Die 5 Computergenerationen und ihre Eigenschaften

Jede der fünf Computergenerationen zeichnet sich durch eine wichtige technologische Entwicklung aus, die die Funktionsweise von Computern innovativ veränderte.

Computer spielen in fast allen Bereichen des menschlichen Lebens eine wichtige Rolle, aber Computer, wie wir sie heute kennen, unterscheiden sich sehr von den ursprünglichen Modellen.

Aber was ist ein Computer? Ein Computer kann als elektronisches Gerät definiert werden, das arithmetische und logische Operationen ausführt.

Eine andere weit verbreitete Definition kann besagen, dass ein Computer ein Gerät oder eine Maschine ist, die bestimmte Materialien verarbeiten kann, um sie in Informationen umzuwandeln.

Um die grundlegende Funktionsweise eines Computers zu verstehen, müssen Daten, Verarbeitung und Informationen definiert werden.

Daten sind eine Sammlung grundlegender Elemente, die vorhanden sind, wenn keine Sequenz vorhanden ist. Für sich haben sie keine Bedeutung.

Die Verarbeitung ist der Prozess, mit dem Informationen aus den Daten extrahiert werden können. Und schließlich ist die Information das letzte Element jeder Verarbeitungsarbeit.

Der erste elektronische Computer wurde 1833 erfunden; Es war das erste Gerät mit einer analytischen Engine.

Im Laufe der Zeit wurde dieses Gerät in eine zuverlässige Maschine verwandelt, die in der Lage war, Aufgaben schneller auszuführen. Auf diese Weise wurde die erste Generation von Computern mit der ENIAC-Maschine geboren.

Erste Generation (1945-1956)

Die Vakuumröhre ist die Haupttechnologie der ersten Computergeneration. Es sind Glasröhren, die Elektroden enthalten.

Diese Röhren wurden für die Schaltungen der ersten Computer verwendet. Zusätzlich verwendeten diese Maschinen magnetische Trommeln in ihrem Gedächtnis.

Die Vakuumröhre wurde 1906 von einem Elektrotechniker erfunden. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts war dies die Haupttechnologie für den Bau von Radios, Fernsehgeräten, Radars, Röntgengeräten und anderen elektronischen Geräten.

Die Maschinen der ersten Generation wurden in der Regel mit Schalttafeln mit Verkabelung oder einer Reihe von auf Papierbändern codierten Adressen gesteuert.

Sie waren sehr teuer, sie verbrauchten viel Strom, sie erzeugten viel Wärme und sie waren riesig (sie besetzten oft komplette Räume).

Der erste funktionsfähige elektronische Computer hieß ENIAC und verwendete 18.000 Vakuumröhren. Es wurde in den Vereinigten Staaten an der University of Pennsylvania gebaut und ist etwa 30, 5 Meter lang.

Es wurde für temporäre Berechnungen verwendet; Es wurde hauptsächlich für kriegsbezogene Berechnungen verwendet, beispielsweise für Operationen im Zusammenhang mit dem Bau der Atombombe.

Andererseits wurde in diesen Jahren auch die Colossus-Maschine gebaut, um den Briten im Zweiten Weltkrieg zu helfen. Es wurde verwendet, um geheime Nachrichten des Feindes zu entschlüsseln und 1.500 Vakuumröhren zu verwenden.

Während diese Maschinen der ersten Generation programmierbar waren, wurden ihre Programme nicht intern gespeichert. Dies würde sich ändern, wenn Computer aus gespeicherten Programmen entwickelt wurden.

Die Computer der ersten Generation waren von der Maschinensprache abhängig, der niedrigsten Programmiersprache, die Computer für die Ausführung von Vorgängen verstehen (1GL).

Sie konnten jeweils nur ein Problem lösen, und die Bediener konnten Wochen brauchen, um ein neues Problem zu planen.

Zweite Generation (1956-1963)

Die zweite Computergeneration ersetzte Vakuumröhren durch Transistoren. Mit den Transistoren konnten Computer kleiner, schneller, billiger und energieeffizienter werden. Magnetplatten und Bänder wurden häufig zum Speichern von Daten verwendet.

Obwohl die Transistoren genügend Wärme erzeugten, um die Computer zu beschädigen, waren sie eine Verbesserung gegenüber der vorherigen Technologie.

Die Computer der zweiten Generation verwendeten eine Kühltechnologie, hatten eine breitere kommerzielle Nutzung und wurden nur für bestimmte wissenschaftliche und geschäftliche Zwecke verwendet.

Diese Computer der zweiten Generation haben die Sprache der binären kryptischen Maschine hinter sich gelassen, um eine Assemblersprache (2GL) zu verwenden. Diese Änderung ermöglichte es Programmierern, Anweisungen in Worten anzugeben.

In dieser Zeit wurden auch hochrangige Programmiersprachen entwickelt. Computer der zweiten Generation waren auch die ersten Maschinen, auf denen die Anweisungen gespeichert wurden.

Für die damalige Zeit hatte sich dieses Element von magnetischen Trommeln zu einer Technologie mit magnetischem Kern entwickelt.

Dritte Generation (1964-1971)

Das Markenzeichen der dritten Computergeneration war die integrierte Schaltungstechnik. Eine integrierte Schaltung ist eine einfache Vorrichtung, die viele Transistoren enthält.

