PIEKTĀ DATORU PAAUDZE: VĒSTURE, RAKSTURLIELUMI, APARATŪRA, PROGRAMMATŪRA - TEHNOLOĢIJAS - 2025

Piektā paaudze datoru attiecas uz izmantošanu, tehnoloģiju, kas saistīta ar mākslīgo intelektu, paļaujoties uz ultra-liela mēroga integrācijas tehnoloģiju, kas ļauj neskaitāmi moduļi jānovieto vienā mikroshēmā.

Šīs paaudzes pamatā ir tehnoloģiskie sasniegumi, kas sasniegti iepriekšējās datoru paaudzēs. Tāpēc ir lemts vadīt jaunu rūpniecības revolūciju.

Apple komplekts Avots: flickr.com renato mitra Attribution-ShareAlike 2.0 Generic (CC BY-SA 2.0)

Šie datori izmanto optisko šķiedru tehnoloģiju, lai varētu rīkoties ar ekspertu sistēmām, mākslīgo intelektu, robotiku utt. Viņiem ir diezgan liels apstrādes ātrums, un tie ir daudz uzticamāki.

Tās ieviešana ir paredzēta, lai uzlabotu mijiedarbību starp cilvēkiem un mašīnām, izmantojot cilvēka inteliģenci un lielo datu daudzumu, kas uzkrāts kopš digitālā laikmeta sākuma.

Zinātnieki pastāvīgi strādā, lai palielinātu datoru apstrādes jaudu. Viņi mēģina izveidot datoru ar reālu IQ, izmantojot programmēšanu un progresīvas tehnoloģijas.

Dažas no šīm progresīvās piektās paaudzes tehnoloģijām ietver mākslīgo intelektu, kvantu skaitļošanu, nanotehnoloģiju, paralēlo apstrādi utt.

Viedie datori

Mākslīgais intelekts un mašīnmācība var nebūt vienādas, taču tās tiek savstarpēji aizstātas, lai izveidotu ierīces un programmas, kas ir pietiekami gudras, lai mijiedarbotos ar cilvēkiem, ar citiem datoriem, kā arī ar vidi un programmām.

Šie datori var saprast runātos vārdus un atdarināt cilvēku argumentāciju. Viņi var reaģēt uz savu vidi, izmantojot dažāda veida sensorus.

Mērķis ir nodrošināt mašīnas ar īstu IQ, spēju loģiski un ar patiesām zināšanām pamatot.

Piektās paaudzes dators joprojām ir izstrādes procesā, jo tas vēl nav realitāte. Es domāju, ka šis dators joprojām nav pabeigts. Zinātnieki joprojām pie tā strādā.

Tāpēc šis dators būs pilnīgi atšķirīgs un pilnīgi jauns pēdējās četrās datoru paaudzēs.

Piektās paaudzes izcelsme un vēsture

Japāņu projekts

1981. gadā, kad Japāna pirmo reizi informēja pasauli par saviem piektās datoru paaudzes plāniem, Japānas valdība paziņoja, ka plāno iztērēt sākumkapitālu aptuveni 450 miljonu ASV dolāru apmērā.

Viņa mērķis bija attīstīt viedus datorus, kas dabiskā valodā varētu sarunāties ar cilvēkiem un atpazīt attēlus.

Bija paredzēts atjaunināt aparatūras tehnoloģiju, kā arī atvieglot programmēšanas problēmas, izveidojot operētājsistēmas ar mākslīgo intelektu.

Šis projekts bija pirmais visaptverošais mēģinājums nostiprināt progresu, kas panākts mākslīgā intelekta jomā, iekļaujot to jaunās paaudzes ļoti jaudīgos datoros, ko parastais cilvēks izmanto ikdienas dzīvē.

Rietumu reakcija

Šī Japānas iniciatīva šokēja letarģiskos Rietumus, saprotot, ka informācijas tehnoloģija ir sasniegusi jaunu etalonu.

Šis negaidītais paziņojums un no negaidīta avota mākslīgā intelekta pētījumiem piešķīra statusu, kas Rietumos vēl nebija atzīts.

Atbildot uz to, ASV uzņēmumu grupa izveidoja mikroelektronikas un datortehnoloģiju korporāciju, konsorciju, lai sadarbotos izmeklēšanā.

Klāt

Tiek īstenoti daudzi mākslīgā intelekta projekti. Starp pionieriem ir Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook un Tesla.

Sākotnējā ieviešana ir redzama viedās mājas ierīcēs, kas paredzētas dažādu darbību automatizēšanai un integrēšanai mājās, vai pašpiedziņas automašīnās, kuras tiek pamanītas uz ceļiem.

