A Hét 1981/2 (26. évfolyam, 27-52. szám)

1981-10-24 / 43. szám

Tudomány-technika KILÓG A SORBOL A hongkongi Johnson and Company legújabb készüléke még a legelszántabb bankjegyhamisítók kedvét is elveszi mesterségük gyakorlásától. Az egyszerű szerkezet szinte keresztmetszetet ad a bankjegyekről: különleges megvilágítással, két fluereszkáló lámpával teszi láthatóvá a papír jellegzetes rostszálait és a vízjeleket. így a bankpénztáros egyetlen pillantással megállapítja, melyik pénz lóg ki a sorból. FÉKEZ A MIKROKOMPUTER Sáros, havas úton a legnagyobb veszély a hirtelen fékezés, mert abban a pillanatban, amikor a kerék már nem gördül, hanem csúszik, a gépkocsi kormányozhatatlanná válik. Ezt a veszélyes blokkoló fékezést előzi meg a legújabb Teldix típusú elektronikus vezérlőegység. Mind a négy keréken külön-külön érzékeli, hogy a gördülés és a csúszás között hol a fordulatszámhatár, és ennek megfelelően adagolja a fékerőt az egyes kerekekre. ZSEB-TOLMÁCSGÉP Az elektronikai ipar megint rátalált egy jövedelmező és egyre népszerűbb üzletágra: a turisták legnagyobb örömére tolmácsgépek tömege jelent meg a piacon. A legújabb, zsebnotesz nagyságú készülékek már cserélhető tárakkal készülnek. Ennek köszönhető, hogy a Hongkongban gyártott Timco tolmácsgép tizenhárom nyelven ért. Egy-egy tárának szókincse körülbelül ezer szó és a leggyakoribb száz mondat, amelyre szükség lehet egy turistának, ha tájékozódni akar egy idegen országban. ÓRIÁSGÉP A MELLÉNYZSEBBEN A számitógép mai alakját Neumann János magyar matematikus adta meg vagy negyven évvel ezelőtt. Az ö tökéletesítése nyomán tagozódik az „intelligens készülék" öt alapvető részre: bemenő- és kimenö-egységre, memóriára, aritmetikai és vezérlő részre. Ez a felosztás a legutóbbi időkig nem változott, csupán a ma már mübolygókon, vagy egyéb telekommunikációs vonalakon érintkező (sokszor nemzetközi) számitógéprendszerek esetében kezdik túlhaladni a Neumann-féle modellt. A manapság müködö gépek döntő többsége azonban a fent vázolt öt egységből áll, a napjainkban egyre csökkenő méretű és súlyú, de rendkívül intelligens asztali gépek pedig kivétel nélkül ilyen rendszerűek. A számítógépek méretcsökkenését az integrált áramkör-gyártás tette lehetővé, mivel már kezdettől fogva nyilvánvaló volt, hogy a szilícium-morzsára felvitt áramköri elemek száma évről-évre nőni fog. Az integrált áramkörök számítástechnikai alkalmazásával elsőként a Texas Instruments kezdett foglalkozni, az a gyár, amely az új technika egyik első alkalmazója is volt, hiszen ez a cég dobta elsőként a piacra az alacsony integráltságú áramkört. Kutatásainak eredményeként 1967-ben megalkotta az első, négy alapművelet végzésére alkalmas áramkörét, amelyet egyetlen szilícium lapocskán helyezett el. Ennek eredményeként megjelentek az első zseb-számológépek, amelyek csupán aritmetikai (számoló) és vezérlőegységet tartalmaztak, igy konstrukciójukban is eltértek az igazi számítógépektől. Nem kellett sokáig várni, hogy a két különböző funkciót betöltő egység egybeolvadjon, egyetlen szilícium-morzsán jelenjen meg: három év múlva már elkészült az első mikroprocesszor. A több termet megtöltő óriásgépek esetében nem jelentett különösebb problémát a gépek mérete és súlya, legfeljebb nagyobb helyiséget építettek nekik, fellépett azonban egy új megrendelő, az űrtechnika, ahol bizony elsőrendű szerepet játszik e két tényező. A hatvanas évek folyamán a nagy és gazdag gyárak nagyrészt beszerezték az igényeiknek megfelelő számítógépeket, így a számítógépgyárak — ha a kisgépeket már amúgy is kikísérletezték — elhatározták, hogy nagy tételben piacra dobnak olyan kis masinákat, amelyek irodákban, üzletekben, de akár háztartásokban is használhatók. Az ötletet a mikroprocesszorok szédületes karrierje adta: az okos kis áramkör nagyszerűen bevált folyamatszabályozásra. Automata mosógépektől kezdve helyiségek hőszabályozásán keresztül egészen az „okos" fényképezőgépekig, gépkocsik gyújtás- és üzemanyagadagolásig az szinte minden területén megvetette a lábát. Csupán olyan mikroprocesszor elkészítésre volt szükség, amely nagyobb adattömeget képes feldolgozni, ezenkívül megfelelő járulékos egységet (memória, ki- és bemenöegységek) csatlakoztatását kellett megoldani. Sikerült is 1973—74 fordulóján az Intel cég mérnökeinek megszerkeszteniük a ma legáltalánosabban használt mikroprocesszort, amely 8080 típusjelzéssel került forgalomba. Kapacitása 8 bit, ezzel 256 szám feldolgozására volt alkalmas (28

= 256) és olyan remekbe sikerült, hogy a konkurrens cégek is kénytelenek voltak fejet hajtani: nem kisebb gyáróriás vásárolta meg „másodkézbeli" (second hand) gyártását, mint a Siemens, valamint Ugy tűnik, nincs határa a méretcsökkentésnek. Egy közepes méretű főgép teljes számláló művének feladatait látja el ez a parányi morzsa. több japán gyár. Hamarosan ún. operációs (műveleti) memóriát is szerkesztettek hozzá, ezzel 1976-ban megszületett a mikroszámítógép. A nagyközönség körében akkor már jól ismert és kedvelt zsebszámolók méreteivel megegyező készülék már programok megoldására is képes volt. Az integrált áramkör-gyártás további fejlődése lehetővé tette, hogy több ezer, majd tízezer áramköri elemet alakítsanak ki egyetlen sziliciumlapocskán, ami lehetővé tette a 16 bites mikroprocesszor megjelenését, amely hatvanötezernél is több számot ábrázolhat (2,

e

— 65 536). A memóriával, bemenő- és kimenő egységgel bővített számítógép nemcsak azt tudja, amit a tranzisztoros (diszkrét áramköröket tartalmazó) elődei, hanem műszaki felépítésében (hardware) is teljes mértékben megegyezik a Neumann-féle számítógéptípussal. A kisméretű gép számára a gyár mérnökei magasszintű (ún. programorientált) számitógépnyelvet fejlesztettek ki PL 1 néven, amely később kisebb módosításokkal PL/M típusjelzéssel a mikroszámítógépek általánosan elfogadott nyelvévé vált. Érdekes módon a nagyszámítógépeknél a megoldandó probléma jellegétől függően különféle programozási nyelvek alakultak ki. Azok bemenő és kimenő adatot tartalmazó, de csak alapvető müveletekkel dolgozó programok (statisztika, bérszámfejtés, nyilvántartás stb.) számára a COBOL-t (Common Business Oriented Languae) használják, míg a rendkívül bonyolult (tudományos, műszaki számolásnál, ahol általában kevés a betáplált és kimenő adat az ALGOL) Algoritmic Languae) vagy a FORTRAN (Formula Translation) használatos. Ezzel szemben a PL 1 és a PL/M olyan univerzális nyelvek, amelyek mind a tudományos-műszaki, mind a tömeges adatfeldolgozás céljainak egyaránt megfelelnek. A hetvenes évek végére sikerült kidolgozni a nagyon magas integráltsági fokú áramkörök technológiáját, amely során egyetlen szilícium-morzsára (2 mm X 2 mm) több mint százezer egyetlen áramköri elemet vittek fel. Az új megoldás műszáki alkalmazása nem váratott sokáig magára, az Intel cég harmadszor is szenzációval rukkolt elő: egyetlen morzsán egyesitette a mikroprocesszort az átprogramozható memóriával és az átalakító áramkörrel; új „minicsodáját" signal miccrocumputer néven hozta forgalomba. Mivel csak egyelőre kis sorozatokban gyártják, ára aránylag magas: 250 dollár, de a tömeggyártás hatására minden valószínűség szerint a közeljövőben ez az ára zuhanni fog. A szakemberek felocsúdva a csodálkozásból azonnal feltették a kérdést: mi jöhet ezután? Megváltozik-e ez a fejlődési irány a nyolcvanas évek folyamán? Az új évtized küszöbén erre ismét az Intel gyár adta meg a frappáns választ: ez év februárjában a szilárdtest-fizikai kutatók New York-i konferenciáján bemutatta bites mikroprocesszorát, amelynek teljesítménye szinte hihetetlen: több mint négymilliárd adat feldolgozására képes (23

2

— 4266807296). A gombostűfejnél alig nagyobb szilícium-morzsára „telepített" több százezer áramköri elemet tartalmazó „gép" az IAPX 432-es elnevezést kapta. Az ún. mikro-fögép (mikroinfarme) három részből áll: az első morzsa voltaképpen a vezérlő egység, a másik a számoló rész, amely az aritmetikai és a logikai müveleteket végzi, mig a harmadik a perifériákkal (bemenet, kimenet, külső memória) tartja a kapcsolatot. A nagy teljesítményű (és méretű) számitógépekhez hasonlóan ez a „törpe óriás" is rendkívül gyors: a gépidő több mint háromnegyed részét a perifériákból érkező adatokra való várakozással tölti, ezért képes több program egyidejű megoldására. Magasrendű programorientált ADA nyelven programozható (a hírek szerint a programnyelv megalkotója feleségéről nevezte el ezt a nyelvet), amely lehetővé teszi a blokkszerű („csomagonkénti") programozást a legmodernebb, de jóval bonyolultabb, programnyelvekhez hasonlóan. Ez a parányi számítógép egy közepes méretű és teljesítményű számitógép minden feladatát képes elvégezni. Felépítésében olyan tökéletes, hogy még önellenőrzésre is képest két teljes egyforma mikroprocesszora egymással párhuzamosan végzi a számolást, ha az eredmény nem egyezik, a készülék azonnal jelez, söt képes a hiba helyét is megállapítani. A számítástechnika legújabb felfedezései szinte beláthatatlan távlatokat nyitnak meg e tudományág előtt. Még elképzelni is fantasztikus. hogy ma már mellényzsebben elférnek azok az „óriásgépek", amelyek néhány évtizede még konyhaszekrény nagyságúak voltak. Ezzel lehetővé válik mindenki számára, hogy rendkívül bonyolult tudományos-müszaki feladatokat akár otthon is megoldhasson. Ezenkívül a gyártási folyamatok automatizálásában ugyanúgy nagy szerepet játszhat, mint bankok, hivatalok ügyintézésében, a számitógépes tervezésben vagy folyamatok modellezésében. OZOGÁNY ERNŐ 1»