Реферат: История компьютеров
Компьютеpы появились оченьдавно в нашем миpе, но только в последнее вpемя их начали так усиленноиспользовать во многих отpаслях человеческой жизни. Ещё десять лет назад былоредкостью увидеть какой-нибудь персональный компьютер — они были, но были оченьдорогие, и даже не каждая фирма могла иметь у себя в офисе компьютер. А теперь?Теперь в каждом третьем доме есть компьютер, который уже глубоко вошёл в жизньсамих обитателей дома.
Сама идея созданияискусственного интеллекта появилась давным давно, но только в 20 столетии еёначали приводить в исполнение. Сначала появились огромные компьютеры, которыебыли подчастую размером с огромный дом. Использование таких махин, как вы самипонимаете, было не очень удобно. Но что поделаешь? Но мир не стоял на одном местеэволюционного развития — менялись люди, менялась их Среда обитания, и вместе сней менялись и сами технологии, всё больше совершенствуясь. И компьютерыстановились всё меньше и меньше по своим размерам, пока не достигли сегодняшнихразмеров.
Но человеку ведь тоже надокак-нибудь общаться с машиной — ведь кому нужна неуправляемая машина? Сначалалюди вели своё общение с компьютерам посредством перфокарт. Перфокарты — этонебольшие карточки, на которые нанесены ряды цифр. У компьютера имелся “дисковод”,в который вставлялись сами карты и он при помощи маленьких иголочек ставилдырочки на цифрах. Такое общение мало кому доставляло удовольствие — ведь неочень удобно таскать с собой кучи перфокарт, которые после одного использованияприходилось выбрасывать.
Но, как и другие технологии,процесс общения человека с искусственным интеллектом претерпел кое-какиеизменения. Теперь человек проводит свою беседу с компьютером при помощиклавиатуры и мышки. Это довольно удобно и иногда даже доставляет удовольствиечеловеку.
Современные вычислительныемашины представляют одно из самых значительных достижений человеческой мысли,влияние которого на развитие нуачно-технического прогресса трудно переоценить.Области применения ЭВМ непрерывно расширяются. Этому в значительной степениспособствует распространение персональных ЭВМ, и особенно микроЭВМ.
За время, прошедшее с 50-хгодов, цифровая ЭВМ превратилась из “волшебного”, но при этом дорогого,уникального и перегретого нагромождения электронных ламп, проводов и магнитныхсердечников в небольшую по размерам машину — персональный компьютер — состоящийиз миллионов крошечных полупроводниковых приборов, которые упакованы внебольшие пластмассовые коробочки.
В результате этогопревращения компьютеры стали применяться повсюду. Они управляют работойкассовых аппаратов, следят за работой автомобильных систем зажигания, ведутучёт семейного бюджета, или просто используются в качестве развлекательногокомплекса… Но это только малая часть возможностей современных компьютеров.Более того, бурный прогресс полупроводниковой микроэлектроники, представляющейсобой базу вычислительной техники, свидетельствует о том, что сегодняшнийуровень как самих компьютеров, так и областей их применения является лишьслабым подобием того, что наступит в будущем.
Компьютеры начинаютзатрагивать жизнь каждого человека. Если вы заболеете, и если вас направят вбольницу, то попав туда, в окажетесь в мире, где от компьютеров зависят жизнилюдей (в части современных больниц вы даже встретите компьютеров больше, чемсамих пациентов, и это соотношение будет со временем расти, перевешивая числобольных). Постепенно изучение компьютерной техники пытаются вводить в программышкольного обучения как обязательный предмет, чтобы ребёнок смог уже с довольнораннего возраста знать строение и возможности компьютеров. А в самих школах (восновном на западе и в Америке) уже многие годы компьютеры применялись дляведения учебной документации, а теперь они используются при изучении многихучебных дисциплин, не имеющих прямого отношения к вычислительной технике. Дажев начальной школе компьютеры внедряются для изучения курсов элементарнойматематики и физики. Сами микропроцессоры получили не менее широкоераспространение чем компьютеры — они встраиваются в кухонные плиты для приготовленияпищи, посудомоечные машины и даже в часы.
