ЭВМ и интеллект

Введение

В данном реферате рассматривается проблема внедрения искусственного интеллекта в компьютеры и ЭВМ. В настоящее время эта тема очень актуальна, так как обычным компьютерам все труднее и труднее выполнять порученные им задачи. Поэтому твердо встал вопрос приближение компьютерных действий к человеческим. Ведь люди более функциональны, чем ЭВМ. Их мир разнообразен, они могут выбрать любой путь из множества вариантов, которые всплывают у них в голове. И сейчас перед учеными предстала задача максимально близко реализовать умственный потенциал в, так называемом, искусственном интеллекте. Сейчас появилось много подходов к изучению ИИ, среди них можно назвать символьное моделирование мыслительных процессов, работа с естественными языками, машинное обучение, биологическое моделирование и робототехника.
В реферате рассмотрены следующие пункты:
Дано понятие «ЭВМ»;
Рассмотрена эволюция ЭВМ, которая представлена в виде поколений;
Дано понятие искусственному интеллекту;
Рассмотрена связь между искусственным интеллектом и ЭВМ.


1 ЭВМ

1.1 Понятие электронной вычислительной машины

1.1.1 ЭВМ и компьютер

ЭВМ (электронная вычислительная машина) – устройство, которое включает в себя комплекс технических и программных средств, основанный на использовании электроники и предназначенный для автоматической или автоматизированной обработки данных в процессе решения вычислительных и информационных задач [2].
Многие путают компьютер и ЭВМ, однако два этих понятия не являются синонимами. ЭВМ работает при помощи электронных компонентов, а компьютер может быть также механическим, оптическим, квантовым и биологическим.
Механический компьютер состоит из механических компонентов и предназначен в основном для вычислительных операций, например, умножение или деление. Примерами таких компьютеров являются арифмометры (рис.1) и механические счетчики.

Рис 1 – Арифмометр
Принцип действия арифмометра — поразрядное сложение и сдвиг суммы частных произведений [3].
Оптический компьютер является вычислительным устройством, работающим при помощи фотонов, сгенерированных диодами.
Квантовый компьютер оперирует не битами, а кубитами, то есть не единицей (1) или нулем (0) раздельно, а единицей и нулем одновременно.
Биологический компьютер (или биокомпьютер) содержит биологические элементы и функционирует как живой организм. Вычислительными элементами являются белки и нуклеиновые кислоты.
1.1.2 Поколения ЭВМ

Так как ЭВМ существует уже долгое время, она прогрессирует. Этапы развития разделены на поколения.
1.1.2.1 Первое поколение ЭВМ (1946 – 1955 годы)

Первые ЭВМ появились в 1946 году. Для их работоспособности использовали электронно-вакуумные лампы, которые часто выходили из строя. Элементы соединялись множеством проводов. Такие компьютеры были огромные, размером со шкаф. ЭВМ имела очень маленькую память (до двух килобайт) и была очень медленной, так как выполняла всего 10-20 тысяч операций в секунду

. Для работы на таких компьютерах требовалось знать все машинные коды. Все данные вводились с помощью перфокарт.

Рисунок 2 – ЭВМ первого поколения
1.1.2.2 Второе поколение ЭВМ (1955 – 1965 годы)

В 1948 году Бардин, Шокли и Браттейн создали транзистор, который заменял 40 электронных ламп. Это устройство повышало надежность, позволяло хорошо сэкономить. В итоге, ЭВМ стала намного быстрее (её быстродействие составляло 100-500 тысяч операций в секунду), появились первые операционные системы, память увеличилась до 32 килобайт. По размерам аппарат был чуть выше человеческого роста.

Рисунок 3 – ЭВМ второго поколения
1.1.2.3 ЭВМ третьего поколения (1965 – 1975 годы)

В 1958 году Килби и Нойс изобрели интегральную схему. В 1965 году начат выпуск ЭВМ третьего поколения, которые имели единую систему команд, различались объемом оперативной памяти и быстродействием. Программное обеспечение стали продавать отдельно от железа. 29 октября появилась первая глобальная сеть. В 1971 году был создан первый микропроцессор.
В результате, ЭВМ третьего поколения состояла из интегральных схем, которые соединены печатными платами. Быстродействие увеличилось до 10 миллионов операций в секунду. Память увеличилась до 64 килобайт.
1.1.2.4 ЭВМ четвертого поколения (1975 – 1990 годы)

Открылись продажи персональных компьютеров Apple. В 1988 году был создан и запущен первый «троянский червь». В 1993 году появились компьютеры с процессором Pentium.
ЭВМ состояли из больших интегральных схем. Размеры стали привычными для нашего времени. Быстродействие увеличилось до 100 миллионов операций в секунду. Оперативная память достигла 5 мегабайт. Пользовались ЭВМ любые пользователи, программировались базы данных. Развилась глобальная сеть.

Рисунок 4 – ЭВМ четвертого поколения
1.2 ЭВМ по принципу действия и построения

ЭВМ по принципу действия разделяются на следующие группы:
Аналоговая ЭВМ - аппарат, представляющий числовые данные при помощи аналоговых параметров;
Цифровая ЭВМ – машина, выполняющая вычисления при помощи конструкций, находящихся у неё внутри.
Комбинированная ЭВМ – совмещает в себе аналоговую и цифровую ЭВМ.
1.2.1 Аналоговая ЭВМ

Аналоговая ЭВМ – аппарат, представляющий числовые данные при помощи аналоговых параметров, таких как скорость, длина, сила тока, давление и так далее. Также у аналоговой вычислительной машины отсутствует хранимая процедура, которая позволяет на одной и той же машине решать разнообразные задачи, то есть определенная задача жестко фиксируется внутренним устройством ЭВМ и решается в первую очередь.

Рисунок 5 – Аналоговая ЭВМ.
1.2.2 Цифровая ЭВМ

Также такой аппарат является и просто ЭВМ. Главное отличие цифровой ЭВМ от аналоговой это то, что ЭВМ может параллельно выполнять несколько задач. При помощи вычислений компьютер способен обрабатывать информацию по определённому алгоритму