Fünf Computer generationen: Erste Generation (1940-1956), Zweite Generation (1956-1963), Dritte Generation (1964-1971), Vierte Generation (1971-2010), Fünfte Generation, Fazit.
Inhaltsverzeichnis
EinführungT
echnologie braucht keine Erklärung, da wir uns alle ihrer bewusst sind und sie wächst und wächst. Wenn Sie an die Zeit der technologischen Entwicklung denken, dann sind wir erschrocken, wie es in einer so winzigen Zeit geschah.
Experten sagen, dass es fünf Generationen von Computern gibt, was bedeutet, dass es fünf Perioden gab, in denen der Computer einen großen Sprung in seiner technologischen Entwicklung gemacht hat.
Werfen wir einen Blick auf die Beschreibung aller fünf Generationen, um zu erfahren, wie sich die Zeit entwickelt und wie wir alle Generationen bis zur aktuellen durchlaufen haben.
Erste Generation (1940-1956)
Alles begann mit Vakuumröhren. Auch die erste Generation von Computern begann mit Vakuumröhren. Diese Vakuumröhren erzeugen viel Wärme und aufgrund des hohen Stromverbrauchs waren diese Röhren teuer im Betrieb.
Die Maschinen mit Vakuumröhren sind häufig störungsanfällig und erforderten aufgrund der häufigen Fehlfunktionen immer eine ständige Wartung. Die erste Generation von Computern war schwer zu programmieren, da sie früher mit Maschinensprache betrieben wurde.
In der ersten Generation von Computern wurden Vakuumröhren für Schaltkreise und Magnettrommeln für Speicher verwendet. Die Eingabe wurde über Papierröhren und Lochkarten an den Computer gegeben und die Ausgabe wurde verwendet, um als Ausdruck angezeigt zu werden.
Die Anweisungen wurden in Maschinensprache gegeben, wobei 0s und 1s für die Codierung von Anweisungen verwendet wurden. Es kann als Nachteil der ersten Generation von Computern angesehen werden, da es nur das Problem auf einmal lösen kann und die Rechenzeit in Millisekunden lag.
Diese Computer waren außerordentlich groß und benötigten einen großen Installationsraum. Sie wurden häufig für wissenschaftliche Anwendungen verwendet, da sie die schnellsten Rechengeräte dieser Zeit waren. Zum Beispiel Electronic Numerical Integrator And Calculator (ENIAC).
Zweite Generation (1956-1963)
Die zweite Generation von Computern bestand aus zwei Arten von Geräten, Magnetkern und Transistoren. Wegen dieser Transistoren wurden bessere Computer entwickelt als die erste Generation eines Computers, der aus Vakuumröhren bestand.
Diese Transistoren ersetzten die Vakuumröhren und reduzierten ihre Größe. Diese Computer werden schneller, billiger, zuverlässiger und energieeffizienter. Als Primärspeicher wurde in Computern der zweiten Generation die Magnetkerntechnologie verwendet, und als Sekundärspeicher wurden Magnetplatten und Magnetbänder verwendet.
Auch diese Computer erzeugten viel Wärme, aber weniger als die Computer der ersten Generation, und ihre Wartungsrate war im Vergleich zu Computern der ersten Generation ebenfalls gering.
Die Eingabe erfolgte über Lochkarten und die Ausgabe über Ausdrucke. Bei Computern der zweiten Generation wurde das Konzept des gespeicherten Programms verwendet, bei dem Anweisungen im Speicher des Computers gespeichert wurden.
Im Vergleich zu einem Computer der ersten Generation wurde die Anleitung von Computern der zweiten Generation in Assemblersprache geschrieben. Die Assemblersprache verwendet die Mnemonik SUB für die Subtraktion, ADD für die Addition zur Codierung von Anweisungen.
Anweisungen sind in Assemblersprache im Vergleich zu Maschinensprache einfach zu schreiben. Die Berechnung von Computern der zweiten Generation erfolgte in Mikrosekunden.
