Лекция за ролята и значението на компютърните технологии в съвременното общество. Ролята на компютрите в човешкия живот Ролята и значението на компютрите в строителството

Размер: px

Начална импресия от страница:

препис

1. Въведение. Ролята и значението на ВТ в съвременното общество. Области на използване персонални компютри. Има много дефиниции на научната дисциплина "информатика". Една от тях е: Информатиката е наука за методите за представяне, натрупване, предаване и обработка на информация с помощта на компютър. Това е наука за информационната дейност, информационните процеси. Съществуването на науката "Информатика" е невъзможно без изучаването на компютъра, тъй като тази наука е свързана с времето на нейното възникване. Информатиката е научна дисциплина с най-широко приложение. Основните му направления са: разработване на компютърни системи и софтуер; теория на информацията, която изучава процесите, свързани с предаването, приемането, трансформирането и съхранението на информация; методи изкуствен интелект, което ви позволява да създавате програми за решаване на проблеми, които изискват определени интелектуални усилия, когато се изпълняват от човек (логически изводи, обучение, разбиране на речта, визуално възприятие, игри и др.); системен анализ, който се състои в анализиране на предназначението на проектираната система и в установяване на изискванията, на които тя трябва да отговаря; методи на компютърна графика, анимация, мултимедийни средства; Средства за телекомуникации, включително глобални компютърни мрежи; разнообразие от приложения, обхващащи производство, наука, образование, медицина, търговия, селско стопанство и всички други дейности. Терминът информатика означава набор от дисциплини, които изучават свойствата на информацията, както и начините за представяне, натрупване, обработка и предаване на информация с помощта на технически средства. Теоретичната основа на компютърните науки се формира от група фундаментални науки: теория на информацията, теория на алгоритмите, математическа логика, теория на формалните езици и граматики, комбинаторен анализ и др. Компютърната наука включва следните раздели: компютърна архитектура, операционна системи, теория на базите данни, технология на програмиране и др. Модерната епоха се характеризира като ерата на глобалните информационни технологии: Натрупаната преди това информация постепенно се преобразува в цифрова форма и се съхранява в глобалните информационни мрежи. Новата информация се произвежда в цифров вид с помощта на компютър. Има информационни мрежи, покриващи работните места и домашните компютри. Областта на изучаване на информатиката включва информационни системи, предназначени да подпомагат специалисти, мениджъри, системи за вземане на решения и изкуствен интелект. За използване на новите информационни технологии е необходимо: 1. въвеждане на компютри, офис техника; 2. участие на потребителите в информационния процес; 3. достъпен интерфейс; 4. използване на приложни софтуерни пакети; 5. достъп до бази данни чрез мрежи; 6. използване на телекомуникации. В компютърната техника има периодизация на развитието на електронните компютри. Компютрите се отнасят към едно или друго поколение в зависимост от вида на използваните в него основни елементи или от технологията на тяхното производство. Ясно е, че границите на поколенията по отношение на времето са много размити, тъй като компютрите всъщност са произведени по едно и също време. различни видове; за отделна машина въпросът дали принадлежи към едно или друго поколение се решава съвсем просто.

2 През 1833 г. английският учен Чарлз Бабидж, който съставя таблици за навигация, разработва проект за „аналитична машина“. Според неговия план тази машина трябваше да се превърне в гигантска компютърно контролирана сумираща машина. Машината на Babbage също така осигурява аритметика и памет. Неговата машина стана прототип на бъдещите компютри. Но в него бяха използвани далеч от перфектни възли, например в него бяха използвани зъбни колела за запаметяване на цифрите на десетично число. Бабидж не успя да осъществи проекта си поради недостатъчното развитие на технологиите и „ аналитична машина” беше забравен за известно време. След 100 години машината на Бабидж привлече вниманието на инженерите. В края на 30-те години на 20 век немски инженер разработи първата двоична цифрова машина Z1. Той използва широко електромеханични релета, тоест механични превключватели, задействани от електрически ток. През 1941 г. Цузе създава машината Z3, напълно контролирана от програмата. През 1944 г. американецът Хауърд Айкен в едно от предприятията на IBM построи машината Mark-1, която беше мощна за онези времена. В тази машина за представяне на числа са използвани механични елементи - колела за броене, а за управление - електромеханични релета. Поколения компютри Удобно е да се опише историята на развитието на компютрите с помощта на концепцията за поколенията компютри. Всяко поколение компютри се характеризира с характеристики на дизайнаи възможности. Разделянето на компютрите на поколения е условно, тъй като машини от различни нива са произведени едновременно. Първо поколение Рязък скок в развитието Информатикасе случи през 40-те години, след Втората световна война, и беше свързано с появата на качествено нови електронни устройства - електронни вакуумни тръби, които работеха много по-бързо от веригите на електромеханично реле, а релейните машини бързо бяха заменени от по-продуктивни и надеждни електронни компютри.машини (компютри). Използването на компютри значително разшири кръга от задачи, които трябва да бъдат решени. Станаха достъпни задачи, които просто не бяха поставени преди: изчисления на инженерни конструкции, изчисления на планетарното движение, балистични изчисления и др. Първият компютър е вграден в САЩ се наричаше ENIAC. Тази машина съдържаше около 18 000 вакуумни тръби, много електромеханични релета и около 2000 тръби се повреждаха всеки месец. Машината ENIAC, както и други ранни компютри, имаше сериозен недостатък - изпълнимата програма не се съхраняваше в паметта на машината, а се въвеждаше по сложен начин с помощта на външни джъмпери. През 1945 г. известният математик и теоретичен физик фон Нойман формулира общите принципи на работа на универсалните изчислителни устройства. Според фон Нойман компютърът трябвало да се управлява от програма с последователно изпълнение на команди, а самата програма да се съхранява в паметта на машината. Първият компютър с програма, съхранена в паметта, е построен в Англия през 1949 г. През 1951 г. е създаден компютър в СССР под ръководството на С. А. Лебедев, най-големият дизайнер на компютърна техника. Компютрите непрекъснато се подобряваха, благодарение на което до средата на 50-те години тяхната скорост можеше да се увеличи от няколкостотин до няколко десетки хиляди операции в секунда. Вакуумната тръба обаче остава най-надеждният елемент на компютъра. Използването на лампи започна да забавя по-нататъшния прогрес на компютърните технологии. Впоследствие на мястото на лампите идват полупроводникови устройства, с което завършва първият етап от развитието на компютрите. Изчислителните машини от този етап обикновено се наричат ​​компютри от първо поколение. Наистина, първото поколение компютри бяха разположени в големи компютърни зали, консумираха много електричество и изискваха охлаждане с мощни вентилатори. Програмите за тези компютри трябваше да бъдат компилирани в машинни кодове и само специалисти, които познаваха детайлите на компютъра, можеха да направят това.

3 Разработчиците на компютри от второ поколение винаги са следвали напредъка в електронните технологии. Когато електронните тръби бяха заменени от полупроводникови устройства в средата на 50-те години, започна прехвърлянето на компютрите към полупроводници. Полупроводниковите устройства (транзистори, диоди) бяха, първо, много по-компактни от техните предшественици на лампи. Второ, те имаха значително по-дълъг експлоатационен живот. Трето, потреблението на енергия на компютрите, базирани на полупроводници, беше значително по-ниско. С въвеждането на цифрови елементи на полупроводникови устройства започва създаването на компютри от второ поколение. Благодарение на използването на по-напреднала елементна база започнаха да се създават относително малки компютри и имаше естествено разделение на компютрите на големи, средни и малки. В СССР са разработени и широко използвани серия малки компютри "Роздан", "Наири". Уникална по своята архитектура била машината "Мир", разработена през 1965 г. в Института по кибернетика на Академията на науките на Украинската ССР. Той беше предназначен за инженерни изчисления, които се извършваха на компютър от самия потребител без помощта на оператор. Средните компютри включват домашни машини от сериите Урал, М-20 и Минск. Но рекордът сред домашните машини от това поколение и един от най-добрите в света беше БЕСМ - 6 ("голяма електронна изчислителна машина", 6-ти модел), създаден от екипа на академик С. А. Лебедев. Производителността на BESM-6 беше с два до три порядъка по-висока от тази на малки и средни компютри и възлизаше на повече от 1 милион операции в секунда. В чужбина най-разпространените автомобили от второто поколение са Eliot (Англия), Siemens (Германия). Третото поколение Следващата смяна на компютърните поколения се състоя в края на 60-те години, когато полупроводниковите устройства в компютърните устройства бяха заменени от интегрални схеми. Интегрална схема (микросхема) е малка пластина от силициев кристал, върху която са поставени стотици и хиляди елементи: диоди, транзистори, кондензатори, резистори и др. интегрални схеминаправи възможно увеличаването на броя на електронните елементи в компютъра, без да се увеличава действителният им размер. Скоростта на компютъра се увеличи до 10 милиона операции в секунда. Освен това стана възможно за обикновените потребители да съставят компютърни програми, а не само за специалисти - инженери по електроника. В третото поколение се появиха големи серии компютри, различни по своята производителност и предназначение. Това е семейство от големи и средни машини IBM360/370, разработени в САЩ. В Съветския съюз и в страните от СИВ бяха създадени подобни серии машини: ES EVM (Единна компютърна система, големи и средни машини), SM EVM (малка компютърна система) и "Електроника" (микрокомпютърна система). Четвърто поколение В процеса на подобряване на микросхемите се увеличи тяхната надеждност и плътността на елементите, поставени в тях. Това доведе до появата на големи интегрални схеми (LSI), в които имаше няколко десетки хиляди елемента на квадратен сантиметър. На базата на LSI са разработени компютри от следващото - четвърто поколение. Благодарение на LSI върху един малък силициев кристал стана възможно да се постави такъв голям електронна схемакато компютърен процесор. Едночиповите процесори впоследствие стават известни като микропроцесори. Първият микропроцесор е създаден от Intel (САЩ) през 1971 г. Това е 4-битов микропроцесор Intel 4004, който съдържа 2250 транзистора и извършва 60 операции в секунда. Микропроцесорите бележат началото на миникомпютрите, а след това и на персоналните компютри, тоест компютрите, ориентирани към един потребител. Ерата на персоналните компютри (PC) започна. В допълнение към персоналните компютри има и други, много по-мощни компютърни системи. Влиянието на персоналните компютри върху разбирането на хората за компютърните технологии се оказа толкова голямо, че терминът "компютър" постепенно изчезна от ежедневието и думата "компютър" твърдо зае мястото си.

4 Пето поколение В началото на средата на 90-те години на миналия век супер-мащабните LSI започват да се използват във високопроизводителни компютри, които съдържат стотици хиляди елементи на квадратен сантиметър. Много експерти започнаха да говорят за компютри от пето поколение. Характерна особеност на компютрите от пето поколение трябва да бъде използването на изкуствен интелект и естествени езици за комуникация. Предполага се, че компютрите от пето поколение ще бъдат лесно управляеми. Потребителят ще може да даде на машината команда с глас. Преходът към компютри от пето поколение означава преход към нови архитектури, фокусирани върху създаването на изкуствен интелект. Смяташе се, че архитектурата на компютрите от пето поколение ще съдържа два основни блока. Един от тях е самият компютър, в който комуникацията с потребителя се осъществява от устройство, наречено „интелигентен интерфейс“. Задачата на интерфейса е да разбере текста, написан на естествен език или реч, и да преведе така заявеното условие на задачата в работеща програма. Основни изисквания към компютрите от 5-то поколение: създаване на развит интерфейс човек-машина (разпознаване на реч, изображения); разработване на логическо програмиране за създаване на бази от знания и системи с изкуствен интелект; създаване на нови технологии в производството на компютърна техника; създаване на нови архитектури на компютри и изчислителни системи. Класификация на WT Има много различни видове компютри, включително: суперкомпютри, мейнфрейми, сървъри, настолни компютри, работни станции, лаптопи, ултрапреносими. Суперкомпютри В днешно време суперкомпютрите се наричат ​​компютри с огромна изчислителна мощност. Суперкомпютрите са различни от сървърите, които са необходими за онлайн обработка на заявки. Те също се различават от мейнфреймите, които също имат висока производителност, но служат за работа с много потребители едновременно. Суперкомпютрите могат да се използват и за работа с една програма. Което изисква мощни ресурси. Това е моделиране на времето, изчисляване на производствения процес, ядрени опити. Най-напредналите процесори в Русия днес са моделите MCST R1000 (четири ядра, честота 1 GHz) и хибридният шестядрен Elbrus-2C +. И двете микросхеми са произведени по 90-nm технология. До края на 2012 г. се очаква компанията да пусне четириядрен процесор Elbrus-4S, произведен по 65-nm технология, а през 2015 г. MCST планира да завърши разработката на осемядрен процесор по правителствен договор с министерството на индустрията и търговията. Сега основният пазар за процесори е отбранителният сектор. Един от най-мащабните проекти, където се използват, са системите за противовъздушна отбрана. Сървъри