Очень широкое распространениеполучили игры, построенные на основе микропроцессоров. Сегодня игроваяиндустрия занимает очень большую часть рынка, постепенно вытесняя с него другиеразвлечения детей. Но для детского организма очень вредно сидеть часами замонитором и отчаянно нажимать на клавиши, так как у ребёнка может развитьсясвоеобразная болезнь — когда у него только одно на уме — компьютер, и большеничего. Дети с такой болезнью обычно становятся агрессивными, если их начинаютограничивать в доступе к играм. У таких детей сразу пропадает какое-либожелание делать что-то, что не относится к компьютеру и что им не интересно —так они начинают забрасывать свою учёбу, что ведёт к не очень хорошим последствиям.
Уже сейчас компьютеры могутчётко произносить различные фразы, словосочетания, проигрывать музыку и.т.д.Человек теперь может сам записать какие-нибудь слова, предложения и дажемузыкальные композиции на своём компьютере для того, чтобы потом компьютер могих воспроизводить в любое назначенное время.
Компьютеры способны такжевоспринимать устную речь в качестве сигналов, однако им приходится выполнятьбольшую работу по расшифровке услышанного, если форма общения жестко неустановлена. Ведь одну и ту же команду один и тот же человек может произнестинесколькими способами, и всё время эта команда будет звучать по-разному; а вцелом мире — миллиарды людей, и каждый произносит одну и ту же командунесколькими различными способами. Поэтому в данное время довольно сложносоздать компьютер, который будет управляться при помощи голоса человека. Многиефирмы пытаются решить эти проблемы. Некоторые фирмы делают небольшие шажки напути к данной цели, но всё равно эти шажки пока ещё почти незаметные.
Но проблема распознаванияречи является частью более широкой проблемы, называемой распознаванием образов.Если компьютеры смогут хорошо распознавать образы, они будут способныанализировать рентгенограммы и отпечатки пальцев, а также выполнять многиедругие полезные функции (сортировкой писем они занимаются уже сейчас). Следуетзаметить, что человеческий мозг прекрасно справляется с распознаванием образовдаже при наличии различных шумов и искажений, и исследования в этой области,направленные на приближение соответствующих возможностей компьютера кспособностям человека, представляются весьма перспективными. Если компьютерысмогут достаточно качественно распознавать речь и отвечать на неё в словеснойформе, то, по-видимому, станет возможным вводить в них в этой форме программы иданные. Это позволит в буквальном смысле слова говорить компьютеру, что ондолжен делать, и выслушивать его мнение по этому поводу при условии, конечно,что выдаваемые ей указания чёткие, не содержат противоречий и.т.д.
Устное общение с компьютерамипозволит упростить его программирование, однако остаётся нерешённая проблема,на каком именно языке следует с ним общаться. Многие предлагают для этих целейанглийский язык, но он не обладает точностью и однозначностью, необходимыми сточки зрения компьютера и исполняемых в нём программ. В этой области уже многоесделано, но ещё много предстоит сделать.
Мы часто жалуемся, что другиелюди не понимают нас; но пока и сами персональные компьютеры не способны доконца понять нас, или понять, что мы хотим сказать с полуслова. И в течениекакого-то периода времени нам придётся довольствоваться такими машинами,которые просто следуют нашим указаниям, исполняя их “с точностью домиллиметра”.
Для общения с компьютерами,ещё во времена перфокарт, тогдашние программисты использовали языкпрограммирования, очень похожий на современный Ассемблер. Это такой язык, гдевсе команды, поступающие к компьютеру пишутся подробно при помощи специальныхслов и значков{?}.
В наше время усиленноиспользуются языки программирования более высокого уровня, работать с которыминамного легче чем с Ассемблером, так как в них одно слово может заменять сразунесколько команд. И притом большинство языков программирования высокого уровняв названиях команд, используемых при общении с компьютером, используютэквиваленты, названные на английском языке, что, естественно, облегчаетпрограммирование. Но в них есть один минус по сравнению с языками, подобнымиАссемблеру — в Ассемблере все команды, поступаемые из программы чёткораспределяются в памяти компьютера, занимая свободные места, тем самымзначительно выигрывая в скорости; а языки высокого уровня не умеют этого,соответственно теряя в скорости исполнения программы. А в нашем сегодняшнеммире всем известно, что: “Время — деньги”.
