Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Компьютеры нового поколения

Компьютеры пятого поколения по-японски | MIUKI MIKADO • Виртуальная Япония

КОМПЬЮТЕРЫ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ (яп. 第五世代コンピュータ) — широкомасштабная правительственная программа в Японии по развитию компьютерной индустрии и искусственного интеллекта, предпринятая в 1980-е годы. Целью программы было создание «эпохального компьютера» с производительностью суперкомпьютера и мощными функциями искусственного интеллекта. Начало разработок — 1982, конец разработок — 1992, стоимость разработок — 57 млрд ¥.

Возникновение проекта

К моменту начала проекта Япония не являлась лидером в области компьютерных технологий, хотя достигла большого успеха в реализации компьютеров и приборов, беря за основу американские или английские разработки. Министерство Международной Торговли и Промышленности Японии (MITI) решило форсировать прорыв Японии в лидеры, и с 70-х годов министерство стало строить прогнозы о будущем компьютеров, поручив Японскому Центру Развития Обработки Информации (JIPDEC) указать несколько наиболее перспективных направлений для будущих разработок, а в 1979 был предложен трёхлетний контракт для более глубоких исследований, подключая промышленные и академические организации. Именно в это время и появился термин — компьютеры пятого поколения.

Этот термин должен был подчеркнуть, что Япония планирует совершить новый качественный скачок в развитии вычислительной техники. Первым поколением считались ламповые компьютеры, вторым — транзисторные, третьим — компьютеры на интегральных схемах, а четвёртым — с использованием микропроцессоров. В то время как предыдущие поколения совершенствовались за счёт увеличения количества элементов на единицу площади (миниатюризации), компьютеры пятого поколения должны были для достижения сверхпроизводительности интегрировать огромное количество процессоров.

Задачи исследования

Главные направления исследований были следующими:

■ Технологии логических заключений (inference) для обработки знаний■ Технологии для работы со сверхбольшими базами данных и базами знаний■ Рабочие станции с высокой производительностью■ Компьютерные технологии с распределёнными функциями■ Суперкомпьютеры для научных вычислений

Речь шла о компьютере с параллельными процессорами, работающим с данными, хранящимися в обширной базе данных, а не в файловой системе. При этом, доступ к данным должен был осуществляться с помощью языка логического программирования. Предполагалось, что прототип машины будет обладать производительностью между 100 млн и 1 млрд LIPS, где LIPS — это логическое заключение в секунду. К тому времени типовые рабочие станции были способны на производительность около 100 тысяч LIPS.

Ход разработок представлялся так, что компьютерный интеллект, набирая мощность, начинает изменять сам себя, и целью было создать такую компьютерную среду, которая сама начнёт производить следующую, причём принципы, на которых будет построен окончательный компьютер, были заранее неизвестны, эти принципы предстояло выработать в процессе эксплуатации начальных компьютеров.

Далее, для резкого увеличения производительности, предлагалось постепенно заменять программные решения аппаратными, поэтому не делалось резкого разделения между задачами для программной и аппаратной базы.

Ожидалось добиться существенного прорыва в области решения прикладных задач искусственного интеллекта. В частности, должны были быть решены следующие задачи:

■ печатная машинка, работающая под-диктовку, которая сразу устранила бы проблему ввода иероглифического текста, которая в то время стояла в Японии очень остро■ автоматический портативный переводчик с языка на язык (разумеется, непосредственно с голоса), который сразу бы устранил языковый барьер японских предпринимателей на международной арене■ автоматическое реферирование статей, поиск смысла и категоризация■ другие задачи распознавания образов — поиск характерных признаков, дешифровка, анализ дефектов и т. п.

От суперкомпьютеров ожидалось эффективное решение задач массивного моделирования, в первую очередь в аэро- и гидродинамике.

Эту программу предполагалось реализовать за 10 лет, три года для начальных исследований и разработок, четыре года для построения отдельных подсистем, и последние четыре года для завершения всей прототипной системы. В 1982 правительство Японии решило дополнительно поддержать проект, и основало Институт Компьютерной Технологии Нового Поколения (ICOT), объединив для этого инвестиции различных японских компьютерных фирм.

Международный резонанс

Вера в будущее параллельных вычислений была в то время настолько глубокой, что проект «компьютеров пятого поколения» был принят в компьютерном мире очень серьёзно. После того, как Япония в 70-е годы заняла передовые позиции в бытовой электронике, и в 80-е стала выходить в лидеры в автомобильной промышленности, японцы приобрели репутацию непобедимых. Проекты в области параллельной обработки данных тут же начали разрабатывать в США — в Корпорации по Микроэлектронике и Компьютерной Технологии (MCC), в Великобритании — в фирме Олви (Alvey), и в Европе в рамках Европейской Стратегической Программы Исследований в области Информационных Технологий (ESPRIT).

