Jak wyglądały zasady von Neumanna

Prawdopodobnie nie będę się mylił, jeśli powiem, że większośćludzie na poziomie gospodarstw domowych uważają, że komputer i wszystko, co z nim związane, to osiągnięcia nauki ostatnich dziesięcioleci ubiegłego wieku. W rzeczywistości zasady von Neumanna, praca komputerowa, teoretyczne podstawy budowy sieci komputerowych, zostały sformułowane w pierwszej połowie XX wieku.

Główny twórca teorii informatykisystemy w tym czasie stał się słynny matematyk z USA John von Neumann. Przy okazji, należy powiedzieć, że częściowo stało się to stosunkowo przypadkowo. Neumann został włączony do grupy naukowej w 1944 r., Która pracowała nad stworzeniem pierwszego elektronicznego komputera lampowego ENIAC. Kiedyś, podczas rutynowej dyskusji z kolegami, naukowiec nie bardzo pewnie zaproponował całkowicie nową koncepcję stworzenia urządzenia do przetwarzania. Ku zaskoczeniu Neumanna jego partnerzy G. Goldstein i A. Burks poparli pomysł Neumanna, a dwa lata później pojawił się artykuł naukowy. Zaproponował zupełnie nieznane wcześniej zasady tworzenia urządzenia komputerowego, a następnie otrzymał nazwę "zasady von Neumanna". Minęło ponad pół wieku od pierwszej publicznej prezentacji idei Neumanna, ale do dnia dzisiejszego takie aspekty, jak architektura zasad von Neumanna, to klasyczna teoria budowy systemów komputerowych. Główną różnicą w nowej koncepcji było to, że zaproponowano odejście od zwyczajowego systemu dziesiętnego przechowywania informacji i przejście na binarny. Było to wygodniejsze w użyciu i zapewniało o wiele większe możliwości zwiększenia ilości tych informacji, zarówno pod względem przechowywania, jak i transmisji.

Ponadto zasady von Neumanna pozwoliły mu przetwarzać nie tylko informacje liczbowe, ale także tekst, dźwięk i inne.

Kolejnym znaczącym odkryciem Neumanna byłorozwiązanie, które zaproponował do przechowywania samych informacji. Poprzednio prowadzono prace prawie ręcznie, poprzez wypełnianie niezbędnych komponentów komputera razem w celu zapewnienia wymiany danych, które są przechowywane w każdej z tych komór. Z wyżej wymienionego komputera ENIAC, procedura ta trwa co najmniej kilka dni, a bardzo często w prowadzeniu tej techniki procedury zepsuł - awarię lampy. Neiman zasugerował, że program przełączający powinien być również zakodowany jako kod binarny i zapisany w samym komputerze.

Naukowiec nie tylko sformułował te pomysłynastępnie stał się powszechnie znany jako zasady von Neumanna, ale także rozwinął strukturę technologiczną komputera, pojęcie to jest częściej określane jako "architektura komputerowa". Głównymi składnikami nowej architektury, według Neumanna, powinny być:

- urządzenie sterujące;

- urządzenie logiczne;

- Główny procesor;

- kompleks pamięci, w tym wewnętrzny i zewnętrzny;

- urządzenia wejściowe / wyjściowe.

W konstrukcji skonstruowanej w ten sposób, w komputerzespecjalne instrukcje są odczytywane z pamięci, a następnie są wykonywane przez procesor. Kolejność wykonywania poleceń jest określona przez specjalny licznik poleceń. Obecność takiego urządzenia jest obecnie jedną z cech charakterystycznych architektury komputerowej zaproponowanej przez Neumanna.

Ogólnie rzecz biorąc, opracowany i, w rzeczywistości, przetestowany iwdrożone przez niego rozwiązania dla architektury komputerów stały się tak uniwersalne i fundamentalne, że nawet dzisiaj w profesjonalnym środowisku maszyny tworzone zgodnie z tymi zasadami nazywane są maszynami von Neumanna. Nie dotyczy to tylko tych, w których nie ma licznika drużyn.

Ewentualne odejście od tych zasad jest możliwe tylko w przyszłości, gdy podstawą rozwoju teorii systemów obliczeniowych będzie idea logicznego przetwarzania informacji.