رایانه نسل دوم
رایانه‌های نسل دوم

در رایانه‌های نسل دوم ترانزیستور جایگزین لامپ خلا گردید. ترانزیستور چند برابر کوچکتر از لامپ خلا بود و تاثیر زیادی بر روی سرعت محاسبات رایانه داشت. ظرفیت حافظه در رایانه‌های نسل دوم در قیاس با رایانه‌های نسل اول دارای ظرفیت حافظه بیشتر و سریعتر، کوچکتر و قابل اطمینان‌تر بودند.
در فاصله زمانی سال‌های ۱۹۵۸ تا ۱۹۶۴ توسط شرکت‌های کامپیوتری ان‌سی‌آر٬ ای‌بی‌ام و سی‌دی‌سی رایانه‌های مختلف الکترونیک ساخته شدند و عرضه شدند و در سال ۱۹۶۳ اولین مینی رایانه بنام پی‌دی‌وی ۸ توسط شرکت دک معرفی گردید.






انقلاب میکروالکترونیک‌ها باعث شد مدارهای مجتمع که به اندازهٔ ناخن انگشت شست شما باشند جای آن سیم کشی‌های دستی را بگیرد.
اولین سود مدارهای مجتمع ترانزیستورها نیستند بلکه کوچکی آنها هست چرا که ترانزیستورها فایدهٔ تعدادی آنها است و بیشتر از میلیون‌ها ترانزیستور می‌تواند تولید شود و به فرایندهای ماشینی دستگاه مرتبط شود تمام عناصر بر روی یک مدار مجتمع ساخته شده‌اند همزمان در طریق شماره کوچک (شاید ۱۲) از پوشانه‌های بصری که هندسهٔ هر لایه را تعریف می‌کند. این‌ها سرعت پردازش و ساختن کامپیوترها را افزایش می‌دهد واز این جهت هزینهٔ آنها هم کاسته شد همان گونه که دستگاه چاپ یوهانس گوتنبرگ ساختن کتاب‌هایش را سرعت داد و بدین وسیله آنها را برای عموم قابل خرید کرد

کامپیوتر ای بی ام استرچ سال ۱۹۵۹ درازای ۳۳ فوتی را برای نگاه داشتن ۱۵۰۰۰۰ ترانزیستور داخلش را لازم داشت . این ترانزیستورها به طور شگفت انگیزی کوچک تر از لامپ‌های خلا هستند . اما آنها عناصر منحصر به فردی بودند که نیاز به اسمبلی منحصر به فردی داشت در اوایل دهه ۱۹۸۰ این ترانزیستورهای زیاد توانست به طور هم زمان بر روی یک مدار مجتمع ساخته شود امروزه کامپیوترهای پنتیوم ۴ شامل ۴۲۰۰۰۰۰۰ ترانزیستور برروی یک مدار مجتمع به اندازهٔ یک ناخن شست است .





رایانه‌های نسل سوم

برای ساختن کامپیوترهای سریعتر و قویتر کوشش‌ها همچنان ادامه داشت تا در اوایل ۱۹۶۰ اولین کامپیوتر نسل سوم (Third Generation) به بازار عرضه شد. این کامپیوتر از سری IBM ۳۶۰ بود که برای ساختن آن ۵ میلیارد دلار سرمایه گذاری شد که بزرگترین پروژه مالی بخش خصوصی تا آن تاریخ به شمار می‌رفت.این کامپیوتر که مدل‌های گوناگونی از نظر ظرفیت و سرعت کار داشت، در هر دو امور تجاری و علمی قابل استفاده بود.