Трудности реализации

Последующие десять лет проект компьютеров пятого поколения стал испытывать ряд трудностей разного типа.

Первая проблема заключалась в том, что язык Пролог, выбранный за основу проекта, не поддерживал параллельных вычислений, и пришлось разрабатывать собственный язык, способный работать в мультипроцессорной среде. Это оказалось трудным — было предложено несколько языков, каждый из которых обладал собственными ограничениями.

Другая проблема возникла с производительностью процессоров. Оказалось, что технологии 80-х годов быстро перескочили те барьеры, которые перед началом проекта считались «очевидными» и непреодолимыми. А запараллеливание многих процессоров не вызывало ожидаемого резкого скачка производительности. Получилось так, что рабочие станции, созданные в рамках проекта успешно достигли и даже превзошли требуемые мощности, но к этому времени появились коммерческие компьютеры, которые были ещё мощнее.

Помимо этого, проект Компьютеры пятого поколения оказался ошибочным с точки зрения технологии производства программного обеспечения. Ещё в период разработки этого проекта фирма Apple разработала графический интерфейс (GUI). А позднее появился Интернет, и возникла новая концепция распределения и хранения данных, при этом интернетовские поисковые машины привели к новому качеству хранения и доступа разнородной информации. Надежды на развитие логического программирования, питаемые в проекте Компьютеры пятого поколения оказались иллюзорными, преимущественно по причине ограниченности ресурсов и ненадёжности технологий.

Идея саморазвития системы, по которой система сама должна менять свои внутренние правила и параметры, оказалась непродуктивной — система, переходя через определённую точку, скатывалась в состояние потери надёжности и утраты цельности, резко «глупела» и становилась неадекватной.

Идея широкомасштабной замены программных средств аппаратными оказалась в корне неверной, развитие компьютерной индустрии пошло по противоположному пути, совершенствуя программные средства при более простых, но стандартных аппаратных. Проект был ограничен категориями мышления 1970-х годов и не смог провести чёткого разграничения функций программной и аппаратной части компьютеров.

Оценка проекта

С любых точек зрения проект можно считать абсолютным провалом. За десять лет на разработки было истрачено более 50 млрд ¥, и программа завершилась, не достигнув цели. Рабочие станции так и не вышли на рынок, потому что однопроцессорные системы других фирм превосходили их по параметрам, программные системы так и не заработали, появление Интернета сделало все идеи проекта безнадёжно устаревшими.

Неудачи проекта объясняются сочетанием целого ряда объективных и субъективных факторов.

■ Ошибочная оценка тенденций развития компьютеров — перспективы развития аппаратных средств были катастрофически недооценены, а перспективы искусственного интеллекта были волюнтаристски переоценены, многие из планируемых задач искусственного интеллекта так и не нашли эффективного коммерческого решения до сих пор, в то время как мощность компьютеров несоизмеримо выросла.■ Ошибочная стратегия, связанная с разделением задач, решаемых программно и аппаратно, проявившееся в стремлении к постепенной замене программных средств аппаратными, что привело к излишнему усложнению аппаратных средств.■ Отсутствие опыта и глубинного понимания специфики задач искусственного интеллекта с надёжной на то, что авось увеличение производительности и неведомые базовые принципы системы приведут к её самоорганизации.■ Трудности, выявившиеся по мере исследования реального ускорения, которое получает система логического программирования при запараллеливании процессоров. Проблема состоит в том, что в многопроцессорной системе резко увеличиваются затраты на коммуникацию между отдельными процессорами, которые практически нивелируют выгоду от параллелизации операций, отчего с какого-то момента добавление новых процессоров почти не улучшает производительности системы.■ Ошибочный выбор языков типа Лисп и Пролог для создания базы знаний и манипулирования данными. В 1980-е годы эти системы программирования пользовались популярностью для САПР и экспертных систем, однако эксплуатация показала, что приложения оказываются малонадёжными и плохо отлаживаемыми по сравнению с системами, разработанными обычными технологиями, отчего от этих идей пришлось отказаться. Кроме того, трудность вызвала реализация «параллельного Пролога», которая так и не была успешно решена.■ Низкий общий уровень технологии программирования того времени и диалоговых средств (что ярко выявилось в 1990-е годы).■ Чрезмерная рекламная кампания проекта «национального престижа» в сочетании с волюнтаризмом и некомпетентностью высших должностных лиц, не позволяющая адекватно оценивать состояние проекта в процессе его реализации.

