Kako su principi von Neumann

Vjerojatno neću pogriješiti ako kažem većinuljudi na razini kućanstva vjeruju da je računalo i sve povezano s njom dostignuća znanosti posljednjih desetljeća prošlog stoljeća. Zapravo, von Neumannove principe, računalni rad, teorijske osnove izgradnje računalnih mreža, formulirane su u prvoj polovici dvadesetog stoljeća.

Glavni programer teorije računanjasustavi u to vrijeme postao je poznati matematičar iz SAD-a John von Neumann. Usput, valja reći da se dijelom to dogodilo relativno slučajno. Neumann je bio uključen u znanstvenu skupinu 1944. godine, koji je radio na stvaranju prvog cjevastog elektroničkog računala ENIAC. Nekako tijekom redovite razgovore s kolegama znanstvenik nije toliko pouzdano predlaže temeljno novi koncept za stvaranje računalnih uređaja. Na iznenađenje Neumann, njegov partner G. Goldstein i A. Burks Neumann podržao ideju, i tu je znanstveni rad u dvije godine. Predložio je potpuno nepoznate rane principe stvaranja računalnog uređaja, a zatim je dobio ime "von Neumannove principe". Prošlo je pola stoljeća od prvog javnog predstavljanja ideja Neumann, ali do današnjeg dana, aspekti kao što su arhitektura načela von Neumann računalom, izvedite klasičnu teoriju izgradnje računalnih sustava. Temeljna razlika između novog koncepta je da je predloženo da se udalje od poznatog decimalnog sustava za pohranu i za prebacivanje na binarno. Bilo je više prikladan za takvu uporabu i pružiti mnogo više mogućnosti za povećanje volumena ove informacije, kako u smislu njegovog skladištenja i prijenosa.

Osim toga, von Neumannovi principi omogućili su mu da obrađuju ne samo numeričke informacije, već i tekst, zvuk i druge.

Još jedno značajno otkriće Neumann je bilorješenje koje je predložio za pohranu podataka. Prethodno je ovaj rad izveden gotovo ručno, povezujući neophodne dijelove računala jedni s drugima kako bi se osigurala razmjena informacija pohranjenih u svakom od tih odjeljaka. Na već spomenutom ENIAC računalu taj je postupak trajao barem nekoliko dana, a vrlo često tijekom ovog postupka tehnika je prekinuta - elektroničke cijevi su prestale raditi. Neiman je sugerirao da program prebacivanja također treba biti kodiran kao binarni kod i pohranjen u samom računalu.

Znanstvenik nije samo formulirao idejezatim je postao poznat kao von Neumannovim načelima, ali je također razvio tehnološku strukturu računala, a koncept se češće naziva "računalna arhitektura". Glavne komponente nove arhitekture, prema Neumannu, trebaju biti:

- upravljački uređaj;

- logički uređaj;

- središnji procesor;

- kompleks sjećanja, uključujući unutarnju i vanjsku;

- ulazni / izlazni uređaji.

U konstrukciji koja je izgrađena na ovaj način, u računaluposebne upute se čita iz memorije, a zatim ih izvodi procesor. Redoslijed izvršavanja naredbi određuje posebni brojač naredbi. Prisutnost takvog uređaja sada je jedna od obilježja računalne arhitekture koju je predložio Neumann.

Općenito, razvijeni i, u stvari, testirani iprovodi po njemu, odluke o arhitekturi računala, postali su toliko univerzalne i temeljni, koji i danas u profesionalnom okruženju stroja izgrađena u skladu s tim načelima, pod nazivom - von Neumann stroj. To se ne odnosi samo na one u kojima postoji program counter.

Moguće odstupanje od ovih načela je moguće samo u budućnosti, kada će temelj za razvoj teorije računalnih sustava biti ideja logičke obrade informacija.