Поколения ЭВМ

    В 90-х годах XX века появилась возможность в связи с внедрением БИС разрабатывать компьютеры, которые не только размещались на письменном столе, но и в кармане пиджака.
    Успехи микроэлектроники позволили собрать все компоненты компьютера (процессор, память и т.п.) на одной плате. Более того, сегодня созданы компьютеры на одном кристалле. Это создало принципиально новую возможность создавать интеллектуальные компьютеры на базе большого числа микрокомпьютеров и транспьютеров. В них реализуются принципы параллельной обработки информации, обеспечивающие резкое повышение эффективности решения сложных задач интеллектуального характера.
    Уже создан ещё один основной элемент компьютеров – оптический аналог транзистора. Появились оптические компьютеры. В них передача информации осуществляется не электрическими токами, а оптическими лучами.
    Идея создания оптических компьютеров интенсивно разрабатывалась с 70-х годов. Ее реализация весьма заманчива, так как быстродействие таких машин будет почти в тысячу раз выше, чем у обычных электронных компьютеров. По оценкам специалистов, недалеко то время, когда будет создан оптический компьютер с быстродействием в один триллион операций в секунду. Это связано с тем, что время переключения даже самого быстродействующего современного транзистора не менее долей наносекунды (10 в –9 степени сек.), а у оптического транзистора (трансфазора) оно составляет одну пикосекунду (10 в –12 степени сек.).
    Однако не следует думать, что оптические компьютеры сразу придут на смену электронным. Сейчас создаются разного рода гибридные компьютеры, в которых наряду с электронными большими и сверхбольшими интегральными схемами используются и оптические элементы. Например, для связи между процессорами и компьютерами все шире используются оптические волокна. Они позволяют мгновенно передавать колоссальные объемы информации и знаний, заключенных в изображениях.
    Возможности ЭВМ всё растут. Мысль конструкторов переключилась на «думающие машины». Они коренным образом отличаются от машин предшествующих поколений. И прежде всего тем, что их структура отличается от той, которую предложил фон Нейман. Вернее, та структура сохраняется лишь в виде ядра, вокруг которого вырастают новые блоки. Машины пятого поколения выполнены на сверхбольших интегральных схемах (СБИС). Расстояние между элементами СБИС исчисляется микронами. Уже существуют машины с синтезаторами звука, способные в буквальном смысле вести диалог.
    Термин «компьютеры 5 поколения» был в 1981 г. задействован в особой японской национальной программе. Согласно японскому проекту компьютеры пятого поколения должны были быть сверхмощными интеллектуальными машинами, способными решать задачи, бывшие ранее доступными лишь человеку. К числу этих задач относятся автоматическое доказательство математических теорем, сложные игры (например, шашки и шахматы), перевод с одного языка на другой, дружественный интерфейс, т.е. общение с человеком на его естественном языке, автономная осмысленная переработка и создание текстов, автоматическое проектирование сложных систем, поддержка машинного программирования и создание систем автоматического само программирования, способность к самообучению, стереоскопическому цветному зрению, слуху, не уступающему, как минимум, человеческому, способность понимать человека в интуитивном смысле слова, а также, что особенно важно, принимать самостоятельные решения в сложных ситуациях и создавать новые знания. К концу 80-х годов многие задачи, намеченные в первоначальном японском проекте, оказались близкими к удовлетворительному уровню решения. Однако, учитывая головокружительные темпы развития информационной технологии, в этой области можно ожидать самых неожиданных прорывов в ближайшее время. Отсчет современного развития компьютерной революции ведется уже не с помощью часовой, а с помощью минутной стрелки. Но, несомненно, самые радикальные изменения будут, по-видимому, связаны, с созданием принципиально новых машин пикового диапазона.

Машины будущего

    Возможно, скоро смогут появиться компьютеры фемтового диапазона (фемтосекунды: 10 в 15 степени операций в секунду). Это будет означать не только грандиозное увеличение вычислительных мощностей, но и откроет принципиально новые, трудно вообразимые даже в наш фантастический век возможности моделирования человеческого и даже сверхчеловеческого разума, если автономно действующие компьютеры научатся «воображать» и сумеют придумать то, что сейчас недоступно воображению и творческим возможностям человека.
    Переход к компьютерам с фемтовой скоростью, создание биомолекулярных чипов, а также использование физического эффекта Джозефсона, будет связано, по-видимому, с целой серией радикальных революционных изменений, которые позволят говорить о компьютерах совершенно новых поколений. Уже сейчас по объему выполняемых логических операций на один кубический грамм вещества компьютеры способны конкурировать с мозгом человека. Использование биомолекулярных чипов, джозефсоновских переходов и других инноваций позволит создать миниатюрные агрегаты, превосходящие человека в сотни раз по объему памяти, в миллионы раз и даже миллиарды раз по скорости выполняемых инструкций, с невероятным разнообразием функциональных структур и операций, с минимальным потреблением энергии и надежностью, гарантирующей гигантскую продолжительность безотказной и бесперебойной работы. Надвигающаяся на нас третья компьютерная революция, может быть, приведет к труднопредвидимым результатам, к созданию компьютеров немыслимых скоростей и интеллектуальных компьютеров. Будут ли эти компьютеры превосходить человеческий интеллект, станут ли они соперниками, друзьями, врагами, помощниками или господами человека, сейчас трудно сказать. Но бесспорно одно: все эти проблемы из сферы научно-фантастических романов переходят в область серьезных и прогностических исследований.