В течение последнего десятилетия разработка чрезвычайно мощных и экономичных компьютеров была сосредоточена на новых архитектурах. Вместо «скалярных» процессоров акцент сместился на «векторные» и «параллельные» процессоры, обычно называемые «суперкомпьютерами». Эти машины в настоящее время довольно широко используются во многих областях науки. Векторизация вычислений поля кварков в физике элементарных частиц улучшила производительность в раз или в двадцать раз по сравнению с традиционными скалярными алгоритмами.
Компьютеры по-прежнему должны быть запрограммированы для каждого действия, которое они предпринимают, что является большим ограничением. То, как быстро программист может сказать ему, что делать, становится основным тормозом для скорости компьютера. Задержку во времени можно сократить, соединив разные компьютеры и разработав более эффективные устройства для загрузки и извлечения информации из машины, но основное ограничение пошаговой программы остается.
Средство обхода этого препятствия называется параллельной обработкой. Вместо того, чтобы решать задачу, следуя пошаговым инструкциям программы, блоки арифметики и памяти разбивают основную задачу на ряд более мелких задач, которые будут решаться одновременно. Параллельная обработка была введена в компьютер четвертого поколения под названием ILLIAC IV, названный в честь Университета Иллинойса, где он был разработан.
Невероятно быстрые скорости, к которым мы приближаемся, не будут иметь большого значения без соответствующего увеличения скорости, с которой мы можем получать информацию, сгенерированную компьютером. Один новый подход, называемый графикой, использует электронно-лучевую трубку — кинескоп вашего телевизора — для графического отображения информации. Световое перо — на самом деле электронная указка — можно прикоснуться к экрану, и между человеком и машиной может начаться разговор. Например, компьютер может отображать на экране ряд опций. Ученый выбирает тот, который он хочет, прикасаясь к нему световым пером. Большое преимущество этих так называемых графических компьютеров заключается в решении проектных задач и в любой ситуации проб и ошибок.
Графический компьютер предлагает наиболее гибкие средства связи между человеком и машиной из когда-либо разработанных. Например, дизайнер может нарисовать световым пером на экране крышу автомобиля. Компьютер проведет расчеты, необходимые для выпрямления линий, и, по сути, представит чертежную версию дизайнерской идеи. Затем компьютер предложит конструктору множество вариантов — «вид спереди», «вид сзади», «поперечное сечение» и так далее. Все, что нужно сделать дизайнеру, — это прикоснуться световым пером к соответствующему выбору, а компьютер сделает все остальное. Точно так же дизайнер может обвести любую часть рисунка на экране своей ручкой и запросить увеличение — крупномасштабный рисунок только той части, которую он обвел.
Конечным продуктом этой команды проектировщиков «человек-машина» является не серия чертежей на бумаге, а набор уравнений, точно определяющих каждую точку конструкции. В конце концов, эти символы будут переданы на производственную линию, которая преобразует символы в стальные и стеклянные формы автомобилей.