Die Transistoren wurden kleiner und befanden sich auf Siliziumchips, sogenannten Halbleitern. Dank dieser Änderung waren Computer schneller und effizienter als die der zweiten Generation.

In dieser Zeit verwendeten Computer Sprachen der dritten Generation (3GL) oder Hochsprachen. Einige Beispiele für diese Sprachen sind Java und JavaScript.

Die neuen Maschinen dieser Zeit führten zu einer neuen Herangehensweise an das Design von Computern. Man kann sagen, dass er das Konzept eines einzelnen Computers über eine Reihe anderer Geräte eingeführt hat. Ein Programm, das zur Verwendung in einem Familiencomputer entwickelt wurde, könnte in den anderen verwendet werden.

Eine weitere Veränderung in dieser Zeit war, dass die Interaktion mit Computern nun über Tastaturen, eine Maus und Monitore mit einer Schnittstelle und einem Betriebssystem erfolgte.

Dank dessen konnte das Gerät mit einem zentralen System, das für den Speicher zuständig war, verschiedene Anwendungen gleichzeitig ausführen.

Das Unternehmen IBM war der Schöpfer des wichtigsten Computers dieser Zeit: IBM System / 360. Ein anderes Modell dieses Unternehmens war 263-mal schneller als ENIAC und demonstrierte den Durchbruch auf dem Gebiet der Computer bis dahin.

Da diese Maschinen kleiner und billiger waren als ihre Vorgänger, waren die Computer zum ersten Mal für das allgemeine Publikum zugänglich.

Während dieser Zeit dienten Computer einem allgemeinen Zweck. Dies war wichtig, da die Maschinen zuvor für spezielle Zwecke in Spezialgebieten eingesetzt wurden.

Vierte Generation (seit 1971)

Die vierte Computergeneration wird von Mikroprozessoren bestimmt. Mit dieser Technologie können Tausende von integrierten Schaltkreisen auf einem einzigen Siliziumchip aufgebaut werden.

Dieser Fortschritt ermöglichte es, dass das, was früher einen ganzen Raum einnahm, jetzt in eine Handfläche passen konnte.

1.971 wurde der Intel 4004-Chip entwickelt, der alle Komponenten des Computers - von der Zentraleinheit über den Speicher bis zur Ein- und Ausgangskontrolle - auf einem einzigen Chip vereint. Dies war der Beginn der Computergeneration, die bis heute andauert.

1981 schuf IBM einen neuen Computer, auf dem 240.000 Summen pro Sekunde ausgeführt werden können. 1996 ging Intel noch einen Schritt weiter und schuf eine Maschine, die 400.000.000 Summen pro Sekunde ausführen kann. 1984 stellte Apple den Macintosh mit einem anderen Betriebssystem als Windows vor.

Die Computer der vierten Generation wurden leistungsfähiger, kompakter, zuverlässiger und zugänglicher. Als Ergebnis wurde die Revolution des Personal Computers (PC) geboren.

In dieser Generation werden Echtzeitkanäle, verteilte Betriebssysteme und Timesharing verwendet. In dieser Zeit wurde das Internet geboren.

Die Mikroprozessortechnologie ist in allen modernen Computern zu finden. Dies liegt daran, dass die Chips in großen Mengen hergestellt werden können, ohne viel Geld zu kosten.

Prozesschips werden als Zentralprozessoren und Speicherchips als Arbeitsspeicher (RAM) verwendet. Beide Chips verwenden Millionen von Transistoren, die auf ihrer Silikonoberfläche platziert sind.

Diese Computer verwenden Sprachen der vierten Generation (4GL). Diese Sprachen bestehen aus Aussagen, die denen der menschlichen Sprache ähneln.

Fünfte Generation (aktuell-zukünftig)

Die Geräte der fünften Generation basieren auf künstlicher Intelligenz. Die meisten dieser Maschinen befinden sich noch in der Entwicklung, aber es gibt einige Anwendungen, die das künstliche Intelligenzwerkzeug verwenden. Ein Beispiel hierfür ist die Spracherkennung.

Durch den Einsatz von Parallelverarbeitung und Supraleitern wird künstliche Intelligenz Realität.

In der fünften Generation führte die Technologie zur Herstellung von Mikroprozessorchips mit 10 Millionen elektronischen Bauteilen.

Diese Generation basiert auf parallel verarbeitender Hardware und Software für künstliche Intelligenz. Künstliche Intelligenz ist ein aufstrebendes Gebiet in der Informatik, das die Methoden interpretiert, die erforderlich sind, um Computer wie Menschen denken zu lassen

Es wird geschätzt, dass Quantencomputer und Nanotechnologie das Gesicht von Computern in Zukunft radikal verändern werden.

Das Ziel des Computing der fünften Generation besteht darin, Geräte zu entwickeln, die auf Eingaben in natürlicher Sprache reagieren und in der Lage sind, selbst zu lernen und sich zu organisieren.

Die Idee ist, dass die Computer der fünften Generation der Zukunft gesprochene Wörter verstehen und menschliche Argumente imitieren können. Im Idealfall können diese Maschinen mit verschiedenen Sensortypen auf ihre Umgebung reagieren.

Wissenschaftler arbeiten daran, dies zu verwirklichen. Sie versuchen, mithilfe fortschrittlicher Technologien und Programme einen Computer mit einem tatsächlichen IQ zu erstellen. Dieser Fortschritt in modernen Technologien wird die Computer der Zukunft revolutionieren.