A CINCEA GENERAȚIE DE CALCULATOARE: ISTORIC, CARACTERISTICI, HARDWARE, SOFTWARE - TEHNOLOGIE - 2025

Cea de-a cincea generație de computere se referă la utilizarea tehnologiei asociate cu inteligența artificială, bazându-se pe tehnologia de integrare la scară ultra-mare, care permite plasarea a nenumărate module pe un singur cip.

Această generație se bazează pe progresele tehnologice obținute în generațiile anterioare de calculator. Prin urmare, este destinat să lance o nouă revoluție industrială.

Set Apple Sursa: flickr.com renato mitra Atribuire-ShareAlike 2.0 Generic (CC BY-SA 2.0)

Aceste computere folosesc tehnologie cu fibră optică pentru a putea gestiona sisteme de experți, inteligență artificială, robotică etc. Au viteze de procesare destul de mari și sunt mult mai fiabile.

Implementarea sa este concepută pentru a îmbunătăți interacțiunea dintre oameni și mașini, profitând de inteligența umană și de cantitatea mare de date acumulate de la începutul erei digitale.

Oamenii de știință lucrează constant pentru a crește puterea de procesare a computerelor. Ei încearcă să creeze un computer cu un IQ real, cu ajutorul programării și tehnologiilor avansate.

Unele dintre aceste tehnologii avansate de a cincea generație includ inteligența artificială, calculul cuantic, nanotehnologia, procesarea paralelă etc.

Calculatoare inteligente

Inteligența artificială și învățarea automată nu pot fi aceleași, dar sunt folosite în mod interschimbabil pentru a crea dispozitive și programe suficient de inteligente pentru a interacționa cu oamenii, cu alte computere și cu mediul și programele.

Aceste computere pot înțelege cuvintele rostite și imită raționamentul uman. Acestea pot răspunde mediului lor folosind diferite tipuri de senzori.

Scopul este de a aduce mașini cu un IQ autentic, capacitatea de a raționa logic și cu cunoștințe reale.

Calculatorul de generația a cincea este încă în proces de dezvoltare, deoarece nu este încă o realitate. Adică, acest computer este încă neterminat. Oamenii de știință încă lucrează la asta.

Prin urmare, acest computer va fi total diferit și total nou pentru ultimele patru generații de calculatoare.

Originea și istoria celei de-a cincea generații

Proiect japonez

În 1981, când Japonia a informat pentru prima dată lumea despre planurile sale pentru a cincea generație de calculatoare, guvernul japonez a anunțat că intenționează să cheltuiască un capital de semințe de aproximativ 450 de milioane de dolari.

Scopul său a fost să dezvolte calculatoare inteligente, care să poată conversa cu oamenii în limbajul natural și să recunoască imaginile.

Acesta a fost destinat să actualizeze tehnologia hardware, precum și să atenueze problemele de programare prin crearea sistemelor de operare cu inteligență artificială.

Acest proiect a fost primul efort cuprinzător pentru consolidarea progreselor înregistrate în inteligența artificială, încorporându-l într-o nouă generație de computere foarte puternice, pentru utilizarea de către omul obișnuit în viața lor de zi cu zi.

Reacție din Occident

Această inițiativă japoneză a șocat un vest letargic, realizând că tehnologia informației a atins un nou punct de referință.

Acest anunț neașteptat și dintr-o sursă neașteptată au dat cercetării informațiilor artificiale un statut care nu a fost încă recunoscut în Occident.

Ca răspuns, un grup de companii americane au format Corporația pentru Microelectronică și Tehnologie pentru Calculatoare, un consorțiu care a cooperat în cadrul investigațiilor.

Prezent

Sunt implementate multe proiecte de inteligență artificială. Printre pionieri se numără Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook și Tesla.

Implementările inițiale sunt văzute în dispozitivele inteligente pentru acasă menite să automatizeze și să integreze diferite activități în jurul casei sau în mașinile cu autovehicul care sunt văzute pe drumuri.

