Вычислительная техника

Несмотря на то, что после создания электронной вычислительной машины первого поколения (1950 год) в развитии ее элементной базы произошел существенный сдвиг, то аналогичного явления в машинной информационной технологии не наблюдается. Машина, по-прежнему обрабатывает числа в битах. В статье объясняется, что такое поколение вычислительных машин, и приводится вариант внутренней математики машины второго поколения. Излагается путь дальнейшего развития этой научно-технической отрасли по поколениям, для чего формулируются проблемы, решение которых позволяют его осуществить. 

Исследуя окружающую среду, необходимо учитывать то, что любое ее состояние во времени и пространстве подчинено законам природы. Это имеет большое значение в  естествознании и когда инженера интересует природа сил, разрушающих летательный аппарат, движущийся со сверхзвуковой скоростью, и агрария познающего причину появления в початках кукурузы золота, которого в почве нет.

Известно, что развитие математики берет свое начало со времен осознания человеком понимания целого натурального числа, которое связывают еще со счетом – одним из первых вариантов абстрактного мышления. Именно пересчет идентичных неоднородностей распределения материи, окружающих нас, позволил структурировать множество этих чисел как совокупность, названной, со временем, рядом целых натуральных чисел. Исследователей, всегда, интересовала структура этого ряда. Например, и сегодня является актуальным установления закона распределения в нем простых чисел, а также построение алгоритма их  нахождения с так называемой полиномиальной сложностью. И эта задача стоит в рамках не простого любопытства, а ее решение, крайне нужное, в криптографии. Аналогичная задача, в свое время, стояла перед математиками в познании структуры распределения остатков целых натуральных чисел от деления на заранее заданное число [1], в последствии названное модулем, а соответствующий аппарат в математике – теорией сравнений. Первое применение такой структуры позволило организовать контроль вычислений в сложных формулах над целыми много разрядными числами, как известно, в качестве подработки, которой нагружали себя математики. В частности было замечено, что значение минимального остатка от деления целых натуральных чисел на число (модуль) 3 в их ряду повторяется.

Вычислительная техника нуждается в знаниях о существовании материи на наноуровне. Исследования показали, что современная физика не в состоянии обеспечить этими знаниями специалистов в области вычислительной техники. В статье рассмотрены причины этого. Особое внимание уделено шестой проблеме Д. Гильберта, решение которой позволило бы выйти из сложившейся ситуации в естественных науках. Приведено решение этой проблемы.

Ход развития вычислительной техники подвержен закону, когда от поколения к поколению вычислительных машин наблюдается рост «объема» информации в ее обрабатывающих единицах. Оптимальная реализация такой обработки достигается аппаратурной поддержкой хранения, транспортировки и обработки новой укрупненной единицы, т.е.  в машине обеспечиваются «комфортные» для нее условия, которые присущи машинному операнду.

В истории вычислительной техники, на каждом этапе ее развития, возникали проблемы, которые не всегда ставились во главу угла научно-технического прогресса. Причиной тому  явилось даже не сложность и трудоемкость их разрешения, а не достаточный к ним интерес со стороны пользователей.

Исследованы актуальные проблемы вычислительной техники. Выполнена постановка фундаментальной проблемы современного развития вычислительной техники, разрешение которой позволит решить и другие проблемы. Предложена  технология машинной обработки информации на основе оригинальной универсальной алгоритмической матрично-алгебраической системы. Технология представляет собой машинную алгебру, предложенную вместо известной машинной арифметики.