Источники на японском языке

■ 「第五世代コンピュータの計画」渕一博、廣瀬健（著）、海鳴社、1984年、ISBNなし。■ 「第五世代コンピュータ」村上国男、内田俊一（著）（『国産コンピュータはこうして作られた』p225～240、共立出版、1985年、ISBN 4320022785）■ 『日本のコンピュータ発達史』情報処理学会（編）、オーム社、1998年、ISBN 4274078647■ 高橋茂(著)、『コンピュータクロニクル』、オーム社、1996年、ISBN 4274023192

http://ru.science.wikia.com/wiki/Компьютеры_пятого_поколения (там же есть дополнительные, в основном англоязычные, ссылки по теме)

Магазинчик MIUKIMIKADO.COM

Информация для любителей поиграть в Minecraft: есть место, где всегда работают сервера Minecraft. Можно зарегистрироваться и поиграть.

Компьютеры нового поколения | Фестиваль науки

Кто-то, наверное подумает, что это слишком громко сказано, но на самом деле миниатюризация компьютеров идет семимильными шагами. Недавно представлена пара новинок, которые если можно было себе представить, то только в качестве устройств из фантастических романов. Хотя, конечно, производители электроники уже приучили нас к тому, что фантастика быстро становится реальностью. Но ближе к делу.

Пластик давно стал самым распространенным материалом для создания компьютеров, но сейчас речь пойдет о ноутбуке, который сделан из другого материала. Компания Gigabyte представила свою новинку – лэптоп X11. Главной особенностью этого устройства является то, что сделан он из углеродного волокна. Это означает, что данный ноутбук необычайно легкий и весит всего 975 грамм. По словам создателей – это самый легкий ноутбук на Земле. А толщина его при этом от 16,5 мм до 3 мм, обеспечивая компактность новинки.

Внутри корпуса находится быстродействующий процессор Intel Ivy Bridge, а также 4 Гб оперативной памяти DDR3. Хранить данные можно будет на 128-гигабайтном SSD винчестере. Кроме того, этот девайс имеет встроенную поддержку Wi-Fi, Bluetooth 4.0, порты USB 2.0 и 3.0, а также разъем под microSD-карты. Дисплей ноутбука имеет 1366×768 пикселов и еще встроенную веб-камеру на 1,3 мегапикселя.

Данных о дате начала продаж пока нет, но уже известно, что цена углеродного ноутбука составит $999 или $1299 в комплекте с ОС Windows 7 Home Premium или Professional.

Если Вас не устраивают и такие габариты, то возможно стоит обратить внимание на следующую новинку.

Сразу несколько фирм объявило о создании мини-ПК, персональных компьютеров размеров с флешку (см. фото вверху). Одним из них является китайский MK802. Это устройство является дешевым аналогом настольной системы и для работы нужно будет только подключить его к монитору, а также иметь мышку и клавиатуру.

Новинка работает на базе операционной системы Android, но может также работать и с системами Linux. Процессором будет одноядерный AllWinner A10 с частотой 1,5 ГГц. Также устройство будет иметь 512 Мб оперативной памяти. Для подключения используется HDMI-кабель. MK802 оборудован двумя USB-портами, одним полноразмерным. Мини-ПК будет иметь 4 Гб flash-памяти, а этот объем можно будет расширить до 32 Гб с помощью карты памяти microSD.

Самое же интересное – это цена новинки. Девайс будет стоить всего $74. Такая стоимость за полноценный компьютер довольно необычна. Конечно, играть в современные игры на таком ПК не получится, но выполнять сложные вычисления и использовать профессиональные программы – вполне.

Использованы материалы с

www.neogadget.ru

www.festivalnauki.ru

Компьютеры нового поколения | ФИНТ

Если Вас не устраивают и такие габариты, то возможно стоит обратить внимание на следующую новинку.