جدیدترین تحول در تکامل کامپیوترها، ساختن وسایل ضبط اطلاعات با قابلیت دسترسی مستقیم (Direct Access Device) در این نسل بود.به این ترتیب کاربران توانستند به هر یک از اجزا اطلاعات ذخیره شده در یک مجموعه عظیم اطلاعاتی، در کسری از ثانیه دسترسی پیدا کنند.علاوه بر آن در این نسل از کامپیوترها، سعی شده که قطعات مدارها را هرچه کوچکتر و با حجم کمتر بسازند و بدین ترتیب مدارهای مجتمع (Integrated Circuits(IC)) به وجود آمدند.ویژگی دیگر رایانه‌های نسل سوم امکان استفاده همزمان چندین کاربر از یک رایانه بود. این رایانه‌ها بر خلاف نسل قبلی که فقط در یکی از دو حیط علمی و غیرعلمی توانایی کار داشتند، توانایی کار در هر دو محیط را دارا بودند.
سرعت عملیان در رایانه‌های نسل سوم بسیار افزایش یافت. عملیات حسابی و منطقی در این رایانه‌ها در مایکرو ثانیه(یک میلیونیم ثانیه) و حتی نانو ثانیه (یک بیلیونیم ثانیه) انجام می‌شد. در ایران، از زمان ارایه کامپیوترهای نسل سوم کاربرد کامپیوتر به سرعت توسعه یافت و مؤسسات مختلف تعدادی از آنها را نصب کردند.

بارزترین ویژگی رایانه‌های نسل سوم استفاده از مدارهای مجتمع یا آی سی در قسمت‌های مختلف ساختمان رایانه بود. این مدارها که از حدود ۱۰۰ عنصر منطقی تشکیل شده بود و در هر عنصر منطقی حدود ۱۰ عنصر الکترونیکی نظیر ترانزیستور و دیود بکار رفته بود، به روش خاصی در سطحی به اندازه یک سانتیمتر مربع تجمع پیدا می‌کردند و بدین لحاظ اندازه و حجم رایانه‌های نسل سوم در برابر با رایانه‌های نسل دوم کاهش یافتند. ظرفیت حافظه در رایانه‌های نسل سوم به چندین برابر قبل افزایش یافت.

در فاصله زمانی سال‌های ۱۹۶۴ تا ۱۹۷۱ شرکت‌های از قبیل آی‌بی‌ام٬ جنرال الکتریک٬ باروز٬ یونیواک٬ آرسی‌ای، ان‌سی‌آر، سی‌دی‌سی٬ هانیول و تعداد زیادی از شرکت‌های کوچکتر ارائه گردید. بویژه شرکت دک با تولید مینی رایانه‌های پی‌دی‌پی ۱۰ و پی‌دی‌پی ۱۱ راه را برای پیشرفت سریع پدیده مینی رایانه‌ها باز کرد و هزاران مینی رایانه به بازار عرضه کرد.





رایانه‌های نسل چهارم

در ساختمان رایانه‌های نسل چهارم از مدارهای مجتمع الکترونیکی با تراکم متوسط و زیاد که حاوی هزارها تا صدها هزار عنصر الکترونیکی بودند و بر روی یک تراشه مربع یا مستطیل شکل از جنس سیلیکان به سطح یک سانتیمتر مربع قرار گرفته بودند استفاده می‌گردید. سرعت عمل و ظرفیت حافظه رایانه‌های نسل پنجم به نسبت نسل قبلی افزایش زیادی داشت. توانایی قرار دادن مدارهای مجتمع الکترونیکی زیادی بر روی یک سطح بسیار کوچک سبب پیدایش ریزپردازنده در آغاز این دوره گردید که می‌توانست بر روی یک سطح یک تراشه قرار بگیرد. ریز پردازنده دارای کلیه مدارهای مورد نیاز جهت عملیات حسابی، منطقی و کنترلی بود و با افزودن تعدادی تراشه جهت حافظه و سایر مدارهای مکمل به آن یک پردازشگر کامل بوجود آمد و در نتیجه ریز رایانه پا به عرصه وجود گذاشت.

با معرفی اولین ریزپردازنده به نام ۴۰۰۴ در سال ۱۹۷۱ توسط شرکت اینتل و عرضه ریزوردازنده ۸ بیتی ۸۰۸ در اواخر همان سال و ریزپردازنده ۸۰۸۰ در سال ۱۹۷۴ توسط همان شرکت، زمینه کاری جهت ساختن رایانه‌های شخصی (PC) فراهم گردید. با معرفی ریز رایانه سلب ۸-اینچ در سال ۱۹۷۲ توسط شرکت سلبی و ریز رایانه التایر ۸۸۰ در سال ۱۹۷۵ توسط شرکت میتس و ساخت ریزپردازنده‌های مختلف توسط شرکت‌های اینتل٬ زیلاک٬ موتورولا و ام‌اُ‌اس تکنالوژی، فرایند ساخت و معرفی ریزرایانه‌ها روز به روز گسترش یافت و توسط شرکت‌های مختلف از آن جمله اپل(Apple)٬ آتاری(Atari)٬ کامودر(commodore) و آی‌بی‌ام(IBM) ریز رایانه‌های گوناگونی عرضه گردید.