Die Größe des Computers wurde reduziert, obwohl die Kosten der kommerziellen Produktion immer noch hoch waren, aber weniger als die der Computer der ersten Generation, die neben häufiger Kühlung auch häufige Wartung erforderten.
Die Transistoren in Computern der zweiten Generation sollten manuell zusammengebaut werden. Zum Beispiel PDP-8, CDC 1604 und IBM 1401.
Während der Ära der Computer der zweiten Generation wurden auch Hochsprachen wie die frühe Version von COBOL und FORTRAN entwickelt.
Dritte Generation (1964-1971)
Die Periode für die dritte Generation von Computern begann 1964 und dauerte bis 1971. Während der Entwicklung von Computern der dritten Generation wurden Siliziumtransistoren durch Germaniumtransistoren ersetzt.
Integrierte Schaltungen wurden unter Verwendung von miteinander verbundenen Transistoren und Kondensatoren entwickelt, und Widerstände wurden auf einem einzigen Chip aus Silizium hergestellt. Diese integrierten Schaltungen waren klein und wurden wegen des geringen Stromverbrauchs in Computern verwendet, und ihre kommerziellen Kosten waren geringer als bei der vorherigen Schalttechnologie.
Der Fortschritt in der Speichertechnologie, der auf die Herstellung von Magnetbändern und -platten mit großer Kapazität gerichtet ist. Dieser Fortschritt führte auch zu großen Magnetkern-basierten Direktzugriffsspeichern. Hochsprachen wurden weiter verbessert. Sprachen wie Fortran IV und Fortran-Compiler wurden ebenfalls entwickelt. Eine weitere wichtige Entwicklung dieser Zeit war die Standardisierung von COBOL (COBOL 68).
Einige Vorteile des Computers der dritten Generation, an die Sie sich erinnern sollten, sind, dass er alle richtigen Funktionen enthält, wenn er für allgemeine Zwecke verwendet wird. Computer der dritten Generation können für hochrangige Maschinen verwendet werden. Sie haben eine höhere Batteriegenauigkeit als die vorherigen Generationen. In diesen wurden Tastaturen und Mäuse zur Eingabe von Informationen und Daten verwendet.
Einige Instanzen von Computern der dritten Generation sind IBM 360/370. CDC 6600, TDC-316, IBM-370/168, Honeywell-6000-Reihe und PDP (Personal Data Processor).
Vierte Generation (1971-2010)
Das Thema Computergenerationen steht dabei im Vordergrund. Mit der Zeit haben wir Entwicklungen in Physik und Elektronik gesehen. Bisher haben wir die drei Generationen von Computern besprochen. Wie wäre es, auch über die vierte Generation Bescheid zu wissen?
Die vierte Generation von Computern begann nach dem Ende der dritten Computergeneration im Jahr 1971 und dauerte bis 2010. Während der Einführung der vierten Generation der sehr großen Integrationstechnologie wurde Technologie gefunden.
Überraschenderweise wurden Zehntausende von Bauteilen in der Größe eines Fingernagels hergestellt, die sich leicht auf einen einzigen Chip packen lassen. Mit der Erfindung dieser kleinen Chips begann auch die Entwicklung von Mikroprozessoren. Halbleiterspeicher ersetzten die Magnetkernspeicher. Das Betriebssystem Personal Computers (PCs) wurde während der vierten Generation von Computern entwickelt.
Die grafische Benutzeroberfläche wurde genutzt, um den Benutzern erweiterten Komfort zu bieten. Die PCs waren mit günstigen Preisen versehen. Eine bedeutende Entwicklung dieser Zeit war die Entwicklung von gleichzeitigen Programmiersprachen wie ADA. Interaktive Grafikgeräte und Sprachschnittstellen zum Grafiksystem wurden ebenfalls eingeführt.
Die Vorteile der vierten Computergeneration gegenüber der vorherigen Generation, die sie zu einem der meistverkauften Geräte machten, bestanden darin, dass sie mit schneller Verarbeitungsleistung und geringem Stromverbrauch konstruiert waren. Es muss weniger repariert werden als das vorherige.