Proliferarea dispozitivelor de calcul cu posibilitatea de auto-învățare, cu interacțiune normală bazată pe experiența dobândită și mediul înconjurător, a dat un impuls conceptului de internet al lucrurilor.

Caracteristicile celei de-a cincea generații de calculatoare

Până atunci, generațiile de calculatoare erau clasificate doar după hardware, dar tehnologia de a cincea generație include și software.

Multe funcții găsite în procesoarele computerelor de generația a treia și a patra au devenit parte din arhitectura microprocesorului din a cincea generație.

Complexitate ridicată

Calculatoare din a cincea generație se caracterizează prin a fi computere extrem de complexe, unde abilitățile de programare nu sunt necesare pentru utilizator. Rezolvă probleme foarte complexe, ajutând la luarea deciziilor.

Obiectivul său este de a rezolva probleme extrem de complexe, care necesită o mare inteligență și experiență atunci când sunt rezolvate de oameni.

Inteligență artificială

Aceste computere au performanțe ridicate, pe lângă o memorie mare și capacitate de stocare.

Scopul calculării a cincea generație este de a dezvolta mecanisme care să poată răspunde limbajului natural și să fie capabile să învețe și să organizeze.

Aceste computere pot conversa cu oamenii, precum și pot imita simțurile și inteligența umană.

Computerul are inteligență artificială încorporată astfel încât să poată recunoaște imagini și grafică. Au o funcție de recunoaștere a vocii. Limbajul natural poate fi folosit pentru a dezvolta programe.

Tehnologie avansata

Aceste mașini încorporează tehnologia VLSI (Very Large Scale Integration) și Ultra Large Scale Integration (ULSI).

Utilizarea procesării paralele și a supraconductorilor contribuie la realizarea inteligenței artificiale într-o realitate. Lucrul cu computerele acestei generații este rapid și puteți, de asemenea, să faceți mai multe mesaje simultan. Au un sistem multiprocesor pentru procesare paralelă.

Viteza de funcționare este în termeni de LIPS (inferențe logice pe secundă). Circuitele folosesc fibre optice. Calculul cuantic, molecular și nanotehnologia vor fi utilizate pe deplin.

Hardware

Această generație a fost influențată de apariția integrării la scară ultra mare (ULSI), care este condensarea a mii de microprocesoare într-un singur microprocesor.

În plus, acesta a fost marcat de apariția microprocesoarelor și semiconductorilor.

Companiile care produc microprocesoare includ Intel, Motorola, Zilog și altele. Pe piață puteți observa prezența microprocesoarelor Intel cu modelele 80486 și Pentium.

A cincea generație de calculatoare folosește, de asemenea, bio-cipuri și arsenid de galiu ca dispozitive de memorie.

Procesare paralelă

Când viteza ceasului procesorului a început să se ridice în intervalul 3 - 5 GHz, a devenit mai importantă rezolvarea altor probleme precum disiparea puterii procesorului.

Capacitatea industriei de a produce sisteme de procesare din ce în ce mai rapide a început să fie amenințată, legată de Legea lui Moore privind dublarea periodică a numărului de tranzistoare.

La începutul secolului 21, multe forme de calcul paralel au început să prolifereze, inclusiv arhitecturi cu mai multe nuclee la capătul scăzut, pe lângă prelucrarea masivă paralelă la capătul înalt.

Mașinile obișnuite de consum și consolele de jocuri au început să aibă procesoare paralele, precum Intel Core și AMD K10.

Companii de carduri grafice precum Nvidia și AMD au început să introducă sisteme paralele mari precum CUDA și OpenCL.

Aceste computere folosesc procesare paralelă, unde instrucțiunile sunt executate în paralel. Procesarea paralelă este mult mai rapidă decât procesarea în serie.

În procesarea în serie, fiecare sarcină este efectuată una după cealaltă. Pe de altă parte, în procesarea paralelă, se realizează simultan mai multe sarcini.

software-ul

A cincea generație a permis calculatoarelor să rezolve singure cele mai multe probleme. A avut mari progrese în software, de la inteligență artificială la programare orientată pe obiecte.

Obiectivul principal a fost dezvoltarea dispozitivelor care să poată răspunde la limbajul normal pe care îl folosesc oamenii. Folosește limbi de nivel foarte înalt precum C ++ și Java.

Inteligență artificială

Acest domeniu de calcul este preocupat de a face computerul să îndeplinească sarcini care, dacă sunt executate cu succes de oameni, ar necesita inteligență.

Eforturile timpurii au căutat să implementeze sisteme capabile să lucreze la o mare varietate de sarcini, precum și sisteme speciale care îndeplinesc foarte bine un singur tip de sarcină.

Sistem expert

Aceste sisteme încearcă să aibă o competență comparabilă cu cea a unui expert într-un domeniu de activitate bine definit.

Sistemele de expertiză oferă numeroase avantaje și, prin urmare, sunt utilizate într-o mare varietate de aplicații din viața reală.

Astfel de sisteme pot funcționa foarte bine în situațiile în care sunt necesare cunoștințe și abilități de genul pe care o persoană le poate dobândi doar prin instruire.

Lisp și Prolog

John McCarthy a creat limbajul de programare Lisp. Avea o valoare deosebită pentru tehnologia computerului, în special pentru ceea ce a devenit cunoscut sub numele de inteligență artificială. Cercetătorii de informații artificiale din SUA au făcut din Lisp standardul lor.

Pe de altă parte, în Europa a fost dezvoltat un nou limbaj computerizat numit Prolog, care era mai elegant decât Lisp și avea potențial de inteligență artificială.

Proiectul japonez a ales să folosească Prolog ca limbaj de programare pentru inteligență artificială, mai degrabă decât programare bazată pe Lisp.

Invenții și autorii acestora

Multe tehnologii care fac parte din a cincea generație includ recunoașterea vorbirii, superconductorii, calculul cuantic și, de asemenea, nanotehnologia.

Computerul bazat pe inteligență artificială a început cu invenția primului smartphone inventat de IBM, numit Simon.

Procesare paralelă

Ați putea spune că a cincea generație de calculatoare a fost creată de James Maddox, care a inventat sistemul de calcul paralel.

Folosind tehnologii de integrare ultra-largă, s-au dezvoltat cipuri cu milioane de componente.

Microsoft Cortana

Este asistentul personal pentru Windows 10 și Windows Phone 8.1, care ajută utilizatorii cu întrebări, programează programări și găsește destinații.

Este disponibil în mai multe limbi. Alte exemple de asistenți virtuali sunt Siri Apple pe iPhone, Google Now pentru Android și Braina.

cautare pe internet

Frecvente pentru majoritatea oamenilor sunt motoarele de căutare precum Google și Bing, care folosesc inteligența artificială pentru a procesa căutările.

Pentru a efectua aceste căutări este necesar să se îmbunătățească continuu și, de asemenea, să răspundă cerințelor utilizatorului în cel mai rapid și mai precis mod.

Google din 2015 și-a îmbunătățit algoritmul cu RankBrain, care aplică învățarea automată pentru a stabili care rezultate vor fi cele mai interesante într-o căutare specifică.

Pe de altă parte, în 2017 Bing a lansat căutarea inteligentă, care ține cont de mult mai multe informații și oferă răspunsuri mai rapid, pentru a putea interacționa ușor cu motorul de căutare.

Căutare după imagini

O altă aplicație interesantă pe care o au motoarele de căutare actuale este aceea de a avea capacitatea de a căuta prin imagini.

Făcând pur și simplu o fotografie puteți identifica un produs, de unde să îl cumpărați sau, de asemenea, să identificați oameni și locuri.

Calculatoare prezentate

IBM Deep Blue

Acest computer a reușit să învingă campionul mondial de șah în 1997, după ce a jucat o serie de jocuri, rezultatul final a fost două victorii pentru computer și una pentru om, pe lângă trei remize. A fost complotul clasic al omului versus mașină.

În spatele triumfului a fost importantă tehnologie informațională, care a sporit capacitatea computerelor de a gestiona, de asemenea, calculele necesare pentru a descoperi medicamente noi, de a face căutări în baze de date mari și de a efectua calculele masive și complexe necesare în multe domenii științifice.

Acesta a avut un total de 32 de procesoare cu procesare paralelă, fiind capabil să analizeze 200 de milioane de mutări de șah pe secundă în victoria sa istorică.

IBM Watson

Un exemplu de inteligență artificială în calculatoare este Watson de la IBM. A apărut ca concurent la emisiunea de televiziune americană „Jeopardy” în 2010, învingând doi campioni din această emisiune de televiziune.

Watson este format din numeroase procesoare de mare putere care funcționează în paralel căutând o imensă bază de date autonomă, fără conexiune la Internet.

Singurele indicații care pornesc acest computer sunt cuvintele introduse pe tastatură sau rostite în microfonul său. Singura acțiune pe care Watson o poate face este să vorbească sau să imprime răspunsul său.

Performanța uimitoare a lui Watson în jocul trivia necesită procesare a limbajului natural, învățare automată, raționament de cunoștințe, plus analiză profundă.

Watson a arătat astfel că o generație completă și nouă va fi posibilă pentru interacțiunea oamenilor cu mașinile.

Avantaje și dezavantaje

Avantaj

- Sunt cele mai rapide și mai puternice computere până în prezent. Ei efectuează multe instrucțiuni într-un minut.

- Sunt versatili pentru comunicare și schimb de resurse.

- Sunt capabili să ruleze un număr mare de aplicații în același timp și, de asemenea, la o viteză foarte mare. Ei au un progres în procesarea paralelă.

- Sunt mai fiabile în comparație cu generațiile anterioare.

- Aceste computere sunt disponibile în dimensiuni diferite. Pot avea dimensiuni mult mai mici.

- Sunt disponibile în funcții unice.

- Aceste computere sunt ușor disponibile.

- Sunt ușor de utilizat.

- Au redus complexitatea problemelor din lumea reală. Au schimbat viața oamenilor.

- Nu este mai dificil să rezolvi calcule lungi în nanosecunde.

- Sunt utilizate în toate domeniile vieții.

- Sunt utile pentru a lucra de la zile la ore în toate domeniile vieții.

- Aceste computere oferă interfețe mai ușor de utilizat cu multimedia.

- Au dezvoltat o inteligență artificială.

Dezavantaje

- Ei necesită utilizarea unor limbi de nivel scăzut.

- Au instrumente mai sofisticate și complexe.

- Ele pot face mințile umane plictisitoare.

- Ei pot face oamenii leneși. Au înlocuit multe locuri de muncă umane.

- Întotdeauna au bătut omul în multe jocuri în timp ce jucau.

- S-ar putea să fie responsabili pentru că creierul uman este blestemat și uitat.

- Sunt foarte scumpe.

Referințe

1. Benjamin Musungu (2018). Generațiile de calculatoare din 1940 până în prezent. Kenyaplex. Luat de la: kenyaplex.com.
2. Prerana Jain (2018). Generații de calculatoare. Includeți ajutor. Luat de la: includehelp.com.
3. Kullabs (2019). Generarea computerului și caracteristicile acestora. Luat de la: kullabs.com.
4. Byte-Notes (2019). Cinci generații de calculatoare. Luat de la: byte-notes.com.
5. Alfred Amuno (2019). Istoricul computerului: Clasificarea generațiilor de calculatoare. Turbo Viitor. Preluat de la: turbofuture.com preluat de la:
6. Stephen Noe (2019). 5 Generarea computerului. Colegiul Stella Maris. Luate de la: stellamariscollege.org.
7. Am7s (2019). A cincea generație de computer. Luate de la: am7s.com.Wikiwand (2019). Calculatorul de generația a cincea. Luat de la: wikiwand.com.