კომპიუტერების გამოყენება ქიმიასა და ქიმიურ

ტექნოლოგიაში

(სალექციო კურსისათვის სტუ-ს ქიმიური ტექნოლოგიის და

მეტალურგიის ფაკულტეტის სტუდენტებისათვის)

შემდგენლები: მ. მაცაბერიძე, მ. კუკულაძე

სტუ - 2011

ელექტრო გამომთვლელი მანქანების (ეგმ) შექმნის ისტორია

შ ე ს ა ვ ა ლ ი

ორი ათასწლეულის მიჯნაზე, როდესაც კაცობრიობა შევიდა ახალ, მეცნიერულ-

ტექნოლოგიური რევოლუციის ეპოქაში. ადამიანი დაეუფლა მრავალ

საიდუმლოებას იმის შესახებ, თუ როგორ გარდაექმნათ ნივთიერებები და ენერგია

რათა გამოეყენებინათ ეს ცოდნა ცხოვრების გასაუმჯობესებლად. მაგრამ,

ნივთიერების და ენერგიის გარდა, ადამიანის ცხოვრებაში უზარმაზარ როლს

თამაშობს, კიდევ ერთი მდგენელი – ინფორმაცია.

ინფორმაცია – ეს არის უამრავი მონაცემთა წყარო (შეტყობინება, უწყება, ცოდნა,

უნარი). დიდი ხნის განმავლობაში, ინფორმაცია ითვლებოდა რაღაც საკუთრებად,

რომელიც მიეკუთვნებოდა ცალკეულ, ადამიანთა წრეებს, მაგრამ თანდთანობით

ყალიბდებოდა მტკიცებულება იმისა, რომ სხვადასხვა ადამიანისაგან გაცემულ

ინფორმაციას, შეიძლება ჰქონოდა საზოგადო მნიშვნელობა.

ალბათ, ამას ყველაზე ადრე მიხვდნენ ერთმანეთთან მეომარი ტომები,

მზვერავები იყვნენ პირველი პროფესიონალები, რომელთა საქმე იყო

ინფორმაციის მოპოვება. იმის შემდეგ, რაც საზოგადოებაში ჩამოყალიბდა

საიდუმლო ინფორმაცია, საჭირო გახდა ამ ინფორმაციის დაცვა. უძველესი

სახელმწიფოების ხელოვანი ხალხი, სხვა ხალხისაგან განსხვავებით ფლობდა

ინფორმციას, რომელიც არ იყო ხელმისაწვდომი ჩვეულებრივი ხალხისათვის

(ადამიანებისთვის). ამ ინფორმაციის საშუალებით, ისინი უფრო მაღლა იდგნენ ამ

ჩვეულებრივ ხალხზე, რამაც წარმოშვა საზოგადოებრივი სტრუქტურება ფენებად.

მრეწველობის განვითარების თანხვედრი იყო ახალი ცოდნის გაჩენა და გაჩნდა

სურვილი, რომ ეს ცოდნა დაემალათ კონკურენტებისაგან. გაიზარდა

მოთხოვნილება ინფორმაციის გაცვლისა. იმის შემდეგ, რაც განვითარდა ტექნიკა:

წიგნის ბეჭდვა, ტელეგრაფისა და ტელეფონის გამოგონება, ადამიანს მიეცა

საშუალება, გაევრცელებინათ ინფორმაცია მოკლე დროში.

როგორც აწარმოებდნენ ენერგიასა და ნივთიერებას, ისე დაიწყეს ინფორმაციის

წარმოება და სწორედ ინფორმაცია გახდა სავაჭრო პროდუქტი.

ჩვენი საუკუნის დასასრულს ინფორმაციულმა სტრუქტურამ მოიცვა კაცობრიობის

საქმიანობის მთელი სფერო. ინფორმაციის სრული დაუფლება შეუძლებელია

2

მეცნიერების გარშე. ინფორმატიკას აკისრია იგივე როლი, რა როლიც ეკისრათ იმ

მეცნიერებებს, რომლებიც ადამიანს ეხმარებოდნენ შეეცნოთ ნივთიერებისა და

ენერგიის საიდუმლოებანი, ამიტომ ინფორმატიკას სამართლიანად უწოდებენ

საინფორმაციო მეცნიერების დედოფალს.

ინფორმატიკა – ეს არის მეცნიერება, რომელიც შეისწავლის ინფორმაციის

მიღების, შენახვის, გარდაქმნის, გადაცემის და გამოყენების ასპექტებს.

ინფორმატიკამ დაიწყო განვითარება XX ასწლეულის მეორე ნახევრიდან,

როდესაც გაჩნდნენ სპეციალური ხელსაწყოები – კომპიუტერები.

როდესაც საუბარია, ისეთ ფართომასშტაბიან მეცნიერებებზე, როგორიცაა ფიზიკა,

ქიმია, ბიოლოგია, რთულია საუბარი ერთ მთლიან მეცნიერებაზე. ამ

მეცნიერებებსა და ინფორმატიკას გააჩნიათ ერთნაირი სტრუქტურა ამ გაგებით

გაერთიანებულია რიგი სხვადახვა მეცნიერული მიმართულებისა, ინფორმატიკა

შეისწავლის ობიექტს ინფორმაციას სხვადასხვა გაგებით.

ყველა მეცნიერება, როგორც მიღებულია, იყოფა თეორიულ და გამოყენებით

დარგად (მეციერებად) მაგ. გამოყენებადი მათმეატიკა. ინფომატიკა, როგორც

სხვა მეცნიერებები, თავის მხრივ, იყოფა თეორიულ და გამოყენებით

ინფორმატიკად.

როგორ შეიქმნა კომპიუტერი

სიტყვა “კომპიუტერი” აღნიშნავს “გამომთვლელს” ანუ მოწყობილობა

გამოთვლისათვის და ინფორმაციის ავტომატური დამუშავებისათვის. იგი

წარმოიშვა დიდი ხნის წინ, მაშინვე, როგორც კი ადამიანებმა დაიწყო საქონლის

ყიდვა-გაყიდვა. მრავალი ათასეული წლის წინ გამოთვლისათვის

(აღრიცხვი¬სათვის) იყენებდნენ ჩხირებს, კენჭებს და ა.შ. ერთ-ერთი პირველი

საანგარიშო მოწყობილობა გამოგონილი იქნა ხუთი ათასი წლის წინათ,

ბაბილონში.

სპეციალური რიცხვები

1614 წ-ს შოტლანდიელმა მათემატიკოსმა ჯონ ნეპერმა (1550-1617) გამოიგონა

ლოგარითმების ცხრილი. მისი პრინციპი ეფუძნება იმას, რომ ყოველივე რიცხვს,

3

შეესაბამება თავისი სპეციალური რიცხვი – ლოგარითმი. ეს ლოგარითმები

ამარტივებენ გამრავლება-გაყოფას. მაგ. იმისათვის, რომ ორი რიცხვი

ერთმანეთზე გავამრავლოთ, საკმარისია შევკრიბოთ მათი ლოგარითმები. შედეგს

კი პოულობენ ლოგარითმების ცხრილში.

ძველებური კალკულატორი

1642 წ-ს ფრანგმა მათემატიკოსმა ბლეზ პასკალმა (1623-1662) შექმნა

გამომთვლელი ხელსაწყო, იმისათვის, რომ შეემსუბუქებინა მამამისის საქმე,

რომელიც საგადასახადოს ინსპექტორი იყო და რომელსაც უხდებოდა რთული

გამოთვლების ანგარიში. მოცემული ხელსაწყო წარმოადგენდა ხის კორპუსში

დამონტაჟებული მბრუნავი კბილანა თვალის და ციფრებიანი დისკოს მექანიზმს.

იმის რწმენით, რომ ეს ხელსაწყო დიდ წარმატებას მოუტანდათ, მამა-შვილმა

ამაში დიდი ფული ჩადეს. პასკალის წინააღმდეგნი იყვნენ კლერკები, რადგან

შიშობდნენ სამსახურის დაკარგვას.

1673 წელს გოტრიფრიდ ვილჰელმ ლეიბნიცმა გამოიგონა არიფმომეტრი,

რომელიც ასრულებდა ოთხ არითმეტიკულ მოქმედებას. XIX ს-ის დასაწყისში

არიფმომეტრმა მიიღო ფართო გამოყენება. მასზე ასრულებდნენ საკმაოდ რთულ

გამოთვლებს, მაგ. Bალისტიკურს - საარტილერიო კოორდინატების

გამოსათვლე¬ლად. არსებობდა სპეციალური პროფესია მთვლელი, რომელიც

მუშაობდა არიფომეტრით და ზუსტად და სწრაფად ასრულებდა ინსტრუქციას.

მაგრამ ზოგიერთი გამოთვლები ნელა მიმდინარეობდა. ათობით მთვლელს

უწევდა თვეობით მუშაობა, ამის მიზეზი ის იყო, რომ გამოთვლებსა და ჩაწერებს

აწარმოებდა ადამიანი.

1833 წ-ს, ინგლისელმა მათემატიკოსმა, ჩარლზ ბებიჯმა შეიმუშავა, მთვლელის

დამხმარე, ანალიტიკური მანქანის პროექტი. ჩარლ ბებიჯი იყო მდიდარი ბანკირის

შვილი, დევონიდან და ძალიან ნიჭიერი მათემატიკოსი. მან აღმოაჩინა შეცდომა

ნეპერის ლოგარითმების ცხრილში და 1821 წ. დაიწყო მუშაობა თავის

გამომთვლელ მანქანაზე. ეს იყო დიდი და რთული მოწყო¬ბილობა, რომელიც

ავტომატურად ითვლიდა ლოგარითმებს, ყველაზე რთული იყო ზუსტი

გამოთვლების მიღება. დიდი ბრიტანეთის ხელისუფლება ათი წელი აფინანსებდა

ბებიჯის, მაგრამ შემდგომში დაკარგა მის მიმართ ნდობა და შეწყვიტა ფინანსური

უზრუნველყოფა. ბებიჯის შემდეგი მუშაობა დაკავშირებული იყო სწორედ ისეთი

4

გამომთვლელი მანქანის შექმნასთან, რომელიც გამოთვლებს (მოქმედებებს)

შეასრულებდა ადამიანისგან დამოუკიდებლად. ამისთვის მას უნდა შესძლებოდა

შეესრულებინა ის პროგრამები, რომლებსაც მასში ჩატვირთავდნენ და ქონოდა

მეხსიერება, სადაც დაიმახსოვრებდა მონაცემებსა და შედეგებს. ბებიჯს

ეხმარებოდა პირველი პროგრამისტი ქალი, მათემატიკოსი ადა ლოვლასი. მან

შექმნა რამდენიმე პროგრამა, რომლებიც ინახებოდა სპეციალურ ბარათზე.

ბებიჯმა ცხოვრების უკანასკნელი 37 წელი დაუთმო ანალიტიკური მანქანის

სრულყოფას. ბებიჯი გარდაიცვალა 1871 წელს, ისე რომ ვერ მოახერხა საკუთარი

ნაშრომის დასრულება. მისი მანქანა ბევრად უსწრებდა იმდროინდელ ტექნიკურ

შესაძლებლობებს და მისი ბოლომდე მიყვანა პრაქტიკულად წარმოუდგენელი

იყო იმ დროში, თუმცა მან შეიმუშავა ამ საქმისათვის აუცილებელი ყველა

ძირითადი იდეა.

მე-19 ს.-ში აშშ-ში მოსახლეობის აღწერა ხდებოდა ყოველ 10 წელიწადში.

ადამიანების რიცხვის ზრდასთან ერთად ეს პროცესი რთულდებოდა. ბევრმა

შეიმუშავა უფრო სწრაფი მეთოდები შედეგების დათვლისა, მაგრამ გაიმარჯვა

ინჟინერმა გერმან ჰოლერიტმა (1869-1929). მან შექმნა ელექტრონული თვლის

მანქანა, ტაბულატორი. ყოველი მოსახლის მონაცემები ინახებოდა

განსაკუთრებულ პერფობარათზე. პერფობარათზე დატანილი ნახვრეტების

განლაგება და რაოდენობა შეესაბამებოდა ისეთ მონაცემებს, როგორებიცაა:

ასაკი, ოჯახური მდგომარეობა და ა.შ. პერფობარათს დებდნენ მანქანაში, სადაც

მას ედებოდა სადენის ბოლოები. როდესაც სადენი მოხვდებოდა ნასვრეტში, ის

კრავდა წრედს და მრიცხველი გადადიოდა ერთი ერთეულით. ჰოლერიტის

გამოგონებამ იმდენად დააჩქარა მონაცემთა დამუშავების მეთოდები, რომ 1890

წლის აღწერის შედეგები 6 კვირაში იყო მზად.

ელექტრონული მთვლელი მანქანები

1837 წელს ალან ტიურინგმა შექმნა უნივერსალური გამოთვლის სქემა. მისი

შედეგები ფორმულირებული იყვნენ ჰიპოთეტური “მანქანის” ტერმინში

უმარტივესი სტრუქტურით. ამ მანქანას ჰქონდა ყველა ის ნიშან-თვისება, რომელიც

უნდა ჰქონოდა უნივერსალურ გამომთვლელ მანქანას.

5

1943 წელს ამერიკელმა ჰოვარდ ეიკენმა ბებიჯის ნაშრომის დახმარებით ფირმა

IBM-ის (International Business Machine corp.) ერთ-ერთ საწარმოში შეძლო შეექმნა

გამომთვლელი მანქანა სახელად “MARK-1”. უფრო ადრე 1941 წელს ანალოგიური

მანქანა შექმნა გერმანელმა ინჟინერმა კონრად ცუზემ.

1946 წელს ჯონ პ. ეკერტმა და ჯონ ვ. მოგლიმ შეიმუშავეს ერთ-ერთი პირველი

კომპიუტერი აშშ-ს ჯარისათვის. ეს კომპიუტერი ENIAC იკავებდა მთელ ოთახს.

ENIAC ათასჯერ სწრაფად მუშაობდა, ვიდრე MARK-1, მაგრამ პროგრამის

მონაცემების შესატანად სჭირდებოდა საათები, ზოგჯერ დღეებიც. ეს პროცესი

უფრო რომ გაადვილებულიყო, მოგლიმ და ეკერტმა დაიწყეს ისეთ კომპიუტერზე

მუშაობა, რომელიც შეძლებდა დაემახსოვრებინა ესა თუ ის პროგრამა.

1945 წელს მოგლისა და ეკერტის სამუშაოებს შეუერთდა ცნობილი მათემატიკოსი

ჯონ ფონ ნეიმენი და გააკეთა მოხსენება ამ მანქანის შესახებ. მოხსენება

დაგზავნილ იქნა მრავალ მეცნიერთან და მოიპოვა ფართო პოპულარობა,

რადგანაც მასში ფონ ნეიმენმა მოკლედ და გარკვევით მოახდინა მთვლელი

მანქანის მთავარი პრინციპების ჩამოყალიბება.

1949 წელს ინგლისელმა მორის უილკასომ შექმნა პირველი კომპიუტერი,

რომელშიც ხორცშესხმულ იქნა ფონ ნეიმენის იდეები.

თანდათანობით კომპიუტერული ტექნიკა უფრო სრულყოფილი ხდებოდა.

კომპიუტერის ზომები მცირდებოდა, შესაძლებლობები კი იზრდებოდა. პირველ

კომპიუტერში იყენებდნენ ელექტრო ნათურებს. 1948 წელს ელექტრო ნათურები

შეცვალეს ტრანზისტორებმა, რომელიც გამოიგონა სამმა ამერიკელმა მეცნიერმა:

ჯონ ბარდინმა, უალტერ ბრატეინმა და ვილიამ შოკლიმ. 1956 წელს მათ ამ

გამოგონებაში მიიღეს ნობელის პრემია ფიზიკის დარგში.

დღეს კომპაქტურ კალკულატორებში და კომპიუტერებში გამოიყენებენ

მოკროსქემებს, რომლებიც ათასობით ტრანზისტორებისაგან შედგება. ისინი

გაცილებით ძლიერები გახდნენ, მაგრამ უმრავლესობა შექმნილი იყო იმ

პრინციპებით, რაც წარმოადგინა საკუთარ ნაშრომში ჯონ ფონ ნეიმანმა.

ფონ ნეიმანის პრინციპები

6

ჯონ ფონ ნეიმანმა მოხსენებაში აღწერა, როგორ უნდა იყოს მოწყობილი

კომპიუტერი იმისათვის, რომ ის იყოს უნივერსალური და ეფექტური ინფორმაციის

დამუშავებისას.

კომპიუტერის მოწყობილობა

კომპიუტერს, პირველ რიგში, უნდა ჰქონდეს შემდეგი მოწყობილობები:

• არითმეტიკულ - ლოგიკური მოწყობილობა, რომელიც ასრულებს

არითმე¬ტი¬კულ და ლოგიკურ ოპერაციებს;

• მართვის მოწყობილობა, რომელიც ორგანიზებას უკეთებს პროგრამის

შესრულების პროცესს;

• მეხსიერების მოწყობილობა პროგრამის და მონაცემთა შენახვისათვის;

• პერიფერიული მოწყობილობა – ინფორმაციის შეტანა-გამოტანისათვის;

• კომპიუტერი მეხსიერება უნდა შედგებოდეს რამდენიმე დანომრილი

უჯრედისაგან;

• თითოეულ უჯრედში ინახება დამუშავებადი მონაცემები ან პროგრამის

ინსტრუქცია;

• მეხსიერების ყველა უჯრედი უნდა იყოს ადვილად წვდომადი კომპიუტერის სხვა

მოწყობილობების მხრიდან.

აი როგორი უნდა იყოს კავშირი კომპიუტერის მოწყობილობებს შორის:

არითმეტიკულ- მართვის პერიფერიული

ლოგოკური მო- მოწყობილობა მოწყობილობა

წყობილობა

მეხსიერების მოწყობილობა

კომპიუტერის მუშაობის პრინციპები

კომპიუტერის მუშაობის პრინციპი შეიძლება ასე აღვწეროთ:

• კომპიუტერის მეხსიერებაში პროგრამის შეტანა გარეგანი მოწყობილობის

დახმარებით;

7

• მართვის მოწყობილობა ადგენს მეხსიერების უჯრედების შიგთავსს. (აქ

მდებარეობს პროგრამის ინსტრუქცია) და ხელს უწყობს პროგრამის შესრულებას.

• როგორც წესი, ერთი ბრძანების შესრულების შემდეგ მართვის მოწყობილობა

იწყებს ბრძანების შესრულებას მეხსიერების უჯრედიდან, რაც მოდის

შესრულებული ბრძანების შემდგომ; მაგრამ ეს წესრიგი შეიძლება იყოს

შეცვლილი მართვის ბრძანების გადაცემის ანუ გადასვლის გზით. ეს ხელს უწყობს

შესრულდეს ერთი და იგივე მორიგეობითობის ბრძანებები პროგრამაში

მრავალჯერ (ციკლი) და შეიქმნას რთული პროგრამები (განტოტვა).

• რადგან გარეგანი მოწყობილობები მუშაობენ ნელა, ვიდრე კომპიუტერის სხვა

ნაწილები, მართვის მოწყობილობას შეუძლია შეაჩეროს პროგრამების

შესრულება – ოპერაციის შესრულებამდე (შეტანა-გამოტანა).

• პროგრამის ყველა შედეგი უნდა იყოს გატანილი კომპიუტერის გარეგან

მოწყობილობაზე, რის შემდეგაც კომპიუტერი გადადის გარე მოწყობილობათა

სიგნალის მოლოდინის რეჟიმში.

თანამედროვე კომპიუტერის თავისებურებანი

ზემოთ აღწერილისაგან თანამედროვე კომპიუტერის აგებულება განსხვავდება

შემდეგი რეალიზაციებით:

• არითმეტიკულ- ლოგიკური მოწყობილობა და მართვის მოწყობილობა

გაერთიანებულია ცენტრალურ პროცესორში.

• პროგრამის შესრულების პროცესი შეიძლება შეწყდეს, რათა შესრულდეს

გადაუდებელი მოქმედება, რომელიც მიიღება გარეგანი მოწყობილობისაგან

მოწოდებული შეწყვეტის სიგნალებით.

• შესაძლებელია რამდენიმე პროცესორზე მონაცემების პარალელური

დამუშავება.

ეგმ-ის “თაობები”

1951 წ-ს დაიწყო მასობრივი წარმოება კომპიუტერისა – UNIAKI. გაჩნდა ე.გ.მ.-ის

პირველი თაობა. ელემენტთა ბაზა – ელექტრონული ნაერთები, ვერცხლის¬წყლის

შემაკავებელი ხაზები, ესმ1-ს დასამახსოვრებელი, მაგნიტური დოლები და

მაგნიტური გულარი.

