Komputer Generasi Kelima

Komputer Generasi Kelima. The Proyek Generasi Kelima Sistem Komputer (FGCS) adalah sebuah inisiatif oleh Jepang Departemen Perdagangan dan Industri Internasional , dimulai pada tahun 1982, untuk menciptakan sebuah komputer menggunakan massively parallel komputasi / pengolahan.Itu merupakan hasil dari sebuah proyek penelitian pemerintah / industri besar di Jepang selama tahun 1980.Ini bertujuan untuk menciptakan sebuah "zaman pembuatan komputer" dengan-superkomputer-seperti kinerja dan untuk menyediakan platform untuk perkembangan masa depan dalam kecerdasan buatan .

Istilah "generasi kelima" itu dimaksudkan untuk menyampaikan sistem sebagai lompatan luar mesin yang ada. Dalam sejarah perangkat keras komputer , komputer yang menggunakan tabung vakum yang disebut generasi pertama, transistor dan dioda , kedua, sirkuit terpadu, ketiga, dan mereka yang menggunakan mikroprosesor , keempat. Sedangkan generasi komputer sebelumnya telah difokuskan pada peningkatan jumlah elemen logika dalam satu CPU, generasi kelima, secara luas diyakini pada waktu itu, malah akan beralih ke jumlah besar CPU untuk kinerja tambahan.

Proyek ini adalah untuk menciptakan komputer selama sepuluh tahun, setelah itu dianggap berakhir dan investasi dalam proyek "generasi keenam" baru akan dimulai. Pendapat tentang hasilnya dibagi: baik itu kegagalan, atau itu dari waktu ke depan.

Sejarah

Pada akhir 1960-an sampai awal 1970-an, ada banyak pembicaraan tentang "generasi" perangkat keras komputer - biasanya "tiga generasi".

Generasi pertama: tabung vakum termionik. Pertengahan 1940-an. IBM mempelopori susunan tabung vakum dalam modul pluggable. The IBM 650 adalah komputer generasi pertama.

Generasi kedua: Transistor. 1956. Era miniaturisasi dimulai. Transistor jauh lebih kecil dari tabung vakum, menarik lebih sedikit daya, dan menghasilkan lebih sedikit panas. Transistor diskrit yang disolder ke papan sirkuit, dengan interkoneksi dicapai dengan pola konduktif stensil-disaring pada sisi sebaliknya. The IBM 7090 adalah komputer generasi kedua.

Generasi ketiga: sirkuit terpadu (chip silikon yang mengandung beberapa transistor). 1964. Sebuah contoh perintis adalah modul ACPX digunakan dalam IBM 360/91, yang, dengan menumpuk lapisan silikon di atas substrat keramik, ditampung lebih dari 20 transistor per chip, chip dapat dikemas bersama-sama ke sebuah papan sirkuit untuk mencapai keterlaluan-logika kepadatan. The IBM 360/91 adalah sebuah komputer generasi kedua dan ketiga hybrid.

Dihilangkan dari taksonomi ini adalah komputer "generasi ke nol" didasarkan pada gigi logam (seperti IBM 4077 [ rujukan? ]) atau relay mekanis (seperti Mark I), dan komputer pasca-generasi ketiga didasarkan pada Very Large Scale Integrated ( VLSI ) sirkuit.

Ada juga satu set paralel generasi untuk perangkat lunak:

• Generasi pertama : Bahasa mesin .

• Generasi kedua : bahasa Assembly .

• Generasi ketiga : bahasa pemrograman terstruktur seperti C , COBOL dan FORTRAN.

• Generasi Keempat : Domain-bahasa tertentu seperti SQL (untuk database yang akses) dan TeX (untuk format teks) 

Latar belakang dan filosofi desain

Sepanjang ini beberapa generasi sampai tahun 1990-an, Jepang telah sebagian besar telah menjadi pengikut dalam arena komputasi, membangun komputer berikut AS dan Inggris lead. The Departemen Perdagangan dan Industri Internasional (MITI) memutuskan untuk mencoba untuk keluar dari pola ini mengikuti-pemimpin, dan pada pertengahan 1970-an mulai mencari, dalam skala kecil, ke masa depan komputasi. Mereka meminta Jepang Informasi Pengolahan Development Center (JIPDEC) untuk menunjukkan sejumlah arah masa depan, dan pada tahun 1979 ditawari kontrak tiga tahun untuk melaksanakan lebih mendalam studi bersama dengan industri dan akademisi. Ia selama periode ini bahwa istilah "komputer generasi kelima" mulai digunakan.