Робототехника такжепредставляет собой перспективную область применения компьютеров. Напромышленных предприятиях используется сейчас множество робототехническихустройств; неожиданные и удивительные виды роботов начинают заполнять инаучно-исследовательские лаборатории. Существуют множество хирургических иточных производственных операций, которые могут и будут выполняться роботами,управляемыми компьютерами (так как во многих случаях роботы справляются с этимидействиями лучше чем люди). Возможность и целесообразность применения роботов вкачестве слуг, официантов, билетных кассиров и в других ролях уже нашли своёотражение в продукции кино и телевидения, в книгах. Но, к сожалению, пока— это всё мечты, которые люди постепеннопытаются воплотить в реальность.
{КУДА ВОТКНУТЬ РАЗЪЯСНЕНИЯПРО ПОКОЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРОВ?}
Но ведь не всеми качествамикомпьютер уступает своему создателю — человеку. Ведь он способен теперь решатьзадачи повышенной сложности в любых количествах за очень быстрый промежутоквремени и притом без ошибок в вычислениях. Раньше, при компьютерах первыхпоколений, конечно, все тяжёлые вычисления легче было производить вручную,избегая привлечения ЭВМ в процесс решения. Это приносило много ошибок, но затобыло менее хлопотно и главное — намного быстрее. С появлением компьютеров,начиная примерно, с 4-ого поколения проблема скорости расчётов отпала самасобой, и человек уступил свою пальму первенства своему ”детищу” — компьютерам.Но самый большой плюс, которым обладали компьютеры, ещё со времён ЭВМ — памятькомпьютера. С самого начала память ЭВМ, благодаря мастерству разработчиковзапоминающих устройств, начала вести конкуренцию с памятью человека, медленно,но уверенно превышая объём человеческой. На первых порах она была немногоменьше чем объём памяти человека, но вскоре превысила эту планку, и теперь намуже тяжело сравнить эти два параметра, так как машина ушла от человека далековперёд.
Хотя, пока компьютер уступаетчеловеку с точки зрения творческой деятельности, потому что машина не наделенапока такими качествами, которые смогли бы ей помочь создать что-нибудь новое,что не введено в её память самим человеком.
Боьшинство людей,по-видимому, считают, что термины “вычислительная машина” и “вычислительнаятехника” синонимами и связывают их с физическим оборудованием, как, например,микропроцессором, дисплеем, дисками, принтерами и другими истройствами,привлекающими внимание людей, когда человек видит компьютер. Хотя этиустройства и важны, всё-таки они составляют только “верхушку айсберга”. Наначальном этапе использованаия современного компьютера мы имеем дело не с самимкомпьютером, а с совокупностью правил, называемых языками программироваания, накоторых указываются действия, которые должен выполнять компьютер. Важноезначение языка программирования подчёркивается тем фактом, что самавычислительная машина может рассматриваться как аппаратный интерпретаторкакого-нибудь конкретного языка, который называется машинным языком. Дляобеспечения эффективной работы машины разработаны машинные языки, использованиекоторых представляет известные трудностидля человека. Большинство пользователейне чувствуют этих неудобств благодаря наличию одного или нескольких языков,созданных для улучшения связи человека с машиной. Гибкость вычислительноймашины проявляется в том, что она может исполнять программы-трансляторы (вобщем случае онм называются компиляторами или интерпретаторами) дляпреобразования программ с языков, ориентированных на пользователей, в программына машинном языке. (В свою очередь даже сами программы, игры, системныеоболочки являются ни чем иным, как довольно простая программа-транслятор,которая по мере работы, или игры обращается при помощи своих команд к“компьютерным внутренностям и наружностям”, транслиуя свои команды в машинныеязыки. И всё это происходит в реальном времени.)