1 ელექტრონულ სხივური მილაკი

8

1960 წ-ს გამოჩნდა მეორე თაობის ე.გ.მ. ელემენტთა საბაზო-ტრანზისტორები. ეს

არის საერთო დანიშნულების ე.გ.მ-ს ფართო დანერგვის პერიოდი.

1970-1975 წლებში, თითქმის ერთდროულად გამოჩნდა მე-3 და მე-4 თაობის ე.გ.მ.

ელემენტთა ბაზა – იმ2. ახლა კი, ჩვენს დროში, საუბარი მე-5 თაობის ე.გ.მ.-ზეა

შესაძლებელი.

პროგრამული უზრუნველყოფის განვითარება

XX ს-ის 50-იანი წლების დასაწყისში გამოჩნდა დაბალი დონის ენა - ასამბლერი.

პროგრამები ასამბლერზე ადვილად გადაიყვანება მანქანის ბრძანებაში. ეს

კეთდება სპეციალური პროგრამის (ტრანსლატორის) მეშვეობით, რომელსაც

აგრეთვე ჰქვია ასამბლერი. ეს პროგრამა ახლაც გამოიყენება იმ შემთხვევაში,

როდესაც საჭიროა მივაღწიოთ მაქსიმალურ სწრაფქმედებას, მაგრამ პროგრამის

ამ ენაზე დაწერა ძალიან შრომატევადია.

1955 წელს ჩნდება მაღალი დონის პროგრამირების ენები.

მაღალი დონის ენეის მეშვეობით გამარტივდა პროგრამების წერის პროცესი.

პირველი კომერციული გამოყენებითი ენა იყო – ფორტრანი. ის დამუშავებული

იქნა

1958 წელს, ფირმა IBM ჯონ ბაკურის ხელმძღვანელობით. ეს ენა განკუთვნილი იყო

სამეცნიერო გამოთვლებისათვის. სხვა დანიშნულები¬სათვის იყო დამუშავებული

უამრავი სხვადასხვა მაღალი დონის ენა, რომლებმაც გავრცელება პოვეს

ფართოდ. მათგან გამოირჩეოდა C და C++(სი და სი++), პასკალი, ბეისიკი,

ლოგო, ფორტი, ლისპი და სხვ.

მე-20 საუკუნის 70-იან წლებში გაჩნდა კომპიუტერული ქსელები.

პერსონალური ელექტრო გამომთვლელი მანქანების (პეგმ) ისტორია

2 ინტეგრალური მიკროსქემები

9

პირველი და მეორე თაობის კომპიუტერები იყო ძალიან დიდი ზომის და

შესაბამისად ძვირიც ღირდა, ამიტომ კომპიუტერები ხელმისაწვდომი იყო

მხოლოდ დიდი კომპანიებისათვის. 1965 წელს ფირმამ DIGITAL EQUIPMENT

გამოუშვა პირველი მინი კომპიუტერი PDP- 8, რომელიც იყო საყოფაცხოვრებო

მაცივრის გაბარიტების და ღირდა 20 000 $.

1958 წ. ჯეკ კოლბმა მოიფიქრა, როგორ მიეღო რამდენიმე ტრანზისტორი

ნახევარგამტარის ერთ ფირფიტაზე.

1959 წ-ს, რობერტ ნოისმა (ფირმა INTEL-ის დამაარსებელი) შექმნა მეთოდი,

რომელმაც განათავსა ერთ ფირფიტაზე ტრანზისტორებიც და ყველა საჭირო

კავშირები მათ შორის მიღებულ ელექტრონულ სქემებს უწოდეს ინტეგრალური

სქემები ანუ “ჩიპები”.

1968 წ-ს, ფირმა BURROUGHS-მა გამოუშვა პირველი კომპიუტერი ინტეგრალური

სქემებით.

1970 წ-ს ფირმა INTEL-მა დაიწყო მეხსიერების ინტეგრალური სქემების გაყიდვა.

ამავე წელს გადაიდგა კიდევ ერთი დიდი ნაბიჯი პერსონალური კომპიუტერების

განვითარებისაკენ. მარშიან ედვარდ ჰოფმა ამავე ფირმიდან (INTEL)

კონსტრუირება გაუკეთა ინტეგრალურ სქემას, რომელიც ასრულებდა იგივე

ფუნქციებს, რასაც დიდი ეგმ-ის ცენტრალური პროცესორი. ასე გაჩნდა პირველი

მიკროპროცესორი INTEL-4004, რომელიც გაყიდვაში გამოვიდა 1970 წლის

ბოლოს. მართალია შესაძლებლობები INTEL-4004 იყო უფრო მოკრძალებული,

ვიდრე დიდი ეგმ-ის ცენტრალური პროცესორისა, ის მუშაობდა უფრო ნელა,

გამოიმუშავებდა ერთდროულად 4 ბიტ ინფორმაციას.

1973 წელს INTEL-მა გამოიმუშავა 8 ბიტიანი პროცესორი, INTEL-8008.

1974 წელს გამოუშვეს მისი გაუმჯობესებული ვერსია INTEL-8080, რომელიც 70-იანი

წლების ბოლომდე ითვლებოდა სტანდარტულ პროცესორად ამ ინდუსტრიაში.

თავდაპირველად ამ პროცესორებს მხოლოდ ელექტრონიკის მოყვარულები

მოიხმარდნენ, სხვადასხვა ელექტრონულ მოწყობილობებში.

10

1975 წლის დასაწყისში გამოჩნდა პირველი გავრცელებადი კომერციული

კომპიუტერი ALTAIR-8800. იგი შექმნეს INTEL-8080-ის საფუძველზე. ეს

კომპიუტერები დამუშავებული იყო ფირმა MITS-ის მიერ და იყიდებოდა 500$-ად,

მაგრამ მისი შესაძლებლობები არ აღემატებოდა 256 ბაიტს. ეს კომპიუტერები

კლავიატურის და მონიტორის გარეშე იყიდებოდა.

1975 წლის ბოლოს, პოლ ალენმა და ბილ გეიტსმა შექმნეს ალტაირის (ALTAIR-

8800) კომპიუტერისათვის “Basic” ენის ინტერპრეტატორი, რამაც გაუადვილა

მომხმარებელს კომპიუტერთან მუშაობა.

ფირმა MITS -სის წარმატებამ უბიძგა სხვა ფირმებს აგრეთვე დაკავებულიყვნენ

პერსონალური კომპიუტერების გამოშვებით. გამოჩნდა რამოდენიმე ჟურნალი,

რომელიც ასახავდა პერსონალურ კომპიუტერებს. მოგვიანებით კომპიუტერების

გაყიდვა კლავიატურასთან და მონიტორთან ერთად დაიწყეს. ეს კომპიუტერები

ელვისებური სისწრაფით იყიდებოდა. გაჩნდნენ ასევე კომერციული,

გავრცელებადი პროგრამები.

IBM PC გამოჩენა

პერსონალური კომპიუტერების გავრცელებამ XX საუკუნის 70-იანი წლების

ბოლოს, გამოიწვია დიდი და მინი ეგმ-ის მოთხოვნის შემცირება. ამ ფაქტმა

დიდად შეაშფოთა ფირმა IBM-ის წამყვანი კომპანიები. 1973 წელს IBM-მა

გადაწყვიტა თავის ძალები მოესინჯა პერსონალი კომპიუტერების ბაზარზე. თუმცა

ფირმის ხელმძღვანელობა არასერიოზულად მიუდგა ამ ბაზარს და უყურებდა,

როგორც რაღაც პატარა ექსპერიმენტს. ამ “ექსპერიმენტზე” ბევრი ფული, რომ არ

დაეხარჯათ, ხელმძღვანელობამ იმ ქვეგანყოფილებას, რომელიც ამ

“ექსპერიმენტს” უნდა გაძღოლოდა წინ არნახული თავისუფლება მიანიჭა.

კონკრეტულად კი, მათ დართეს ნება პერსონალური კომპიუტერი ნულიდან კი არ

შეექმნათ, არამედ გამოეყენებინათ სხვა ფირმების მიერ გამზადებული ბლოკები.

რა თქმა უნდა მათ ამით ისარგებლეს.

უპირველეს ყოვლისა, ძირითად მიკროპროცესორად აირჩიეს იმ დროისათვის

უახლესი 16 – თანრიგიანი მიკროპროცესორი INTEL-8088. ამით გაიზარდა

კომპიუტერის შესაძლებლობები. ახალი მიკროპროცესორი საშუალებას იძლევა

იმუშაოს ადამიანმა 1 მეგაბაიტი მეხსიერებით. სხვა ყველა იმდროინდელი

11

კომპიუტერები შეზღუდული იყვნენ 64 კილობაიტით. სხვა ფირმების მიერ

გამოშვებული სხვა ნაწილებიც გამოიყენეს, ხოლო პროგრამული მხარდაჭერა

დაევალა პატარა ფირმა MIUOBAFI-ის.

1981 წლის აგვისტოში ახალი კომპიუტერი სახელწოდებით IBM PC

ოფიციალურად იქნა წარდგენილი საზოგადოებისათვის და მალევე დიდი

პოპულარობა მოიპოვა ხალხში. ერთი-ორი წლის შემდეგ კომპიუტერი IBM PC

დაიკავა წამყვანი პოზიციები ბაზარზე, გამოაძევა რა 8 ბიტიანი კომპიუტე¬რები.

პრაქტიკულად IBM PC გახდა სტანდარტული კომპიუტერების სახე და დღეს

მთელი გამოშვებული კომპიუტერების 90% სწორედ IBM PC -სთანაა შეთავსებადი.

ღია არქიტექტურის პრინციპები

IBM PC ისე რომ შექმნილიყო, როგორც სხვა კომპიუტერები, რომლებიც მაშინ

შეიქმნენ, ჩვენ უკვე დიდი ხნის დავიწყებული გვექნებოდა.

საბედნიეროდ, IBM PC ის შესაძლებლობებში ჩაიდო სრულყოფის რესურსი.

ფირმა IBM –მა მოახერხა, რომ კომპიუტერის აწყობის სტრუქტურა სრულიად

თავისუფალი ყოფილიყო, კომპიუტერი აეწყოთ სხვადასხვა ნაწილებისაგან,

როგორც საბავშვო კონსტრუქტორი. IBM PC წარმოების პრინციპი, არამარტო არ

იმალებოდა, არამედ ყველასთვის ნათელი და ცხადი იყო. ასეთ პრინციპს

ეწოდება ”ღია არქიტექტურის” პრინციპი.

როგორ არის მოწყობილი ეს კონსტრუქტორი?

< ძირითად ელექტრონულ “პლატაზე”, IBM PC -ში განთავსებულია მხოლოდ ის

ბლოკები (სისტემური, ან დედა “პლატა”), რომლებიც ახორციელებენ

ინფორმაციის დამუშავებას.

< სქემები, რომლებიც მართავენ ყველა სხვა მოწყობილობებს: მონიტორს,

დისკებს, პრინტერს და ა.შ. განთავსებულნი არიან სხვადასხვა “პლატებზე”,

რომლებიც დგება მთავარი “პლატის” გარკვეულ ადგილას.

< ელექტრონულ სქემებს ელექტროენერგია მიეწოდება ერთი კვების ბლოკიდან

და კომფორტისთვის ასევე საიმედობისათვის ყველაფერი ეს ჯდება მეტალის ან

პლასტმასის კორპუსში.

12

IBM-ის ფირმა ფიქრობდა, რომ ასეთი “ღია არქიტექტურით” ისინი დიდ გასაქანს

აძლევდნენ სხვა დამოუკიდებელ მწარმოებლებს, რომლებსაც შეეძლოთ ამ

კომპიუტერის თავისებურად სრულყოფა “ღია არქიტექტურით” ყველაზე მეტად

კმაყოფილნი იყვნენ მომხმარებლები, რომლებსაც დამოუკიდებლად შეეძლოდ

განესაზღვრათ და გაედიდებინათ თავის კომპიუტერის სიძლიერე.

IBM PC კომპიუტერებს განვითარება.

IBM PC -ს არქიოტექტურა იყო სარფიანი IBM ფირმისათვის. მან უზრუნვე¬ლყო

კომერციული წარმატება და მისცა ფირმას საშუალება გამოეშვა ახალი

მოდელები ისე, რომ ყველა ძველი IBM PC მოდელების პროგრამები

შეთავსება¬დი ყოფილიყო ახალთან.

1983 წელს გამოიშვა კომპიუტერი IBM PC XT, რომელსაც ჰქონდა ჩაშენებული

მყარი დისკი.

1985 წელს გამოუშვეს კომპიუტერი IBM PC AT, ახალი მიკროპროცესორით Iნტელ

– 80286, რომელიც მუშაობდა 2-3-ჯერ ჩქარა, ვიდრე IBM PC XT.

მოგვიანებით სხვა ფირმებმაც დაიწყეს კომპიუტერების აწყობა IBM PC -ან ერთად

და ასევე იყენებსდნენ IBM –ის მაკომპლექტორებლებს (მაგ. ვიდეო ადაპტორები,

CGA, EGA, VGA) და თავიანთ ნაწარმს ყიდდნენ 3-4-ჯერ ნაკლებ ფასად. მალე

ფირმა IBM-ს ჩამოერთვა მონოპოლისტური მდგომარეობა, იმიტომ რომ

გამოუჩნდა ბევრი კონკურენტი. მიუხედავად იმისა, რომ ფირმა IBM-მა გამოუშვა

თავისი ახალი მოდელი IBM PS/2, წარმატების მაინც ვერ მიაღწია.

კომპიუტერმა დასახელება IBM PC შეინარჩუნა, მაგრამ ეს იმას არ ნიშნავს, რომ

მას იგივე, თავდაპირველი მფლობელი (IBM) უშვებს. ამჯერად გამოშვებული

კომპიუტერის უმრავლესობა კეთდება: სინგაპურში, სამხრეთ კორეაში, ტაივანში

და სხვ. რადგან მათი გამოშვება აქ უფრო იაფი ჯდება. ზოგიერთი პრესტიჟული და

საიმედო კომპიუტერები იწყობა ამერიკაში და ევროპაში.

13

IBM PC კომპიუტერის განვითარება ახლაც ხდება ბევრი კონკურენტული

ფირმებით, მაგ. მიკროფროცესორი INTEL-80386შX, 80486, პენტიუმი, მონიტორები

სუპერ VGA 999 600 და 1024 , 768. დღეს-დღეობით IBM PC კომპიუტერის

განვითარებაზე IBM ფირმაზე მეტ გავლენას ფირმა INTEL აწარმოებს, რომელიც

უშვებს მიკროპროცესორებს და MICROSOFT–რომელიც ქმნის ყველა იმ

პროგრამას, რომელიც სჭირდება IBM PC –ს.

პერსონალურიკომპიუტერის წარმატების მიზეზები:

< ის არ არის ძვირი დიდი და მინი კომპიუტერებთან შედარებით, გამოსადეგია

ბევრ საქმეში.

< ადვილი გამოსაყენებელია, უზრუნველყოფილია დიალოგური რეჟიმით

(მომხმარებელსა და მას შორის), პროგრამის გასაგები ინტერფეისით (მენიუ,

რჩევა, “დახმარება” და ა.შ.).

< კომპიუტერთან უშუალო ურთიერთობა, ყველანაირი შუამავლის გარეშე.

< ინფორმაციის გადამუშავების დიდი შესაძლებლობები (ტიპიური სიჩქარე –

მრავალი მილიონი ოპერაცია წმ-ში, ოპერაციული მეხსიერების მოცულობა –

რამდენიმე ასეული კილობაიტდან ასეულ მეგაბაიტამდე, მყარი დისკის

მოცულობა რამდენიმე ასეული მეგაბაიტიდან ათასეულ გიგაბაიტამდე).

< მაღალი გამძლეობა და ადვილად შეკეთების საშუალება.

< კომპიუტერის გამოყენების შესაძლებლობის განვითარება ერთი და იგივე

კომპიუტერი შეიძლება გამოვიყენოთ სხვადასხვა კომპიუტერული

პროგრამებისათვის.

< კომპიუტერის პროგრამული უზრულველყოფა მოიცავს, ადამიანის მოღვაწეობის

ყველა სფეროს.

14

< ერთ ქსელში გაერთიანების საშუალება, რაც აძლევს ათეულობით და

ასეულობით ადამიანს ინფორმაციის გაცვლას და ყველას მიუწვდება ხელი

საერთო საინფორმაციო ბაზაზე.

< ელექტრონული ფოსტის მეშვეობით, შესაძლებელია სხვადასხვა ტექსტების

გადაგზავნა ერთი ქალაქიდანმეორეში და ერთი ქვეყნიდან მეორეში.

პერსონალური კომპიუტერის გამოყენების შეზღუდვები

იმისდა მიუხედავად, რომ კომპიუტერის გამოყენების არეალი ძალიან დიდია,

არის ამოცანები, რომელთა ამოხსნაც უკეთესია უფრო მძლავრ ეგმ-ზე.

რიგ შემთხვევაში ინფორმაციის უფრო დიდი რაოდენობის გადამუშავებაა საჭირო

და უფრო სწრაფად. ასეთ საქმეებს განეკუთვნება საბანკო საქმე, თვითფრინავისა

და მატარებლის ბილეთების დაჯავშნის სისტემა და ა.შ. მაგ. პერსონალურ

კომპიუტერში ადვილად შეგვიძლია შევქმნათ ისეთ მონაცემთა ბაზა, რომელსაც

გამოვიყენებთ როგორც ჟურნალს სხვადასხვა სფეროში. მაგრამ ისეთ მონაცემთა

ბაზის შექმნა, რომელშიც იქნება სხვადასხვა ჟურნალები და სტატიები, რომლებიც

ხელმისაწვდომი იქნება ხალხის ფართო მასებისთვის, საჭიროა უკვე დიდი ეგმ.

როდესაც მუშავდება ბევრი ინფორმაცია, მიზანშეწონილია გამოიყენებოდეს

რამდენიმე კომპიუტერი ერთად, მოქმედება ხდებოდეს ეტაპობრივად, ერთ

კომპიუტერზე შესრულდება ის საქმიანობა, რომელიც მას შეუძლია.

ზოგ დავალებებში ჩანს, რომ კომპიუტერის გამომთვლელს სიმძლავრე არ

ყოფნის. მაგ. მექანიკური სიმტკიცის კონსტრუქციის რამდენიმე ასეული

ელემენტის გამოსათვლელად შეიძლება მივმართოთ პერსონალურ კომპიუტერს,

მაგრამ თუ გამოსათვლელია ათასეულობით სიმტკიცის კონსტრუქციის

ელემენტები, მაშინ დაგვჭირდება დიდი ან სუპერ ეგმ-იც კი.

ინფორმატიკა, როგორც მეცნიერება

1. შესავალი.

15

50-იან წლებში გამომთვლელი მანქანების გამოჩენამ შექმნა მოთხოვნა

ინფორმატიკის ტექნიკური მხარდაჭერისთვის, რომელიც საჭიროა ინფორმაციის

შესანახად და დასამუშავებლად. თუმცა ადამიანები ინფორმაციაზე ”ოპერაციებს”

ადრიდანვე ატარებდნენ. იქმნებოდა მექანიკური ხელსაწყოები არიფომეტრის

მსგავსი.

რიცხვითი მნიშვნელობების ინფორმაციის გარდა ყოველთვის ყურადსაღები იყო

ხოლმე სიმბოლური ინფორმაცია, რომელთა წარმომადგენლები – ყველასთვის

ნაცნობი ტექსტები გასაგებ ენაზე: სათავგადასავლო ამბებიდან სამუშაო

ანგარიშებამდე და ა.შ. ასეთი ინფორმაციის შესანახად და გადასამუშავებლად

იგონებდნენ სხვადასხვა ხელსაწყოებს. ყველაზე კარგი მაგალითია ყუთები,

რომლებშიც ინახება ბლანკები ინფორმაციით. აგრეთვე კატალოგები –

აუცილებელი ატრიბუტი ბიბილოთეკის.

სწრაფვა, რომ როგორმე მომხდარიყო მექანიკურად და ავტომატურად

პროცედურები საჭირო იყო ინფორმაციის ძებნა კატალოგში, ამიტომ შეიქმნა

სპეციალური მეცნიერება-დოკუმენტალისტიკა. დოკუმენტალისტიკის შვილები

გახდნენ ხელით და ავტომატურად ინფორმაციის მაძიებელი სისტემები.