5 Сървърите са високопроизводителни компютри, използвани от фирми и други организации. Сървърите обслужват много крайни потребители или клиенти. Настолни компютриИма различни видове настолни компютри с различни възможности. Настолните компютри поддържат различни видове връзки, видео опции и голямо разнообразие от периферни устройства. Работни станции Работните станции са търговски компютри с висока мощност. Те са предназначени за специализирани професионални приложения, като стартиране на програми за проектиране като CAD (компютърно подпомагано проектиране). Работните станции се използват за създаване на 3D графики, анимация и симулации на виртуална реалност. Освен това те могат да се използват като контролни станции за телекомуникационно или медицинско оборудване. Подобно на сървърите, работните станции обикновено се предлагат с множество процесори, много RAM и няколко бързи устройства с голям капацитет. Обикновено работните станции имат много мощни графични възможности и голям монитор или няколко монитора. Преносими устройства В допълнение към настолните компютри от различни видове, има много повече преносими електронни устройства. Те се различават по размер, мощност и графични възможности. Тази категория включва: преносим компютър или лаптоп; таблет; джобен компютър; личен цифров секретар. Персонални компютри Появата на компютъра е подготвена от цялата предишна история на развитието на компютрите. В началото компютрите заемаха огромни зали, консумираха много енергия и създаваха много шум. След това компютрите станаха по-малки и започнаха да работят по-ефективно, но все пак изискваха отделни стаи за себе си. Най-мощните компютри бяха разположени в отделни комплекси, които се наричаха компютърни центрове (CC). В онези не много далечни времена (70-те години) малко хора са си представяли компактен компютър, който може да се побере на настолен компютър. Инженерите и учените биха могли само да мечтаят за такава машина, а за обикновените хора би било трудно да обяснят защо изобщо е необходим такъв компютър. Първият знак беше компютър, проектиран през 1971 г. Външно приличаше повече на автомобилно радио с индикаторни светлини и превключватели, отколкото на познат персонален компютър. От 1971 до 1974 г. различни компании създават различни модели компютри. Но поради ограничените възможности на тези компютри, нямаше голям интерес към тях. Потребителите и производителите наистина се заинтересуваха от персоналните компютри през 1974 г., когато американската компания MITS разработи компютъра Altair, базиран на микропроцесора Intel 8080. Този персонален компютър беше много по-удобен от своите предшественици и имаше повече функции. Много по-напреднал модел на персонален компютър е разработен през 1976 г. от двама млади американци, Стив Возняк и Стив Джобс. Нарекли компютъра си Apple и бързо разширили производството и продажбата му. Заради ниската цена (около $500) те продадоха около 100 компютъра през първата година. На следващата година пуснаха Apple II, който имаше дънна платка, дисплей, клавиатура и приличаше на телевизор. Броят на клиентите на компютъра започна да наброява стотици и хиляди. Персоналните компютри се подобряват бързо, през 1978 г. за тях е проектиран гъвкав магнитен диск с диаметър 5,25 инча (1 инч \u003d 2,45 см), предназначен да съхранява информация. През 1979 г. MOTOROLA създава микропроцесора motorola 68000, който надминава своите конкуренти по отношение на скорост, производителност и възможност за работа с графични програми. IN

На 6 1980 г. в персоналните компютри се появи твърд магнитен диск, който обаче съдържаше само 5 MB данни. Първите компютри бяха 8-битови и приличаха повече на скъпа играчка, отколкото на сериозен компютър. Това продължи, докато компютърният гигант не се появи в индустрията на индивидуалните компютри - IBM, която се специализира в производството на големи компютри. През 1982 г. IBM пусна много успешен битов компютър. Изграден е на базата на микропроцесор Intel 8088, с който работи тактова честота 4,77 MHz и използваше операционната система MS DOS. Този компютърен модел беше наречен IBM PC. Освен това, развитието на компютъра се извършва с много високи темпове: всяка година IBM създава нов модел. През 1983 г. се появява моделът PC XT и по-усъвършенстван и продуктивен PC AT компютър. Те бързо завладяха PC пазара и се превърнаха в един вид стандарт, който конкурентните фирми се опитаха да имитират. IBM не създава своя персонален компютър от нулата, а използва компоненти от други производители (предимно микропроцесора Intel). Тя обаче не крие как възлите на компютъра трябва да се свързват и взаимодействат помежду си. В резултат на това други фирми могат да бъдат включени в създаването и подобряването на компютъра - архитектурата на IBM PC компютрите се оказа "отворена". IBM компютрите имат многобройни „клонинги“, т.е. различни семейства компютри, подобни на IBM PC. В бъдеще компютрите, поддържащи стандарта IBM PC, се наричат ​​просто "персонални компютри". С течение на времето компютрите оправдаха името си, тъй като за много хора те се превърнаха в незаменима част от свободното време, инструмент за бизнес и научни изследвания. В допълнение към IBM-съвместимите персонални компютри, има друго семейство персонални компютри, наречено Macintosh. Тези компютри водят произхода си от вече споменатия модел на Apple, произведени са от Apple Computer. Архитектурата на компютрите Macintosh, за разлика от IBM PC, не беше отворена. Ето защо, въпреки по-усъвършенстваните си графични възможности от IBM PC, Macs не успяха да завладеят такъв огромен пазар. Броят на "Макове" е десет пъти по-малък от броя на IBM PC - съвместимите компютри. Основната тенденция в развитието на компютърните технологии в момента е по-нататъшното разширяване на обхвата на компютрите и в резултат на това преходът от отделни машини към техните системи - компютърни системи и комплекси от различни конфигурации с широк диапазон функционалности характеристики. Най-обещаващият компютърни мрежи- съсредоточаване не толкова върху изчислителната обработка на информацията, колкото върху комуникационните информационни услуги: електронна поща, системи за телеконференции и информационни и справочни системи. През последните години тежкотоварните компютри - суперкомпютри и миниатюрни и субминиатюрни компютри - имат значителен и стабилен приоритет в разработването и създаването на собствените компютри. Както вече споменахме, в ход е търсенето за създаване на компютри от 6-то поколение, базирани на разпределена невронна архитектура - неврокомпютри. По-специално, вече съществуващите специализирани мрежови MP - транспютри - мрежови микропроцесори с вградени комуникационни средства, могат да се използват в неврокомпютрите. Широкото въвеждане на мултимедия, предимно аудио и видео вход и изход на информация, ще ви позволи да комуникирате с компютър на естествен език. Новите технически възможности на компютърните технологии трябваше да разширят обхвата на задачите, които трябва да бъдат решени, и да направят възможно преминаването към задачите за създаване на изкуствен интелект. Като един от компонентите, необходими за създаването на изкуствения интелект, са базите от знания (бази данни) в различни области на науката и технологиите. Създаването и използването на бази данни изисква високоскоростна изчислителна система и голямо количество памет. Мейнфрейм компютрите са способни на високоскоростни изчисления, но не са подходящи за високоскоростни операции за сравнение и сортиране на големи количества записи, обикновено съхранявани на магнитни дискове. За създаване на програми, които осигуряват попълване, актуализиране на бази данни

7 данни и работа с тях са създадени специални обектно-ориентирани и логически езици за програмиране, които предоставят най-големи възможности в сравнение с конвенционалните. процедурни езици. Структурата на тези езици изисква преход от традиционната компютърна архитектура на фон Нойман към архитектури, които отчитат изискванията на задачите за създаване на изкуствен интелект. Въпроси за тест 1. Разширете основните понятия на компютърните науки. 2. На какви принципи се основават новите информационни технологии? 3. Какво устройство се нарича компютър? 4. Избройте признаците, по които се класифицират компютрите. 5. Каква е класификацията на компютрите по предназначение?

8 Раздел 1. Общ състав и структура на персонални компютри и изчислителни системи. Принципи на изграждане на компютър и VS. Основно-модулен принцип, обща функционална схема Съвременните компютри са предшествани от период от половин век, който е разделен на поколения компютри. Ако самият списък на функционалните блокове не се е променил повече от половин век, тогава методите на тяхното свързване и взаимодействие са претърпели известно еволюционно развитие. Компютърна архитектура - описание на устройството и принципите на работа на компютъра, неговото техническо устройство. Основните принципи за изграждане на универсален компютър са очертани от Джон фон Нойман през 1946 г., според които през 1949 г. е построен универсален компютър. Диаграмата показва функционалната структура на компютър от 1-2 поколение. Функционална схема по принципа на фон Нойман Компютърни устройства: 1. ALU аритметично логическо устройство за извършване на аритметични и логически операции. 2. CU управляващо устройство за изпълнение на програми. 3. RAM за съхраняване на програми и команди. 4. Външни входно-изходни устройства на VU. Работата на компютъра е следната: с помощта на VU се въвежда програма в RAM; CU чете съдържанието на клетката от паметта и изпълнява командата, след което се чете съдържанието на следващата. Редът на изпълнение може да се промени принудително с помощта на команди за прескачане. Два блока ALU и CU са комбинирани в общ процесор. От горната диаграма ясно се вижда, че процесорът е центърът на такъв дизайн. Първо, той контролира всички устройства и второ, всички информационни потоци преминават през него. Описаната система по дефиниция има основен недостатък: процесорът е прекомерно претоварен. Чрез пълното регулиране на обмена между всички устройства, често е принуден пасивно да чака края на входа от бавни (обикновено съдържащи механични части) устройства, което значително намалява ефективността на цялата система като цяло. Компютри с канална организация Възникващото противоречие между непрекъснато нарастващата производителност на процесора и относително ниската скорост на обмен с външни устройства стана ясно видимо още по време на разцвета на второто поколение компютърни технологии. Ето защо, при проектирането на следващото, трето, поколение, инженерите започнаха да предприемат специални мерки за "разтоварване" на процесора и освобождаването му от детайлен входно-изходен контрол. Компютрите от 3-то поколение имаха функционална схема с организация на канала. В допълнение към вече познатия набор от устройства (централен процесор, памет, входно-изходни устройства), компютрите с канална организация включват устройства, наречени канали. Каналът е специализиран процесор, който върши цялата работа по управлението на контролерите външни устройстваи обмен на данни между основната памет и външните устройства. Устройствата са групирани по характерна скорост и са свързани към съответните канали. "Бързите" устройства (например магнитни дискове) са свързани към селекторни канали. Такова устройство получава

9 селекторен канал в изключителна употреба за цялата продължителност на операцията за обмен на данни. "Бавните" устройства са свързани към мултиплексни канали. Мултиплексният канал е разделен (мултиплексиран) между няколко устройства, като е възможен едновременен обмен на данни с няколко устройства. Достъп до оперативна памет може да получи както централния процесор, така и един от каналите. За да контролирате реда на достъп, има RAM контролер. Той определя дисциплината за приоритетен достъп, когато няколко устройства имат достъп до паметта едновременно. Процесорът е с най-нисък приоритет. Сред каналите бавните канали имат по-висок приоритет. По този начин приоритетът е обратно пропорционален на честотата, с която устройствата имат достъп до паметта. Поради значителното усложняване на компютърната организация, входно-изходната архитектура е опростена. Операциите за обмен на данни стават по-лесни. Каналът всъщност е специализиран "умен" DMA контролер. Каналът може да информира процесора за неговото състояние, като използва прекъсвания. Всички контролери на външни устройства са свързани към "техните" канали чрез стандартен интерфейс. Свободата за свързване на външни устройства се запазва благодарение на стандартния интерфейсен протокол, като същевременно става възможно групирането на устройства според техните характеристики. В компютър с канална организация процесорът е почти напълно освободен от рутинната работа по организиране на вход-изход. Управлението на контролери на външни устройства и обмен на данни поема канала. Наличието на няколко пътя за предаване на данни премахва трудностите, свързани с блокирането на един път за предаване на данни (системна шина), което увеличава скоростта на обмен. Всичко това дава възможност за обмен на данни с външни устройства успоредно с основната изчислителна работа на централния процесор. В резултат на това общата производителност на системата се увеличава значително. Увеличената цена на схемата се отплаща. Една от първите машини с канали беше компютърът от второ поколение IBM-704. Ярък пример за компютри с канали са машините от семейството IBM-360/370. Появата на тези компютри революционизира компютърната технология и за много години те се превърнаха в модел за подражание за създателите на компютри. Въпреки че тези машини вече са част от миналото, те оставиха богато наследство под формата на интересни архитектурни решения, софтуерни и алгоритмични разработки. Понастоящем схеми със специализирани входно-изходни процесори често се срещат в компютри от различни типове. Компютри с автобусна организация Преходът към четвъртото поколение компютри беше придружен не само от многократно увеличаване на плътността на сглобяване в микросхемите, но и от промяна в общата стратегия за използване на компютърните технологии. Обемистите компютри за колективно ползване бяха заменени от персонални компютри, предназначени предимно за индивидуалната работа на индивидуалните потребители. В същото време архитектурата продължи своето развитие и подобрение в посока на освобождаване на процесора от лидерството

10 I/O процеса. В резултат на това модерен компютър е придобил структурата, показана на диаграмата. Основната характеристика на такава схема е наличието на специална шина (магистрала) за пренос на информация между функционалните единици на компютъра. Състои се от три части: адресна шина, която определя къде точно се изпраща информацията по шината; шина за данни, чрез която се предава информация; управляваща шина, която определя характеристиките на централата и я синхронизира. Към шината са свързани всички компютърни устройства, започвайки от процесора и завършвайки с входни и изходни устройства. Съществена характеристика на архитектурата на компютъра е наличието на специализирани входно-изходни процесори, които се наричат ​​контролери. Тяхната роля е да подпомагат обмена на информация за това устройство, както и в съответствие със стандартната шина на различни външни устройства от различни производители. За комуникация с паметта е необходимо да се прехвърлят адресите на необходимите клетки от процесора и да се четат съответните данни от тях, а за осигуряване на комуникация между възлите се въвежда управляваща шина. Информацията се обменя между блокове чрез SD, SHA е предназначен за прехвърляне на адреси на клетки от паметта или входно-изходни портове, които са достъпени, SHU за предаване на управляващи сигнали. Тези шини се наричат ​​системна шина или гръбнак. Функционална схема на компютър с автобусна организация Помислете за работата на компютър. Когато е включена, паметта само за четене (ROM) предава необработени данни. Централният процесор е включен онлайн и свързва всички възли към шините. Програмите, постоянно съхранявани в ROM чипове, се наричат ​​хардуер. Паметта с произволен достъп (RAM) запазва място за програми, инструкции и данни. По време на работа процесорът извършва следните операции: определя адресите на необходимите клетки; чете данни или инструкции от тях; следвайте инструкциите (бройте); изпраща данни до определени клетки на паметта; указва адреса на порта за показване; с помощта на контролера изпраща данни към дисплея. В тази схема всички устройства са симетрично свързани към един канал на общата шина. Това прави възможно свързването на нови устройства. Благодарение на архитектурата на шината е лесно да се направят всякакви промени, изисквани от конкретен потребител в компютърната конфигурация. Описаната схема също има "тясно място", изисква високо честотна лентагуми. За да преодолеят тази трудност, съвременните дизайни използват множество шини, всяка от които свързва процесора с конкретно устройство или група устройства. Архитектурата на съвременните компютри Работата на съвременните компютри се определя от чипсета - набор от контролни чипове, инсталирани на дънната платка. Преди това се използваха чипсети, състоящи се от много контролери, а първите чипсети се появиха в средата на 80-те години на миналия век. Преходът към чипсети намали цената на дънните платки и увеличи взаимната съвместимост на компонентите, което улесни задачата за проектиране на дънни платки. Общата архитектура на съвременните чипсети се основава на