Sebelum tahun 1970-an, bimbingan MITI memiliki keberhasilan seperti industri baja ditingkatkan, penciptaan minyak supertanker , industri otomotif, elektronik konsumen, dan memori komputer. MITI memutuskan bahwa masa depan akan menjadi teknologi informasi . Namun, Jepang bahasa, baik dalam bentuk lisan dan tertulis, disajikan dan masih menyajikan hambatan utama untuk komputer. Rintangan ini tidak bisa dianggap enteng. Jadi MITI mengadakan konferensi dan mengundang orang di seluruh dunia untuk membantu mereka.

Bidang utama untuk investigasi dari awal proyek ini adalah:

•     Teknologi komputer untuk pengolahan Inference pengetahuan

•     Teknologi komputer untuk memproses basis data berskala besar dan basis pengetahuan

•     Workstation kinerja tinggi

•     Teknologi komputer fungsional Terdistribusi

•     Super-komputer untuk perhitungan ilmiah

Proyek ini membayangkan pemrosesan paralel komputer berjalan di atas besar database (sebagai lawan tradisional filesystem ) menggunakan bahasa pemrograman logika untuk mendefinisikan dan mengakses data. Mereka membayangkan membangun mesin prototipe dengan kinerja antara 100M dan 1G LIPS, di mana LIPS adalah Inference Logical Per Second. Pada saat mesin workstation khas yang mampu sekitar 100k LIPS. Mereka mengusulkan untuk membangun mesin ini selama sepuluh tahun, 3 tahun untuk awal R & D, 4 tahun untuk membangun berbagai subsistem, dan 3 tahun terakhir untuk menyelesaikan sistem prototipe bekerja. Pada tahun 1982 pemerintah memutuskan untuk melanjutkan proyek tersebut, dan mendirikan Institut Generasi Baru Teknologi Komputer ( ICOT ) melalui investasi bersama dengan berbagai perusahaan komputer Jepang.

Implementasi

Jadi tertanam adalah keyakinan bahwa komputasi paralel adalah masa depan dari semua keuntungan kinerja bahwa proyek Kelima-Generation yang dihasilkan banyak ketakutan di bidang komputer. Setelah melihat mengambil Jepang selama elektronik konsumen lapangan selama tahun 1970 dan tampaknya melakukan hal yang sama di otomotif dunia selama tahun 1980, Jepang di tahun 1980-an memiliki reputasi untuk tak terkalahkan. Segera proyek paralel didirikan di Amerika Serikat sebagai Strategic Computing Initiative dan Mikroelektronika dan Teknologi Computer Corporation (MCC), di Inggris sebagai Alvey , dan di Eropa sebagai Program Strategis Eropa pada Penelitian di bidang Teknologi Informasi (ESPRIT), serta sebagai ECRC ( European Computer Research Centre ) di Munich , sebuah kolaborasi antara ICL di Inggris, Banteng di Perancis, dan Siemens di Jerman.

Lima menjalankan Mesin Inferensi Paralel (PIM) akhirnya diproduksi: PIM / m, PIM / p, PIM / i, PIM / k, PIM / c. Proyek ini juga menghasilkan aplikasi untuk berjalan pada sistem ini, seperti paralel sistem manajemen database Kappa, yang sistem penalaran hukum Helic-II , dan otomatis teorema prover MGTP , serta aplikasi untuk bioinformatika .

Kegagalan

The FGCS Proyek tidak bertemu dengan sukses komersial untuk alasan yang sama dengan mesin Lisp perusahaan dan Mesin Berpikir . Arsitektur komputer sangat paralel akhirnya melampaui kecepatan oleh hardware kurang khusus (misalnya, Sun workstation dan Intel x86 mesin). Proyek ini memang menghasilkan generasi baru peneliti Jepang menjanjikan. Tapi setelah Proyek FGCS, MITI menghentikan pendanaan skala besar proyek penelitian komputer, dan momentum penelitian yang dikembangkan oleh Proyek FGCS hilang. Namun MITI / ICOT memulai Proyek Generasi Keenam pada 1990-an.