კომპიუტერმა ერთ სისტემაში გაერთიანა შენახვა და დამუშავება როგორც

რიცხვითი, ასევე ტექსტური ინფორმაციის. სწორედ ამიტომ. კომპიუტერმა

საფუძველი დაუდო, ახალ მეცნიერების წარმოშობას.

”ინფორმატიკა”-ს თავიდან კიბერნეტიკას უწოდებდნენ, თუმცა დროთა

განმავლობაში, მიხვდნენ, რომ კიბერნეტიკა ცალკე მეცნიერება იყო,

ინფორმატიკის შემადგენელი ნაწილი. ინგლისურეროვან ქვეყნებში ახალ

მეცნიერებას ეძახდნენ ”გამომთვლელ მეცნიერებას” (COMPUTER SCIECE),

საფრანგეთში წარმოიქმნა ტერმინი ”ინფორმატიკა” (INFORMATIQUE). სწორედ

ფრანგული სახელწოდებიდან წარმოიქმნა ამ მეცნიერების დღევანდელი სახელი.

XX საუკუნის 70-იანი წლებიდან კი მყარად მოიკიდა ფეხი.

ინფორმატიკაში გამოყოფენ რვა (8) ძირითად მიმართულებას:

• თეორიული ინფორმატიკა;

16

• კიბერნეტიკა;

• პროგრამირება (დაპროგრამება);

• ხელოვნური ინტელექტი;

• საინფორმაციო სისტემები;

• გამოთვლითი ტექნიკა;

• ინფორმატიკა საზოგადოებაში;

• ინფორმატიკა ბუნებაში.

2. თეორიული ინფორმატიკა

რადგანაც XX საუკუნის 70-იან წლებამდე გამოიყენებოდა ტერმინი კიბერნეტიკა

და არა ინფორმატიკა, მას თეორიულ კიბერნეტიკას ეძახდნენ ან მათემატიკურ

კიბერნეტიკას.

თეორიული ინფორატიკა – მათემატიკური დისციპლინა, რომელიც იყენებს

მათემატიკურ მეთოდებს, მოდელების შესასწავლად და ინფორმაციის გადაცემა-

გამოყენებისათვის.

თეორიული ინფორმატიკა ქმნის იმ საფუძველს, რომელზეცაა აშენებული მთელი

ინფორმატიკის ცოდნა. ინფორმაციული შეტყობინებების უმრავლესობა, როგორც

წესი, შეიძლება აღვწეროთ, როგორც დისკრეტული უმრავლესობა. ეს ნიშნავს,

რომ თავისი ხასიათით ინფორმატიკა ახლოსაა დისკრეტულ მათემატიკასთან,

რომელიც სწორედ ასეთ ობიექტებს შეისწავლის. ასე, რომ თეორიული

ინფორმატიკის მრავალი მოდელი აღებულია დისკრეტული მათემატიკიდან.

თავად თეორიული ინფორმატიკა ცალკე დისციპლინაა და შეიძლება დაიყოს 5

კლასად:

1. პირველ კლასს მიეკუთვნებიან ის დისციპლინები, რომელთა ამოსავალი

წერტილი არის მათემატიკური ლოგიკა. აქ მუშავდება ის მეთოდები, რომლებიც

საშუალებას გვაძლევენ ანალიზი გაუკეთოთ ინფორმაციის გადამამუშავებელ

პროცესებს კომპიუტერის დახმარებით და ასევე მეთოდებს, რომელიც შეისწავლის

იმ პროცესებს, რომლებიც კომპიუტერში ხდება გამოთვლის დროს.

17

2. როგორც ცნობილია კომპიუტერები ოპერაციებს ასრულებენ რიცხვებით, ანუ

ინფორმაციით,. კომპიუტერის მიერ შესრულებული პროცედურები, არის

ალგორითმებით აღწერილი პროგრამა. პროგრამა, რომ შევიმუშავოთ, საჭიროა

შევქმნათ სპეციალური ხერხები ამოცანის ამოხსნისა. ავტომატურად

გამომთვლელი ხელსაწყოების განვითარების შედეგად შეიქმნა თანამედროვე

კომპიუტერი. ეს იყო მათემატიკისთვის მასტიმულირებელი, გამოთვლის ხერხების

განვითარების გზით. ასე გაჩნდნენ ისეთი დისციპლინები, რომლებიც იმყოფებიან

დისკრეტული და თეორიული ინფორმატიკის საზღვარზე. ესენია გამოთვლითი

მათემატიკა და გამოთვლითი გეომეტრია.

3) ინფორმაციის სპეციალური შესწავლა, ინფორმაციის საერთო თვისებების

გამოვლენა, მისი კანონების და შექმნის, განვითარების, ასევე განადგურების

საკითხების შესწავლა – ესაა ინფორმაციის თეორია. ამ დისციპლინასთან

ახლოსაა კოდირების თეორია, რომელსაც ევალება იმ ფორმების შესწავლა,

რომელშიც შეიძლება წარმოდგენილ იქნას ინფორმაცია. აქ არის ცალკე განხრა,

რომელიც შეისწავლის ინფორმაციის გავრცელების სხვადასხვა წყაროებს.

4) ინფორმატიკა დაკავშირებულია რეალურ და არარეალურ ობიექტებთან.

ინფორმაცია ცირკულირებს რეალური სახით, თუმცა ინფორმატიკაში ის გვხვდება,

როგორც რაღაც აბსტრაქტული. ასეთმა გადასვლამ აუცილებელი გახადა

კომპიუტერში ისეთი აბსტრაქტული მოდელების გამოყენება, რომელიც

მიესადაგება იმ გარემოს, რომელშიც ცირკულირებს ინფორმაცია რეალური

სახით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კომპიუტერში ობიექტის მაგივრად უნდა

გამოვიყენოთ მისი მოდელი. ამ ყველაფრის შესასრულებლად საჭიროა მთელი

რიგი მეთოდები. სისტემური ანალიზი – მეცნიერება, რომელიც არის დაკა¬ვებული

მათი შესწავლით, მეცნიერება, რომელიც წარმოიქმნა 30 წლის წინ. სისტემური

ანალიზი შეისწავლის რეალური ობიექტების სტრუქტურას და იძლევა მათი

ფორმალიზებული აღწერის ხერხებს. სისტემური ანალიზის შემადგენელი ნაწილია

- სისტემათა საერთო თეორია, რომელიც შეისწავლის სხვადასხვა სისტემებს ერთი

პოზიციიდან.

იმიტაციური მოდელირება – ამ მეცნიერებაში, ქმნიან და გამოიყენებენ სპეციალურ

ხერხებს პროცესების შექმნისა, რომლებიც მიმდინარეობს რეალურ ობიექტებში.

მასობრივი მომსახურების თეორია - შეისწავლის ინფორმაციის

გადამა¬მუშავებელი და გადამცემი მოდელების სპეციალურ კლასს.

18

5) ამ დისციპლინის ბოლო კლასი, ორიენტირებულია სხვადასხვა სიტუაციების

გადაჭრისათვის საჭირო ინფორმაციის გამოყენებაზე, რომლებიც გვხვდება ჩვენს

გარემომცველ სამყაროში. აქ უპირველეს ყოვლისა შედის - გადაწყვეტილების

მიღების თეორია, რომელიც შეისწავლის საერთო სქემებს, რომლებიდანაც

ადამიანი იყენებს და ირჩევს მისთვის საჭირო გადაწყვეტილების მისაღებად. ჩვენ

ყოველთვის გვსურს ავირჩიოთ ოპტიმალური ვარიანტი, პრობლემების

გადაწყვეტისა. ამ გადაწყვეტილების მიღებისას წამოჭრილ პრობლე¬მებს

შეისწავლის – მათემატიკური დაპროგრამება.

მათემატიკური დაპროგრამების მსგავსი დისციპლინაა – ოპერაციათა კვლე¬ვა. ამ

მეცნიერებაში ასევე შეისწავლება ხერხები სხვადასხვა პროცესების ორგანიზებისა,

რომლებიც მიმართულია ოპტიმალური შედეგის მიღებისკენ. როდესაც

გადაწყვეტილებას ღებულობს არა ერთი ადამიანი, არამედ კოლეგია,

წარმოიქმნება სპეციფიკური სიტუაციები: პარტიების შექმნა, კოალიციები,

თანხმობები და კომპრომისები. ეს პრობლემები ნაწილობრივ ნახსენებია

თამაშების თეორიაში, მაგრამ ამ ბოლო დროს იწყო ახალმა დისციპლინამ

ჩამოყალიბება – კოლეგიალური ქცევის თეორიამ, ესაა ამოცანა

გადაწყვეტილების კოლექტიური მიღებისა.

3. კიბერნეტიკა

კიბერნეტიკა შეგვიძლია განვიხილოთ, როგორც გამოყენებითი ინფორმა¬ტიკა.

ავტომატური და ავტომატიზირებული სისტემათა მართვის სხვადასხვა დონებზე

შექმნისა და გამოყენების დარგში.

კიბერნეტიკა წარმოიშვა XX საუკუნის 40-იან წლებში, როდესაც ნ. ვინერმა

წამოაყენა იდეა. იმის შესახებ, რომ ცოცხალ, არაცოცხალ და ხელოვნურ

სისტემებს აქვთ ბევრი საერთო. ანალოგიის დადგენა მოგვცემდა იმის

საშუალებას, რომ შექმნილიყო ”ერთიანი მართვის თეორიები”, რომლის

შედეგებიც შეგვეძლო გამოგვეყენებინა სხვადასხვა სისტემებში.

19

ამ იდეამ მიიღო მხარდაჭერა, როდესაც გაჩნდა ისეთი კომპიუტერი, რომელსაც

ქონდა უნარი გადაეწყვიტა სხვადასხვა ამოცანები. კომპიუტერული გამოთვლების

უნივერსალობა გვიბიძგებდა უნიკალური სისტემების იდეის ჭეშმარიტებისკენ.

ამ ჰიპოტეზამ ვერ გაუძლო დროს, მაგრამ დაგროვებული ცოდნა კიბერნეტიკაში,

განსხვავებული სისტემების მართვის შესახებ, საერთო პრინციპების შესახებ, დიდი

სარგებელი მოუტანა მეცნიერებას, რომლებიც მხოლოდ ვიწრო პროფესიულად

უყურებდნენ ამ საკითხს. ერთი დარგიდან მეორე დარგში იდეებისა და

მოდელების გადატანა-გადმოტანით, სხვადასხვა პროფილის სპეციალისტებს

შორის ურთიერთობამ ერთ საერთო ენაზე თავისი საქმე გააკეთა. გაჩნდნენ,

არსით, კიბერნეტიკული მოდელები. კიბერნეტიკამ დიდი როლი ითამაშა,

სტრუქტურული ლინგვისტიკის ჩამოყალიბებაში, რომლის წიაღში ვითარდება

მათემატიკური და გამოყენებითი ლინგვისტიკა. გაჩნდა რიგი ახალი

მეცნიერებებისა: ქიმიური კიბერნეტიკა, იურიდიული კიბერნეტიკა, ტექნიკური

კიბერნეტიკა და ა.შ. ყველა ეს ”კიბერნეტიკა” შესწავლის ინფორმაციის

გამოყენებას იმ კლასის სისტემებში, რომლებსაც ეს მეცნიერება შეისწავლის.

ყველაზე აქტიურად ვითარდება ტექნიკური კიბერნეტიკა. მის შემადგენლობაში

შედის ავტომატური მართვის თეორია, რომელიც ფუნდამენტი გახდა

ავტომატიკის. მათ გარეშე შეუძლებელი იქნებოდა წინსვლის მიღწევა

მოწყობილობათა მშენებლობაში და ზოგადმშენებლობაში, ატომურ ენერგეტიკაში

და თითქმის ყველა იმ სისტემათა ერთობლიობაში, სამეწარმეო პროცესებსა და

სამეცნიერო გამოკვლევებში, რომლებიც ასრულებენ მნიშვნელოვან როლს

ადამიანის ცხოვრებაში. ავტომატურ თეორიასთან დაკავშირებულია ტექნიკური

დიაგნოსტირება, რომლის ფუნქციებშიც შედის სისტემის ფუნქციონალურობის

კონტროლი და მასში დაზიანებების პოვნა.

კიბერნეტიკაში მნიშვნელოვანი როლი უჭირავს სახეთა ამოცნობას. ამ

დისციპლინის მთავარი ფუნქცია არის – გადამწყვეტი წესების ძიება, რომელთა

დახმარებითაც შეიძლება მრავალნაირი რეალური მოვლენების კლასიფიცირება,

მათი შეხამება ეტალონურ კლასებთან.

სახეთა ამოცნობა – ეს არის სასაზღვრო მეცნიერება კიბერნეტიკასა და ხელოვნურ

ინტელექტს შორის, გადამწყვეტი წესების ძებნა, რომელიც ხდება სწავლის გზით

20

და სწავლა რა თქმა უნდა ინტელექტუალური პროცედურაა. კიბერნეტიკას აქვს

კვლევის ცალკე სფერო – მაგალითებზე სწავლა.

კიდევ ერთი სამეცნიერო არხი კიბერნეტიკას აკავშირებს ბიოლოგიასთან.

ანალოგიები ცოცხალ და არაცოცხალ სისტემებს შორის წლებია აღელვებთ

მეცნიერებს. რამდენად შეიძლება ცოცხალი სისტემების პრინციპები გამოყენებულ

იქნას ხელოვნურ ობიექტებთან? რა შეიძლება ვესესხოთ ცოცხალ სისტემებს? ამ

კითხვებზე პასუხს ეძებს ბიონიკა – სასაზღვრო მეცნიერება კიბერნეტიკასა და

ბიოლოგიას შორის. ნეიროკიბერნეტიკა – როგორც მის სახელშიც ჩანს, ცდილობს

კიბერნეტიკული მოდელები გამოიყენოს ნერვული უჯრედების სტრუქტურისა და

ფუნქციათა კვლევისას.

როგორც უკვე ითქვა, კიბერნეტიკა ყველაზე მეტად დაინტერესებული იყო

მართვის მთავარი პრინციპებით ბუნების სხვადასხვა ობიექტებში. ამიტომ მას

ძალზედ აინტერესებს გაწონასწორებული მდგომარეობა ასეთ სისტემებში და

მათი მიღწევების ხერხები. გაწონასწორებულობა დაკავშირებულია მდგრადობის

იდეასთან. მდგრადობის ფორმის დიდიხნის მანძილზე შენარჩუნების

შესაძლებლობა, სტრუქტურა და ცხოვრებისეული მოღვაწეობა –

დამახასიათებელი ნიშნებია არა მხოლოდ სიცოცხლის, არამედ ხელოვნური

სისტემებისაც. ავტომატური მართვა თავის მნიშვნელოვანი ნაწილით არის

მეცნიერება, მყარი მდგომარეობის მიღწევისა და მათი შენარჩუნების შესახებ

ყველაზე რთული შემთხვევა არის მაშინ, როდესაც გაწონასწორებულობა

მიიღწევა მრავალი სისტემის ურთიერთქმედებით. ასეთი ტიპის მოდელები

განიხილება თამაშის თეორიაში ან სხვადასხვა სახის ურთიერთმოქმედ

მოწყობილობათა სისტემებში. ასეთი სახის საერთო მოდელები განიხილება

ჰომეოსტატიკაში – სულ ახლად ჩამოყალიბებულ და ჯერ კიდევ გაფორმების

სტადიაში მყოფ მეცნიერებაში.

4. დაპროგრამება

ეს მეცნიერული მიმართულება მოდის გამომთვლელი მანქანებიდან. სწორედ

მათთან არის დაკავშირებული დაპროგრამება. თავისი განვითარების საწყის

ეტაპზე, დაპროგრამებას არ ქონდა მყარი თეორიული საფუძველი და

21

მოგვაგონებდა მაღალი კვალიფიკაციის ხელოსნების ნაშრომს, როდესაც სამუშაო

ფასდება არა ცოდნით, არამედ პროფესიონალური შესაძლებობებით.

გამოცდილების დაგროვებასთან ერთად იხაზებოდა საერთო აზრები და

ვითარებები, რომლებიც ნაგულისხმევი იყო კომპიუტერის ძირითადი პროგრამის

შექმნაში და თვითონ დაპროგრამეის პროცედურებში. ამან გამოიწვია

თანდათანობითი შექმნა თეორიული დაპროგრამებისა, რომელშიც ახლა

შეგვიძლია გამოვყოთ რამდენიმე მიმართულება.

ერთ-ერთი მათგანი დაკავშირებულია მრავალენოვანი დაპროგრამების

შექმნასთან, რომლის დანიშნულება იყო შეემსუბუქებინა ადამიანისა და

გამომთვლელ მანქანასა და საინფორმაციო სისტემებს შორის ურთიერთობა.

გარდა ენის შექმნისა, რომელზეც მომხმარებელ შექმნის პროგრამას, საჭიროა

კიდევ სპეციალური საშუალებები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ავტომატურ

გადაყვანას პროგრამული ჩანაწერებისა რომელიმე ენაზე, რომელსაც აღიქვამს

კომპიუტერი. ეს გადაყვანა ხდება სპეციალურიპროგრამული სისტემებით –

თარჯიმანი (ტრანსლატორი). (სისტემური დაპროგრამება – განსაკუთრებული

მხარე, სადაც მუშაობენ ძალიან მაღალი დონის სპეციალისტები, რომლებიც

ქმნიან პროგრამულ პროდუქტს, რომელიც ტირაჟირდება მათემატიკური

უზრუნველყოფის პროდუქტთან ერთად).

კიდევ სხვა განხრაა სისტემური დაპროგრამების – ოპერაციული სისტემების

შექმნა, რომელთა გარეშეც ვერ იმუშავებს ვერც ერთი გამომთვლელი მანქანა.

ასეთი პროფილის პროგრამისტები, მუშაობენ ისეთ ფირმებში, რომლებიც უშვებენ

კომპიუტერებს.

ბოლო ათწლეულების ტენდეცია გახდა ცალკეული გამომთვლელი მანქანებიდან

გადასვლა მრავალფეროვან მანქანების აწყობის ერთ ქსელში გაერთიანება,

მონაცემების გადამუშავება და გადაცემა. ასეთი ქსელი გვაგონებს განვითარებულ

ქსელს, ის შეიცავს სპეციალურ არხს და ისეთ მოწყობილობას, რომელიც ახერხებს

მანქანებს შორის ინფორმაციის გაცვლას. იმისათვის, რომ სხვადასხვა

კომპიუტერებმა აღიქვან ერთმანეთის შეტყობინებები, საჭიროა სპეციალური

ენები, რომლის ჩანაწერებიც თანაბრად გასაგები იქნება. ყველა ქსელში

ჩართულისათვის. ასეთ ენებს უწოდებენ კავშირის პროტოკოლს, რომელზეც

მუშაობენ სისტემის პროგრამისტები.

გარდა სისტემურისა არსებობს – პრობლემაზე ორიენტირებული დაპროგრამება.

სპეციალისტები, რომლებიც მუშაობენ ამ სფეროში, ქმნიან სამომხმარებლო

პროგრამებს, რომლებიც გამიზნულია იმ ამოცანების გადაწყვეტისათვის,

22

რომლებიც არის ადამიანის მოქმედების სფეროში, მაგ. ამოცანის ამოხსნისა

აერომექანიკიდან, საბანკო საქმეების, სამედიცინო დიაგნოსტიკის და ა.შ. იგივე

პროგრამისტები ქმნიან სპეციალურ პაკეტების გამოყენებით პროგრამებისათვის –

მოსახერხებელი საშუალება მომხმარებლისათვის, რომელიც მუშაობს

ფიქსირებულ პრობლემურ სფეროში.

ამრიგად, პროგრამისტთა უმრავლესობა დაკავშირებულია სხვადასხვა სახის

პროგრამების შექმნასთან, რომლებსაც საინფორმაციო სისტემის სახე აქვთ. მაგ.

საბანკო მონაცემები.

5. ხელოვნური ინტელექტი

ყველაზე ახალგაზრდა ინფორმატიკის მიმართულებებში სწორედ ხელოვნური

ინტელექტია, რომელიც XX ასწლეულის 60-70-იან წლებში ჩამოყალიბდა, მაგრამ

ეხლა სწორედ იგი განსაზღვრავს ინფორმატიკის სტრატეგიული განვითარების

მიმართულებებს.

