Спектрум компьютер: Ошибка 404. Страница не найдена — Объявления на сайте Авито

Содержание

компьютер ZX Spectrum — Ferra.ru

Источник изображения

Ну а в период с 1985 по 1987 годы потенциал ZX Spectrum раскрылся во всей красе. В это время появилось много крупных компаний разработчиков игр. Рынок был переполнен игрушками различных жанров, и пользователи стали более разборчивыми в своем выборе. Это привело к тому, что качество игр значительно возросло. Разработчики начали уделять особое внимание сюжетам, которые стали более продуманными и интересными. Не забывали они и про звуковое сопровождение. Но главную роль играла графика. На «Спектрум» даже удалось портировать псевдо-3D-движок, который позволял использовать в играх примитивные геометрические формы. Например, в 1987 году вышла популярная игра Driller, основанная на 3D-движке Freescape. Кстати, в этот же период стартовала активная борьба с пиратством. Например, началось распространение специальных загрузчиков, защищенных от копирования.

Третий этап захватил 1988-1993 годы. На этот период пришелся закат ZX Spectrum как игровой платформы. Компьютер устаревал, и пользователи переходили на использование других систем. Разработчики также переключились со «Спектрума» на более современные платформы. Тем не менее в эти годы увидело свет множество интересных игр. Например, со временем была реализована демо-версия легендарной Doom. Производительности компьютера немного не хватало для быстрой работы шутера, поэтому «спектровская» вариация использовала чересстрочную развертку, убирающую каждую четную линию пикселов, что повышало скорость отрисовки сцен.

ZX Spectrum в России

Перечисленная выше этапность не относится к постсоветскому пространству, так как многие компьютеры (точнее, их клоны) попали в СССР лишь во второй половине 80-х годов. И в отличие от Западной Европы, где наряду с ZX Spectrum отлично продавались другие компьютеры (те же Atari и Commodore), в стране советов устройство Sinclair было единоличным лидером продаж. Почему? Причина, прежде всего, кроется в низкой стоимости «Спектрума»: компьютер не облагался пошлинами, поэтому был доступен многим советским гражданам. Компьютеры Atari и Commodore проделывали огромный путь, прежде чем попасть на прилавки советских магазинов, а их цена была значительно. Кроме того, выяснилось, что большинство деталей «Спектрума» при необходимости можно заменить отечественными, что делало компьютер ремонтопригодным. По большому счету, единственным незаменимым компонентом системы оставался лишь процессор Z80.

Первым советским клоном ZX Spectrum стал компьютер, разработанный в стенах Львовского политехнического института. Конечно, «разработанный» — это громко сказано. Сотрудники института скопировали дизайн «Спектрума», но заменили почти все детали отечественными комплектующими. Случилось это в 1985 году. Львовский дизайн впоследствии лег в основу многих отечественных клонов. Например, компьютеры «Пентагон-48» и «Москва-48» использовали ту же схему, что и украинская модель. Ну а в начале 90-х годов появились клоны ZX Spectrum, собранные в радиокружках и в одиночку.

Культовый компьютер ZX Spectrum возвращается на рынок

|

Поделиться


Культовый компьютер ZX Spectrum возвращается: Клайв Синклер вместе с партнером начали сбор средств на запуск серийного производства новой модели. Она будет полностью совместима с ZX Spectrum и позволит бесплатно загружать игры из интернета.

Британский изобретатель и предприниматель 74-летний Клайв Синклер (Clive Sinclair), благодаря которому в 1980-х годах появился культовый персональный компьютер ZX Spectrum, планирует выпустить новую модель. Об этом сообщается на краудфандинговом сайте Indiegogo, где он вместе с компанией Retro Computers начал сбор средств на новый проект.


За первые сутки было собрано 2 тыс. фунтов стерлингов из 100 тыс. фунтов, которые необходимо получить к 30 января 2015 г.


Новый компьютер называется Sinclair Spectrum Vega и он полностью совместим с ZX Spectrum. Пользователи смогут играть в любые из приблизительно 14 тыс. игр, выпущенных для ZX Spectrum. Загружать игры можно будет через интернет или с помощью SD-карты. В качестве средства вывода изображения традиционно будет служить телевизор.


Компьютер Sinclair Spectrum Vega был разработан Крисом Смитом (Chris Smith), бывшим разработчиком игр для ZX Spectrum, ведущим экспертом по архитектуре Sinclair Spectrum и автором множества технических пособий.


Выпускаться компьютер будет по лицензии компании Sky In-Home Service, которая приобрела связанные с ZX Spectrum интеллектуальные права и товарный знак у Amstrad.


Клайв Синклер в молодости и оригинальный ZX Spectrum


На первоначальном этапе партнеры собираются выпустить 1 тыс. компьютеров. На следующем этапе — 3 тыс., и затем — 10 тыс. устройств. Чтобы получить экземпляр Sinclair Spectrum Vega, необходимо пожертвовать минимум 100 фунтов. Доставить компьютер обещают в апреле 2015 г.


Каждый компьютер будет выпущен с тысячей предустановленных бесплатных игр. Авторы проекта утверждают, что в 80-х годах компьютер с таким количеством игр обошелся бы покупателю примерно в 100 раз дороже. Примечательно, что в цену заложено роялти разработчикам игр, но оно пойдет не им, а детской больнице в Великобритании. Таким образом, каждый покупатель Spectrum Vega станет участником благотворительной программы.


Sinclair Spectrum Vega


Культовый компьютер ZX Spectrum, на основе которого создан Spectrum Vega, был выпущен в 80-х годах британской компанией Sinclair Research, одним из основателей которой был Клайв Синклер. Компьютер обрел широкую популярность благодаря невысокой цене и огромному разнообразию игр. Всего было реализовано свыше 5 млн экземпляров всех официальных модификаций (существовало также множество неофициальных клонов компьютера, в том числе в России).


В 1986 г. Sinclair Research продала бренд и права на производство и продажу ZX Spectrum компании Amstrad за 5 млн фунтов. После этого Amstrad выпустила еще две модели устройства: ZX Spectrum +2 со встроенным магнитофоном и ZX Spectrum +3 с дисководом.

Сергей Попсулин

ZX Spectrum 128k своими руками / Хабр

«8 лет я играл в Спектрум в черно-белом цвете и все знаете почему, да потому что наши доблестные телики RGB сигнал вообще не понимали». Хотел бы сказать я, понастольгировать, вспомнить что раньше солнце было ярче а трава зеленее. Но не скажу, в моем детстве слово Спектрум вообще никто никогда не произносил. Все свое детство я играл в денди, позже в сегу, у друзей иногда в супернинтендо. Ни в передаче Денди «Новая Реальность», ни в «От винта», ни в каком либо журнале я не слышал об этом компьютере. Я краем уха слышал о компьютерах, загружающихся с кассет, но никогда их не видел и не знал их названия. Впервые я о нем узнал только когда у меня появился интернет. Почитывал форумы, завидовал тем людям которые в конце 80х начале 90х собирали сами свои компьютеры, а я годноту пропустил. Хотя в те годы я был маленький и при всем желании свой клон спектрума бы не собрал. Много ли я потерял? Вот этот вопрос я не так давно себе стал задавать. Год назад наткнулся на очень хороший видосик где один парень очень подробно рассказал и показал как спаять клон спектрума «Ленинград». Его я пересматривал не раз и в итоге решил «Я соберу свой компьютер с нуля!».


За основу решил взять оригинальную схему Ленинграда с sblive.narod.ru. Ну и добавить кучу доработок, таких как корректировка прорисовки окружности(непонятно как Зонов смог спроектировать компьютер с таким лютым косяком.Выражается в проблемах шрифтов, косяках графики итп), стабилизации кварцевого генератора, стабилизации кадровой и строчной синхронизации, доработка сигнала INT, введение привязки к уровню черного.

Чтобы этот процесс был еще круче и интереснее я не стал искать готовую плату, заказал себе макетку довольно компактных размеров 12*18. Так же пришлось заказать микросхем и другой мелочевки с алиэкспресса и ЧИПиДИПа. Память и процессор пришлось выпаять из неработающего клона, который я недавно получил от одного спектрумиста. Что это за клон до сих пор не знаю, схемы на него нет, и я просто его выпаял из него микросхемы.

Все микросхемы решил поставить на панельки для быстрой замены если что то пойдет не так. Но ведь Спектрум содержит ПЗУ, а его еще надо прошить, программатора у меня не было, но мир не без добрых людей. Вместо двух EPROM решил поставить одну EEPROM W27C512, в который зашил 48к бейсик, 128к бейсик, ТР-ДОС и тест памяти для 48к, также неплохо иметь возможность переключать банки памяти перемычками. Но вот все мои детали пришли, заранее продумав где какая панелька будет стоять, начал их припаивать. Ну и прилепил наклейки на плату с надписями где какая микросхема и номера ножек, что очень облегчило мне жизнь в дальнейшем.

Уделяя пару-тройку часиков в день за две с половиной недели все таки собрал. Не терпелось сразу его подключить. И после включения я увидел белый экран, что же уже неплохо подумал я. После перепроверки всей платы, убрав пару косяков ситуация лучше не стала. Я долго не мог понять в чем дело но потом узнал что не стоит мешать КМОП и ТТЛ микросхемы. Да, я тот еще радиолюбитель. Пришлось опять заказывать детали и ждать. После замены всех КМОП микросхем на ТТЛ все таки появилась заветная надпись, но изображение плыло.

Обращение на форум zx-pk.ru дало отчасти понять что происходит, но решения у меня не было. В итоге пришлось часами сидеть над схемой. И вуаля, я просто неправильно понял схему доработки формирования сигнала INT, точнее я сначала правильно ее понял, а потом подумал что неправильно и сделал с косяком. Что же, еще одна проблема устранена. Но не все так радужно как хотелось бы, на моем мультимедийном мониторе постоянно бежали кадры. И тут я решился подключить с старому доброму телевизору SHARP, который меня никогда не подводил. Но правда в ч\б, так как RGB-скарта в нем нет. И картинка на нем почти не дергалась. Опять обращение на форум дало дельный совет, сделать фильтр для импульсного блока питания.

И вот наконец то картинка нормальная, никаких подергиваний, запускаем тест памяти.

Но ведь для спектрума нужна еще и клавиатура. Тут я выкрутился довольно оригинально, взял старую клавиатуру, вытащил из нее пленку с контактами, порезал гетинакс на кусочки, напаял на него контакты, обработал их напильником и приклеил термоклеем к клаве, ну и спаял их по схеме. Получилась довольно громоздкая внешняя клава. Ну и порты для синклер джойстиков прямо в клавиатуру встроил. Подходят джойстики от сега мастер систем или атари, ну или как в моем случае перепаяный внутри сеговский джойстик, для которого я вывел клавишу пробел(а именно она почти всегда используется как дополнительная ) на кнопку А, ну и при нажатии кнопки С дублируется нажатие вверх, что удобно в платформерах.

С динамиком у меня как то не задалось и я просто вывел бипер на телевизор, так хотя бы громкость можно регулировать. Написав простенькую мелодию в бейсике, потестировав звук решил загрузить какую нибудь игру. И… ничего у меня не получилось. Магнитофонную читалку собирал на К554СА3, перепробовал несколько микросхем, перепроверял всю схему но не завелось, почему, до сих пор не понятно. Пересобрал читалку на 561ЛН2 по схеме от пентагон-48(сначала на макетке перед тем как паять) и все заработало с первого раза. Игры хоть и загружались но большинство висло сразу же, в некоторые вроде DIZZY 5 удавалось немного поиграть.