Skaitļošanas ierīču izplatība ar iespēju pašmācības ceļā ar normālu mijiedarbību, kuras pamatā ir iegūtā pieredze un vide, deva impulsu lietu interneta koncepcijai.

Piektās paaudzes datoru raksturojums

Līdz tam datoru paaudzes klasificēja tikai pēc aparatūras, bet piektās paaudzes tehnoloģijās ietilpst arī programmatūra.

Daudzas funkcijas, kas atrodamas trešās un ceturtās paaudzes datoru CPU, piektajā paaudzē kļuva par mikroprocesoru arhitektūras sastāvdaļu.

Augsta sarežģītība

Piektās paaudzes datorus raksturo ļoti sarežģīti datori, kuros programmēšanas prasmes lietotājam nav vajadzīgas. Viņi atrisina ļoti sarežģītas problēmas, palīdzot lēmumu pieņemšanā.

Tās mērķis ir risināt ļoti sarežģītas problēmas, kurām cilvēkiem ir nepieciešams liels izlūkdati un pieredze.

Mākslīgais intelekts

Šiem datoriem ir liela veiktspēja, kā arī liela atmiņas un atmiņas ietilpība.

Piektās paaudzes skaitļošanas tehnikas mērķis ir izstrādāt mehānismus, kas reaģē uz dabisko valodu un ir spējīgi mācīties un organizēt.

Šie datori var sarunāties ar cilvēkiem, kā arī spēt atdarināt cilvēka maņas un intelektu.

Datoram ir iebūvēts mākslīgais intelekts, lai tas varētu atpazīt attēlus un grafiku. Viņiem ir balss atpazīšanas funkcija. Programmu izstrādē var izmantot dabisko valodu.

Augstās tehnoloģijas

Šajās mašīnās ir iestrādāta VLSI (ļoti liela mēroga integrācija) un īpaši liela mēroga integrācijas (ULSI) tehnoloģija.

Paralēlās apstrādes un supravadītāju izmantošana palīdz mākslīgo intelektu padarīt par realitāti. Darbs ar šīs paaudzes datoriem ir ātrs, un vienlaikus varat arī veikt daudzuzdevumus. Viņiem ir daudzprocesoru sistēma paralēlai apstrādei.

Darbības ātrums ir izteikts LIPS (loģiski secinājumi sekundē). Ķēdēs tiek izmantota optiskā šķiedra. Kvantu, molekulārā skaitļošana un nanotehnoloģijas tiks pilnībā izmantotas.

Aparatūra

Šo paaudzi ir ietekmējusi Ultra Large Scale Integration (ULSI) parādīšanās, kas ir tūkstošiem mikroprocesoru kondensācija vienā mikroprocesorā.

Turklāt to iezīmēja mikroprocesoru un pusvadītāju parādīšanās.

Uzņēmumos, kas ražo mikroprocesorus, ietilpst Intel, Motorola, Zilog un citi. Tirgū var redzēt Intel mikroprocesoru klātbūtni ar modeļiem 80486 un Pentium.

Piektās datoru paaudzes kā atmiņas ierīces izmanto arī biočipus un gallija arsenīdu.

Paralēlā apstrāde

Kad CPU pulksteņa ātrumi sāka svārstīties no 3 līdz 5 GHz diapazonā, kļuva svarīgāk risināt citas problēmas, piemēram, CPU jaudas izkliedi.

Tika apdraudētas nozares iespējas ražot arvien ātrākas CPU sistēmas, kas saistītas ar Mūra likumu par tranzistoru skaita periodisku divkāršošanu.

21. gadsimta sākumā papildus masveida paralēlai apstrādei augstākajā galā sāka izplatīties daudzas paralēlās skaitļošanas formas, ieskaitot daudzkodolu arhitektūru zemākajā galā.

Parastajām patērētāju mašīnām un spēļu konsolēm sāka būt paralēli procesori, piemēram, Intel Core un AMD K10.

Grafisko karšu uzņēmumi, piemēram, Nvidia un AMD, sāka ieviest lielas paralēlas sistēmas, piemēram, CUDA un OpenCL.

Šie datori izmanto paralēlu apstrādi, kur instrukcijas tiek izpildītas paralēli. Paralēlā apstrāde ir daudz ātrāka nekā sērijveida apstrāde.

Sērijveida apstrādē katrs uzdevums tiek veikts viens pēc otra. No otras puses, paralēli apstrādājot, vienlaikus tiek veikti vairāki uzdevumi.

programmatūra

Piektā paaudze ļāva datoriem pašiem atrisināt lielāko daļu problēmu. Tam ir bijuši lieli sasniegumi programmatūras jomā, sākot ar mākslīgo intelektu un beidzot ar objektu orientētu programmēšanu.