ხელოვნური ინტელექტი მჭიდრო კავშირშია თეორიულ ინფორმატიკასთან,

საიდანაც ბევრი მეთოდები და მოდელები აქვს აღებული. მაგ: აქტიური

გამოყენება ლოგიკური საშვალებების ცოდნის გარდაქმნისათვის. ასე ახლოს

არის იგი კიბერნეტიკასთან. მათემატიკური და გამოყენებითი ლინგვისტიკა,

ნეიროკიბერნეტიკა და ჰომეოსტატიკაც მჭიდრო კავშირშია ხელოვნური

ინტელექტის განვითარებასთან. რა თქმა უნდა ინტელექტუალური სისტემების

სფეროში მუშაობისათვის აუცილებელია სისტემების დაპროგრამება. ხელოვნური

ინტელექტის კვლევის მთავარი სფერო არის ჩაწვდეს ადამიანის

შემოქმედებითობას. ადამიანს შეუძლია პრაქტიკულად ყველანაირი საქმიანობის

შესწავლა. თუ ამ მექანიზმების არსს გავიგებთ, არის იმედი, რომ მათ

გამოვიყენებთ ხელოვნურ სისტემებში. ასეთი მიდგომა ამ დარგს აახლოვებს

ფსიქოლოგიასთან – მეცნიერებისა, რომლის მთავარი ამოცანაა ადამიანის

ინტელექტის შესწავლა. ფსიქოლოგიაში ეხლა აქტიურად ვითარდება კოგნიტური

ფსიქოლოგია – რომელიც მიმართულია იმ კანონზომიერებისა და მექანიზმების

ამოხსნისათვის, რომლებიც აინტერესებთ ინტელექტუალური ინტელექტის

სფეროს სპეციალისტებს.

23

ინტელექტუალური სისტემების შემქმნელები დაინტერესებულები არიან არა

მარტო ავტომატიზაციის პრობლემებით, არამედ, გარემომცველი სამყაროს

შეცნობით, რომელსაც კარგად მოიხმარენ ცოცხალი არსებები.

გარდა ფსიქოლოგიური გამოკვლევებისა, სპეციალისტების ინტერესის სფეროში

შედის ხელოვნური ინტელექტის სფეროსა და ლინგვისტიკური კვლევები,

რომლებიც მჭიდრო კავშირში არიან ფსიქოლოგიასთან. ამ სფეროს აქტიურად

იკვლევს ფსიქოლინგვისტიკა. მისი შედეგები ეხება არა მარტო ურთიერთობის

მოდელირებას ჩვეულებრივი ენით, არამედ სხვა საშვალებებითაც (ჟესტები,

მიმიკები და ა.შ.)

მათემატიკური და გამოყენებითი ლინგვისტიკა ასევე მჭიდრო კავშირში არიან

ხელოვნური სისტემების სფეროს კვლევებთან ჩვეულებრივ ენაზე. კომპიუტერული

ლინგვისტიკა – კიდევ ერთი ლინგვისტიკური მიმართულება, რომელთანაც

ახლოსაა ხელოვნური ინტელექტის ინტერესები.

არსებობს უამრავი ხერხი რათა ადამიანმა აღწეროს და გადასცეს

სხვადასვანაირი ცოდნა სამყაროს შესახებ. ჩვეულებრივი ენა ერთ-ერთი

მათგანია. ინფორმაციის აღქმისთვის არის დათმობილი გამოკვლევების ცალკე

სფერო, კიდევ ერთი მაგალითი – მათემატიკური ენა, რომელსაც აქვს უნარი

თავისი საშუალებებით გადმოგვცეს მრავალი კანონები და კანონზომიერებები

ჩვენს გარემომცველ სამყაროში. არსებობს სპეციალური მეცნიერება – სემიოტიკა,

რომელიც შეისწავლის საერთო ცოდნას სხვადასხვა სისტემებისა, რომელთაც

შეუძლიათ აღწერონ გარემომცველი სამყაროს გამოვლინებები და კანონები. რა

თქმა უნდა ხელოვნური ინტელექტის სფეროს სპეციალისტები იჩენენ

ფსიქოლოგიასა და ლინგვისტიკაზე არანაკლებ ინტერესს სემიოტიკის მიმართ.

ხელოვნური ინტელექტი – ეს მეცნიერება არ არის წმინდა თეორიული, ის

შეისწავლის გამოყენებით სფეროსაც, რომლებიც დაკავშირებულია რეალურად

მოქმედი ინტელექტუალური სისტემების შექმნასთან. მაგ. რობოტების შექმნა.

მაგრამ რობოტექნიკა – მეცნიერება, რობოტების შესახებ არ წარმოადგენს

მთლიანად ინტელექტუალური სისტემების ყველა ტიპს.

6. ინფორმაციული სისტემები

24

ამ მიმართულების ჩამოყალიბებას საფუძველი დაუდო გამოკვლევებმა

დოკუმენტალისტიკაში და ანალიზირებამ სამეცნიერო-ტექნიკური ინფორმაციისა,

რომლებიც მიმდინარეობდნენ კომპიუტერის გამოგონებამდე. ამ დარგმა თავის

ჭეშმარიტ განვითარებას მიაღწია, მაშინ, როდესაც კომპიუტერი გახდა მისი

შემადგენელი ნაწილი.

ამ მიმართულებაში წყდება რამდენიმე საკითხი:

ა) სხვადასხვაგვარი ინფორმაციის პროგნოზირება და ანალიზი, რომლებიც

მიმოცვლაშია საზოგადოებაში. გამოკვლევა ასევე დოკუმენტალური მასალების

წყაროები, მათ მინიმალიზაციის, სტანდარტიზაციისთვის და მათი

ეფექტურობისათვის გამომთვლელ მანქანებში, ასევე ინფორმაციის წყაროების

თავისებურებებს, რომლებიც მიედინებიან ჟურნალებში, გაზეთებში და ა.შ.

ბ) ინფორმაციის შენახვა-წარდგენის ხერხების გამოკვლევა, სპეციალური ენის

შექმნა სხვადასხვა ბუნების ინფორმაციის ფორმალური აღწერისათვის,

სპეციალური ხერხების დამუშავება ინფორმაციის კოდირებისა და

დაარქივებისათვის. ამ მიმართულებით მიმდინარეობს სამუშაოები ერთი დიდი

საინფორმაციო ბაზის შექმნისათვის, რომელთა გამოყენებაც შეეძლებათ

გამომთვლელ მანქანებს.

გ) სხვადასხვა პროცედურების და ტექნიკური საშუალებების შექმნა, რომელთაც

დახმარებითაც შეგვიძლია დოკუმენტებიდან ინფორმაციის მიღების პროცესის

ავტომატიზაცია, რომლებიც არ იქნებიან განკუთვნილი გამომთვლელი

მანქანებისათვის და იქნებიან მიმართულნი ადამიანის მიერ მათი აღქმისაკენ: ეს

გამოკვლევები მჭიდრო კავშირშია დოკუმენტებიდან აზრიანი ინფორმაციის

მიღების პრობლემასთან, საბანკო მონაცემებში და სხვა საიფორმაციო საცავებში,

რომლებიც ორიენტირებულნი არიან კომპიუტერზე.

დ) ინფორმაციის მაძიებელი სისტემის შექმნა, რომლებსაც შეეძლებათ

სხვადასხვა საინფორმაციო ”საცავებიდან” მიიღონ ინფორმაციის მოპოვების

ბრძანება.

25

ე) შემნახველი ქსელების შექმნა, ინფორმაციის მიღება და გადამუშავება,

რომელთა შემადგენლობაშიც შედიან საბანკო საინფორმაციო მონაცემები,

ტერმინალები და ა.შ.

ზემოთ ჩამოთვლილი მიმართულებები გვიჩვენებენ, რომ ამ დარგის სამუშაოები

დაფუძნებულია, ერთი მხრივ - გამოყენებითი ლინგვისტიკის კვლევებზე,

რომელიც ქმნის ენებს ინფორმაციის ჩასაწერად და მის მოსაძებნად სხვადასხვა

საინფორმაციო საცავებში და მეორეს მხრივ თეორიულ ინფორმაციაზე, რომელიც

ქმნის მეთოდებს და მოდელებს, რომლებიც გამოიყენება საინფორმაციო არხებში

ინფორმაციის ცირკულაციისათვის.

7. გამოთვლითი ტექნიკა

გამომთვლელი ტექნიკა გულისხმობს დამოუკიდებელ გამოკვლევებს. ამ

მიმართულების ჩარჩოებაში წყდება არაერთი საკითხი, რომლებიც არ არიან

პირდაპირ დაკავშირებული ინფორმატიკასთან და მის პრობლემებთან.

მიკროელექტრონიკა – აქ მიმდინარეობს მრავალი გამოკვლევები გამომთვლელი

მანქანების, ელემენტური ბაზის სრულყოფისათვის.

მიკროელექტრონიკის უმთავრესი არსის მდგენელია: თეორიები, მეთოდები,

გამოთვლები და ინტეგრალური მიკროსქემების დამზადების ტექნოლოგია.

მიკროსქემები წარმოადგენენ ძირითად ელემენტარულ ბაზას ყველა

დღევანდელი ელექტრო-ტექნიკური საშუალებებისა. მაგრამ თანამედროვე

ინფორმატიკის განვითარება წარმოუდგენელია კომპიუტერების გარეშე –

ძირითადი და ჯერჯერობით ერთადერთი ინსტრუმენტი სხვადასხვა

ინფორმაციასთან სამუშაოდ.

კომპიუტერის ეფექტური გამოყენება წარმოუდგენელია მისი არქიტექტურისა და

პრინციპების ფუნქციონირების გარეშე. ოპერატიული სისტემები, ტესტური

პროგრამები, თარჯიმნები – ეს არის ის პროგრამული მხარდაჭერა, რომლის

გარემოცვაში არსებობს გამომთვლელი მანქანა.

ეს იმას ნიშნავს, რომ გამომთვლელი მანქანების განვითარება წარმოუდგენელია

მონაცემთა გამოყენების გარეშე, რომლებიც მიიღება დაპროგრამებისას და სხვა

სფეროებში.

26

თანამედროვე გამომთვლელი მანქანების დაპროექტება საჭიროებს სპეციალურ

სისტემას ავტომატიზირებულ პროექტირებისათვის, რომელთა შექმნაზეც მუშაობენ

სპეციალისტები, რომლებიც ინფორმატიკის დარგში მუშაობენ.

გარდა ამისა, ყოველი გამომთვლელი მანქანისათვის აუცილებელია შევქმნათ

ოპერაციული სისტემა, რომელიც უზრუნველყოფს მანქანის ფუნქციონალიზაციას.

ამით ის ხალხია დაკავებული, რომლებიც ინფორმატიკაში მოღვაწეობენ.

დიდი გავლენა იქონია ახალი სტრუქტურის გამომთვლელმა მანქანებმა

ხელოვნური ინტელექტის დარგში. შედეგად კომპიუტერთა თანამედროვე თაობა

გაცილებით ინტელექტუალურია, ვიდრე მათი წინამორბედები. მათ აქვთ უნარი

ესაუბრონ მომხმარებელს ენაზე, რომელიც მაქსიმალურად მიახლოვებულია,

ჩვეულებრივ სალაპარაკო ენასთან, მათ არ სჭირდებათ ყოველი პრობლემის

გადაწყვეტისას დახმარება, ისინი თავისით წყვეტენ ამ პრობლემებს, იმ

მონაცემთა ბაზის დახმარებით, რომელიც აქვთ ამ მანქანებს.

8. ინფორმატიკა საზოგადოებაში

სამყარო ამჟამად იმყოფება ინფორმაციის საზოგადოებაში. ამ საზოგადოებაში

დიდ როლს ითამაშებს შენახვა, ინფორმაციის დამუშავება და გავრცელება.

იზრდება ხალხის რაოდენობა, რომლებიც პროფესიონალურად არიან

დაკავებულნი ინფორმაციის მოპოვებაში, დამუშავებაში, დაგროვებაში, შენახვაში

და გავრცელებაში. ინფორმაცია უკვე ძვირად ღირებულ პროდუქტად იქცა.

ინფორმაციულ საზოგადოებასი გადასვლის პერსპექტივები იწვევს სოციალურ,

უფლებათა, ტექნიკურ ხასიათის პრობლემებს. მაგ. რობოტების გამოყენება

საწარმოში გვაიძულებს ტექნოლოგიის შეცვლას, რომელიც ორიენტირებულია

მასში ადამიანის მონაწილეობით. ასეთი ტექნოლოგიის შემუშავება უკვე

დაწყებულია – მთლიანად იცვლება პროფესიები და სპეციალობები.

ყველა ეს პრობლემა შეადგენს გამოკვლევის ობიექტს იმ ფსიქოლოგების,

სოციოლოგების, ფილოსოფოსების და იურისტების, რომლებიც მუშაობენ

ინფორმატიკის სფეროში. იქმნება ავტომატიზირებული სასწავლო სისტემები,

სამუშაო ადგილები, გავრცელებული საბანკო სისტემები და მრავალ სხვადასხდვა

პროფესიის სპეციალისტებისათვის.

27

9. ინფორმატიკა ბუნებაში

ამ მიმართულების მთავარი ამოცანაა ინფორმაციული პროცესების შესწავლა,

ბიოლოგიურ სისტემებში. ამ ინფორმატიკის ქსელში შედის სამი დამოუკიდებელი

მეცნიერება, რომლებიც წყვეტენ მოცემულ ამოცანებს. ამათგან ერთ-ერთია

ბიოკიბერნეტიკა. მისი ინტერესების სფეროში შედის პრობლემები, რომლებიც

მიედინებიან ცოცხალ ორგანიზმებში. (დაავადებების დიაგნოსტირება და მათი

განკურნების გზების პოვნა). აქვე შედის სისტემა, რომელიც განკუთვნილია

ბიოლოგიური აქტიურობის შეფასებისათვის, ამ ან სხვა ქიმიური რეაქციებით,

რომლის გარეშე არ შეუძლია არსებობა ფარმაკოლოგიას. მეორე მეცნიერება,

რომელიც შედის ამ მიმართულებაში – ბიონიკაა.

მესამე მეცნიერებაა – ბიოგეოცენოლოგია, რომელიც იკვლევს პრობლემებს

ბუნებრივ სისტემებში, მისი წონასწორობის შენარჩუნების პირობების კვლევისას,

აიდენტიფიცირებს იმგვარ ზემოქმედებას, რომელიც ცივილიზაციაზე და

დედამიწის ბიოსფეროზე დამანგრეველ ზემოქმედებას ახდენს.

ინფორმაციასთან მუშაობის პრინციპები

1. ინფორმაცია და მისი ფორმების წარმოჩენა

ნებისმიერი ადამიანის შემოქმედება წარმოადგენს ინფორმაციის შეკრების და

გადამუშავების პროცესს. გამომთვლელი ტექნიკის თანამედროვე საშუალებების

გამოჩენასთან ერთად, ინფორმაციამ დაიწყო გამოვლენა როგორც ერთ-ერთმა

მნიშვნელოვანმა რესურსმა. ტექნოლოგიის პროგრესში ადამიანი ინფორმაციას

მგრძნობიარე ორგანოებით აღიქვავს, ინახავს, ტვინის და ცენტრალური ნერვული

სისტემის მეშვეობით გადაამუშავებს მას. გადაცემითი ინფორმაცია გვეხება ჩვენ

ან რაიმე საგნებს, რომლებიც დაკავშირებულნი არიან გარემოში მიმდინარე

მოვლენებით.

ინფორმაციის ცნება მოიცავს ინფორმაციის მატერიალურ მატარებელს,

ინფორმაციის წყაროს, ინფორმაციის გადამცემს, მიმღებს და არხს, რომელიც

აკავშირებს მიმღებს და წყაროს. ინფორმაციის გაგება გამოიყენება ყველა

28

სფეროში: მეცნიერებაში, ტექნიკაში, კულტურაში, სოციოლოგიაში და

ყოველდღიურ ცხოვრებაში.

ტერმინი ”ინფორმაცია” ლათინური სიტყვაა (INFORMATIO) და ნიშნავს

განმარტებას. ენციკლოპედიურ ლექსიკონში ინფორმაცია არის ფართოდ

განმარტებული.

ინფორმატიკას ფილოსოფიაში განიხილავენ, როგორც მატერიის ერთ-ერთ

ატრიბუტს, რომელიც გამოსახავს მის სტრუქტურას. ინფორმაციის ცნებაში

დაკავშირებულია ისეთი ცნებები, როგორიც არის სიგნალი, შეტყობინება,

მონაცემები.

სიგნალი – (ლათ. სიტყვიდან სიგნუმ – ნიშანი) წარმოადგენს ნებისმიერ

ინფორმაციის მატარებელ პროცესს.

შეტყობინება – ეს ისეთი ინფორმაციაა, რომელიც წარმოდგენილია

განსაზღვრულ ფორმაში. წინასწარ დანიშნული გადაცემისთვის.

მონაცემები – ეს ინფორმაციაა, რომელიც წარმოდგენილია ფორმირებული

სახით და მოწოდებულია მისი ტექნიკური საშუალებების დასამუშავებლად მაგ.

ეგმ.

არსებობს ინფორმაციის ორი ფორმა: შეუწყვეტელი (უწყვეტი) და დისკრეტული,

რადგანაც ინფორმაციის მატარებელი არის სიგნალი, იგი შეუწყვეტელია მაშინ, თუ

მისმა პარამეტრებმა, მოცემულ ზღვართან, შეუძლიათ მიიღონ ნებისმიერი

შუალედური მნიშვნელობა. სიგნალი არის დისკრეტული მაშინ, თუ მის

პარამეტრებს შეუძლიათ მიიღონ ცალკეული ფიქსირებული მნიშვნელობა.

უწყვეტი და დისკრეტული სიგნალები შეიძლება განვასხვავოთ დროსთან

მიმართებაში.

ა) უწყვეტი დონე და სიგნალის დრო;

ბ) დისკრეტული დონე და უწყვეტი სიგნალის დრო;

გ) უწყვეტი დონე და დისკრეტული სიგნალის დრო;

დ) დისკრეტული დონე და სიგნალის დრო.

ინფორმაციის მრავალფეროვნება შეიძლება დავაჯგუფოთ სხვადასვა

მახასიათებლებით, მაგ. ინფორმაცია, რომელიც გამოსახავს უსულო ბუნებრივ

29

მოვლენის პროცესებს, უწოდებენ ელემენტარულს. ცხოველთა და მცენარეთა

სამყაროს პროცესებს კი – ბიოლოგიურს. ადამიანთა საზოგადოების –

სოციალურს.

გადაცემის და მიღების ხერხით, ინფორმაციას ყოფენ შემდეგ სახეებად:

ვიზუალური – რომელიც გადაიცემა სიმბოლოებითა და ხედვით;

აუდიალური – გადაიცემა ხმებით;

დაკტილული - შეგრძნებით;

ორგანოლეპტიკური – გადაიცემა გემოთი და სუნით;

გამოთვლითი ტექნიკით აღქმული.

2. ინფორმაციის რაოდენობის ცნება

ინფორმაციის რაოდენობას უწოდებენ სიგნალის რიცხვით მახასიათებელს,

რომელიც გამოსახავს იმ განუზღვრელ ხარისხს, რომელიც ქრება მოცემული

სიგნალის სახით, შეტყობინების მიღების შემდეგ. ამ განუზღვრელ ზომიერებას

ინფორმაციის თეორიაში ეძახიან ენტროპიას, თუ შეტყობინების მიღების შემდეგ

მიღწეულია სრული გარკვეულობა რაღაც საკითხში. ამბობენ, რომ იყო მიღებული

სრული ან ამომწურავი ინფორმაცია და დამატებითი ინფორმაციის მიღებისათვის

აუცილებლობა არ არის და პირიქით, თუ შეტყობინების მიღების შემდეგ

განუსაზღვრელობა დარჩა წინანდელი ე.ი. ინფორმაცია არ იქნა მიღებული ან ვერ

მოხდა მისი იდენტიფიცირება.

მოყვანილი განსჯა გვიჩვენებს, რომ ინფორმაციაში განუსაზღვრელობას და

არჩევის შესაძლებლობას შორის არსებობს მყარი კავშირი. ასე, ნებისმიერი

განუსაზღვრელობა განსაზღვრავს არჩევის შესაძლებლობას და ნებისმიერი

ინფორმაცია, ამცირებს არჩევის შესაძლებლობას. ნაწილობრივი ინფორმაცია

ამცირებს არჩევითი ვარიანტების რიცხვს და ამოკლებს განუზღვრელობას.

3. ინფორმაციის წარმოდგენა კომპიუტერში

კომპიუტერში ნებისმიერი ინფორმაცია, დამუშავების დროს (გამოსახულება, ხმა,

გადაცემის ჩვენება) უნდა იყოს წარმოდგენილი რიცხვით ფორმაში. არსებობს

30

სხვადასხვა ხერხები ანალოგიური ინფორმაციის გადაყვანისა ციფრულ ფორმაში.

