Calculatoare de generația a cincea ( Jap. 第五世代コンピュータ) - în conformitate cu ideologia dezvoltării tehnologiei informatice, după generația a patra, construită pe circuite integrate foarte mari, se aștepta să creeze următoarea generație axată pe calculul distribuit, în același timp timp s-a crezut că a cincea generație va deveni baza pentru crearea de dispozitive capabile să imite gândirea.
Un program guvernamental pe scară largă în Japonia pentru dezvoltarea industriei computerelor și a inteligenței artificiale a fost întreprins în anii 1980 . Scopul programului a fost de a crea un „computer de epocă” cu performanță de supercomputer și caracteristici puternice de inteligență artificială [1] . Începutul dezvoltării - 1982 , sfârșitul dezvoltării - 1992 , costul dezvoltării - 57 miliarde ¥ (aproximativ 500 milioane USD ) . Programul s-a încheiat cu eșec, deoarece nu s-a bazat pe metode științifice clare, în plus, chiar și obiectivele sale intermediare s-au dovedit a fi de neatins tehnologic.
În prezent, termenul „a cincea generație” este vag și este folosit în multe feluri, de exemplu, atunci când descriem sistemele de cloud computing.
În conformitate cu metodologia general acceptată pentru evaluarea dezvoltării tehnologiei informatice, calculatoarele cu tub au fost considerate prima generație, computerele cu tranzistori a doua , computerele cu circuit integrat a treia și microprocesoarele a patra . În timp ce generațiile anterioare s-au îmbunătățit prin creșterea numărului de elemente pe unitate de suprafață (miniaturizare), computerele din generația a cincea trebuiau să fie următorul pas și să obțină super-performanță, să implementeze interacțiunea unui set nelimitat de microprocesoare.
Până la începutul proiectului, Japonia nu era unul dintre cei mai importanți dezvoltatori și furnizori de soluții în domeniul tehnologiei computerelor, deși obținuse deja un mare succes în implementarea unei game largi de tehnologii informatice, inclusiv pe cele bazate pe propriile dezvoltări unice. Ministerul Comerțului Internațional și Industriei din Japonia (MITI) a decis să forțeze descoperirea Japoniei în frunte, iar de la sfârșitul anilor 70 a inițiat dezvoltarea previziunilor despre viitorul tehnologiei informatice. Această lucrare a fost atribuită Centrului de Dezvoltare a Prelucrării Informației din Japonia (JIPDEC), care urma să indice unele dintre cele mai promițătoare direcții pentru evoluții viitoare, iar în 1979 a fost oferit un contract de trei ani pentru cercetări mai aprofundate care implică industria și mediul academic. . Până în acest moment, au început să folosească termenul de „calculatoare din a cincea generație” , deoarece a fost mult timp discutat de comunitatea internațională de experți.
Folosirea acestui termen a fost pentru a sublinia faptul că Japonia intenționează să facă un nou salt calitativ în dezvoltarea tehnologiei informatice.
Principalele domenii de cercetare au fost următoarele:
Era vorba despre un computer cu procesoare paralele care lucrează cu date stocate într-o bază de date vastă, mai degrabă decât cu un sistem de fișiere . În același timp, accesul la date a trebuit să fie efectuat folosind un limbaj de programare logic. S-a presupus că mașina prototip va avea o performanță între 100 de milioane și 1 miliard de LIPS, unde LIPS este o inferență logică pe secundă. Până atunci, stațiile de lucru tipice erau capabile de aproximativ 100.000 LIPS.
Cursul de dezvoltare a fost prezentat în așa fel încât inteligența computerului, câștigând putere, începe să se schimbe, iar scopul a fost crearea unui astfel de mediu de computer care să înceapă să producă următorul și principiile pe care computerul final. ar fi construite erau necunoscute în prealabil, aceste principii trebuiau dezvoltate în timpul funcționării computerelor primare.
În plus, pentru o creștere bruscă a productivității, s-a propus înlocuirea treptată a soluțiilor software cu cele hardware, astfel încât să nu existe o separare strânsă între sarcinile pentru baza software și hardware.
Era de așteptat să realizeze o descoperire semnificativă în domeniul soluționării problemelor aplicate ale inteligenței artificiale. În special, trebuiau rezolvate următoarele sarcini:
Se aștepta ca supercalculatoarele să rezolve eficient probleme masive de simulare, în primul rând în aerodinamică și hidrodinamică.
Acest program trebuia implementat în 11 ani, trei ani pentru cercetare și dezvoltare inițială, patru ani pentru construirea de subsisteme individuale și ultimii patru ani pentru finalizarea întregului sistem prototip. În 1982 , guvernul japonez a decis să susțină în continuare proiectul și a fondat Institutul pentru Tehnologia Calculatoarelor de Noua Generație (ICOT), care adună investiții de la diverse firme de calculatoare japoneze.
