Quinta geração de computadores: história, características, hardware, software - Ciência - 2023

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o computadores de quinta geração refere-se ao uso de tecnologia associada à inteligência artificial, contando com a tecnologia de integração em escala ultra-larga, que permite que inúmeros módulos sejam colocados em um único chip.

Esta geração é baseada nos avanços tecnológicos obtidos nas gerações anteriores de computadores. Portanto, está destinado a liderar uma nova revolução industrial.

Esses computadores usam tecnologia de fibra óptica para serem capazes de lidar com sistemas especialistas, inteligência artificial, robótica, etc. Eles têm velocidades de processamento bastante altas e são muito mais confiáveis.

Sua implementação visa melhorar a interação entre humanos e máquinas, aproveitando a inteligência humana e a grande quantidade de dados acumulados desde o início da era digital.

Os cientistas estão trabalhando constantemente para continuar aumentando o poder de processamento dos computadores. Eles estão tentando criar um computador com um QI real, com a ajuda de programação e tecnologias avançadas.

Algumas dessas tecnologias avançadas de quinta geração incluem inteligência artificial, computação quântica, nanotecnologia, processamento paralelo, etc.

Computadores inteligentes

Inteligência artificial e aprendizado de máquina podem não ser os mesmos, mas são usados de forma intercambiável para criar dispositivos e programas que são inteligentes o suficiente para interagir com humanos, com outros computadores e com o ambiente e programas.

Esses computadores podem entender palavras faladas e imitar o raciocínio humano. Eles podem responder ao seu ambiente usando diferentes tipos de sensores.

O objetivo é trazer máquinas com um QI genuíno, a capacidade de raciocinar de forma lógica e com conhecimento real.

O computador de quinta geração ainda está em processo de desenvolvimento, pois ainda não é uma realidade. Quer dizer, este computador ainda está inacabado. Os cientistas ainda estão trabalhando nisso.

Portanto, este computador será totalmente diferente e totalmente novo para as últimas quatro gerações de computadores.

Origem e história da quinta geração

Projeto japonês

Em 1981, quando o Japão informou o mundo sobre seus planos para a quinta geração de computadores, o governo japonês anunciou que planejava gastar um capital inicial de cerca de US $ 450 milhões.

Seu objetivo era desenvolver computadores inteligentes que pudessem conversar com humanos em linguagem natural e reconhecer imagens.

O objetivo era atualizar a tecnologia de hardware, bem como aliviar problemas de programação criando sistemas operacionais de inteligência artificial.

Este projeto foi o primeiro esforço abrangente para consolidar os avanços da inteligência artificial, incorporando-a a uma nova geração de computadores muito poderosos, para uso do homem comum em seu dia a dia.

Reação ocidental

Esta iniciativa japonesa chocou um Ocidente letárgico, percebendo que a tecnologia da informação havia alcançado um novo benchmark.

Este anúncio inesperado e de uma fonte inesperada deu à pesquisa de inteligência artificial um status que ainda não era reconhecido no Ocidente.

Em resposta, um grupo de empresas americanas formou a Microelectronics and Computer Technology Corporation, um consórcio para cooperar nas investigações.

Presente

Muitos projetos de inteligência artificial estão sendo implementados. Entre os pioneiros estão Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook e Tesla.

As implementações iniciais são vistas em dispositivos domésticos inteligentes destinados a automatizar e integrar diferentes atividades ao redor da casa, ou em carros autônomos que estão sendo avistados nas estradas.

A proliferação de dispositivos computacionais com possibilidade de autoaprendizagem, com interação normal baseada na experiência adquirida e no ambiente, deu impulso ao conceito de Internet das Coisas.

Características da quinta geração de computadores

Até então, as gerações de computadores eram classificadas apenas por hardware, mas a tecnologia de quinta geração também inclui software.

Muitos recursos encontrados nas CPUs de computadores de terceira e quarta gerações tornaram-se parte da arquitetura do microprocessador na quinta geração.

Alta complexidade

Os computadores de quinta geração são caracterizados por serem computadores de alta complexidade, onde as habilidades de programação não são necessárias para o usuário. Resolvem problemas muito complexos, auxiliando na tomada de decisões.

Seu objetivo é resolver problemas de alta complexidade, que requerem grande inteligência e experiência quando resolvidos por pessoas.

Inteligência artificial

Esses computadores possuem alto desempenho, além de grande capacidade de memória e armazenamento.

O objetivo da computação de quinta geração é desenvolver mecanismos que possam responder à linguagem natural e sejam capazes de aprender e organizar.

Esses computadores podem conversar com as pessoas, além de imitar os sentidos e a inteligência humana.

O computador possui inteligência artificial integrada e, portanto, pode reconhecer imagens e gráficos. Eles têm uma função de reconhecimento de voz. A linguagem natural pode ser usada para desenvolver programas.

Alta tecnologia

Essas máquinas incorporam as tecnologias VLSI (Very Large Scale Integration) e Ultra Large Scale Integration (ULSI).

O uso de processamento paralelo e supercondutores está ajudando a tornar a inteligência artificial uma realidade. Trabalhar com computadores desta geração é rápido e você também pode realizar várias tarefas ao mesmo tempo. Eles possuem um sistema multiprocessador para processamento paralelo.

A velocidade de operação é em termos de LIPS (inferências lógicas por segundo). Os circuitos usam fibra óptica. Quantum, computação molecular e nanotecnologia serão totalmente utilizadas.

Hardware

Esta geração foi influenciada pelo surgimento da Ultra Large Scale Integration (ULSI), que é a condensação de milhares de microprocessadores em um único microprocessador.

Além disso, foi marcado pelo surgimento de microprocessadores e semicondutores.

As empresas que produzem microprocessadores incluem Intel, Motorola, Zilog e outras. No mercado você pode ver a presença de microprocessadores Intel com os modelos 80486 e Pentium.

A quinta geração de computadores também usa bio-chips e arsenieto de gálio como dispositivos de memória.

Processamento paralelo

Como a velocidade do clock da CPU começou a ficar na faixa de 3 a 5 GHz, tornou-se mais importante resolver outros problemas, como a dissipação de energia da CPU.

A capacidade da indústria de produzir sistemas de CPU cada vez mais rápidos começou a ser ameaçada, ligada à Lei de Moore sobre a duplicação periódica do número de transistores.

No início do século 21, muitas formas de computação paralela começaram a proliferar, incluindo arquiteturas multicore na extremidade inferior, além do processamento paralelo massivo na extremidade superior.

Máquinas comuns de consumo e consoles de jogos começaram a ter processadores paralelos, como Intel Core e AMD K10.

Empresas de placas de vídeo como Nvidia e AMD começaram a introduzir grandes sistemas paralelos como CUDA e OpenCL.

Esses computadores usam processamento paralelo, onde as instruções são executadas em paralelo. O processamento paralelo é muito mais rápido do que o processamento serial.

No processamento serial, cada tarefa é executada uma após a outra. Por outro lado, no processamento paralelo, várias tarefas são realizadas simultaneamente.

Programas

A quinta geração permitiu que os computadores resolvessem a maioria dos problemas por conta própria. Teve grandes avanços em software, desde inteligência artificial até programação orientada a objetos.

O objetivo principal foi desenvolver dispositivos que possam responder à linguagem normal que as pessoas usam. Eles usam linguagens de alto nível como C ++ e Java.

Inteligência artificial

Essa área da computação está preocupada em fazer com que o computador execute tarefas que, se realizadas com sucesso por humanos, exigiriam inteligência.

Os primeiros esforços procuraram implementar sistemas capazes de funcionar em uma ampla variedade de tarefas, bem como sistemas especiais que executam muito bem apenas um tipo de tarefa.

Sistemas especializados

Esses sistemas procuram ter uma competência comparável à de um especialista em alguma área de atividade muito bem definida.

Os sistemas especialistas oferecem vários benefícios e, portanto, estão sendo usados em uma ampla variedade de aplicações da vida real.

Esses sistemas podem funcionar muito bem em situações em que são necessários conhecimentos e habilidades do tipo que uma pessoa só pode adquirir por meio de treinamento.

Lisp e Prolog

John McCarthy criou a linguagem de programação Lisp. Teve grande valor para a tecnologia da computação, especialmente para o que ficou conhecido como inteligência artificial. Pesquisadores de inteligência artificial nos Estados Unidos fizeram do Lisp seu padrão.

Por outro lado, uma nova linguagem de computador chamada Prolog foi desenvolvida na Europa, que era mais elegante que o Lisp e tinha potencial para inteligência artificial.

O projeto japonês optou por usar Prolog como linguagem de programação para inteligência artificial, em vez de programação baseada em Lisp.

Invenções e seus autores

Muitas tecnologias que fazem parte da quinta geração incluem reconhecimento de voz, supercondutores, computação quântica e também nanotecnologia.

O computador baseado em inteligência artificial começou com a invenção do primeiro smartphone inventado pela IBM, chamado Simon.