მაგ. შეიძლება შევათანხმოთ (თანწყობილად) ხმები სხვადასხვა წყაროდან და

მიღებული შედეგი ისევ გარდავქმნათ ხმების ფორმაში.

კომპიუტერზე შეიძლება დამუშავდეს ტექსტი. კლავიატურით შეყვანის დროს

ყოველი სიმბოლო განიცდის კოდირებას განსაზღვრული ციფრით და გარეგანი

მოწყობილობიდან გამოყვანის დროს (პრინტერზე ან მონიტორზე) ამ რიცხვებით

ლაგდებიან შესაბამისი ასოების გამოსახულებები. ასოების კრებულს და

რიცხვების შესაბამისობას უწოდებენ სიმბოლოების კოდირებას.

ყველა რიცხვი კომპიუტერში წარმოდგენილია ორმაგი კოდით (ნულისა და ერთის

მეშვეობით). კომპიუტერები ძირითადად თვლის ორობით სისტემაში მუშაობენ.

რიცხვების შეყვანა კომპიუტერში და მათი გამოტანა წასაკითხად შეიძლება

განხორციელდეს ათობითი სისტემით.

4. ინფორმაციული პროცესები და ტექნოლოგიები

ინფორმაციული პროცესები ყოველთვის თამაშობდნენ მნიშვნელოვან როლს

მეცნიერებაში, ტექნიკაში და საზოგადოების ცხოვრებაში.

ინფორმაციის შეგროვება – ეს არის სუბიექტის მოღვაწეობა, რომლის

მიმდინარეობისას ის იღებს ინფორმაციას ობიექტებზე, რომელიც მას

აინტერესებს.

ინფორმაციის გაცვლა – პროცესია, როდესაც ინფორმაციის წყარო გადასცემს

ინფორმაციას, მიმღები – ღებულობს. თუ გადაცემით შეტყობინებაში აღმოჩნდება

შეცდომები, მაშინ მოხდება განმეორებითი გადაცემა იმ ინფორმაციისა. ამის

შედეგად მყარდება “ინფორმაციული ბალანსი” მიმწოდებელსა და მიმღებს

შორის.

ინფორმაციის გაცვლა წარმოებს სიგნალების მეშვეობით, რომელიც არის

ინფორმაციის მატერიალური მატარებელი.

ინფორმაციის წყაროებად შეიძლება იყოს ნებისმიერი რეალური სამყაროს

ობიექტები. თუ ობიექტი მიეკუთვნება არაცოცხალ ბუნებას, ის გამოიმუშავებს

31

სიგნალს, რომელიც რათქმაუნდა გამოსახავს მის თვისებებს. თუ ობიექტის –

წყარო არის ადამიანი, მის გამო გამომუშავებულ სიგნალებს შეუძლიათ არა

მარტო უშუალოდ აირეკლონ მისი თვისებები, არამედ შეესაბამებოდეს იმ ნიშნებს,

რომლებსაც ადამიანები გამოიმუშავებენ იმ მიზნით, რომ გაცვალონ ინფორმაცია.

ინფორმაციის დაგროვება – ეს არის პროცესი, რომლის დროსაც ხდება

არასისტემატიზირებულ ინფორმაციის მასივის ფორმირება.

ჩაწერილი სიგნალებიდან, ზოგი შეიძლება ისეთი აღმოჩნდეს, რომელიც

აირეკლავს მნიშვნელოვან და გამოყენებად ინფორმაციას. ინფორმაციის ნაწილი

შეიძლება ერთი მომენტისათვის სრულად გამოუსადეგარი იყოს, მაგრამ დროის

მოკლე მონაკვეთის შემდეგ შეიძლება იგივე ინფორმაცია ფასდაუდებელი

გახდეს.

ინფორმაციის შენახვა – ეს არის პროცესი, რომელიც მხარს უჭერს ინფორმაციის

გაცემას, მომხმარებლის მოთხოვნების მიხედვით, დანიშნული დროის

საზღვრებში.

ინფორმაციის დამუშავება – ეს არის ამოცანის ალგორითმის შესაბამისად

ინფორმაციის მოწესრიგების და გარდაქმნის პროცესი. ინფორმაციის

დამუშავების შემდეგ შედეგი უნდა იქნას მიწოდებული მომხმარებლისათვის, მისი

მოთხოვნების შესაფერისი სახით. ეს ოპერაცია რეალიზდება ინფორმაციის

მიღება-მიწოდების დროს. ინფორმაციის გაცემა, როგორც წესი, ხდება

კომპიუტერის პერიფერიული მოწყობილობების მეშვეობით (ტექსტების,

ცხრილების, გრაფიკების სახით და ა.შ.).

ინფორმაციული ტექნიკა წარმოადგენს მატერიალურ ბაზას საინფორმაციო

ტექნოლოგიებში, რომელთა დახმარებითაც ხდება ინფორმაციის შეკრება,

შენახვა, გადაცემა და დამუშავება. XIX ს-ის შაუახანებამდე, როდესაც დომინანტი

პროცესები იყო ინფორმაციის მოძიება და დაგროვება ხდებოდა საინფორმაციო

ტექნიკით (ბუმბული, მელანი და ფურცელი). კავშირი ხორციელდებოდა საფოსტო

პაკეტების გადაგზავნის გზით. `ხელის~ ტექნიკის შეცვლა მოხდა მე-19 ს-ში

მათემატიკური ხერხებით, რამაც იტვირთა პრინციპული ცვლილებები

ინფორმაციის გადამუშავების ტექნოლოგიაში. XIX ს II ნახევარში “მექანიკური”

მდგენელი გაჩნდა საბეჭდი მანქანის და ტელეფონ - ტელეგრაფის სახით. XX

ასწლეულის მეორე ნახევარში გამოჩნდა ისეთი საინფორმაციო ტექნიკა,

32

როგორებიცაა ელექტრონული გამომთვლელი მანქანები, რომელმაც დაუდო

საფუძველი “კომპიუტერულ ტექნოლოგიებს”.

ძველი ბერძნები თვლიდნენ, რომ ტექნოლოგია (TECHNE – ოსტატობა + LOGOS –

სწავლება) – ეს არის დეტალების შექმნის ოსტატობა.

ტექნოლოგია - ეს არის ცოდნის, მეთოდების, საშუალებების ერთობლიობა,

რომლის დროსაც ხდება ხარისხიანი ცვლილებები ობიექტების დამუშავებისას.

მმართველი პროცესების ტექნოლოგიებისათვის დამახასიათებელია წესრიგი და

ორგანიზება, რომლებიც უპირისპირდებიან სტიქიურ პროცესებს. ისტორიული

ტერმინი “ტექნოლოგია” წარმოიშვა მატერიალური წარმოების სფეროში.

ინფორმაციული ტექნოლოგიები მოცემულ კონტექსტში შეიძლება ჩავთვალოთ,

ტექნოლოგიად, რომელიც იყენებს პროგრამულ აპარატულ საშუალებას,

მოცემულ სფეროში და ოპერირებს გამომთვლელი ტექნიკით.

ინფორმაციული ტექნოლოგიები - ეს არის მეთოდების, საწარმოო პროცესების და

პროგრამულ - ტექნიკურ საშუალებათა ერთობლიობა, გაერთიანებული

ტექნოლოგიურ ჯაჭვში, რომელიც უზრუნველჰყოფს შეგროვებას, დამუშავებას,

შენახვას, გავრცელებას და ინფორმაციის ასახვას პროცესების სირთულის

შემსუბუქების მიზნით.

ინფორმაციულ ტექნოლოგიებს ახასიათებთ შემდეგი ძირითადი თვისებები:

1. პროცესის ობიექტი არის მონაცემები;

2. პროცესის მიზანი არის ინფორმაციის მიღება;

3. პროცესის განხორციელების საშუალებებია: პროგრამული, აპარატული და

პროგრამულ-აპარატული გამომთვლელი კომპლექსები.

4. მონაცემთა დამუშავების პროცესები იყოფა შესაბამის ოპერაციულ

სფეროებად.

5. პროცესზე მოქმედი გადაწყვეტილებების მიღებას უნდა აწარმოებდეს

გადაწყვეტილების მიმღები პირები.

6. პროცესის ოპტიმიზაციის კრიტერიუმები არის თანადროული მიწოდება

ინფორმაციისა მომხმარებლისათვის, მისი საიმედოობა და სისრულე.

33

ინფორმაციის დამუშავების საშუალებები

60-იანი წლებიდან ძირეულად შეიცვალა გამომთვლელ მანქანებთან მიდგომა.

აპარატურისა და ზოგ მათემატიკური მხარდაჭერის საშუალებების

დამოუკიდებელი შემუშავებიდან გადავიდნენ სისტემის დაპროექტებაზე,

რომელიც შედგებოდა აპარატული და პროგრამული საშუალებებით. ასე შეიქმნა

ახალი გაგება – ეგმ-ის არქიტექტურა.

ეგმ არქიტექტურა გაიგება როგორც, აპარატულ-პროგრამული საშუალებების

ორგანიზაციის საერთო პრონციპებისა და მისი მახასიათებლების ერთობა,

რომელიც განსაზღვრავდა ეგმ ფუნქციონალიზებას შესაბამის სიტუაციებში.

ეგმ-ის არქიტექტურა მოიცავს ბევრ პრობლემას, რომლებიც დაკავშირებულია

აპარატულ და პროგრამულ საშუალებათა შექმნასთან, გულისხმობს ბევრ

ფაქტორებს. ამ ფაქტორებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანია: ღირებულება,

გამოყენების სფერო, ფუნქციონალური შესაძლებლობები, ექსპლუატაციის კარგი

პორობები და არქიტექტურის მთავარ კომპონენტს შეადგენს აპარატული

საშუალებები.

გამომთვლელი სტრუქტურის საშუალებები განსაზღვრავენ მის შემადგენლობას,

რაღაც დეტალიზაციის დონეზე და აღწერენ მათ კავშირს სრულ პაკეტში.

არქიტექტურა კი განსაზღვრავს წესებს ურთიერთქმედ ნაწილებს შორის

გამომთვლელ საშუალებებში, რომელთა აღწერაც ხდება იმ დოზით, რომელიც

აუცილებელია იმ წესთა ფორმირებისათვის, რომლებიც ურთიერთქმედებენ. ის

კონტროლს არ აწესებს ყველა კავშირებზე, მხოლოდ მნიშვნელოვან კავშირებზე.

ასე, რომ ეგმ-ის მომხმარებლისათვის სულერთია, რა ელემენტებზე სრულდება

ელექტრონული სქემები, სქემებისებრ თუ პროგრამულად რეალიზდება

ბრძანებები და ა.შ. მნიშვნელოვანია სხვა რამ: როგორ კავშირშია ეგმ-ის

სტრუქტურული თავისებურებები – მის შესაძლებლობებთან, რა ალტერნატივებია

მანქანის შექმნის შემდეგ მისი რეალიზებისა და კრიტერიუმებით მიიღებოდა

გადაწყვეტილებები, როგორ არიან დაკავშირებულნი სხვადასხვა

მოწყობილობების მახასიათებლები, რომლებიც შედის ეგმ-ის შემადგენლობაში

და რა გავლენას ახდენენ ისინი მანქანის საერთო მახასიათებლებზე. სხვა

სიტყვებით: ეგმ-ის არქიტექტურა მართლაც ასახავს პრობლემების წრეს,

რომლებიც დაკავშირებულია საერთო დაპროგრამებასთან და გამომთვლელი

მანქანების უზრუნველყოფასთან.

34

2. ეგმ-ის კლასიფიკაცია

ეგმ-ის შესაძლებლობებზე რომ ვიმსჯელოთ, უნდა დავყოთ ისინი სხვადასხვა

ჯგუფებად, სხვადასხვა ფაქტორების მიხედვით. მცირე ხნის წინ ეგმ-ის

კლასიფიკაცია დიდ სირთულეს არ წარმოადგენდა. მნიშვნელოვანი იყო

მხოლოდ კლასიფიკაციის ფაქტორის განსაზღვრა. მაგ: დანიშნულების მიხედვით,

სიდიდის მიხედვით, მწარმოებლის, ღირებულების და ა.შ.

ეგმ-ის გამოშვების ტექნოლოგიების განვითარების შემდეგ, მათი კლასიფიკაცია

გაცილებით რთული გახდა, რადგანაც ერთმანეთში ირეოდა ისეთი

მნიშვნელოვანი მახასიათებლები, როგორებიცაა: გამოშვება, შიდა და გარე

მეხსიერების ტევადობა, სიდიდე, წონა და სხვ. მაგ. პერსონალური კომპიუტერი

რომლის განთავსებაც შესაძლებელია ერთ მაგიდაზე, იგივე მონაცემები და

საშუალებები აქვს, როგორც უახლოეს წარსულში გამოშვებულ ეგმ-ს, რომელიც

იკავებდა მთელ სამანქანო დარბაზს. ეგმ-ის ისეთი კლასიფიკაცია, როგორც

ზემოთ ჩამოვთვალეთ, არ შეიძლება მიჩნეულ იქნას ტექნიკური პარამეტრების

კლასიფიკაციად.

გამომთვლელი მანქანების კლასიფიკაცია ისეთი მაჩვენებლებით, როგორებიცაა

გაბარიტები და წარმოება, შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ შემდეგი სახით:

1. სუპერ ეგმ და სისტემები

2. დიდი ეგმ (უნივერსალური ეგმ)

3. საშუალო ეგმ

4. პატარა ან მინი ეგმ

5. მიკრო ეგმ

6. პერსონალური კომპიუტერი

7. მიკროპროცესორები

აღვნიშნავთ იმას, რომ “დიდი”, “საშუალო” და “პატარა” განსაზღვრება

პირობითია ეგმ-თვის.

ისტორიულად პირველი შეიქმნა დიდი ეგმ, რომლის ელემენტთა ბაზამ გამოიარა

გზა ელექტრონული ნათურებიდან, რთულ სქემებამდე. ეგმ-ის წინა თაობა

35

განისაზღვრება ელემენტარული ბაზით (ნათურა, ნახევარგამტარები,

მიკროსქემები), არქიტექტურა და გამოთვლის შესაძლებლობები.

დიდ ეგმ-ის განვითარების პროცესში შეიძლება გამოვყოთ სხვადასხვა

პერიოდები, დაკავშირებული ეგმ-ის მეხუთე თაობასთან. ეგმ-ის თაობები

განისაზღვრება ელემენტების ბაზით, არქიტექტურითა და გამოთვლის

საშუალებებით.

დიდი ეგმ-ის ძირითადი დანიშნულებაა – დიდი რაოდენობით ინფორმაციის

დამუშავება და შენახვა, რთული გამოთვლების და კვლევების ჩატარება

გამოთვლით და ინფორმაციულ-ლოგიკური ამოცანების ამოხსნის დროს. ასეთი

მანქანებით სარგებლობენ გამომთვლელი ცენტრები, რომლებიც გამოიყენება

სხვადასხვა ორგანიზაციებთან ერთად. დიდი გამომთვლელი მანქანები

შეადგენდნენ ძირითად ბირთვს გამომთვლელი ტექნიკისა მე-20 ს. 70-იან

წლებამდე. მათ განეკუთვნებიან IBM-ის უმეტესი მოდელები.

დღესდღეობით დიდი მანქანების განვითარების პერსპექტივაზე არსებული ერთ-

ერთი მოსაზრების მიხედვით, დიდი მანქანები სრულად გადაფარავენ ერთმანეთს,

ერთის მხრივ სუპერ ეგმ და მეორეს მხრივ მინი ეგმ, რომლებიც გამოიმუშავებენ

თავის რესურსს, მალე სრულიად შეწყვეტენ არსებობას.

სხვა მოსაზრების თანახმად, აუცილებელია უნივერსალური და სუპერ ეგმ-ის

განვითარება, რომლებსაც შეუძლიათ ერთდროულად იმუშაონ მრავალ

მომხმარებელთან, შექმნან გიგანტური მონაცემთა ბაზა და უზრუნველყოფენ

გამომთვლელი სამუშაოების ეფექტურობას. ამასთან უნდა აღვნიშნოთ, რომ დიდი

ეგმ-ბი უზრუნველჰყოფენ გამომთვლელი პროცესების სიმყარეს, ინფორმაციის

უსაფრთხოება და მისი დამუშავების უსაფრთხოება.

დიდი ეგმ-ის წარმოება არ არის საკმარისი სხვადასხვა რეალიზაციებისათვის,

ისეთების როგორებიცაა: მეტეოროლოგიური პროგნოზირება, ატომური

ენერგეტიკა, თავდაცვა და ა.შ. ეს გარემოება აუცილებელს ხდიდა შეექმნათ

ზედიდი და სუპერ ეგმ. ეს მანქანები მოიცავენ კოლოსალურ სწრაფმოქმედებას,

რომელიც დაფუძნებულია პარალელური გამოთვლების და მრავალდონიანი

იერარქიული სტრუქტურის მეხსიერების გამოყენებაზე.

36

მეხსიერების მოწყობილობა მოითხოვს სპეციალურ ადგილებს სისტემის

განსათავსებლად, რაც ძალზე რთულია. ასეთი ეგმ-ის ზოგიერთი მოდელი

ათეულობით მილიონი ღირს და მწარმოებლები ამ კლასის ეგმ-ის ისეთი

კომპიუტერული ფირმებია, როგორიცაა: CRAY RESEARCH, CONTROL DATA

CORPORATION (CDC)-ია.

საშუალო ეგმ საინტერესოა ისტორიული ნიშნით. განსაზღვრულ ეტაპზე ეგმ-ის

განვითარება, როდესაც მათი ნომეკლატურა, შესაძლებლობები შესაბამისად იყო

შეზღუდული, საშუალო მანქანების წარმოშობა იყო კანონზომიერი. ამ კლასის

გამომთვლელი მანქანების შესაძლებლობები არის ნაკლები, ვიდრე დიდი ეგმ-ის.

სამაგიეროდ ფასი ნაკლებია. ისინი გამოიყენება ყველგან სადაც ყოველდღიურად

მუშავდება დიდი რაოდენობის ინფორმაცია.

დღეს რთულია გარკვევა ზღვარისა საშუალო და დიდ ეგმ-ს შორის. საშუალო ეგმ-

ს უშვებენ ფირმა IBM (INTERNATIONALნ BUSINESS MACHINERY), DEC (DIGITAL

EQUIPMENT CORPORATION), HEWLETT PACKARD, COMPAX და სხვ.

პატარა ეგმ წარმოადგენენ მრავალრიცხოვან და სწრაფადგანვითარებად კლასს.

მათი პოპულარობა განისაზღვრება პატარა ზომებით და დაბალი ფასით და

უნივერსალური შესაძლობებით. პატარა ეგმ წარმოიშვა მე-20 ს. 60-იან წლებში და

მათი წარმოშობა განსაზღვრული იყო ბაზის ელემენტებით და დიდი რესურსებით.

პატარა ეგმ-ის დამახასიათებელი, მონაცემთა ვიწრო დიაპაზონი, ახასიათებს

მაგისტრალური პრინციპის გამოყენება არქიტექტურაში და მარტივი ურთიერთობა

ადამიანსა და ეგმ-ს შორის. ასეთი ეგმ გამოიყენება ფართოდ რთული მანქანების

მართვისას. მინი ეგმ-ს განეკუთვნება მანქანები სერიით PDP (შემდეგ VAX) ფირმა

DEC-ის.

მიკროპროცესორის წარმოშობამ გამოიწვია ახალი მიკრო ეგმ-ის გაჩენა. მიკრო

ეგმ-ს ახასიათებს, მასში, ერთი ან რამდენიმე პროცესორის არსებობა.

მიკროპროცესორის წარმოქმნამ კი არ შეცვალა მარტო ეგმ-ის ცენტრალური

ნაწილი, არამედ მოითხოვა, ასევე, მცირეგაბარიტული ნაწილების შექმნა. მცირე

ზომებიდან გამომდინარე, მიკრო ეგმ ასევე გამოირჩევა საიმედოობით და

37

ფართოდ გამოიყენება როგორც სახალხო მეურნეობაში ასევე თავდაცვის

სისტემაში.

მიკროპროცესორების და მიკრო ეგმ-ის წარმოქმნამ გამოიწვია ინტელექტუალური

ტერმინალების შექმნა, რომლებიც წინასწარ ახდენენ რთული ინფორმაციის

დამუშავებას.

მიკროპროცესორების და მიკრო ეგმ-ის განვითარებამ გამოიწვია პერსონალური

ეგმ-ის შექმნა, რომელიც განსაზღვრულია ინდივიდუალური მოხმარებისათვის და

ორიენტირებული არიან არასპეციალური დავალებების შესასრულებლად

გამოთვლით სფეროში.