Использованы материалы с

www.neogadget.ru

www.fint.festivalnauki.ru

Компьютер - пятое поколение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Компьютер - пятое поколение

Cтраница 1

Компьютеры пятого поколения, подобно Лисп-машинам, поддерживают работу по разработке программ искусственного интеллекта и его приложений как в части аппаратуры, так и программного обеспечения. В качестве языка программирования японцы используют не Лисп, а расширенные логические языки на основе Пролога. [1]

Идея компьютеров пятого поколения впервые возникла в Японии в 1979 г. и была воспринята всеми как фантастика - уж очень смелыми были предложения и предположения о компьютерах ближайшего будущего. Но эти сомнения были рассеяны, когда был опубликован Японский национальный проект создания машин пятого поколения. В соответствии с этим проектом к 1990 г. должны быть созданы первые образцы таких машин, а к началу второго тысячелетия компьютеры должны войти в каждый дом, как телевизор, магнитофон или стиральная машина, должны стать такими же простыми в обращении и столь же доступными по стоимости. [2]

Понятно, что компьютеры пятого поколения должны работать по-новому, на новых принципах обработки информации. [3]

Сейчас ведется освоение компьютеров пятого поколения, использующих большие интегральные схемы, на одном монокристалле которых содержатся десятки тысяч элементов. Современные компьютеры обеспечивают одновременную работу ЭВМ по нескольким программам. Наиболее перспективным видом ЭВМ являются микрокомпьютерные системы. Развитие математического обеспечения компьютеров связано с созданием эффективных систем программирования, основанных на универсальных алгоритмических языках и операционных системах, эффективно организующих вычислительный процесс. Совершенствование компьютеров сопровождается расширением сферы их применения. Трудно найти отрасль народного хозяйства или область знаний, развитие которых могло бы обойтись без широкого применения компьютеров. Успехи физики, медицины, космонавтики, биологии, геологии, не говоря уже о технике, немыслимы без компьютеров. Главным направлением использования компьютеров является решение математических, технических и логических задач, моделирование сложных систем, обработка данных измерений и экономико-статистических данных, поиск информации. [4]

Можно сказать, что ожидание компьютеров пятого поколения, о которых говорили в начале 80 - х годов, сменилось в 90 - х годах эволюционным продвижением к массовому использованию персональных компьютеров и серверов в распределенных ИС, основанных на знаниях. [5]

А теперь рассмотрим подробнее основные черты компьютеров пятого поколения. Начнем с того, что ответим на вопрос: почему именно пятое поколение. И какими были предыдущие. [6]

Все это и многое другое и вызвало необходимость создания компьютеров пятого поколения. [7]

И именно прогресс микроэлектронной технологии открыл реальный путь к созданию компьютеров пятого поколения. В этом поколении элементной базой являются микропроцессоры. [8]

К ней относятся, например, реакторы на быстрых нейтронах, компьютеры пятого поколения, новейшие типы роботов и др. Новейшая техника требует больших капитальных вложений на освоение, передачу в массовое производство, продвижение в сферы применения, но может дать в дальнейшем весьма значительный эффект. Новая техника требует меньших капитальных вложений на внедрение и усовершенствование, дает ограниченный по размерам, но получаемый в короткие сроки и быстро реализуемый эффект. Различается абсолютная ( общая) и сравнитель - ная эффективность новой техники. Абсолютная - измеряется отношением получаемого от новой техники эффекта ( в виде роста выпуска продукции и снижения ее себестоимости или увеличения прибыли) к затратам на ее создание и внедрение. [9]

В начале 80 - х годов японцы начали работу над проектом компьютеров пятого поколения с целью создания до конца десятилетия принципиально новых компьютерных систем, включающих и использующих концепции искусственного интеллекта. В заявлении, опубликованном в 1980 г. Японским центром обработки информации, об отличии их от современных компьютеров сказано, что требуются компьютеры, наделенные здравым смыслом. Идеально такая система могла бы извлекать из своей базы знаний необходимую информацию при формировании выводов относительно предметов, о которых ей не дана какая-либо прямая инструкция. [10]

Пролог был принят в качестве основного языка при реализации японского проекта компьютера пятого поколения. Если большинство языков программирования можно отнести к императивным, то Лисп считается функциональным, а Пролог - описательным языком. [11]

Закономерность является одной из форм знания, и поэтому так важно компьютерам пятого поколения уметь выявлять закономерности, чтобы пополнять свои знания. О том, как представляются знания в компьютере, мы расскажем в следующей главе. [12]

В 80 - х годах в СССР были начаты работы по созданию компьютеров пятого поколения, основанных на Прологе и Лиспе. [13]

В заключение отметим, что здесь описаны некоторые технические средства, типичные для компьютеров пятого поколения. Именно с их помощью будут решаться задачи. Сами же задачи компьютеру будут ставиться словесно, так как общение с компьютерами пятого поколения будет происходить на естественном языке. Очевидно, что и методы решения таких задач должны быть новыми. Для компьютеров пятого поколения такими методами являются методы искусственного интеллекта. [14]

Эти последние задачи, как это ни покажется странным, станут одними из основных для компьютеров пятого поколения. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru