Các nguyên lý của von Neumann như thế nào?

Có lẽ tôi sẽ không bị nhầm lẫn nếu tôi nói rằng hầu hết mọi người ở cấp hộ gia đình tin rằng máy tính và mọi thứ liên quan đến nó là những thành tựu của khoa học trong những thập kỷ cuối cùng của thế kỷ trước. Trên thực tế, các nguyên tắc của von Neumann, công việc máy tính, các nền tảng lý thuyết về xây dựng mạng máy tính đã được hình thành trong nửa đầu của thế kỷ hai mươi.

Nhà phát triển chính của lý thuyết hệ thống máy tính thời đó đã trở thành nhà toán học nổi tiếng của Hoa Kỳ John von Neumann. Nhân tiện, cần phải nói rằng một phần điều này đã xảy ra tương đối vô tình. Neiman đã được bao gồm trong nhóm khoa học vào năm 1944, trong đó làm việc về việc tạo ra ENIAC máy tính đầu tiên của ống điện tử. Bằng cách nào đó trong một cuộc thảo luận định kỳ với các đồng nghiệp, nhà khoa học không tự tin đề xuất một khái niệm cơ bản về tạo ra một thiết bị để tính toán. Với sự ngạc nhiên của Neumann, các đối tác của ông G. Goldstein và A. Burks đã ủng hộ ý tưởng của Neumann, và hai năm sau, một bài báo khoa học xuất hiện. Nó đề xuất các nguyên tắc trước đây chưa biết rõ về việc tạo ra một thiết bị điện toán, và sau đó nhận được cái tên "nguyên lý của von Neumann". Đã có hơn một nửa thế kỷ kể từ lần trình bày công khai đầu tiên của Neumann, nhưng cho đến ngày nay, những khía cạnh như kiến trúc của các nguyên tắc von Neumann, là lý thuyết cổ điển về xây dựng hệ thống máy tính. Sự khác biệt chính của khái niệm mới là nó đã được đề xuất để di chuyển ra khỏi hệ thống thập phân thông thường của lưu trữ thông tin và chuyển sang nhị phân. Nó đã được thuận tiện hơn cho việc sử dụng như vậy và cung cấp cơ hội lớn hơn nhiều để tăng khối lượng của thông tin này, cả trong khía cạnh của nó lưu trữ và truyền tải.

Ngoài ra, các nguyên tắc của von Neumann đã cho phép ông xử lý không chỉ các thông tin số mà còn cả văn bản, âm thanh, và những thứ khác.

Một phát hiện quan trọng khác của Neumann là quyết định của ông đề xuất để lưu giữ thông tin chính nó. Trước đây, công việc này được thực hiện gần như bằng tay, bằng cách kết nối các thành phần cần thiết của máy tính với nhau để đảm bảo việc trao đổi thông tin được lưu giữ trong mỗi ngăn này. Trên máy tính ENIAC đã được đề cập, thủ tục này đã ít nhất vài ngày, và rất thường xuyên trong quá trình này kỹ thuật đã bị phá vỡ - các ống điện tử đi ra khỏi trật tự. Neumann gợi ý rằng chương trình chuyển mạch cũng nên được mã hoá như là một mã nhị phân và được lưu trữ trong máy tính của chính nó.

Các nhà khoa học không chỉ xây dựng ý tưởng, mà sau này được biết đến rộng rãi như là các nguyên tắc von Neumann, mà còn phát triển cấu trúc công nghệ của máy tính, khái niệm này thường được gọi là "kiến trúc máy tính". Theo Neiman, các thành phần chính của kiến trúc mới là:

- thiết bị điều khiển;

- thiết bị logic;

Bộ xử lý trung tâm;

- một bộ nhớ phức tạp, bao gồm cả nội bộ và bên ngoài;

- thiết bị đầu vào / đầu ra.

Trong quá trình xây dựng xây dựng, máy tính đọc các hướng dẫn đặc biệt từ bộ nhớ, và sau đó thực thi chúng bằng bộ xử lý. Thứ tự thực hiện các lệnh được xác định bởi một bộ đếm lệnh đặc biệt. Sự hiện diện của thiết bị như vậy bây giờ là một trong những điểm nổi bật của kiến trúc máy tính được đề xuất bởi Neumann.

Nói chung, phát triển và, trên thực tế, đã được thử nghiệm và thực hiện bởi chính mình, các giải pháp cho kiến trúc máy tính đã trở nên phổ quát và cơ bản mà ngay cả trong môi trường chuyên nghiệp, các máy được tạo ra theo các nguyên tắc này được gọi là máy von Neumann. Điều này không áp dụng chỉ đối với những người không có đội truy cập.

Một sự ra đi có thể từ những nguyên tắc này chỉ có thể xảy ra trong tương lai, khi ý tưởng xử lý hợp lý thông tin sẽ dựa trên sự phát triển của lý thuyết về các hệ thống máy tính .