Dator
Från Wikipedia den fria encyklopedien
-
För den IEEE tidskriften se datoren (tidskrift).
En dator är en maskin för behandlande data enligt en lista av anvisningar som är bekant som ett program.
Datorer är extremt mångsidiga. I faktum de är universella information-processing maskiner. Enligt Kyrktaga-Turing thesisen, en dator med en bestämd minimum ingångskapacitet är i principen som är kapabel av att utföra uppgifterna av någon annan dator. Därför alla datorer med kapaciteter som spänner från de av en personlig digital assistent till en supercomputer, kan utföra de samma uppgifterna, så länge som tid- och minneskapacitet inte är överväganden. Därför de samma datordesignerna kan anpassas för uppgifter som spänner från att bearbeta företagspayrolls till att kontrollera obemannade spaceflights. Tack vare technological befordran, moderna elektroniska datorer är exponentially mer kapabel än de av föregående utvecklingar (en phenomenon som beskrivas delvist av Moores Lag).
Den talrika läkarundersökningen för datortake bildar. Elektroniska datorer för tidig sort var storleksanpassa av ett stort rum, stund som hela moderna inbäddade datorer kan vara mindre än ett däck av att leka kort. Även i dag, jättelika beräkningslättheter finns fortfarande för specialiserad vetenskaplig uträkning och för transaktionen som bearbetar krav av stora organisationar. Mindre datorer som planläggs för individbruk, kallas persondatorer. Tillsammans med deras bärbara motsvarighet laptopdatoren, persondatorer är ubiquitous information som bearbetar, och kommunikationen bearbetar och är vanligt vad mest folk funderare av som ”en dator”. Emellertid den mest allmänningen bildar av datoren som todayen i bruk är den inbäddade datoren. Inbäddade datorer är vanligt förhållandevis enkla, och fysiskt van vid lilla datorer kontrollerar en annan apparat. De kan kontrollera maskiner från kämpeflygplan till industriella robots till digitala kameror.
Tillfredsställer |
Historia av beräkning
Ursprungligen benämna ”dator” såg till en person, som utförde numeriska beräkningar, ofta med bistå av en mekanisk beräkna apparat eller en parallell dator. Exempel av dessa tidig sortapparater, förfäderna av datoren som är inklusive kulrammet och den Antikythera mekanismen, en forntida grekisk apparat för beräkna förehavanden av planets som daterar från omkring 87 BC. [1] Avsluta av medeltiden sågar en reinvigoration av matematik och att iscensätta för europé, och Wilhelm som Schickards apparat 1623 var första av en numrera av mekaniska räknemaskiner som konstruerades av Europé, iscensätter. [2]
I 1801 Joseph Marie Jacquard gjorde en förbättring till existerande vävstoldesigner som använde en serie av stansade pappers- kort, som ett program som väver invecklat, mönstrar. Den resulterande Jacquardvävstolen är inte ansedd en riktig dator, men det var ett viktigt kliver i utvecklingen av moderna digitala datorer.
Charles Babbage var första som conceptualize och som planlägger en fullständigt programmerbar dator som tidig sort som 1820, men tack vare en kombination av begränsar av teknologin av tiden, begränsad finans, och en oförmåga att motstå att greja med hans design, apparaten aldrig konstruerades faktiskt i hans livstid. Vid avsluta av det 19th århundradet en numrera av teknologier, som skade mer sistnämnd, bevisar att användbart, i beräkning hade synts, liksom stansakortet och vakuumröret, och storskaligt automatiserat använda för databehandling stansar kort utfördes av tabulating maskiner som planläggs av Hermann Hollerith.
Under den första halvan av det 20th århundradet många vetenskapliga beräknande behov möttes av mer och mer sofistikerade special-purpose parallella datorer, som använde en mekanisk rikta, eller elektriskt modellera av problemet som en bas för uträkning. Dessa blev mer och mer sällsynta efter utvecklingen av den programmerbara digitala datoren.
En succession av stadigt kraftigare och mer böjlig beräknande apparater konstruerades i 30-tal och 40-tal som tillfogar gradvist de nyckel- särdragen av moderna datorer, liksom bruket av digital elektronik (som uppfanns i hög grad av Claude Shannon i 1937) [3] och mer böjlig programmability. Definiera en peka längs denna road, som ”den första digitala elektroniska datoren” är exceedingly svår. Noterbara prestationer inkluderar Atanasoff-Bär Dator (1937), en special-purpose maskin, som använde ventil-drivande uträkning (för vakuumrör som) är binär numrerar, och det regenerative minnet; den hemliga brittiska kolossdatoren (1944), som hade begränsat programmability men hade visat att en apparat som använder tusentals ventiler kunde vara både, gjorde pålitligt och omprogrammerat elektroniskt; harvarden markerar I, en storskalig elektromekanisk dator med inskränkt programmability (1944); denbaserade amerikanen ENIAC (1946) - som var den första generalen ämnar den elektroniska datoren, men hade ursprungligen en oböjlig arkitektur, som betydde att programmera om den krävde i grunden den att läggas in nya ledningar; och Konrad Zuses z-maskiner, med elektromekaniska Z3en (1941) som den är den första funktionsdugliga maskinen som presenterar automatisk binär aritmetisk och görlig programmability.
Laget, som framkallade ENIAC som känner igen dess skavanker, kom upp med en långt mer böjlig och mer elegant design, som har blivit bekant som den Von Neumann arkitekturen (eller ”lagrad programarkitektur”). Denna lagrade programarkitektur blev basen för faktiskt alla moderna datorer. En numrera av projekterar för att framkalla datorer som baseras på den lagrade programarkitekturen som börjas i det mitt- till late-1940s; första av dessa avslutades i Britannien. Första som är övre, och spring var den småskaliga experimentella maskinen, men EDSACEN var kanske den första praktiska versionen som framkallades.
Drivande datordesigner för ventil (rör) var alltigenom i bruk 50-tal, men byttes ut slutligen med transistor-baserade datorer, som var mindre, snabbare, mer billig och mycket pålitligare som således låter dem kommersiellt produceras, i 60-tal. Vid 70-tal adoptionen av inbyggt - strömkretsteknologi hade möjliggjort datorer som ska produceras på low nog en kosta för att låta individer äga en persondator.
Hur datorer fungerar: den lagrade programarkitekturen
Stunder som teknologierna som används i datorer, har ändrat dramatiskt efter de första elektroniska general-purpose datorerna av 40-tal, mest stilla bruk den lagrade programarkitekturen (som kallas ibland den von Neumann arkitekturen). Designen gjorde den universella datoren en praktisk reality.
Arkitekturen beskriver en dator med huvudsakliga fyra delar upp: den arithmetic och logikenheten (ALU), kontrolleraströmkretsen, minnet, och förlage- och efterbehandlingsapparaterna (som benämnas kollektivt inmatnings/utmatnings). Dessa begåvning interconnecteds av bylten av binder (kallat ”bussar”, när det samma byltet stöttar mer än en databana) och är vanligt drivande vid en tidmätare eller tar tid på (även om andra händelser kunde köra kontrolleraströmkretsen).
Conceptually dators minne kan beskådas som en lista av celler. Varje cell har som numreras ”för att tilltala” och, kan lagra ett litet fixat belopp av information. Denna information kan endera vara en anvisning som är träffande datoren vad för att göra eller data, informationen vilket datoren är att bearbeta genom att använda anvisningarna som har förlagts i minnet. I princip någon cell kan vara van vid lagerendera anvisningar eller data.
ALUEN är i många avkänner hjärtan av datoren. Den är kapabel av utförande två klassificerar av grundläggande funktioner. Första är arithmetic funktioner; för anföra som exempel och att tillfoga, eller subtrahera två numrerar tillsammans. Uppsättningen av arithmetic funktioner kan vara mycket inskränkt; sannerligen några designer inte stöttar direkt multiplikations- och uppdelningsfunktioner (i stället, användare stöttar multiplikation och uppdelning till och med program som utför åtskilliga tillägg, subtraktioner och andra siffrabehandligar). Sekunden klassificerar av ALU-funktioner gäller jämförelsefunktioner: givna två numrerar och att bestämma, om de är jämliket, eller om inte jämbördigt som är större.
Inmatnings-/utmatningssystemen är hjälpmedlet, som datoren mottar vid information från den utvändiga världen, och anmäler dess resultat tillbaka till den värld. På en typisk persondator förlageapparater inkluderar anmärker något liknande tangentbordet och musen, och efterbehandlingsapparater inkluderar datoren övervakar, skrivare och något liknande, men som skar är diskuterad mer sistnämnd en enorm variation av apparater kan förbindas till en dator och en serve som inmatnings-/utmatningsapparater.
Kontrollerasystemet binder denna allt tillsammans. Dess jobb är att läsa anvisningar och data från minne eller inmatnings-/utmatningsapparaterna, att avkoda anvisningarna som ger ALUEN med de korrekta förlagorna enligt anvisningarna, ”berätta” ALUEN vilken funktion som ska utföras på de förlagor och som överförs resultaten dra tillbaka till minnet eller till inmatnings-/utmatningsapparaterna. En nyckel- del av kontrollerasystemet är en kontra som uppehällen spårar av vad tilltala av strömanvisningen är; typisk detta ökas, varje gång en anvisning utförs, om inte anvisningen sig själv indikerar att den nästa anvisningen bör vara på något annat läge (som låter datoren upprepade gånger utföra de samma anvisningarna).
Sedan 80-tal ALUEN och kontrollerar enheten (som kallas kollektivt en centralenhet eller en CPU) har typisk lokaliserats på en integrerad singel - strömkretsen som kallas en mikroprocessor.
Fungera av en sådan dator är i den ganska rättframa principen. Typisk på varje ta tid på cyklar, datoren hämtar anvisningar och data från dess minne. Anvisningarna utförs, resultaten lagras, och den nästa anvisningen hämtas. Repetitioner för detta tillvägagångssätt till en stoppanvisning möts.
Uppsättningen av anvisningar som tolkas av kontrolleraenheten och utförs av ALUEN, begränsas in numrerar, exakt definierade och mycket enkla funktioner. I huvudsak dem passform in i one or more av fyra kategorier: 1) röra data från ett läge till another (ett exempel might att vara en anvisning, som ”berättar” CPUen ”kopierar tillfredsställer av minnescell 5, och förlägger kopiera i cell 10”). ) logiskt utförande som 2 är arithmetic och, bearbetar på data (för anföra som exempel, ”tillfoga tillfredsställer av cell 7 till tillfredsställer av cell 13 och förlägger resultatet i cell 20”). 3) som testar villkora av data (”, om tillfredsställer av cell 999 är 0, den nästa anvisningen är på cell 30”). 4) som förändrar ordna av funktioner (det föregående exemplet förändrar ordna av funktioner, men anvisningar liksom ”den nästa anvisningen är på cell 100” är också standarda).
Anvisningar lika data, föreställs inom datoren som binärt kodifierar - ett system för basera två av att räkna. Till exempel kodifiera för en sort av ”kopierar” funktion i Intel x86 fodrar av mikroprocessorer är 10110000 [4]. Den särskilda anvisningsuppsättningen att specifika datorstöd är bekant som den dators maskinspråk. När du använder ettpopulärt maskinspråk gör det mycket lättare att köra existerande programvara på en ny maskin; därför marknadsför in var reklamfilmprogramvarutillgänglighet är viktiga leverantörer har konvergerat på en eller ett mycket litet numrerar av distinkt maskinspråk.
Kraftigare datorer liksom minidatorer, värddatordatorer och serveror kan skilja sig åt från modellera över, genom att dela deras arbete mellan mer än en huvudsaklig CPU. Multiprocessoren och multicore personliga och laptopdatorer är också början som blir tillgänglig. [5] [6]
Supercomputers har ofta högt ovanliga arkitekturer som markant är olika från den grundläggande stored-program arkitekturen som presenterar ibland tusentals CPUer, men sådan designer ansar för att vara användbara endast för specialiserade uppgifter. På annat avsluta av storleksanpassascalen, några mikrokontroller använder den Harvard arkitekturen som ser till att program- och dataminnet är logiskt separat.
Digitala strömkretsar
Den begreppsmässiga designen över kunde genomföras genom att använda en variation av olika teknologier. Som föregående nämnt, en lagrad programdator kunde planläggas helt av mekaniska lika Babbages för delar apparater eller Digi-Kompet I. Emellertid digitala strömkretsar låter Boolean logik, och aritmetisk som använder binära tal för att vara genomfört använda, vidarebefordrar - i grunden elektriskt kontrollerat kopplar. Visade Shannons berömda thesis, hur vidarebefordrar, kunde vara ordnad att bilda enheter som kallades logik utfärda utegångsförbud för och att genomföra enkla Boolean funktioner. Andra som snart är utklurade som vakuumrör - elektroniska apparater, kunde användas i stället. Vakuumrör användes ursprungligen som en signaleraförstärkare för radio och andra applikationer, men användes i digital elektronik, som en fasta kopplar mycket; när elektricitet ges till ett av ben, strömmen kan flöda igenom mellan de andra tvåna.
Till och med ordningar av logik utfärda utegångsförbud för, en kan bygga digitala strömkretsar för att göra mer komplex uppgifter, för anföra som exempel, en huggorm, som genomför i elektronik den samma metoden - i datorterminologi, en algoritm - som tillfogar två, numrerar tillsammans, att barn undervisas - tillfogar en kolonn i sänder och bär vad lämnas över. Slutligen till och med kombination av strömkretsar tillsammans, en färdig ALU och kontrollerar systemet kan byggas upp. Detta kräver ett betydligt numrerar av delar. CSIRAC en av de tidigaste stored-program datorerna, är antagligen nästan den minsta praktiskt användbara designen. Den hade omkring 2.000 ventiler, några av som var ”dubbeldelar” [7], så detta som någonstans föreställdes mellan 2.000 och 4.000 logikdelar.
Vakuumrör hade stränga begränsningar för konstruktionen av stort numrerar av utfärda utegångsförbud för. De var dyra, opålitligt (när du bestämt används i sådan stort antal), tog upp mycket av utrymme, och använt av elektriskt driva mycket, och, stunder fastar incredibly jämfört till ett mekaniskt koppla, hade begränsar till som rusas på vilket de kunde fungera. Därför av 60-tal de byttes ut av transistorn, en ny apparat, som utförde den samma uppgiften som röret men var mycket mindre, snabbare att fungera som var pålitligt, använde mycket mindre driver och var långt mer billig.
I 60-tal och 70-tal transistorn sig själv byttes ut gradvist av det inbyggt - circuit, som förlade åtskilliga transistorer (och andra delar), och binder att förbinda dem på en singel, heltäckande lappar av silicon. Vid 70-tal de hela ALUNA och kontrollerar enheten, det passande bekant för kombination som en CPU, förlades på en singel ”gå i flisor” kallat en mikroprocessor. Över historien av det inbyggt - circuit, numrera av delar som kan förläggas på en har fullvuxet oerhört. Den första IC'SENS de innehållna fåtaltiona av delar; som av 2006, Intel kärnar ur Duoprocessorn innehåller 151 miljon transistorer. [8]
Rör, transistorer och transistorer på inbyggt - strömkretsar kan användas som ”den lagrings” delen av den stored-program arkitekturen, genom att använda en strömkretsdesign som är bekant som en flip-flop, och sannerligen flip-flops används för lilla belopp av mycket snabb lagring. Emellertid har få datordesigner använt flip-flops för ien stora partier av deras lagringsbehov. I stället tidigast datorer lagrade data i Williams rör - i grunden och att projektera något pricker på en TV avskärmer och läsning dem igen, eller kvicksilver försenar fodrar var datan lagrades som låter pulserar resande långsamt (jämfört till maskinen sig själv) längs långa rör som fylldes med kvicksilver. Dessa något otympliga men effektiva metoder byttes ut slutligen av magnetiska minnesapparater, liksom magnetiskt kärnar ur minne, var elektriska strömmar var van vid introducerar ett permanent (men svagt) magnetiskt fält i något ferrous materiellt, som kunde därefter läsas för att hämta datan. Slutligen SUPET introducerades. En SUPenhet är en typ av inbyggt - att innehålla för strömkrets som är enormt, packar ihop av en elektronisk del som kallas en kondensator som kan lagra en elektrisk laddning för en period av tid. Det jämnt av laddningen i en kondensator kunde vara fastställdt att lagra information, och därefter mätt för att läsa informationen, när det krävs.
Inmatnings-/utmatningsapparater
Inmatnings/utmatnings (kort stavelse för inmatnings/utmatnings) är en general benämner för apparater som överför information om datorer från den utvändiga världen, och som går resultaten av uträkningar tillbaka. Dessa resultat kan endera beskådas direkt av en användare, eller de kan överföras till en annan maskin, vars kontrollerar har tilldelats till datoren: I en robot för anföra som exempel, den kontrollera datorens den viktiga efterbehandlingsapparaten är roboten sig själv.
Den första utvecklingen av datorer utrustades med ett ganska inskränkt spänner av förlageapparater. En stansakortavläsare eller något som var liknande, var van vid skriver in anvisningar och data in i datorens minne, och någon sort av skrivaren, vanligt en ändrad teletype, var det van vid rekordet resultaten. Över åren har andra apparater tillfogats. För persondatorn för anföra som exempel, tangentbord, och möss är den primära vägen som folket skriver in direkt information in i datoren; och övervakar är det primärt långt i vilken information från datoren framläggas tillbaka till användaren, though skrivare, högtalare, och hörlurar är vanligt, för. Det finns en enorm variation av andra apparater för att erhålla andra typer av förlaga. Ett exempel är den digitala kameran, som kan vara van vid information om förlagevisual. Det finns framstående två klassificerar av inmatnings-/utmatningsapparater. Första klassificerar är det av apparater för sekundär lagring, liksom hårddiskar, CD-ROMs, stämm drev och något liknande, som föreställer jämförelsevis långsamt, bara high-capacity apparater, var information kan lagras för mer sistnämnd återvinnande; sekunden klassificerar är det av van vid apparater tar fram datornät. Kapaciteten att överföra data mellan datorer har öppnat upp ett enormt spänner av kapaciteter för datoren. Den globala interneten låter millions av datorer överföra information maskinskriver allra mellan varje annan.
Program
Dataprogram är listar enkelt av anvisningar för att datoren ska utföra. Dessa kan spänna från rättvisa fåtalanvisningar, som utför en enkel uppgift, till en mycket mer komplex anvisning listar som kan också inkludera bordlägger av data. Många dataprogram innehåller millions av anvisningar, och många av de anvisningar utförs upprepade gånger. En typisk modern PC (i året 2005) kan utföra omkring 3 miljard anvisningar per sekund. Datorer når inte deras utöver det vanliga kapaciteter till och med kapaciteten att utföra komplexa anvisningar. Ganska de gör millions av enkla anvisningar som är ordnade vid folk som är bekant som programmerare.
I praktiken folket inte skriver normalt anvisningarna för datorer direkt i maskinspråk. Sådan programmera är tidskrävande och error-prone, mindre produktiva danandeprogrammerare. I stället programmerare beskriver de önskade handlingarna i ”en kick - jämna” att programmera språket som översätts därefter in i maskinspråket automatiskt av speciala dataprogram (tolkare och kompilatorer). Några programmera språk kartlägger mycket nära till maskinspråket, liksom enhetsspråket (jämna språk för low); på annat avsluta, språk gillar Prolog baseras på abstrakt principer som tas långt bort från, specificerar av maskinens faktiska funktion (kicken - jämna språk). Språket som väljs för en särskild uppgift, beror på naturen av uppgiften, expertisuppsättningen av programmerarna, bearbetar tillgänglighet och, ofta, kraven av kunderna (för anföra som exempel, projekterar för den militära USEN krävdes ofta för att vara i Adaen som programmerar språk).
Datorprogramvara är ett alternativ benämner för dataprogram; den är ett mer inklusive formulerar och inkluderar allt det ancillary materiellt medfölja programet som behövs för att göra användbara uppgifter. För anföra som exempel, en video lek inkluderar inte endast programet sig själv, men också att föreställa för data föreställer, låter, och annat materiellt nödvändigt för att skapa den faktiska miljön av leken. En datorapplikation är en lappa av datorprogramvara förutsatt att till många datoranvändare, ofta i en försäljning i minutmiljö. Det stereotypiska moderna exemplet av en applikation är kanske kontorsföljet, en uppsättning av interrelated program för att utföra vanligt kontorsuppgifter.
Att gå från de extremt enkla kapaciteterna av en anvisning för singelmaskinspråk till de oräkneliga kapaciteterna av applikationen programmerar hjälpmedel att många dataprogram är extremt stora och komplexa. Ett typisk exempel är Windows XP som skapas från ungefärligt 40 miljoner, fodrar av datoren kodifierar i C++en som programmerar språk; [9] det finns många projekterar av även större räckvidd, byggt av stora lag av programmerare. Ledningen av denna jättelika komplexitet är nyckel- till sådan danande projekterar möjlighet; programmera språk, och att programmera övar, möjliggör uppgiften att delas in i mindre och mindre subtasks, tills de kommer inom kapaciteterna av en singelprogrammerare i en rimlig period.
Ändå bearbeta av framkallande programvara återstår långsam, oförutsägbar och error-prone; disciplinen av att iscensätta för programvara har försökt, med någon framgång, att göra bearbeta mer snabb och produktivare och att förbättra det kvalitets- av avslutaprodukten.
Ett problem eller en modellera är computational, om det formaliseras i sådan långt att kan omformas till bilda av ett dataprogram. Computationality är det allvarligt forskar problem av humanistiskt, socialt, och psykologiska vetenskaper, till exempel, modern systemics, kognitiva och socio-kognitiva [10] approches framkallar olika attemps till den computational specifikationen av deras ”mjuka” kunskap.
Arkiv och fungerande system
Snart efter utvecklingen av datoren, det upptäcktes att bestämda uppgifter krävdes i många olika program; ett tidig sortexempel beräknade något av det standarda matematiskt fungerar. För ämnar av effektivitet, standarda versioner av dessa samlades i arkiv och gjorde tillgängligt till alla som krävde dem. Ett fastställdt släkt för uppgift till bruk det sandigt specificerar bestämt vanligt av ”samtal” till de olika inmatnings-/utmatningsapparaterna, så arkiv för dessa framkallades snabbt.
Vid 60-tal med datorer i brett industriellt bruk för många ämnar, den blev vanligt för att dem används för många olika jobb inom en organisation. Snart special programvara som automatiserar schedulingen och utförandet av dessa många jobb, blev tillgänglig. Kombinationen av att klara av ”maskinvara” och scheduling av jobb blev bekant som ”fungerande systemet”; klassikerexemplet av denna typ av tidig sortfungerande systemet var OS/360 av IBM. [11]
Den nästa viktiga utvecklingen i fungerande system var timesharing - idén att åtskilliga användare kunde använda maskinen ”samtidigt” genom att hålla alla deras program i minne och att utföra varje användares program för en kort tid för att ge illusionen att varje användare hade deras egna dator. En sådan utveckling krävde fungerande systemet att ge varje användares program med en sådan ”faktisk maskin” att ett användares program inte kunde störa med another (vid olycka eller design). Spänna av apparater, som fungerande system måste att klara av också, utvidgade; noterbar var hårddiskar; idén av individen ”sparar”, och en hierarkisk struktur av ”arkiv” (som kallades nu ofta mappar) förenklade väldeliga bruket av dessa apparater för permanent lagring. Säkerhetsåtkomstskydd som låter datoranvändare, tar fram sparar endast, arkiv, och program de hade tillåtelser att använda, var också vanligt.
Kanske det sist viktiga tillägget till fungerande systemet var bearbetar för att ge program med en standardiserad grafisk användare har kontakt. Stunder där är få tekniskt resonerar, varför en GUI måste att bindas till vila av ett fungerande system, den låter fungerande systemförsäljare uppmuntra all programvaran för att deras fungerande system ska ha liknande se och att agera för att ha kontakt.
Utanför dessa ”kärna ur” fungerar, fungerande system sänds vanligt med ett uppbåd av annat bearbetar, något av som kan ha little anslutning med dessa original- att kärna ur fungerar, men har varit funnit användbart av nog kunder för att en familjeförsörjare ska inkludera dem. För anföra som exempel, Apple ships för MacOS X med en digital video redaktörapplikation.
Fungerande system för mindre datorer kan inte ge alla dessa fungerar. Fungerande systemen för tidig sortmikrodatorer med inskränkt minnes- och bearbetakapacitet inte, och inbäddade datorer har specialiserat typisk fungerande system eller inget fungerande system alls, med deras beställnings- applikationprogram som utför uppgifterna som might annars att delegeras till ett fungerande system.
Datorapplikationer
De första digitala datorerna, med deras stort storleksanpassar och kostar, främst utförda vetenskapliga beräkningar, ofta för att stötta militära objectives. ENIACEN planlades ursprungligen för att beräkna ballistik-skottlossning bordlägger för artilleri, men den var van vid beräknar också cross-sectional tätheter för neutron för att hjälpa i designen av vätena bombarderar [12] markant att rusa - upp dess utveckling. (Många av den tillgängliga todayen för kraftigast supercomputers används också för kärn- stridsmedel medletsimuleringar.), CSIREN Mk I, den första australiska stored-program datoren, var amongst många andra uppgifter som användes för utvärderingen av nederbörd, mönstrar för upptagningsområdet av de snöig mountainsna intrigerar, en stor hydroelektrisk utveckling projekterar [13] andra användes i cryptanalysis, till exempel den första programmerbara (though inte general-purpose) digitala elektroniska datoren, kolossen som byggs i 1943 under världen, kriger II. Despite denna tidig sort fokusera av vetenskapligt, och militära iscensätta applikationer, datorer användes snabbt i andra områden.
Från början lagrade programdatorer applicerades till affärsproblem. LEOEN, en lagrad programmera-dator som byggdes av J. Lyons, och Co. i Förenade kungariket, var fungerande, och användas för inventariumledning och annan ämnar 3 år för IBM byggde deras stored-program dator för den första reklamfilmen. Ständiga förminskningar i kosta och storleksanpassar av datorer sågar dem som adopteras av någonsin-mindre organisationar. Dessutom med uppfinningen av mikroprocessorn i 70-tal, det blev möjligheten till billiga datorer för jordbruksprodukter. På åttiotalet persondatorer blev populära för många uppgifter, den inklusive lagerbokföringen, writing och uppgifter dokument för utskriva som, beräknas prognoser och andra upprepande matematiska gäller räkneark.
Som datorer har blivit mindre dyra, har de använts omfattande i de idérika konsterna som väl. Låta, stilla föreställer, och videoen nu skapas rutinmässigt (till och med synt, datordiagram och datoranimation), och near-universal redigeras av datoren. De har också använts för underhållning, med det videopd modiga passande en enorm industri.
Datorer har varit van vid kontrollerar mekaniska apparater, sedan de blev lilla och billigt pris nog för att göra så; sannerligen en major sporrar för inbyggt - strömkretsteknologi byggde en dator som var liten nog för att vägleda de Apollo beskickningarna [14] [15] två av de första viktiga applikationerna för inbäddade datorer. I dag det är nästan mer sällsynt att finna en driven mekanisk apparat som inte kontrolleras av en dator än att finna en som är åtminstone delvis så. Kanske de mest berömda computer-controlled mekaniska apparaterna är robots, maskiner med mer-eller-mindre mänskligt utseendemässigt och någon underdel av deras kapaciteter. Industriella robots har blivit alldagliga samlas in production, men general-purpose mänsklig-gilla robots har inte bott up to lova av deras fictional motstycken och återstår endera toys eller forskar projekterar.
Robotics, är sannerligen läkarundersökninguttryckt av fältet av konstgjord intelligens, en disciplin vars avkräver gränser är luddiga, men till någon grad gäller att försöka att ge datorkapaciteter som de inte äger för närvarande, men humans. Över åren har metoder framkallats för att låta datorer göra saker som betraktas föregående som artikel med ensamrättområdet av humans - för anföra som exempel, ”läst” handskrift, lekschack eller utför symbolisk integration. Fortskrida på att skapa en dator som allmän” intelligens för utställningar som ”är jämförbar till en human, har varit extremt långsam, emellertid.
Knyta kontakt och interneten
Datorer har varit van vid koordinerad information i åtskilliga lägen efter 50-tal, med US-military'sens VISA system det första storskaliga exemplet av ett sådan system, som ledde till en numrera av den lika sabeln för special-purpose reklamfilmsystem.