Computer der vierten Generation werden für die kommerzielle Produktion verwendet und alle Arten von Hochsprachen einschließlich DBASE, C++ können in diesem Computer verwendet werden. Es besteht aus einem Lüfter, der Wärme abgibt und das System kühl hält. Die VLSI-Technologie wurde während der vierten Generation verwendet.
Die Beispiele der vierten Generation von Computern sind STAR 1000, DEC 10, PDF 11, CRAY-X-MP (Supercomputer) und CRAY-1 (Supercomputer).
Fünfte Generation (aktuell)
Die fünfte Generation von Computern definiert eine neue Superrasse von Computern. Diese Computer können selbst denken und Entscheidungen treffen, und es wird davon ausgegangen, dass in Zukunft weitere Verbesserungen eingeführt werden.
In diese Computer wird künstliche Intelligenz eingebaut. Die VLSI-Technologie (Very Large Scale Integration) weicht der Ultra Large Scale Integration. Diese Technologie wird bei der Entwicklung eines Mikroprozessorchips hilfreich sein, der jeweils mehrere Millionen elektronische Komponenten enthält.
Während dieser Zeit wurden Desktops und leistungsstarke Laptops, Notebooks und PCs eingeführt. Anstelle der herkömmlichen Von-Neumann-Architektur kommt in diesen Supercomputern eine revolutionäre Parallelverarbeitung zum Einsatz.
Es werden Anstrengungen unternommen, um neue Programmiersprachen zu entwickeln, um mit diesen Computern der neuen Generation fertig zu werden. Darüber hinaus sind funktionale Sprachen und objektorientierte Sprachen wie C++ die Entwicklung dieser Generation. Darüber hinaus sind benutzerfreundliche Betriebssysteme wie Linux, MS Windows und Linux-basierte Software ebenfalls die Einführung dieser Periode.
Die Vorteile des Computers der aktuellen Generation gegenüber der vorherigen Generation sind:
Diese Computer sind tragbar und einfach zu bedienen und zeigen Entwicklungen in der Parallelverarbeitung sowie in der Supraleitertechnologie. Sie haben der künstlichen Intelligenz neue Türen geöffnet.
Sie sind viel kleiner und können überall hin mitgenommen werden, und ihre schnelle Verarbeitungsgeschwindigkeit unterscheidet sie von anderen Computern. Diese Computer sind viel schneller als frühere und es werden weitere Anstrengungen unternommen, um sie weiterzuentwickeln.
Obwohl Computer der fünften Generation am nützlichsten sind, wäre es unfair, sie mit anderen zu kategorisieren, aber diese Computer haben auch einige Nachteile. Sie versorgen Unternehmen mit viel Energie, um zu sehen, was alle tun, und diese große Energieversorgung kann ihre Computer infizieren. Wahrscheinlich neigen diese Computer dazu, ausgeklügelte und komplexe Werkzeuge zu sein.
Die Beispiele der fünften Generation von Computern sind Textverarbeitungsprogramme, die durch Sprache gesteuert werden könnten, ein intelligentes System, das die Route von Raketen und Abwehrsystemen steuert, die Angriffe überwachen können, und die Programme, die Dokumente von einer Sprache in eine andere übersetzen.
Was sind die fünf Computergenerationen?
Die fünf Computergenerationen beschreiben die Entwicklung der Computertechnologie seit ihrer Entstehung. Die erste Generation (1940-1956) basierte auf Vakuumröhren und war groß, langsam und energieintensiv. Die zweite Generation (1956-1963) verwendete Transistoren, wodurch Computer kleiner, schneller und effizienter wurden.
Die dritte Generation (1964-1971) führte integrierte Schaltkreise ein, die noch kompaktere und leistungsfähigere Maschinen ermöglichten. Die vierte Generation (1971-heute) basiert auf Mikroprozessoren, was zur Verbreitung von Personalcomputern führte. Die fünfte Generation (heute und darüber hinaus) konzentriert sich auf künstliche Intelligenz und Parallelverarbeitung, um hochkomplexe Aufgaben zu bewältigen. Jede Generation markiert einen bedeutenden technologischen Fortschritt in der Computerentwicklung.
Welche Merkmale hatte die erste Computergeneration?
Die erste Computergeneration (1940-1956) basierte auf Vakuumröhren als grundlegender Technologie. Diese Computer waren enorm groß und nahmen ganze Räume ein. Sie verbrauchten viel Energie und erzeugten erhebliche Wärme, was häufig zu Ausfällen führte.
Beispiele für Computer dieser Generation sind der ENIAC und der UNIVAC. Die Programmierung erfolgte in Maschinensprache oder Assemblersprache, was zeitaufwendig und kompliziert war. Trotz ihrer Einschränkungen legten diese Computer den Grundstein für die moderne Informatik, indem sie grundlegende Konzepte wie binäre Rechenlogik und elektronische Datenverarbeitung etablierten.
Welche Innovationen brachte die zweite Computergeneration?
Die zweite Computergeneration (1956-1963) ersetzte Vakuumröhren durch Transistoren, was die Computertechnologie revolutionierte. Transistoren waren kleiner, schneller und zuverlässiger und benötigten weniger Energie. Diese Verbesserung führte zu einer erheblichen Reduzierung der Größe und Kosten von Computern. In dieser Zeit entstanden Programmiersprachen wie COBOL und FORTRAN, die die Softwareentwicklung erleichterten.
Computer wurden zunehmend in Unternehmen und wissenschaftlichen Einrichtungen eingesetzt, wodurch ihre Bedeutung in verschiedenen Branchen wuchs. Die zweite Generation markierte den Übergang von experimentellen Maschinen zu praktisch einsetzbaren Computern.
Was charakterisiert die dritte Computergeneration?
Die dritte Computergeneration (1964-1971) führte integrierte Schaltkreise (ICs) ein, die mehrere Transistoren auf einer einzigen Siliziumplatte kombinierten. Dies machte Computer kompakter, leistungsfähiger und kostengünstiger. Zum ersten Mal konnten mehrere Programme gleichzeitig ausgeführt werden, was als Mehrprogrammbetrieb bekannt ist. Betriebssysteme wurden entwickelt, um die Ressourcennutzung zu optimieren.
Diese Fortschritte machten Computer zugänglicher für kleinere Unternehmen und Bildungseinrichtungen. Beispiele für Computer dieser Generation sind die IBM 360-Serie, die vielseitig einsetzbar und weit verbreitet war.
Warum war die vierte Computergeneration ein Wendepunkt?
Die vierte Computergeneration (1971-heute) basierte auf der Einführung von Mikroprozessoren, die Tausende von Transistoren auf einem einzigen Chip integrierten. Dies ermöglichte die Entwicklung von Personalcomputern, die für den Heimgebrauch und kleine Unternehmen erschwinglich waren. Beispiele sind der Apple II und der IBM-PC. Die Verwendung von Hochsprachen wie C und später C++ erleichterte die Softwareentwicklung erheblich.
Netzwerke und das Internet entstanden ebenfalls in dieser Ära, was die Art und Weise, wie Menschen arbeiten und kommunizieren, revolutionierte. Die vierte Generation markierte den Beginn der Digitalisierung und den Übergang zu einer vernetzten Welt.
Welche Rolle spielt künstliche Intelligenz in der fünften Computergeneration?
Die fünfte Computergeneration konzentriert sich auf künstliche Intelligenz (KI) und fortschrittliche Technologien wie maschinelles Lernen, natürliche Sprachverarbeitung und Robotik. Ziel ist es, Computer zu entwickeln, die menschenähnliches Denken und Entscheidungsfindung simulieren können. Beispiele sind KI-Assistenten wie Siri oder Alexa und Anwendungen wie selbstfahrende Autos und Diagnosesysteme in der Medizin.
Parallelverarbeitung und Quantencomputer werden erforscht, um komplexe Probleme schneller zu lösen. Die fünfte Generation steht für die Weiterentwicklung der Technologie, die tiefgreifende Veränderungen in Wirtschaft, Wissenschaft und Alltag ermöglicht.