Galvenais mērķis ir tādu ierīču izstrāde, kuras var reaģēt uz parasto valodu, kuru cilvēki lieto. Viņi izmanto ļoti augsta līmeņa valodas, piemēram, C ++ un Java.

Mākslīgais intelekts

Šī skaitļošanas joma ir saistīta ar likšanu datoram veikt uzdevumus, kuri, ja tos veiksmīgi veic cilvēki, prasītu intelektu.

Sākotnējie centieni ir centušies ieviest sistēmas, kas spēj strādāt ar ļoti daudziem uzdevumiem, kā arī īpašas sistēmas, kas ļoti labi pilda tikai viena veida uzdevumus.

Ekspertu sistēmas

Šīs sistēmas cenšas iegūt kompetenci, kas pielīdzināma eksperta kompetencei precīzi noteiktā darbības jomā.

Ekspertu sistēmas piedāvā daudz priekšrocību, un tāpēc tās tiek izmantotas visdažādākajās reālās dzīves lietojumprogrammās.

Šādas sistēmas var ļoti labi darboties situācijās, kad ir vajadzīgas tādas zināšanas un prasmes, kuras cilvēks var iegūt tikai apmācībā.

Lisps un Prologs

Džons Makartijs izveidoja Lisp programmēšanas valodu. Tam bija liela vērtība datortehnoloģijās, īpaši tajā, kas kļuva pazīstama kā mākslīgais intelekts. Mākslīgā intelekta pētnieki ASV padarīja Lispu par savu standartu.

No otras puses, Eiropā tika izstrādāta jauna datorvaloda ar nosaukumu Prolog, kas bija daudz elegantāka nekā Lisp un kurai bija mākslīgā intelekta potenciāls.

Japāņu projekts izvēlējās izmantot Prolog kā mākslīgā intelekta programmēšanas valodu, nevis Lisp balstītu programmēšanu.

Izgudrojumi un to autori

Daudzās tehnoloģijās, kas ietilpst piektajā paaudzē, ietilpst runas atpazīšana, supravadītāji, kvantu skaitļošana un arī nanotehnoloģijas.

Mākslīgā intelekta bāzes dators sākās ar pirmā viedtālruņa, ko izgudroja IBM, izgudrošanu ar nosaukumu Simon.

Paralēlā apstrāde

Varētu teikt, ka piekto datoru paaudzi izveidoja Džeimss Maddox, kurš izgudroja paralēlo skaitļošanas sistēmu.

Izmantojot īpaši liela mēroga integrācijas tehnoloģijas, tika izstrādātas mikroshēmas ar miljoniem komponentu.

Microsoft Cortana

Tas ir personālais asistents operētājsistēmai Windows 10 un Windows Phone 8.1, kas lietotājiem palīdz ar jautājumiem, plānot tikšanās un atrast mērķus.

Tas ir pieejams vairākās valodās. Citi virtuālo palīgu piemēri ir Apple Siri iPhone tālrunī, Google Now Android ierīcēm un Braina.

Tīmekļa meklēšana

Parasti lielākajai daļai cilvēku ir tādas meklētājprogrammas kā Google un Bing, kas meklējumu apstrādei izmanto mākslīgo intelektu.

Lai veiktu šos meklējumus, ir nepieciešams pastāvīgi pilnveidoties, kā arī visātrāk un precīzāk reaģēt uz lietotāju prasībām.

Google kopš 2015. gada ir uzlabojis savu algoritmu ar RankBrain, kas izmanto mašīnmācību, lai noteiktu, kuri rezultāti konkrētajā meklēšanā būs visinteresantākie.

No otras puses, Bing 2017. gadā uzsāka viedo meklēšanu, kas ņem vērā daudz vairāk informācijas un ātrāk piedāvā atbildes, lai varētu ērti mijiedarboties ar meklētājprogrammu.

Meklēšana pēc attēliem

Vēl viena interesanta lietojumprogramma, kāda ir pašreizējām meklētājprogrammām, ir spēja meklēt attēlus.

Vienkārši nofotografējot jūs varat noteikt produktu, kur to iegādāties, vai arī identificēt cilvēkus un vietas.

Piedāvātie datori

IBM Deep Blue

Šis dators spēja pieveikt pasaules šaha čempionu 1997. gadā, pēc tam, kad bija spēlējis virkni spēļu, kuru gala rezultāts bija divas uzvaras datoram un viena cilvēkam, turklāt trīs izlozes. Tas bija klasiskais sižets “cilvēks pret mašīnu”.

Aiz triumfa bija svarīga informācijas tehnoloģija, kas palielināja datoru spēju veikt arī aprēķinus, kas nepieciešami jaunu zāļu atklāšanai, meklēšanu lielās datu bāzēs un veikt apjomīgus un sarežģītus aprēķinus, kas nepieciešami daudzās zinātnes jomās.

Tajā bija 32 procesori ar paralēlu apstrādi, kas vēsturiskajā uzvarā spēja analizēt 200 miljonus šaha gājienu sekundē.

IBM Watson

Datoru mākslīgā intelekta piemērs ir IBM Watson. Viņš parādījās kā konkurents Amerikas televīzijas šovā “Jeopardy” 2010. gadā, pieveicot divus čempionus no šī televīzijas šova.

Watson sastāv no daudziem jaudīgiem procesoriem, kuri vienlaikus meklē milzīgu autonomu datu bāzi bez interneta savienojuma.

Vienīgie pamudinājumi, kas izsauc šo datoru, ir vārdi, kas ierakstīti uz tastatūras vai izrunāti tā mikrofonā. Vienīgais, ko Vatsons var darīt, ir runāt vai izdrukāt atbildi.

Vatsona pārsteidzošajam sniegumam nieku spēlē ir nepieciešama dabiska valodas apstrāde, mašīnu apguve, zināšanu pamatojums, kā arī dziļa analīze.

Vatsons tādējādi parādīja, ka cilvēku mijiedarbībai ar mašīnām būs iespējama pilnīga un jauna paaudze.

Priekšrocības un trūkumi

Priekšrocība

- Tie ir līdz šim ātrākie un jaudīgākie datori. Viņi minūtē izpilda daudzas instrukcijas.

- Tie ir daudzpusīgi saziņai un resursu koplietošanai.

- Viņi spēj vienlaikus darbināt lielu skaitu lietojumprogrammu, kā arī ar ļoti lielu ātrumu. Viņiem ir sasniegums paralēlās apstrādes jomā.

- Tie ir ticamāki, salīdzinot ar iepriekšējām paaudzēm.

- Šie datori ir pieejami dažādos izmēros. Tie var būt daudz mazāki.

- Tie ir pieejami ar unikālām funkcijām.

- Šie datori ir viegli pieejami.

- Tos ir viegli izmantot.

- Viņi ir samazinājuši reālās pasaules problēmu sarežģītību. Viņi ir mainījuši cilvēku dzīvi.

- Nav grūtāk atrisināt garus aprēķinus nanosekundēs.

- Tie tiek izmantoti visās dzīves jomās.

- Tie ir noderīgi, veicot darbu no dienām līdz stundām visās dzīves jomās.

- Šie datori nodrošina vieglāk lietojamas saskarnes ar multividi.

- Viņi ir izstrādājuši mākslīgo intelektu.

Trūkumi

- Tie pieprasa zema līmeņa valodu lietojumu.

- Viņiem ir sarežģītāki un sarežģītāki rīki.

- Viņi cilvēku prātus var padarīt garlaicīgus.

- Viņi var padarīt cilvēku slinku. Viņi ir aizstājuši daudzus cilvēku darbus.

- Spēlējot, viņi daudzās spēlēs vienmēr pārspēj cilvēku.

- Viņi var būt atbildīgi par to, ka cilvēka smadzenes tiek sasodītas un aizmirstas.

- Viņi ir ļoti dārgi.

Atsauces

1. Bendžamins Musungu (2018). Datoru paaudzes kopš 1940. gada līdz mūsdienām. Kenijaplekss. Iegūts no: kenyaplex.com.
2. Prerana Jain (2018). Datoru paaudzes. Iekļaujiet palīdzību. Paņemts no: includehelp.com.
3. Kullabs (2019). Datoru ģenerēšana un to iespējas. Paņemts no: kullabs.com.
4. Baitu piezīmes (2019. gads). Piecas datoru paaudzes. Paņemts no: byte-notes.com.
5. Alfrēds Amuno (2019). Datoru vēsture: Datoru paaudžu klasifikācija. Turbo nākotne. Taksēts no: turbofuture.com Taksēts no:
6. Stefans Noe (2019). 5 Datoru ģenerēšana. Stella Maris koledža. Iegūts no: stellamariscollege.org.
7. Am7s (2019. gads). Piektā datora paaudze. Ņemts no: am7s.com.Wikiwand (2019). Piektās paaudzes dators. Paņemts no: wikiwand.com.