I 70-tal datoren iscensätter på forskar institutionsalltigenom som USEN började att anknyta deras datorer som använder tillsammans telecommunicationsteknologi. Detta försök betalades av ARPA, och datornätet, som det producerade, kallades ARPANETEN. Teknologierna som gjorde den Arpanet möjligheten spridd och evolved. I tid knyta kontakt som var spridd utöver akademiska och militära institutions och, blev bekant som interneten. Den involverade uppkomsten av att knyta kontakt en omdefinition av naturen och gränserna av datoren. I formulera av John gage- och räkningglädje (av Sun Microsystems), ”knyta kontakt är datoren”. Datorfungerande system och applikationer ändrades för att inkludera kapaciteten att definiera, och att ta fram resurserna av andra datorer på knyta kontakt, liksom kringutrustningapparater, lagrade information och något liknande, som f8orlängningar av resurserna av en individdator. Initialt dessa lättheter var tillgängliga i första hand för att befolka arbetet i high-tech miljöer, men i 90-tal det spritt av lik e-post för applikationer och world wide web, kombinerat med utvecklingen av billigt pris, fastar knyta kontakt teknologier gillar Ethernet, och ADSL sågar att knyta kontakt för dator som nästan överallt blis ubiquitous. I faktum numrera av datorer, som knytas kontakt, växer phenomenally. Ett mycket stort proportionerar av persondatorer förbinder regelbundet till interneten för att meddela och motta information. [16] ”trådlöst” har knyta kontakt, ofta att använda som är mobilt, ringer knyter kontakt, betytt att knyta kontakt är passande mer och mer ubiquitous även i mobila beräknande miljöer.
Alternativberäkning modellerar
Despite de massiva affärsvinsterna, i rusat och kapacitet över historien av den digitala datoren, där är många uppgifter som strömdatorer är otillräckliga för. För några av dessa uppgifter konventionella datorer är grundläggande otillräckliga, därför att tiden som tas för att finna en lösning, växer mycket snabbt, som storleksanpassa av problemet som ska lös, utvidgar. Därför har det finnas forskar intresserar i någon dator modellerar, att biologiskt bruk bearbetar, eller odditiesna av quantumphysics, för att tackla dessa typer av problem. För anföra som exempel, DNA-beräkning är föreslaget att använda biologiskt bearbetar för att lösa bestämda problem. På grund av den exponential- uppdelningen av celler ett DNA-beräkningssystem kunde potentiellt tackla ett problem i ett kraftigt parallellt danar. Emellertid ett sådan system begränsas av det praktiska maximat samlas av DNA som kan behandlas.
Quantum datorer, som det känt antyder, takefördel av den ovanliga världen av quantumphysics. Om en praktisk quantumdator konstrueras, det finns någonsin ett inskränkt numrerar av problem som quantumdatoren är grundläggande snabbare för än en standard dator. Emellertid dessa problem och att förbinda till physicssimuleringar för kryptografi och, unsurprisingly, quantum, är av betydligt praktiskt intresserar.
Dessa alternativet modellerar för uträkning återstår forskar projekterar på den närvarande tiden och skar rimlig fyndapplikation endast för de problem var konventionella datorer är otillräckliga.
Beräknande yrken och discipliner
I den framkallade världen faktiskt varje yrke gör bruk av datorer. Emellertid har den bestämda professionelln och akademiska discipliner evolved som specialiserar i tekniker till tankeskapelsen, programmerar och använder datorer. Terminologi för olika professional discipliner är stilla något fluid, och nya fält dyker upp ibland: emellertid några av de viktiga groupingsna är som följer:
- Att iscensätta för dator är den förgrena sig av elektriskt iscensätta fokusar både på maskinvaru- och programvarudesign och växelverkan mellan tvåna.
- Datavetenskap är ett traditionellt känt av den akademiska studyen av bearbetar släkt till datorer, och uträkning, liksom framkallning av effektiva algoritmer för att utföra specifikt klassificerar av uppgifter. Den tacklar ifrågasätter om huruvida problem kan lösas alls genom att använda en dator, hur effektivt de kan lösas, och hur effektiva program för tankeskapelsen man beräknar lösningar. Ett enormt uppbåd av specialties har framkallat inom datavetenskap för att utforska olikt klassificerar av problem.
- Programvara som iscensätter koncentrat på methodologies och, övar för att låta utvecklingen av highqualityprogramvarusystem, medan att minimera, och pålitligt beräkna, kostar och timelines.
- Informationssystem koncentrerar på bruket och utplaceringen av ADB-system i ett mer bred organisatoriskt (vanligt sammanhang för affär).
- Många discipliner har fra