Wie beeinflusste die Miniaturisierung die Computergenerationen?
Die Miniaturisierung war ein zentraler Faktor in der Entwicklung der Computergenerationen. Von den großen, raumfüllenden Computern der ersten Generation bis zu den tragbaren Geräten der vierten und fünften Generation hat die Verkleinerung der Komponenten die Effizienz, Zugänglichkeit und Verbreitung von Computern drastisch verbessert.
Integrierte Schaltkreise und Mikroprozessoren ermöglichten immer kompaktere Designs, die dennoch leistungsstark blieben. Diese Entwicklung führte zur Einführung von Laptops, Smartphones und anderen tragbaren Geräten, die heute aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken sind.
Welche sozialen Auswirkungen hatten die Computergenerationen?
Die Computergenerationen hatten tiefgreifende soziale Auswirkungen. Die ersten Generationen legten den Grundstein für wissenschaftliche Durchbrüche und militärische Anwendungen. Mit der Verbreitung der zweiten und dritten Generation wurden Computer in Unternehmen und Bildungseinrichtungen alltäglich, was zur Automatisierung von Aufgaben führte.
Die vierte Generation brachte Personalcomputer in Haushalte, wodurch sich Bildung, Unterhaltung und Arbeit grundlegend veränderten. Die fünfte Generation mit KI-Technologien verändert weiterhin Arbeitsmärkte, schafft neue Berufe und stellt ethische Herausforderungen. Jede Generation hat die Art und Weise, wie Menschen leben, arbeiten und interagieren, nachhaltig beeinflusst.
Was sind die Herausforderungen der fünften Computergeneration?
Die fünfte Computergeneration steht vor mehreren Herausforderungen, darunter die ethischen Fragen der künstlichen Intelligenz, wie Datenschutz, Diskriminierung und Arbeitsmarktveränderungen. Die Entwicklung von Quantencomputern bringt technologische Hürden mit sich, da diese Systeme extrem empfindlich und schwer zu skalieren sind.
Auch die Sicherstellung der Cybersicherheit wird immer komplexer, da die Technologien fortschrittlicher werden. Gleichzeitig müssen gesellschaftliche und rechtliche Rahmenbedingungen geschaffen werden, um den verantwortungsvollen Einsatz dieser Technologien zu gewährleisten. Trotz dieser Herausforderungen bietet die fünfte Generation enormes Potenzial für Innovation und Fortschritt.
Wie werden zukünftige Computergenerationen aussehen?
Zukünftige Computergenerationen werden wahrscheinlich durch Durchbrüche in Quantencomputing, biologischer Informatik und Nanotechnologie geprägt sein. Quantencomputer könnten Probleme lösen, die für heutige Computer unlösbar sind, wie die Simulation komplexer Moleküle.
Biologische Informatik könnte die Integration von biologischen Systemen und Computern ermöglichen, während Nanotechnologie ultrakompakte und effiziente Geräte hervorbringen könnte. Darüber hinaus wird die Weiterentwicklung von KI und maschinellem Lernen die Automatisierung und Entscheidungsfindung weiter verbessern. Zukünftige Generationen werden die Art und Weise, wie Menschen arbeiten, forschen und miteinander interagieren, grundlegend verändern.
Fazit: Fünf Computer generationen
Es ist zu hoffen, dass mit dem Fortschritt dieser Generation Computer mit solchen Systemen gefüttert werden können, dass sie Selbstorganisation lernen können, was sehr interessant klingt, falls die Organisation nicht selbstverständlich für Sie ist. Der bisher größte Fortschritt ist die Einführung der künstlichen Intelligenz, die sich in die moderne Technologie so einfügt, wie sie immer benötigt wurde.
Das Kennenlernen aller fünf Generationen verdeutlicht den Gedanken, dass es nicht das Ende von Fortschritt und Technologie ist und mit der Zeit immer wieder neue Dinge auftauchen werden.
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