Credința în viitorul calculului paralel era atât de profundă la acea vreme, încât proiectul „a cincea generație” a fost luat foarte în serios în lumea computerelor. După ce Japonia a ajuns în prim-planul electronicelor de larg consum în anii 1970 și a devenit lider în industria auto în anii 1980 , japonezii și-au câștigat reputația de a fi invincibili. Proiecte în domeniul prelucrării paralele a datelor au început imediat să fie dezvoltate în SUA - în Corporation for Microelectronics and Computer Technology (MCC), în Marea Britanie - în compania Alvey (Alvey) și în Europa ca parte a European Strategic Programul de Cercetare în Tehnologia Informației (ESPRIT) . [2]
În URSS au început și cercetările asupra arhitecturilor de programare paralelă; pentru aceasta a fost creat în 1985 VNTK START , care a reușit să creeze procesorul Kronos și prototipul computerului multiprocesor MARS în trei ani .
Spre deosebire de japonezi, sarcina de a integra un număr mare de procesoare și de a implementa baze de cunoștințe distribuite bazate pe limbaje precum Prolog nu a fost stabilită, era vorba despre o arhitectură care suportă un limbaj de nivel înalt precum Modula-2 și calculul paralel. Prin urmare, proiectul nu poate fi numit a cincea generație în terminologia japoneză.
În 1988 , proiectul a fost finalizat cu succes, dar nu a fost solicitat și nu a fost continuat din cauza restructurării și a situației nefavorabile de pe piață pentru industria computerelor autohtone. Succesul a fost implementarea parțială a arhitecturii prototip (în principal hardware), dar un astfel de „salt mare” japonez în domeniul programării, bazelor de date și inteligenței artificiale nici nu a fost planificat în cadrul acestui proiect.
În următorii zece ani, proiectul „calculator de generația a cincea” a început să întâmpine o serie de dificultăți de diferite tipuri.
Prima problemă a fost că limbajul Prolog ales ca bază a proiectului nu suporta calculul paralel și a fost necesar să se dezvolte propriul limbaj care să poată funcționa într-un mediu multiprocesor. Acest lucru sa dovedit dificil - au fost propuse mai multe limbi, fiecare cu propriile limitări. [3]
O altă problemă a apărut cu performanța procesoarelor. S-a dovedit că tehnologiile anilor 80 au sărit rapid acele bariere care erau considerate „evidente” și de netrecut înainte de începerea proiectului. Și paralelizarea multor procesoare nu a provocat saltul brusc așteptat în performanță (vezi legea lui Amdahl ). S-a întâmplat că stațiile de lucru create în cadrul proiectului au atins cu succes și chiar au depășit capacitățile cerute, dar în acest moment au apărut computere comerciale care erau și mai puternice.
În plus, proiectul Fifth Generation Computer s-a dovedit a fi eronat în ceea ce privește tehnologia de producție a software-ului. Chiar înainte de dezvoltarea acestui proiect, Xerox a dezvoltat o interfață grafică experimentală ( GUI ). Și mai târziu a apărut Internetul și a apărut un nou concept de distribuție și stocare a datelor, în timp ce motoarele de căutare au condus la o nouă calitate a stocării și accesul la informații eterogene. Speranțele pentru dezvoltarea programării logice, alimentate în proiectul Fifth Generation Computers, s-au dovedit a fi iluzorii, în principal din cauza resurselor limitate și a tehnologiei nesigure.
Ideea de auto-dezvoltare a sistemului, conform căreia sistemul însuși trebuie să-și schimbe regulile și parametrii interni, s-a dovedit a fi neproductivă - sistemul, trecând printr-un anumit punct, a alunecat într-o stare de pierdere a fiabilității și pierderea integrității, brusc „prost” și a devenit inadecvat.
Ideea unei înlocuiri la scară largă a software-ului cu hardware s-a dovedit a fi prematură; în viitor, dezvoltarea industriei computerelor a mers în direcția opusă, îmbunătățind software-ul cu hardware mai simplu, dar standard. Proiectul s-a limitat la categoriile de gândire din anii 1970 și nu a reușit să facă o distincție clară între funcțiile software și hardware.
Din orice punct de vedere, proiectul poate fi considerat un eșec absolut. Peste 50 de miliarde de ¥ au fost cheltuite pentru dezvoltare în zece ani, iar programul s-a încheiat fără a-și atinge scopul. Stațiile de lucru nu au intrat niciodată pe piață pentru că sistemele cu un singur procesor ale altor companii erau superioare ca parametri, sistemele software nu au funcționat niciodată, apariția Internetului a făcut ca toate ideile proiectului să depășească iremediabil.
Eșecurile proiectului sunt explicate printr-o combinație de o serie de factori obiectivi și subiectivi: [4]