Один раз как то проснувшись утром я призадумался, а правильные ли я впаял конденсаторы… и ОМГ, вместо 47 нанофарад я впаял 47 пикофарад, а еще хотел чтоб что то работало. Еще раз заказываем недостающие детали, ждем. После глобальной перепайки конденсаторов наконец то можно нормально поиграть, больше ничего не виснет. Приходилось себя успокаивать, что все равно большинство игр на спектруме монохромные и я не так уж много теряю, что в в конце 80х далеко не у всех были цветные телики и многие играли в него с ч\б картинкой. Но как то не шибко помогало, знаете ли.

А на моем LCD мониторе кадры все равно бегали. В итоге я все таки решился впаять дополнительную микросхему для укорочения строчного синхроимпульса, которую я хотел поставить еще в начале сборки но почему то решил сэкономить. В итоге наконец то получил хорошую цветную картинку.

Изображение правда немного двоит. Проверил на LCD телевизоре, двоения не видно. Картинка отличная. Супер! Но на моей плате еще есть свободное место и глупо было бы его не использовать. Сделать расширение памяти до 128к и поиграть в кастлванию 2015 года было бы здорово. Для этого поменяем наши К565РУ5 на К565РУ7 или аналог MN41256-08, который без проблем можно купить на алиэкспресс. Добавив еще 7 микросхем, включая звуковой чип YM2149F плату заполнил полностью. Проблем никаких с апгрейдом памяти не возникло. Расширял память до 256к по этой схеме, но все же использую ее в режиме 128к.

В итоге получилось вот это

Изначально юзать плату на столе я не собирался и для этого подобрал корпус от старой ТВ-приставки, теоретически туда можно поставить и дополнительную плату контроллера дисковода вторым этажом, но я пока не хочу этим заморачиваться.

Игры на спекки оказались лютым хардкором, мне удалось пройти только недавно вышедший Mighty Final Fight.

Так много ли я потерял из за отсутствия этого компьютера в детстве? В плане игр вряд ли, хотя возможность переписывать игры с кассеты на кассету могла бы мне очень прийтись по душе. В плане программирования на бейсике, вряд ли бы в то время меня это заинтересовало.

ZX Spectrum

Владимир Трушкин


Рис. 103. ZX Spectrum +3: последняя и самая функциональная модель фирменного «Спектрума», производившаяся компанией Amstrad с 1987 по 1990 год. В отличие от первых, классических, ZX Spectrum 16K/48K, эта модель представляет собой полноценный ПК, имеющий приличные параметры памяти (128 Кбайт ОЗУ и 64 Кбайта ПЗУ), хорошую плёночную клавиатуру (58 кнопок), полный набор разъёмов (включая выход для принтера и два для джойстиков), поддержку популярной ОС CP/M, а главное — встроенный 3-дюймовый дисковод


Рис. 104. Как и у многих других игровых ПК, на последних «Синклерах», наконец, появились встроенные разъемы для джойстиков


Рис. 105. ZX Spectrum +3, в отличие от предыдущих фирменных «Спектрумов», имеет полный набор разъемов: сзади есть выход на второй дисковод, системная шина, выход на принтер и даже последовательный порт (он же MIDI).


Рис. 106. Несмотря на радикально лучшие параметры, схема +3 проще схемы 48К — всего 20 микросхем вместо 26, причём используются очень современные на тот момент комплектующие: ПЗУ по 32 Кбайта (2 шт), ОЗУ по 64 Кбайта (тоже лишь 2 микросхемы!), специализированная БМК (ULA), контроллер дисковода, звукогенератор с параллельным портом и т.д.


Что же представлял из себя оригинальный ZX Spectrum, и почему он занял такое исключительное положение на нашем рынке начала 90-х? Эта модель появилась в 1982-м году в Великобритании, причём сделана фирмой знаменитого изобретателя-бизнесмена Клайва Синклера, начавшего, например, впервые в мире выпуск карманных калькуляторов и карманных телевизоров. «Спектр» изначально был создан как самый дешёвый домашний ПК с поддержкой цветной графики. Для снижения себестоимости в нём применена даже простейшая клавиатура всего из 40-ка кнопок, каждая из которых несла до шести функций, в том числе могла вводить несколько операторов Бейсика. Представьте себе, из сорока клавиш тридцать шесть были необходимы для ввода цифр и английских букв и лишь ЧЕТЫРЕ клавиши использовались для других целей — таких как пробел, ввод, шифт и т.д. В результате такой экономии не было даже отдельной кнопки стирания. Тем не менее, многофункциональность каждой клавиши преподносилась создателями «Спектрума» даже как достоинство! Но самое уникальное в «Спектруме» — это его графический режим. Во-первых, он всего один, в отличие от большинства других ПК тех лет, обычно имевших несколько видеорежимов (до десятка!), во-вторых, «волшебники» Клайва Синклера, создававшие этот ПК, умудрились разработать видеосистему, выводящую 15-цветную графику достаточно высокого для игр разрешения 256×192 точки и требующую менее 7 Кбайт видеопамяти. Напомню, у большинства тогдашних моделей ПК видеопамять была около 16 Кбайт, то есть разработчики Синклера сэкономили целых 9 Кбайт. Что же это им дало? Во-первых, появилась возможность выпуска самого дешёвого варианта «Спектрума», имеющего всего 16 Кбайт ОЗУ (включая 6,75 Кбайт видеопамяти), конкурировать с которым по стоимости не мог никто. Во-вторых, как показало время, им удалось-таки создать очень дешёвый и очень популярный в Европе компьютер, долгие годы соперничавший с, казалось бы, намного более продвинутыми машинами типа тех же «Атари», MSX, Amstrad, Acorn, Commodore и других. Однако такие фокусы с объёмом видеопамяти не проходят бесследно — всё же возможности цветной графики «Спектрума» оказались очень ограниченными. Воспроизвести на нём детальную многоцветную графику просто невозможно. В «Спектруме» используется так называемая атрибутная система работы с цветом, которую по большому счёту вообще нельзя отнести к настоящей цветной графике — это фактически «псевдоцветная» графика. Весь экран компьютера разбит на знакоместа размером 8 на 8 точек, и для каждого знакоместа в отдельной области видеопамяти записывается байт атрибута, содержащий три бита цвета изображения, определяющих цвет точек, которым соответствуют единицы в основной видеопамяти, три бита для цвета фона (нули в видеопамяти), один бит признака повышенной яркости и один бит признака мерцания. Таким образом, для каждого из 768 знакомест экрана (24 ряда по 32 знакоместа) можно выбрать один из восьми цветов изображения, один из восьми цветов фона, задать обычную или повышенную яркость, а также задать автоматическое мерцание с частотой несколько герц. Так и получается 15 доступных цветов (чёрный повышенной яркости выглядит так же, как и чёрный обычной яркости), но ни о каком произвольном задании цветов для любой точки, как это возможно на многих других ПК, здесь речи не идёт — в каждом знакоместе из 64 точек может быть использовано только два цвета. В целом, несмотря на очень низкое цветовое разрешение, такая организация экрана позволяет рисовать довольно сложные и многоцветные статичные картинки-заставки, выводить цветной текст на цветном фоне или одноцветные графические объекты на несложном цветном фоне, создавать интересные цветовые эффекты вроде быстрого цветного мерцания объектов или цветных «переливов» и т. д., но, конечно, не дает такой свободы в выборе цвета, как на ПК с игровыми видеопроцессорами типа MSX, Commodore 64 или «Атари» и, тем более, как на ПК с произвольной многоцветной графикой вроде «Вектора-06Ц» или Amstrad CPC. На практике большинство игр для «Спектрума» рисуют либо одноцветные объекты на чёрном фоне (но каждый объект может иметь свой цвет), либо чёрные объекты на несложном цветном фоне, либо вообще чисто монохромную графику с использованием всего двух цветов. При этом, в отличие от ряда других ПК, «Спектрум» не имеет аппаратной поддержки вертикального и горизонтального сдвига экрана — это делается чисто программно, существенно загружая процессор в играх.


Программно реализуется в нём и работа со спрайтами — движущимися объектами, накладывающимися на фоновую картинку, причём программное наложение спрайтов на неоднородный фон обычно требует не только значительной загрузки процессора, но и повышенного расхода памяти, поскольку подразумевает хранение в ОЗУ не только самих спрайтов, но и так называемых теневых масок спрайтов, имеющих такой же размер, как и сами спрайты. Собственно, здесь мы подошли к главному достоинству сверхэкономной видеосистемы «Спектрума» — размер его видеопамяти настолько мал, что даже вполне обычный 8-разрядный микропроцессор Z80 легко успевает чисто программно, без участия каких-либо аппаратных ускорителей, с очень хорошей скоростью отрисовывать любую игровую графику. За несколько десятков миллисекунд процессор может и сдвинуть фон в нужном направлении, и наложить подвижные объекты на сложный фон, и скопировать получившееся изображение из буфера на экран, и вывести звуковые эффекты на динамик, и многое другое. При этом ещё раз заметим, что процессор «Спектрума» вовсе не обладал особо выдающимся быстродействием — у большинства зарубежных моделей микропроцессоры были не слабее. Поэтому для создания хороших игр от программиста требовалось весьма искусное владение ассемблером и очень точный расчёт временных интервалов.


Интересной особенностью «Синклера» был очень широкий бордюр — рамка между изображением и границами экрана, из-за которого, с одной стороны, заметно уменьшалась полезная площадь экрана, что вроде бы нехорошо, зато, с другой стороны, точки изображения становились мельче, и разрешение экрана казалось выше, чем на самом деле, а чёткость изображения улучшалась.


В общем, как ни странно, «Спектрум», не имеющий никакой специальной аппаратной поддержки игровой графики, к концу 1980-х оказался одним из самых популярных именно игровых компьютеров в Великобритании и во всей Европе, включая и Восточную. Впрочем, главные причины этого — вовсе не особые технические достоинства, а дешевизна и доступность (в том числе благодаря множеству клонов, выпускавшихся в разных странах), плюс европейское происхождение ПК и довольно широкая известность его первоначального производителя — Клайва Синклера. Вообще, если сравнивать «Спектрум» с другими недорогими популярными игровыми ПК, то, с одной стороны, бросается в глаза некая примитивность и однообразность графики во многих играх, особенно с монохромным игровым полем — конечно, от игрового ПК обычно ждёшь чего-то более красивого и яркого. С другой стороны, качество игр на «Спектруме», в среднем, очень высокое и по сложности они зачастую даже опережают аналоги на компьютерах с развитой аппаратной поддержкой игр. Неизгладимое впечатление производит и невероятное количество доступных на этом ПК игр — их тысячи, любых жанров и на любой вкус. Судя по числу игр, «Спектрум», безусловно, был одним из наиболее массовых и удачных игровых ПК.


К большому достоинству игровой графики «Спектрума» можно отнести сравнительно высокое разрешение: все-таки 256×192 точки — это намного чётче и лучше, чем характерное для многих других игровых моделей, таких как «Коммодор 64», «Атари» и «Амстрад», низкое разрешение порядка 160×200 точек и меньше с достаточно грубым, сильно ступенчатым изображением. Однако для более серьезных задач разрешения 256×192 уже явно маловато, что ограничивало применение «Синклеров» в основном именно играми и делало их мало подходящими даже для простого редактирования текстов с последующим выводом на печать (на оригинальном «Спектруме» и многих аналогах не было и параллельного или последовательного портов, что не позволяло непосредственно подключать стандартные принтеры — для этого нужен был ещё дополнительный контроллер). Из других особенностей ПК можно отметить отсутствие нормального звукового генератора в классической модели ZX Spectrum 48K, как и в подавляющем большинстве советских аналогов — звук у них воспроизводился программно, с большой нагрузкой на процессор. Правда, в более новой модели ZX Spectrum 128 уже был трёхканальный звуковой генератор на классической микросхеме AY–3–8912 или аналогичных и очень многие игры для «Спектрума», начиная с 1986 года, его поддерживали. У нас значительная часть владельцев спектрум-совместимых моделей самостоятельно или с чьей-то помощью подключали такие звукогенераторы к своим ПК и также получали нормальный звук в играх и демках.