პეგმ-ის გამოყენება ყოფა-ცხოვრებაში

პეგმ იძლევა საშუალებას ეფექტურად შევასრულოთ სამეცნიერო-ტექნიკური და

ფინანსურ-ეკონომიკური გათვლები. ორგანიზება გავუკეთოთ მონაცემთა ბაზას,

მოვამზადოთ და რედაქტირება გავუკეთოთ დოკუმენტებს, ვაწარმოოთ

საქმისწარმოება, დავამუშავოთ გრაფიკული ინფორმაცია და ა.შ. ეს ყველაფერი

პროგრამებით არის შესაძლებელი.

პეგმ-ის ბაზაზე იქნება ავტომატიზირებულ სამუშაო ადგილები (კონსტრუქტორები,

ტექნოლოგები, ადმინისტრატორები) და ა.შ. მისი გაყიდვის ბაზარი უწყვეტად

იზრდება მსოფლიოს წამყვანი ფირმების ხარჯზე. IBM, DEC, HEWLETT PACKARD,

APPLE (აშშ), SIEMENS (გერმანია), ICL (ინგლისი) და სხვ.

3. გამომთვლელი მანქანების ძირითადი მახასიათებლები

გამომთვლელი ტექნიკის ძირითად მახასიათებლებს განეკუთვნება მისი

საექსპლოატაციო ტექნიკური მახასიათებლები, როგორებიცაა, სწრაფქმედება,

მეხსიერების მოცულობა, გამოთვლის სიზუსტე და ა.შ.

ეგმ-ის სწრაფქმედებას აქვს ორი ასპექტი, ერთის მხრივ ის ხასიათდება

ელემენტარული ოპერაციების რაოდენობით, რომელიც სრულდება ცენტრალური

38

პროცესორის მიერ ერთ წამში. ელემენტარულ ოპერაციად იგულისხმება

ნებისმიერი უმარტივესი ოპერაცია, როგორიცაა შეკრება, გადაგზავნა და

შედარება, მეორე მხრივ ეგმ-ის სწრაფქმედება დამოკიდებულია მისი

მეხსიერების ორგანიზებასთან. ინფორმაციის მოძიებისათვის დახარჯული დრო

მეხსიერებაში არსებითად განსაზღვრავს ეგმ-ს სწრაფქმედებას.

ეგმ-სთვის სწრაფქმედება არ არის მუდმივი სიდიდე. ამიტომ ანსხვავებენ:

პიკურ სწრაფქმედებას, რომელიც განისაზღვრება პროცესორის ტაქტური

სიხშირით, ოპერაციულ მეხსიერებასთან დამოუკიდებლად;

ნომინალურ სწრაფმოქმედებას, რომელიც განისაზღვრება დროის

გათვალისწინებით ოპერატიულ მეხსიერებასთან;

სისტემურ სწრაფმოქმედებას, რომელიც განისაზღვრება მოცემული

დავალებების ხასიათიდან გამომდინარე.

მეხსიერების მოცულობა განისაზღვრება ინფორმაციის მაქსიმალური

რაოდენობით, რომელიც შეიძლება განთავსდეს ეგმ-ის მეხსიერებაში. მოცულობა

მეხსიერებაში განისაზღვრება ბაიტებით.

ეგმ-ის მეხსიერება იყოფა შიდა და გარე მეხსიერებად. შიდა ან ოპერატიული

მეხსიერება თავისი მოცულობით სხვადასხვა მაქანებში განსხვავდება და

განისაზღვრება სისტემური მისამართით ეგმ-ში. მეხსიერების გარე მოცულობა

ბლოკური სტრუქტურის და დამაგროვებელი მოსახსნელი კონსტრუქციის გამო

არის განუსაზღვრელი. გამოთვლის სიზუსტე დამოკიდებულია თანრიგის

რაოდენობაზე, რომელიც გამოიყენება ერთი რიცხვის წარმოსადგენად.

თანამედროვე ეგმ დაკომპლექტებულია 32-64 თანრიგის მიკროპროცესორით, რაც

სრულად საკმარისია მაღალი სიზუსტის მისაღწევად. თუ ეს თანრიგი ცოტაა

შეიძლება გაორმაგება ან გასამმაგება.

ბრძანების სისტემა – ეს არის ბრძანებების ჩამონათვალი, რომელთა შესრულებაც

შეუძლია ეგმ-ს. ბრძანებების სისტემა ადგენს თუ რა კონკრეტული ოპერაცია უნდა

შეასრულოს პროცესორმა. რამდენი ბრძანებაა საჭირო და თუ რა სახე უნდა

ქონდეს ბრძანებას მის შესაცნობად. ძირითადად ბრძანებების მრავალფეროვნება

არის მცირე. მათი მეშვეობით ეგმ-ს შეუძლიათ აწარმოონ ოპერაციები, შეკრების,

39

გამოთვლის, გამრავლების, გაყოფის, შედარების, ჩაწერა მეხსიერებაში,

რიცხვების გადაცემა რეგისტრიდან რეგისტრზე, გარდასახვა ერთი სისტემიდან

მეორეში და ა.შ. საჭიროების შემთხვევშაში სრულდება ბრძანების მოდიფიცირება,

რომელიც ითვალისწინებს გამოთვლის სპეციფიკაციას.

ჩვეულებრივ ეგმ-ში გამოიყენება ათეულობიდან ასეულობით ბრძანებამდე.

თანამედროვე გამომთვლელ მანქანებში გამოიყენება ორი ძირითადი მიდგომა

ბრძანების ფორმირებისა. ერთის მხრივ ესაა ტრადიციული მიდგომა, რომელიც

დაკავშირებულია პროცესორების დამუშავებასთან მთლიანი ბრძანებებით – CISH

(COMPLETE INSTRUCTION SET COMPUTER – კომპიუტერი სრული ბრძანებებით),

მეორეს მხრივ ეს არის რეალიზაცია ეგმ-ში, შემცირებული ბრძანებების

რაოდენობით, სამაგიეროდ ხშირად გამოყენებადი ბრძანებები, რაც საშუალებას

იძლევა, გავამარტივოთ პროცესორის აპარატული საშუალებები და ავამაღლოთ

მისი სწრაფმოქმედება – არქიტექტურა RISH (REDUCED INSTRUCTION SET

COMPUTER) – კომპიუტერი მცირე ბრძანებებით.

ეგმ-ის ღირებულება დამოკიდებულია მრავალ ფაქტორზე:

• სწრაფქმედება;

• მეხსიერების მოცულობა;

• სისტემის ბრძანებათა კომპლექტაცია;

• დიდ გავლენას ახდენს ეგმ-ის ღირებულებაზე კონკრეტული კომპლექტაცია

და პირველ რიგში გარე მოწყობილობა;

• და ბოლოს კომპიუტერის ღირებულებაზე გავლენას ახდენს პროგრამული

უზრუნველყოფა.

ეგმ-ის საიმედოობა - ესაა მანქანის თვისებათა შენარჩუნების უნარი.

მნიშვნელობა აქვთ აგრეთვე გამომთვლელი მანქანების მახასიათებლებს, მაგ.

უნივერსალობა, პროგრამული შეთავსება (თავსებადობა), წონა. გაბარიტები,

40

ენერგომოხმარება და სხვ. ეს ყველაფერი მხედველობაში მიიღება ეგმ-ის

შეფასებისას.

გამოთვლითი საშუალებების განვითარების პერსპექტივები

ახალი თაობის ეგმ-ის წარმოებამ გამოიწვია გამოყენებითი სფეროს

გაფართოება, დღევანდელი დღის მოთხოვნები ასტიმულირებს მე-5 თაობის და

შემდგომი თაობების მანქანების შექმნას. მე-5 თაობის გამოთვლითი ტექნიკა

უფრო დიდი წარმადობის და საიმედოების გარდა უნდა იყოს უფრო დაბალი

ღირებულების და აკმაყოფილებდეს ახალ მოთხოვნებს. ცოდნის ბაზებთან

მუშაობისას სხვადასხვა საგნობრივ სფეროში და მათ საფუძველზე ორგანიზება

უნდა გაუკეთდეს ხელოვნურ ინტელექტს, უნდა უზრუნველყოს ეგმ-ის ეფექტურად

და ადვილად გამოყენება.

დღეისათვის მიმდინარეობს ინტესიური სამუშაოები მე-5 თაობის ეგმ-ის

შექმნისათვის ტრადიციული არქიტექტურით.

პარალელური პროგრამირების სისტემის შექმნისას სისტემის, რომელიც

ორიენტირდება მაღალი დონის ალგორითმების გამოთვლაზე და მონაცემთა

გადამუშავებაზე არის ძალიან რთული.

არქიტექტურულ ტექნიკური სისტემების გადაწყვეტასთან ერთად მიმდინარეობს

ინტეგრალური სქემების ტექნოლოგიის დახვეწა და ასევე ახალი ელემენტების

ბაზის, რომლებიც ემყარება ოპტოელექტრონულ და ოპტიკურ პრინციპებს.

გამომთვლელი მანქანების შექმნისას დიდი ყურადღება ეთმობა

ნეიროკომპიუტერების პროექტებს, რომლებიც ეფუძნება ნეირონული ქსელის

მეხსიერებას, რომელიც დაფუძნებულია რეალური ნეირონების თვისებებზე. ბიო

ან ოპტო ელემენტების გამოყენებისას შესაძლებელია შეიქმნას ბიოლოგიური ან

ოპტიკური ნეიროკომპიუტერები, ბევრი მეცნიერი თვლის, რომ ახლო

პერსპექტივაში ნეიროკომპიუტერები გამოდევნიან თანამედროვე ეგმ, რომელიც

გამოიყენება რთული დავალებების შესასრულებლად. Bიოტექნოლოგიაზე

დაფუძნებული ბოლო მიღწევები მიკროელექტრონიკაში და ელემენტთა ბაზის

დამუშავებაში იძლევა პროგნოზირების შესაძლებლობას ბიოკომპიუტერის

შესაქმნელად.

41

მნიშვნელოვან მიმართულებას მე-5 თაობის გამოთვლითი მანქანებისას

წარმოადგენს ეგმ-ის ინტელექტუალიზაცია. ამ მიმართულებით მუშაობა,

რომელიც უკავშირდება პირველ რიგში პროგრამულ უზრუნველყოფას, მოითხოვს

აგრეთვე ეგმ-ის განსაზღვრული არქიტექტურის შექმნას, რომელიც გამოიყენება

ცოდნის ბაზების მართვაში და ასევე ეგმ-ის სხვა ქვეკლასებში.

ამასთანავე ეგმ უნდა ფლობდეს სწავლების საშუალებას, ახდენდეს ასოციატურ

დამუშავებას ინფორმაციისას და ახდენდეს ასევე ინტელექტუალურ დიალოგს

კონკრეტული დავალებების შესრულებისას.

ბოლოს უნდა ავღნიშნოთ რომ მე-5 კლასის ეგმ-ის ჩამოთვლილ საკითხთა

უმრავლესობა არის რეალიზებული ან ტექნიკური დამუშავების სტადიაში, სხვები

უფრო მაღღალი კლასის ეგმ, კი თეორიული დამუშავების სტადიაშია.

თვლადობითი სისტემები

ეგმ-ის დახმარებით ინფორმაციის დამუშავების ორგანიზების საკითხში,

განსაკუთრებული ადგილი უკავია თვლადობით მონაცემთა წარდგენის ფორმას

და რიცხვების სპეციალურ კოდირებას.

1. თვლადობის სისტემები.

დასახელების და რიცხვების ჩაწერის ერთობლიობას თვლადობა ეწოდება, მასში

იგულისხმება ნებისმიერი რიცხვის გამოსახვა მოცემული ციფრებით, ალფავიტური

სიმბოლოებით.

პოზიციური და არაპოზიციური თვლადობის სისტემა

ანსხვავებენ პოზიციურ და არაპოზიციურ თვლადობის სისტემას, არაპოზიციურ

თვლადობის სისტემაში ყველა რიცხვი აღნიშნულია სიმბოლოთა შესაბამისი

ურთიერთობით. არაპოზიციური სისტემის მახასიათებელს წარმოადგენს,

რომაული თვლადობის სისტემა თავისი რიცხვების რთული ჩანაწერებით და

არითმეტიკული ოპერაციების ურთულესი შესრულებით.

42

პოზიციური თვლადობის სისტემას გააჩნია დიდი შესაძლებლობა რიცხვთა

თვალსაჩინოთ წარდგენისა და არითმეტიკული ოპერაციების მარტივად

ჩატარებისა.

პოზიციურ სისტემაში რიცხვის თვლადობის მნიშვნელობა წარმოჩენილია არა

მხოლოდ მათში შემავალი ციფრების ნაკრებით, არამედ მათი განლაგების

ადგილით (პოზიცია) და ციფრთა თანმიმდევრობით. მაგ. 127 და 721.

პოზიციურს წარმოადგენს ათობითი სისტემა, გამოყენებული ყოველდღიურ

ცხოვრებაში. ათობითი აღრიცხვის სისტემასთან ერთად არსებობს სხვა პოზიციური

აღრიცხვის სისტემაც და ზოგიერთი მათგანი გამოყენებულია ინფორმატიკაში.

სიმბოლოების რაოდენობას, გამოყენებულს პოზიციური აღრიცხვის სისტემაში,

ეწოდება მისი ფუძე. მას გამოსახავენ ყოველთვის q ასოთი. ათობითი აღრიცხვის

სისტემაში გამოიყენება ათი სიმბოლო (ციფრი): 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9 და სისტემის

ფუძეს წარმოადგენს ციფრი ათი.

განსაკუთრებული ადგილი პოზიციური აღრიცხვის სისტემაში უკავია წონითი

შეფარდებით თანრიგს, რომელშიც წონა შერეულია პოზიციის ციფრთან

(თანრიგი) და განსხვავდება სიდიდით, რაოდენობით, თანაბარია (ტოლია) ფუძის

აღრიცხვის ქ სისტემაში.

თვლადობის ორობითი სისტემა

ყველაზე მეტად გავრცელებულია თვლადობის ორობითი სისტემა. ამ სისტემაში

ნებისმიერი რიცხვის წარმოსადგენად გამოიყენება ორი სიმბოლო – ციფრი 0 და 1.

თვლადობის სისტემის ფუძე q=2.

თავისუფალი რიცხვი გამოსახული ფორმულით (1.1) შეიძლება წარმოვიდგინოთ

დაშლითი სახით ორით. მაშინ პირობითი შემცირება ჩანაწერის სახით შეესაბამება

(1.2), ე.ი. ეს ნიშნავს რიცხვს ორობით სისტემაში, სადაც აი=0 ან 1.

მაგ. 15,625 = 1.23 + 1.22 + 1.21 + 1.20 + 1.2-1 + 0.2-2 + 1.2-3 = 1111,101

43

ორობით წარმოდგენილი რიცხვი მოითხოვს 3,3-ჯერ მეტ რიცხვს, ვიდრე ათობით

წარმოდგენაში. მიუხედავად ამისა ორობითი სისტემა იძლევა უფრო მეტ

კომფორტს ეგმ-ის მუშაობაში, რადგან ორობით სისტემაში შესაძლებელია

ნებისმიერი ელემენტის დამახსოვრება, რომელსაც გააჩნია ორი მყარი

მდგომარეობა.

თვლადობის რვაობითი სისტემა

რვაობითი სისტემის ალფავიტი შედგება რვა სიმბოლოსაგან (ციფრებისაგან): 0; 1;

2; 3; 4; 5; 6; 7. სისტემის ფუძე არის 8 (q=8). თავისუფალი რიცხვების ჩასაწერად

რვანიშნა სისტემაში აუცილებელია გამოვიყენოთ ფორმულა 1.1. მოინახოს მისი

განლაგება რვა ციფრით და შემდეგ გამოვიყენოთ შემცირებული ჩანაწერი (1.2).

მაგ. ათობითი რიცხვი 53(10) = 65(8)

თვლადობის თექვსმეტობითი სისტემა

თექვსმეტობითი სისტემის ალფავიტში ჩართულია 16 სიმბოლო (ციფრი და ასო): 0;

1; 2;. . . 9, A; B; C; D; E; F. სისტემის ძირი ქ=16. ამ სისტემაში რიცხვის ჩაწერა

აუცილებელიას (1.1.) ფორმულით. მოიძებნოს მისი განლაგება თანმიმდევრობით

16 და ფორმულა (1.2) კოდით. მაგ. 31(10)=1F(16).

ორობით-ათობითი კოდირება

ორობითი კოდირებისას, რომლითაც ოპერირებს ეგმ, შეტანა-გამოტანის

ოპერირებისთვის ათობით რიცხვს (მოცემულს) იყენებენ სპეციალურ ორობით-

ათობითი კოდირებას. ამასთანავე ორობით – ათობით კოდირებისას ყოველი

მეათე ციფრი იცვლება ორობითი რიცხვის ტეტრაედით (ოთხეულით).

პროგრამული უზრუნველყოფის კლასიფიკაცია

ეგმ-ის დანიშნულებაა პროგრამის შესრულება. პროგრამა შეიცავს ბრძანებებს,

რომლებიც განსაზღვრავენ კომპიუტერის მოქმედების წესს. კომპიუტერის

ერთოვბლივი პროგრამა გამოიხატება პროგრამული უზრუნველყოფით.

44

ფუნქციონალობის ნიშნით ყოფენ სისტემურ და გამოყენებით პროგრამულ

უზრუნველყოფას. ყველა პროგრამა, რომელიც კომპიუტერისთვისაა

განკუთვნილი, უნდა დავყოთ სამ კატეგორიად:

1. გამოყენებითი პროგრამები - ემსახურება მომხმარებლის სამუშაო

შესრულებას.

2. სისტემური პროგრამები - ასრულებს სხვადასხვა დამხმარე ფუნქციას.

მაგ:

• კომპიუტერის რესურსების მართვა;

• გამოყენებული ინფორმაციის ასლის შექმნა;

• კომპიუტერის გამართული მუშაობის შემოწმება;

• კომპიუტერიდან საცნობარო ინფორმაციის გადაცემა.

3. ინსტრუმენტალური პროგრამული სისტემები – კომპიუტერთა ახალი

პროგრამის შექმნის პროცესის გასამარტივებლად

პროგრამული უზრუნველყოფის კლასიფიკაცის დროს უნდა გავითვალისწინოთ,

რომ გამოთვლითი ტექნიკის სწრაფმა განვითარებამ კომპიუტერების გამოყენების

სფეროს გაფართოებამ დააჩქარეს პროგრამული უზრუნველყოფის ევოლუციის

პროცესი.

თუ ადრე თითებზე შეგვეძლო დაგვეთვალა ძირითადი კატეგორიები

პროგრამული უზრუნველყოფის – ოპერაციული სისტემები, ტრანსლატორები,

პროგრამების ენობრივი პაკეტები, ახლა სიტუაცია საგრძნობლად შეიცვალა.

მოთხოვნადი პროგრამები საერთო ბაზარზე სწრაფად იცვლება. ისეთიც კი,

როგორიც კლასიკური პროგრამული პროდუქტებია, ოპერაციული სისტემები

უწყვეტლივ ვითარდება და გამოიყოფა იტელექტუალურ ფუნქციებად.

ასევე გაჩნდა არატრადიციული პროგრამები, რომლის კლასიფიცირება

დადგენილი კრიტერიუმებით ძნელია. მაგ: ელექტრონული მოსაუბრე

(თანამოსაუბრე).

შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ასე თუ ისე განისაზღვრა შემდეგი პროგრამული

უზრუნველყოფის ჯგუფი:

• ოპერაციული სისტემები და გარსები;

45

• პროგრამირების სისტემები ( ტრანსლატორი, ბიბლიოთეკის ქვეპროგრამა

და ა. შ.)

• ინსტრუმენტული სისტემები;

• პროგრამათა ინტეგრირებული პაკეტები.

• დინამიური ელექტრონული ცხრილები;

• მანქანური გრაფიკის სისტემები;

• მონაცემთა ბაზების მართვის სისტემები;

• გამოყენებითი პროგრამული უზრუნველყოფა.

2. სისტემური პროგრამული უზრუნველყოფა

სისტემური (საბაზო) პროგრამული უზრუნველყოფა, ოპერაციული სისტემის

ჩათვლით, ქსელური პროგრამული უზრუნველყოფით, სერვისის პროგრამები,

აგრეთვე საშუალება პროგრამის დამუშავების (ტრანსლატორი, კავშირის

რედაქტორი, გამმართველი და სხვა).