در دهه ۸۰ میلادی در زمینه رایانه‌های بزرگ و مینی رایانه‌ها شرکت‌های مختلف از آن جمله آی‌بی‌ام ٬سی‌دی‌سی ٬دک و باروز رایانه‌های بسیار پیشرفته‌ای ساختند و به بازار عرضه نمودند.
در همین دهه ابر رایانه‌های پیشرفته‌ای توسط شرکت‌های مختلف از جمله کری آی‌بی‌ام، سی‌دی‌سی٬ فوجیتسو ٬ هیتاچی و نک ساخته شدند.





رایانه‌های نسل پنجم

در رایانه‌های نسل پنجم که از سال ۱۹۹۰ به بعد هستند اندازهٔ تراشه‌ها خیلی کوچکتر شده و از پردازنده‌های با تراکم خیلی زیاد در آنها استفاده می‌شود. در این نسل از رایانه بجای معماری ترتیبی از معماری موازی بهره گرفته شده. کشورهای پیشرفتهٔ زیادی مانند آمریکا و ژاپن پژوهشهای زیادی برای ساخت رایانه‌های بسیار پیشرفته در گذشته و حال انجام داده‌اند.
ابر رایانههای در دست ساخت به نام سی ام ۵ که از ۳۲ تا ۱۶۰۰۰ پردازنده بصورت موازی بهره خواهند گرفت سرعت رایانه را تا دو برابر ترافلاپس (تریلیون عملیات اعشاری در ثانیه) خواهند رساند.

نسل پنجم رایانه‌ها که ایده آن اولین بار توسط ژاپنی‌ها در سال ۱۹۸۰ مطرح شد، ساختن کامپیوترهایی را پیشنهاد می‌کند که بتوانند بیاموزند، استنباط کنند و تصمیم بگیرند و بطور کلی رفتاری داشته باشند که معمولاً در حوزه منطق و استدلال خاص انسان قرار دارد و به عبارت ساده تر هوشمند باشند. در این نسل از مدارهای مجتمع با تراکم فوق العاده بالا استفاده می‌شود.

بعد از موفقیت کامل بشر در ساخت کامپیوترهای هوشمند، ایده بعدی انسان طراحی کامپیوتری خواهد بود که مدارهای داخلی آن کپی برداری عینی از مغز آدمی است.
با توجه به تحولات در تغییر نسل‌های کامپیوتری، در نسل بعد باید منتظر تغییرات زیر باشیم:

کاهش حجم مدارها تا حد مینیاتوری شدن و نیز کاهش توان مصرفی لازم
افزایش پیچیدگی مدارها
افزایش کارایی و بهبود کیفیت عملکرد مدارها
افزایش سرعت عملکرد مدارها




مشخصات کلی

پیشرفت‌های سخت‌افزاری

الف)مینیاتوری کردن(تقلیل حجم دستگاه‌ها و اجزای آنها)
ب)افزایش ظرفیت حافظه به چندین برابر قبل
ج)استفاده از دستگاه‌های واسطه(Media)، با قابلیت دسترسی مستقیم
د)قدرت ارتباط با نقاط دور و متعدد

پیشرفت‌های نرم‌افزاری

الف)هماهنگی بیشتر با سخت‌افزار
ب)هماهنگی بیشتر با سیستم‌عامل
ج)پیشرفت در زبانهای برنامه نویسی و به کارگیری زبان‌های سطح بال

عملیات و بهره برداری

الف)استفاده از روش‌های پردازش مستقیم(on-line) و بازده فوری(real time)
ب)اجرای همزمان چند برنامه با یکدیگر

تقسیم‌بندی و تفکیک نسل‌های کامپیوتری تا قبل از نسل چهارم(Forth Generation)، به لحاظ تغییرات عمده در پیشرفت و تکامل کامپیوتر در هر نسل، به سهولت صورت گرفت. دراوایل سال ۱۹۷۰ تکنیکهای جدیدتری در ساخت و بهره گیری از کامپیوترها به کار برده شدکه بسیاری از دست اندرکاران آن را نسل چهارم نامیدند. مهمترین تغییرات در سخت‌افزار کامپیوترهای نسل چهارم، به کارگرفتن مدارهای مجتمع با تراکم زیاد و تراکم خیلی زیاد است.

در نسل سوم از تراکم SSI(Small Scale Integration) و (Scale Integration Medium)MSI یعنی تراکم کم و تراکم متوسط بهره گرفتند. ولی درنسل چهارم از تراکم (Scale Integration Large) LSI،( Scale Integration Very Large) VLSI و (Ultra Large Scale Integration)ULSI یعنی تراکم بالا، خیلی بالا وفوق العاده بالا بهره می‌گیرند. نسل چهارم همچنین از حافظه نیمه هادی (Semiconductor) ومیکرو پروسسور (Microprocessor)، سیستم‌های محاوره‌ای (Interactive System)، پردازش مستقیم و شبکه‌های کامپیوتری (Computer Network) بهره جسته‌است.

توسعه و پیشرفت سخت‌افزار کامپیوترهای فعلی، در مقایسه با نسلهای قبلی با بررسی چند عامل نظیر سرعت، اندازه، هزینه و ظرفیت حافظه روشن می‌گردد. در کامپیوترهای اولیه از لامپ خلا استفاده می‌شد و به همین جهت حجم و وزن زیادی داشتند (کامپیوتر انیاک ۳۰ تن وزن داشت) به کار بردن ترانزیستور در نسل دوم به طور قابل ملاحظه‌ای، اندازه کامپیوترها را کاهش داد. در یک فوت مربع از کامپیوترهای نسل اول ۶۰۰۰ مؤلفه وجود داشت که با بکاربردن ترانزیستور۱۰۰۰۰۰ مدار درهمان حجم کار می‌کرد. در کامپیوترهای فعلی که در آنها میکروالکترونیک و مدارهای مجتمع با تراکم زیاد به کار می‌رود بیش از ۱۰ میلیون مدار در یک فوت مربع کار می‌کند.






شطرنج

شطرنج یک بازی دونفره است که بر روی صفحهٔ ۸×۸ شطرنج و با استفاده از مهره‌های شطرنج (شاه، وزیر، رخ، فیل، اسب و سرباز) انجام می‌گیرد. هر یک از مهره‌های شطرنج به شکل مخصوصی حرکت کرده و قادر به زدن مهره‌های حریف نیز هستند. هدف این بازی شه‌مات کردن حریف است یعنی ایجاد وضعیتی که شاه حریف هیچ راهی برای فرار نداشته باشد. همچنین بازی در صورت تسلیم اختیاری یکی از بازیکنان نیز با پایان می‌رسد، این اتفاق معمولاً وقتی می‌افتد که شکست اجتناب‌ ناپذیر به نظر برسد. بازی شطرنج همچنین در چندین حالت نیز ممکن است با تساوی ختم شود. بازی شطرنج به سه بخش شروع بازی یا گشایش، وسط بازی و آخر بازی تقسیم می‌شود که در هر یک از این مراحل تاکتیک‌ها و سبک‌های متفاوتی به کار بسته می‌شوند. مهره‌های شطرنج دارای ارزش متفاوتی هستند و با نمادهای ویژه‌ای نوشته می‌شوند. شطرنج دارای تاکتیک‌هایی از جمله چنگال و آچمز و دارای جنبش‌ها و حرکات ویژه‌ای مانند حرکت قلعه، آن‌پاسان و ترفیع پیاده است.

قدمت این بازی به سدهٔ ششم میلادی در شرق هندوستان باز می‌گردد. نوع اولیه شطرنج با نام سانسکریت ِ چاتورانگا در امپراتوری گوپتا ابداع شد و در زمان حکومت خسرو انوشیروان ساسانی به ایران معرفی شد. شطرنج در ایران با کمی تغییر در قوانین بازی نام چَترَنگ را بر خود گرفت و با فتح قلمرو امپراتوری ساسانیان توسط عرب‌ها، در سراسر جهان اسلام رایج‌شده و شطرنج نام گرفت. ایرانیان و اعراب از قرن نهم میلادی اروپا و روسیه را با شطرنج آشنا کردند به همین دلیل در اغلب زبان‌های اروپایی نام این بازی برگرفته از واژه شطرنج یا شاه (مهره اصلی بازی) و نام بیشتر مهره‌ها هم برگرفته از نام‌های فارسی و عربی آن‌هاست. در اروپا، شطرنج دستخوش تغییراتی شد و با تغییر شکل حرکت برخی مهره‌ها پویایی و سرعت بازی افزایش یافت.

در اواخر قرن نوزدهم رقابت قهرمانی شطرنج جهان بنیادگذاری‌شد. نخستین قهرمان رسمی شطرنج جهان ویلهلم اشتاینیتس شطرنج‌باز یهودی اهل بوهم بود که در سال ۱۸۸۶ با غلبه بر یوهانس سوکرتورت ِ انگلیسی این عنوان را به دست آورد. ماگنوس کارلسن نروژی قهرمان فعلی شطرنج جهان است که با غلبه بر ویسوآناتان آناند در سال ۲۰۱۳ صاحب این عنوان شد. در سال ۱۹۲۴، سازمان بین‌المللی شطرنج جهان (فیده) بنیادگذاری‌شد و به تدریج مسابقات و عناوینی تازه‌ای به وجود آمدند. رقابت‌های بین‌المللی شطرنج در طول جنگ جهانی دوم متوقف شده و پس از جنگ جهانی دوم فیده مسئولیت برگزاری رقابت قهرمانی شطرنج جهان را بر عهده گرفت. تاکنون ۱۷۰ فدراسیون ملی عضو فیده شده‌اند و این سازمان را به یکی از بزرگ‌ترین نهادهای ورزشی جهان تبدیل کرده‌اند. فیده تلاش ناموفقی برای افزودن شطرنج به بازی‌های المپیک داشته اما این اتفاق هرگز نیفتاده و به جای آن از سال ۱۹۲۷ المپیاد شطرنج بین تیم‌های ملی شطرنج کشورهای مختلف دنیا بر‌گزار می‌شود. فیده همچنین درجه‌هایی چون استاد فیده، استاد بین‌المللی و استادبزرگ را به بهترین شطرنج‌بازان دنیا اهدا می‌کند. استاد بزرگ پس از قهرمان جهان معتبرترین عنوانی است که یک بازیکن شطرنج می‌تواند به‌دست آورد و گفته می‌شود که نخستین بار نیکلای دوم تزار روسیه در سال ۱۹۱۴ گروهی از بهترین شطرنج‌بازان دنیا را استاد بزرگ نامید.

شطرنج‌بازان اهل اتحاد شوروی در دوران پس از جنگ جهانی دوم به قدرت بی‌رقیب شطرنج جهان تبدیل شدند، به طوری‌که تا سال ۱۹۷۲ تمامی رقابت‌های قهرمانی جهان بین شطرنج‌بازان کشور شوراها بر‌گزار شده بود. در این سال بابی فیشر آمریکایی که بسیاری او را بهترین شطرنج‌باز تاریخ می‌دانند، عنوان قهرمانی را از شوروی خارج ساخت. پس از فیشر نیز این عنوان دوباره به شوروی بازگشت و به ترتیب آناتولی کارپف، گری کاسپارف و ولادیمیر کرامنیک صاحب این عنوان شدند و تا سال ۲۰۰۷ که ویسواناتان آناند ِ هندی به مقام قهرمانی رسید، این عنوان در شوروی و روسیه باقی‌ماند.

هم زنان و هم مردان امکان کسب عنوان قهرمانی شطرنج جهان و دریافت درجات استادی را دارند و تورنمنت‌های شطرنج اغلب بدون محدودیت جنسیتی و سنی بر‌گزار می‌شوند اما درجات و عناوین مخصوصی هم برای شطرنج‌بازان زن در نظر گرفته شده که دریافت آن‌ها شرایط آسان‌تری دارد و مسابقه قهرمانی شطرنج زنان جهان هم برای تعیین بهترین بانوی شطرنج‌باز دنیا بر‌گزار می‌شود. فیده همچنین مسابقات قهرمانی جهان را برای رده‌های سنی مختلف و به طور مجزا برای دختران و پسران بر‌گزار کرده و درجات استاد بزرگی مخصوصی را هم به بهترین طرا