Из обзора Советские домашние компьютеры 1980-х. Часть III.
28 июня 2016

Всего за несколько дней на выпуск улучшенных компьютеров ZX Spectrum Next собрано более 1,5 млн долларов

Несколько дней назад на сайте Kickstarter начался сбор средств на выпуск компьютера ZX Spectrum Next Plus. Его организовала та же группа, которая уже собирала деньги на выпуск ZX Spectrum Next в 2017 году. Но если тогда за месяц удалось собрать примерно 1 млн долларов, то на момент написания этих строк сумма превысила 1,5 млн долларов, и до окончания кампании есть еще 24 дня. Отметим, что все участники первого проекта уже получили свои компьютеры, хотя последние из них — совсем недавно.

По сравнению с исходной системой сделаны определенные улучшения, но, как и прежде, на уровне программ и аппаратных средств компьютер полностью совместима с исходной моделью ZX Spectrum. Напомним, в проектировании ZX Spectrum Next принял участие Рик Дикинсон (Rick Dickinson), который в свое время участвовал в создании моделей ZX81 и ZX Spectrum. К сожалению, он ушел из жизни в 2018 году.

Конфигурация компьютера включает процессор Z80, но теперь его можно включить не только на частоте 3,5 или 7 МГц, но и на частотах 14 и 28 МГц. Объем ОЗУ увеличен с 512 КБ до 1 МБ. Однако расширение теперь возможно не до 2,5 МБ, а только до 2 МБ. Впрочем, уместно вспомнить, что оригинальная модель была предложена в вариантах с 16, 48 и 128 КБ памяти. Пользователю доступны дополнительные режимы работы графической подсистемы, оснащенной выходами RGB, VGA и HDMI, аппаратные спрайты, DMA и другие возможности, отсутствовавшие в ZX Spectrum. Компьютер наделен тремя звуковыми генераторами AY-3-8912, слотом SD, портом PS/2 и другими интерфейсами.

Минимальный взнос, дающий право на получение ZX Spectrum Next Plus, составлял 280 фунтов стерлингов, но эти лоты уже закончились. Сейчас придется внести 300 фунтов или более. Отгрузка компьютеров должна начаться в августе 2021 года.

Остается добавить, что исходной модели ZX Spectrum в этом году исполнилось 38 лет.

История ZX Spectrum — мифы и реальность » 24Gadget.Ru :: Гаджеты и технологии

Знаете ли вы, каким был первый массовый персональный компьютер? С чего началась эра персональных компьютеров? Некоторые могут даже помнить свой самый первый компьютер, которым являлся ZX Spectrum. Именно он является прародителем всех современных компьютеров. ZX Spectrum продержался на рынке более 10 лет. Мы расскажем вам об истории Спектрума, насыщенной, с множеством интересных фактов, мифов и заблуждений.
Для начала, расскажем о человеке, который считается создателем ZX Spectrum. Это Клайв Синклер (Clive Marles Sinclair).
Клайв Марльз Синклер родился в городе Суррей (Surrey), под Ричмондом, 30 июля 1940 года. Его отец и дед были инженерами. Сам Клайв последовал по тем же стопам. Уже в 1962 году Синклер создаёт Sinclair Radionics, производит комплекты деталей для сборки радиоприёмников и усилителей звука. У компании стремительно растет репутация пионера в бытовой электронике. С 1972 года компания производит электронные часы, портативные телевизоры и инструменты. В июле 1979 года Клайв Синклер уходит в отставку из Sinclair Radionics и учереждает новую компанию Sinclair Research Ltd. Отсюда и начинается история нашего ZX Spectrum. Первый продукт Sinclair ZX80 произведен в феврале 1980 года, это был первый компьютер в мире стоимостью ниже 100 фунтов стерлингов. Его размеры были 218 X 170 X 50mm и весил он 340 грамм. ZX 80 нельзя было назвать очень удачным, тем не менее он начал довольно хорошо продаватся.

В 1981 последовал логичный выпуск новой версии – Sinclair ZX81. Он был гораздо дешевле предшественника и стоил 69 фунтов. За два года было произведено более миллиона ZX81 и Синклер заработал более 400 миллионов фунтов стерлингов. После продажи 10 % акции компании и раздачи 5 % акций своим служащим, он сохранил 85 % акций, что давало ему возможность принимать амбициозные и непрофессиональные решения.

На волне успеха Sinclair Research выпускает свой самый популярный компьютер. Происходит это в 1982 году. «ZX Spectrum 48» имел 16 КБ ПЗУ, в которые был прошит диалект языка Бейсик, так называемый Sinclair BASIC. Эта же программа ПЗУ обеспечивала базовый ввод-вывод и пользовательский интерфейс. С выпуском ZX Spectrum были огромные проблемы. На компанию Синклера посыпалось огромное количество заказов, до 40 тысяч. Реальная возможность была производить лишь 5000 ZX Spectrum в месяц. Синклер постоянно врал в интервью, анонсировал выпуск MicroDrive, который должен был добавить дополнительные килобайты к модели Spectrum с ОЗУ в 16 килобайт. Заводы не справлялись с огромным количеством заказов, появились огромные очереди: 40 000 человек ждало от 4 до 5 месяцев свой ZX Spectrum, а Синклер периодически публично выступал, заверяя что ситуация исправлена и проблемы позади. Вскоре правда всплывала. Репутация Синклера была сильно испорчена. вопреки всеобщему заблуждению, Синклер сам практически ничего не понимал в архитектуре компьютеров, но зато принял участие в разработке клавиатуры для ZX Spectrum. В результате получилась ужаснейшая и неудобная резиновая клавиатура, от которой вскоре все отказались. Купить дополнительную клавиатуру можно было за 40 фунтов.

Несмотря на неудачи с ZX Spectrum, Клайв Синклер остается чрезвычайно популярным человеком в Великобритании. В основном за счет распространенности ZX81, продажи которого составляют 40% от количества всех продаваемых в Англии компьютеров. Компания вынуждена была выпустить новую версию Spectrum, чтобы не утратить доверие пользователей к этой платформе. С июня 1984 года разработчики готовили ZX Spectrum+, который был выпущен в октябре того же года.[8] Это был «Spectrum» c 48 КБ памяти, обновлённым корпусом и клавиатурой; на корпусе появилась кнопка сброса. Довольно быстро новая модель стала продаваться вдвое лучше предыдущей; тем не менее, некоторые продавцы говорили про высокий процент поломок. В добавок ко всему, ZX Spectrum+ поставлялся все с той же ужасной клавиатурой.

Далее последовала следующая, и последняя модель от Sinclair Research. Это ZX Spectrum128. «Sinclair Research» разрабатывала ZX Spectrum 128 совместно со своим испанским дистрибьютором «Investronica». «Investronica» помогла адаптировать «ZX Spectrum+» к испанскому рынку после того, как испанское правительство обложило особым налогом все компьютеры с памятью в 64 КБ и ниже, не поддерживающие испанский язык. Новая модель содержала 128 КБ ОЗУ, трёхканальный звук через AY-3-8912, совместимость с MIDI, порт RS-232, RGB-выход на монитор, а также 32 КБ ПЗУ с улучшенным Бейсик-редактором.Машина была впервые представлена и запущена в продажу в сентябре 1985 года в Испании.В Великобритании, из-за наличия большого числа нераспроданных «Spectrum+», продажи были отложены до февраля 1986 года; начальная цена была установлена в 179,95 фунтов. Процессор Z80 имеет 16-разрядную шину адреса, что означает что он может напрямую адресовать только 64 КБ памяти. Для доступа к дополнительным 80 КБ ОЗУ использовалась техника переключения банков памяти, таким образом, оперативная память была доступна в виде восьми страниц, подключаемых в верхнюю часть адресного пространства. Подобным образом выполнялось переключение между новыми 16 КБ ПЗУ и оригинальными 16 КБ ПЗУ в нижней части адресного пространства. Для использования новых звуковых возможностей в «Sinclair BASIC» появилась инструкция PLAY, для переключения в режим «Spectrum 48K» — SPECTRUM. Новые инструкции заняли место двух существующих «символов определяемых пользователем», что вызвало проблемы совместимости с некоторыми старыми BASIC-программами.

На выпуске модели ZX Spectrum128 и заканчивается история Sinclair Research. Заканчивается довольно неожиданно. В 82-м и в 83-м годах, прибыль компании Клайва Синклера составила 13,5 миллионов фунтов стерлингов, при том что ему принадлежало 85 % акций компании. Однако в 83-85 годах амбициозный Сэр, уверенный в своей гениальности, спонсировал разнообразные проекты, такие как электромобиль, плоский телевизор и новую модель компьютера (Sinclair QL). Конструкцию автомобиля он доверил компании, которая специализировалась в сборке стиральных машин. Автомобили никто не купил. С плоским телевизором тоже ничего не вышло. Новый компьютер отставал по качеству, по мощности и по цене от своих конкурентов. В 85-м году, чтобы избежать банкротства, Клайву удалось уговорить торговую марку Dixons заключить с ним сделку на 10 миллионов фунтов стерлингов. Примерно в это же время от него уходит жена. Причина: банальная измена, которая длилась уже несколько месяцев. Видимо здесь Синклер и прочувствовал, что пора уходить из компьютерного бизнеса.Бытует мнение, что Синклер обанкротился, на самом деле это не так. Уйти Синклеру удалось довольно красиво и с выгодой для себя. В 86-м году, ситуация улучшается и кажется что компания вот-вот сново встанет на ноги. Однако 7го апреля, сэр Клайв Синклер неожиданно уходит из компьютерной индустрии. При продаже компании, Клайв получает 5 миллионов фунтов стерлингов наличными. Все права на компьютеры Spectrum переданы компании «Amstrad», которая успешно продолжает развивать линейку Spectrum. Наконец-то была создана новая удобная клавиатура, которая пришла на замену мутанту от Синклера. Компания «Amstrad» выпустила ZX Spectrum +2. Машина имела серый корпус с пружинной клавиатурой, двумя портами джойстиков, а также встроенным кассетным магнитофоном, именуемым «Datacorder» (как в «Amstrad CPC 464»), но в остальном машина была полностью идентична «ZX Spectrum 128». Цена производства была снижена, в результате чего розничные цены упали до 139-149 фунтов. Новая клавиатура не имела надписей с ключевыми словами BASIC, за исключением LOAD, CODE и RUN, которые были нужны для запуска программ, но это не было большой проблемой, поскольку в «+2» имелась система меню, подобная меню в «ZX Spectrum 128», где можно было переключаться между старым BASIC 48K и BASIC 128K с набором ключевых слов побуквенно.