Processamento paralelo

Pode-se dizer que a quinta geração de computadores foi criada por James Maddox, que inventou o sistema de computação paralela.

Com o uso de tecnologias de integração em larga escala, foram produzidos chips com milhões de componentes.

Microsoft Cortana

É o assistente pessoal para Windows 10 e Windows Phone 8.1, ajudando os usuários com dúvidas, agendar compromissos e encontrar destinos.

Ele está disponível em vários idiomas. Outros exemplos de assistentes virtuais são Siri da Apple no iPhone, Google Now para Android e Braina.

pesquisa na internet

Comum para a maioria das pessoas são os mecanismos de pesquisa como Google e Bing, que usam inteligência artificial para processar pesquisas.

Para realizar essas buscas é necessário melhorar continuamente e também responder aos requisitos do usuário da maneira mais rápida e precisa.

O Google desde 2015 aprimorou seu algoritmo com o RankBrain, que aplica o aprendizado de máquina para estabelecer quais resultados serão mais interessantes em uma pesquisa específica.

Por outro lado, em 2017 o Bing lançou a busca inteligente, que leva em consideração muito mais informações e oferece respostas com mais rapidez, para poder interagir facilmente com o mecanismo de busca.

Pesquisa por imagens

Outra aplicação interessante que os motores de busca atuais têm é a capacidade de pesquisar imagens.

Simplesmente tirando uma foto você pode identificar um produto, onde comprá-lo ou também identificar pessoas e lugares.

Computadores em destaque

IBM Deep Blue

Este computador conseguiu derrotar o campeão mundial de xadrez em 1997, após disputar uma série de jogos, cujo resultado final foi duas vitórias do computador e uma da humana, além de três empates. Foi a trama clássica do homem contra a máquina.

Por trás do triunfo estava a importante tecnologia da informação, que impulsionou a capacidade dos computadores de também lidar com os cálculos necessários para descobrir novas drogas, lidar com grandes pesquisas em bancos de dados e realizar cálculos massivos e complexos necessários em muitos campos científicos.

Tinha um total de 32 processadores com processamento paralelo, sendo capaz de analisar 200 milhões de jogadas de xadrez por segundo em sua histórica vitória.

IBM Watson

Um exemplo de inteligência artificial em computadores é o Watson da IBM. Ele apareceu como um competidor no programa de televisão americano “Jeopardy” em 2010, derrotando dois campeões desse programa de televisão.

O Watson consiste em vários processadores de alta potência que funcionam em paralelo pesquisando um enorme banco de dados autônomo, sem uma conexão com a Internet.

Os únicos avisos que assustam este computador são as palavras digitadas no teclado ou faladas em seu microfone. A única ação que o Watson pode fazer é falar ou imprimir sua resposta.

O desempenho incrível do Watson no jogo de perguntas e respostas requer processamento de linguagem natural, aprendizado de máquina, raciocínio de conhecimento e análise profunda.

O Watson mostrou, portanto, que uma geração nova e completa será possível para a interação de humanos com máquinas.

Vantagens e desvantagens

Vantagem

- Eles são os computadores mais rápidos e poderosos até hoje. Eles executam muitas instruções em um minuto.

- São versáteis para comunicação e compartilhamento de recursos.

- Eles são capazes de executar um grande número de aplicativos ao mesmo tempo e também em uma velocidade muito alta. Eles têm um avanço no processamento paralelo.

- Eles são mais confiáveis em comparação com as gerações anteriores.

- Esses computadores estão disponíveis em tamanhos diferentes. Eles podem ser muito menores em tamanho.

- Eles estão disponíveis em recursos exclusivos.

- Esses computadores estão disponíveis.

- Eles são fáceis de usar.

- Eles reduziram a complexidade dos problemas do mundo real. Eles mudaram a vida das pessoas.

- Não é mais difícil resolver cálculos longos em nanossegundos.

- Eles estão sendo usados em todas as áreas da vida.

- Eles são úteis para fazer trabalho de dias a horas em todas as áreas da vida.

- Esses computadores fornecem interfaces mais fáceis de usar com multimídia.

- Eles desenvolveram uma inteligência artificial.

Desvantagens

- Eles exigem o uso de linguagens de baixo nível.

- Possuem ferramentas mais sofisticadas e complexas.

- Eles podem entorpecer as mentes humanas.

- Eles podem tornar os humanos preguiçosos. Eles substituíram muitos empregos humanos.

- Eles sempre vencem humanos em muitos jogos durante o jogo.

- Eles podem ser responsáveis por cérebros humanos serem amaldiçoados e esquecidos.

- Eles são muito caros.

Referências

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