11 с помощта на два чипа, които формират основата, така наречения северен мост и южен мост. Northbridge чипът осигурява работа с най-бързите PC подсистеми. Съдържа контролер на системната шина, контролер на паметта, контролер на графичната шина, контролер на комуникационната шина на южен мост, който осигурява поддръжка за по-бавни системни компоненти и периферни устройства. Чипът на южния мост обикновено включва: двуканален IDE (SATA) контролер, USB контролер и интегрирана аудио система (аудиокодек). Южният мост отговаря за работата с по-бавни устройства и осигурява пренос на данни от харддиск, оптично устройство, принтер, скенер, както и към тях. Тези устройства предават информация чрез кабели към южния мост, който я препраща към северния мост. Северният мост изпраща информация към RAM, след което тя може да отиде до процесора или видеокартата за обработка. Чипсетът е един вид посредник в комуникацията на процесора с други устройства. компютърна система. Задачите на чипсета включват управление на работата на компютърните компоненти и осигуряване на пренос на данни между тях. В същото време всеки чипсет обслужва само архитектурата на процесора, за който е проектиран. От 2005 г. чипсетите от различни производители се фокусират върху използването на многоядрени микропроцесори. Имената на мостовете са дадени по аналогия с географска карта, на която Северният полюс е разположен отгоре, а Южният полюс - отдолу. Тестови въпроси 1. Разширете понятието компютърна архитектура. 2. Характеристики функционална диаграмаот фон Нойман. 3. Характеристики на функционална схема с канална организация. 4. Характеристики на функционалната схема с канална организация. 5. Характеристики на схемата на съвременните компютри.

12 Раздел 1. Общ състав и структура на персонални компютри и изчислителни системи. Вътрешната архитектура на компютъра: процесор, памет. Периферни устройства. Присвояване на компютърни устройства. За повечето компютри нормална операциянеобходими са три елемента, работещи заедно. 1. Хардуер - вътрешните и външните физически компоненти, които изграждат компютъра. 2. Операционна система - комплект компютърни програмиконтролиране на компютърен хардуер. 3. Приложен софтуер (приложения) – програми, които се изтеглят за изпълнение на специфични задачи с помощта на възможностите на компютър. Съвременният персонален компютър се състои от следните компоненти: 1. Дънната платка е голяма печатна платка, към която е свързана цялата електроника и вериги, съставляващи компютърната система. Тази платка има конектори, които свързват основните компоненти на системата, като CPU и RAM. Дънната платка осигурява комуникация между различни конектори и системни компоненти. Освен това дънната платка има слотове за мрежова карта, видеокарта и звукова карта. в много дънни платкитези компоненти са вградени. Разликата е в метода на актуализиране. Когато използвате дънна платка с конектори, компонентите на системата могат лесно да бъдат премахнати и заменени с по-модерни.

13 Избраната дънна платка трябва: да поддържа вида и скоростта на избрания CPU; поддържат вида и количеството RAM, необходими за стартиране на приложения; има достатъчно слотове за всички необходими интерфейсни платки; разполагат с достатъчен брой интерфейси от необходимия тип. Тази платка, с помощта на която останалите компоненти (части) на компютъра се комбинират и функционират заедно. 1. PCI слот- използва се за свързване на различни платки като модем, звукова карта. 2. Вход за видео карта. 3. Слот за процесора. 4. Вход за захранване на процесора от захранването 5. Конектор за свързване на твърд диск или устройство (CD-DVD) с IDE ATA интерфейс 6. Конектори за връзка на твърддискове или устройства (CD-DVD) със SATA интерфейс 7. Слотове за RAM 8. Вход за връзка (драйвер за флопи дискове). 9. Конектор за свързване на захранване към дънната платка от захранването, на това изображение 24 пина (брой пинове) или 20 пина.

14 Заден панел 1. PS/2 - Вход с мишката (Винаги зелено). 2. PS/2 - Въвеждане от клавиатурата (винаги лилаво). 3. Цифров вход. 4. Цифров изход. 5.USB универсални портове за връзка различни устройства. 6. Вход за мрежов кабел (локална мрежа, специализиран интернет). 7. Изходи за свързване на аудио система (колони.) 2. Процесор. Процесорът извършва всички изчисления, операции и дава команди на други компоненти. Честотата на процесора се измерва в мегахерци, колкото по-висока е честотата, толкова повече операции в секунда може да извърши. Процесорът разполага и със собствена малка кеш памет, в която съхранява най-често извършваните операции, което повишава скоростта му. Кеш паметта на процесора се измерва в мегабайти и нейният капацитет обикновено е този моментот около 8 мегабайта до 32, колкото по-голям е кешът, толкова по-скъп е процесорът. Съвременните процесори имат няколко ядра, оказва се, така да се каже, няколко процесора в едно. Което го прави много по-продуктивен и увеличава скоростта на изчисленията му. Повечето съвременни процесори са изпълнени като единичен полупроводников чип, съдържащ милиони, а наскоро дори милиарди транзистори. Микропроцесорът включва: блок за управление (CU) - генерира и доставя на всички машинни блокове в точното време определени управляващи сигнали (управляващи импулси) поради спецификата на извършваната операция и резултатите от предишни операции; генерира адресите на клетките на паметта, използвани от изпълняваната операция, и прехвърля тези адреси към съответните блокове на компютъра, управляващото устройство получава референтната импулсна последователност от генератора на тактови импулси; аритметично логическо устройство (ALU) - предназначено за извършване на всички аритметични и логически операции върху числова и символна информация (в някои модели компютри към ALU е свързан допълнителен математически копроцесор, за да се ускори изпълнението на операциите); микропроцесорна памет (MPM) - служи за краткотрайно съхранение, запис и издаване на информация, използвана директно при изчисления в следващите цикли на машината. MPP е изграден върху регистри и се използва за осигуряване на висока производителност на машината, тъй като основната памет (OP) не винаги осигурява скоростта на запис, търсене и четене на информация, необходима за ефективната работа на високоскоростен микропроцесор. Регистрите са високоскоростни клетки от паметта с различна дължина (за разлика от OP клетките, които имат стандартна дължина от 1 байт и по-ниска скорост); микропроцесорна интерфейсна система - осъществява взаимодействие и комуникация с други PC устройства; включва вътрешен MP интерфейс, буферни регистри за съхранение и управляващи вериги за входно-изходни портове (IOP) и системната шина.

15 3. RAM в компютъра играе ролята на временен буфер за съхраняване на информация, тоест, когато стартирате приложение, то се зарежда частично в RAM, следователно, колкото повече такава памет имате, толкова повече можете да отваряте и работите в няколко програми едновременно, например да играете компютърна игра и да слушате музика едновременно. В съвременните игри се изисква голямо количество RAM. RAM паметта има две основни характеристики - нейният обем и честотата, на която работи. 4. Видеокартата е предназначена за показване на изображението на монитора, тя отговаря за графичната обработка. Ако е инсталирана слаба видеокарта, тогава тя не може да се справи с графичната обработка. Съвременните видеокарти имат собствен вграден процесор (ядро), чиято мощност също се изчислява, подобно на централния процесор в мегахерци. Неговата задача е да премахне натоварването на графичната обработка от централния процесор и да поеме тази задача, тоест колкото по-висока е честотата, мегахерца в ядрото на видеокартата, толкова по-бързо обработва графики, следователно игрите работят по-бързо. Видеокартата също има памет, видео памет, с помощта на която съхранява текстури, обработени части от графики, видео паметта отново се изчислява в мегабайти, гигабайти. 5. Адаптерните карти разширяват възможностите на компютърната система. Те се поставят в конекторите на дънната платка и стават част от системата. Много дънни платки имат вградена функционалност на адаптерна карта, което премахва необходимостта от допълнителни компоненти. Вградените платки поддържат основна функционалност, но специализираните адаптерни платки често подобряват производителността на системата. Най-разпространени са следните табла: видео табла; звукови карти; мрежови интерфейсни карти; модеми; интерфейсни платки; контролни платки. 6. Захранването захранва с електричество всички компоненти на компютъра и му позволява да работи. В него влиза кабел от мрежата и след това те разпределят напрежението навсякъде

16 компютър. Мощността на захранването се изчислява във ватове, колкото по-мощен е вашият компютър, толкова повече мощен блокизисква захранване, съвременните видеокарти са много взискателни към захранванията, които понякога се нуждаят от захранване до киловат. Захранващите кабели преминават от захранването към дънната платка, твърдите дискове, охладителите и устройствата. Висококачествените захранващи устройства са по-устойчиви на колебания в напрежението в мрежата, което предотвратява повреда на самото устройство и всички компютърни компоненти. 7. Твърд диск. На твърдия диск се съхраняват програми, игри, документи. Като всяко хранилище, то има максимален капацитет, който се измерва в гигабайти. Колкото по-голям е твърдият диск, толкова повече информация можете да съхранявате на него. Твърдият диск е механично устройство. Той върти няколко слоя дискове, върху които се записва и чете информация с помощта на магнитна глава. Твърдият диск има и собствен временен високоскоростен буфер, кеш, подреден е под формата на малък чип, с помощта на който HDDнамалява броя на физическите достъпи директно до дисковете, като по този начин увеличава скоростта на работа и експлоатационния му живот. 8. Периферни устройства. Периферното устройство е устройство, което се свързва с компютър и разширява неговите възможности. Тези устройства са по избор и не са необходими за основната функционалност. Те предоставят само някои допълнителни функции. Периферните устройства се свързват от външната страна на компютъра с помощта на специални кабели или безжична комуникация. Те попадат в една от четирите категории: вход, изход, съхранение или мрежови устройства. Примери за периферни устройства са: устройства за въвеждане тракбол, джойстик, скенер, цифрова камера, енкодер, четец на баркодове, микрофон; изходни устройства принтер, плотер, високоговорители, слушалки; устройства за съхранение по избор твърд диск, външни CD/DVD устройства, флаш памети; мрежови устройства - външни модеми, външни мрежови адаптери. 9. Постоянна памет. ROM (на английски ROM, памет само за четене) се използва за съхраняване на неизменна (постоянна) програмна и справочна информация. В първите персонални компютри кодът на BIOS е записан на ROM чип, който е създаден във фабриката. По-късно презаписваемите чипове започват да се използват за съхраняване на BIOS кода.

17 EEPROM чип. Основни параметри: Капацитет на паметта - 16 Mbit, Време на дискретизация - 65 ns. Общо описание: Диапазон на захранващото напрежение: 3.0-3.6V; Технологичен процес 0.25 микрона, Възможност за изтриване на произволна комбинация от сектори и цялата памет; Гарантиран брой цикли на изтриване; Време за съхранение на данните 13 години при 125 C; Температурен диапазон: C. Местоположение на BIOS на дънната платка. В повечето случаи флаш паметта е инсталирана на панела на дънната платка, което ви позволява да смените чипа, ако е необходимо, но в някои случаи тя е запоена директно върху дънната платка. Чиповете с флаш памет за съхранение на BIOS варират по капацитет, по-старите компютри използват 1-2 Mbit (KB) чипове и модерни системи x 4-8 Mbps или повече (512 KB-1 Mb или повече). BIOS използва настройки за конфигурация, които се съхраняват в специална CMOS памет. Той получи името си от технологията за производство на чипове, където се използва допълнителен полупроводник от метален оксид. CMOS паметта се захранва от специална батерия на дънната платка, която се използва и за захранване на часовника за реално време. Животът на такава батерия обикновено е 10 години. Като правило през това време компютърът (по-специално дънната платка) морално остарява и необходимостта от подмяна на захранващия елемент става безсмислена. При някои технологии за производство на CMOS чипове батерията е вградена директно в чипа. В този случай, когато батерията е разредена, тя трябва да се смени изцяло. Процедура за стартиране на компютъра Програмите, записани на ROM чипове, са достъпни за компютъра веднага след включване. Програмите в ROM се разделят на: програма за стартиране на машината, основна входно-изходна система (BIOS). Ролята на BIOS е двойна: от една страна той е неразделен елемент от хардуера, а от друга е важен модул на всяка операционна система. Тези програми се изпълняват всеки път, когато го включите. Стартирането се състои от няколко фази: проверка на производителността на машината, инициализиране на програмируеми микросхеми, периферни устройства, проверка за наличие на допълнително оборудване, зареждане на операционната система. Тестовите програми са кратки и бързи. Последната операция е зареждането на операционната система, извършвано от програмата за зареждане. След като ОС се зареди от диска, управлението се прехвърля към него. BIOS е част от ROM, използва се активно през цялото време, докато компютърът работи за управление на устройства (съдържа техните драйвери) дисплей, клавиатура, устройство, обработва прекъсвания, осигурява пестене на енергия, автоматична конфигурация. Прекъсванията са сигнали от външния свят, които информират процесора за настъпването на събитие (натискане на клавиш, обслужване на флопи диск). BIOS използва софтуерни прекъсвания, за да извика и изпълни специални сервизни програми.

18 По време на стартиране на екрана се появяват съобщения за работата на програмите за проверка, появява се командна програма или операционна система, по-нататъшна работае под контрола на ОС. Компютърна диагностика 1. Компютърът не се включва - не реагира на натискане на бутона за захранване, компютърът се включва, но на монитора не се показва нищо - в системна единицаохладителите работят. Вариант номер едно - когато е включен, високоговорителят издава единичен звук (бипкане), тоест съобщава, че всичко е наред в този случай, основната вероятност е видеокартата да е изгоряла. Вариант номер две, високоговорителят мълчи (не издава звуков сигнал), от това заключаваме, че или дънната платка, или захранването са се счупили, това важи и за случая, когато компютърът не реагира по никакъв начин на натискане на бутона за захранване. Високоговорителят е малък високоговорител в системния модул, свързан към дънната платка, който информира потребителя при стартиране на компютъра за състоянието на компонентите и общата работа на вашия компютър. Дешифриране (основни) звукови комбинации Високоговорител 1 кратък звуков сигнал всичко работи правилно. Няма сигнали - има проблеми със захранването, може да не е свързано към дънната платка, има и малък процент от възможността самата дънна платка да е дефектна. Непрекъснат сигнал - проблем със захранването. 2 бипкания, дребни грешки. 1 дълго повтарящ се проблем с RAM. 2. Всеки път, когато стартирате компютъра, трябва да натиснете клавиша F1 и докато това не стане, компютърът не започва да зарежда. Ако всеки път, когато включите компютъра си, вашият Системно времеи дата, причината за това е изтощена батерия на дънната платка. В този случай трябва да смените батерията на системната платка и след това да влезете и излезете със запазване на настройките на BIOS. Контролни въпроси 1. Коя е най-простата конфигурация на компютър. 2. Какво е включено в системния блок. 3. Какво представлява дънната платка? 4. Предназначение на микропроцесора. 5. Избройте видовете памет. 6. Какво означава понятието "периферия"?

Модул 2. Компютърна архитектура 1. Набор от устройства, предназначени за автоматична или автоматизирана обработка на информация, е: 1) информационна система 2) информационни технологии 3)

Глава 4 Софтуерни и хардуерни системи за реализиране на информационни процеси Компютърен универсален 17 техническа системаобработка на информация Появата на компютрите напълно промени всички съществуващи

Микропроцесор: основни елементи и характеристики Учител от 10 клас MBOU "Училище 91" Сафонова L.F. Микропроцесор: основни елементи и характеристики Централният процесор е компютърно устройство, проектирано

Тема 2.1. Основните компоненти и блокове на компютрите Компютърът е универсално електронно програмно управлявано устройство, предназначено за автоматична обработка, съхранение и предаване на информация.

Раздел 11. Компютърна архитектура. Основни компоненти и тяхното предназначение Основните компоненти на компютъра, тяхната функционалност и принципи на работа. Софтуерният принцип на компютъра. Според предназначението си

Вътрешни устройства на компютъра Вътрешни устройства на компютъра Вътрешните устройства са устройства, разположени в системния модул. Някои от тях са достъпни от предния панел, което е удобно за бързо

Устройството на компютъра Levashova L.N. АНАЛОГИЯ МЕЖДУ КОМПЮТЪР И ЧОВЕК ЧОВЕК Сетивни органи Приемане на информация (въвеждане) Съхранение на информация МОЗЪК Мисловен процес (обработка на информация) Компютър

Информатика Информационни технологии хардуер Инструменти за информационни технологии Информационни технологии Алгоритмични инструменти (мозъчен софтуер) Хардуер (хардуер) Софтуер

ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКА РАБОТА Компютърна архитектура. Принципите на Джон фон Нойман Архитектурата на компютъра включва както структурата, която отразява състава на компютъра, така и софтуера и математическия софтуер. Структура на компютъра - комплект

ПОКОЛЕНИЯ КОМПЮТЪРНА ТЕХНИКА Презентация Юлия Юриевна Верешчагина, учител по информатика, средно училище, с. Золотая долина, Партизански район, Приморски край 1 Обичайно е електронните компютри да се разделят

Тема Урок КОМПЮТЪРЕН ХАРДУЕР И СОФТУЕР 2 Структурна схемакомпютър Принципите на работа на компютърния хардуер G L Хардуерът на персоналния компютър е система от взаимосвързани

Въведение в компютъра. Историята на създаването на компютъра. PC устройство. Информатика. Лекция 3. Част 1. Историята на компютъра изчислително устройство. 1642 Блез Паскал

Лекция 2. Тема 1. Хардуер (HARDWARE) - Концепцията за автоматизация на изчисленията; - Класификация на компютрите; - Устройство за персонален компютър; - Периферни устройства; - Система „Тънки

Държавна автономна общообразователна институция на град Москва "Училище със задълбочено изучаване на отделни предмети "ШИК 16" Реферат по компютърни науки "История на развитието на компютърните технологии" Работа

СЪСТАВ И ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ НА ЕЛЕМЕНТИТЕ НА КОМПЮТЪРА Терминът "компютър" произлиза от английската дума Computer computer, т.е. програмируем електронно устройствопредназначени за автоматизирана обработка

3 Класификация на компютрите по области на приложение Производителност - някаква интегрирана характеристика, която определя общата изчислителна мощност на компютъра и съответно обхвата на неговото приложение.

Персонален компютър 1 Определение! Персонален компютър PC (англ. personal computer, PC), PC (персонален електронен компютър) - устройство или система, способна да изпълнява дадена,

Лекция 3 Историята на развитието на компютърните технологии. Класификация и обхват на компютрите. Персонални компютри Целите на лекцията да имат представа за етапите на развитие на компютърните технологии, които да знаят

Тестване по темата "Компютърно устройство" 11 клас Процесор 1. Какви блокове са включени в процесора? 1) аритметично логическо устройство 2) управляващо устройство 3) регистри 4) контролери 5) константа

УСТРОЙСТВА И ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ НА ДЪННАТА ПЛАТА Zatulin A.G. Балаковски инженерно-технологичен филиал на Националния изследователски ядрен университет МИФИ Балаково, Русия Затулин А.Г.

Компютърна архитектура. Окулов Александър МОУ "СОУ 30" 10а клас 2007г 1. Общи принципи на компютрите. Компютърът е машина за автоматична обработка на информация. В компютъра

Архитектура на съвременните изчислителни съоръжения Класификация според принципа на действие аналогов компютър(AVM) Аналоговият компютър е аналогов компютър (AVM), който представлява числови данни

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Процесори, съвместими със семейството x86, се произвеждат не само от Intel. Традиционният конкурент - AMD - пуска съвместими процесори на обичайния малко по-късно, но значително по-евтини, понякога дори изпреварват подобни в редица технически характеристики. Процесори на Intel. Cyrix е известен със своите бързи копроцесори.

На 7 юни 1998 г. Intel представи 300 MHz Celeron процесор и намали цената на пуснатия преди това 266 MHz модел. Компанията обаче предпочита да не афишира, че тези честоти са далеч от границата на възможностите на Celeron и без никакви модификации процесорът е способен на нещо повече.

Ядрото на Celeron е произведено по най-новата технология от 0,25 микрона и е с кодово име Deschutes. Това е същото като за процесорите Pentium II, проектирани да работят на 333, 350 и 400 MHz (по-младите модели Pentium II използват ядрото Klamath с 0,35 микрона технология).

25 юли 1998 г. Microsoft пуска Windows 98 - последна версия Windows, базиран на старо ядро, което функционира на DOS основа. Windows система 98 е интегриран с уеб браузъра Internet Explorer 4 и е съвместим с всичко - от USB до ACPI спецификации за управление на захранването. Последващи Windows версииза средния потребител ще бъде изграден на базата на ядрото NT.

На 6 октомври 1998 г. Intel обяви най-бързата 450 MHz версия на процесора Pentium® II Xeon™ за двупроцесорни (двуканални) сървъри и работни станции. Новият 450 MHz модел осигурява водеща в индустрията производителност с увеличен капацитет и по-бърз кеш от ниво 2 (L2), мултипроцесорна способност и 100 MHz системна шина. Комбинацията от високата производителност на процесора Pentium II Xeon с мащабируемостта на системата довежда съотношението производителност/цена до несравнимо ниво на пазара на двуканални сървъри и работни станции. Чипсетът 440GX AGPset за сървъри и работни станции, с опции за един или два процесора, поддържа до 2 GB системна памет и бърза AGP графична шина.

Ролята на компютрите в човешкия живот

Персоналният компютър бързо стана част от живота ни. Преди няколко години беше рядкост да се види персонален компютър - имаше, но бяха много скъпи и дори не всяка компания можеше да има компютър в офиса си. Сега всяка трета къща има компютър, който вече е навлязъл дълбоко в живота на човека.

Съвременните компютри представляват едно от най-значимите постижения на човешката мисъл, чието влияние върху развитието на научно-техническия прогрес трудно може да бъде надценено. Областта на приложение на компютрите е огромна и непрекъснато се разширява.

Дори преди 30 години имаше само около 2000 различни приложения на микропроцесорната технология. Това са управление на производството (16%), транспорт и комуникации (17%), информационни и изчислителни технологии (12%), военна техника (9%), уреди(3%), образование (2%), авиация и космос (15%), медицина (4%), научни изследвания, комунални и комунални услуги, банково дело, метрология и други области.

Компютри в институциите. Компютрите буквално революционизираха света на бизнеса. Секретарят на почти всяка институция, когато изготвя доклади и писма, обработва текстове. Персоналът на офиса използва персонален компютър за показване на електронни таблици и графики. Счетоводителите използват компютри, за да управляват финансите на институцията и да въвеждат записи.

Производство на компютри. Компютрите се използват в широк спектър от производствени задачи. Така например, диспечер в голям завод има на разположение автоматизирана система за управление, която осигурява безпроблемната работа на различни единици. Компютрите се използват и за контролиране на температурата и налягането в различни производствени процеси. Във фабриките има и компютърно управлявани роботи, да речем, на поточни линии за автомобили, включващи повтарящи се задачи като затягане на болтове или боядисване на части от тялото.

Компютър - помощник дизайнер. Проектите за строителство на самолети, мостове или сгради изискват много време и усилия. Те представляват един от най-отнемащите време видове работа. Днес, в ерата на компютъра, дизайнерите имат възможността да посветят времето си изцяло на процеса на проектиране, тъй като машината „поема“ изчисленията и подготовката на чертежите. Пример: Автомобилен дизайнер използва компютър, за да проучи как формата на каросерията влияе върху представянето на автомобила. С помощта на устройства като електронна писалка и таблет, дизайнерът може бързо и лесно да направи всякакви промени в проекта и веднага да види резултата на екрана.

Компютър в магазин на самообслужване. Представете си, че е 1979 г. и работите на непълен работен ден като касиер в голям универсален магазин. Когато клиентите поставят избраните от тях артикули на тезгяха, трябва да прочетете цената на всеки артикул и да я въведете банкомат. Сега да се върнем към нашите дни. Все още работите като касиери в същия универсален магазин. Но колко много се е променило тук. Когато клиентите поставят покупките си на тезгяха, вие пускате всяка една от тях през оптичен скенер, който чете универсалния код, отпечатан върху покупката, от който компютърът определя цената на този артикул, съхранен в паметта на компютъра, и я показва на малък екран, за да може купувачът да види цената на покупката си. След като всички избрани артикули преминат през оптичния скенер, компютърът незабавно извежда общата стойност на закупените артикули.

Компютър в банкирането. Извършването на финансови изчисления с помощта на домашен персонален компютър е само едно от възможните му приложения в банкирането. Мощен изчислителни системиви позволяват да извършвате голям брой операции, включително обработка на чекове, регистриране на промени във всеки депозит, приемане и изплащане на депозити, обработка на заеми и прехвърляне на депозити от една сметка в друга или от банка в банка . Освен това най-големите банки имат автоматични устройства, разположени извън банката. Банкоматите позволяват на клиентите да не стоят на дълги опашки в банката, да вземат пари от сметката, когато банката е затворена. Всичко, което е необходимо, е да поставите пластмасова банкова карта в автоматичното устройство. След като това стане, ще бъдат извършени необходимите операции.

Компютър в медицината. Колко често се разболявате? Сигурно сте имали настинка, варицела, стомашни болки? Ако в тези случаи сте ходили на лекар, най-вероятно той е извършил прегледа достатъчно бързо и ефективно. Все пак медицината е много сложна наука. Има много заболявания, всяка от които има свои уникални симптоми. Освен това има десетки заболявания с еднакви и дори много сходни симптоми. В такива случаи може да бъде трудно за лекаря да постави точна диагноза. И тук на помощ идва компютърът. В днешно време много лекари използват компютъра като диагностично средство, т.е. за да се изясни какво точно боли пациента. За да направите това, пациентът се изследва внимателно, резултатите от изследването се съобщават на компютъра. След няколко минути компютърът съобщава кой от направените анализи е дал необичаен резултат. В този случай той може да посочи възможна диагноза.

Компютър в образованието. Днес много учебни заведенияне може без компютри. Достатъчно е да се каже, че с помощта на компютрите: тригодишните се научават да различават предметите по формата им; шест- и седемгодишните се учат да четат и пишат; завършилите училище се подготвят за приемни изпити във висши учебни заведения; учениците изследват какво ще се случи, ако температурата на ядрен реактор превиши допустимата граница. „Машинно обучение“ е термин, който се отнася до процеса на обучение с помощта на компютър. Последният в този случай действа като "учител". В това качество може да се използва микрокомпютър или терминал, който е част от електронна мрежа за предаване на данни. Процесът на усвояване на учебния материал се контролира постепенно от учителя, но ако учебният материал е даден под формата на пакет от подходящи компютърни програми, тогава неговото усвояване може да се контролира от самия ученик.

Компютри на стража на закона. Ето новини, които няма да зарадват престъпника: Дълги ръцеправо” вече са оборудвани с компютри. „Интелектуалната“ мощ и високата скорост на компютъра, способността му да обработва огромно количество информация, сега са поставени в услуга на правоприлагащите органи за повишаване на ефективността на работата. Способността на компютрите да съхраняват големи количества информация се използва от правоприлагащите органи за създаване на файл за престъпна дейност. Електронните банки данни със съответната информация са лесно достъпни за държавните и регионалните разследващи агенции в цялата страна. Например Федералното бюро за разследване (ФБР) поддържа национална банка с данни, известна като национален центъркриминалистична информация. Компютрите се използват от правоприлагащите органи не само в компютърните информационни мрежи, но и в процеса на издирване. Например в криминалистичните лаборатории компютрите помагат за анализиране на вещества, открити на местопрестъпленията. Заключенията на компютърен експерт често са решаващи за доказателствата по делото.

Компютърът като средство за комуникация между хората. Ако поне двама души работят на един компютър, те вече имат желание да използват този компютър за обмен на информация помежду си. На големи машини, които се използват едновременно от десетки или дори стотици хора, за това специални програми, което позволява на потребителите да изпращат съобщения един на друг. Излишно е да казвам, че веднага щом стана възможно да се свържат няколко машини в мрежа, потребителите се възползваха от тази възможност не само да използват ресурсите на отдалечени машини, но и да разширят кръга си на комуникация. Създават се програми за обмен на съобщения между потребители, намиращи се на различни машини. Най-универсалното средство за компютърна комуникация е електронната поща. Той ви позволява да изпращате съобщения от почти всяка машина до всяка, тъй като повечето известни машини, работещи на различни системи, го поддържат. Имейлът е най-разпространената услуга Интернет мрежи. Приблизително 20 милиона души в момента имат свой имейл адрес. Изпращането на писмо по имейл е много по-евтино от изпращането на обикновено писмо. Освен това съобщение, изпратено по имейл, ще стигне до адресата за няколко часа, докато обикновено писмо може да стигне до адресата за няколко дни или дори седмици.

Интернет - глобален компютърна мрежаобхващащ целия свят. Днес Интернет има около 15 милиона абонати в повече от 150 страни по света. Размерът на мрежата се увеличава със 7-10% месечно. Интернет формира, така да се каже, ядрото, което осигурява комуникация между различни информационни мрежи, принадлежащи на различни институции по света, една с друга.

Интернет предоставя уникална възможност за евтини, сигурни и частни глобални комуникации по целия свят. Това се оказва много удобно за фирми с клонове по света, мултинационални корпорации и управленски структури. Обикновено използването на интернет инфраструктурата за международни комуникации е много по-евтино от директните компютърни комуникации чрез сателит или телефон.

Заключение

За съжаление е невъзможно да се обхване цялата история на компютрите в рамките на резюмето. Човек може да говори дълго за това как в малкото градче Пало Алто (Калифорния) в изследователския и развойния център на Xerox PARK цветът на програмистите от онова време се събра, за да разработи революционни концепции, коренно промени образа на машините, и проправят пътя за компютрите от края на ХХ век. Като талантлив гимназист, Бил Гейтс и неговият приятел Пол Алън се срещнаха с Ед Робъртс и създадоха удивителен език BASIC за компютъра Altair, който му позволи да развие приложни програми. С постепенното изменение на външния вид на персоналния компютър се появиха монитор и клавиатура, флопи дисково устройство, така наречените флопи дискове, а след това и твърд диск. Принтер и мишка станаха основни аксесоари. Може да се говори и за невидимата война на компютърните пазари за правото да се определят стандарти между огромната корпорация IBM и младата Apple, която се осмели да се конкурира с нея, принуждавайки целия свят да реши кое е по-добро Macintosh или PC? И за много други интересни неща, които се случиха съвсем наскоро, но вече са станали история.

За мнозина свят без компютър е далечна история, толкова далечна, колкото откриването на Америка или Октомврийската революция. Но всеки път, когато включите компютъра, е невъзможно да спрете да се удивлявате на човешкия гений, създал това чудо.

Съвременните персонални IBM PC-съвместими компютри са най-широко използваният тип компютри, мощността им непрекъснато нараства, а обхватът се разширява. Тези компютри могат да бъдат свързани в мрежа, което позволява на десетки или стотици потребители лесно да обменят информация и да имат достъп до общи бази данни едновременно. Съоръженията за електронна поща позволяват на компютърните потребители да изпращат текстови и факс съобщения до други градове и държави и да получават информация от големи банки с данни, използвайки обикновената телефонна мрежа. глобална система електронни комуникацииИнтернет осигурява на изключително ниска цена възможност за бързо получаване на информация от всички точки на земното кълбо, осигурява гласова и факсимилна комуникация, улеснява създаването на вътрешнокорпоративни мрежи за пренос на информация за компании с клонове в различни градове и държави.

Въпреки това, възможностите на IBM PC-съвместимите персонални компютри за обработка на информация все още са ограничени и използването им не е оправдано във всички ситуации.

За да се разбере историята на компютърните технологии, прегледаното резюме има поне два аспекта: първо, всички дейности, свързани с автоматични изчисления, преди създаването на компютъра ENIAC, се считат за праистория; второто - развитието на компютърните технологии се определя само по отношение на хардуерната технология и микропроцесорните схеми.

Библиография

1. Озерцовски С. “Микропроцесори на Intel: от 4004 до Pentium Pro”, списание Computer Week # 41 - 1996 г.

2. Фролов А.В., Фролов Г.В. "Хардуер IBM PC" - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1992 г.

3. Фигурнов В.Е. "IBM PC за потребителя" - М .: "Инфра-М", 1995 г.

4. Фигурнов V.E. „IBM PC за потребителя. Кратък курс "- М .: 1999 г.

5. Гук М. "Хардуер IBM PC" - Санкт Петербург: "Петър", 1997 г.

Както и материали и техническа документация от различни интернет ресурси.

Подобни документи

Автоматизация на обработката на данни. Информатиката и нейните практически резултати. Историята на създаването на цифровите компютърни технологии. Електромеханични компютри. Използването на електронни тръби и компютри от първо, трето и четвърто поколение.

дисертация, добавена на 23.06.2009 г


Първите стъпки в автоматизацията на умствения труд. Механични и електромеханични принципи на изчисленията. Приложение на компютри и бази данни, управляващи програми. Класификация на компютрите според принципа на действие, предназначение, размер и функционалност.

презентация, добавена на 19.05.2016 г


Механични средства за изчисление. Електромеханични компютри, електронни лампи. Четири поколения компютърни разработки, характеристики на техните характеристики. Много големи интегрални схеми (VLSI). компютри от четвърто поколение. Компютърен проект от пето поколение.

резюме, добавено на 13.03.2011 г


Концепцията, предназначението на информационните технологии. Историята на развитието на компютърните технологии. Ръчни, механични и електрически методи за обработка на информация. Машината за разлика на Ч. Бабидж. Разработка на персонални компютри, използващи електронни схеми.

презентация, добавена на 26.11.2015 г


Ръчен етап на развитие на компютърните технологии. Позиционна бройна система. Развитието на механиката през 17 век. Електромеханичен етап в развитието на изчислителната техника. Компютри пето поколение. Опции и отличителни чертисуперкомпютър.

курсова работа, добавена на 18.04.2012 г


Компютърните технологии се появиха отдавна, тъй като необходимостта от различни видове изчисления съществуваше в зората на развитието на цивилизацията. Бързото развитие на компютърните технологии. Създаване на първите персонални компютри, мини компютри от 80-те години на ХХ век.

резюме, добавено на 25.09.2008 г


Историята на развитието на компютърните технологии и информационните технологии. Автоматизиране на ръчно изчисляване на периода и създаване на плъзгаща се линейка. Устройства, използващи механичния принцип на изчисление. Електромеханичен и електронен етап на развитие.

резюме, добавено на 30.08.2011 г


Историята на развитието на системата за смятане, първите специални устройства за изпълнение на най-простите изчислителни операции. Първите поколения компютри, принцип на работа, устройство и функции. Съвременният етап в развитието на компютърните технологии и техните перспективи.

презентация, добавена на 28.10.2009 г


Историята на развитието на компютърните технологии преди появата на компютрите. Поколения компютри, описание, кратко описание на, принципи на фон Нойман при изграждането им. Представяне на информация в компютър, нейните разновидности: числова, текстова, графична, видео и звукова.

контролна работа, добавена на 23.01.2011 г


Историята на развитието и основните насоки на използването на компютърни технологии както в Русия, така и в чужбина. Концепцията, характеристиките и развитието на операционната система. Съдържание и структура файлова система. Системи за управление на бази данни и тяхното приложение.

Сравнително наскоро терминът "компютърни технологии" се появи в ежедневието. Това обозначение първоначално не включваше всички онези аспекти, които са вложени в него днес. И, за съжаление, повечето хора по някаква причина вярват, че компютрите и компютърните технологии са синоними на думи. Това е явно погрешно схващане.

Компютър: значението на думата

Значението на този термин може да се тълкува по напълно различни начини, особено след като различните речници могат да го тълкуват по различни тълкувания.

Но ако подходим към въпроса като че ли с известно обобщение, можем спокойно да кажем, че компютърните технологии са технически средствас набор от определени математически инструменти, техники и методи за автоматизиране (или дори механизиране) на обработката на всякаква информация и изчислителни процеси или описване на определено явление (физическо, механично и т.н.).

какво е това в най-широк смисъл?

Компютърните технологии са познати на човечеството отдавна. Най-примитивните устройства, появили се стотици години преди нашата ера, могат да се нарекат например същия китайски абак или римски абак. Още през втората половина на това хилядолетие се появиха такива устройства като скалата на Knepper, машината за добавяне на Shikkard, машината за броене и др.Съдете сами, днешните аналози под формата на калкулатори също могат безопасно да бъдат приписани на една от разновидностите на компютъра технология.

Въпреки това тълкуването на този термин придоби по-разширено значение с появата на първите компютри. Това се случва през 1946 г., когато в САЩ е създаден първият компютър, обозначаван със съкращението ENIAC (в СССР такова устройство е създадено през 1950 г. и е наречено МЕСМ).

Към днешна дата интерпретацията се е разширила още повече. Така на настоящия етап от развитието на технологиите може да се определи, че компютърната технология е:

• Компютърни системи и инструменти за управление на мрежи;
• автоматизирани системи за управление и обработка на данни (информация);
• автоматизирани средства за проектиране, моделиране и прогнозиране;
• системи за разработка на софтуер и др.

Компютърни инструменти

Сега нека видим какви са средствата на компютърната технология. В основата на всеки процес е информацията или, както се казва сега, данните. Но понятието информация се счита за доста субективно, тъй като за един човек даден процес може да носи семантичен товар, но за друг не. По този начин, за унификация на данни, е разработена, която се възприема от всяка машина и се използва за обработка на данни най-широко.

Сред самите инструменти могат да се откроят технически устройства (процесори, памет, входни / изходни устройства) и софтуер, без които целият този „хардуер“ е напълно безполезен. Тук си струва отделно да се отбележи, че изчислителната система има редица характерни характеристики, например цялостност, организация, свързаност и интерактивност. Съществуват и така наречените компютърни системи, които се класифицират като многопроцесорни системи, осигурявайки надеждност и повишени нива на производителност, които не са налични при конвенционалните еднопроцесорни системи. И само в обща комбинация от хардуер и софтуер можем да кажем, че те са основното средство за изчисление. Естествено, тук могат да се добавят и методите, чрез които математическо описаниетози или онзи процес, но може да отнеме доста дълго време.

Устройството на съвременните компютри

Въз основа на всички тези определения е възможно да се опише работата на съвременните компютри. Както бе споменато по-горе, те комбинират хардуерни и софтуерни части и едното не може да функционира без другото.

По този начин, модерен компютър(компютърна технология) е набор от технически устройства, които осигуряват функционирането на софтуерната среда за изпълнение на определени задачи и обратно (набор от програми за работа на хардуера). Най-правилно е първото твърдение, а не второто, защото в крайна сметка този набор е необходим именно за обработка на входящата информация и извеждане на резултата.

(компютърна технология) включва няколко основни компонента, без които никоя система не може. Това включва дънни платки, процесори, твърди дискове, RAM, монитори, клавиатури, мишки, периферни устройства (принтери, скенери и др.), дискови устройства и др. По отношение на софтуера на първо място са операционните системи и драйверите. Приложните програми работят в операционни системи, а драйверите осигуряват правилното функциониране на всички хардуерни устройства.

Няколко думи за класификацията

Съвременните изчислителни системи могат да бъдат класифицирани по няколко критерия:

• принцип на работа (цифров, аналогов, хибриден);
• поколения (етапи на създаване);
• предназначение (проблемно ориентирано, основно, битово, целево, специализирано, универсално);
• възможности и размери (супер големи, супер малки, за един или много потребители);
• условия на използване (дом, офис, промишлени);
• други характеристики (брой процесори, архитектура, производителност, потребителски свойства).

Както вече стана ясно, ясни граници в дефинирането на класовете не могат да бъдат очертани. По принцип всяко разделение на съвременните системи на групи все още изглежда чисто произволно.

Лекция 1. Ролята и значението на компютърните технологии в съвременното общество.
Компютрите са навлезли във всички сфери на човешката дейност, от началното образование до изучаването на най-новите технологии, изучаването на нови видове материя, които все още са непознати на човечеството. Използването на компютърни технологии улеснява процеса на обучение в средните и висшите учебни заведения, както за самите студенти, така и за работещия персонал.

Благодарение на разнообразието от софтуер и хардуерднес е възможно да се използва целият потенциал на компютърните технологии. Това ви позволява да съхранявате огромно количество информация, като същевременно заемате минимално място. Освен това компютърните технологии ви позволяват бързо да обработвате тази информация и да я съхранявате в защитена форма.

Широкото използване на компютър изигра огромна роля в развитието на пазара на труда. Автоматизирането на обработката на информацията позволява за секунди да се извърши работата, която отнемаше седмици, информирането на мениджърите за състоянието на предприятията и работните места става незабавно. Икономическият потенциал в областта на застраховането и финансовите услуги нараства поради увеличения обмен на услуги. Въвеждане на компютърни технологии за въвеждане на нови форми на заетост и организация на труда.

Много по-малко време се отделя за разработването на нови проекти, тъй като няма нужда да отделяте много време за изчислителни процеси и можете напълно да посветите време на самия процес. Компютърните технологии играят важна роля в медицината, създават се различни виртуални модели на развитието на болестите, създават се огромни бази данни с информация, въз основа на които се изобретяват нови лекарства за лечение.

Компютърът днес е средство за комуникация, а самата комуникация в момента е най-евтината. За хората с увреждания понякога това е единственият начин не само за общуване, но и благодарение на съвременните компютърни технологии такива хора могат да се реализират и да си намерят работа.

Компютърните технологии имат положителен ефект върху развитието на децата, когато се използват правилно. Забелязва се, че с правилния подбор на програми и игри, децата развиват по-добре логическото мислене и координацията око-ръка се подобрява. Детето развива самочувствие и самочувствие, децата са по-концентрирани в сравнение с децата, които нямат опит с компютъра.

От друга страна, неограниченият достъп до огромни количества информация понякога води до прекомерна употреба на компютъра, главно пристрастяване към интернет или пристрастяване към компютърни игри. И това причинява както психологическа, така и физическа вреда. Хора, които са прекалено ангажирани компютърни игри, по-раздразнителен, сприхав при нормално общуване. Някои развиват пристрастяване към игрите и ако не могат да задоволят нуждите си в обикновения свят, настроението им се влошава, появяват се състояния на повишена тревожност и понякога депресия.

Пристрастяването към интернет възниква при хора, които общуват прекомерно в в социалните мрежи, и като правило се среща при тези, които в обикновения живот не са много общителни, не могат да се реализират. Но няма да навлизаме в същността на тези проблеми, тъй като това са предимно изключения от правилото. А при правилното използване на компютърните технологии ползите са несъизмеримо по-големи и ние го усещаме все повече с всеки изминал ден.

Информационни технологии - Това е клас области на дейност, свързани с технологии за управление и обработка на огромен поток от информация с помощта на компютърни технологии.

Информационните технологии, както всяка друга, трябва да отговарят на следните изисквания:

1. 
   предоставят висока степенразчленяване на целия процес на обработка на информация на етапи (фази), операции, действия;
2. 
   включва целия набор от елементи, необходими за постигане на целта;
3. 
   бъдете редовни. Етапите, действията, операциите на технологичния процес могат да бъдат стандартизирани и унифицирани, което ще позволи по-ефективно целенасочено управление на информационните процеси.

Съвременните информационни технологии с техния бързо нарастващ потенциал и бързо намаляващи разходи откриват големи възможности за нови форми на организация на труда и заетост както в отделните корпорации, така и в обществото като цяло. Обхватът на подобни възможности се разширява значително - иновациите засягат всички сфери на живота на хората, семейството, образованието, работата, географските граници на човешките общности и др. Днес информационните технологии могат да имат решаващ принос за укрепване на връзката между растежа на производителността на труда , производствени обеми, инвестиции и заетост.

Информатизацията на обществото е глобална социален процес, чиято особеност е, че доминиращият вид дейност в сферата на общественото производство е събирането, натрупването, обработката, съхранението, прехвърлянето, използването, производството на информация, извършвана на базата на съвременни средства за микропроцесорна и компютърна техника, както и различни средства за информационно взаимодействие и обмен.

Информационни технологииможе да се разглежда като елемент и функция на информационното общество, насочена към регулиране, поддържане, поддръжка и подобряване на системата за управление на новото мрежово общество. Ако в продължение на векове информацията и знанията са се предавали на базата на правила и разпоредби, традиции и обичаи, културни модели и стереотипи, днес основната роля е дадена на технологиите.

Информационните технологии рационализират информационните потоци на глобално, регионално и местно ниво. Те играят ключова роля в оформянето на техноструктурата, в повишаването на ролята на образованието и се въвеждат активно във всички сфери на обществено-политическия и културен живот, включително домашния живот, развлеченията и свободното време.

Свойства на информационните технологии:

1. 
   Информационните технологии позволяват активирането и ефективното използване на информационните ресурси на обществото, които днес са най-важният стратегически фактор в неговото развитие.
2. 
   Информационните технологии позволяват да се оптимизират и в много случаи автоматизират информационните процеси, които през последните години заемат все по-голямо място в живота на човешкото общество.
3. 
   Информационните процеси са важни елементи на други по-сложни производствени или социални процеси.

Способността да прилагат съвременни информационни технологии в своята дейност се превръща в един от основните компоненти на професионалното обучение на всеки специалист, включително специалист в социалната сфера.

Информационните технологии навлязоха във всички сфери на живота ни. Компютърът е средство за повишаване на ефективността на учебния процес, участва във всички видове човешка дейност, незаменим е за социалната сфера.

Развитието на човешкото общество изисква материални, инструментални, енергийни и други ресурси, включително информация. Настоящето време се характеризира с безпрецедентен ръст на обема на информационните потоци. Това важи за почти всяка сфера на човешката дейност. Най-голям ръст в обема на информацията се наблюдава в промишлеността, търговията, финансово-банковата и образователната сфера.

Информацията е един от основните, решаващи фактори, които определят развитието на технологиите и ресурсите като цяло. В тази връзка е много важно да се разбере не само връзката между развитието на информационната индустрия, компютъризацията, информационните технологии и процеса на информатизация, но и да се определи нивото и степента на влияние на процеса на информатизация върху сферата на управление. и интелектуалната дейност на човека.

Много внимание се отделя на проблемите на информацията като цяло и на управлението като информационен процес, поради следните обективни процеси:

Човечеството преживява информационен взрив. Нарастването на информацията, циркулираща и съхранявана в обществото, влезе в конфликт с индивидуалните възможности на човек да я асимилира;

Развитие на масово - комуникационни процеси;

Необходимостта от разработване на обща теория на информацията;

Развитие на кибернетиката като наука за управлението;

Навлизане на информационните технологии в сферите на социалния живот;

Изследванията в областта на природните науки потвърждават ролята на информацията в процесите на самоорганизация на живата и неживата природа;

Актуализиране на проблема за устойчивото развитие, формиране информационна икономика, чиято основна движеща сила е информационният потенциал, информационните ресурси;

Проблемът за перспективите за развитие на човечеството като цялост налага да се постави въпросът за критериите за прогрес в съвременните условия.

Информацията е станала предмет на покупко-продажба, т.е. информационен продукт, който заедно с информацията, представляваща обществено достояние, форм информационен ресурсобщество.

Като стока информацията не може да бъде отчуждена като материални продукти. Покупко-продажбата му има условна стойност. Преминавайки към купувача, остава при продавача. Не изчезва в процеса на консумация.

Формирането и развитието на информационния сектор, движението на много видове информация като стока повлияха на формирането на специален пазар - информационния пазар.

Използването на съвременни информационни технологии осигурява почти мигновена връзка с всякакви електронни информационни масиви (като бази данни, електронни справочници и енциклопедии, различни оперативни отчети, аналитични прегледи, законодателни и подзаконови актове и др.), идващи от международни, регионални и национални информационни системи. и да ги използва в интерес на успешния бизнес.

Благодарение на бързото развитие на най-новите информационни технологии, в момента не само има отворен достъп до глобалния поток от политическа, финансова, научна и техническа информация, но също така се превърна в реална възможност за изграждане на глобален бизнес на Интернет.
В съвременния свят ролята на информатиката, средствата за обработка, предаване и натрупване на информация се е увеличила неизмеримо. Средствата на информатиката и компютърните технологии днес до голяма степен определят научно-техническия потенциал на страната, нивото на развитие на нейната национална икономика, начина на живот и човешката дейност.

За целенасоченото използване на информацията тя трябва да се събира, трансформира, предава, натрупва и систематизира. Всички тези процеси, свързани с определени операции върху информация, ще се наричат ​​информационни процеси. Получаването и преобразуването на информация е необходимо условие за живота на всеки организъм. Дори най-простите едноклетъчни организми постоянно възприемат и използват информация, например за температурата и химичния състав на околната среда, за да изберат най-благоприятните условия за съществуване. Живите същества са в състояние не само да възприемат информация от околната среда с помощта на сетивата, но и да я обменят помежду си.

Човек също възприема информация чрез сетивата, а езиците се използват за обмен на информация между хората. По време на развитието на човешкото общество е имало много такива езици. На първо място, това са родните езици (руски, татарски, английски и др.), които се говорят от много народи по света. Ролята на езика за човечеството е изключително голяма. Без него, без обмена на информация между хората възникването и развитието на обществото би било невъзможно.

Информационните процеси са характерни не само за дивата природа, човека, обществото. Човечеството е създало технически устройства - автомати, чиято работа също е свързана с процесите на получаване, предаване и съхраняване на информация. Например, автоматично устройство, наречено термостат, получава информация за температурата в помещението и в зависимост от температурен режимвключва или изключва нагревателите.

Човешката дейност, свързана с процесите на получаване, преобразуване, натрупване и предаване на информация, се нарича информационна дейност.

Развитието на науката и образованието доведе до бързо нарастване на обема на информацията и човешкото знание. Ако в началото на миналия век общият обем на човешкото знание се удвоява приблизително на всеки петдесет години, то през следващите години - на всеки пет години.

Изходът от тази ситуация беше създаването на компютри, които значително ускориха и автоматизираха процеса на обработка на информация.

Компютрите се използват в производството на всички етапи: от проектирането на отделните части на продукта, неговия дизайн до монтажа и продажбата. Компютърната производствена система (CAD) ви позволява да създавате чертежи, незабавно да получите общ изглед на обекта, да управлявате машини за производство на части. Гъвкавата производствена система (FPS) ви позволява бързо да реагирате на променящите се пазарни условия, бързо да разширите или намалите производството на даден продукт или да го замените с друг. Лекотата на прехвърляне на конвейера към производството на нови продукти прави възможно производството на различни различни моделипродукти. Компютрите ви позволяват бързо да обработвате информация от различни сензори, включително автоматизирана сигурност, от температурни сензори за регулиране на потреблението на енергия за отопление, от банкомати, които записват разходите на клиентите, от сложна томографска система, която ви позволява да "видите" вътрешната структура на човешките органи и правилно поставяне на диагнозата.

Компютърът се намира на работния плот на специалист от всяка професия. Тя ви позволява да се свържете чрез специална компютърна поща навсякъде по света, да се свържете с колекциите на големи библиотеки, без да напускате дома си, да използвате мощни информационни системи - енциклопедии, да изучавате нови науки и да придобивате различни умения с помощта на обучителни програми и симулатори. Той помага на моден дизайнер да разработи модели, на издател да композира текст и илюстрации, на художник да създаде нови картини и на композитор да направи музика. Един скъп експеримент може да бъде напълно изчислен и симулиран на компютър.

Разработването на начини и методи за представяне на информация, технология за решаване на проблеми с помощта на компютри се превърна във важен аспект от дейността на хората от много професии.
Има четири вътрешно свързани основни характеристики на нововъзникващото информационно общество:

1. 
   Промяната в ролята на информацията и знанието в живота на обществото, изразяваща се преди всичко в безпрецедентно увеличаване на информационната наситеност на икономическите, управленските и други области на дейност, в превръщането на информацията и знанието в най-важния ресурс за социално- икономическо развитие.
2. 
   Превръщането на информационната индустрия в най-динамичната, печеливша и престижна сфера на производство, което осигурява водещата роля на отделните държави и градове в глобалната икономика.
3. 
   Появата на развита пазарна инфраструктура за потребление на информация и информационни услуги и по-специално широкото въвеждане на ИКТ в различни сфери на живота, не само в професионалния, но и в ежедневието.
4. 
   Дълбоки промени в моделите социална организацияи сътрудничество, когато във всички сфери на обществото има замяна на централизираните йерархични структури с гъвкави мрежови типове организация, адаптирани към бързи промени и иновативно развитие.

В информационното общество „дистанционната работа“ става нещо обичайно, което е в състояние радикално да реши проблема със заетостта, включително за хора с увреждания, което може да помогне за решаването на един от най-трудните социални проблеми.

Използването на сателити, радио на живо и телевизия за предаване на информация оказва огромно влияние върху формацията обществено мнениеВ световен мащаб. Появата и усъвършенстването на мултимедията, видеоконференциите и изкуствения интелект значително разширяват възможностите за пренос на информация и следователно за разпространение и обмен на знания.

* тази работане е научен труд, не е диплома квалификационен труди е резултат от обработка, структуриране и форматиране на събраната информация, предназначена да бъде използвана като източник на материал за самостоятелна подготовка на учебни работи.

Въведение.

Ръчен период от предкомпютърната ера.

механичен етап.

електромеханичен етап.

Етап на съвременните компютри.

Ролята на компютрите в човешкия живот.

Заключение.

Библиография.

Въведение

Думата "компютър" означава "компютър", т.е. изчислително устройство. Необходимостта от автоматизиране на обработката на данни, включително изчисления, възникна много отдавна. Преди повече от 1500 години за броене са използвани броени пръчици, камъчета и др.

В днешно време е трудно да си представим, че човек може да се справи без компютри. Но не толкова отдавна, до началото на 70-те години, компютрите бяха достъпни за много ограничен кръг от специалисти и тяхното използване, като правило, оставаше обвито в завеса на тайна и малко известно на широката общественост. Но през 1971 г. се случи събитие, което коренно промени ситуацията и с фантастична скорост превърна компютъра в ежедневен работен инструмент за десетки милиони хора. През онази, несъмнено знаменателна година, все още почти неизвестна на никого Intelот малък американски град с красивото име Санта Клара (Калифорния), пусна първия микропроцесор. Именно на него дължим появата на нов клас изчислителни системи - персонални компютри, които сега се използват от почти всички - от ученици в началното училище и счетоводители до учени и инженери.

В края на 20 век е невъзможно да си представим живота без персонален компютър. Компютърът твърдо навлезе в живота ни, превръщайки се в основен помощник на човека. Днес в света има много компютри на различни фирми, различни групи по сложност, предназначение и поколения.

В това есе ще разгледаме историята на развитието на компютърните технологии, както и кратък прегледза възможностите за използване на съвременни изчислителни системи и по-нататъшните тенденции в развитието на персоналните компютри.

През цялото си съществуване хората са използвали различни видове и дизайни на компютърни устройства. Някои от тях все още се използват в ежедневието, а някои са се изгубили в алеите на времето.

Познаването на историята на развитието на компютърните технологии като основа на компютърната информатика е необходим компонент на компютърната култура.

Затова ще разгледаме накратко историята на неговото формиране от гледна точка на днес.

Основните етапи в развитието на БТ могат да бъдат обвързани със следната хронологична скала:

Ръководство - преди 17 век

Механични - от средата на 17 век

Електромеханични - от 90-те години на 19 век

Електронни - от 40-те години на 20 век

Тези етапи се различават един от друг в по-съвършена структура на изчислителните устройства. Нека разгледаме по-подробно всеки от тези етапи в развитието на компютърните технологии.

Ръчен период от предкомпютърната ера

Мануалният период започва в зората на човешката цивилизация. Извършено е фиксиране на резултатите от преброяването сред различни народи на различни континенти различни начини: броене на пръсти, серифиране, пръчки за броене, възли и др. И накрая, появата на устройства, използващи изчисление чрез цифри, така да се каже, предполага наличието на някаква позиционна бройна система, десетична, петична, троична и т.н. Такива устройства включват абак, руски, японски, китайски абак.

Историята на цифровите устройства трябва да започне със сметките. Такъв инструмент е бил известен на всички народи. Древногръцкото сметало (дъска или „саламинска дъска“ по името на остров Саламин в Егейско море) е била дъска, поръсена с морски пясък. В пясъка имаше вдлъбнатини, върху които с камъчета бяха отбелязани числа. Един жлеб съответстваше на единици, друг на десетици и т.н. Ако повече от 10 камъчета бяха натрупани в жлеб по време на броенето, те бяха отстранени и едно камъче беше добавено в следващата категория. Римляните усъвършенстват сметалото, преминавайки от дървени дъски, пясък и камъчета към мраморни дъски с изсечени жлебове и мраморни топки. Китайското сметало суан - тиган се състоеше от дървена рамка, разделена на горна и долна част. Пръчиците отговарят на колоните, а мънистата - на числата. За китайците основата на сметката не беше дузина, а петица.

Суан - пан са разделени на две части: в долната част на всеки ред има 5 кости, в горната част - по 2. Една кост на мястото на единиците.

Сред японците същото устройство за броене се нарича Serobyan.

В Русия дълго време се броят по кости, подредени на купчини. От около 15-ти век „броенето на борда“ става широко разпространено, очевидно донесено от западни търговци с мазнина и текстил. „Дъската сметка“ не се различаваше много от обикновените сметки и представляваше рамка с подсилени хоризонтални въжета, върху които бяха нанизани пробити костилки от сливи или череши.

През 9 век индийски учени правят едно от най-големите открития в математиката. Те изобретиха позиционната бройна система, която сега се използва от целия свят.

Когато пишат число, в което няма цифра (например 110 или 16004), индианците казват думата „празно“ вместо името на числото. При записа на мястото на „празния“ разряд беше поставена точка, а по-късно беше начертан кръг. Такъв кръг се нарича "суня".

Арабските математици преведоха тази дума на своя език - те казаха "sifr". Съвременната дума "нула" идва от латински.

В края на 15-ти и началото на 16-ти век Леонардо да Винчи създава 13-битово събирателно устройство с пръстени с десет зъбци. Според описанието в основата на машината са пръти, на които са закрепени две зъбни колела, по-голямо от едната страна на пръта и по-малко от другата. Тези пръти трябваше да бъдат разположени така, че по-малкото колело на единия прът да се зацепи с по-голямото колело на другия прът. В този случай по-малкото колело на втория прът се зацепи с голямото колело на третия и т.н. Десет оборота на първото колело, според намерението на автора, трябваше да доведат до един пълен оборот на второто, а десет оборота на второто - до пълен оборот на третото и т.н. Цялата система, състояща се от 13 пръта със зъбни колела, трябваше да бъде приведена в движение от набор от тежести.

механичен етап

Развитието на механиката през 17-ти век става предпоставка за изчислителни устройства и инструменти, които използват механичния принцип на изчисление, което осигурява трансфер от най-висок ред. Използването на такива машини допринесе за "автоматизирането на умствения труд".

Увеличаването на изчислителната работа през втората половина на 19-ти век в редица области на човешката дейност постави на преден план спешната необходимост от КТ и повишаване на изискванията към него.

През този период английският математик Чарлз Бабидж излага идеята за създаване на програмно управлявана изчислителна машина с аритметично устройство, управляващо устройство, въвеждане и печат.

Първата машина, проектирана от Babbage, Difference Engine, се задвижва от парен двигател. Работният модел беше шестцифрен калкулатор, способен да прави изчисления и да отпечатва цифрови таблици.

Основното постижение на тази епоха може да се счита за изобретяването на сумиращата машина от учен на име Odner. основна характеристикаИдеята на Odner е да използва зъбни колела с променлив брой зъби вместо стъпаловидни ролки. Той е структурно по-прост от ролката и има по-малки размери.

Първоначално появата на компютри през този период не повлия значително на производството на сумиращи машини, главно поради разликата в предназначението, както и в цената и разпространението. Въпреки това, от 60-те години на миналия век електронните клавиатурни компютри, произведени отначало на лампи, а от 1964 г. на транзистори, все повече навлизат в масова употреба. Лидерството в тази посока веднага беше поето от Япония, която се отличаваше с миниатюризацията на електронното оборудване, включително VT.

Електромеханичен етап

Електромеханичният етап в развитието на VT е най-краткият и обхваща около 60 години - от първия табулатор на Г. Холерит до първия компютър ENIAK (1945 г.). Предпоставките за създаването на проекти от този тип бяха както необходимостта от масови изчисления, така и развитието на приложната електротехника. Класическият тип средства на електромеханичния етап беше броене и аналитичен комплекс, предназначен да обработва информация върху носители на перфокарти.

Значението на работата на Холерит за развитието на БТ се определя от два фактора. Първо, той стана основател на ново направление в компютърните технологии - броене и перфорация със съответното оборудване за широк спектър от икономически и научно-технически изчисления. Тази посока доведе до създаването на машинни преброителни станции, които послужиха като прототип на съвременни изчислителни центрове. Второ, дори в наше време използването на голям брой различни входно-изходни устройства не е отменило напълно използването на технологията на перфорирана карта.

Последният период от електромеханичния етап в развитието на компютърните технологии се характеризира със създаването на редица сложни релейни и релейно-механични системи с програмно управление, характеризиращи се с алгоритмична гъвкавост и способни да извършват сложни научни и технически изчисления в автоматичен режимсъс скорости с порядък по-високи от скоростта на добавящите машини с електрически проводник. Тези устройства могат да се считат за преки предшественици на мейнфрейм компютрите.

Поколение на съвременни компютри

И сега бих искал да говоря за съвременните компютри, тяхната история и развитие.

Историята на развитието на съвременните компютри е разделена на 4 поколения. Но разделянето на компютърните технологии на поколения е много условна, нестрога класификация според степента на развитие на хардуера и софтуерни инструменти, както и начини за комуникация с компютъра.

Идеята за разделяне на машините на поколения е оживена от факта, че през кратката история на своето развитие компютърната технология е претърпяла голяма еволюция, както по отношение на елементната база (лампи, транзистори, микросхеми и др.), , и по отношение на промяна на структурата му, появата на нови възможности. , разширяване на областите на приложение и естеството на използване.

Всички компютри от първо поколение бяха направени на базата на вакуумни тръби, което ги направи ненадеждни - тръбите трябваше да се сменят често. Тези компютри бяха огромни, тромави и скъпи машини, които само големи корпорации и правителства можеха да закупят. Лампите консумират огромно количество електричество и генерират много топлина.

Освен това всяка машина използва собствен език за програмиране. Наборът от инструкции беше малък, схемата на аритметичното логическо устройство и блока за управление е доста проста, софтуерът практически липсваше. RAM и резултатите за производителност бяха ниски. За вход-изход бяха използвани перфоленти, перфокарти, магнитни ленти и печатащи устройства, устройствата с памет с произволен достъп бяха реализирани на базата на линии за забавяне на живак на електроннолъчеви тръби.

Тези неудобства започнаха да се преодоляват чрез интензивното развитие на средствата за автоматизирано програмиране, създаването на системи от сервизни програми, които опростяват работата на машината и повишават ефективността на нейното използване. Това от своя страна изисква значителни промени в структурата на компютрите, насочени към доближаването й до изискванията, произтичащи от опита на работа с компютри.

Основни компютри от първо поколение:

1946 г ENIAC

През 1946 г. американският инженер по електроника J. P. Eckert и физикът J. W. Mauchli от Университета на Пенсилвания проектират по поръчка на военното ведомство на САЩ първия електронен компютър - "Eniak" (Electronic Numerical Integrator and Computer). Което беше предназначено да решава проблеми на балистиката. Той работеше хиляда пъти по-бързо от Mark-1, извършвайки 300 умножения или 5000 събирания на многоцифрени числа за една секунда. Размери: дължина 30 м, обем - 85 м3, тегло - 30 тона. Използвани са приблизително 20 000 вакуумни тръби и 1500 релета. Мощността му беше до 150 kW.

1949 г EDSAC.

Първата машина със запаметена програма - "Edsak" - е създадена в университета в Кеймбридж (Англия) през 1949 г. Тя има запаметяващо устройство с 512 живачни линии на забавяне. Времето за добавяне беше 0,07 ms, времето за умножение беше 8,5 ms.

1951 г МЕСМ

През 1948г През 1998 г. академик Сергей Алексеевич Лебедев предлага проект за първия компютър на европейския континент - Малка електронна изчислителна машина (MEMS). През 1951г МЕСМ е официално пуснат в експлоатация и на него редовно се решават изчислителни задачи. Машината работеше с 20-битови двоични кодове със скорост 50 операции в секунда, имаше RAM от 100 клетки на вакуумни тръби.

1951 г UNIVAC-1. (Англия)

През 1951 г. е създадена машината UNIVAC - първият сериен компютър със запаметена програма. Тази машина е първата, която използва магнитна лента за запис и съхраняване на информация.

1952-1953 г БЕСМ-2

БЕСМ-2 (голяма електронна изчислителна машина) е пусната в действие със скорост около 10 хиляди операции в секунда над 39-битови двоични числа. RAM на електронно-акустични линии за забавяне - 1024 думи, след това на електроннолъчеви тръби и по-късно на феритни сърцевини. ВЗУ се състоеше от два магнитни барабана и магнитна лента с капацитет над 100 000 думи.

II поколение

През 1958 г. полупроводниковите транзистори, изобретени през 1948 г. от Уилям Шокли, бяха използвани в компютрите; те бяха по-надеждни, издръжливи, малки, можеха да извършват много по-сложни изчисления и имаха голяма RAM. 1 транзистор успя да замени ~ 40 вакуумни тръби и работеше на по-висока скорост.

Във второто поколение компютри дискретните транзисторни логически елементи заменят вакуумните тръби. Като носители на информация се използват магнитни ленти ("БЕСМ-6", "Минск-2", "Урал-14") и магнитопроводи, появяват се високопроизводителни устройства за работа с магнитни ленти, магнитни барабани и първите магнитни дискове.

Езиците за програмиране започнаха да се използват като софтуер високо ниво, специални преводачи са написани от тези езици на езика на машинните инструкции. За да се ускорят изчисленията, в тези машини е въведено известно припокриване на инструкции: следващата инструкция започва да се изпълнява преди края на предишната.

Има богат асортимент библиотечни програмиза решаване на различни математически задачи. Появиха се системи за наблюдение, които контролираха режима на излъчване и изпълнение на програмата. От мониторни системи по-късно се развиха съвременните операционни системи.

Машините от второ поколение се характеризираха със софтуерна несъвместимост, което затрудни организирането на големи информационни системи. Следователно в средата на 60-те години се извършва преход към създаването на компютри, които са софтуерно съвместими и изградени на микроелектронна технологична база.

III поколение

През 1960 г. се появяват първите интегрирани системи (ИС), които получават широко разпространение поради малкия си размер, но огромни възможности. IC е силиконов чип с площ от приблизително 10 mm2. 1 IC може да замени десетки хиляди транзистори. 1 кристал върши същата работа като 30-тонен Eniac. Компютър, използващ IC, постига производителност от 10 милиона операции в секунда.

През 1964 г. IBM обяви създаването на шест модела от семейството IBM 360 (System 360), които станаха първите компютри от трето поколение.

Машините от трето поколение са фамилии машини с една единствена архитектура, т.е. софтуерно съвместим. Като елементна база те използват интегрални схеми, които също се наричат ​​микросхеми.

Машините от трето поколение имат усъвършенствани операционни системи. Имат възможности за мултипрограмиране, т.е. едновременно изпълнение на няколко програми. Много от задачите по управление на паметта, устройствата и ресурсите започнаха да се поемат от операционната система или директно от самата машина.

Примери за машини от трето поколение са семействата IBM-360, IBM-370, ES компютри (Unified Computer System), SM компютри (Small Computers Family) и др. Скоростта на машините в семейството варира от няколко десетки хиляди до милиони операции в секунда. Капацитетът на RAM достига няколкостотин хиляди думи.

IV поколение

(от 1972 до днес)

Четвъртото поколение е сегашното поколение компютърна технология, разработена след 1970 г.

За първи път започват да се използват големи интегрални схеми (LSI), които приблизително съответстват по мощност на 1000 ИС. Това доведе до намаляване на разходите за производство на компютри. През 1980 г. беше възможно да се постави централния процесор на малък компютър върху чип с размери 1/4 инча (0,635 cm2). BIS вече се използват в компютри като Illiac, Elbrus, Mackintosh. Скоростта на такива машини е хиляди милиони операции в секунда. Капацитетът на RAM е увеличен до 500 милиона бита. В такива машини няколко инструкции се изпълняват едновременно върху няколко набора от операнди.