ZX Spectrum +3 выглядел подобно модели «+2», но вместо магнитофона содержал привод 3-дюймовых гибких дисков. Корпус был чёрного цвета. Модель была выпущена в 1987 году с начальной ценой в 249 фунтов, которая позже упала до 199 фунтов.Это был первый «Spectrum», способный запускать операционную систему CP/M без дополнительного оборудования. В «+3» появилось ещё 2 по 16 КБ ПЗУ, в виде одного чипа на 32 КБ. Половину этого объёма заняла вторая часть реорганизованного 128 ROM, вторую половину — дисковая операционная система +3DOS, которая по сути являлась изменённой версией AMSDOS. Для возможности использования других операционных систем механизм переключения банков памяти был изменён таким образом, что ОЗУ могло отображаться на все 64 КБ адресного пространства. Такие коренные изменения привели к ряду несовместимостей, некоторые игры для 48K и несколько игр для 128K перестали работать на новой машине. «ZX Spectrum +3» стал последней официальной моделью «Spectrum», которая пошла в серию; производство модели продолжалось до декабря 1990 года. Хотя в то время продажи «Spectrum» составляли треть продаж всех домашних компьютеров, «Amstrad» прекратила производство в попытке перевести потребителей на линейку «CPC»

В 1987 году был выпущен ZX Spectrum +2A. Он был сделан для того, чтобы линейка машин стала более однородной. На корпусе по-прежнему была надпись «ZX Spectrum +2», но цвет корпуса вновь стал чёрным, как у первых моделей. «+2A» был сделан на основе «+3», с моделью ПЗУ 4.1 и с материнской платой, на которой было значительно уменьшено количество чипов — большинство из них было интегрировано в ASIC-микросхему. Привод диска и оборудование для него из модели «+3» был заменён на кассетный привод, как в оригинальном «+2». Первоначально «Amstrad» планировала вывести интерфейс для диска, но это так и не было сделано. Как и в случае с «ZX Spectrum +3», некоторые игры для 48K и несколько игр для 128K были несовместимы с этой моделью

Для ZX Spectrum были созданы следующие девайсы:

ZX Printer — печатающее устройство, разработанное компанией Sinclair Research Ltd для использования с компьютерами Sinclair ZX81 и ZX Spectrum, и выпущенное в ноябре 1981 года. В США устройство выпускалось компанией Timex Corporation под названием TS 2040 Personal Printer, в Португалии — под названием Timex Printer
ZX Microdrive — высокоскоростное устройство хранения данных, выпущенное в 1983 году компанией Sinclair Research для компьютера ZX Spectrum. Также использовалось для компьютеров Sinclair QL и One Per Desk. Устройство представляет собой сменный картридж с закольцованной, «бесконечной» магнитной лентой. При работе с данным устройством, создаётся впечатление, что работаешь с дисководом. Одновременно допускается подключение до восьми микродрайвов. Емкость одного микродрайва примерно 100 Килобайт
Kempston Interface — внешнее устройство для компьютера ZX Spectrum, разработанное Kempston Micro Electronics и выпущенное в 1983 году — интерфейс для подключения джойстика. Интерфейс подключался к системному разъёму ZX Spectrum и позволял использовать ставшие стандартом де-факто Atari-совместимые джойстики с разъёмом DE-9. Устройство продавалось по цене в 15,00 фунтов.

А чем же занимался Клайв Синклер после своего ухода из бизнеса?

5 миллионов ему хватило с лихвой для того чтоб вести разгульную жизнь. Конец 90-ых для сэра Синклера можно назвать Временем Рыцарских Забав. Его неоднократно (примерно 10 раз) заставали в компании молодых актрис, моделей и стриптизерш 20-22 лет. Однако все отношения заканчивались очень быстро, ни о какой любви и речи быть не могло. В 2004 году Синклер отличился изобретением велосипеда. Он демонстрирует миру раскладной велосипед собственной конструкции A-bike. Уникальность велосипеда в том, что он легко складывается и помещается в рюкзак. Стоит отметить, что это изобретение не принесло никаких дивидентов.

Мы проследили, с чего началась и чем закончилась история легендарного Клайва Синклера и его изобретений. В настоящий момент Синклер увлекается покером. Пару раз его игры показывали по телевизору, его выигрыши составляли 25 000 фунтов стерлингов.

В завершение, мы приведем основные мифы и заблуждения, касающиеся Клайва Синклера и ZX Spectrum:

Клайв Синклер был великим изобретателем, инженером, создавшим ZX Spectrum – Синклер не изобретал Spectrum, он вообще мало понимал архитектуру ПК

Клайв Синклер не искал коммерческой выгоды в своих продуктах, например, прибыль с продажи одного компьютера даже в самое тяжелое время не превышала одного фунта – дичайщее заблуждение, Синклер заработал на Spectrum миллионы

Все компьютеры, выпускавшиеся Клайвом Синклером, были передовыми и лучшими по сравнению с конкурентами. Кроме того, его компьютеры были самыми массовыми в мире – еще одно заблуждение, были более совершенные компьютеры IBM, но они стоили гораздо дороже

Никакой другой компьютер — ни до, ни после ZX Spectrum — так и не смог продержаться столь долго, не устаревая – каждые два года выпускалась улучшенная модификация Spectrum

Совершенно неожиданно, без видимых причин, Клайв Синклер разоряется в 1986 году – Синклер не разорился, он продал Sinclair Research за 5 миллионов и ушел из бизнеса

Источник: lifeglobe

Maxim Mozgovoy: Homepage













Мой LiveJournal
Мои альбомы Picasa
Мой блог на Хабрахабре
ZX Recoloring project
Joe Blade 3 Remake 2010


 
Мой путь к информатике и программированию начался с ZX Spectrum-совместимых компьютеров, и я по-прежнему интересуюсь этими машинами. Оригинальный ZX Spectrum был британским домашним компьютером, выпущенным в 1982 году, а его многочисленные клоны и разновидности были невероятно популярны в России начала девяностых годов. В то время «Спектрум» был несравнимо более дешёвой альтернативой PC, всё-таки позволяющей насладиться играми и программированием. Этот компьютер до сих пор сохраняет поклонников, выпускающих десятки наименований программ ежегодно.

Оглядываясь назад из 2014 года, я оцениваю ZX Spectrum как платформу для огромного количества креативных экспериментов в программировании. Трудно оценить всё разнообразие игр и прикладных программ, созданных для «Спектрума». Своей доступностью он открыл дорогу в программирование множеству любителей. Платформа ZX Spectrum была «открытой» с том смысле, что для создания и продажи программ не требовалось никакого лицензирования или «благословения» (в отличие от ситуации с игровыми консолями того времени, разработанных фирмами Nintendo и SEGA). К сожалению, неумолимый Закон Старджона справедлив и для «Спектрума», но среди оставшегося количества проектов (в основном игр) можно найти настоящие сокровища.

Само собой, многие успешные игры на ZX Spectrum по сути являлись лишь конверсиями с аркадных автоматов или попросту хорошо сделанными «стрелялками», развлечениями вида «иди и бей всех» и тому подобными игрушками, которые «раздвинули технические пределы», «показали выдающуюся графику и звук» и т.п. На сегодняшний день технические возможности устаревших систем уже никого не впечатляют, так что мы можем уделить больше внимания творческим аспектам. Здесь я хотел бы перечислить некоторые из моих любимых игр для ZX Spectrum, которые показались мне чем-либо примечательными. Я не хочу создавать очередной хит-парад с замечательными, но повсеместно упоминающимися играми вроде Exolon, R-Type и Deathchase. Я хочу вспомнить игры, выглядящие свежо даже в наши дни. Также я хотел бы увидеть подобные игры на PC.

Играть на ZX Spectrum в наше время легко. Достаточно загрузить и запустить эмулятор, установить двойной размер дисплея и открыть (либо перетащить на главное окно) архив с игрой. Наиболее популярными органами управления являются клавиатура (Q, A, O, P, M/Space или Z, X, O, K, Space), Kempston joystick (имитируется с помощью физического джойстика или геймпада) и Interface I/II (клавиши 1, 2, 3, 4, 5 или 6, 7, 8, 9, 0).

«Спектрум» имеет очень серьёзные ограничения по цветной графике, поэтому основная масса игр выглядит достаточно блекло и угловато. К счастью, теперь у нас есть замечательный игровой движок Nirvana (созданный в 2013 году!), благодаря которому некоторые из ограничений можно обойти с помощью кое-каких технических трюков, так что игра всё ещё не окончена.


Underwurlde
(1984)
Уникальный аркадный лабиринт, в котором погибнуть можно лишь упав с большой высоты. Тем не менее, игра более чем трудна и состоит из сотен экранов.
Video Pool
(1985)
Наиболее простой компьютерный бильярд из возможных, до сих пор остающийся прекрасным способом провести время в компании. Никакой кривой обучения, никаких трюков и навыков, требуется лишь включить и наслаждаться.
Cyclone
(1985)
Одна из моих самых любимых игр. Цель состоит в методичном сборе людей и грузов, разбросанных по группе островов, с помощью вертолёта. Очень спокойная и расслабляющая игра. Единственная вещь, которая мне не нравится — таймер, вынуждающий поторопиться.
Juggernaut
(1985)
Ещё одна мирная игра (безо всяких таймеров!) Здесь попросту требуется доставить грузы от различных поставщиков на склад фирмы. Однако водить большой грузовик по узким улицам не так-то просто: можно чересчур сильно повредить его и получить сообщение «Game over».
Ping Pong
(1985)
Это не чисто спектрумовская игра, а конверсия с аркадного автомата. И всё же, много ли мы знаем версий компьютерного настольного тенниса? Игра Ping Pong по-прежнему хороша.
Highway Encounter
(1985)
Эту игру можно назвать «стрелялкой», но с уникальной особенностью: задача состоит в том, чтобы очистить от мусора и препятствий путь, проходящий через центр магистрали, чтобы «окончательное оружие» можно было дотолкать до конца дороги, где оно уничтожит базу пришельцев. Кроме того, придётся позаботиться о себе и о своих друзьях-роботах, которым приходится толкать через экраны оружие, на вид больше напоминающее песочницу.
Show Jumping
(1986)
Довольно простой имитатор конкура. Много вы знаете имитаторов конкура?
Turbo Esprit
(1986)
Уникальная автомобильная игра, реализующая концепцию «свободного вождения». Можно сказать, Grand Theft Auto восьмидесятых годов. В игре есть цель: требуется догнать и обезвредить несколько «бандитских автомобилей», но они, в свою очередь, тоже свободно перемещаются по городу, так что игровой процесс отличается при каждом запуске.
Bobsleigh
(1987)
Имитатор бобслея. Ещё раз, много вы знаете конкурентов в этом жанре?.. Ко всему прочему, Bobsleigh представляет собой как аркадную игру, так и симулятор менеджера, поскольку вам приходится аккуратно просчитывать бюджеты и участие в грядущих соревнованиях.
Deflektor
(1987)
Уникальная аркадная головоломка, в которой игроку требуется направить лазерный луч в приёмник с помощью набора вращающихся зеркал. При этом требуется «съесть» все шары на уровне, что довольно трудно сделать в условиях ограниченного времени. Deflektor вдохновил любителей на несколько ремейков, и существует по крайней мере одна современная игра, воспроизводящая игровую механику Deflektor — Lumen.
I, Ball 2
(1987)
Спартанская спектрумовская графика породила немало игр с движущимися блоками, шарами, линиями и другими простыми фигурами. I, Ball 2 представляет собой прекрасный пример такой игры, истинно принадлежащей восьмидесятым годам: простой в освоении, трудной в прохождении и затягивающей.
Nether Earth
(1987)
Nether Earth представляет собой не только одну из первых в мире стратегий реального времени, это игра трудных решений, в которой приходится дважды подумать, прежде чем производить юниты, которые в дальнейшем, как правило, будут действовать самостоятельно. Игровая механика Nether Earth воспроизведена в планетарных битвах игры Space Rangers, а также в нескольких ремейках.
Pi-R Squared
(1987)
По правде говоря, я не отношусь к фанатам этой игры, но идея путешествия по вращающимся колёсам с целью сбора требуемых элементов заслуживает упоминания.
Nebulus
(1987)
Ещё одна уникальная аркадная игра, в которой требуется взобраться на вершину башни, избегая многочисленных игроков. Очень трудна и забавна. Эта игра была выпущена для целого ряда платформ, а не только для ZX Spectrum.
Coliseum
(1988)
Несколько неуклюжий имитатор гонок на колесницах, в которых требуется не только обогнать, но и сразиться оружием с оппонентами. По правде говоря, Coliseum трудно назвать особенно увлекательной игрой, но много ли мы знаем гонок на колесницах?
Action Force 2
(1988)
Среди бесконечных разновидностей компьютерного тира эта игра занимает особое место. В ней требуется прикрывать выполняющего миссию главного героя, которого постоянно пытаются убить враги. Отличная идея, хотя игровой процесс довольно однообразен.
Fantasy World Dizzy
(1989)
Игры серии Dizzy можно считать визитной карточкой жанра квеста на ZX Spectrum. Хотя игровой процесс очень прост (найти что-то, принести это куда-то, применить), разнообразные и пёстрые миры игр Dizzy вдохновили множество ремейков, конверсий и просто похожих игр, таких как Spud’s Quest. На мой вкус к лучшим играм серии Dizzy относятся все части от Dizzy III до Dizzy VI включительно. Некоторые современные игры на движке DizzyAGE также неплохи. Надо сказать, что я предпочитаю несколько более «волшебно» выглядящую графику «Спектрума» мультяшным спрайтам компьютера Amiga. Вообще можно сказать, что серия Dizzy внесла большой вклад в развитие жанра «исследовательской приключенческой игры». В играх этого типа интереснее всего увидеть весь игровой мир, изучить его экран за экраном.
Myth: History in the Making
(1989)
Вероятно, исследовательские приключения составляют мой любимый жанр компьютерных игр. Изучать игровые миры всегда весело, особенно если эти миры разнообразны, красиво нарисованы и не слишком запутанны (так что не возникает необходимости часами петлять в лабиринтообразных зданиях или подземельях). Myth можно считать лучшей аркадно-приключенческой игрой для ZX Spectrum. Она красива, многоцветна, трудна и разнообразна. Кроме того, угловатая спектрумовская графика добавляет игре некий мистический привкус, отсутствующий в версии для Amiga.
Venturama
(1992)
Игру Venturama нечасто упоминают в различных хит-парадах, и действительно, её простые уровни и заторможенное управление трудно похвалить. Однако мир этого аркадного приключения прекрасен, так что я могу простить недостатки и сосредоточиться на прохождении карты.
Alter Ego 2
(2014)
Вероятно, это первая полноценная игра с multicolor-эффектами для ZX Spectrum, созданная на основе движка Nirvana. Уже этот факт обеспечивает игре твёрдое место в истории «Спектрума», но и сама по себе игра весьма хороша. В смысле жанра её можно охарактеризовать как новаторскую аркадную головоломку. Весьма рекомендую.
GraviBots
(2014)
Gravibots — это ещё одна аркадная головоломка Дениса Грачёва, создателя Alter Ego 2. Будучи довольно простой игрой, Gravibots прекрасно смотрится в 2014 году. Попробуйте.
 

ZX Spectrum: 30 лет назад, и все еще один из самых дешевых компьютеров, когда-либо произведенных.

. Этот сайт может получать партнерские комиссии за ссылки на этой странице. Условия эксплуатации.

Сегодня исполняется 30 лет ZX Spectrum, одному из самых популярных домашних компьютеров из когда-либо созданных и, вероятно, единственному наиболее важному фактору в создании ИТ-индустрии в Великобритании.ZX Spectrum, произведенный Sinclair Research в Кембридже, Англия, обычно считается британским эквивалентом американского Commodore 64.

Аппаратно ZX Spectrum был совершенно ничем не примечательным. Был 8-битный ЦП Zilog Z80A, графический чип, способный выводить 32 столбца по 24 строки (256×192 пикселей) с 15 цветами и 16 или 48 КБ ОЗУ. Однако всего за 125 фунтов стерлингов (200 долларов) ZX Spectrum стоил невероятно дешево. Commodore 64 стоил 600 долларов. BBC Micro, сделанный главным конкурентом Синклера Acorn Computers, стоил 299 фунтов стерлингов.Несмотря на то, что ZX Spectrum стоил лишь небольшую часть своих современников, он обладал сопоставимой функциональностью. Все три компьютера имели одинаковые объемы оперативной памяти и вычислительную мощность, и все три имели одинаковые версии языка программирования BASIC.

Как Sinclair Research удалось это осуществить? Инновационный дизайн и агрессивная инженерия. С самого начала Sinclair Research знала, что хочет, чтобы ZX Spectrum был как можно более дешевым, поэтому почти каждый компонент был разработан с нуля с учетом соображений экономии.Основная печатная плата была максимально маленькой и плотной, в результате получилось очень гибкое шасси (всего 23x14x3 см по сравнению с чудовищными 40x21x7 см Commodore 64 и гигантскими 40x35x8 см BBC Micro). Вместо использования обычной клавиатуры с сотнями движущихся частей была использована резиновая «островная» клавиатура с четырьмя или пятью частями. (В глазах первоначальных пользователей это привело к тому, что клавиатура ZX Spectrum ощущалась как «мертвая плоть» — ранний пример технического мема.) ZX Spectrum был упакован в пластиковый корпус и весил всего 550 граммов (1.2 фунта) по сравнению с металлическими, неуклюжими 1,8 кг (4 фунта) Commodore 64 и непосильными 3,7 кг (8,1 фунта) BBC Micro.

Короче говоря, ZX Spectrum был просто лучше спроектирован, чем его современники — во многом как iPhone, за исключением того, что Apple использует свои инженерные разработки и преимущества в области поставок для получения более высокой прибыли, а не для снижения цен. Как и в случае с ZX Spectrum, в iPhone не используется принципиально другой кремний или материалы — Apple по-прежнему ограничена современным уровнем развития техники — но благодаря дизайну, проектированию и опыту в области поставок Apple просто удается втиснуть больше технологий в одно и то же ( или меньше) площади — и с более дешевой спецификацией материалов.

ZX Spectrum +, более поздняя версия, покончившая с клавиатурой «мертвой плоти»

ZX Spectrum будет продано пять миллионов единиц — неплохо, если учесть, что в Великобритании всего 30 миллионов домов — и нетто Клайв Синклер, владелец Sinclair Research, рыцарского звания за «заслуги перед британской промышленностью». Любопытно, что Синклер, серийный изобретатель, недавно признал, что на самом деле он не использует компьютеры — он предпочитает телефон электронной почте.

По сей день, даже после 30 лет применения закона Мура и учета инфляции, очень мало домашних компьютеров было продано по более низкой цене, чем ZX Spectrum (сегодня он стоил бы около 450 долларов).Raspberry Pi, ПК на базе Linux британского производства, который будет продаваться примерно за 25 долларов, является очевидным исключением и духовным преемником ZX Spectrum.

ZX Spectrum: наследие компьютеров для масс | Computing

30-летие ZX Spectrum, отмеченное сегодня в безупречном дудле Google, заставит многих опытных геймеров погрузиться в сон о ностальгии по восьмидесятым.

Выпущенная в этот день в 1982 году, машина олицетворяла британский подход к промышленному дизайну — утилитарный, но при этом своеобразный и характерный.Его должен был похоронить его более мощный современник, Commodore 64, но каким-то образом эта странная маленькая пластинка из пластика и резины заработала себе значительную долю зарождающегося рынка домашних компьютеров, особенно в Великобритании.

Отчасти успех был связан с ценой. С момента запуска компьютера ZX80 двумя годами ранее беспокойный британский изобретатель Клайв Синклер интересовался вычислениями для широких масс.

Используя дешевые компоненты и минималистичный подход к дизайну, он смог изготавливать машины по более низкой цене, чем у конкурентов, таких как Acorn, Apple и Tandy.Например, резиновые клавиши компьютера были созданы из одного листа с металлической накладкой, разделяющей их, что намного дешевле, чем изготовление обычной клавиатуры.

Итак, в то время как BBC Micro стартовал с 235 фунтов стерлингов за вариант модели A, а C64 поступил на полки по цене около 350 фунтов стерлингов, Spectrum стоил всего 125 фунтов стерлингов за версию 16k или 175 фунтов стерлингов за мощную 48k.

Во время глубокой рецессии, когда уровень безработицы в Великобритании составлял 3 миллиона человек, это был жизненно важный фактор, особенно потому, что большой интерес к домашним компьютерам исходил не от бизнесменов, которые хотели делать электронные таблицы дома, а от дети, в восторге от возможности писать и играть в классные аркадные игры в собственных гостиных.

«Ключевым моментом для нас была цена», — говорит Стив Пикфорд, который вместе со своим братом Джоном начал писать компьютерные игры в начале восьмидесятых.

«Мы провели целый год с этой огромной банкой в ​​доме с надписью« Сберегательный фонд Spectrum ». Мы вложили в нее все свободные карманные деньги, которые у нас были. 175 фунтов стерлингов были намного больше, чем то, что мама и папа могли бы выложить. мы могли себе позволить рождественский подарок, но мы хотели его весь год.

«Мы, должно быть, накопили 80 фунтов стерлингов, и наши родители почти смогли вложить остаток.Итак, цена была всем. Это был единственный способ, которым такая семья, как наша, могла владеть компьютером ».

Было также фундаментальное различие в философии — в то время как его конкуренты все еще производили оборудование с серьезными интересами к вычислительной технике, Синклер ориентировался на массовый рынок; он видел широкая потребительская привлекательность компьютеров, не только как серьезных рабочих лошадок для домашнего бухгалтерии, но и как гаджетов, которые могут быть столь же распространенными и простыми в использовании, как телевизор или карманный калькулятор.

«В то время компьютеры были довольно пугающими», — вспоминает Филип Оливер , соучредитель Blitz Games Studios и половина близнецов Оливера, создавших легендарную серию игр Dizzy на Spectrum.

«Некоторые люди действительно волновались, что собираются захватить мир, благодаря таким фильмам, как WarGames, другие волновались, что компьютеры украдут их рабочие места. Spectrum сделал так, чтобы создать дружественный и довольно простой образ компьютерам. В Спектруме не было ничего страшного! »

По иронии судьбы, были и сильные стороны технические ограничения оборудования. Commodore 64 был более мощным и способным — его многокристальная архитектура была разработана для максимально быстрого перемещения цветных спрайтов по экрану — но он также выполнял часть работы для кодеров.

«Когда мы начинали в студии разработки Binary Designs, мы заметили, что на самом деле многие программисты C64 были не так хороши», — говорит Пикфорд, ныне работающий с цифровым издателем Zee-3, ответственный за головоломку, номинированную на премию Bafta. Магнитный бильярд.

«Мы поняли, что такие машины, как C64, имеют много умного оборудования; они делают много сложных вещей — например, прокрутку и спрайты — за вас. Вы можете получить большую часть времени, чтобы запустить игру, даже не зная об этом. .

«В Spectrum ничего не было. С архитектурной точки зрения это была действительно простая машина для программиста — это была всего лишь загрузка RAM и процессора; а сам экран рассматривался как часть RAM. Вы должны были все делать. трудный путь, но это означало, что если бы вам удалось заставить спрайт перемещаться по экрану, вы бы сделали много действительно умных вещей.

«Годы спустя, когда выросло это поколение программистов, Британия была действительно успешной. превышал его вес в эпоху PlayStation, когда у вас было начало таких игр, как Grand Theft Auto.Spectrum породил поколение по-настоящему умных программистов ».

Этот дизайн с чистого листа также означал, что разработчики не ориентировались на создание преобразований известных аркадных игр — они могли свободно импровизировать. Отсюда и сюрреалистические головоломки на платформе Python Manic Miner и Jet Set Willy, созданный эксцентричным кодером-одиночкой Мэтью Смитом; отсюда и прекрасное и сложное аркадное приключение Head over Heels Джона Ритмана, который представил концепцию управления двумя разными персонажами.

Были также причудливые эксперименты, такие как Deus Ex Machina Мэла Краучера, приключение о жизни, возникающей из компьютера, которое сопровождалось аудиозаписью с участием Иэна Дьюри и звезды Доктора Кто Джона Пертви.

ZX Spectrum держал свои позиции в войнах форматов до конца восьмидесятых, и разработчики доводили технологию до самого конца.

Например, первоначальная неспособность правильно раскрасить спрайты, не просачиваясь в окружающее пространство (благодаря тому, как Spectrum обрабатывает цвета как ячейки 8×8 пикселей), была побеждена в таких играх, как Trap Door и Dizzy, за счет использования толстых контуров персонажей и большие спрайты.

Но машина не процветала за пределами Великобритании, и с появлением 16-битных гигантов, таких как Commodore Amiga, а также специализированных консолей, таких как Nintendo NES и Sega Master System, Синклер оказался не в состоянии конкурировать.

Но в те захватывающие годы между 1982 и 1988 годами, по сравнению с другими машинами, предназначенными для перемещения объектов по экранам, Spectrum символизировал и усиливал специфически британский подход к технологиям; это было об одиноких индивидуалистах, которые занимаются своим делом, придумывают разные вещи, изобретают свои собственные условности.

Конечно, Commodore 64 произвел на свет множество гениальных программистов, художников и игровых музыкантов, но Spectrum, возможно, способствовал чему-то еще — то, что инициатива Raspberry Pi теперь пытается повторно захватить — подход к компьютерному оборудованию, который больше ориентирован на использование машина, тестируя архитектуру, исследуя внутренности металла и кремния, вместо того, чтобы доверять языкам высокого уровня и интерфейсам прикладного программиста.

Написание для ZX Spectrum было больше связано с изобретением, чем с дизайном.Это был чистый лист, на котором сосредоточилась значительная часть британской индустрии разработки игр.

Может ли компьютер диагностировать аутизм? | Спектр

Cet article est également disponible en françias .

Сыну Мартина Стайнера Максу было 6 лет, когда врачи диагностировали у него аутизм. В прошлом году воспитательница детского сада Макс заметила некоторые поведенческие признаки. Например, маленький мальчик полностью погружался в книги, чтобы не замечать того, что происходило вокруг него.Но только в следующем году Макс начал игнорировать своего учителя, когда его родители обратились за помощью к детскому психологу, чтобы оценить его.

Max находится в умеренном конце спектра. Несмотря на это, Стайнер, доцент психиатрии и информатики в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл, задавался вопросом, не обманул ли он себя, не увидев знаков раньше. В конце концов, Стайнер изучал аутизм большую часть своей карьеры.

Учитывая, насколько сложен и разнообразен аутизм, неудивительно, что даже такие эксперты, как Стайнер, не всегда распознают его сразу.И даже когда они обнаруживают признаки аутизма, получение диагноза аутизма требует времени: иногда семьи должны посещать ближайшую клинику аутизма для нескольких личных встреч. Не у всех есть легкий доступ к этим клиникам, и люди могут месяцами ждать приема.

Эта реальность привела к пробелу в выявлении: хотя точный диагноз может быть поставлен уже в возрасте 2 лет, средний возраст постановки диагноза в Соединенных Штатах составляет 4 года. И тем не менее, чем раньше диагноз поставлен, тем лучше результат.

Некоторые исследователи говорят, что задержки в диагностике аутизма могут сократиться с развитием машинного обучения — технологии, разработанной в рамках исследований искусственного интеллекта. В частности, они возлагают надежды на последнюю версию машинного обучения, известную как глубокое обучение. «Машинное обучение всегда было частью этой области, — говорит Стайнер, — но методы и приложения никогда не были достаточно эффективными, чтобы реально оказать клиническое воздействие; это изменилось с началом глубокого обучения ».

Сила глубокого обучения заключается в нахождении тонких закономерностей среди комбинаций функций, которые могут показаться неуместными или очевидными для человеческого глаза.Это означает, что он хорошо подходит для понимания неоднородной природы аутизма, — говорит Стайнер. Там, где человеческая интуиция и статистический анализ могут искать одну, возможно, несуществующую черту, которая последовательно отличает всех детей с аутизмом от детей без него, алгоритмы глубокого обучения вместо этого ищут кластеры различий.

Тем не менее, эти алгоритмы сильно зависят от человеческого фактора. Чтобы изучить новые задачи, они «тренируются» на наборах данных, которые обычно включают сотни или тысячи «правильных» и «неправильных» примеров — скажем, улыбающийся или не улыбающийся ребенок — вручную помеченные людьми.Однако благодаря интенсивному обучению приложения глубокого обучения в других областях в конечном итоге стали соответствовать точности экспертов-людей. В некоторых случаях они в конечном итоге добились большего успеха.

«Я думаю, что эти подходы будут надежными, количественными, масштабируемыми — и они просто собираются раскрыть новые закономерности и информацию об аутизме, о которых, я думаю, мы просто не знали раньше», — говорит Джеральдин Доусон, профессор психиатрии и поведенческой психологии. наук в Университете Дьюка в Дареме, Северная Каролина.По ее словам, машинное обучение не только поможет врачам раньше обследовать детей, но и предложит подсказки о методах лечения.

Однако не все одобряют обещание этого подхода. Многие эксперты отмечают, что существуют технические и этические препятствия, которые эти инструменты вряд ли смогут преодолеть в ближайшее время. «Глубокое обучение — и машинное обучение в более широком смысле — не является« волшебной палочкой », — говорит Шрикант Нараянан, профессор электротехники и информатики в Университете Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе.Когда дело доходит до постановки диагноза и вероятности того, что компьютер может ошибиться, есть «серьезные последствия», — говорит он, — для детей с аутизмом и их семей. Но он разделяет оптимизм, выражаемый многими специалистами в этой области по поводу того, что этот метод может объединить генетические исследования аутизма, визуализацию мозга и клинические наблюдения. «По всему спектру, — говорит он, — потенциал огромен».

Компьютерные вмешательства для улучшения социальных и эмоциональных навыков у людей с расстройствами аутистического спектра: систематический обзор


Задача:

Провести обзор исследований, связанных с использованием компьютерных вмешательств (CBI) для улучшения социальных и эмоциональных навыков (e.грамм. эмоциональное распознавание) людей с расстройствами аутистического спектра (РАС).


Методы:

Использование компьютерного вмешательства (CBI) при лечении расстройств аутистического спектра (ASD) может дать некоторые преимущества по сравнению с традиционным индивидуальным или групповым обучением, включая более легкую дифференциацию инструкций, уменьшение отвлекающих факторов и включение относительного визуального восприятия человека. обучающиеся сильные стороны.Однако результаты прошлых исследований предполагают различные результаты CBI у людей с РАС. В этом обзоре представлен систематический анализ исследований, посвященных CBI для улучшения социальных и эмоциональных навыков (например, распознавания эмоций) людей с РАС. Поиск в электронной базе данных и поиск по предкам использовались для выявления исследований, которые отвечали заранее определенным критериям включения. Затем включенные исследования были обобщены с точки зрения: (а) характеристик участников, (б) целевых социальных и эмоциональных навыков, (в) деталей CBI, (г) результатов и (д) достоверности доказательств.


Полученные результаты:

Результаты этих исследований показали, что влияние CBI на социальные и эмоциональные навыки было смешанным, при этом в большинстве исследований сообщалось о неприемлемых результатах после вмешательства.


Выводы:

В целом, этот обзор показывает, что использование CBI для улучшения социальных и эмоциональных навыков людей с РАС является многообещающей практикой.Сравнение CBI плюс репетиторство и очное обучение социальным навыкам показывает, что CBI может быть столь же эффективным, как и очное обучение. Практикующим специалистам следует тщательно учитывать предпочтения и существующие способности людей с РАС, а также возможности настройки программного обеспечения при принятии решения об использовании CBI и выборе программного обеспечения.

Computer Associates (CA) Spectrum — Адаптер центра управления и руководство по интеграции

В этом разделе описывается, как Центр управления обрабатывает и отображает следующие функции Spectrum:

Подробнее об этих функциях см. Документацию по Spectrum.

Распределенная поддержка

Интеграция Spectrum + позволяет отслеживать модели удаленного ландшафта в Spectrum. Администратор Spectrum, желающий создать ссылку на другой SpectroServer, может создать удаленный объект модели. Интеграция Spectrum + следует по этим ссылкам, связывается с удаленным SpectroServer и продолжает моделирование добычи. Интегрируйте любое количество SpectroServers при условии лицензирования.

Страницы свойств

Операционный центр получает следующие страницы свойств для элементов спектра:

Сигнализация модели

Центр управления может извлекать и отображать аварийные сигналы, относящиеся к объекту модели Spectrum.

Пейзажная сигнализация

Центр управления может извлекать и отображать установленные сигналы тревоги в альбомной ориентации.

Причины тревоги

На страницах свойств алармов отображается текст вероятной причины аларма, если информация о вероятной причине доступна для интеграции (через ссылку NFS или ее локальное копирование).

Макеты топологии

В представлении отображаются виды топологии, похожие на отображение SpectroGraph. Центр управления может отображать модели, их положения и связи между ними.Однако Центр управления не отображает более сложные пиктограммы, представляющие составные сайты.

Зарегистрированные атрибуты

Все атрибуты SpectroServer, помеченные как зарегистрированный атрибут, записываются с течением времени. Однако некоторые атрибуты содержат такую ​​информацию. Представление Центра операций может отображать эти данные.

Жизненный цикл модели

Интеграция обновляется для соответствия жизненным циклам объекта модели по мере того, как Spectrum создает и уничтожает модели.

Динамическое открытие

Операционный центр добывает только те части базы данных SpectroServer, которые имеют отношение к представлениям служб. Это способствует эффективному майнингу за счет интеграции.

Настройка удаленной ландшафтной навигации

Для навигации по отдаленным ландшафтам:

  1. В файле Spectrum agentaddr укажите имена хостов и IP-адреса удаленных агентов.

Квантовый компьютер Google экспоненциально подавляет ошибки

Машинное обучение существует уже давно, но в последнее время глубокое обучение обрело самостоятельную жизнь.Причина этого в основном связана с растущими объемами вычислительной мощности, которые стали широко доступными, а также с растущими объемами данных, которые можно легко собрать и использовать для обучения нейронных сетей.

Количество вычислительной мощности, доступной людям, начало расти семимильными шагами на рубеже тысячелетий, когда графические процессоры (ГП) стали популярны.
используются для неграфических расчетов — тенденция, которая за последнее десятилетие стала все более распространенной.Но вычислительные потребности глубокого обучения растут еще быстрее. Эта динамика подтолкнула инженеров к разработке электронных аппаратных ускорителей, специально предназначенных для глубокого обучения, например, Tensor Processing Unit (TPU) Google.

Здесь я опишу совсем другой подход к этой проблеме — использование оптических процессоров для выполнения нейросетевых вычислений с фотонами вместо электронов. Чтобы понять, как здесь может служить оптика, вам нужно немного узнать о том, как компьютеры в настоящее время выполняют вычисления в нейронных сетях.Так что терпите меня, когда я обрисовываю, что происходит под капотом.

Почти всегда искусственные нейроны конструируются с использованием специального программного обеспечения, работающего на каком-либо цифровом электронном компьютере. Это программное обеспечение предоставляет данному нейрону несколько входов и один выход. Состояние каждого нейрона зависит от взвешенной суммы его входов, к которым применяется нелинейная функция, называемая функцией активации. Результат, выход этого нейрона, затем становится входом для различных других нейронов.

Снижение энергопотребления нейронных сетей может потребовать вычислений со светом.

Для вычислительной эффективности эти нейроны сгруппированы в слои, при этом нейроны связаны только с нейронами в соседних слоях. Преимущество такой организации вещей, в отличие от возможности соединения между любыми двумя нейронами, заключается в том, что это позволяет использовать определенные математические приемы линейной алгебры для ускорения вычислений.

Хотя это еще не все, эти вычисления линейной алгебры являются наиболее требовательной к вычислениям частью глубокого обучения, особенно по мере роста размера сети.Это верно как для обучения (процесс определения, какие веса применять к входам для каждого нейрона), так и для вывода (когда нейронная сеть обеспечивает желаемые результаты).