ძირითადი ფუნქცია ოპერატიული სისტემის შედგება რესურსების (ფიზიკური და

ლოგიკური) და გამოთვლითი სისტემების პროცესებისგან. ფიზიკურ რესურსებში

ვგულისხმობთ: ოპერატიულ მახსოვრობას, პროცესორს, მონიტორს, საბეჭდ

მოწყობილობას. მაგნიტური და ოპტიკური დისკო ლოგიკური რესურსებია –

პროგრამები ფაილები და ა.შ.

დღესდღეისობით არსებობს დიდი რაოდენობით ოპერატიული სისტემები,

რომლებიც დამუშავებულია სხვადასხვა ტიპის ე.გ.მ-ისთვის. მაგ: ეგმ-ში

გამოიყენება ისეთი ოპერატიული სისტემები, როგორიცაა CBM და OCEC, პატარა

ეგმ RSX-HM, WINDOWS 97-03-07, WINDOWS NT, UNIX, OS/2.

ქსელური სისტემური უზრუნველყოფის დანიშნულებაა მართოს სისტემების

საერთო რესურსები: ქსელურქმაგნიტურ დისკებზე, პრინტერები, სკანერები,

გადაცეს შეტყობინება და ა.შ. ქსელურ პროგრამულ უზრუნვეყოფას მიეკუთვნება

ოპერაციული სისტემები, რომლებიც უნარჩუნებს ეგმ-ს ქსელურ კონფიგურაციას,

ასევე ცალკე ქსელურ პროგრამებს (პაკეტები).

46

მაგ: დიდი გავრცელება ხვდა წილად შემდეგ ქსელურ ოპერატიულ სისტემებს:

NATWARE 4.1, WINDOWS NT, სერვერ 3.5 (ფირმა MICROSOFT) და LAN სერვერ 4.0

“ADVANSED” (ფირმა IBM).

ოპერაციული სისტემების გასაფართოებლად და წარმოდგენილი ნაკრების

დამატებითი სამსახურისას გამოიყენება სერვისული პროგრამები. ისინი შეიძლება

დავყოთ შემდეგ ჯგუფებად:

• ინტერფეისის სისტემები;

• გარსების ოპერაციული სისტემა;

• უტილიტები .

ინტერფეისის სისტემები ერთერთი გამგრძელებელია ოპერატიული სისტემების

და მოდიფიცირებს, როგორც მომხმარებელი. ინტერფეისის სისტემის

განვითარებამ შეიძლება შეცვალოს მთელი ინტერფეისის მომხმარებელი,

ხშირად უწოდებენ ოპერაციულ სისტემებს. ეს ეხება მაგ: WINDOWS 3.11 და

WINDOWS 3.11 FOR WORK GROUPS.

ოპერაციული სისტემის გარსები – ასეთი სისტემები ამარტივებს ისეთ ფაილების

ოპერაციებს, როგორიცაა კოპირება, სახელის შეცვლა ან გაუქმება და მრავალი

მოქმედებები.

გარსების – პროგრამა მნიშვნელოვნად აკმაყოფილებს მათ მოთხოვნებს.

პეგმ-ში (პერსონალურ ელექტრო გამომტვლელ მანქანებში) ფართოდ

გამოიყენება ასეთი პროგრამები – გარსები, როგორიც NORTON COMMANDER

DOS NAVIGATOR.

უტილიტები – წარმოადგენს საშუალებას კომპიუტერის მომსახურებისა და მისი

პროგრამული უზრუნველყოფის. ისინი უზრუნველყოფენ შემდეგი მოქმედებების

რეალიზებას:

• მაგნიტური დისკების მომსახურება;

• ფაილების და კატალოგების მომსახურება;

• კომპიუტერების რესურსები ინფორმაციის წარმოდგენის შესახებ;

• ინფორმაციის გაშიფრვა;

• კომპიუტერის ვირუსებისგან დაცვა;

• ფაილების არქივირება და ა.შ.

47

პეგმ-ის მრავალფუნქციურ უტილიტად გვევლინება NORTON UTILITIES. არსებობს

მისი DOS და WINDOWS-ში გამოყენებადი ვერსია.

3. გამოყენებითი პროგრამული უზრუნველყოფა

გამოყენებითს უწოდებენ პროგრამულ უზრუნველყოფას, წარმოდგენილს

განსაზღვრული მიზნობრივი ამოცანის გადასაწყვეტად პრობლემური სფეროდან.

ხშირად ასეთ პროგრამებს უწოდებენ გამოყენებითს. სპექტრი პრობლემური

სფეროებისა საკმაოდ დიდია.

ტიპობრივი გამოყენებითი პროგრამული უზრუნველყოფის პროგრამებია:

• ტექსტური პროცესორები;

• ცხრილის პროცესორები;

• გრაფიკული პროცესორები, (სისტემები ილუსტრირებული და სამუშაო

გრაფიკის);

• მონაცემთა ბაზების მართვის სისტემები;

• ექსპერტული სისტემები;

• მათემატიკური გამოთვლების მოდელირების და ექსპერტული მონაცემების

ანალიზის პროგრამები.

4. ოპერაციული სისტემები

ოპერაციული სისტემა – სისტემური პროგრამა განკუთვნილია ეგმ-ის სამართავად,

მონაცემების მართვისა და შენახვისათვის.

ოპერაციული სისტემა ინახება კომპიუტერის გარე მეხსიერებაში, კომპიუტერის

დისკზე. კომპიუტერის ჩართვისას ის ითვლის დისკის მეხსიერებაში და

განთავსებულია ოპერაციული მახსოვრობის მოწყობილობაში. ამ პროცესს

ეწოდება ოპერაციული სისტემის ჩატვირთვა.

ოპერაციული სისტემის ფუნქციაში შედის:

• დიალოგის განხორციელება და სარგებლობა;

• შეტანა-გამოტანა და მონაცემთა მართვა;

• პროგრამის დაგეგმვა და პროცესის დამუშავების ორგანიზება;

48

• რესურსების განაწილება (ოპერაციული მეხსიერება, პროცესორი, გარეგანი

მოწყობილობა);

• პროგრამის გაშვება შესრულებისთვის;

• ყველა შესაძლო დამხმარე ოპერაციის შესრულება;

• ინფორმაციის გადაცემა სხვადასხვა შიდა მოწყობილობებში;

• პერიფერიული მოწყობილობის პროგრამული მხარდაჭერა (დისპლეი,

კლავიატურა, პრინტერი, დისკები).

ოპერაციული სისტემები ემსახურებიან ერთდროულად რამოდენიმე მასალის

დამუშავებასა და ერთზე მეტ მომხმარებელს, ანსხვავებენ 4 ძირითად კლასს

ოპერაციული სისტემების:

1. ერთი მომხმარებლის ერთი დავალება, რომელიც საჭიროებს ერთ

კლავიატურას და შეუძლია მუშაობა ერთ (მოცემულ მომენტში) დავალებაზე.

2. ერთი მომხმარებლის ერთი დავალება, ფონის შესაქმნელად და

დასაბეჭდად, რომელიც ითვალისწინებს ძირითად დავალებასთან ერთად

გავუშვათ დამატებითი დავალება, ორიენტირებული, როგორც წესი ინფორმაციის

გასაცემად და დასაბეჭდად.

3. ერთი მომხმარებლის მრავალი დავალება – რომელიც საჭიროებს ერთ

მომხმარებელს, პარალელურად დაამუშავოს რამოდენიმე დავალება. მაგ: ერთ

კომპიუტერს შეიძლება შევუერთოთ რამოდენიმე პრინტერი, რომლებიც

იმუშავებენ თავიანთ ინდივიდუალურ დავალებებზე.

4. მრავალი მომხმარებლის მრავალი დავალება, რომელიც საჭიროებს, რომ

ერთ კომპიუტერზე გავუშვათ რამოდენიმე დავალება, რამოდენიმე სარგებლით. ეს

ოპერაციული სისტემა რთულია და საჭიროებს რამოდენიმე მანქანის რესურს.

კომპიუტერების სხვადასხვა მოდელში გამოყენებულია ოპერაციული სისტემები

სხვადასხვა არქიტექტურით და შესაძლებლობით. მათ სამუშაოდ საჭიროა

სხვადასხვა რესურსი.

P პეგმ-ის პროფესიული გამოყენების ოპერაციული სისტემა, უნდა შეიცავდეს

შემდეგ ძირითად კომპონენტებს:

• მართვის პროგრამები შეყვანა/გამოყვანა;

• ფაილების სისტემის მართვის პროგრამები და დავალების დაგეგმვა

კომპიუტერისთვის.

• პროცესორი ბრძანებებისთვის, თითოეულ ოპერაციულ სისტემას აქვს

თავისი ბრძანების ენა, რომელიც ნებას რთავს მომხმარებელს შეასრულოს ესა თუ

ის მოქმედება.

49

• კატალოგის გამოყენება;

• მოახდინოს მონიშვნა;

• პროგრამის გაშვება;

• სხვა მოქმედებები.

ანალიზი და ბრძანებების შესრულება, პროგრამის ჩატვირთვა ფაილებიდან

ოპერაციულ მეხსირებაში და მათი გაშვებას ანხორციელებს ოპერაციული

სისტემის ბრძანებების პროცესორი.

გარეგანი მოწყობილობების სამართავად გამოიყენება პროგრამის სპეციალური

სისტემა – პროგრამის დრაივერები. დრაივები სტანდარტული მოწყობილობაა

ერთობლივად ბაზურ სისტემასთან, შესვლა-გამოსვლა (BIOS), რომელიც

ყოველთვის შეაქვთ კომპიუტერის მეხსიერებაში.

თანამედროვე ოპერაციული სისტემები პეგმ-ისთვის განსხვავდება

ერთმანეთისგან, პირველ რიგში რომელ კლასს ეკუთვნის, დამუშავებით,

წარმოდგენილი სერვისის შესაძლებლობებით. მაგ. პეგმ-ისათვის გვევლინება, MS

DOS, OS/WARP (IBM), WINDOWS (MICROSOFT).

5. პროგრამირების სისტემები

პროგრამირების სისტემა – ეს სისტემაა ახალი პროგრამების დამუშავების

კონკრეტულ პროგრამულ ენაზე. თანამედროვე სისტემა პროგრამირების

წარმოადგენს მძლავრი და მოხერხებული პროგრამების დამუშავებას. მასში

შედის:

• ინტერპრეტატორი ან კომპილატორი;

• დამუშავების ინტეგრირებული გარემო;

• პროგრამირების ტექსტის შექმნა და რედაქტირება;

• ფუნქციათა და სტანდარტული პროგრამების ბიბლიოთეკები;

• განწყობის პროგრამები მომხმარებლის დიალოგური გარემო;

• მუშაობის მრავალფანჯრიანი რეჟიმი;

• გრაფიკული ბიბლიოთეკები, უტილიტა ბიბლიოთეკასთან სამუშაოდ;

• ჩაშენებული ასამბლერი;

• ჩაშენებული საცნობარო მომსახურება;

• სხვა განსაკუთრებული სპეციფიკა.

50

პროგრამირების პოპულარული სისტემები – TURBO BASIC, QUICK BASIC, TURBO

PASCAL, TURBO C.

პაკეტი BORLAND DELPHI – BORLAND PASCAL კომპილატორის ოჯახიდან,

წარმოადგენს ხარისხობრივ და ძალიან მოხერხებულ საშუალებას ვიზუალური

დამუშავებისთვის. კომპილატორი ეფექტურად და სწრაფად წყვეტს გამოყენებითი

პროგრამირების პრაქტიკულად ნებისმიერ დაფაილებას.

პაკეტი MICROSOFT VISUAL BASIC – მოხერხებული და პოპულარული

ინსტრუმენტი შექმნილი WINDOWS პროგრამისთვის (დიაგრამის ასაგებად და

პრეზენტაციისათვის).

პაკეტი BOPLAND C ++ - ერთ-ერთი გავრცელებული საშუალება DOS და

WINDOWS-ის მოხმარებისათვის.

6. ინსტრუმეტალური პროგრამები

ინსტრუმენტალური პროგრამული საშუალება – ეს პროგრამები, რომლებიც

გამოიყენება დამუშავებისას, კორექტირებისათვის და სხვა გამოყენებითი ან

სისტემური პროგრამებისათვის.

დანიშნულებით ისინი ახლოსაა სისტემურ პროგრამასთან. ინსტრუმენტალურ

პროგრამებს მიეკუთვნება:

• რედაქტორი;

• პროგრამების დაკომპლექტების საშუალება;

• გაწყობის პროგრამები – პოულობენ შეცდომებს პროგრამაში;

• დამხმარე პროგრამები – სისტემური ქმედებებისათვის;

• პროგრამების გრაფიკული პაკეტები და ა შ.

ექსპერტული სისტემა

ტერმინი “ხელოვნური ინტელექტი” პირველად გაჟღერდა სემინარზე დარტსმუტის

კოლეჯში (აშშ) 1956 წელს.

ხელოვნური ინტელექტი – ეს ინფორმატიკის მიმართულებაა, რომლის მიზანია:

კომპიუტერული სისტემის შემუშავება.

51

ექსპერტული სისტემები – ეს გამოთვლითი სისტემაა, რომელშიც ჩართულია

მეცნიერები, სპეციალისტები, რომელთაც შეუძლიათ ექსპერტული

გადაწყვეტილებები მიიღონ.

ექსპერტული სისტემების დამუშავებისას აუცილებელია მიიზიდონ მცოდნე

ინჟინრები, ექსპერტები. ინჟინერმა უნდა იცოდეს ხელოვნური ინტელექტის ენა და

წარდგენა. მისი მთავარი ამოცანაა გამოიყენოს პროგრამები და

ინსტრუმენტალური აპარატი პროექტისათვის, ფორმულირება მოახდინოს

ინფორმაციის და რეალიზება მოახდინოს ცოდნის ბაზაში.

დარგობრივ ექსპერტად გვევლინება ის ადამიანი, რომელიც მუშაობდა ასეთ

ადგილას, შეუძლია ამოცანის გადაწყვეტა, შეუძლია მართვა, შეფასება და აქვს

სხვა ჩვევები. დარგობრივი ექსპერტი აგებს პასუხს მთელი ციკლის დამუშავებაზე.

ერთ-ერთი პირველი საექსპერტო სისტემა იყო სისტემა DENDRAL, დამუშავებული

სტენფორდში XX საუკუნის 60-იანი წლების ბოლოს.

პროგრამა MYGIN, დამუშავებული XX საუკუნის 70-იან წლებში, რომელსაც

იყენებდნენ მედიცინის – ექსპერტები დიაგნოსტირებისათვის და სისხლის

დაავადებათა მკურნალობისათვის..

სხვა კლასიკურ ექსპერტულ სისტემებთან ერთად, არის პროგრამა PROSOEQTION,

განსაზღვრავს მადნის ადგილმდებარეობას და მათ ტიპებს. საფუძვლად უდევს

გეოლოგიური მონაცემები ადგილების შესახებ. პროგრამა INTERNIST მიღებულია

მედიცინაში, შინაგანი ორგანოების დიაგნოსტირებისათვის. პროგრამა DIPMETER

ADVISOR იდენტიფიცირებას უკეთებს ნავთობის ჭაბურღილის ბურღვის ოქმებს.

უმრავლეს შემთხვევაში ექსპერტულ სისტემებს იყენებენ ძნელად

ფორმულირებადი დავალებების შესასრულებლად, რომელსაც არ გააჩნია

ალგორითმული გადაწყვეტა.

როგორია ექსპერტული სისტემების მახასიათებელნი?

1. საექსპერტო სისტემა შეზღუდულია ექსპერტიზის განსაზღვრული სფეროთი;

2. საექსპერტო სისტემას შეუძლია იმსჯელოს საეჭვო მონაცემებზე;

3. მას შეუძლია ახსნას მსჯელობის ჯაჭვი გასაგები წესით;

4. ის იგება ისე, რომ საშუალებას იძლევა თანდათან გაიზარდოს სისტემა;

52

5. ყველაზე მეტად ის დაფუძნებულია წესების გამოყენებაზე;

6. გამოსავლის დროს ის გასცემს რჩევას – არა ციფრებისგან შემდგარი

ცხრილით არა სურათებით, არამედ ზუსტი რჩევით;

7. ის ეკონომიკურად ხელსაყრელია.

ექსპერეტული სისტემის არქიტექტურა

ექსპერტული სისტემის განზოგადოებულ სქემას აქვს შემდეგი სახე:

I. ლინგვისტური პროცესორები (ინტერფეისი, მომხმარებლით) უზრუნვე¬ლყოფს

დიალოგს მომხმარებელთან (ექსპერტთან) მისთვის ბუნებრივ ენაზე (ბუნებრივი

ენა, პროფესიული ენა, გრაფიკის ენა და ა.შ.) ექსპერტულ სისტემებში გამოიყენება

ინტერფეისის რეალიზაციის სხვადასხვა ვარიანტები: მენიუ - ორიენტირებული.

გრაფიკების, ბრძანებების, მეტყველების.

1. ცოდნის ბაზა – უზრუნველყოფს ცოდნის შენახვას, წარმოდგენილს ერთ-ერთი

ამ მოდელით: ლოგიკური, პროდუქტიული, ფრეიმების (კადრების), ქსელური

სახით.

2. მუშა მეხსიერება (მონაცემთა ბაზა) – ინახავს მონაცემებს, სიტუაციის

გაანალიზებული სისტემის მიმართ აქვს დამოკიდებულება.

3. ინტერპრეტატორი – შეტანილ მონაცემების საფუძველზე აწარმოებს

პროდუქციული წესების და ზოგადი ფაქტების ამოცანის გადაწყვეტას,

პრობლემური კუთხით.

4. კომპონენტები ცოდნის შესაძენად გამოიყენება, როგორც მიზანი

ავტომატიზირებული პროცესების, ასევე ცოდნის ბაზის კორექტირებისათვის და

განახლებისათვის, ცოდნის ელემეტების შევსების და გათიშვისათვის.

5. კომპონენტის განმარტება, რომელიც იძლევა სისტემის მოქმედების

განმარტებას და პასუხობს კითხვებზე თუ რატომ იქნა უარყოფილი ან

დადასტურებული ზოგიერთი დასკვნა.

ექსპერტული სისტემა მუშაობს ორ რეჟიმში: ცოდნის შეძენის რეჟიმში და

პრობლემის გადაჭრის რეჟიმში.

ცოდნის მიღების რეჟიმში ექსპერტულ სისტემასთან ერთად მონაწილეობს

ექსპერტი პირი (ადამიანი), რომელიც გამოცდილია, მცოდნეა და შეუძლია

53

გააკეთოს ის, რაც სხვებისთვის შეუძლებელია. ამ რეჟიმში ექსპერტი მისცემს

ამოცანის გადაჭრის საშუალებას ექსპერტიზაში. ამ რეჟიმს შეესაბამება ეტაპები:

ალგორითმიზაცია, პროგრამირება, დახვეწა.

ექსპერტული სისტემის ამოცანის გადაწყვეწტის რეჟიმში მონაწეილეობს

მომხმარებელი, რომელსაც აინტერესებს შედეგი და გადაწყვეტილებების მიღების

გზები.

1. ლინგვისტური პროცესორი (ინტერფეის მომხმარებლით) – ახორციელებს

სასაუბრო ურთიერთქმედებას მომხმარებელთან (ექსპერტთან) მისთვის ბუნებრივ

ენაზე (ბუნებრივი ენა, პროფესიონალური ენა, გრაფიკის ენა და ა.შ.);

1. ცოდნის ბაზა – უზრუნველყოფს ცოდნის შენახვას, წარდგენილს ერთ-ერთი

მოდელის დახმარებით: იგი შეიძლება იყოს ლოგიკური, პროდუქტიული,

ფრეიმული, ქსელური;

2. სამუშაო მეხსიერება (მონაცემების ბაზა) – მონაცემების შენახვა,

ურთიერთობის მქონე ანალიზურ სიტუაციის სისტემასთან;

3. ინტერპრეტატორი (დასკვნების მანქანა) – შემომსვლელი მონაცემების

საფუძველზე, პროდუქტიული წესები და პრობლემური გარემოს საერთო ფაქტები

აყალბებს ამოცანების გადაწყვეტებს;

4. ცოდნის შეძენის კომპონენტები, გამოიყენება, როგორც ცოდნის ბაზის

კორექტირებისას, მისი განახლებისას, ასევე ცოდნის ელემენტების შეფასებისა და

გამორიცხვისას;

5. ამხსნელი კომპონენტები - მოცემული სისტემის მოქმედების ახსნა და პასუხი

იმ კითხვებზე, თუ რატომ იყო გაკეთებული ან უარყოფილი ზოგიერთი დასკვნა.

საექსპერტო სისტემა მუშაობს ორ რეჟიმში: ცოდნის შეძენის რეჟიმი და ამოცანის

გადაწყვეტის რეჟიმი. ცოდნის შეძენის რეჟიმში მონაწილეობს ექსპერტი

(ადამიანი, რომელსაც შესწავლისა და გამოცდილების წყალობით შეუძლია

გააკეთოს ის, რაც არ შეუძლია გააკეთონ სხვა ადამიანებმა).

ამ რეჟიმში ექსპერტი სისტემას ავსებს ცოდნით (წესებით), რომელიც აძლევს

საშუალებას გადაწყვიტოს ამოცანა ექსპერტიზის დარგში. ამ რეჟიმს შეესაბამება

ალგორითმიზაციის პროგრამირების და გამართვის (გაწყობა) ეტაპები. ამოცანის

გადაწყვეტის რეჟიმში საექსპერტო სისტემასთან ურთიერთობაში მონაწილეობს

მომხმარებელი, რომელიც დაინტერესებულია შედეგით და გადაწყვეტის

54

მეთოდის მიღებაში ექსპერტული სისტემების დამუშავების და გადალაგების

ხარისხზე დამოკიდებულებით.

გამოყოფენ ექსპერტული სისტემის რეალიზების სტადიებს:

1. დემონსტრაციული პროტოტიპები;

2. კვლევის პროტოტიპები;

3. მომქმედი პრპტოტიპები

4. საწარმოო სისტემა;

5. კომერციული სისტემა.

დემონსტრაციული პროტოტიპი ეწოდება ექსპერტული სისტემის რეალიზების იმ

სტადიას, რომელიც ახდენს საექსპერტო სისტემის სიცოცხლის უნარიანობის

დემონსტრირებას. დემონსტრაციული პროტოტიპის დამუშავებისათვის საჭიროა

საშუალოდ 3 თვე. დემონსტრაციული პროტოტიპი შეიცავს დაახლოებით 50-100

წესს.

კვლევითი პროტოტიპი ეწოდება ექსპერტული სისტემის რეალიზების იმ სტადიას,

რომელიც ხსნის ყველა საჭირო ამოცანას, მაგრამ არ არის მდგრადი მუშაობაში

და არ მოწმდება სრულად. ექსპერტული სისტემის ამ სტადიამდე მიყვანისათვის

საჭიროა 1-2 წელი და კვლევით პროტოტიპს გააჩნია ცოდნის ბაზაში 200-500 წესი.

ექსპერტული სისტემის არსებობის შემდეგ სტადიას წარმოადგენს მოქმედი

პროტოტიპი. ეს პროტოტიპი საიმედოდ ხსნის ყველა ამოცანას, მაგრამ რთული

ამოცანების გადაწყვეტისათვის საჭიროა ბევრი დრო და მეხსიერება. მოქმედი

პროტოტიპის სტადიამდე მიყვანისათვის საჭიროა 2-3 წელი. ამასთანავე ცოდნის

ბაზაში წესების რაოდენობა იზრდება 500-1000 წესამდე.

ექსპერტული სისტემა, რომელმაც მიაღწია საწარმოო სისტემის სტადიას,

უზრუნველყოფს მინიმალურ დროში ყველა ამოცანის ამოხსნის მაღალ ხარისხს.

მოცემულ სტადიამდე მიყვანას ჭირდება 2-4 წელი და წესების რაოდენობა

იზრდება 1000-1500-მდე. კომერციულ სისტემაზე გადასვლა ამ სისტემას

გამოსაყენებელს ხდის არა მხოლოდ პირადი მოხმარებისთვის, არამედ

რეალიზაციისათვის. ექსპერტული სისტემის მიყვანა კომერციული სისტემის

სტადიამდე მოითხოვს დაახლოებით 3-6 წელს. ამასთანავე ცოდნის ბაზა იზრდება

3000 წესამდე.

55

როგორც ზემოთ აღინიშნა, ექსპერტული სისტემის შემადგენლობაში შედის

დარგობრივი სპეციალისტის ცოდნა. სპეციალურ ლიტერატურაში ცოდნის ქვეშ

იგულისხმება წესები ცოდნის განსაზღვრებაში, ენციკლოპედიურ ლექსიკონში

ასეა: ”ცოდნა-შემოწმებული პრაქტიკული შედეგების რეალური გაცნობაა”.

ცოდნასთან მიმართებაში არსებობს ცნება მონაცემების. ვინაიდან ცოდნასა და

მონაცემებს შორის მკვეთრი ზღვრის გავლება ყოველთვის არ შეიძლება,

მიუხედავად ამისა, მათ შორის არის პრინციპული განსხვავება.

არსებობს, რა სპეციფიკური ნიშნები, რომლებიც განასხვავებენ ცოდნას

მონაცემებისაგან: სტრუქტურულობა, ინტერპრეტარულობა, კავშირები,

აქტუალობა. ცოდნის სტრუქტურულობა ნიშნავს, რომ ცოდნას აქვს სტრუქტურა ე. ი.

ცოდნის ელემენტებს შორის არსებობს კლასიფი¬ცირებული კავშირი,

დამახასიათებელი გააზრებისა და ძირითად დარგში, ინტერპრე¬ტირება ცოდნის

(ინტერპრეტირება ნიშნავს მოხერხდეს, აიხსნას) განპირობებულია ცოდნის

შინაარსით, სემანტიზმით, ასევე იმით, რომ ცოდნის ელემენტები კავშირშია მისი

გამოყენების შესაძლებლობებთან. ცოდნის კავშირი განპირობებულია,

მიკერძოებული სიტუაციური ურთიერთობებით ცოდნის ელემენტებს შორის. ეს

ელემენტები შეიძლება კავშირში იყოს ერთმანეთთან ცალკეულ ბლოკებში, მაგ.

თემატიურად, სემანტურად, ფუნქციონალურად. ცოდნის აქტიურობა წარმოადგენს

მის შესაძლებლობას წარმოშვას ახალი ცოდნა და განპირობებულია სურვილით

ადამიანი იყოს შეგნებულად აქტიური.

შეიძლება ითქვას, რომ მონაცემები - ეს არის იზოლირებული ფაქტები, რომლის

დამოკიდებულება გარე სამყაროსთან და ერთმანეთთან მათში არ ფიქსირდება.

ცოდნა კი ეს არის ინფორმაციის ელემენტები, გარე სამყაროსა და ერთმანეთთან

ურთიერთკავშირში.

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით C-13

გამოყენების სფერო: ქიმია

56

ექსპერტული სისტემის აღწერა: C-13 დახმარებას უწევს ქიმიკოს-ორგანი¬კოსებს

განსაზღვრონ მოლეკულების სტრუქტურა, გამოითვალონ ბირთვული მაგნიტური

რეზონანსით ნახშირბად-13-ის სპექტრის ანალიზი, ეძებს დააზუსტოს

შეზღუდულობა და ურთიერთდამოკიდებულება ატომების განლაგებასა და რთულ

ორგანულ მოლეკულებს შორის. ქიმიურ მონაცემთა ბაზა მოიცავს წესებს,

რომელიც დაკავშირებულია ქვესტრუქტურის სპექტრულ ხასიათთან, მოცემული

რეზონანსებით.

C-13 იქნა დამუშავებული, როგორც პროექტის ნაწილი “DENDRAL” და შეესაბამება

პარადიაგრამას “წარმოქმნა-შემოწმება”. სისტემა რეალიზებულია ინტერლისპის

ენაზე. ის დამუშავებული იქნა სტანფორდის უნივერსისტეტში და დაყვანილია

წარსადგენად (სადემონსტრაციო პროტოტიპის დონემდე).

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით CONGEN

გამოყენების სფერო: ქიმია

ექსპერტული სისტემის აღწერა: სისტემა ეხმარება სტრუქტურული ქიმიის

სპეციალისტებს, განსაზღვრონ უცნობი მოლეკულების სტრუქტურები. სისტემა

წარმოგვიდგენს სპექტომეტრულ და ქიმიურ მონაცემებს, აუცილებელ

ჩამონათვალს და აკრძალულ კავშირს ატომებს შორის. სისტემა ეძებს ყველა

დასაშვებ ხერხს ატომებისაგან შექმნას მოლეკულური სტრუქტურა, და

წარმოგვიდგენს მთელ რიგ სტრუქტურულ სქემებს. სისტემა წარმოშობს

სტრუქტურა-კანდიდატებს, რისთვისაც იყენებს სხვადასხვა ალგორითმის

თეორიას.

სისტემა CONGEN რეალიზებულია ინტერლიპსის ენაზე. დამუშავებულია

სტანფორდის უნივერსიტეტში, როგორც ნაწილი “DENDRAL”-ისა. გამოყენებულია,

როგორც გენერატორი სისტემა HEURISTIC DENDRAL CONGEN-ში და დაყვანილია

კვლევითი პროტოტიპის დონემდე.

57

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით CRYSALIS

გამოყენების სფერო: ქიმია

ექსპერტული სისტემის აღწერა: სისტემა საზღვრავს ცილების სამგანზომილებიან

სტრუქტურას, ელექტრონების სიმკვრივეს. სისტემა აინტერპრეტირებს

ინფორმაციას რეტგენული სხივების დიფრაქციით, რომელშიც ჩართულია

ინფორმაცია ტალღების გაბნევის ინტესიურობის შესახებ და გამოყავს ატომური

სტრუქტურა. სისტემა იყენებს ცოდნას ცილების შედგენილობაზე და

სტრუქტურული ანალიზის შესახებ, რომ ანალიზის საშუალებით მივიღოთ და

შევამოწმოთ ჰიპოტეზები ცილების სტრუქტურის შესახებ.

სისტემა დაწერილია ლისპის ენაზე. ის დამუშავებულია სტანფორდის

უნივერსიტეტში და დაყვანილია კვლევის პროტოტიპის დონემდე.

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით DENDRAL

გამოყენების სფერო: ქიმია

ექსპერტული სისტემის აღწერა: სისტემას გამოყავს უცნობი ნაერთების,

მოლეკულური სტრუქტურა მას-სპექტომეტრისა და ბირთვული მაგნიტური

რეზონასის მონაცემების გამოყენებით. სისტემა იყენებს სპეციალურ ალგორითმს,

დამუშავებულს ლუდერბერგის მიერ, რომ მოხდეს მოლეკულური სტრუქტურის

გამოთვლა, ქიმიის ცოდნის საფუძველზე.

სისტემა რეალიზებულია ლისპის ენაზე და დამუშავებულია სტანფორდის

უნივერსიტეტში, დაყვანილია სამრეწველო პროტოტიპის დონემდე.

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით GA1

გამოყენების სფერო: ქიმია

58

ექსპერტული სისტემის აღწერა: სისტემა აწარმოებს DNA (დეზოქსირნუკლეინმჟა)

სტრუქტურის ანალიზს მოცემული სეგმენტური მოლეკულის ფერმენტ-

რესტრიკაზის მეშვეო¬ბით. სისტემაში შეყავთ მონაცემები შეთავსებადი DNA

ფერმეტებით, ითვალისწინებენ ტოპოლოგიას, შესაძლო ექსპერიმენტებს და სხვა

შეზღუდვებს. მეორედ წარმოშობის და სტრუქტურ-კანდიდატების უკუგდების

შემდეგ, ბოლოს და ბოლოს განისაზღვრება DNA სტრუქტურის ალბათობა.

ცოდნას, რომელსაც შეიცავს GA1, წარმოადგენს ბიოქიმიის სახელმძღვანელოდან

გადმოღებულ DNK მოდელის ანალიზს ფერმენტ-რესტრიკაზის მეშვეობით.

დამატებით ცოდნას ღებულობს ლაბორატორიული ანალიზებით. GA1 გადმოიღო

პარადიგმა “წარმოქმენი და შეამოწმე”, რომელიც გამოყენებულია DENDRAL-ში.

ჰიპოტეზები, მოცემულია პროგრამა-გენერატორებით, რომლის საფუძველია

ყველა პროცედურის გამოთვლა და ყველა შესაძლო გადაწყვეტილების მიღება.

GA1 დაწერილია ინტერლისპის ენაზე, დამუშავებულია სტანფორდის

უნივერსიტეტში და დაყვანილია კვლევის პროტოტიპის დონემდე.

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით META-DENDRAL

გამოყენების სფერო: ქიმია

ექსპერტული სისტემის აღწერა: ეხმარება ქიმიკოსებს განსაზღვრონ

განსაკუთრებული სტრუქტურის მოლეკულიდან მას-სპექტომეტრული

ფერმანტა¬ციის დამოკიდებულება. ის ანხორციელებს ამას, სწორი

ფრაგმენტაციის მოძებნით მოცემული კლასის მოლეკულისთვის. სისტემას

გამოყავს ეს წესი შესასწავლი მაგალითებიდან, რომელიც შეიცავს მოლეკულების

ნაკრებს ცნობილი სამგანზომილებიანი სტრუქტურების და მას-სპექტრების.

დასაწყისში სისტემა წარმოქმნის სპეციფიური წესების ერთობლიობას, რომელიც

აღწერს ფრაგმენტიდან ერთ პროცესს კონკრეტული მოლეკულისათვის. შემდეგ

ის იყენებს შესწავლილ მაგალითებს მსგავსი წესებიდან, ბოლოს სისტემა

გადახედავს წესებს, რომ გამორიცხოს არაკონკრეტული წესი.

ექსპერტული სისტემა დამუშავებულია სტანფორდის უნივერსიტეტში და

დაყვანილია კვლევის პროტოტიპის დონემდე.

59

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით MOLGEN

გამოყენების სფერო: ქიმია

ექსპერტული სისტემის აღწერა: სისტემა დახმარებას უწევს მეცნიერებს გენეტიკის

დარგში, რომ დაგეგმონ ექსპერიმენტები კლონირებული გენებისა მოლეკულურ

სტრუქტურაში. ეს ექსპერიმენტები შედგება ჩაშენებული გენებით, კოდირებული

სასურველი ცილებით, ბაქტერიებით, რომ ამ ბაქტერიებმა აწარმოოს ასეთი გენი.

სისტემა იყენებს ცოდნას გენეტიკის შესახებ და მომხმარებელს უდგენს გეგმას თუ

როგორ წარმართოს შემდგომი ლაბორა¬ტორიული ცდები.

სისტემა რეალიზებულია ლისპის ენაზე, დამუშავებული იქნა სტანფორდის

უნივერსიტეტში. სისტემა მოსაერხებელია თვალყური ადევნოს პროექტის

მსვლელობას.

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით OCSS

გამოყენების სფერო: ქიმია

ექსპერტული სისტემის აღწერა: სისტემა ეხმარება ქიმიკოსებს რთული ორგანული

მოლეკულების სინთეზირებაში. სისტემა აანალიზებს მოლეკულებს, ქიმიკოს

სპეციალისტების მოთხოვნას, არკვევს ფუნქციონალურ ჯგუფს, ჯაჭვს, წრეს,

მოლეკულების სიჭარბეს ან ნაკლებობას, აგებულებას. მიღებული ქიმიური

გარდაქმნები და მოლეკულური სტრუქტურა ერთადერთია და მარტივი.

სისტემა რეალიზებული იქნა ჰარვარდის უნივერსიტეტში. ის დაყვანილია კვლევის

პროტოტიპის დონემდე.

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით SECS

გამოყენების სფერო: ქიმია

60

ექსპერტული სისტემის აღწერა: SECS ეხმარება ქიმიკოსებს რთული ორგანული

მოლეკულების სინთეზირებაში. სპეციალისტი ქიმიკოსი აძლევს სასურველ

მოლეკულის სტრუქტურას, სისტემა ირჩევს უკვე შექმნილი მოლეკულური

სტრუქტურების ნაკრებიდან უფრო მარტივ მოლეკულას - `ბლოკების

ამშენებელს~. ეს გეგმა შედგენილია ქიმიური რეაქციების მიხედვით, მიღებული

ატომების ფუნქციონალური ჯგუფით. სისტემა სპეციალისტის მეშვეობით

სისტემატურად ეძებს გზას “მოლოეკულა-სამიზნის” მისაღებად.

სისტემა რეალიზებულია ფორტრანზე. ის დამუშავებული იქნა კალიფორნიის

შტატის უნივერსიტეტში სანტა-კრუსში და დაყვანილია კვლევის პროტოტიპის

დონემდე.

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით SEQ

გამოყენების სფერო: ქიმია

ექსპერტული სისტემის აღწერა: სისტემა დახმარებას უწევს სპეციალისტებს

მოლეკულურ ბიოლოგიაში ჩაატარონ რამოდენიმე სახის ანალიზი

ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობის შესახებ. ამ სისტემას შეუძლია დაიმახსოვროს,

მოძებნოს და გაანა¬ლიზოს ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობა მჟავებში, ასევე

შეუძლია წარმართოს სტატისტიკური ანალიზი ჰომოლოგიისა და მოძებნოს

სიმეტრიის სქემა.

სისტემა შეიძლება გამოიყენოს მომხმარებელმა, რათა შეცვალოს პარამეტრები.

მაგ. ბიოლოგს შეუძლია შეცვალოს ფუნქციის წონა და გაასწოროს ზომა

(მანძილი).

სისტემა რეალიზებულია ლისპის ენაზე. ის იქნა დამუშავებული პროექტ MOLGEN-

ის სახით სტანფორდის უნივერსიტეტში, შემდეგ ის დაამუშავა ENTELLIQORF-ის

ფირმამ და დაყვანილია კომერციული სისტემის დონემდე.

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით SPEX

61

გამოყენების სფერო: ქიმია

ექსპერტული სისტემის აღწერა: სისტემა ეხმარება დამკვირვებლებს დაგეგმონ

რთული ლაბორატორიული ექსპერიმენტები. დამკვირვებელი აღწერს ობიექტის

ამოქმედებას (მაგ. ფიზიკური მონაცემებს ექსპერიმენტის ჩატარებას ობიექტზე).

სისტემა ეხმარება მომხმარებელს შეადგინოს გეგმა ექსპერიმენტის მიზნის

მისაღწევად. შემდეგ სისტემა აზუსტებს გეგმის ყოველ ნაბიჯს, ხდის მას უფრო

კონკრეტულს, ცოდნის ბაზის გამოყენებით.

სისტემა ტესტირებულია მოლეკულურ ბიოლოგიაში, ის არ ფლობს რაიმე შენების

მექანიზმს, ორიენტირებულს მოლეკულური ბიოლოგიისადმი.

სისტემა რეალიზებულია იუნიტსის ენაზე, ორიენტირებული ფრეიმების სახით.

სისტემა დამუშავებულია სტანფორდის უნივერსიტეტში და დაყვანილია კვლევის

პროტოტიპის დონემდე.

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით SYNCHEM

გამოყენების სფერო: ქიმია

ექსპერტული სისტემის აღწერა: სისტემა ახდენს რთული ორგანული ნაერთების

სინთეზირებას, არ საჭიროებს მომხმარებელს. სისტემა იყენებს ცოდნას ქიმიური

რეაქციების, რომ შექმნას გეგმა “მოლეკულა-სამიზნის” მისაღებად მოცემული

მოლეკულების ნაკრებიდან. ეს სისტემა იყენებს განმეორებით ძებნას და

ცდილობს განსაზღვროს რომელი რეაქციისაგან შეიძლება მიიღოს საბოლოო

პროდუქტი (მოლეკულა-სამიზნე) და რომელი მოლეკულებია ამისთვის საჭირო.

ასეთი ძებნა გრძელდება მანამ, სანამ არ შედგება სქემა “მოლეკულა-სამიზნიდან”

გამოსავალ მასალამდე.

სისტემა რეალიზებულია PL/1 ენაზე. დამუშავებულია ნიუ-ორკის შტატის

უნივერსიტეტში და დაყვანილია კვლევის პროტოტიპის დონემდე.

62

ექსპერტული სისტემა სახელწოდებით TOMSTUNE

გამოყენების სფერო: ქიმია

ექსპერტული სისტემის აღწერა: სისტემა ზუსტად აგებს სრულკვადრატოვან მას-

სპექტრებს ისეთი დამახასიათებელი სიგნალებით, როგორიცაა ურთიერთობა

სიდიდესა და სპექტრულ პიკებთან, მათ სიგანესა და ფორმებთან. სისტემა იყენებს

ცოდნას იმის შესახებ, თუ როგორ შეიძლება ვიმოქმედოთ მის მგრძნობელობასა

და სპექტრების ფორმაზე.

ცოდნა წარმოდგენილია ფრეიმების სახით, KEE-ს ენაზე. სისტემა დამუშავებული

იქნა INTELLICORP-ის მიერ და დაყვანილია კვლევის პროტოტიპის დონემდე.

63