Ötödik generációs számítógépek ( Jap. 第五世代コンピュータ) - a számítástechnikai fejlesztés ideológiájának megfelelően a negyedik generáció után, nagyon nagy integrált áramkörökre épülve, várható volt a következő generáció megalkotása, amely az elosztott számítástechnikára összpontosít, ugyanakkor időben azt hitték, hogy az ötödik generáció lesz az alapja a gondolkodás utánzására képes eszközök létrehozásának.
Japánban az 1980 -as években nagyszabású kormányzati programot indítottak a számítógépipar és a mesterséges intelligencia fejlesztésére . A program célja egy "korszakalkotó számítógép" létrehozása volt szuperszámítógép teljesítménnyel és erőteljes mesterséges intelligencia funkciókkal [1] . Fejlesztés kezdete - 1982 , fejlesztés vége - 1992 , fejlesztési költség - 57 milliárd ¥ (körülbelül 500 millió dollár ) . A program kudarccal végződött, mivel nem támaszkodott világos tudományos módszerekre, sőt a köztes céljai is technológiailag elérhetetlennek bizonyultak.
Jelenleg az "ötödik generáció" kifejezés homályos, és sokféleképpen használják, például a számítási felhő rendszerek leírására.
A számítástechnika fejlődésének értékelésére általánosan elfogadott módszertannak megfelelően a csöves számítógépeket tekintették az első generációnak, a tranzisztoros számítógépeket a másodiknak , az integrált áramkörű számítógépeket a harmadiknak , a mikroprocesszorokat pedig a negyediknek . Míg a korábbi generációk az egységnyi felületre jutó elemek számának növelésével (miniatürizálás) fejlődtek, addig az ötödik generációs számítógépek a következő lépésnek, és a szuperteljesítmény eléréséhez a mikroprocesszorok korlátlan készletének interakcióját valósították meg.
A projekt indulásakor Japán nem volt a számítástechnika területén a megoldások vezető fejlesztője és szállítója, pedig már eddig is komoly sikereket ért el a számítástechnika széles skálájának megvalósításában, beleértve a saját egyedi fejlesztéseken alapulókat is. A Japán Nemzetközi Kereskedelmi és Ipari Minisztérium (MITI) úgy döntött, hogy Japán áttörését az élre kényszeríti, és a 70-es évek végétől kezdeményezte a számítástechnika jövőjére vonatkozó előrejelzések kidolgozását. Ezt a munkát a Japán Információfeldolgozási Fejlesztési Központnak (JIPDEC) bízták meg, amely a jövőbeli fejlesztések legígéretesebb irányaira irányult, és 1979 -ben hároméves szerződést ajánlottak fel az ipar és a tudományos körök bevonásával végzett mélyebb kutatásra. . Ekkorra kezdték használni az "ötödik generációs számítógépek" kifejezést , ahogyan azt a nemzetközi szakértői közösség már régóta széles körben tárgyalta.
Ezt a kifejezést annak hangsúlyozására használták, hogy Japán új minőségi ugrást tervez a számítástechnika fejlesztésében.
A fő kutatási területek a következők voltak:
Egy olyan számítógépről szólt, amely párhuzamos processzorokkal dolgozik, nem pedig fájlrendszerben , hanem egy hatalmas adatbázisban tárolt adatokkal . Ugyanakkor az adatelérést logikai programozási nyelv segítségével kellett végrehajtani. Feltételezték, hogy a prototípus gép teljesítménye 100 millió és 1 milliárd LIPS között lesz, ahol a LIPS egy másodpercenkénti logikai következtetés. Ekkorra a tipikus munkaállomások körülbelül 100 000 LIPS-re voltak képesek.
A fejlődés menetét úgy mutatták be, hogy a számítógépes intelligencia hatalomra kerülve elkezdi önmagát megváltoztatni, és a cél egy olyan számítógépes környezet létrehozása volt, amely maga kezdi előállítani a következőt, és milyen elvek alapján készül el a végső számítógép. előre nem ismertek, ezeket az elveket az elsődleges számítógépek működése során kellett kidolgozni.
Továbbá a termelékenység meredek növelése érdekében javasolták a szoftveres megoldások fokozatos felváltását hardveres megoldásokkal, így nem volt éles elválasztás a szoftver és a hardver bázis feladatai között.
Jelentős áttörést vártak tőle a mesterséges intelligencia alkalmazott problémáinak megoldása terén. Különösen a következő feladatokat kellett megoldani:
A szuperszámítógépektől azt várták, hogy hatékonyan oldják meg a hatalmas szimulációs problémákat, elsősorban az aero- és hidrodinamikában.
Ezt a programot 11 év alatt kellett volna megvalósítani, három év alatt a kezdeti kutatás és fejlesztés, négy év az egyes alrendszerek kiépítése, az utolsó négy év pedig a teljes prototípusrendszer elkészítése. 1982 - ben a japán kormány a projekt további támogatása mellett döntött, és megalapította az Institute for New Generation Computer Technology (ICOT) nevű szervezetet, amely különböző japán számítástechnikai cégek befektetéseit egyesítette.
A párhuzamos számítástechnika jövőjébe vetett hit akkoriban olyan mély volt, hogy az "ötödik generációs" projektet nagyon komolyan vették a számítógépes világban. Miután Japán az 1970-es években a fogyasztói elektronika élvonalába emelkedett, és az 1980 -as években az autóipar vezetőjévé nőtte ki magát , a japánok legyőzhetetlenek hírnevére tettek szert. A párhuzamos adatfeldolgozás területén azonnal megkezdődött a projektek fejlesztése az USA -ban - a Microelectronics and Computer Technology (MCC), az Egyesült Királyságban - az Alvey cégnél (Alvey), valamint Európában az európai stratégia részeként. Információtechnológiai Kutatási Program (ESPRIT) . [2]
A Szovjetunióban a párhuzamos programozási architektúrák kutatása is megkezdődött, ehhez 1985 - ben létrehozták a VNTK START-ot , amellyel három év alatt sikerült elkészíteni a Kronos processzort és a MARS többprocesszoros számítógép prototípusát .
A japánokkal ellentétben a nagyszámú processzor integrálásának és a Prolog -hoz hasonló nyelveken alapuló elosztott tudásbázisok megvalósításának feladatát nem tűzték ki, hanem egy olyan architektúráról volt szó, amely támogatja az olyan magas szintű nyelveket, mint a Modula-2 és a párhuzamos számítástechnika. Ezért a projekt a japán terminológiában nem nevezhető az ötödik generációnak .
1988- ban a projekt sikeresen befejeződött, de nem volt kereslet, és a szerkezetátalakítás és a hazai számítástechnikai ipar számára kedvezőtlen piaci helyzet miatt nem folytatták. A siker a prototípus architektúra (főleg hardver) részleges megvalósításában volt, de a programozás, adatbázisok és mesterséges intelligencia terén ekkora japán „nagy ugrást” még ebben a projektben sem terveztek.
A következő tíz évben az "ötödik generációs számítógép" projekt számos különböző típusú nehézséggel szembesült.
Az első probléma az volt, hogy a projekt alapjául választott Prolog nyelv nem támogatta a párhuzamos számítástechnikát, és szükség volt egy saját nyelv fejlesztésére, amely többprocesszoros környezetben is működhet. Ez nehéznek bizonyult – több nyelvet javasoltak, mindegyiknek megvannak a maga korlátai. [3]
Egy másik probléma a processzorok teljesítményével merült fel. Kiderült, hogy a 80-as évek technológiái gyorsan átugrották azokat a korlátokat, amelyeket a projekt kezdete előtt „nyilvánvalónak” és leküzdhetetlennek tartottak. A számos processzor párhuzamosítása pedig nem okozta a várt éles teljesítményugrást (lásd Amdahl törvényét ). Történt ugyanis, hogy a projekt keretében létrejött munkaállomások sikeresen elérték, sőt meg is haladták a szükséges kapacitásokat, de ekkor már megjelentek a kereskedelmi számítógépek, amelyek még erősebbek voltak.
Ráadásul a Fifth Generation Computer projekt hibásnak bizonyult a szoftvergyártási technológia tekintetében. A Xerox még a projekt fejlesztése előtt kifejlesztett egy kísérleti grafikus felületet ( GUI ). Később megjelent az Internet , és az adatelosztás és -tárolás új koncepciója jelent meg, miközben a keresőmotorok a tárolás új minőségéhez és a heterogén információkhoz való hozzáféréshez vezettek. A logikai programozás fejlesztésére vonatkozó, az Ötödik generációs számítógépek projektben táplált remények illuzórikusnak bizonyultak, elsősorban a korlátozott erőforrások és a megbízhatatlan technológia miatt.
A rendszer önfejlesztésének ötlete, amely szerint a rendszernek magának kell megváltoztatnia belső szabályait és paramétereit, terméketlennek bizonyult - a rendszer egy bizonyos ponton áthaladva a megbízhatóság elvesztésének állapotába csúszott, és az integritás elvesztése, élesen "hülye" és alkalmatlanná vált.
A szoftverek hardverrel való nagyszabású cseréjének ötlete korainak bizonyult, a jövőben a számítástechnikai ipar fejlődése az ellenkező irányba haladt, egyszerűbb, de szabványos hardverrel javítva a szoftvereket. A projekt az 1970 -es évek gondolkodási kategóriáira korlátozódott, és nem tett egyértelmű különbséget a számítógépes szoftver és a hardver funkciói között.
A projekt minden szempontból abszolút kudarcnak tekinthető. Tíz év alatt több mint 50 milliárd ¥-t költöttek fejlesztésre, és a program a cél elérése nélkül ért véget. A munkaállomások soha nem kerültek piacra, mert más cégek egyprocesszoros rendszerei paramétereikben felülmúltak, a szoftverrendszerek soha nem működtek, az Internet megjelenése a projekt minden elképzelését reménytelenül elavulttá tette.
A projekt kudarcait számos objektív és szubjektív tényező kombinációja magyarázza: [4]