Что это за загадочные вычисления линейной алгебры? На самом деле они не такие уж и сложные. Они включают операции на
матрицы, которые представляют собой просто прямоугольные массивы чисел — электронные таблицы, если хотите, за вычетом описательных заголовков столбцов, которые вы можете найти в типичном файле Excel.

Это отличная новость, потому что современное компьютерное оборудование было очень хорошо оптимизировано для матричных операций, которые были основой высокопроизводительных вычислений задолго до того, как глубокое обучение стало популярным.Соответствующие матричные вычисления для глубокого обучения сводятся к большому количеству операций умножения и накопления, при которых пары чисел умножаются вместе, а их произведения складываются.

С годами для глубокого обучения требовалось постоянно увеличивать количество операций умножения и накопления. Рассмотреть возможность
LeNet, новаторская глубокая нейронная сеть, предназначенная для классификации изображений. В 1998 году было показано, что он превосходит другие машинные методы распознавания рукописных букв и цифр.Но к 2012 году нейронная сеть AlexNet, которая выполняла примерно в 1600 раз больше операций умножения и накопления, чем LeNet, смогла распознавать тысячи различных типов объектов на изображениях.

Переход от первоначального успеха LeNet к AlexNet потребовал почти 11-кратного увеличения вычислительной производительности. В течение 14 лет закон Мура обеспечил большую часть этого увеличения. Задача заключалась в том, чтобы сохранить эту тенденцию сейчас, когда закон Мура исчерпал себя. Обычное решение — просто направить на проблему больше вычислительных ресурсов, а также времени, денег и энергии.

В результате обучение современных крупных нейронных сетей часто оказывает значительное влияние на окружающую среду. Один
Например, исследование 2019 года показало, что обучение определенной глубокой нейронной сети для обработки естественного языка дает в пять раз больше выбросов CO 2 , обычно связанных с вождением автомобиля в течение его срока службы.

Усовершенствования в цифровых электронных компьютерах , несомненно, позволили глубокому обучению расцвести. Но это не означает, что единственный способ выполнять нейросетевые вычисления — использовать такие машины.Десятилетия назад, когда цифровые компьютеры были еще относительно примитивными, некоторые инженеры вместо этого брались за сложные вычисления, используя аналоговые компьютеры. По мере совершенствования цифровой электроники аналоговые компьютеры отошли на второй план. Но, возможно, пришло время снова реализовать эту стратегию, в частности, когда аналоговые вычисления могут быть выполнены оптически.

Давно известно, что оптические волокна могут поддерживать гораздо более высокие скорости передачи данных, чем электрические провода. Вот почему с конца 1970-х годов все линии дальней связи стали оптическими.С тех пор оптические каналы передачи данных заменили медные провода для более коротких и коротких участков, вплоть до связи между стойками в центрах обработки данных. Оптический обмен данными быстрее и потребляет меньше энергии. Оптические вычисления обещают те же преимущества.

Но есть большая разница между передачей данных и вычислением с ними. И здесь аналогово-оптические подходы наталкиваются на препятствие. Обычные компьютеры основаны на транзисторах, которые являются очень нелинейными схемными элементами — это означает, что их выходы не просто пропорциональны их входам, по крайней мере, когда они используются для вычислений.Нелинейность — это то, что позволяет транзисторам включаться и выключаться, что позволяет превратить их в логические вентили. Это переключение легко осуществить с помощью электроники, для которой нелинейности пруд пруди. Но фотоны следуют уравнениям Максвелла, которые раздражающе линейны, а это означает, что выход оптического устройства обычно пропорционален его входам.

Хитрость заключается в том, чтобы использовать линейность оптических устройств для того, на чем больше всего полагается глубокое обучение: линейной алгебры.

Чтобы проиллюстрировать, как это можно сделать, я опишу здесь фотонное устройство, которое в сочетании с простой аналоговой электроникой может умножать две матрицы вместе. Такое умножение объединяет строки одной матрицы со столбцами другой. Точнее, он умножает пары чисел из этих строк и столбцов и складывает их произведения вместе — операции умножения и накопления, которые я описал ранее. Мои коллеги из Массачусетского технологического института и я опубликовали статью о том, как это можно сделать.
в 2019 году.Сейчас мы работаем над созданием такого оптического матричного умножителя.

Оптический обмен данными быстрее и потребляет меньше энергии. Оптические вычисления обещают те же преимущества.

Базовым вычислительным блоком в этом устройстве является оптический элемент, называемый
Светоделитель. Хотя его макияж на самом деле более сложный, вы можете представить его как наполовину посеребренное зеркало, установленное под углом 45 градусов. Если вы направите в него луч света сбоку, светоделитель позволит половине этого света проходить прямо через него, а другая половина отражается от наклонного зеркала, заставляя его отражаться под углом 90 градусов от входящего луча. .

Теперь направьте второй луч света, перпендикулярный первому, в этот светоделитель так, чтобы он падал на другую сторону наклонного зеркала. Половина этого второго луча будет передаваться аналогичным образом, а половина — отражаться под углом 90 градусов. Два выходных луча объединятся с двумя выходными лучами первого луча. Итак, этот светоделитель имеет два входа и два выхода.

Чтобы использовать это устройство для матричного умножения, вы генерируете два световых луча с напряженностями электрического поля, которые пропорциональны двум числам, которые вы хотите умножить.Назовем эти интенсивности поля
x и y . Посветите этими двумя лучами светоделитель, который объединит эти два луча. Этот конкретный светоделитель делает это таким образом, чтобы генерировать два выхода, электрические поля которых имеют значения ( x + y ) / √2 и ( x y ) / √2.

Помимо светоделителя, этот аналоговый умножитель требует двух простых электронных компонентов — фотодетекторов — для измерения двух выходных лучей.Однако они не измеряют напряженность электрического поля этих лучей. Они измеряют мощность луча, которая пропорциональна квадрату напряженности его электрического поля.

Почему это отношение важно? Чтобы понять это, требуется немного алгебры — но ничего, кроме того, чему вы научились в старшей школе. Вспомните, что когда вы квадрат (
x + y ) / √2 вы получите ( x 2 + 2 xy + y 2 ) / 2. А если возвести в квадрат ( x y ) / √2, вы получите ( x 2 -2 xy + y 2 ) / 2.Вычитание последнего из первого дает 2 xy .

Сделайте паузу, чтобы поразмышлять о значении этой простой математики. Это означает, что если вы кодируете число как луч света определенной интенсивности, а другое число как луч другой интенсивности, отправляете их через такой светоделитель, измеряете два выхода с помощью фотодетекторов и инвертируете один из результирующих электрических сигналов. перед их суммированием вы получите сигнал, пропорциональный произведению двух ваших чисел.

Моделирование интегрированного интерферометра Маха-Цендера, установленного в нейросетевом ускорителе Lightmatter, демонстрирует три различных состояния, при которых свет, движущийся в двух ветвях интерферометра, претерпевает различные относительные фазовые сдвиги (0 градусов по a, 45 градусов по b и 90 градусов по вертикали). в).
Световая материя

В моем описании звучит так, будто каждый из этих световых лучей должен быть устойчивым. Фактически, вы можете на короткое время подать импульс света на два входных луча и измерить выходной импульс.Еще лучше, вы можете подать выходной сигнал на конденсатор, который затем будет накапливать заряд до тех пор, пока длится импульс. Затем вы можете снова подавать импульсы на входы в течение той же продолжительности, на этот раз кодируя два новых числа, которые нужно умножить. Их продукт добавляет конденсатору немного заряда. Вы можете повторять этот процесс сколько угодно раз, каждый раз выполняя новую операцию умножения и накопления.

Использование импульсного света таким образом позволяет выполнять множество таких операций в быстрой последовательности.Самая энергоемкая часть всего этого — считывание напряжения на этом конденсаторе, для чего требуется аналого-цифровой преобразователь. Но вам не обязательно делать это после каждого импульса — вы можете дождаться конца последовательности, скажем,
Н импульсов. Это означает, что устройство может выполнять N операций умножения и накопления, используя одно и то же количество энергии для считывания ответа, является ли N малым или большим. Здесь N соответствует количеству нейронов на слой в вашей нейронной сети, которое легко может исчисляться тысячами.Таким образом, эта стратегия использует очень мало энергии.

Иногда можно сэкономить энергию и на вводе. Это потому, что одно и то же значение часто используется в качестве входных данных для нескольких нейронов. Вместо того, чтобы это число многократно преобразовывалось в свет, каждый раз потребляя энергию, его можно преобразовать только один раз, а создаваемый световой луч можно разделить на множество каналов. Таким образом, затраты на преобразование энергии на входе амортизируются в течение многих операций.

Для разделения одного луча на множество каналов не требуется ничего сложнее, чем линза, но линзы бывает сложно установить на чип.Таким образом, устройство, которое мы разрабатываем для выполнения нейросетевых оптических вычислений, вполне может оказаться гибридом, сочетающим высокоинтегрированные фотонные чипы с отдельными оптическими элементами.

Я обрисовал здесь стратегию, которую и мои коллеги использовали, но есть и другие способы снять шкуру с оптического кота. Другая многообещающая схема основана на так называемом интерферометре Маха-Цендера, который объединяет два светоделителя и два полностью отражающих зеркала. Его также можно использовать для оптического умножения матриц.Два стартапа из Массачусетского технологического института, Lightmatter и Lightelligence, разрабатывают оптические нейросетевые ускорители на основе этого подхода. Lightmatter уже построил прототип, в котором используется изготовленный ею оптический чип. И компания планирует начать продажи платы оптического ускорителя, использующей этот чип, в конце этого года.

Еще один стартап, использующий оптику для вычислений, — это
Optalysis, который надеется возродить довольно старую концепцию. Одним из первых применений оптических вычислений еще в 1960-х годах была обработка радиолокационных данных с синтезированной апертурой.Ключевой частью задачи было применение к измеренным данным математической операции, называемой преобразованием Фурье. Цифровые компьютеры того времени боролись с такими вещами. Даже сейчас применение преобразования Фурье к большим объемам данных может потребовать больших вычислительных ресурсов. Но преобразование Фурье может быть выполнено оптически с помощью ничего более сложного, чем линза, которая в течение нескольких лет использовалась инженерами для обработки данных с синтетической апертурой. Optalysis надеется обновить этот подход и применить его более широко.

Теоретически фотоника может ускорить глубокое обучение на несколько порядков.

Еще есть компания под названием
Luminous, созданная в Принстонском университете, который работает над созданием нейронных сетей с пиками на основе того, что он называет лазерным нейроном. Пиковые нейронные сети более точно имитируют работу биологических нейронных сетей и, как и наш собственный мозг, способны выполнять вычисления, используя очень мало энергии. Аппаратное обеспечение Luminous все еще находится на ранней стадии разработки, но обещание объединения двух энергосберегающих подходов — пиковой и оптики — весьма впечатляюще.

Конечно, еще предстоит преодолеть множество технических проблем. Один из них заключается в повышении точности и динамического диапазона аналогово-оптических вычислений, которые далеко не так хороши, как то, что может быть достигнуто с помощью цифровой электроники. Это связано с тем, что эти оптические процессоры страдают от различных источников шума и потому, что цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи, используемые для ввода и вывода данных, имеют ограниченную точность. Действительно, сложно представить оптическую нейронную сеть, работающую с точностью более 8-10 бит.Хотя существует 8-битное электронное оборудование для глубокого обучения (хороший пример — Google TPU), эта отрасль требует более высокой точности, особенно для обучения нейронных сетей.

Также существует сложность интеграции оптических компонентов в микросхему. Поскольку эти компоненты имеют размер в десятки микрометров, они не могут быть упакованы так же плотно, как транзисторы, поэтому требуемая площадь кристалла быстро увеличивается.
В 2017 году исследователи Массачусетского технологического института продемонстрировали этот подход с использованием чипа с номером 1.5 миллиметров со стороны. Даже самые большие чипы не превышают нескольких квадратных сантиметров, что накладывает ограничения на размеры матриц, которые могут обрабатываться таким образом параллельно.