От гледна точка на структурата машините от това поколение са многопроцесорни и многомашинни комплекси, работещи върху обща памет и общо поле от външни устройства. Капацитетът на RAM е около 1 - 64 MB.

Разпространението на персоналните компютри до края на 70-те години доведе до известно намаляване на търсенето на основни компютри и миникомпютри. Това стана въпрос на сериозна загриженост за IBM (International Business Machines Corporation), водеща компания в производството на мейнфрейм компютри, и през 1979 г. IBM реши да опита силите си на пазара на персонални компютри, като създаде първите персонални компютри, IBM PC .

Персонален компютър.

Персонален компютър, компютър, специално проектиран да работи в режим на един потребител. Появата на персоналния компютър е пряко свързана с раждането на микрокомпютъра. Много често термините "персонален компютър" и "микрокомпютър" се използват взаимозаменяемо.

PC - настолен или лаптоп, който използва микропроцесора като единен централен процесор, изпълняващ всички логически и аритметични операции. Тези компютри са компютричетвърто и пето поколение. В допълнение към лаптопите, палмтоп компютрите също се наричат ​​преносими микрокомпютри. Основните характеристики на компютъра са шинната организация на системата, високата стандартизация на хардуера и софтуера и ориентацията към широк кръг потребители.

Анатомия на персонален компютър:

С развитието на полупроводниковата технология персоналният компютър, след като получи компактни електронни компоненти, увеличи способността си да изчислява и запаметява. И подобряването на софтуера улесни работата с компютри за хора с много слабо разбиране на компютърните технологии. Основни компоненти: платка с памет и допълнителна памет с произволен достъп (RAM); основен панел с микропроцесор (централен процесор) и място за RAM; интерфейс печатна електронна платка; интерфейс на задвижващата платка; дисково устройство (с кабел), което ви позволява да четете и записвате данни на магнитни дискове; Подвижни магнитни или флопи дискове за съхраняване на информация извън компютъра; панел за въвеждане на текст и данни.

Какви трябва да бъдат компютрите от пето поколение.

В момента тече интензивно разработване на компютри от пето поколение. Развитието на следващите поколения компютри се основава на големи интегрални схеми с висока степен на интеграция, използване на оптоелектронни принципи (лазери, холография).

Поставени са напълно различни задачи, отколкото при разработването на всички предишни компютри. Ако разработчиците на компютри от поколения I до IV са изправени пред такива задачи като повишаване на производителността в областта на числените изчисления, постигане на голям капацитет на паметта, тогава основната задача на разработчиците на компютри от пето поколение е да създадат изкуствен интелект на машината (на способност за извличане на логически изводи от представените факти), развитие на "интелектуализация" на компютрите - премахване на бариерата между човека и компютъра. Компютрите ще могат да възприемат информация от ръкописен или печатен текст, от формуляри, от човешки глас, да разпознават потребителя по гласа и да превеждат от един език на друг. Това ще позволи на всички потребители да комуникират с компютри, дори и на тези, които нямат специални познания в тази област. Компютърът ще бъде помощник на човека във всички области.

Ролята на компютрите в човешкия живот

Персоналният компютър бързо стана част от живота ни. Преди няколко години беше рядкост да се види персонален компютър - имаше, но бяха много скъпи и дори не всяка компания можеше да има компютър в офиса си. Сега всяка трета къща има компютър, който вече е навлязъл дълбоко в живота на човека.

Съвременните компютри представляват едно от най-значимите постижения на човешката мисъл, чието влияние върху развитието на научно-техническия прогрес трудно може да бъде надценено. Областта на приложение на компютрите е огромна и непрекъснато се разширява.

Дори преди 30 години имаше само около 2000 различни приложения на микропроцесорната технология. Това са управление на производството (16%), транспорт и комуникации (17%), информационни и изчислителни технологии (12%), военна техника (9%), битова техника (3%), образование (2%), авиация и космос ( 15%), %), медицина (4%), научни изследвания, общински и общински услуги, банково счетоводство, метрология и други области.

Компютри в институциите. Компютрите буквално революционизираха света на бизнеса. Секретарят на почти всяка институция, когато изготвя доклади и писма, обработва текстове. Персоналът на офиса използва персонален компютър за показване на електронни таблици и графики. Счетоводителите използват компютри, за да управляват финансите на институцията и да въвеждат записи.

Производство на компютри. Компютрите се използват в широк спектър от производствени задачи. Така например, диспечер в голям завод има на разположение автоматизирана система за управление, която осигурява безпроблемната работа на различни единици. Компютрите се използват и за контролиране на температурата и налягането в различни производствени процеси. Във фабриките има и компютърно управлявани роботи, да речем, на поточни линии за автомобили, включващи повтарящи се задачи като затягане на болтове или боядисване на части от тялото.

Компютър - помощник дизайнер. Проектите за строителство на самолети, мостове или сгради изискват много време и усилия. Те представляват един от най-отнемащите време видове работа. Днес, в ерата на компютъра, дизайнерите имат възможността да посветят времето си изцяло на процеса на проектиране, тъй като машината „поема“ изчисленията и подготовката на чертежите. Пример: Автомобилен дизайнер използва компютър, за да проучи как формата на каросерията влияе върху представянето на автомобила. С помощта на устройства като електронна писалка и таблет, дизайнерът може бързо и лесно да направи всякакви промени в проекта и веднага да види резултата на екрана.

Компютър в магазин на самообслужване. Представете си, че е 1979 г. и работите на непълен работен ден като касиер в голям универсален магазин. Докато клиентите поставят избраните от тях артикули на тезгяха, вие трябва да прочетете цената на всеки артикул и да я въведете в касата. Сега да се върнем към нашите дни. Все още работите като касиери в същия универсален магазин. Но колко много се е променило тук. Когато клиентите поставят покупките си на тезгяха, вие пускате всяка една от тях през оптичен скенер, който чете универсалния код, отпечатан върху покупката, от който компютърът определя цената на този артикул, съхранен в паметта на компютъра, и я показва на малък екран, за да може купувачът да види цената на покупката си. След като всички избрани артикули преминат през оптичния скенер, компютърът незабавно извежда общата стойност на закупените артикули.

Компютър в банкирането. Извършването на финансови изчисления с помощта на домашен персонален компютър е само едно от възможните му приложения в банкирането. Мощните компютърни системи позволяват голям брой операции, включително обработка на чекове, регистриране на промени във всеки депозит, приемане и изплащане на депозити, обработка на заеми и прехвърляне на депозити от една сметка в друга или от банка в банка . Освен това най-големите банки имат автоматични устройства, разположени извън банката. Банкоматите позволяват на клиентите да не стоят на дълги опашки в банката, да вземат пари от сметката, когато банката е затворена. Всичко, което е необходимо, е да поставите пластмасова банкова карта в автоматичното устройство. След като това стане, ще бъдат извършени необходимите операции.

Компютър в медицината. Колко често се разболявате? Сигурно сте имали настинка, варицела, стомашни болки? Ако в тези случаи сте ходили на лекар, най-вероятно той е извършил прегледа достатъчно бързо и ефективно. Все пак медицината е много сложна наука. Има много заболявания, всяка от които има свои уникални симптоми. Освен това има десетки заболявания с еднакви и дори много сходни симптоми. В такива случаи може да бъде трудно за лекаря да постави точна диагноза. И тук на помощ идва компютърът. В днешно време много лекари използват компютъра като диагностично средство, т.е. за да се изясни какво точно боли пациента. За да направите това, пациентът се изследва внимателно, резултатите от изследването се съобщават на компютъра. След няколко минути компютърът съобщава кой от направените анализи е дал необичаен резултат. В този случай той може да посочи възможна диагноза.

Компютър в образованието. Днес много образователни институции не могат без компютри. Достатъчно е да се каже, че с помощта на компютрите: тригодишните се научават да различават предметите по формата им; шест- и седемгодишните се учат да четат и пишат; завършилите училище се подготвят за приемни изпити във висши учебни заведения; учениците изследват какво ще се случи, ако температурата на ядрен реактор превиши допустимата граница. „Машинно обучение“ е термин, който се отнася до процеса на обучение с помощта на компютър. Последният в този случай действа като "учител". В това качество може да се използва микрокомпютър или терминал, който е част от електронна мрежа за предаване на данни. Процесът на усвояване на учебния материал се контролира постепенно от учителя, но ако учебният материал е даден под формата на пакет от подходящи компютърни програми, тогава неговото усвояване може да се контролира от самия ученик.

Компютри на стража на закона. Ето новината, която няма да зарадва престъпника: "дългите ръце на закона" вече са снабдени с компютри. „Интелектуалната“ мощ и високата скорост на компютъра, способността му да обработва огромно количество информация, сега са поставени в услуга на правоприлагащите органи за повишаване на ефективността на работата. Способността на компютрите да съхраняват големи количества информация се използва от правоприлагащите органи за създаване на файл за престъпна дейност. Електронните банки данни със съответната информация са лесно достъпни за държавните и регионалните разследващи агенции в цялата страна. Например Федералното бюро за разследване (ФБР) поддържа национална банка с данни, известна като Национален център за криминалистична информация. Компютрите се използват от правоприлагащите органи не само в компютърните информационни мрежи, но и в процеса на издирване. Например в криминалистичните лаборатории компютрите помагат за анализиране на вещества, открити на местопрестъпленията. Заключенията на компютърен експерт често са решаващи за доказателствата по делото.

Компютърът като средство за комуникация между хората. Ако поне двама души работят на един компютър, те вече имат желание да използват този компютър за обмен на информация помежду си. На големи машини, които се използват от десетки или дори стотици хора едновременно, са предвидени специални програми за това, позволяващи на потребителите да изпращат съобщения един на друг. Излишно е да казвам, че веднага щом стана възможно да се свържат няколко машини в мрежа, потребителите се възползваха от тази възможност не само да използват ресурсите на отдалечени машини, но и да разширят кръга си на комуникация. Създават се програми за обмен на съобщения между потребители, намиращи се на различни машини. Най-универсалното средство за компютърна комуникация е електронната поща. Той ви позволява да изпращате съобщения от почти всяка машина до всяка, тъй като повечето известни машини, работещи на различни системи, го поддържат. Електронната поща е най-разпространената услуга в Интернет. Приблизително 20 милиона души в момента имат свой имейл адрес. Изпращането на писмо по имейл е много по-евтино от изпращането на обикновено писмо. Освен това съобщение, изпратено по имейл, ще стигне до адресата за няколко часа, докато обикновено писмо може да стигне до адресата за няколко дни или дори седмици.

Интернет е глобална компютърна мрежа, обхващаща целия свят. Днес Интернет има около 15 милиона абонати в повече от 150 страни по света. Размерът на мрежата се увеличава със 7-10% месечно. Интернет формира, така да се каже, ядрото, което осигурява комуникация между различни информационни мрежи, принадлежащи на различни институции по света, една с друга.

Интернет предоставя уникална възможност за евтини, сигурни и частни глобални комуникации по целия свят. Това се оказва много удобно за фирми с клонове по света, мултинационални корпорации и управленски структури. Обикновено използването на интернет инфраструктурата за международни комуникации е много по-евтино от директните компютърни комуникации чрез сателит или телефон.

Перспективи за развитие на компютърните технологии

По-горе разгледахме историята и текущото състояние на компютърните технологии. Компютърната технология вече е достигнала просто невероятни висоти. Така през 2002 г., за Института по геонауки в Йокохама (Япония), NEC Corporation създаде най-мощния суперкомпютър Eerth Simulator до момента. Производителността на новата машина, определена с помощта на стандартни тестове Linpack, е 35,6 TELOPS (трилиона операции с плаваща запетая в секунда). Ако сравним получените резултати с показателите, дадени в списъка Топ 500 (класацията на 500 най- мощни компютрисвят), става ясно, че Earth Simulator е по-бърз от 18-те най-добри машини в предишния рейтинг взети заедно.

Какви са перспективите за подобряване на персоналните компютри и какво ни очаква в бъдеще в тази област?

Служители на Bell Labs успяха да създадат транзистор с размер 60 атома! Те вярват, че транзисторите до деня на шестдесетата си годишнина (2007 г.) ще достигнат физически граници в редица параметри. Така че размерът на транзистора трябва да стане малко по-малък от 0,01 микрона (размерът от 0,05 микрона вече е достигнат). Това означава, че на чип с площ от 10 кв. cm може да побере 20 000 000 транзистора.

Описвайки бързо развиващата се в момента технология за производство на пластмасови транзистори, учените стигат до доста логичното заключение, че сборът от всички подобрения ще доведе до създаването на „окончателен компютър“, по-мощен от съвременните работни станции. Този компютър ще бъде с размер на пощенска марка и съответно цената няма да надвишава цената на пощенска марка.

Представете си най-накрая гъвкав телевизионен екран или компютърен монитор, който няма да се счупи, ако го хвърлите на земята. А какво ще кажете за чиния с размерите на обикновена кредитна карта, пълна с маса съществена информация, включително този, който обикновено се съхранява в кредитна карта, но е направен от такъв материал, че никога няма да има нужда от смяна?

Напоследък се появиха мисли, че е крайно време да се разделим с електроните като главни действащи лица на сцените на микроелектрониката и да се обърнем към фотоните. Твърди се, че използването на фотони ще направи възможно производството на компютърен процесор с размерите на атом. Фактът, че настъпването на ерата на такива компютри е точно зад ъгъла, се доказва от факта, че американски учени успяха да спрат фотонен лъч (лъч светлина) за част от секундата ...

Библиография

1 . Шафрин Ю. Информационни технологии, М., 1998.

2. КОМПЮТЪРНА НАУКА, М., 1994. (енциклопедичен речник за начинаещи)