Masalah utama adalah pilihan bersamaan pemrograman logika sebagai jembatan antara arsitektur komputer paralel dan penggunaan logika sebagai representasi pengetahuan dan bahasa pemecahan masalah untuk aplikasi AI. Ini tidak pernah terjadi bersih, sejumlah bahasa dikembangkan, semua dengan keterbatasan mereka sendiri. Secara khusus, fitur pilihan berkomitmen bersamaan logika pemrograman kendala mengganggu semantik logis dari bahasa. [1]

Masalah lain adalah bahwa kinerja CPU yang ada dengan cepat didorong melalui "jelas" hambatan yang dirasakan para ahli pada tahun 1980, dan nilai komputasi paralel dengan cepat turun ke titik di mana itu untuk beberapa waktu digunakan hanya dalam situasi niche. Meskipun sejumlah workstation peningkatan kapasitas yang dirancang dan dibangun di atas umur proyek, mereka umumnya menemukan diri mereka segera mengungguli oleh "dari rak" unit yang tersedia secara komersial.

Proyek ini juga menderita dari berada di sisi yang salah dari kurva teknologi. Selama masa pakainya, GUI menjadi mainstream dalam komputer, sedangkan internet memungkinkan database disimpan secara lokal untuk menjadi didistribusikan;. dan proyek-proyek penelitian bahkan sederhana yang disediakan baik hasil yang nyata-dunia dalam data mining [ rujukan? ] Selain itu proyek ini menemukan bahwa janji-janji logika pemrograman yang sebagian besar diabaikan oleh penggunaan berkomitmen pilihan. [ rujukan? ]

Pada akhir periode sepuluh tahun, proyek tersebut telah menghabiskan lebih dari ¥ 50000000000 (sekitar US $ 400 juta pada 1992 nilai tukar) dan dihentikan tanpa mencapai sasaran. Workstation tidak memiliki daya tarik di pasar di mana sistem tujuan umum sekarang bisa mengambil alih pekerjaan mereka dan bahkan berlari lebih cepat mereka. Hal ini sejajar dengan pasar mesin Lisp, di mana sistem berbasis aturan seperti KLIP dapat berjalan pada komputer untuk keperluan umum, membuat mesin Lisp mahal yang tidak perlu. [2]

Menjelang waktu

Terlepas dari kemungkinan mempertimbangkan proyek gagal, banyak pendekatan dibayangkan dalam proyek Kelima-Generation, seperti logika pemrograman didistribusikan melalui pengetahuan-basis besar, sekarang sedang-ditafsirkan kembali dalam teknologi saat ini. The Web Ontologi Bahasa (OWL) mempekerjakan beberapa lapisan pengetahuan sistem representasi logika berbasis.

Pada awal abad ke-21, banyak rasa komputasi paralel mulai berkembang biak, termasuk multi-core arsitektur di low-end dan pemrosesan paralel secara besar-besaran pada akhir tinggi. Ketika kecepatan clock CPU mulai pindah ke 3-5 gigahertz jangkauan, disipasi daya CPU dan masalah lain menjadi lebih penting. Kemampuan industri untuk menghasilkan sistem CPU yang lebih cepat tunggal (terkait dengan Hukum Moore tentang penggandaan periodik jumlah transistor) mulai terancam. Mesin konsumen biasa dan konsol game mulai memiliki prosesor paralel seperti Intel Core, AMD K10, dan Cell (mikroprosesor). Graphics card perusahaan seperti Nvidia dan AMD mulai memperkenalkan sistem paralel besar seperti CUDA dan OpenCL .

Timeline

    1982: proyek FGCS dimulai dan menerima $ 450.000.000 senilai pendanaan industri dan jumlah yang sama dari dana pemerintah.

    1985: hardware FGCS pertama dikenal sebagai Personal Sequential Inference Machine (PSI) dan versi pertama dari Sequential Inference Machine Programming Sistem Operasi (SIMPOS) sistem operasi dilepaskan. SIMPOS diprogram dalam Kernel Bahasa 0 (KL0), yang bersamaan Prolog -varian dengan berorientasi objek ekstensi. Komputer Generasi Kelima.