช้ทรัพยากรคอมพิวเตอร์อย่างเต็มที่ทำให้สูญเสียความเร่งด่วนและแม้กระทั่งความเกี่ยวข้อง

ในปี 1979 คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรกปรากฏขึ้น IBM Corporation ผู้นำระดับโลกในการผลิตอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ตอบสนองต่อรูปลักษณ์ของมันด้วยความล่าช้า แต่ในปี 1980 ได้เข้าสู่ตลาดด้วย IBM PC ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดที่เรียกว่า สถาปัตยกรรมแบบเปิด . ซึ่งหมายความว่าประการแรกความเป็นไปได้ในการใช้หลักการของความสามารถในการใช้แทนกันได้นั่นคือการใช้ส่วนประกอบจากผู้ผลิตหลายรายในการประกอบพีซี (ตราบใดที่พวกเขาปฏิบัติตามข้อตกลงบางประการ) และประการที่สองความเป็นไปได้ในการทำให้พีซีเสร็จสมบูรณ์ซึ่งจะเพิ่มพลัง ระหว่างดำเนินการ การตัดสินใจทางเทคนิคที่กล้าหาญและมีความคิดก้าวหน้านี้ช่วยส่งเสริมอุตสาหกรรมพีซีทั้งหมดได้อย่างมีประสิทธิภาพ บริษัทนับสิบหลายร้อยแห่งมีส่วนร่วมในการพัฒนาและการผลิตแต่ละยูนิตและพีซีทั้งหมด ทำให้เกิดความต้องการองค์ประกอบ วัสดุใหม่ และแนวคิดใหม่ๆ ที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ปีต่อๆ มาทั้งหมดโดดเด่นด้วยการปรับปรุงไมโครโปรเซสเซอร์อย่างรวดเร็วอย่างน่าอัศจรรย์ (ทุก ๆ ห้าปี ความหนาแน่นขององค์ประกอบบนชิปเซมิคอนดักเตอร์เพิ่มขึ้นสิบเท่า!) อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (RAM และพื้นที่เก็บข้อมูล) และวิธีการแสดงและบันทึกข้อมูล และตามที่ระบุไว้แล้ว เป็นสิ่งสำคัญมากที่ต้นทุนและราคาของพีซีจะลดลงไปพร้อมๆ กัน

ท้ายที่สุดแล้ว สองทศวรรษที่ผ่านมามีพีซีที่แพร่หลายมากที่สุดในทุกกิจกรรมของมนุษย์ (รวมถึงชีวิตประจำวัน การพักผ่อน และครัวเรือน) ผลที่ตามมาทางสังคมของปรากฏการณ์นี้ก็เห็นได้ชัดเจนเช่นกัน (นี่เป็นประเด็นสำคัญแยกต่างหาก) . เป็นที่น่าสังเกตว่าพีซีเริ่มมีอำนาจเหนือกว่าในฐานะฐานฮาร์ดแวร์ในระบบควบคุมโดยแทนที่คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่จากที่นั่น สิ่งนี้นำไปสู่ผลกระทบด้านลบหลายประการ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการลดลงที่ยอมรับไม่ได้ในระดับการรวมศูนย์และการสูญเสียความสามารถในการควบคุมบางส่วน อย่างไรก็ตาม ได้รับการชดเชยบางส่วนจากการพัฒนาเทคโนโลยีเครือข่ายใหม่ๆ เช่น เครือข่ายไคลเอ็นต์แบบธิน)

เช่นเคย ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีไม่เพียงแต่นำมาซึ่งความพึงพอใจเท่านั้น แต่ยังนำมาซึ่งความท้าทายใหม่ๆ อีกด้วย ความพยายามในการแก้ไขปัญหานำไปสู่ผลลัพธ์ที่น่าสนใจใหม่ทั้งในด้านฮาร์ดแวร์และในการสร้างเครื่องมือซอฟต์แวร์และระบบใหม่ ให้เราอธิบายประเด็นนี้ด้วยตัวอย่างต่างๆ

การเพิ่มความจุและการลดต้นทุนการจัดเก็บข้อมูลทำให้เกิดแรงผลักดันในการขยายการใช้ฐานข้อมูลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบควบคุมเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ และความตระหนักถึงคุณค่าของฐานข้อมูลก็เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องให้การเข้าถึงแหล่งข้อมูลแก่ผู้ใช้จำนวนมาก (ผู้ที่ต้องการมันเนื่องจากลักษณะงานของพวกเขา) คำตอบคือการสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่น เครือข่ายดังกล่าวยังช่วยแก้ปัญหาการเพิ่มภาระให้กับฮาร์ดแวร์ราคาแพง (เช่น เครื่องพิมพ์เลเซอร์หรือ LED พล็อตเตอร์) ในทางกลับกัน การมาถึงของเครือข่ายได้เพิ่มความต้องการไดรฟ์และโปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น เป็นต้น

การเพิ่มความเร็วโปรเซสเซอร์และความจุ RAM สร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเปลี่ยนไปใช้อินเทอร์เฟซแบบกราฟิก สำหรับคอมพิวเตอร์ที่คล้ายกับ IBM นี่เป็นเชลล์กราฟิก Windows ตัวแรก และจากนั้นเป็นระบบปฏิบัติการเต็มรูปแบบ (Windows -95, -98, -2000, -XP) แต่ในขณะเดียวกัน ความตระหนักรู้ถึงการใช้พลังการประมวลผลของฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ที่ไม่สมบูรณ์ก็เริ่มสังเกตเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น แนวคิดเรื่องมัลติทาสก์ได้รับการฟื้นคืนชีพขึ้นมาแม้ว่าจะอยู่บนพื้นฐานใหม่ก็ตาม รวมอยู่ในระบบปฏิบัติการใหม่เดียวกัน ตัวอย่างเช่นการทำงานภายใต้ Windows 982000 คุณสามารถประมวลผลอาร์เรย์ข้อมูลบางส่วนพร้อมกันพิมพ์ผลลัพธ์ของโปรแกรมก่อนหน้าและรับอีเมลได้

การใช้คอมพิวเตอร์ในทุกด้านของชีวิตทำให้ผู้ใช้ทั่วไปให้ความสนใจมากขึ้นในหัวข้อที่สำคัญเช่นผลกระทบของคอมพิวเตอร์ที่มีต่อสุขภาพ สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยสิ่งพิมพ์ล่าสุดจำนวนมากในสื่อในประเทศและต่างประเทศ ดังนั้น ตามรายงานของกระทรวงแรงงานสหรัฐฯ "การสัมผัสงานคอมพิวเตอร์ที่กระทบกระเทือนจิตใจซ้ำๆ" ส่งผลให้บริษัทในอเมริกาต้องเสียเงิน 100 พันล้านดอลลาร์ต่อปี ในเวลาเดียวกัน บางครั้งผู้ที่ตกเป็นเหยื่อต้องรับความเจ็บปวดสาหัสตลอดชีวิต ความเกี่ยวข้องของปัญหาชัดเจน ที่ ในเวลาเดียวกันระดับของสิ่งพิมพ์ทางการแพทย์ในประเทศในหัวข้อนี้มีการประเมินสูงเกินไปอย่างมากและไม่สามารถเข้าถึงได้โดยผู้ใช้โดยเฉลี่ย (บทความในสิ่งพิมพ์สำหรับแพทย์) หรือประเมินต่ำเกินไปเนื่องจากไม่ได้ให้การวิเคราะห์สถานการณ์ที่ครอบคลุมโดยปกติแล้วผู้เขียน ของสิ่งพิมพ์ยอดนิยมมุ่งเน้นไปที่สิ่งหนึ่ง และส่วนใหญ่มักจะเป็นหัวข้อของอิทธิพลของรังสีจากมอนิเตอร์รังสีแคโทด

ใช่แล้ว รอบๆ จอภาพดังกล่าวมีสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กสลับกัน และมีรังสีเอกซ์ด้วย อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันคุณลักษณะทางเทคนิคของจอภาพและชิ้นส่วนคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดตามมาตรฐานสากลพิเศษ ซึ่งจะขจัดผลกระทบที่เป็นอันตรายเมื่อใช้อย่างถูกต้อง ผู้ผลิตหรือซัพพลายเออร์อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่เคารพตนเองจะพยายามได้รับใบรับรองตามมาตรฐาน TCO สากลของสวีเดน ผู้ซื้อเพียงต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีใบรับรองดังกล่าว จากนั้นเขาก็สามารถมั่นใจในคุณภาพของจอภาพได้ นอกจากนี้ปัญหาของอิทธิพลของรังสียังขาดหายไปอย่างสิ้นเชิงในจอภาพคริสตัลเหลวซึ่งปัจจุบันมีส่วนแบ่งการตลาดเกิน 50% ดังนั้นผู้ใช้ไม่ควรรู้สึกหวาดกลัวเมื่อทำงานกับคอมพิวเตอร์ตลอดเวลาจำเป็นต้องให้ความสนใจกับองค์กรที่ถูกต้องของสถานที่ทำงานและการปฏิบัติตามตารางการทำงานเท่านั้น คำแนะนำทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้มีอยู่ในเอกสารอย่างเป็นทางการของกระทรวงสาธารณสุขของสหพันธรัฐรัสเซีย "กฎและบรรทัดฐานด้านสุขอนามัย ซานพิน 2.2.2.542-96”

การมีพีซีจำนวนมากในสำนักงานและองค์กรบางครั้งทำให้เกิดความรู้สึกผิด ๆ ว่าเครื่องจักรขนาดใหญ่และขนาดกลางกำลังออกจากขอบเขตของระบบการจัดการและประมวลผลข้อมูลทางธุรกิจ อย่างไรก็ตามมันไม่ใช่ ตัวอย่างเช่น ในธนาคารขนาดใหญ่ พีซีส่วนใหญ่จะใช้เป็นอุปกรณ์สำหรับการประมวลผลธุรกรรมหลักและวิธีการสื่อสารกับลูกค้า นั่นคือ เป็นเทอร์มินัล และธุรกรรมทั้งหมด การตรวจสอบเครดิต ฯลฯ การดำเนินการจะดำเนินการบนคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ และในสถานประกอบการอุตสาหกรรม เมื่อสร้างระบบข้อมูลอัตโนมัติ การใช้ระบบควบคุมหลายตัวที่ใช้คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่หรือขนาดกลางอาจคุ้มค่ากว่า ตัวอย่างเช่น ค่าใช้จ่ายของเวิร์กสเตชันหนึ่งเครื่องในระบบหลายคอนโซลที่ใช้คอมพิวเตอร์ประเภท EC 1066 จะอยู่ที่และยังคงต่ำกว่าเมื่อใช้พีซี โดยเริ่มจากจำนวนเทอร์มินัลเท่ากับ 200

โดยสรุปเราสามารถพูดได้ว่าแนวโน้มหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมีดังต่อไปนี้:

· พลังการประมวลผลของไมโครโปรเซสเซอร์ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง ด้วยความหนาแน่นขององค์ประกอบที่เพิ่มขึ้นอีก ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของโปรเซสเซอร์จึงเกินขีดจำกัด 32 GHz รุ่นยอดนิยม ได้แก่ Intel Pentium-4 2600-3200 (ความเร็วสูงโดยไม่มีปัญหาเล็กน้อย แต่มักจะน่ารำคาญมาก), AMD Athlon XP 2600-2800 (ประสิทธิภาพยอดเยี่ยมในราคาที่เหมาะสม)

· การเพิ่มพลังของไมโครโปรเซสเซอร์ทำให้สามารถรวมอุปกรณ์จำนวนมากขึ้นไว้ในองค์ประกอบเดียว (“บนชิปตัวเดียว”) ในทางกลับกันทำให้สามารถใช้ฟังก์ชันจำนวนมากขึ้นบนแผงวงจรพิมพ์เดียวได้และลดจำนวนบล็อกคอมพิวเตอร์แต่ละตัว

· ฟังก์ชันต่างๆ ที่ใช้ในพีซีเครื่องหนึ่งกำลังขยายตัว และกลายเป็นอุปกรณ์ที่ "อเนกประสงค์" มากขึ้นเรื่อยๆ สิ่งนี้เห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในคอมพิวเตอร์มัลติมีเดียซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นการผสมผสานการทำงาน: นอกเหนือจาก "ความรับผิดชอบโดยตรง" - การประมวลผลข้อมูลตัวอักษรและตัวเลขแล้ว ยังสามารถทำงานกับเสียงได้ (การเล่นและการบันทึก; การแก้ไขรวมถึงการสร้างเอฟเฟกต์พิเศษ ฯลฯ ) ; สร้างสัญญาณวิดีโอ (การรับสัญญาณโทรทัศน์, เฟรมการบันทึกและการประมวลผล, การเล่นการบันทึกวิดีโอแอนะล็อกและดิจิทัล, แอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์ ฯลฯ ); ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ความเป็นไปได้ที่หลากหลายนั้น ในทางกลับกัน จำเป็นต้องขยายขอบเขตของส่วนประกอบต่างๆ และพลังของหน่วยฐานเพิ่มขึ้นอย่างมาก