Со стороны компьютерной архитектуры есть много дополнительных вопросов, которые исследователи фотоники склонны замалчивать. Однако ясно то, что, по крайней мере теоретически, фотоника может ускорить глубокое обучение на несколько порядков.

Основываясь на технологии, которая в настоящее время доступна для различных компонентов (оптических модуляторов, детекторов, усилителей, аналого-цифровых преобразователей), разумно думать, что энергоэффективность вычислений нейронных сетей может быть в 1000 раз лучше, чем у современных электронных процессоров. .Если исходить из более агрессивных предположений о новых оптических технологиях, то этот фактор может достигать миллиона. А поскольку электронные процессоры имеют ограниченную мощность, эти улучшения энергоэффективности, вероятно, приведут к соответствующему повышению скорости.

Многим концепциям аналоговых оптических вычислений уже несколько десятилетий. Некоторые даже предшествовали кремниевым компьютерам. Схемы умножения оптических матриц и
даже для оптических нейронных сетей, были впервые продемонстрированы в 1970-х годах.Но такой подход не прижился. Будет ли на этот раз иначе? Возможно, по трем причинам.

Во-первых, сейчас глубокое обучение действительно полезно, а не только академическое любопытство. Второй,
мы не можем полагаться только на закон Мура, чтобы продолжать совершенствовать электронику. И, наконец, у нас есть новая технология, недоступная предыдущим поколениям: интегрированная фотоника. Эти факторы предполагают, что на этот раз оптические нейронные сети появятся в реальном мире — и будущее таких вычислений действительно может быть фотонным.

Атипичный контроль осанки может быть обнаружен с помощью компьютерного анализа зрения у малышей с расстройством аутистического спектра

Участники

Участниками были 104 ребенка в возрасте от 16 до 31 месяца (среднее значение = 22 месяца). Критерии исключения включали известные нарушения зрения или слуха, незнание английского дома и / или лиц, осуществляющих уход, которые не говорили и не читали по-английски в достаточной степени для получения информированного согласия. У 22 детей было расстройство аутистического спектра. Группу сравнения без РАС составили 96 типично развивающихся детей и 8 детей с задержкой речевого развития или задержкой развития, имеющей клиническое значение, достаточное для прохождения речевой или развивающей терапии.Средний возраст участников из группы сравнения составлял 21,91 месяца (SD = 3,78), а у участников из группы ASD — средний возраст 26,19 месяцев (SD = 4,07). Этнический / расовый состав РАС и групп сравнения, соответственно, был 59% и 45% белым, 13% и 14% афроамериканцем, 6% и 5% азиатом и 22% и 36% мультирасовым / другим. Процент мужчин составлял 77% в группе РАС и 59% в группе сравнения.

Участники были набраны из педиатрических клиник первичной медико-санитарной помощи ассистентом-исследователем, по направлению их врача и с помощью рекламы в сообществе.Все лица, осуществляющие уход / законные опекуны участников, дали письменное информированное согласие, и протокол исследования был одобрен Советом по обзору системы здравоохранения Университета Дьюка. Методы применялись в соответствии с институциональными, государственными и федеральными руководящими принципами и нормативными актами.

Диагностические оценки

Диагностические оценки для подтверждения РАС были основаны на Шкале наблюдения за аутизмом для малышей (ADOS-T), которые проводились лицензированным психологом или подготовленным экспертом, надёжным в исследованиях, под наблюдением лицензированного психолога 16 .Средний балл по ADOS-T составил 18,81 (SD = 4,20). Средний IQ, основанный на совокупном балле по шкале Маллена для раннего обучения, для группы РАС составил 63,58 (SD = 25,95). Задержка развития и / или речевого развития определялась на основании шкалы Маллена (> 1 стандартное отклонение ниже среднего в общем учебном композитном или рецептивно-выразительном языке).

Стимулы

Серия стимулов, состоящая из коротких фильмов, показывалась на смарт-планшете, пока ребенок сидел на коленях у опекуна. Планшет поместили на подставку примерно в 3 футах от ребенка, чтобы ребенок не касался экрана.Стимулы состояли из серии коротких фильмов, соответствующих уровню развития, призванных вызвать положительный эффект и привлечь внимание ребенка. Фильмы состояли из каскадных пузырей, механического кролика, кукол-животных, взаимодействующих друг с другом, и разделенного экрана, на котором с одной стороны показывалась женщина, поющая детские стишки, а с другой — динамичные, шумящие игрушки. Продолжительность фильмов составляла 30 секунд («Пузыри»), 60 секунд («Рифма») и ∼70 секунд («Банни и марионетки»). Каждый фильм был показан один раз, за ​​исключением «Пузырей», которые показывались в начале и в конце сериала.Вся серия фильмов длилась 5 минут. Примеры стимулов и экспериментальной установки представлены на рис. 1 и описаны в двух предыдущих публикациях 17 . Примеры отрывков из фильмов приведены в дополнительном материале. Во время трех фильмов экзаменатор, стоя позади ребенка, звал ребенка по имени. Неспособность ориентироваться на имя является ранним симптомом аутизма, и результаты нашего анализа результатов ориентации были ранее опубликованы 12 .Однако все сегменты, когда дети отводили взгляд от фильма, в том числе для ориентации по имени, а также все 5-секундные сегменты после стимула по имени-вызову, были автоматически удалены из настоящего анализа. В частности, чтобы исключить какое-либо влияние на движение головы из-за ориентации ребенка, когда его или ее имя было названо, мы удалили временное окно, начинающееся с реплики для подсказки имени (тонкий значок, используемый, чтобы побудить экзаменатора назвать имя ) через точку, в которой фактически произошло 75% звуковых вызовов имени, плюс 150 кадров (5 секунд).Поскольку предыдущие исследования показали, что ориентация имеет тенденцию происходить в течение нескольких секунд после вызова имени, это исключало сегменты, на которые оказывалось воздействие вызовом имени.

Рис. 1

iPad задание фильма и определение лицевого ориентира: ( A ) Два примера лицевых ориентиров, обнаруженных CVA и предполагаемой позой головы (обозначены тремя стрелками). Ориентиры, окрашенные в красный цвет, — это внутренние левые, внутренние правые и центральные ориентиры носа, которые используются для вычисления движения головы.В левом примере изображены ориентиры и поза головы участника, задействованного в стимулах фильма; в то время как в правом примере участник смотрит в сторону. Оба состояния обнаруживаются автоматически. ( B ) Примеры кадров из фильмов. В каждой строке отображается кадр из соответствующего показа стимулов фильма в столбцах (слева направо): Пузыри (30 секунд, два повторения), Банни (66 секунд), Рифмы (60 секунд) и Кукольный спектакль (68 секунд). ).

Родителей попросили попытаться оставить ребенка сидеть у них на коленях, но позволить ребенку слезть с колен, если ребенок слишком расстроен, чтобы оставаться на месте.Исследователи остановили задание для 1 ребенка из-за плача. Исследователи перезапустили задачу для трех участников из-за несоблюдения.

Анализ компьютерного зрения

Фронтальная камера в планшете записывала видео лица ребенка на протяжении всего эксперимента с пространственным разрешением 1280 × 720 и скоростью 30 кадров в секунду. Полностью автоматический алгоритм CVA обнаруживает и отслеживает 49 лицевых ориентиров на лице ребенка (см. Рис. 1) 18 и оценивает углы положения головы относительно камеры, вычисляя оптимальные параметры поворота между обнаруженными ориентирами и трехмерной канонической моделью лица 19 .Для каждого видеокадра алгоритм выводил двухмерные позиционные координаты ориентиров лица и 3 угла позы головы: рыскание (влево-вправо), тангаж (вверх-вниз) и крен (наклон влево-вправо). Угол позы рыскания головы использовался для определения кадров, когда ребенок был задействован в кино-стимулах, где кадры, показывающие позу рыскания с величиной менее 20 °, считались задействованным ребенком.

После работы 17 для количественной оценки движения головы, когда ребенок занят (угол рыскания менее 20 °), покадровые пиксельные смещения трех центральных ориентиров лица были вычислены и нормализованы относительно ширины глаз ребенка. , таким образом, движение головы измерялось как (нормализованная) пропорция ширины глаза ребенка на кадр.Пиксельное смещение центральных ориентиров лица зависит от расстояния ребенка до камеры на планшете. Хотя в начале эксперимента планшет был размещен на расстоянии примерно 3 фута от ребенка, ребенок может свободно перемещаться на протяжении всего эксперимента, что влияет на величину смещения ориентиров (когда ребенок находится рядом с камерой, смещения пикселей больше чем если бы ребенок сделал то же движение, но подальше от камеры). Нормализация смещений относительно ширины глаза уменьшает это расстояние до зависимости от камеры.Более формально, движение головы между кадром n и n-1 определяется как средние евклидовы смещения центрального носа, левого внутреннего глаза и правого внутреннего глаза ориентиров (см. Рис. 1), нормализованные с помощью окна с точностью до ± секунды. -среднее, центрированное вокруг кадра n , евклидовых расстояний между внутренними ориентирами левого и правого глаза,

$$ \ frac {\ overline {{d} _ {n-1, n}}} {\ overline { {w} _ {n-15, n + 15}}} \ ,, $$

где \ (\ overline {{d} _ {n-1, n}} \) — среднее смещение ориентира для трех центральные ориентиры между кадрами n и n-1 , а \ (\ overline {{w} _ {n-15, n + 15}} \) — среднее евклидово расстояние между ориентирами для левого и правого глаза, когда ребенок задействован между полсекунды (15 кадров) до и после кадра n .

Результаты оценки достоверности методов CVA, основанных на идентификации ориентиров и отслеживании на лице, были ранее опубликованы. Одно исследование продемонстрировало высокую надежность между автоматическими методами и движениями головы опытного человека-оценщика, при этом согласие между компьютером и опытным клиническим оценщиком происходило в 92,5% случаев с межэкспертной надежностью на основе каппа Коэна = 0,75 20 . Второе исследование сравнивало автоматическую классификацию на основе ориентиров с человеческими кодировщиками движения головы, продемонстрировало межэкспертную надежность на основе коэффициента внутриклассовой корреляции (ICC) = 0.89 17 . В других статьях сообщается о высокой достоверности между CVA и человеческим кодированием поворота головы в ответ на имя (ICC = 0,84) 12 и положительного эмоционального выражения (счастливый; ICC = 0,90 и 0,89 для детей ясельного возраста с ASD и не-ASD) 21 .

Исходный набор данных состоял из покадровых измерений движения головы с наблюдениями для каждой 1/30 секунды. Группы, заинтересованные в прямом использовании данных, могут сделать это в сотрудничестве с авторами из соображений конфиденциальности и согласия, а также из соображений внутреннего дизайна, и данные будут храниться в отдельном разделе в Университете Дьюка.Чтобы подготовить данные для статистического анализа, мы сначала агрегировали измерения движения, вычислив скорость движения головы, определенную как сумму движений совокупных покадровых измерений движения за каждые 10 кадрового периода (что составляет 1/3 -го числа). секунды). Если какие-либо отдельные кадры в наборе из 10 кадров были установлены как отсутствующие, например, когда лицевые ориентиры не были видны или во время периода обращения к имени, скользящая сумма также была установлена ​​как отсутствующая. Выбросы были адресованы Винсоризингом до 95 -го перцентиля до агрегирования.

Все статистические анализы проводились отдельно для каждого стимула из фильма. Чтобы визуализировать временной ряд, мы рассчитали и построили график средней скорости движения головы, а также квартилей 1 st и 3 rd на каждом временном интервале 1/3 секунды для детей с РАС и без РАС.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *