Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1985. január-június (18. évfolyam, 1-26. szám)
1985-04-26 / 17. szám
ÚJ szú 17 1985. IV. 26. TUDOMÁNY es TECHNIKA Minden kétséget kizáróan a számítógépek korában élünk. A húsz évvel ezelőtt még egy egész termet betöltő behemót számítógép parányi utóda ma már ott áll sok embernek az íróasztalán, hétköznapi tárggyá változva. Sokak számára a számítógép azonban még ma' is csak elvont fogalom, kevesen ismerik működését és kevés azoknak a száma is, akik kezelni és használni tudják. Ez utóbbi hiányosság azonban reméljük rövidesen megszűnik, hiszen a legtöbb középiskolában már elkezdődött a rendszeres programozásoktatás, a gimnáziumok és szakközépiskolák jelentős hányada már rendelkezik saját számítógéppel. A főiskolákon a helyzet még kedvezőbb, jobb és nagyobb kapacitású gépekkel rendelkeznek, de az igazsághoz hozzátartozik az is, hogy a magas színvonalú és nyugodt légkörű programozásoktatáshoz legalább kétszer ekkora kapacitásra lenne szükség. A számítógépek előnyeit már sokan ismerik: segítségükkel megkönnyíthető a munka, sokan mentesülnek az unalmas rutintevékenységektől. A számítástechnika új utakat tár fel a betegségek elleni küzdelemben, gyorsabbá és pontosabbá teheti a közlekedést, a szállítást, megkönnyíti a tanúdéul az ALGOL, a COBOL vagy a FORTRAN. Erre a korszakra legjellemzőbb a radartechnikai fejlődés, a számítógépek üzemvitelét, programozását, ellenőrzését irányító és segítő operációs rendszerek elterjedése. A hatvanas évek végén elkezdődött a számítógépek tömeges alkalmazása. Elterjedtek az ipari és laboratóriumi folyamatokat irányító, valamint az ügyviteli, és termelésirányítási munkák végzésére használt számítógépek. Megjelentek a piacon az olcsó minigépek, az újabb perifériás eszközök (például a grafikus információk be- és kivitelére alkalmas berendezések), ezzel egyidöben megszületett a számítógépes grafika. Egyre nagyobbak lettek a számítógépek tárolóegységei, kifejlesztették a nagy adathalmazokat kezelő rendszereket. Ma már az egymástól távoli városokban levő számítóközpontokat, adatbankokat telefonvonalak kötik össze, s a gépek ezeken keresztül cserélnek egymással információt, kisegítik vagy helyettesítik egymást. A televízió tudományos műso-, raiból vagy a különböző technikai folyóiratokból értesülhettünk a japán elektronika legutóbbi fejlesztési eredményeiről, amelyek már a számítógépek ötödik generációjának előhírnökei. Az eljövendő ötödik generáció számítógépeit lásban? Azokat a műszaki megoldásokat, amelyek lehetővé teszik a mikroáramkörök megrajzolását a félvezető anyagra, lényegében négy csoportra oszthatjuk. A legrégibb műszaki megoldás - amit még ma is széles körben használnak - az ultraibolya sugarakat használja fel. Műgyantát visznek fel a félvezető felületére, amelyre egy előkészített „maszkon“ keresztül fénynyalábot irányítanak. A fény fotonjai áthatolnak a műgyantán a maszk által meghatározott grafika szerint, és átadva energiájukat, megszüntetik a kémiai kötést. Ezt követi a marási művelet a félvezetőn, majd beviszik az eltérő típusú szennyező atomokat az így megrajzolt áramkörre. Ezzel a technológiával olyan áramkörök valósíthatók meg, melyek mérete mikron nagyságrendű. (Az emberi haj átlagos vastagsága 100 mikron.) Mivel az ultraibolya sugarak hullámhossza egy mikron körüli, így nem teszik lehetővé a finomabb felbontást. Ha egy mikronnál jobb felbontást akarunk elérni, más módszert kell alkalmazni. Jelenleg az ún. elektronnyalábos megoldást alkalmazzák: a mágneses eltérítéssel vezérelt nyaláb áramköri hálózatot rajzol a műgyantára, amelyet azután kémiai úton eltávolítanak. Ennek a módNégy évtized eredményei a számítástechnika fejlesztésében lást a házi munkát, s új szórakoztatási formákat teremt. Az első elektronikus digitális számítógép üzembe helyezése óta mindössze négy évtizednyi idő telt el, melynek folyamán azonban már négy nagy korszakváltás zajlott le a számítástechnikában és már küszöbön áll az ötödik. Ezeket a korszakváltásokat, amelyeket kereskedelmi és propaganda okokból generációknak is szoktak nevezni, nagy vonalakban a következőkkel jellemezhetjük: Az első generációs számítógépek elektroncsövekből épültek föl (az ENIAC 18 ezer elektroncsövet, 70 ezer ellenállást, 10 ezer kondenzátort és 6 ezer kapcsolót tartalmazott), ennek következtében ezek igen nagy méretű berendezések voltak. Az alkatrészek jellege miatt jelentős volt a gépek energiaigénye is és működés közben eléggé felmelegedtek. Programozásuk igen bonyolult feladat volt, mivel csak az ún. gépi kódban programozhatták őket, ami fárasztó, időigényes munka volt, nagy hibaszázalékkal. Forradalmi változást jelentett a félvezető eszközök alkalmazása. A második generációs számítógépekben már felhasználták az elektronikának ezt a csodáját, ezáltal a számítógépek mérete jelentős mértékben csökkent, ezenkívül jóval megbízhatóbbak lettek. A félvezető-technika alkalmazása lehetővé tette további új egység kifejlesztését, ilyenek például a ferrites tárolók vagy a perifériás egységek. Lényegében ezzel kezdődött a számítógépek nagyobb arányú polgári célú alkalmazása (például az államigazgatási adat- feldolgozásban). Könnyebb lett a programozás folyamata, megjelentek a gépi kódnál egyszerűbb programozást biztosító ún. asz- szembli (összeszerkesztö) programozó nyelvek. A harmadik generációs számítógépekben a félvezető technológia újabb eredményeit alkalmazták, megjelentek az integrált áramkörök. Ekkor születtek a programozók munkáját nagymértékben segítő magasabb szintű programozási nyelvek, mint pélleginkább az emberrel történő magas fokú kommunikáció fogja jellemezni. Nálunk a Szlovák Tudomá- nyos Akadémia Műszaki Kiberne- tíkai Intézetében foglalkozunk ezzel a nagy jövő előtt álló kutatási feladattal. Az elektronika további fejlődése lehetővé teszi a gépek méretének és árának jelentős csökkenését, így nemsokára a mai közepes vagy nagy számítógépekkel azonos teljesítményű személyi számítógépek kerülnek forgalomba. A számítógép rövidesen emberközelbe kerül. Az információtechnika új alapanyaga a kvarchomokból előállított, kartonpapír vastagságú, néhányszor tíz négyzetmilliméter felületen gazdag rajzolatot hordozó szilícium-lapka, a „chip“ (magyarosítva a „csip“, illetve „morzsa“ kifejezéseket is használják az angol eredeti helyett). Az egy-egy ilyen chipen elhelyezhető elemi áramkörök száma az utóbbi 20 év alatt évenként megkétszereződött. Ma a barkácsolóknak a kereskedelem több ezer áramkört tartalmazó chipeket kínál, a mikroprocesszorként használt chipeken pedig több százezer áramkör van) a mikroprocesszor voltaképpen egy olyan kis számítógép, amelynek a logikai és számítási műveleteket végző részét egyetlen chip- pé integrálták). A chipben levő elemi áramkörök számától függően megkülönböztetünk kis; közepes, nagy és igen nagy integrálá- sú áramköröket. A kis integráltságé chipen (SSI) körülbelül tíz elemi áramkör van, az igen nagy integráltságún (VLSI) pedig 200 000-nél is több áramköri elemet helyeznek el. Szokatlan folyamat: a méretek csökkenésével az eszköz minősége is javul. Minél kisebb, annál jobb minőségű és annál olcsóbb. Az árak csökkenése lehetővé teszi, hogy a chipeket beépítsék minden háztartási készülékbe, a sütőtől a kávéfőzőig, a konyhai tűzhelytől a forróvíztárolóig. Ezek utasításokkal vezérelhetők, programozhatok és biztonságosan működnek. Hogyan készíthetők el az ennyire finom áramkörök és lehet-e még tovább haladni a miniatürizászernek az a hátránya, hogy az elektronok által érintett terület nagyobb kiterjedésű a nyaláb szélességénél: szóródási hatás jön létre. Ez nem engedi, hogy 0,2 mikron alá vigyük az elektronbombázással létrehozott áramkörök méretét. Röntgensugarak felhasználásával elméletileg még kisebb méretekig lehet jutni, de ehhez rendelkezni kell olyan műgyantákkal, amelyek erre nagyon érzékenyek. Ilyenek azonban még nem állnak rendelkezésre. Ennek ellenére nagyobb energiájú röntgensugárzást alkalmazva (ami nem nyújtja az optimális finomságot) eljuthatunk a 0,1 mikron nagyságrendű áramkörök megrajzolásához, ami lehetővé tenné egyetlen négyzetcentiméteren egy 10 000 oldalas telefonkönyv adatainak a tárolását. A legígéretesebbnek látszó módszer ionnyalábokat használ fel az áramkörök megrajzolására, amelyekre jóval érzékenyebb műgyanta létezik, mint az elektronokra, ráadásul kevésbé diffundálnak az anyagba, és ez csökkenti a szóródási hatást. A módszer egyetlen hátránya a szokásos ionforrások gyenge teljesítményéből fakad. A miniatürizálás útjában néhány akadály áll, ezek közül a legfontosabb az ún. termikus probléma. Minél több áramkört ültetnek be egy chipbe, annál több hőt termel az áramkör üzem közben. Szükséges tehát gondoskodni a hőelvezetésről, ezenkívül olyan anyagokat kell kombinálni, hogy azok hőtágulása közel azonos legyen. Nem vagyunk távol attól, hogy a szilíciumlapkán elérjük a miniatürizálás határait. Ahhoz, hogy ennél távolabb menjünk, teljesen meg kell változtatni a technológiát, vagy ki kell használni a nagyon alacsony hőmérsékletek tulajdonságait. Egyes prognózisok a lézer felhasználásával is számolnak az áramkörök rajzolásában, sót már sikeresen alkalmazzák is ezt a technológiát, amelynek csak a lézerfény hullámhossza szab határt. FONÓD TIBOR A Slovenská kniha nemzeti vállalat számítástechnikai központjában egy hazai gyártmányú SM 4-20-as miniszámitógépet helyeztek üzembe, amely összesen 13 üzemviteli feladatkör végzésében vesz részt. Ezek közé tartozik a raktározott könyvkészletek nyilvántartása, az elárusítóhelyek megrendeléseinek a nyilvántartása, a bankügyletekkel kapcsolatos könyvelési adatok feldolgozása, a könyvelési és a személyzeti nyilvántartás stb. E feladatok végrehajtásához a Slovenská kniha számítástechnikai központjának programátorai 114 programot dolgoztak ki. Az új számitógép meggyorsítja a döntési folyamatokat az említett tevékenységekben, s jelentős munkaerő-megtakarítást eredményez. A felvételen Zdenek Földesi mérnök, a számítógép kezelője Júlia Achbergerová önálló programátorral a gép adattárolóját cseréli. (A ÓSTK felvétele) Érdekességek, újdonságok ÁRAMKÖRÖK LÉZERES FINOMBEÁLLÍTÁSA Egy angol cég fejlesztette ki a világon az első olyan önműködő futószalagot, amely 50x50 mm méretű vastagréteg-hibridáramkörö- ket gyárt. A lézeres finombeállitó ellenőrzés egyidejűleg három áramkörben végzi el az ellenállások pontos értékének a beállítását A gép teljesítménye mintegy 1200 lapka óránként. A gyártás alapja a keretnyomás egy rendkívül fejlett formája, amellyel nemesfémek, palladium, platina és arany felhasználásával viszik fel az árörrikör vezetórétegeit a kerámia lapkákra. Az ellenállásokat hasonló módon nyomtatják és pontos értéküket a lézeres finombeállitó szabályozza be. Egy következő keretnyomási folyamattal forrasztózsírt visznek fel az áramkör azon pontjaira, ahová tranzisztorok vagy integrált áramkörök kerülnek, amelyeket szintén pnmüködöen helyez be a gép az áramkörbe. Ezután az önműködő forrasztás következik, melynek folyamán a megolvasztott forrasztóón befutja az áramkört és beköti az áramköri elemeket. Az utolsó fázis a műgyantába történő tokozás, amellyel lezárják a hibridáramkört, védve azt a párától, és a szennyeződésektől. A kész hibridáramkörök széles körű alkalmazást nyernek szerszámgépek, gépjárművek, precíziós műszerek, hírközlési berendezések és mikroszámítógépek önműködő vezérlőáramköreiben. (Technika) BONYOLULT MOLEKULA A VILÁGŰRBEN! A rádiócsillagászatnak egyik fontos feladata, hogy földerítse a csillagközi térben előforduló anyagok vegyi összetételét. Eddig már hatvannál több különböző molekulát találtak. Legújabban a nyugatnémet Max Planck Intézet 100 m átmérőjű rádióteleszkópjával az 1,3 cm-es huflámhosszon, a Földtől mintegy ötszáz fényévnyiré levő porfelhőben, a Bika csillagképének irányában metil-diacetilént (CH3C4H) fedeztek föl. Ez ott 10 K (mínusz 263 Celsius-tokos) hőmérsékleten, de oly ritkán fordul elő, hogy minden 5000 cm3-ben mindössze egyetlen molekula akad belőle. Eme fölfedezés is azt bizonyítja, hogy a csillagközi térben nagy és meglehetősen bonyolult molekulák is léteznek. (Die Umschau) A Nová Dubnica-i Elektrotechnikai Kutatóintézetben többek között a traktorok és az emelőtargoncák elektronizálásával, valamint a rakodógépek elektronikus vezérlő és szabályozási rendszereinek kifejlesztésével is foglalkoznak. A sikeresen megoldott feladatok közé tartozik az UN 053-as lapátos rakodógép hidraulikus meghajtásának elektronikus szabályozása. Ez a szabályozási rendszer feldolgozza a belső égésű motor terheltségére vonatkozó információkat, s az adatok alapján előre meghatározott mértékben csökkenti a megterhelést. Ez lehetővé teszi az eddig alkalmazott mechanikus-hidraulikus szabályozás helyettesítését, s a motor hatásosabb védelmét a megterheléssel szemben. Egyúttal a kezelő munkáját is megkönnyíti, s javítja a gép üzemeltetési színvonalát. A felvételen Stanislav Bagin és Ján Kramárik mérnökök az elektronikus szabályozási rendszer működését laboratóriumban ellenőrzik. (A CSTK felvétele)
