Лекці роль і значення обчислювальної техніки у суспільстві. Роль і значення обчислювальної техніки у будівництві

Розмір: px

Починати показ зі сторінки:

Транскрипт

1. Введення. Роль і значення ВТ у суспільстві. Області застосування персональних комп'ютерів. Існує безліч визначень наукової дисципліни «Інформатика». Одне з них таке: Інформатика наука про методи представлення, накопичення, передачі та обробки інформації за допомогою комп'ютера. Це наука про інформаційну діяльність, інформаційні процеси. Існування науки «Інформатики» неможливе без вивчення комп'ютера, оскільки ця наука пов'язана з часом його виникнення. Інформатика - наукова дисципліна з найширшим діапазоном застосування. Її основні напрями: розробка обчислювальних систем та програмного забезпечення; теорія інформації, що вивчає процеси, пов'язані з передачею, прийомом, перетворенням та зберіганням інформації; методи штучного інтелекту, дозволяють створювати програми на вирішення завдань, потребують певних інтелектуальних зусиль під час виконання їх людиною (логічний висновок, навчання, розуміння мови, візуальне сприйняття, гри та інших.); системний аналіз, що полягає в аналізі призначення проектованої системи та у встановленні вимог, яким вона має відповідати; методи машинної графіки, анімації, засоби мультимедіа; засоби телекомунікації, зокрема, глобальні комп'ютерні мережі; різноманітні додатки, що охоплюють виробництво, науку, освіту, медицину, торгівлю, сільське господарство та інші види діяльності. Терміном інформатика позначають сукупність дисциплін, що вивчають властивості інформації, а також способи представлення, накопичення, обробки та передачі інформації за допомогою технічних засобів. Теоретичну основу інформатики утворює група фундаментальних наук: теорія інформації, теорія алгоритмів, математична логіка, теорія формальних мов та граматик, комбінаторний аналіз тощо. Інформатика включає такі розділи: архітектура ЕОМ, операційні системи, теорія баз даних, технологія програмування та інші. Сучасна епоха характеризується як епоха глобальних інформаційних технологій: Накопичена раніше інформація поступово перетворюється на цифрову форму і надходить на зберігання у всесвітні інформаційні мережі. Нова інформація проводиться у цифровому вигляді за допомогою ЕОМ. Виникають інформаційні мережі, що охоплюють робочі місця та домашні комп'ютери. До сфери вивчення інформатики включаються інформаційні системи, призначені для надання допомоги фахівцям, керівникам, для прийняття рішень та системи штучного інтелекту. Для використання нових інформаційних технологій необхідно: 1. запровадження ЕОМ, оргтехніки; 2. участі користувачів в інформаційному процесі; 3. доступний інтерфейс; 4. використання пакетів прикладних програм; 5. доступом до баз даних з допомогою мереж; 6. Використання телекомунікацій. У обчислювальної техніки існує періодизація розвитку електронних обчислювальних машин. ЕОМ відносять до того чи іншого покоління залежно від типу основних використовуваних у ній елементів або технології їх виготовлення. Зрозуміло, що межі поколінь у сенсі часу сильно розмиті, позаяк у той самий час фактично випускалися ЕОМ різних типів; для окремої машини питання про її приналежність до того чи іншого покоління вирішується досить просто.

2 У 1833 р. англійський вчений Чарльз Беббідж, який займався складанням таблиць для навігації, розробив проект «аналітичної машини». За його задумом, ця машина мала стати гігантським арифмометром з програмним управлінням. У машині Беббіджа передбачені були також арифметичні та запам'ятовуючі пристрої. Його машина стала прообразом майбутніх комп'ютерів. Але в ній використовувалися далеко не досконалі вузли, наприклад для запам'ятовування розрядів десяткового числа в ній застосовувалися зубчасті колеса. Здійснити свій проект Беббіджу не вдалося через недостатній розвиток техніки, і « аналітична машина» на якийсь час була забута. Через 100 років машина Беббіджа привернула увагу інженерів. Наприкінці 30-х років 20 століття німецький інженер розробив першу двійкову цифрову машину Z1. У ній широко використовувалися електромеханічні реле, тобто механічні перемикачі, що приводяться в дію електричним струмом. У 1941 р. Цузе створив машину Z3, що повністю керується за допомогою програми. У 1944 р. американець Говард Айкен одному з підприємств фірми IBM побудував потужну на той час машину «Марк-1». У цій машині для представлення чисел використовувалися механічні елементи – лічильні колеса, а для керування застосовувалися електромеханічні реле. Історію розвитку комп'ютерів зручно описувати, користуючись уявленням про покоління обчислювальних машин. Кожне покоління ЕОМ характеризується конструктивними особливостямита можливостями. Розподіл ЕОМ на покоління є умовним, оскільки в той самий час випускалися машини різного рівня. Перше покоління Різкий стрибок у розвитку обчислювальної техніки стався у 40-х роках, після Другої світової війни, і пов'язаний він був з появою якісно нових електронних пристроїв – електронно-вакуумних ламп, які працювали значно швидше, ніж схеми на електромеханічному релі, а релейні машини швидко витіснені більш продуктивними та надійними електронними обчислювальними машинами (ЕОМ). Застосування ЕОМ значно розширило коло розв'язуваних завдань. Стали доступними завдання, які раніше просто не ставилися: розрахунки інженерних споруд, обчислення руху планет, балістичні розрахунки тощо. Перша ЕОМ створювалася у мм. у США і називалася вона ЕНІАК. Ця машина містила близько 18 тисяч електронних ламп, безліч електромеханічних реле, причому щомісячно виходило з ладу близько 2 тисяч ламп. У машини ЕНІАК, а також у інших перших ЕОМ, був серйозний недолік - програма, що виконується, зберігалася не в пам'яті машини, а набралася складним чином за допомогою зовнішніх перемичок. В 1945 відомий математик і фізик-теоретик фон Нейман сформулював загальні принципи роботи універсальних обчислювальних пристроїв. Відповідно до фон Нейману обчислювальна машина мала керуватися програмою з послідовним виконанням команд, а сама програма - зберігатися у пам'яті машини. Перша ЕОМ зі збереженою у пам'яті програмою було побудовано Англії 1949 р. У 1951 року у СРСР було створено ЕОМ під керівництвом найбільшого конструктора обчислювальної техніки З. А. Лебедєва. ЕОМ постійно вдосконалювалися, завдяки чому до середини 50-х років їх швидкодія вдалося підвищити від кількох сотень до кількох десятків тисяч операцій на секунду. Однак при цьому електронна лампа залишалася найнадійнішим елементом ЕОМ. Використання ламп почало гальмувати подальший прогрес обчислювальної техніки. Згодом зміну лампам прийшли напівпровідникові прилади, цим завершився перший етап розвитку ЕОМ. Обчислювальні машини цього етапу прийнято називати ЕОМ першого покоління. Дійсно, ЕОМ першого покоління розміщувалися у великих машинних залах, споживали багато електроенергії та вимагали охолодження за допомогою потужних вентиляторів. Програми для цих ЕОМ потрібно було складати в машинних кодах, і цим могли займатися лише фахівці, які знають у деталях пристрій ЕОМ.

3 Друге покоління Розробники ЕОМ завжди йшли за прогресом в електронній техніці. Коли в середині 50-х років на зміну електронним лампам прийшли напівпровідникові прилади, розпочався переведення ЕОМ на напівпровідники. Напівпровідникові прилади (транзистори, діоди) були, по-перше, значно компактнішими за свої лампові попередники. По - друге вони мали значно більший термін служби. У - третіх, споживання енергії ЕОМ на напівпровідниках було значно нижчим. З допомогою цифрових елементів на напівпровідникових приладах почалося створення ЕОМ другого покоління. Завдяки застосуванню більш досконалої елементної бази почали створюватися відносно невеликі ЕОМ, відбувся природний поділ обчислювальних машин на великі, середні та малі. У СРСР було розроблено і широко використовувалися серії малих ЕОМ «Роздан», «Наїрі». Унікальною за своєю архітектурою була машина «Мир», розроблена 1965 р. в Інституті кібернетики Академії Наук УРСР. Вона призначалася для інженерних розрахунків, які виконував на ЕОМ користувач без допомоги оператора. До середніх ЕОМ належали вітчизняні машини серій «Урал», «М – 20» та «Мінськ». Але рекордною серед вітчизняних машин цього покоління та однією з найкращих у світі була БЭСМ – 6 («велика електронно-лічильна машина», 6 – я модель), яка була створена колективом академіка С. А. Лебедєва. Продуктивність БЭСМ - 6 була на два - три порядки вище, ніж у малих та середніх ЕОМ, і становила понад 1 млн. операцій на секунду. За кордоном найбільш поширеними машинами другого покоління були Еліот (Англія), Сіменс (ФРН). Третє покоління Ще одна зміна поколінь ЕОМ відбулася наприкінці 60-х років при заміні напівпровідникових приладів у пристроях ЕОМ на інтегральні схеми. Інтегральна схема (мікросхема) - це невелика пластинка кристала кремнію, на якій розміщуються сотні та тисячі елементів: діодів, транзисторів, конденсаторів, резисторів тощо. інтегральних схемдозволило збільшити кількість електронних елементів у ЕОМ без збільшення їх реальних розмірів. Швидкодія ЕОМ зросла до 10 мільйонів операцій на секунду. Крім того, складати програми для ЕОМ стало під силу простим користувачам, а не лише фахівцям – електронникам. У третьому поколінні з'явилися великі серії ЕОМ, що відрізняються своєю продуктивністю та призначенням. Це сімейство великих та середніх машин IBM360/370, розроблених у США. У Радянському Союзі та країнах СЕВ були створені аналогічні серії машин: ЄС ЕОМ (Єдина Система ЕОМ, машини великі та середні), СМ ЕОМ (Система Малих ЕОМ) та «Електроніка» (система мікро - ЕОМ). Четверте покоління У процесі вдосконалення мікросхем збільшувалася їх надійність та щільність розміщених у них елементів. Це призвело до появи великих інтегральних схем (ВІС), у яких один квадратний сантиметр припадало кілька десятків тисяч елементів. На основі БІС було розроблено ЕОМ наступного - четвертого покоління. Завдяки БІС на одному крихітному кристалі кремнію стало можливим розмістити таку велику. електронну схемуяк процесор ЕОМ. Однокристальні процесори згодом стали називатися мікропроцесорами. Перший мікропроцесор був створений компанією Intel(США) у 1971 р. Це був 4-розрядний мікропроцесор Intel 4004, який містив 2250 транзисторів та виконав 60 операцій на секунду. Мікропроцесори започаткували міні - ЕОМ, та був і персональним комп'ютерам, тобто ЕОМ, орієнтованим однією користувача. Почалася ера персональних комп'ютерів (ПК). Крім персональних комп'ютерів, існують інші, значно потужніші комп'ютерні системи. Вплив персональних комп'ютерів на уявлення людей про обчислювальну техніку виявився настільки великим, що поступово з ужитку зник термін «ЕОМ», а його місце міцно зайняло слово «комп'ютер».

4 П'яте покоління Починаючи з середини 90-х років, у потужних комп'ютерах починають застосовуватися ВІС супермасштабу, які містили сотні тисяч елементів на квадратний сантиметр. Багато фахівців стали говорити про комп'ютери п'ятого покоління. Характерною рисою комп'ютерів п'ятого покоління має бути використання штучного інтелекту та природних мов спілкування. Передбачається, що обчислювальні машини п'ятого покоління легко керуватимуться. Користувач зможе голосом подавати машині команді. Перехід до комп'ютерів п'ятого покоління передбачав перехід до нових архітектур, орієнтованих створення штучного інтелекту. Вважалося, що архітектура комп'ютерів п'ятого покоління міститиме два основні блоки. Один із них власне комп'ютер, у якому зв'язок із користувачем здійснює блок, званий «інтелектуальним інтерфейсом». Завдання інтерфейсу зрозуміти текст, написаний природною мовою або мовлення, і викладена таким чином умова завдання перевести в програму, що працює. Основні вимоги до комп'ютерів 5-го покоління: створення розвиненого людино-машинного інтерфейсу (розпізнавання мови, образів); розвиток логічного програмування для створення баз знань та систем штучного інтелекту; створення нових технологій у виробництві обчислювальної техніки; створення нових архітектур комп'ютерів та обчислювальних комплексів. Класифікація ВТ Існує багато різних типів комп'ютерів, зокрема: суперкомп'ютери, мейнфрейми, сервери, настільні комп'ютери, робочі станції, портативні комп'ютери, надпортативні пристрої. В даний час суперкомп'ютерами прийнято називати комп'ютери з величезною обчислювальною потужністю. Супер-ЕОМ відрізняються від серверів, які необхідні для оперативної обробки запитів. Вони відрізняються і від мейнфреймів, які так само мають високу продуктивність, але служать для одночасної роботи з безліччю користувачів. Суперкомп'ютери можуть використовуватись і для роботи з однією програмою. Яка потребує потужних ресурсів. Це моделювання погоди, розрахунок техпроцесу з виробництва, ядерні випробування. Найбільш «просунутими» процесорами в Росії на сьогоднішній день є моделі «МЦСТ R1000» (чотири ядра, частота 1 ГГц) та гібридний шестиядерний «Ельбрус-2С+». Обидві мікросхеми виготовлені за технологією 90-нм. До кінця 2012 р. у компанії очікується до виходу чотириядерний процесор «Ельбрус-4S», який виготовляється за технологією 65-нм, а в 2015 р. МЦСТ за держконтрактом з Мінпромторгом планує завершити розробку восьмиядерного процесора. Наразі основним ринком збуту процесорів є оборонний сектор. Одним із найбільших проектів, де вони використовуються, є системи протиповітряної оборони. Сервери

5 Сервери є високопродуктивними комп'ютерами, що використовуються на підприємствах та в інших організаціях. Сервери обслуговують багатьох кінцевих користувачів чи клієнтів. Настільні комп'ютериІснують різні варіанти настільних комп'ютерів із різними можливостями. Настільні комп'ютери підтримують різні типи підключень, параметри відео та найрізноманітніші периферійні пристрої. Робочі станції Робочі станції є комерційними комп'ютерами великої потужності. Вони розроблені для спеціалізованих професійних областей застосування, наприклад для запуску таких конструкторських програм, як САПР (систем автоматизованого проектування). Робочі станції використовуються для створення тривимірної графіки, анімації та моделювання віртуальної реальності. Крім того, їх можна використовувати як керуючі станції для телекомунікаційного або медичного обладнання. Як і сервери, робочі станції зазвичай постачаються кількома ЦП, великою кількістю ОЗУ та кількома швидкодіючими дисками великої ємності. Зазвичай у робочих станцій бувають дуже потужні графічні можливості та великий монітор, або кілька моніторів. Портативні пристрої Крім стаціонарних комп'ютерів різних типів існує ще безліч портативних електронних пристроїв. Вони різняться за розміром, потужністю та графічними можливостями. До цієї категорії належать: портативний ПК або ноутбук; планшетний ПК; кишеньковий ПК; персональний цифровий секретар. Персональні комп'ютери Поява ПК підготували всієї попередньої історією розвитку ЕОМ. На початку обчислювальні машини займали величезні зали, споживали багато енергії та створювали багато шуму. Потім ЕОМ стали менше і почали працювати ефективніше, але як і раніше вимагали собі окремих приміщень. Найбільш потужні ЕОМ розміщувалися у окремих комплексах, які називалися обчислювальними центрами (ВЦ). У ті не дуже далекі часи (70-і роки) мало хто уявляв компактну ЕОМ, яка може вміститися на робочому столі. Про таку машину інженери та вчені могли тільки мріяти, а звичайним людям важко було б пояснити, навіщо така обчислювальна машина потрібна взагалі. Першою ластівкою став комп'ютер, сконструйований в 1971 р. Зовні він нагадував швидше автомобільний радіоприймач з індикаторними лампочками та перемикачами, ніж звичний персональний комп'ютер. З 1971 по 1974 р. різними фірмами створювалися різні моделі ПК. Але через обмежені можливості цих комп'ютерів інтерес до них був невеликий. Користувачі і виробники зацікавилися персональними комп'ютерами в 1974 р., коли американська фірма MITS на основі мікропроцесора Intel 8080 розробила комп'ютер Altair. Цей персональний комп'ютер був значно зручніший за своїх попередників і мав ширші можливості. Значно досконаліша модель персонального комп'ютера була розроблена в 1976 р. двома молодими американцями Стівом Возняком та Стівом Джобсом. Свій комп'ютер вони назвали Apple і швидко розгорнули його виробництво та продаж. Завдяки невисокій ціні (приблизно 500 доларів) першого ж року ними було продано близько 100 комп'ютерів. Наступного року вони випустили модель Apple II, яка мала материнську плату, дисплей, клавіатуру та зовні нагадувала собою телевізор. Кількість замовників на ПК стала обчислюватися сотнями та тисячами. Персональні комп'ютери швидко вдосконалювалися, в 1978 р. для них було сконструйовано гнучкий магнітний диск діаметром 5,25 дюйма (1 дюйм = 2,45 см), призначений для зберігання інформації. Зусиллями фірми MOTOROLA у 1979 р. був створений мікропроцесор motorola 68000, який перевершував своїх конкурентів за швидкістю, продуктивністю та можливостями роботи з графічними програмами. В

6 1980 р. в персональних комп'ютерах з'явився жорсткий магнітний диск, щоправда, він містив у собі лише 5 Мбайт даних. Перші ПК були 8 - розрядними і більше були схожі на дорогу іграшку, ніж на серйозну ЕОМ. Так тривало доти, доки у галузі індивідуальних комп'ютерів не з'явився комп'ютерний гігант - фірма IBM, яка спеціалізувалася на виготовленні великих ЕОМ. У 1982 р. фірма IBM випустила дуже вдалу модель розрядного комп'ютера. Він був побудований на основі мікропроцесора Intel 8088, працював з тактовою частотою 4,77 МГц і використав операційну систему MS DOS. Звалася ця модель комп'ютера як IBM PC. Далі розвиток ПК відбувався дуже високими темпами: фірма IBM щороку створювала за новою моделлю. У 1983 р. з'явилася модель PC XT, а більш досконалий і продуктивний комп'ютер PC AT. Вони швидко завойовували ринок ПК і стали свого роду стандартами, які намагалися наслідувати фірми – конкуренти. Фірма IBM створювала свій персональний комп'ютер не з нуля, а використовуючи вузли інших виробників (насамперед, мікропроцесор Intel). При цьому вона не робила секрету з того, як вузли комп'ютера повинні з'єднуватись та взаємодіяти один з одним. У результаті створення і вдосконалення комп'ютера могли підключатися інші фірми - архітектура комп'ютерів IBM PC виявилася «відкритою». У комп'ютерів IBM з'явилися численні клони, тобто різні сімейства комп'ютерів, схожих на IBM PC. Надалі ЕОМ, що підтримують стандарт IBM PC, стали називатися просто «персональними комп'ютерами». З часом ПК виправдали свою назву, оскільки для багатьох людей вони стали необхідною частиною дозвілля, інструментом для бізнесу та досліджень. Крім IBM - сумісних ПК, існує ще одна родина персональних ЕОМ, званих Macintosh. Ці комп'ютери ведуть свій родовід від вже згадуваної моделі Apple, їх виробництвом займалася фірма Aplle Computer. Архітектура комп'ютерів Macintosh, на відміну IBM PC, була відкритою. Тому, незважаючи на свої просунуті в порівнянні з IBM PC графічні можливості, «Макі» не змогли завоювати такий великий ринок. Чисельність «Маків» у десятки разів менша за чисельність IBM PC - сумісних комп'ютерів. Головною тенденцією розвитку обчислювальної техніки в даний час є подальше розширення сфер застосування комп'ютерів і, як наслідок, перехід від окремих машин до їх систем - обчислювальних систем та комплексів різноманітних конфігурацій з широким діапазоном функціональних можливостейта характеристик. Найбільш перспективні - обчислювальні мережі - орієнтуються не так на обчислювальну обробку інформації, як на комунікаційні інформаційні послуги: електронну пошту, системи телеконференцій та інформаційно-довідкові системи. При розробці та створенні власне ЕОМ істотний і стійкий пріоритет останніми роками мають надпотужні комп'ютери - суперевм і мініатюрні та надмініатюрні ПК. Ведуться, як зазначалося, пошукові роботи зі створення ЕОМ 6-го покоління, заснованих на розподіленої нейронної архітектурі, - нейрокомп'ютерів. Зокрема, у нейрокомп'ютерах можуть використовуватися вже наявні спеціалізовані мережеві МП – трансп'ютери – мікропроцесори мережі із вбудованими засобами зв'язку. Широке впровадження засобів мультимедіа, насамперед аудіо- та відеозасобів введення та виведення інформації, дозволить спілкуватися з комп'ютером природною мовою. Нові технічні можливості обчислювальної техніки мали розширити коло розв'язуваних завдань, і дозволити перейти до завдань створення штучного інтелекту. Як одна з необхідних для створення штучного інтелекту складових є бази знань (бази даних) з різних напрямів науки і техніки. Для створення та використання баз даних потрібна висока швидкодія обчислювальної системи та великий обсяг пам'яті. Універсальні комп'ютери здатні проводити високошвидкісні обчислення, але не придатні для виконання з високою швидкістю операцій порівняння та сортування великих обсягів записів, які зазвичай зберігаються на магнітних дисках. Для створення програм, що забезпечують заповнення, оновлення баз

7 даних та роботу з ними, були створені спеціальні об'єктно-орієнтовані та логічні мови програмування, що забезпечують найбільші можливості порівняно із звичайними процедурними мовами. Структура цих мов вимагає переходу від традиційної фон-нейманівської архітектури комп'ютера до архітектур, що враховує вимоги створення штучного інтелекту. Контрольні питання 1. Розкрийте основні поняття інформатики. 2. На яких засадах базуються нові інформаційні технології? 3. Який пристрій називають ЕОМ? 4. Перерахуйте ознаки, за якими класифікують комп'ютери. 5. Яка класифікація комп'ютерів за призначенням?

8 Розділ 1. Загальний склад та структура ПК та обчислювальних систем. Принципи побудови комп'ютера та ЗС. Магістрально-модульний принцип, загальна функціональна схема Сучасним комп'ютерам передував піввіковий період, який поділяють на покоління ЕОМ. Якщо сам перелік функціональних блоків більш ніж за півстоліття практично не змінився, то способи їх з'єднання та взаємодії зазнали певного еволюційного розвитку. Архітектура комп'ютера - опис устрою та принципів роботи комп'ютера, його технічний пристрій. Основні принципи побудови універсальної ЕОМ були викладені Джоном фон Нейманом у 1946 р., згідно з якими було побудовано універсальну ЕОМ у 1949 р. На схемі зображено функціональний пристрій ЕОМ 1-2 покоління. Функціональна схема за принципом фон Неймана Пристрої комп'ютера: 1. АЛУ арифметико-логічний пристрій для виконання арифметичних та логічних операцій. 2. УУ пристрій керування для виконання програм. 3. Оперативна пам'ять для зберігання програм та команд. 4. ВУ зовнішні пристрої введення-виводу. Робота комп'ютера така: за допомогою ОП в ОЗУ вводиться програма; УУ зчитує вміст комірки пам'яті та виконує команду, потім зчитується вміст наступної. Порядок виконання можна примусово змінити за допомогою команд переходу. Два блоки АЛУ та УУ об'єднують у загальний процесор. Із наведеної схеми чітко видно, що центром такої конструкції є процесор. По-перше, він керує всіма пристроями, а по-друге, через нього проходять усі інформаційні потоки. Описаній системі за визначенням притаманний важливий недолік процесор виявляється надмірно перевантаженим. Повністю регулюючи обмін між усіма пристроями, він часто змушений пасивно очікувати закінчення введення з повільних (як правило, що містять механічні частини) пристроїв, що суттєво знижує ефективність роботи системи в цілому. Комп'ютери з канальною організацією Протиріччя між постійно зростаючою продуктивністю процесора і відносно низькою швидкістю обміну із зовнішніми пристроями стало чітко помітне вже під час розквіту обчислювальної техніки другого покоління. Тому при проектуванні наступного, третього покоління інженери почали вживати спеціальних заходів для "розвантаження" процесора та його звільнення від детального керівництва введенням/виводом. ЕОМ 3-го покоління мали функціональну схему з канальною організацією. Крім вже знайомого набору пристроїв (центральний процесор, пам'ять, пристрої вводу-виводу), до складу ЕОМ з канальною організацією входять пристрої, які називають каналами. Канал - це спеціалізований процесор, який здійснює всю роботу з управління контролерами зовнішніх пристроїв та обміну даними між основною пам'яттю та зовнішніми пристроями. Пристрої групуються за характерною швидкістю та підключаються до відповідних каналів. "Швидкі" пристрої (наприклад, накопичувачі на магнітних дисках) під'єднуються до селекторних каналів. Такий пристрій отримує

9 селекторний канал монопольне використання на весь час виконання операції обміну даними. "Повільні" пристрої підключаються до мультиплексних каналів. Мультиплексний канал розділяється (мультиплексується) між декількома пристроями, при цьому можливе одночасне обмін даними з декількома пристроями. Доступ до оперативної пам'яті може отримати і центральний процесор, і з каналів. Для управління черговістю доступу є контролер оперативної пам'яті. Він визначає пріоритетну дисципліну доступу за одночасного звернення кількох пристроїв до пам'яті. Найменший пріоритет має центральний процесор. Серед каналів більшого пріоритету мають повільні канали. Таким чином, пріоритет обернено пропорційний частоті звернення пристроїв до пам'яті. За рахунок суттєвого ускладнення організації ЕОМ спрощується архітектура введення виводу. Операції обміну даними стають простішими. Канал, по суті, є спеціалізованим "інтелектуальним" контролером прямого доступу до пам'яті. Про свій стан канал може інформувати процесор за допомогою переривань. Усі контролери зовнішніх пристроїв підключаються до "своїх" каналів за допомогою стандартного інтерфейсу. Свобода підключення зовнішніх пристроїв зберігається завдяки стандартному протоколу інтерфейсу, при цьому з'являється можливість групувати пристрої за характеристиками. У ЕОМ з канальною організацією процесор майже повністю звільняється від рутинної роботи з організації введення-виводу. Управління контролерами зовнішніх пристроїв та обмін даними бере на себе канал. Наявність кількох трактів передачі знімає труднощі, пов'язані з блокуванням єдиного тракту передачі (системної шини), що підвищує швидкість обміну. Все це дає можливість проводити обмін даними із зовнішніми пристроями паралельно з основною обчислювальною роботою центрального процесора. В результаті загальна продуктивність системи суттєво зростає. Подорожчання схеми окупається. Однією з перших машин із каналами була ЕОМ другого покоління IBM-704. Яскравим прикладом ЕОМ з каналами є машини сімейства IBM-360/370. Поява цих ЕОМ справило переворот у обчислювальній техніці, і довгі роки вони стали взірцем для наслідування у творців ЕОМ. Хоча нині ці машини пішли у минуле, вони залишили багату спадщину у вигляді цікавих архітектурних рішень, програмних та алгоритмічних розробок. В даний час схеми зі спеціалізованими процесорами введення-виведення часто зустрічаються в ЕОМ різних типів. Комп'ютери з шинною організацією Перехід до четвертого покоління ЕОМ не тільки супроводжувався багаторазовим підвищенням густини монтажу в мікросхемах, а й зміною загальної стратегії застосування обчислювальної техніки. На зміну громіздким ЕОМ колективного користування прийшли персональні комп'ютери, призначені насамперед для індивідуальної роботи окремих користувачів. Архітектура при цьому продовжила свій розвиток та вдосконалення у напрямку звільнення процесора від керівництва

10 процесами введення/виводу. В результаті сучасний ПК набув структури, наведеної на схемі. Головною особливістю такої схеми є виділення шини (магістралі) передачі інформації між функціональними вузлами комп'ютера. Вона складається з трьох частин: шина адреси, що визначає, куди саме прямує інформація по шині; шина даних, якою передається інформація; шина управління, що визначає особливості обміну та синхронізує його. До шини приєднуються всі пристрої комп'ютера, починаючи від процесора і закінчуючи пристроями введення та виведення. Істотною особливістю архітектури ПК є наявність спеціалізованих процесорів введення/виводу, які називаються контролерами. Їх роль полягає у підтримці процесів обміну інформацією для даного пристрою, і навіть відповідно до стандартної шиною різноманітних зовнішніх приладів різних виробників. Для спілкування з пам'яттю треба передати з ЦП адреси потрібних осередків і рахувати з них відповідні дані, а для забезпечення зв'язку між вузлами вводять шину, що управляє. По ШД здійснюється обмін інформацією між блоками, ША призначена передачі адрес осередків пам'яті чи портів вводу-вывода, яких йде звернення, ШУ передачі керуючих сигналів. Ці шини називають системною шиною чи магістраллю. Функціональна схема комп'ютера із шинною організацією Розглянемо роботу комп'ютера. При включенні з постійного пам'яті (ПЗУ) передаються вихідні дані. ЦП встановлюється в робочий стан та підключає до шин всі вузли. Програми, які постійно зберігаються в мікросхемах ПЗУ, відносять до апаратної частини. В оперативному запам'ятовуючому пристрої (ОЗП) резервується місце для програм, команд та даних. У процесі роботи процесор виконує такі операції: визначає адреси необхідних осередків; зчитує з них дані чи інструкції; виконує інструкції (рахунок); пересилає дані у певні осередки пам'яті; вказує адресу порту дисплея; за допомогою контролера пересилає дані на екран. У цій схемі всі пристрої симетрично приєднані до одного каналу загальної шини. Це дає можливість підключення нових пристроїв. Завдяки шинній архітектурі конфігурацію комп'ютера легко внести будь-які необхідні конкретному користувачеві зміни. Описана схема також має "вузьке місце", що вимагає високої пропускної здатності шини. Для подолання зазначеної проблеми у сучасних конструкціях використовується кілька шин, кожна з яких пов'язує процесор з певним пристроєм чи групою пристроїв. Архітектура сучасних комп'ютерів Роботу сучасних комп'ютерів визначає чіпсет - набір мікросхем, що встановлюються на системній платі. Раніше застосовувалися набори мікросхем, що складалися з багатьох контролерів, а перші чіпсети з'явилися в середині 80-х років минулого століття. Перехід до чіпсетів дозволив зменшити вартість материнських плат та підвищити взаємну сумісність компонентів, що полегшило завдання проектування материнських плат. Поширена архітектура сучасних чіпсетів побудована на

11 використання двох мікросхем, що становлять основу, так званих північного мосту та південного мосту. Мікросхема північного мосту забезпечує роботу з найбільш швидкодіючою підсистемою ПК. Містить контролер системної шини, контролер пам'яті, контролер графічної шини, контролер шини зв'язку з південним мостом, який забезпечує роботу з повільнішими компонентами системи та периферійними пристроями. До складу мікросхеми південного мосту зазвичай входять: двоканальний IDE (SATA)-контролер, USB-контролер, вбудована аудіосистема (аудіокодек). Південний міст відповідає за роботу із менш швидкими пристроями та забезпечує передачу даних від жорсткого диска, оптичного приводу, принтера, сканера, а також до них. Названі пристрої передають інформацію через дроти у південний міст, який пересилає її на північний міст. Північний міст відправляє інформацію в оперативну пам'ять, після чого вона може надійти в процесор або відеокарту на обробку. Чіпсет - своєрідний посередник у спілкуванні процесора з іншими пристроями комп'ютерної системи. У завдання чіпсету входить управління роботою компонентів комп'ютера та забезпечення передачі між ними. При цьому кожен чіпсет обслуговує тільки архітектуру того процесора, під який був розроблений. З 2005 чіпсети різних виробників орієнтуються використання багатоядерних мікропроцесорів. Назви мости отримали за аналогією з географічною картою, де вгорі розташовується північний полюс, а внизу - південний. Контрольні питання 1. Розкрийте поняття архітектури комп'ютера. 2. Особливості функціональної схемипо фону Нейману. 3. Особливості функціональної схеми з канальною організацією. 4. Особливості функціональної схеми з канальною організацією. 5. Особливості схеми сучасних комп'ютерів.

12 Розділ 1. Загальний склад та структура ПК та обчислювальних систем. Внутрішня архітектура: процесор, пам'ять. Периферійні пристрої. Призначення комп'ютерних пристроїв. Більшості комп'ютерів для нормальної роботи потрібні три спільно працюючі елементи. 1. Апаратне обладнання - внутрішні та зовнішні фізичні компоненти, з яких складається комп'ютер. 2. Операційна система – набір комп'ютерних програм, що управляють обладнанням комп'ютера 3. Прикладне програмне забезпечення (додатки) - програми, що завантажуються для виконання конкретних завдань з використанням можливостей комп'ютера. Сучасний персональний комп'ютер складається з наступних вузлів 1. Материнська плата є великою друкарською платою, до якої підключається вся електроніка і схеми, що становлять комп'ютерну систему. На цій платі є рознімання, до яких підключаються основні компоненти системи, наприклад, ЦП та ОЗУ. Материнська плата забезпечує обмін даними між різними роз'ємами та компонентами системи. Крім того, на материнській платі є гнізда для мережної плати, відеоплати та звукової плати. Багато хто Материнські платиці компоненти вбудовуються. Різниця полягає у методі оновлення. При використанні материнської плати з роз'ємами компоненти системи легко знімаються та замінюються більш сучасними.

13 Вибрана материнська плата повинна: підтримувати тип та швидкість обраного ЦП; підтримувати необхідний запуску додатків тип і кількість ОЗУ; мати достатню кількість роз'ємів для всіх необхідних плат інтерфейсу; мати достатню кількість інтерфейсів необхідного типу. Ця плата, за допомогою якої об'єднуються та спільно функціонують інші комплектуючі (частини) комп'ютера. 1. Слот PCI- використовується для підключення різних плат, таких як модем, звукова карта. 2. Вхід відеокарти. 3. Слот для процесора. 4. Вхід для живлення процесора від блока живлення 5. Роз'єм для підключення жорсткого диска або приводу (CD-DVD) з інтерфейсом IDE ATA 6. Роз'єм для підключення жорстких дисків або приводів (CD-DVD) з інтерфейсом SATA 7. Слоти для оперативної пам'яті 8. Вхід для підключення (дисковода пристрій читання дискет). 9. Роз'єм для підключення живлення на материнську плату від блоку живлення, на даному зображенні 24 pin або 20 pin.

14 Задня панель 1. PS/2 - Вхід для мишки (Завжди зелений). 2. PS/2 - Вхід для клавіатури (завжди фіолетовий). 3. Цифровий вхід. 4. Цифровий вихід. 5. USB універсальні порти для підключення різних пристроїв. 6. Вхід для мережного кабелю (локальна мережа, виділений інтернет). 7. Виходи підключення аудіо системи (колонок.) 2. Процесор. Процесор здійснює всі обчислення, операції та дає команди іншим комплектуючим. Частота процесора вимірюється в мегагерцах, що більше частота, тим більше операцій на секунду може виконати. У процесора також є своя невелика пам'ять кеш, в якій він зберігає найчастіше виконувані операції, що збільшує швидкість його роботи. Кеш процесора вимірюється в мегабайтах, і його ємність зазвичай складає Наразіприблизно від 8 мегабайт до 32, що більше кеш, то дорожче процесор. Сучасні процесори мають кілька ядр, виходить як би кілька процесорів в одному. Що робить його набагато продуктивнішим і збільшує швидкість його обчислень. Більшість сучасних процесорів реалізована як одного напівпровідникового кристала, що містить мільйони, і знедавна навіть мільярди транзисторів. До складу мікропроцесора входять: пристрій управління (УУ) - формує та подає у всі блоки машини в потрібні моменти часу певні сигнали управління (керуючі імпульси), зумовлені специфікою виконуваної операції та результатами попередніх операцій; формує адреси осередків пам'яті, використовуваних виконуваною операцією, і передає ці адреси відповідні блоки комп'ютера, опорну послідовність імпульсів пристрій управління отримує від генератора тактових імпульсів; арифметико-логічний пристрій (АЛУ) - призначений для виконання всіх арифметичних та логічних операцій над числовою та символьною інформацією (у деяких моделях ПК для прискорення виконання операцій до АЛП підключається додатковий математичний співпроцесор); мікропроцесорна пам'ять (МПП) - служить для короткочасного зберігання, запису та видачі інформації, що безпосередньо використовується у обчисленнях у найближчі такти роботи машини. МПП будується на регістрах і використовується для забезпечення високої швидкодії машини, бо основна пам'ять (ОП) не завжди забезпечує швидкість запису, пошуку та зчитування інформації, необхідну для ефективної роботи мікропроцесора швидкодіючого. Регістри - швидкодіючі осередки пам'яті різної довжини (на відміну від осередків ОП, що мають стандартну довжину 1 байт і нижчу швидкодію); інтерфейсна система мікропроцесора - реалізує сполучення та зв'язок з іншими пристроями ПК; включає внутрішній інтерфейс МП, буферні запам'ятовуючі регістри і схеми управління портами введення-виводу (ПВВ) і системною шиною.

15 3. Оперативна пам'ять у комп'ютері відіграє роль тимчасового буфера зберігання інформації, тобто при запуску якогось додатка воно частково завантажується в оперативну пам'ять, отже чим більше у вас такої пам'яті, тим більше ви зможете одночасно відкривати і працювати в декількох програмах, наприклад, грати в комп'ютерну гру та одночасно слухати музику. Велика кількість оперативної пам'яті потрібна у сучасних іграх. Оперативна пам'ять має дві головні характеристики це її обсяг і частота, де вона працює. 4. Відеокарта призначена для виведення зображення на монітор, відповідає за обробку графіки. Якщо встановлена слабка відеокарта, вона не справляється з обробкою графіки. Сучасні відеокарти мають свій вбудований процесор (ядро), потужність якого теж обчислюється, як і у центрального процесора в мегагерцах. Його завдання зняти навантаження з обробки графіки з центрального процесора і взяти це завдання на себе, тобто чим більше частоти, мегагерц у ядра відеокарти тим швидше вона обробляє графіку, отже, швидше працюють ігри. Відеокарта також має пам'ять, відеопам'ять, за допомогою якої вона зберігає в собі текстури, оброблені частини графіки, відеопам'ять знову ж таки обчислюється в мегабайтах, гігабайтах. 5. Адаптерні плати розширюють можливості комп'ютерної системи. Вони вставляються в рознімання материнської плати і стають частиною системи. Багато материнські плати мають вбудовані функції адаптерних плат, що усуває потребу в додаткових компонентах. Вбудовані плати підтримують базові функції, але спеціалізовані адаптерні плати часто підвищують продуктивність системи. Найбільш поширені такі плати: відеоплати; звукові плати; мережеві інтерфейсні плати; модеми; інтерфейсні плати; плати контролера. 6. Блок живлення живить електрикою всі комплектуючі комп'ютера, і дозволяє працювати. У нього йде кабель з електромережі, а потім він розподілить напругу по всьому

16 комп'ютера. Потужність блоку живлення обчислюється у ватах, чим потужніший ваш комп'ютер, тим більше потужний блокхарчування він вимагає, дуже вимогливі до блоків живлення сучасні відеокарти, яким буває, потрібен блок живлення до кіловата. Від блоку живлення йдуть кабелі живлення до материнської плати, жорстких дисків, кулерів, до приводів. Якісні блоки живлення більш стійкі до перепадів напруги в мережі, що оберігає вихід з ладу самого блоку і всіх комплектуючих комп'ютера. 7. Жорсткий диск. Жорсткий диск зберігає програми, ігри, документи. Як і будь-яке сховище, він має максимальну місткість, об'єм, який вимірюється в гігабайтах. Чим більший обсяг жорсткого диска, тим більше інформації ви зможете на ньому зберігати. Жорсткий диск – механічний пристрій. У ньому крутиться кілька шарів дисків, на які за допомогою магнітної головки записується та зчитується інформація. У жорсткого диска є свій тимчасовий швидкісний буфер, кеш, він влаштований у вигляді маленького чіпа, за допомогою нього жорсткий дискзменшує кількість фізичних звернень безпосередньо до дисків, тим самим збільшується швидкість роботи та термін його служби. 8. Периферійні пристрої. Периферійним називається пристрій, який підключається до комп'ютера та розширює його можливості. Ці пристрої за своєю природою є додатковими і не потрібні для виконання базових функцій. Вони лише забезпечують деякі додаткові функції. Периферійні пристрої підключаються із зовнішнього боку комп'ютера, за допомогою спеціальних кабелів або бездротового зв'язку. Вони належать до однієї з чотирьох категорій: пристрої введення, виведення, зберігання або мережеві пристрої. Прикладами периферійних пристроїв є: - пристрої введення трекбол, джойстик, сканер, цифровий фотоапарат, кодувальник, пристрій зчитування штрих-коду, мікрофон; пристрої виведення принтер, плоттер, динаміки, навушники; пристрої для зберігання додатковий жорсткий диск, зовнішні приводи CD/DVD, флеш-диски; мережеві пристрої – зовнішні модеми, зовнішні мережеві адаптери. 9. Постійна пам'ять. ПЗУ (англ. ROM, пам'ять тільки для читання) служить для зберігання незмінної (постійної) програмної та довідкової інформації. У перших персональних комп'ютерах код BIOS записувався мікросхему постійної пам'яті ПЗУ, що створювалася на заводі. Пізніше для зберігання коду BIOS почали використовувати мікросхеми з можливістю перезапису.

17 Мікросхема електрично стирається ПЗП, що перепрограмується. Основні параметри: Об'єм пам'яті-16 Мбіт, Час вибірки - 65 нс. Загальний опис: Діапазон напруги живлення: 3,0 3,6; Технологічний процес 0,25 мкм, Можливість стирання будь-якої комбінації секторів та всієї пам'яті; Гарантована кількість циклів стирання; Час збереження даних 13 років за температури 125 С.; Температурний діапазон: С. Розташування BIOS системної плати. У більшості випадків flash-пам'ять встановлюється на панель системної плати, що дозволяє при необхідності замінити мікросхему, але в деяких випадках вона розпаяна прямо на системній платі. Мікросхеми flash-пам'яті для зберігання BIOS мають різну ємність, у старіших комп'ютерах використовуються чіпи об'ємом 1-2 Мбіт (Кбайт), а в сучасних системах 4-8 Мбіт і більше (512 Кбайт-1 Мбайт і більше). BIOS використовує параметри конфігурації, які зберігаються у спеціальній CMOSпам'яті. Свою назву вона отримала за технологією виготовлення чіпів, де застосовувався комплементарний металооксидний напівпровідник. CMOS-пам'ять живиться від спеціальної батареї на системній платі, яка також використовується для живлення годинника реального часу. Термін роботи такого акумулятора зазвичай становить 10 років. Як правило, за цей час комп'ютер (зокрема материнська плата) морально застаріває, і необхідність заміни елемента живлення втрачає сенс. При деяких технологіях виробництва мікросхем CMOS елемент живлення вбудовується всередину мікросхеми. У цьому випадку, коли акумулятор розряджається, вона замінюється повністю. Процедура запуску комп'ютера Програми, записані в мікросхеми ПЗП, доступні комп'ютеру відразу після включення. Програми в ПЗУ поділяються на: - програму запуску машини, базову систему введення-виводу (BIOS). Роль BIOS двояка: з одного боку це невід'ємний елемент апаратури, а з іншого боку - важливий модуль будь-якої операційної системи. Ці програми виконуються щоразу під час увімкнення. Запуск складається з кількох фаз: перевірка працездатності машини, ініціалізація програмованих мікросхем, периферійних пристроїв, перевірка наявності додаткового обладнання, завантаження операційної системи. Програми перевірки короткі та виконуються швидко. Остання операція завантаження операційної системи, що виконується програмою завантажувачем. Після того, як з диска завантажується ОС, керування передається їй. BIOS є частиною ПЗУ активно використовується протягом усього часу роботи комп'ютера для управління пристроями (містить їх драйвери) дисплеєм, клавіатурою, дисководом, обробляє переривання, забезпечує енергозбереження, автоматичне налаштуванняЗміни. Переривання сигналів із зовнішнього світу, які повідомляють процесору про настання події (натискання клавіші, обслуговування дискети). BIOS використовує програмні переривання для виклику та виконання спеціальних сервісних програм.

18 Під час запуску на екрані з'являються повідомлення про роботу програм перевірки, з'являється запрошення програми-оболонки або операційної системи, подальша робота відбувається під керуванням ОС. Діагностика комп'ютера 1. Комп'ютер не вмикається - не реагує на натискання кнопки увімкнення, комп'ютер вмикається, але на моніторі нічого не відображається - в системному блоціпрацюють кулери. Варіант номер один - при включенні спікер видає одинарний звук (писк) тобто повідомляє, що все гаразд у цьому випадку основна ймовірність у тому, що згоріла відеокарта. Варіант номер два спікер мовчить (не пищить), з цього робимо висновок, що зламалася або материнська плата, або блок живлення, це стосується випадку, коли комп'ютер ніяк не реагує на натискання кнопки включення. Speaker - це маленький динамік, у системному блоці, підключений до материнської плати, який повідомляє користувача при запуску комп'ютера про стан комплектуючих та спільну роботу вашого комп'ютера. Розшифровка (основних) звукових комбінацій Speaker a 1 короткий сигнал працює справно. Сигналів немає – проблеми з блоком живлення, можливо, він не підключений до материнської плати, так само є невеликий відсоток можливості, що несправна сама материнська карта. Безперервний сигнал – проблема з блоком живлення. 2 лагідні сигнали незначні помилки. 1 довгий повторюється проблема з оперативною пам'яттю. 2. При запуску комп'ютера доводиться натискати клавішу F1 і до того моменту, поки це не зроблено, завантаження комп'ютера не починається. Якщо після кожного увімкнення комп'ютера у вас скидається системний часі дата, то причина цього сів акумулятор на материнській платі. У такому випадку потрібно замінити батарейку на системній платі і після цього зайти та вийти зі збереженням з налаштувань БІОС. Контрольні питання 1. Яка найпростіша конфігурація ПК. 2. Що входить до складу системного блоку? 3. Що таке материнська плата? 4. Призначення мікропроцесора. 5. Перерахуйте різновиди ЗП. 6. Що означає термін "периферія"?

Модуль 2. Архітектура комп'ютера 1. Сукупність пристроїв, призначених для автоматичного або автоматизованого оброблення інформації це: 1) інформаційна система 2) інформаційні технології 3)

Глава 4 Програмно-технічні системи реалізації інформаційних процесів Комп'ютер універсальна 17 технічна системаобробки інформації Поява комп'ютерів повністю змінила всі існуючі

Мікропроцесор: основні елементи та характеристики 10 клас Вчитель МБОУ «Школа 91» Сафонова Л.Ф Мікропроцесор: основні елементи та характеристики Центральний процесор це пристрій комп'ютера, призначений

Тема 2.1. Основні складові та блоки комп'ютерів Комп'ютер це універсальний електронний програмно-керований пристрій, призначений для автоматичної обробки, зберігання та передачі інформації.

Розділ 11. Архітектура комп'ютера. Основні компоненти та їх призначення Основні компоненти комп'ютера, їх функціональне призначення та принципи роботи. Програмний принцип комп'ютера. За своїм призначенням

Внутрішні пристрої комп'ютера Внутрішні пристрої ПК Внутрішні вважаються пристрої, що знаходяться в системному блоці. Доступ до деяких є на лицьовій панелі, що зручно для швидкої

Пристрій комп'ютера Левашова Л.М. АНАЛОГІЯ МІЖ КОМП'ЮТЕРОМ І ЛЮДИНИ ЧОЛОВІК Органи почуттів Прийом (введення) інформації Зберігання інформації М О З Г Процес мислення (обробка інформації) Комп'ютер

Інформатика Апаратне забезпечення інформаційних технологій Засоби інформаційних технологій Інформаційна технологія Алгоритмічні засоби (brainware) Апаратні засоби (hardware) Програмні

ДОСЛІДНА РОБОТА Архітектура ЕОМ. Принципи Джона фон Неймана Архітектура ЕОМ включає як структуру, що відображає склад ПК, так і програмно математичне забезпечення. Структура ЕОМ – сукупність

ПОКОЛІННЯ ВИЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ Презентація Верещагіної Юлії Юріївни вчителя інформатики МОУ ЗОШ с.золота Долина Партизанського району Приморського краю 1 Електронно-обчислювальну техніку прийнято ділити

Тема Урок АПАРАТНЕ ТА ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ КОМП'ЮТЕРА 2 Структурна схемакомп'ютера Принципи роботи апаратних засобів комп'ютера Г Л Апаратне забезпечення персонального комп'ютера система взаємопов'язаних

Введення у ПК. Історія створення ПК. Влаштування ПК. Інформатики. Лекція 3. Частина 1. Історія створення комп'ютера Слово "Комп'ютер" означає "обчислювач", тобто. пристрій для обчислень. 1642 р. Блез Паскаль

Лекція 2. Тема 1. Апаратне забезпечення (HARDWARE) – поняття автоматизації обчислень; - класифікація комп'ютерів; - пристрій персонального комп'ютера; - Периферійні пристрої; - Система «Тонкий

Державна автономна загальноосвітня установа міста Москви «Школа з поглибленим вивченням окремих предметів «ШІК 16» Реферат з інформатики «Історія розвитку обчислювальної техніки»

СКЛАД І ПРИЗНАЧЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ КОМП'ЮТЕРА Термін «комп'ютер» походить від англійського слова Computer обчислювач, тобто. програмоване електронний пристрій, призначене для автоматизованої обробки

3 Класифікація комп'ютерів за сферами застосування Продуктивність - деяка інтегрована характеристика, що визначає загальну обчислювальну потужність комп'ютера, і, відповідно, його застосування.

Персональний комп'ютер 1 Визначення! Персональний комп'ютер ПК (англ. personal computer, PC), ПЕОМ (персональна електронно-обчислювальна машина) - пристрій або система, здатна виконувати задану,

Лекція 3 Історія розвитку обчислювальної техніки. Класифікація та сфера застосування комп'ютерів. Персональні комп'ютери Цілі лекції мати уявлення про етапи розвитку обчислювальної техніки

Тестування на тему «Пристрій ПК» 11 клас Процесор 1. Які блоки входять до складу процесора? 1) арифметико-логічне пристрій 2) пристрій управління 3) регістри 4) контролери 5) постійне

ПРИСТРОЇ І ПРИЗНАЧЕННЯ МАТЕРИНСЬКОЇ ПЛАТИ Затулін А.Г. Балаковський інженерно-технологічний інститут філія «Національного дослідницького ядерного університету МІФІ» Балаково, Росія Zatulin A.G.

Архітектура комп'ютерів. Окулов Олександр МОУ «ЗОШ 30»10а кла 2007р. 1. Загальні засади роботи комп'ютерів. Комп'ютер є машиною для автоматичної обробки інформації. До складу комп'ютера

Архітектура сучасних обчислювальних засобів Класифікація за принципом дії Аналоговий комп'ютер (АВМ) Аналоговий комп'ютер - аналогова обчислювальна машина (АВМ), яка представляє числові

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Процесори, сумісні із сімейством х86, випускаються не лише фірмою Intel. Традиційний конкурент – AMD – випускає сумісні процесори звичайного дещо пізніше, але помітно дешевше, іноді по ряду технічних властивостей вони навіть випереджають аналогічні. процесори Intel. Компанія Cyrix славиться своїми швидкими співпроцесорами.

7 червня 1998 компанія Intel представила процесор Celeron з тактовою частотою 300 МГц і знизила ціну на модель 266 МГц, що раніше випускалася. Компанія, однак, вважає за краще не афішувати, що ці частоти - далеко не межа можливостей Celeron, і без будь-яких переробок процесор здатний на щось більше.

Ядро Celeron виготовляється за останньою 0,25 мікронною технологією і має кодову назву Deschutes. Воно таке саме, як у процесорів Pentium II, призначених для роботи на частотах 333, 350 та 400 МГц (у молодших моделях Pentium II використовується ядро Klamath з 0,35 мікронною технологією).

25 липня 1998 корпорація Microsoft випускає Windows 98 останню версію Windows з урахуванням старого ядра, функціонуючого фундаменті DOS. Система Windows 98 інтегрована з інтернет-браузером Internet Explorer 4 і сумісна з численними від USB до специфікацій управління енергоспоживанням ACPI. Наступні версії Windowsдля рядового користувача будуть збудовані на базі ядра NT.

6 жовтня 1998 року корпорація Intel анонсувала найшвидшу версію процесора Pentium II Xeon з тактовою частотою 450 МГц, призначену для двопроцесорних (двоканальних) серверів і робочих станцій. Нова модель на 450 МГц забезпечує найвищий у галузі рівень продуктивності завдяки збільшеній ємності та швидкодії кеш-пам'яті 2-го рівня (L2), можливості встановлення кількох процесорів, а також наявності системної шини, що працює на частоті 100 МГц. Поєднання високої продуктивності процесора Pentium II Xeon із системною масштабованістю виводить показник співвідношення "продуктивність/ціна" на рівень, що не має аналогів на ринку двоканальних серверів та робочих станцій. Набір мікросхем 440GX AGPset для серверів та робочих станцій, що забезпечує можливість встановлення одного або двох процесорів, підтримує до 2 Гб системної пам'яті та швидку графічну шину AGP.

Роль обчислювальної техніки у житті

Персональний комп'ютер швидко увійшов у наше життя. Ще кілька років тому було рідкістю побачити якийсь персональний комп'ютер – вони були, але були дуже дорогі, і навіть не кожна фірма могла мати у себе в офісі комп'ютер. Тепер у кожному третьому будинку є комп'ютер, який уже глибоко увійшов у життя людини.

Сучасні обчислювальні машини є одним з найзначніших досягнень людської думки, вплив якого на розвиток науково-технічного прогресу важко переоцінити. Область застосування ЕОМ величезна і постійно розширюється.

Навіть 30 років тому було лише близько 2000 різних галузей застосування мікропроцесорної техніки. Це управління виробництвом (16%), транспорт та зв'язок (17%), інформаційно-обчислювальна техніка (12%), військова техніка (9%), побутова техніка(3%), навчання (2%), авіація та космос (15%), медицина (4%), наукове дослідження, комунальне та міське господарство, банківський облік, метрологія та інші області.

Комп'ютери у закладах. Комп'ютери в буквальному значенні здійснили революцію у діловому світі. Секретар практично будь-якої установи при підготовці доповідей та листів здійснює обробку текстів. Установчий апарат використовує персональний комп'ютер для виведення на екран дисплея широкоформатних таблиць та графічного матеріалу. Бухгалтери застосовують комп'ютери для управління фінансами установи та запровадження документації.

Комп'ютери на виробництві. Комп'ютери знаходять застосування і під час широкого кола виробничих завдань. Так, наприклад, диспетчер на великому заводі має у своєму розпорядженні автоматизовану систему контролю, що забезпечує безперебійну роботу різних агрегатів. Комп'ютери використовуються також для контролю за температурою та тиском під час здійснення різних виробничих процесів. Також управляються комп'ютером роботи на заводах, скажімо, на лініях складання автомобілів, що включають операції, що багато разів повторюються, наприклад затягування болтів або забарвлення деталей кузова.

Комп'ютер – помічник конструктора. Проекти конструювання літака, мосту чи будівлі потребують витрат великої кількості часу та зусиль. Вони є одним із найтрудомісткіших видів робіт. Сьогодні, у вік комп'ютера, конструктори мають можливість присвятити свій час повністю процесу конструювання, оскільки розрахунки та підготовку креслень машина «бере на себе». Приклад: конструктор автомобілів досліджує за допомогою комп'ютера як форма кузова впливає на робочі характеристики автомобіля. За допомогою таких пристроїв, як електронне перо і планшет, конструктор може швидко і легко вносити будь-які зміни в проект і спостерігати результат на екрані дисплея.

Комп'ютер у магазині самообслуговування. Уявіть собі, що йде 1979 рік і ви працюєте неповний робочий день як касир у великому універмазі. Коли покупці викладають відібрані ними покупки на прилавок, ви повинні прочитати ціну кожної покупки та запровадити їх у касовий апарат. А тепер повернемось у наші дні. Ви, як і раніше, працюєте касирів і в тому ж самому універмазі. Але як багато тут змінилося. Коли тепер покупці викладають свої покупки на прилавок, ви пропускаєте кожну з них через оптичний скануючий пристрій, який зчитує універсальний код, нанесений на покупку, за яким комп'ютер визначає ціну цього виробу, що зберігається в пам'яті комп'ютера, і висвічує її на маленькому екрані, щоб покупець міг бачити вартість своєї покупки. Як тільки всі відібрані товари пройшли через оптичний скануючий пристрій, комп'ютер негайно видає загальну вартість придбаних товарів.

Комп'ютер у банківських операціях. Виконання фінансових розрахунків за допомогою домашнього персонального комп'ютера - це лише одне з його можливих застосувань у банківській справі. Потужні обчислювальні системи дозволяють виконувати велику кількість операцій, включаючи обробку чеків, реєстрацію зміни кожного вкладу, прийом та видачу вкладів, оформлення позики та переведення вкладів з одного рахунку на інший або з банку до банку. Крім того, найбільші банки мають автоматичні пристрої, розташовані поза банком. Банківські автомати дозволяють клієнтам не вистояти довгих черг у банку, взяти гроші з рахунку, коли банк закрито. Все, що потрібно - вставити пластмасову банківську картку в автоматичний пристрій. Як тільки це зроблено, необхідні операції будуть виконані.

Комп'ютер у медицині. Як часто ви вболіваєте? Мабуть, у вас була застуда, вітрянка, хворів на живіт? Якщо у цих випадках ви зверталися до лікаря, швидше за все він проводив огляд швидко та досить ефективно. Проте медицина – це дуже складна наука. Існує безліч хвороб, кожна з яких має лише їй властиві симптоми. Крім того, існують десятки хвороб із однаковими і навіть зовсім однаковими симптомами. У подібних випадках лікареві буває важко поставити точний діагноз. І тут йому на допомогу приходить комп'ютер. Нині багато лікарів використовують комп'ютер як помічник під час постановки діагнозу, тобто. для уточнення, що саме болить у пацієнта. Для цього хворий ретельно обстежується, результати обстеження повідомляються на комп'ютері. За кілька хвилин комп'ютер повідомляє, який із зроблених аналізів дав аномальний результат. При цьому може назвати можливий діагноз.

Комп'ютер у сфері освіти. Сьогодні багато навчальних закладів не можуть обходитися без комп'ютерів. Досить сказати, що з допомогою комп'ютерів: трирічні діти вчаться розрізняти предмети з їхньої формі; шести- та семирічні діти вчаться читати та писати; випускники шкіл готуються до вступних іспитів до вищих навчальних закладів; студенти досліджують, що станеться, якщо температура атомного реактора перевищить допустиму межу. "Машинне навчання" - термін, що означає процес навчання за допомогою комп'ютера. Останній у разі виступає у ролі «вчителя». У цій якості може використовуватися мікрокомп'ютер або термінал, що є частиною електронної передачі даних. Процес засвоєння навчального матеріалу поетапно контролюється вчителем, але якщо навчальний матеріал дається у вигляді пакета відповідних програм ЕОМ, його засвоєння може контролюватись самим учням.

Комп'ютери на варті закону. Ось новина, яка не потішить злочинця: « довгі рукизакону» тепер забезпечені обчислювальною технікою. «Інтелектуальна» міць та висока швидкодія комп'ютера, його здатність обробляти величезну кількість інформації, тепер поставлені на службу правоохоронних органів для підвищення ефективності роботи. Здатність комп'ютерів зберігати велику кількість інформації використовується правоохоронними органами створення картотеки злочинної діяльності. Електронні банки даних з відповідною інформацією легко доступні державним та регіональним слідчим установам усієї країни. Так, федеральне бюро розслідування (ФБР) має в своєму розпорядженні загальнодержавний банк даних, який відомий як національний центркриміналістичної інформації. Комп'ютери застосовуються правоохоронними органами у інформаційних мережах ЕОМ, а й у процесі розшукової роботи. Наприклад, в лабораторіях криміналістів комп'ютери допомагають проводити аналіз речовин, виявлених на місці злочину. Висновки комп'ютера-експерта часто виявляються вирішальними у доказах у справі.

Комп'ютер як спілкування людей. Якщо одному комп'ютері працюють хоча б дві людини, вони вже виникає бажання використовувати цей комп'ютер обмінюватись інформацією друг з одним. На великих машинах, якими користуються одночасно десятки, а то й сотні людей, для цього передбачено спеціальні програми, що дозволяють користувачам надсилати повідомлення один одному. Чи варто говорити про те, що як тільки з'явилася можливість об'єднувати кілька машин у мережу, користувачі вхопилися за цю можливість не тільки для того, щоб використовувати ресурси віддалених машин, але й розширити коло свого спілкування. Створюються програми, призначені обмінюватись повідомленнями користувачів, що є різних машинах. Найбільш універсальний засіб комп'ютерного спілкування – це електронна пошта. Вона дозволяє пересилати повідомлення практично з будь-якої машини на будь-яку, оскільки більшість відомих машин, що працюють у різних системах, її підтримують. Електронна пошта - найпоширеніша послуга мережі Internet. В даний час свою адресу електронною поштою мають приблизно 20 мільйонів людей. Посилання листа електронною поштою обходиться значно дешевше від посилки звичайного листа. Крім того, повідомлення, надіслане електронною поштою дійде до адресата за кілька годин, у той час як звичайний лист може діставатися до адресата кілька днів, а то й тижнів.

Internet - глобальна комп'ютерна мережу, що охоплює весь світ. Сьогодні Internet має близько 15 мільйонів абонентів у більш ніж 150 країнах світу. Щомісяця розмір мережі збільшується на 7-10%. Internet утворює ніби ядро, що забезпечує зв'язок різних інформаційних мереж, що належать різним установам у всьому світі, одна з одною.

Internet надає унікальні можливості дешевого, надійного та конфіденційного глобального зв'язку по всьому світу. Це виявляється дуже зручним для фірм, які мають свої філії по всьому світу, транснаціональних корпорацій та структур управління. Зазвичай використання інфраструктури Internet для міжнародного зв'язку обходиться значно дешевше прямого комп'ютерного зв'язку через супутниковий канал або через телефон.

Висновок

На жаль, неможливо у межах реферату охопити історію комп'ютерів. Можна було б ще довго розповідати про те, як у маленькому містечку Пало-Альто (штат Каліфорнія) в науково-дослідному центрі Xerox PARK зібрався колір програмістів того часу, щоб розробити революційні концепції, докорінно що змінили образ машин, і прокласти дорогу для комп'ютерів кінця XX століття. Як талановитий школяр Біл Гейтс та його друг Пол Аллен познайомилися з Едом Робертсом і створили дивовижну мову БЕЙСІК для комп'ютера Altair, що дозволило розробляти для нього прикладні програми. Як поступово змінювався вигляд персонального комп'ютера, з'явилися монітор і клавіатура, накопичувач на гнучких магнітних дисках, про дискетах, та був і жорсткий диск. Невід'ємним приладдям стали принтер і «миша». Можна було б розповісти і про невидиму війну на комп'ютерних ринках за право встановлювати стандарти між величезною корпорацією IBM, і молодий Apple, що зухвало з нею змагався, що змусила весь світ вирішувати, що ж краще Macintosh або PC? І про багато інших цікавих речей, що відбувалися зовсім недавно, але вже стали історією.

Для багатьох світ без комп'ютера – далека історія, приблизно така сама далека, як відкриття Америки чи Жовтнева революція. Але щоразу, включаючи комп'ютер, неможливо перестати дивуватися людському генію, який створив це диво.

Сучасні персональні IВМ РС-сумісні комп'ютери є найбільш широко використовуваним видом комп'ютерів, їх потужність постійно збільшується, а сфера застосування розширюється. Ці комп'ютери можуть об'єднуватися в мережі, що дозволяє десяткам і сотням користувачів легко обмінюватися інформацією та одночасно отримувати доступ до загальних баз даних. Кошти електронної пошти дозволяють користувачам комп'ютерів за допомогою звичайної телефонної мережі надсилати текстові та факсимільні повідомлення в інші міста та країни та отримувати інформацію з великих банків даних. Глобальна система електронного зв'язку Intеrnеt забезпечує за вкрай низьку ціну можливість оперативного отримання інформації з усіх куточків земної кулі, надає можливості голосового та факсимільного зв'язку, полегшує створення внутрішньокорпоративних мереж передачі інформації для фірм, що мають відділення у різних містах та країнах.

Однак можливості IВМ РС-сумісних персональних комп'ютерів з обробки інформації все ж таки обмежені, і не в усіх ситуаціях їх застосування виправдане.

Для розуміння історії комп'ютерної техніки розглянутий реферат має принаймні два аспекти: перший - вся діяльність, пов'язана з автоматичними обчисленнями, до створення комп'ютера ENIAC розглядалася як передісторія; другий - розвиток комп'ютерної техніки визначається лише в термінах технології апаратури та схем мікропроцесора.

Список літератури

1. Озерцовський З. «Мікропроцесори Intel: від 4004 до Pentium Pro», журнал Computer Week #41 - 1996г.

2. Фролов А.В., Фролов Г.В. "Апаратне забезпечення IBM PC" - М.: ДІАЛОГ-МІФІ, 1992р.

3. Фігурнов В.Е. "IBM PC для користувача" - М.: "Інфра-М", 1995р.

4. Фігурнов В.Е. IBM PC для користувача. Короткий курс» - М: 1999р.

5. Гук М. "Апаратні засоби IBM PC" - СПб: "Пітер", 1997р.

А також матеріали та технічна документація із різноманітних ресурсів Internet.

Подібні документи

Автоматизація обробки даних. Інформатика та її практичні результати. Історія створення засобів цифрової обчислювальної техніки. Електромеханічні обчислювальні машини. Використання електронних ламп та ЕОМ першого, третього та четвертого покоління.

дипломна робота , доданий 23.06.2009

Перші кроки автоматизації розумової праці. Механічні та електромеханічні принципи обчислень. Застосування комп'ютерів та баз даних, що управляють програмами. Класифікація ЕОМ за принципом дії, призначенням, розмірами та функціональними можливостями.

презентація , доданий 19.05.2016

Механічні засоби обчислень. Електромеханічні обчислювальні машини, електронні лампи. Чотири покоління розвитку ЕОМ, характеристика їх особливостей. Надвеликі інтегральні схеми (НВІС). ЕОМ четвертого покоління. Проект ЕОМ п'ятого покоління.

реферат, доданий 13.03.2011

Поняття, ціль інформаційних технологій. Історія розвитку обчислювальної техніки. Ручні, механічні та електричні методи обробки інформації. Різнисна машина Ч. Беббіджа. Розробка персональних комп'ютерів із застосуванням електронних схем.

презентація , доданий 26.11.2015

Ручний етап розвитку обчислювальної техніки. Позиційна система числення. Розвиток механіки XVII столітті. Електромеханічний етап розвитку обчислювальної техніки. Комп'ютери п'ятого покоління. Параметри та відмітні особливостісуперкомп'ютера.

курсова робота , доданий 18.04.2012

Кошти обчислювальної техніки виникли давно, оскільки потреба у різноманітних розрахунках існувала ще на зорі розвитку цивілізації. Бурхливий розвиток обчислювальної техніки. Створення перших ПК, міні-комп'ютерів, починаючи з 80-х років ХХ століття.

реферат, доданий 25.09.2008

Історія розвитку обчислювальної техніки та інформаційних технологій. Ручний період автоматизації підрахунків та створення логарифмічної лінійки. Пристрої, що використовують механічний принцип обчислень. Електромеханічний та електронний етап розвитку.

реферат, доданий 30.08.2011

Історія розвитку системи обчислення, перші спеціальні прилади для реалізації найпростіших обчислювальних операцій. Перші покоління комп'ютерів, принцип роботи, будову та функції. Сучасний етап розвитку обчислювальної техніки та її перспективи.

презентація , доданий 28.10.2009

Історія розвитку обчислювальної техніки до появи ЕОМ. Покоління ЕОМ, опис, коротка характеристика, принципи фон Неймана у побудові. Подання інформації в ЕОМ, її різновиди: числова, текстова, графічна, відео та звукова.

контрольна робота , доданий 23.01.2011

Історія розвитку та основні напрями використання обчислювальної техніки як у Росії, і там. Поняття, особливості та розвиток операційної системи. Зміст та структура файлової системи. Системи управління базами даних та їх застосування.

Нещодавно в побуті з'явився термін «обчислювальна техніка». Це позначення спочатку скоєно не мало на увазі всіх тих аспектів, які вкладаються в нього сьогодні. І, на жаль, більшість людей чомусь вважають, що комп'ютери та обчислювальна техніка – слова-синоніми. Це явна помилка.

Обчислювальна техніка: значення слова

Трактувати значення цього терміну можна зовсім по-різному, тим більше різні словники тлумачити його можуть у різних інтерпретаціях.

Однак якщо підійти до питання як би з якимось узагальненням, можна сміливо стверджувати, що обчислювальна техніка – це технічні пристроїз набором деяких математичних засобів, прийомів і методів для автоматизації (або навіть механізації) обробки будь-якої інформації та процесів обчислень або опису того чи іншого явища (фізичного, механічного тощо).

це що таке у широкому розумінні?

Обчислювальна техніка відома людству досить давно. Найпримітивнішими пристроями, які з'явилися за сотні років до нашої ери, можна назвати, наприклад, ті самі китайські рахунки або римський абак. Вже в другій половині нинішнього тисячоліття з'явилися такі пристрої, як шкала Неппера, арифмометр Шиккарда, лічильна і т. д. Поміркуйте самі, сьогоднішні аналоги у вигляді калькуляторів теж сміливо можна віднести до одного з різновидів обчислювальної техніки.

Проте трактування цього терміна набуло більш розширеного значення з появою перших ЕОМ. Сталося це в 1946 році, коли в США була створена перша ЕОМ, що позначалася абревіатурою ЕНІАК (у СРСР такий пристрій було створено в 1950 році і мало назву МЕСМ).

На сьогоднішній день трактування розширилося ще більше. Таким чином, на сучасному етапі розвитку технологій можна визначити, що обчислювальна техніка – це:

комп'ютерні системи та засоби управління мережами;
автоматизовані системи управління та обробки даних (інформації);
автоматизовані засоби проектування, моделювання та прогнозування;
системи розробки програмного забезпечення та ін.

Кошти для обчислень

Тепер подивимося, що являють собою засоби обчислювальної техніки. В основі будь-якого процесу лежить інформація або, як заведено зараз говорити, дані. Але поняття інформації вважається досить суб'єктивним, оскільки для однієї людини якийсь процес може нести смислове навантаження, а для іншої – ні. Таким чином, для уніфікації даних був розроблений який сприймається будь-якою машиною та застосовується для обробки даних найбільш широко.

Серед самих засобів можна виділити технічні пристрої (процесори, пам'ять, пристрої введення/виводу) та програмне забезпечення, без якого все це залізо виявляється абсолютно марним. Тут окремо слід зазначити, що обчислювальна система має ряд характерних ознак, наприклад, цілісність, організованість, пов'язаність та інтерактивність. Є ще й так звані обчислювальні комплекси, які відносять до багатопроцесорним системам, Що забезпечує надійність та підвищений рівень продуктивності, недоступний звичайним однопроцесорним системам. І тільки в загальній зв'язці «заліза» і софту можна говорити про те, що вони є основними засобами обчислень. Природно, можна сюди додати і методики, якими виробляється математичне опис тієї чи іншої процесу, але це може зайняти досить тривалий час.

Влаштування сучасних комп'ютерів

З усіх цих термінів, можна описати і роботу сучасних комп'ютерів. Як було зазначено вище, вони поєднують у собі апаратну і програмну частини, причому одна без іншої функціонувати неспроможна.

Таким чином, сучасний комп'ютер(обчислювальна техніка) - це сукупність технічних пристроїв, які забезпечують функціонування програмного середовища на виконання певних завдань, і навпаки (сукупність програм до роботи «заліза»). Найбільш правильним є перше твердження, а не друге, адже зрештою цей набір потрібен саме для обробки вхідної інформації та висновку результату.

(обчислювальна техніка) включає кілька основних компонентів, без яких не обходиться жодна система. Сюди можна віднести материнські плати, процесори, жорсткі диски, оперативну пам'ять, монітори, клавіатури, миші, периферію (принтери, сканери тощо), дисководи та інших. У плані програмного забезпечення перше місце посідають операційні системи та драйвери. В операційних системах працюють прикладні програми, а драйвери забезпечують коректне функціонування всіх залізних пристроїв.

Декілька слів про класифікацію

Сучасні обчислювальні системи можна класифікувати за кількома критеріями:

принцип дії (цифрові, аналогові, гібридні);
покоління (етапи створення);
призначення (проблемно-орієнтовані, базові, побутові, виділені, спеціалізовані, універсальні);
можливості та розміри (супервеликі, супермалі, одно- або розраховані на багато користувачів);
умови застосування (домашні, офісні, виробничі);
інші ознаки (кількість процесорів, архітектура, продуктивність, споживчі властивості).

Як відомо, чітких кордонів у визначенні класів провести не можна. У принципі, будь-який поділ сучасних систем на групи все одно виглядає суто умовним.

Лекція1. Роль і значення обчислювальної техніки у суспільстві.
Комп'ютери проникли у всі сфери діяльності, починаючи з початкової освіти і до вивчення нових технологій, вивчення нових видів матерії, невідомих поки що людству. Застосування комп'ютерних технологій полегшує процес освіти у середніх та вищих навчальних закладах як самих учнів, студентів, так і робітників.

Завдяки різноманітності програмного та апаратного забезпеченнясьогодні можливе використання всіх потенційних можливостей комп'ютерних технологій. Це дозволяє зберігати величезну кількість інформації, займаючи мінімальне місце. Також комп'ютерні технології дозволяють швидко цю інформацію обробляти та тримати її у захищеному вигляді.

Широке поширення ПК зіграло величезну роль розвитку ринку праці. Автоматизація обробки інформації дозволяє за лічені секунди зробити роботу, на яку раніше губилися тижні, інформування керівників про стан підприємств та робочих місць відбувається миттєво. Збільшується економічний потенціал у сфері страхових та фінансових послуг завдяки збільшеному обміну послуг. Впровадження комп'ютерних технологій запровадження нових форм зайнятості та організації праці.

На розробку нових проектів витрачається набагато менше часу, бо не треба витрачати багато часу на обчислювальні процеси і можна повністю присвятити час самому процесу. Велику роль комп'ютерні технології грають у медицині, створюються різні віртуальні моделі розвитку захворювань, створюються величезні основи інформації, виходячи з яких винаходять нові препарати на лікування.

Комп'ютер сьогодні є засобом для спілкування, а сам зв'язок на даний момент найдешевший. Для людей з обмеженими можливостями часом це єдиний спосіб не лише спілкування, а й завдяки сучасним комп'ютерним технологіям такі люди можуть реалізувати себе, отримати роботу.

Комп'ютерні технології надають позитивний ефект у розвитку дітей при правильному їх використанні. Помічено, що з грамотному підборі програм та ігор в дітей віком краще розвивається логічне мислення, поліпшується координація очей і рук. У дитини розвивається самовпевненість і почуття власної гідності, діти зосереджені в порівнянні з дітьми, які не мають досвіду користування комп'ютером.

З іншого боку, необмежений доступ до величезних обсягів інформації іноді призводить до надмірного використання комп'ютера, в основному це інтернет-залежність або залежність від комп'ютерних ігор. А це завдає як психологічної, так і фізичної шкоди. Люди, надміру захоплені комп'ютерними іграми, Найбільш дратівливі, запальні у звичайному спілкуванні. У деяких розвивається залежність від ігор, і за неможливості задовольнити свою потребу у звичайному світі погіршується настрій, з'являються стани підвищеної тривожності, іноді депресії.

Інтернет залежність виникає у людей, які надмірно спілкуються в соціальних мережах, І, як правило, виникає у тих, хто у звичайному житті мало товариський, не зміг себе реалізувати. Але ми не будемо вдаватися до суті цих проблем, оскільки це в основному винятки з правил. А при грамотному використанні комп'ютерних технологій користь незрівнянно більша, і ми це відчуваємо з кожним днем все більше і більше.

Інформаційні технології - Це клас сфер діяльності, що відносяться до технологій управління та обробкою величезного потоку інформації із застосуванням обчислювальної техніки.

Інформаційна технологія, як і будь-яка інша, має відповідати таким вимогам:

забезпечувати високий рівеньрозчленовування всього процесу обробки інформації на етапи (фази), операції, дії;
включати весь набір елементів, необхідних досягнення поставленої мети;
мати регулярний характер. Етапи, дії, операції технологічного процесу можуть бути стандартизовані та уніфіковані, що дозволить ефективніше здійснювати цілеспрямоване управління інформаційними процесами.

Сучасні інформаційні технології зі своїми стрімко зростаючим потенціалом і швидко знижуються витратами відкривають великі змогу нових форм організації праці та зайнятості у межах, як окремих корпорацій, і суспільства загалом. Спектр таких можливостей значно розширюється - нововведення впливають на всі сфери життя людей, сім'ю, освіту, роботу, географічні межі людських спільностей тощо. Сьогодні інформаційні технології можуть зробити вирішальний внесок у зміцнення взаємозв'язку між зростанням продуктивності праці, обсягів виробництва, інвестицій та зайнятості .

Інформатизація суспільства – це глобальний соціальний процес, особливість якого полягає в тому, що домінуючим видом діяльності у сфері суспільного виробництва є збір, накопичення, обробка, зберігання, передача, використання, продукування інформації, що здійснюються на основі сучасних засобів мікропроцесорної та обчислювальної техніки, а також різноманітних засобів інформаційної взаємодії та обміну.

Інформаційні технології можна як елемент і функцію інформаційного суспільства, спрямовану регулювання, збереження, підтримання та вдосконалення системи управління нового мережевого суспільства. Якщо протягом століть інформація та знання передавалися на основі правил та розпоряджень, традицій та звичаїв, культурних зразків та стереотипів, то сьогодні головна роль відводиться технологіям.

Інформаційні технології впорядковують потоки інформації на глобальному, регіональному та локальному рівнях. Вони відіграють ключову роль у формуванні техноструктури, у підвищенні ролі освіти та активно впроваджуються у всі сфери соціально-політичного та культурного життя, включаючи домашній побут, розваги та дозвілля.

Властивості інформаційних технологій:

Інформаційні технології дозволяють активізувати та ефективно використати інформаційні ресурси суспільства, які сьогодні є найважливішим стратегічним фактором його розвитку.
Інформаційні технології дозволяють оптимізувати і в багатьох випадках автоматизувати інформаційні процеси, які останніми роками посідають все більше місце у життєдіяльності людського суспільства.
Інформаційні процеси є важливими елементами інших складніших виробничих або соціальних процесів.

Уміння застосовувати у своїй діяльності сучасні інформаційні технології стає одним з основних компонентів професійної підготовки будь-якого спеціаліста, у тому числі спеціаліста соціальної сфери.

Інформаційні технології увійшли до всіх сфер нашого життя. Комп'ютер є засобом підвищення ефективності процесу навчання, бере участь у всіх видах людської діяльності, незамінний для соціальної сфери.

Для розвитку людського суспільства необхідні матеріальні, інструментальні, енергетичні та інші ресурси, зокрема інформаційні. Нині характеризується небувалим зростанням обсягу інформаційних потоків. Це стосується практично будь-якої сфери діяльності. Найбільше зростання обсягу інформації спостерігається у промисловості, торгівлі, фінансово-банківській та освітній сферах.

Інформація є одним із основних, вирішальних чинників, який визначає розвиток технології та ресурсів загалом. У зв'язку з цим, дуже важливим є розуміння не тільки взаємозв'язку розвитку індустрії інформації, комп'ютеризації, інформаційних технологій з процесом інформатизації, а й визначення рівня та ступеня впливу процесу інформатизації на сферу управління та інтелектуальну діяльність людини.

Проблемам інформації взагалі та управлінню як інформаційному процесу приділяється дуже велика увага, зумовлена наступними об'єктивними процесами:

Людство переживає інформаційний вибух. Зростання інформації, що циркулює і зберігається в суспільстві, прийшло в протиріччя з індивідуальними можливостями людини з її засвоєння;

Розвиток масово – комунікаційних процесів;

потреба розробки загальної теорії інформації;

Розвиток кібернетики як науки про управління;

Проникнення інформаційних технологій у сфери соціального буття;

Дослідження в галузі природничих наук підтверджують роль інформації у процесах самоорганізації живої та неживої природи;

Актуалізація проблеми сталого розвитку, становлення інформаційної економіки, головною рушійною силою якої є інформаційний потенціал, інформаційні ресурси;

Проблема перспективи розвитку людства як цілісності унеможливлює постановку питання про критерії прогресу в сучасних умовах.

Інформація стала предметом купівлі-продажу, тобто. інформаційним продуктом, який нарівні з інформацією, що становить суспільні надбання, утворює інформаційний ресурстовариства.

Як товар інформація не може відчужуватися подібно до матеріальної продукції. Її купівля-продаж має умовне значення. Переходячи до покупця, вона залишається у продавця. Вона не зникає у процесі споживання.

Становлення та розвитку інформаційного сектора, рух багатьох видів інформації як товару вплинув формування особливого ринку - ринку інформації.

Використання сучасних інформаційних технологій забезпечує майже миттєве підключення до будь-яких електронних інформаційних масивів (таких як бази даних, електронні довідники та енциклопедії, різні оперативні зведення, аналітичні огляди, законодавчі та нормативні акти тощо), що надходять з міжнародних, регіональних та національних інформаційних систем та використання їх на користь успішного ведення бізнесу.

Завдяки стрімкому розвитку новітніх інформаційних технологій, нині не лише з'явився відкритий доступ до світового потоку політичної, фінансової, науково-технічної інформації, а й стала реальною можливість побудови глобального бізнесу у мережі Internet.
У світі роль інформатики, засобів обробки, передачі, накопичення інформації незмірно зросла. Кошти інформатики та обчислювальної техніки зараз багато в чому визначають науково-технічний потенціал країни, рівень розвитку її народного господарства, спосіб життя та діяльності.

Для цілеспрямованого використання інформації її необхідно збирати, перетворювати, передавати, накопичувати та систематизувати. Всі ці процеси, пов'язані з певними операціями над інформацією, називатимемо інформаційними процесами. Отримання та перетворення інформації є необхідною умовою життєдіяльності будь-якого організму. Навіть найпростіші одноклітинні організми постійно сприймають та використовують інформацію, наприклад, про температуру та хімічний склад середовища для вибору найбільш сприятливих умов існування. Живі істоти здатні як сприймати інформацію з довкілля з допомогою органів чуття, а й обмінюватися нею між собою.

Людина також приймає інформацію з допомогою органів чуття, а обміну інформацією для людей використовуються мови. За час розвитку людського суспільства таких мов виникло дуже багато. Насамперед, це рідні мови (російська, татарська, англійська та ін.)» якими говорять численні народи світу. Роль мови для людства винятково велика. Без нього, без обміну інформацією для людей було б неможливим виникнення та розвиток суспільства.

Інформаційні процеси характерні як живої природи, людини, суспільства. Людством створені технічні пристрої - автомати, робота яких пов'язана з процесами отримання, передачі та зберігання інформації. Наприклад, автоматичний пристрій, званий термостат, сприймає інформацію про температуру приміщення і в залежності від заданого людиною температурного режимувмикає або вимикає опалювальні прилади.

Діяльність людини, пов'язану з процесами отримання, перетворення, накопичення та передачі інформації, називають інформаційною діяльністю.

Розвиток науки, освіти зумовило швидке зростання обсягу інформації, знань людини. Якщо початку минулого століття загальна сума людських знань подвоювалася приблизно кожні п'ятдесят років, то наступні роки - кожні п'ять років.

Виходом із ситуації стало створення комп'ютерів, які у багато разів прискорили та автоматизували процес обробки інформації.

Комп'ютери у виробництві використовуються на всіх етапах: від конструювання окремих деталей виробу, його дизайну до збирання та продажу. Система автоматизованого виробництва (САПР) дозволяє створювати креслення, відразу отримуючи загальний вигляд об'єкта, керувати верстатами виготовлення деталей. Гнучка виробнича система (ДПС) дозволяє швидко реагувати зміну ринкової ситуації, оперативно розширювати чи згортати виробництво вироби чи заміняти його іншим. Легкість переведення конвеєра на випуск нової продукції дає можливість виробляти безліч різних моделейВироби. Комп'ютери дозволяють швидко обробляти інформацію від різних датчиків, у тому числі від автоматизованої охорони, від датчиків температури для регулювання витрат енергії на опалення, від банкоматів, що реєструють витрати грошей клієнтами, від складної системи томографа, що дозволяє "побачити" внутрішню будову органів людини та правильно поставити діагноз.

Комп'ютер знаходиться на робочому столі фахівця будь-якої професії. Він дозволяє зв'язатися спеціальною комп'ютерною поштою з будь-якою точкою земної кулі, приєднатися до фондів великих бібліотек не виходячи з дому, використовувати потужні інформаційні системи - енциклопедії, вивчати нові науки і набувати різних навичок за допомогою навчальних програм та тренажерів. Модельєру він допомагає розробляти викрійки, видавцеві компонувати текст та ілюстрації, художнику – створювати нові картини, а композитору – музику. Дорогий експеримент може бути повністю прорахований та імітований на комп'ютері.

Розробка способів та методів представлення інформації, технології вирішення задач з використанням комп'ютерів стала важливим аспектом діяльності людей багатьох професій.
Можна виділити чотири внутрішньо пов'язані фундаментальні риси інформаційного суспільства, що формується:

Зміна ролі інформації та знання в житті суспільства, що виразилося насамперед у безпрецедентному зростанні інформаційної насиченості господарської, управлінської та інших сфер діяльності, у перетворенні інформації та знання на найважливіший ресурс соціально-економічного розвитку.
Перетворення інформаційної промисловості на найбільш динамічну, вигідну і престижну сферу виробництва, що забезпечує лідируючу роль окремих країн та міст у системі світової економіки.
Виникнення розвиненої ринкової інфраструктури споживання інформації та інформаційних послуг та, зокрема, широке впровадження ІКТ у різні сфери життя, причому не лише у професійну, а й побутову.
Глибокі зміни у моделях соціальної організації та співробітництва, коли у всіх сферах суспільства відбувається заміна централізованих ієрархічних структур гнучкими мережевими типами організації, пристосованими до швидких змін та інноваційного розвитку.

В інформаційному суспільстві звичайним явищем стає "телеробота", яка може кардинально вирішити проблему зайнятості, у тому числі для людей з обмеженими фізичними можливостями, що може допомогти вирішенню однієї з найскладніших соціальних проблем.

Використання супутників, " живого " радіо і телебачення передачі інформації надає масований впливом геть формування громадської думки у світі. Поява та вдосконалення мультимедіа, відеоконференційного зв'язку та штучного інтелекту сильно розширюють можливості передачі інформації, а отже, поширення знань та обміну ними.

* Ця роботане є науковою працею, не є випускною кваліфікаційною роботоюі є результатом обробки, структурування і форматування зібраної інформації, призначеної для використання в якості джерела матеріалу при самостійній підготовці навчальних робіт.

Вступ.

Ручний період докомп'ютерної доби.

Механічний етап.

Електромеханічний етап.

Етап сучасних ЕОМ.

Роль обчислювальної техніки у житті.

Висновок.

Список літератури.

Вступ

Слово «комп'ютер» означає «обчислювач», тобто. пристрій для обчислень. Потреба автоматизації обробки даних, зокрема обчислень, виникла дуже давно. Понад 1500 років тому для рахунку використовувалися лічильні палички, камінці тощо.

В наш час важко уявити, що без комп'ютерів можна обійтися. Але ж нещодавно, до початку 70-х років обчислювальні машини були доступні дуже обмеженому колу фахівців, а їх застосування, як правило, залишалося оповитим завісою секретності і мало відомим широкому загалу. Однак у 1971 році сталася подія, яка докорінно змінила ситуацію і з фантастичною швидкістю перетворила комп'ютер на повсякденний робочий інструмент десятків мільйонів людей. У тому, поза всяким сумнівом, знаменному році ще майже нікому не відома фірма Intel з невеликого американського містечка з гарною назвою Санта-Клара (шт. Каліфорнія), випустила перший мікропроцесор. Саме йому завдячуємо появою нового класу обчислювальних систем - персональних комп'ютерів, якими тепер користуються, сутнісно, все, від учнів початкових класів і бухгалтерів до вчених та інженерів.

Наприкінці XX століття неможливо уявити життя без персонального комп'ютера. Комп'ютер міцно увійшов у наше життя, ставши головним помічником людини. На сьогоднішній день у світі існує безліч комп'ютерів різних фірм, різних груп складності, призначення та поколінь.

У цьому рефераті ми розглянемо історію розвитку обчислювальної техніки, і навіть короткий оглядпро можливості застосування сучасних обчислювальних систем та подальші тенденції розвитку персональних комп'ютерів.

Протягом усього свого існування люди використовували різного роду та конструкції обчислювальні апарати. Деякі з них і досі використовуються у повсякденному житті, а деякі загубилися у провулках часу.

Знання історії розвитку обчислювальної техніки як основи комп'ютерної інформатики є необхідним складовим елементом комп'ютерної культури.

Тому коротко розглянемо історію її становлення з погляду сьогодення.

Основні етапи розвитку ВТ можна прив'язати до наступної хронологічної шкали:

Ручний – до 17 століття

Механічний - із середини 17 століття

Електромеханічний – з 90 років 19 століття

Електронний – з 40 років 20 століття

Ці етапи відрізнялися друг від друга досконалішою будовою обчислювальних апаратів. Розглянемо докладніше кожен із цих етапів розвитку обчислювальної техніки.

Ручний період докомп'ютерної доби

Ручний період розпочався на зорі людської цивілізації. Фіксація результатів рахунку у різних народів різних континентах проводилася різними способами: пальцевий рахунок, нанесення засічок, лічильні палички, вузлики і т.д. Нарешті, поява приладів, що використовують обчислення за розрядами, хіба що передбачали наявність певної позиційної системи числення, десяткової, п'ятирічної, троїчної тощо. До таких пристроїв відносяться абак, російські, японські, китайські рахунки.

Історію цифрових пристроїв розпочати слід з рахунків. Подібний інструмент був відомий у всіх народів. Давньогрецький абак (дошка або «саламінська дошка» на ім'я острова Саламін в Егейському морі) був посипаною морським піском дощечку. На піску проходили борозенки, на яких каменями позначалися числа. Одна борозенка відповідала одиницям, інша – десяткам тощо. Якщо в якійсь борозенці за рахунку набиралося понад 10 камінчиків, їх знімали та додавали один камінчик у наступному розряді. Римляни вдосконалили абак, перейшовши від дерев'яних дощок, піску та каміння до мармурових дощок з виточеними жолобками та мармуровими кульками. Китайські рахунки суан-пан складалися з дерев'яної рамки, розділеної на верхні та нижні секції. Палички співвідносяться з колонками, а бусинки – з числами. У китайців у основі рахунку лежала не десятка, а п'ятірка.

Суан - пан розділені на дві частини: у нижній частині на кожному ряду розташовуються по 5 кісточок, у верхній частині - по 2. Таким чином, щоб виставити на цих рахунках число 6, ставили спочатку кісточку, відповідну п'ятірці, а потім додавали одну кісточку в розряд одиниць.

У японців цей пристрій для рахунку носив назву серобян.

На Русі довгий час вважали за кісточками, що розкладаються в купки. Приблизно з 15 століття набув поширення «дощатий рахунок», завезений, певне, західними купцями з ворванню і текстилем. "Дощатий рахунок" майже не відрізнявся від звичайних рахунків і являв собою рамку з укріпленими горизонтальними мотузочками, на які були нанизані просвердлені сливові або вишневі кісточки.

У 9 столітті індійські вчені зробили одне з найбільших відкриттів у математиці. Вони винайшли позиційну систему числення, якою тепер користується весь світ.

При записі числа, у якому відсутній будь-який розряд (наприклад, 110 або 16004), індійці замість назви цифри говорили слово «порожньо». При записі дома «порожнього» розряду ставили крапку, а пізніше малювали гурток. Такий гурток називається «сунем».

Арабські математики переклали це слово за змістом своєю мовою - вони говорили «сифр». Сучасне слово «нуль» походить від латинського.

Наприкінці 15 - початку 16 століття Леонардо да Вінчі створив 13-розрядний підсумовуючий пристрій з десятизубними кільцями. Основу машини за описом складали стрижні, на які кріпилися два зубчасті колеса, більше з одного боку стрижня, а менше - з іншого. Ці стрижні повинні були розташовуватися таким чином, щоб менше колесо одному стрижні входило в зачеплення з великим колесом іншому стрижні. У цьому менше колесо другого стрижня зчіплялося з великим колесом третього тощо. Десять оборотів першого колеса, за задумом автора, мали призводити одного повного обороту другого, а десять оборотів другого - до повного обороту третього тощо. Вся система, що складається з 13 стрижнів із зубчастими колесами повинна була, наводитися в рух набором вантажів.

Механічний етап

Розвиток механіки в 17 столітті стало причиною обчислювальних пристроїв та приладів, що використовують механічний принцип обчислень, що забезпечує перенесення старшого розряду. Використання таких машин сприяло "автоматизації розумової праці".

Збільшення у другій половині 19 століття обчислювальних робіт у цілій низці областей людської діяльності висунуло нагальну потребу у ВТ та підвищення вимог до неї.

У цей період англійський математик Чарльз Беббідж висунув ідею створення програмно-керованої лічильної машини, що має арифметичний пристрій, пристрій управління, введення та друку.

Перша спроектована Беббіджем машина, різнизна машина, працювала на паровому двигуні. Модель, що працює, була шестицифровим калькулятором, здатним проводити обчислення та друкувати цифрові таблиці.

Головним досягненням цієї епохи можна вважати винахід арифмометра вченим на ім'я Однер. Головна особливістьдітища Однера полягає у застосуванні зубчастих коліс зі змінним числом зубців замість ступінчастих валиків. Воно простіше валика конструктивне і має менші розміри.

Спочатку поява в цей період ЕОМ не дуже вплинуло на випуск арифмометрів, насамперед через відмінність у призначенні, а також у вартості та поширеності. Проте, з 60 років масове використання дедалі активніше проникають електронні клавішні обчислювальні машини, що випускаються спочатку на лампах, і з 1964 р. на транзисторах. Лідерство в цьому напрямку одразу ж захопила Японія, яка відзначалася мініатюризацією електронної техніки, включаючи ВТ.

Електромеханічний етап

Електромеханічний етап розвитку ВТ став найменш тривалим і охоплює близько 60 років - від першого табулятора Г. Холлеріта до першої ЕОМ ENIAK (1945). Причинами створення проектів цього з'явилися як необхідність проведення масових розрахунків, і розвиток прикладної електротехніки. Класичним типом засобів електромеханічного етапу був лічильно-аналітичний комплекс, призначений для обробки інформації на перфокарткових носіях.

Значення робіт Холлериту у розвиток ВТ визначається двома чинниками. По-перше, він став основоположником нового напряму у ВТ - лічильно-перфораційного з відповідним обладнанням для широкого кола економічних та науково-технічних розрахунків. Це напрям призвело до створення машинорахункових станцій, що послужили прообразом сучасних обчислювальних центрів. По-друге, навіть у наш час використання великої кількості різноманітних пристроїв введення/виведення інформації не скасувало повністю використання перфокарткової технології.

Заключний період електромеханічного етапу розвитку обчислювальної техніки характеризується створенням цілого ряду складних релейних та релейно-механічних систем з програмним управлінням, що характеризуються алгоритмічною універсальністю та здатні виконувати складні науково-технічні обчислення в автоматичному режимі зі швидкостями, що на порядок перевищують швидкість роботи арифмометрів з електропроводом. Ці апарати можна як прямих попередників універсальних ЕОМ.

Покоління сучасних ЕОМ

А тепер я хотіла б розповісти про сучасні ЕОМ, про їхню історію та розвиток.

Історію розвитку сучасних ЕОМ поділяють на 4 покоління. Але розподіл комп'ютерної техніки на покоління - дуже умовна, несувора класифікація за ступенем розвитку апаратних і програмних засобів, а також способи спілкування з комп'ютером.

Ідея ділити машини на покоління викликана до життя тим, що за час короткої історії свого розвитку комп'ютерна техніка зробила велику еволюцію, як у сенсі елементної бази (лампи, транзистори, мікросхеми та ін.), Так і в сенсі зміни її структури, появи нових можливостей , розширення областей застосування та характеру використання.

Всі ЕОМ I покоління були зроблені на основі електронних ламп, що робило їх ненадійними - лампи доводилося часто міняти. Ці комп'ютери були величезними, незручними та дуже дорогими машинами, які могли придбати лише великі корпорації та уряди. Лампи споживали величезну кількість електроенергії та виділяли багато тепла.

До того ж для кожної машини використовувалася мова програмування. Набір команд був невеликий, схема арифметико-логічного пристрою та пристрої керування досить проста, програмне забезпечення практично не було. Показники обсягу оперативної пам'яті та швидкодії були низькими. Для вводу-виводу використовувалися перфострічки, перфокарти, магнітні стрічки та друкувальні пристрої, оперативні пристрої запам'ятовування були реалізовані на основі ртутних ліній затримки електроннопроменевих трубок.

Ці незручності почали долати шляхом інтенсивної розробки засобів автоматизації програмування, створення систем обслуговуючих програм, що спрощують роботу машиною і збільшують ефективність її використання. Це, своєю чергою, зажадало значних змін у структурі комп'ютерів, вкладених у те, щоб наблизити її до вимог, які з досвіду експлуатації комп'ютерів.

Основні комп'ютери першого покоління:

1946р. ЕНІАК

У 1946 р. американські інженер-електронщик Дж. П. Еккерт та фізик Дж. У. Моучлі в Пенсільванському університеті сконструювали, на замовлення військового відомства США, першу електронно-обчислювальну машину - "Еніак" (Electronic Numerical Integrator and Computer). Яка призначалася на вирішення завдань балістики. Вона працювала в тисячу разів швидше за "Марк-1", виконуючи за одну секунду 300 множень або 5000 додавань багаторозрядних чисел. Розміри: 30 м. завдовжки, об'єм - 85 м3., вага - 30 тонн. Використовувалося близько 20000 електронних ламп та 1500 реле. Потужність її була до 150 квт.

1949р. Едсак.

Перша машина зі збереженою програмою - ”Едсак” - була створена в Кембриджському університеті (Англія) 1949 р. Вона мала пристрій на 512 ртутних лініях затримки. Час виконання додавання було 0,07 мс, множення - 8,5 мс.

1951р. МЕСМ

У 1948р. році академік Сергій Олексійович Лебедєв запропонував проект першої на континенті Європи ЕОМ – Малої електронної лічильно-вирішальної машини (МЕМС). У 1951р. МЕМ офіційно вводиться в експлуатацію, на ній регулярно вирішуються обчислювальні завдання. Машина оперувала з 20-розрядними двійковими кодами зі швидкодією 50 операцій на секунду, мала оперативну пам'ять у 100 осередків на електронних лампах.

1951р. UNIVAC-1. (Англія)

У 1951 р. була створена машина "Юнівак" (UNIVAC) - перший серійний комп'ютер із програмою, що зберігається. У цій машині вперше була використана магнітна стрічка для запису та зберігання інформації.

1952-1953р. БЕСМ-2

Вводиться в експлуатацію БЭСМ-2 (велика електронна лічильна машина) з швидкодією близько 10 тис. операцій за секунду над 39-розрядними двійковими числами. Оперативна пам'ять на електронно-акустичних лініях затримки – 1024 слова, потім на електронно-променевих трубках і пізніше на феритових сердечниках. ВЗУ складалося з двох магнітних барабанів та магнітної стрічки ємністю понад 100 тис. слів.

ІІ покоління

У 1958 р. в ЕОМ були застосовані напівпровідникові транзистори, винайдені в 1948 р. Вільямом Шоклі, вони були більш надійні, довговічні, малі, могли виконати значно складніші обчислення, мали велику оперативну пам'ять. 1 транзистор здатний був замінити ~ 40 електронних ламп і працював із більшою швидкістю.

У другому поколінні комп'ютерів дискретні транзисторні логічні елементи витіснили електронні лампи. Як носії інформації використовувалися магнітні стрічки ("БЭСМ-6", "Мінськ-2", "Урал-14") та магнітні сердечники, з'явилися високопродуктивні пристрої для роботи з магнітними стрічками, магнітні барабани та перші магнітні диски.

Як програмне забезпечення стали використовувати мови програмування високого рівня, були написані спеціальні транслятори з цих мов мовою машинних команд. Для прискорення обчислень цих машинах було реалізовано деяке перекриття команд: наступна команда починала виконуватися до закінчення попередньої.

З'явився широкий набір бібліотечних програмна вирішення різноманітних математичних завдань. З'явилися моніторні системи, що управляють режимом трансляції та виконання програм. З моніторних систем надалі виросли сучасні операційні системи.

Машинам другого покоління була властива програмна несумісність, яка ускладнювала організацію великих інформаційних систем. Тому в середині 60-х років намітився перехід до створення комп'ютерів, програмно сумісних та побудованих на мікроелектронній технологічній базі.

ІІІ покоління

У 1960 р. з'явилися перші інтегральні системи (ІВ), які набули широкого поширення у зв'язку з малими розмірами, але величезними можливостями. ІС – це кремнієвий кристал, площа якого приблизно 10 мм2. 1 ІС здатна замінити десятки тисяч транзисторів. 1 кристал виконує таку ж роботу, як і 30-ти тонний "Еніак". А комп'ютер із використанням ІС досягає продуктивності 10 млн. операцій на секунду.

У 1964 році фірма IBM оголосила про створення шести моделей сімейства IBM 360 (System 360), що стали першими комп'ютерами третього покоління.

Машини третього покоління – це сімейства машин із єдиною архітектурою, тобто. програмно сумісних. Як елементну базу у яких використовуються інтегральні схеми, які також називаються мікросхемами.

Машини третього покоління мають найрозвиненіші операційні системи. Вони мають можливості мультипрограмування, тобто. одночасного виконання кількох програм. Багато завдань управління пам'яттю, пристроями та ресурсами стала брати на себе операційна система або безпосередньо сама машина.

Приклади машин третього покоління - сімейства IBM-360, IBM-370, ЄС ЕОМ (Єдина система ЕОМ), СМ ЕОМ (Сімейство малих ЕОМ) та ін Швидкодія машин всередині сімейства змінюється від декількох десятків тисяч до мільйонів операцій на секунду. Ємність оперативної пам'яті сягає кількох сотень тисяч слів.

IV покоління

(З 1972 р. по теперішній час)

Четверте покоління — теперішнє покоління комп'ютерної техніки, розроблене після 1970 року.

Вперше стали застосовуватися великі інтегральні схеми (ВІС), які за потужністю приблизно відповідали 1000 ІС. Це спричинило зниження вартості виробництва комп'ютерів. У 1980 р. центральний процесор невеликий ЕОМ виявилося можливим розмістити на кристалі площею 1/4 дюйма (0,635 см2.). БІСи застосовувалися вже в таких комп'ютерах, як “Ілліак”, ”Ельбрус”, ”Макінтош”. Швидкодія таких машин складає тисячі мільйонів операцій на секунду. Місткість ОЗУ зросла до 500 млн. двійкових розрядів. У таких машинах одночасно виконуються кілька команд над кількома наборами операндів.

З погляду структури машини цього покоління є багатопроцесорні і багатомашинні комплекси, що працюють на загальну пам'ять і загальне поле зовнішніх пристроїв. Ємність оперативної пам'яті близько 1 – 64 Мбайт.

Поширення персональних комп'ютерів до кінця 70-х років призвело до деякого зниження попиту великі ЕОМ і міні-ЕОМ. Це стало предметом серйозного занепокоєння фірми IBM (International Business Machines Corporation) - провідної компанії з виробництва великих ЕОМ, і в 1979 р. фірма IBM вирішила спробувати свої сили на ринку персональних комп'ютерів, створивши перші персональні комп'ютери IBM PC.

Персональний комп'ютер.

Персональний Комп'ютер, комп'ютер, спеціально створений для роботи в режимі одного користувача. Поява персонального комп'ютера безпосередньо з народженням мікрокомп'ютера. Дуже часто терміни "персональний комп'ютер" та "мікрокомп'ютер" використовуються як синоніми.

ПК - настільний або портативний комп'ютер, який використовує мікропроцесор як єдиний центральний процесор, що виконує всі логічні та арифметичні операції. Ці комп'ютери відносять до обчислювальним машинамчетвертого та п'ятого покоління. Крім ноутбуків, до переносних мікрокомп'ютерів відносять і кишенькові комп'ютери – палмтопи. Основними ознаками ПК є шинна організація системи, висока стандартизація апаратних та програмних засобів, орієнтація на широке коло споживачів.

Анатомія персонального комп'ютера:

З розвитком напівпровідникової техніки персональний комп'ютер, отримавши компактні електронні компоненти, збільшив свої можливості обчислювати і запам'ятовувати. А удосконалення програмного забезпечення полегшило роботу з ЕОМ для осіб з дуже слабким уявленням про комп'ютерну техніку. Основні компоненти: плата пам'яті та додатковий пристрій з довільною вибіркою (РАМ); головна панель з мікропроцесором (центральним процесором) та місцем для РАМ; інтерфейс друкованої плати; інтерфейс плати дисководу; пристрій дисковода (зі шнуром), що дозволяє зчитувати та записувати дані на магнітних дисках; знімні магнітні або гнучкі диски для зберігання інформації поза комп'ютером; панель для введення тексту та даних.

Якими мають бути ЕОМ V покоління.

Зараз ведуться інтенсивні розробки ЕОМ V покоління. Розробка наступних поколінь комп'ютерів проводиться з урахуванням великих інтегральних схем підвищеного ступеня інтеграції, використання оптоелектронних принципів (лазери, голографія).

Ставляться зовсім інші завдання, ніж розробки всіх колишніх ЕОМ. Якщо перед розробниками ЕОМ з I по IV поколінь стояли такі завдання, як збільшення продуктивності області числових розрахунків, досягнення великий ємності пам'яті, то основним завданням розробників ЕОМ V покоління є створення штучного інтелекту машини (можливість робити логічні висновки з представлених фактів), розвиток " інтелектуалізації "комп'ютерів" - усунення бар'єру між людиною та комп'ютером. Комп'ютери будуть здатні сприймати інформацію з рукописного або друкованого тексту, з бланків, з людського голосу, дізнаватися користувача за голосом, здійснювати переклад з однієї мови іншою. Це дозволить спілкуватися з ЕОМ усім користувачам, навіть тим, хто не має спеціальних знань у цій галузі. ЕОМ буде помічником людині в усіх галузях.

Роль обчислювальної техніки у житті

Сучасні обчислювальні машини є одним з найзначніших досягнень людської думки, вплив, якого на розвиток науково-технічного прогресу важко переоцінити. Область застосування ЕОМ величезна і постійно розширюється.

Навіть 30 років тому було лише близько 2000 різних галузей застосування мікропроцесорної техніки. Це управління виробництвом (16%), транспорт та зв'язок (17%), інформаційно-обчислювальна техніка (12%), військова техніка (9%), побутова техніка (3%), навчання (2%), авіація та космос (15 %), медицина (4%), наукове дослідження, комунальне та міське господарство, банківський облік, метрологія та інші області.

Комп'ютери на варті закону. Ось новина, яка не потішить злочинця: «довгі руки закону» тепер забезпечені обчислювальною технікою. «Інтелектуальна» міць та висока швидкодія комп'ютера, його здатність обробляти величезну кількість інформації, тепер поставлені на службу правоохоронних органів для підвищення ефективності роботи. Здатність комп'ютерів зберігати велику кількість інформації використовується правоохоронними органами створення картотеки злочинної діяльності. Електронні банки даних з відповідною інформацією легко доступні державним та регіональним слідчим установам усієї країни. Так, федеральне бюро розслідування (ФБР) має в своєму розпорядженні загальнодержавний банк даних, який відомий як національний центр криміналістичної інформації. Комп'ютери застосовуються правоохоронними органами у інформаційних мережах ЕОМ, а й у процесі розшукової роботи. Наприклад, в лабораторіях криміналістів комп'ютери допомагають проводити аналіз речовин, виявлених на місці злочину. Висновки комп'ютера-експерта часто виявляються вирішальними у доказах у справі.

Комп'ютер як спілкування людей. Якщо одному комп'ютері працюють хоча б дві людини, вони вже виникає бажання використовувати цей комп'ютер обмінюватись інформацією друг з одним. На великих машинах, якими користуються одночасно десятки, а то й сотні людей, для цього передбачені спеціальні програми, що дозволяють користувачам надсилати повідомлення один одному. Чи варто говорити про те, що як тільки з'явилася можливість об'єднувати кілька машин у мережу, користувачі вхопилися за цю можливість не тільки для того, щоб використовувати ресурси віддалених машин, але й розширити коло свого спілкування. Створюються програми, призначені обмінюватись повідомленнями користувачів, що є різних машинах. Найбільш універсальний засіб комп'ютерного спілкування – це електронна пошта. Вона дозволяє пересилати повідомлення практично з будь-якої машини на будь-яку, оскільки більшість відомих машин, що працюють у різних системах, її підтримують. Електронна пошта – найпоширеніша послуга мережі Internet. В даний час свою адресу електронною поштою мають приблизно 20 мільйонів людей. Посилання листа електронною поштою обходиться значно дешевше від посилки звичайного листа. Крім того, повідомлення, надіслане електронною поштою дійде до адресата за кілька годин, у той час як звичайний лист може діставатися до адресата кілька днів, а то й тижнів.

Перспективи розвитку обчислювальної техніки

Вище ми розглянули історію та сучасний стан комп'ютерної техніки. Вже зараз обчислювальна техніка досягла приголомшливих висот. Так у 2002 році для Інституту наук про землю в місті Йокогама (Японія) корпорацією NEC був створений найпотужніший на сьогоднішній день суперкомп'ютер Eerth Simulator. Продуктивність нової машини, визначена за допомогою стандартних тестів Linpack, становить 35,6 TELOPS (трильйонів операцій з плаваючою комою на секунду). Якщо порівняти отримані результати з показниками, наведеними в переліку Top 500 (рейтинг 500 найбільш потужних комп'ютерівсвіту), стає ясно, що Earth Simulator працює швидше, ніж 18 найкращих за попереднім рейтингом, машин разом узятих.

Які ж перспективи вдосконалення персональних комп'ютерів, і що чекає надалі у цій сфері?

Співробітникам Беллівських лабораторій вдалося створити транзистор розміром 60 атомів! Вони вважають, що транзистори до дня свого шістдесятиліття (2007 рік) за низкою параметрів досягнуть фізичних меж. Так, розмір транзистора має стати трохи менше 0,01 мкм (вже досягнуто розміру 0,05 мкм). Це означає, що на чіпі площею 10 кв. см можна буде розмістити 20000000 транзисторів.

Описуючи технологію виробництва пластикових транзисторів, що бурхливо розвивається в даний час, вчені приходять до досить логічного висновку, що сума всіх удосконалень призведе до створення «фінального комп'ютера», більш потужного, ніж сучасні робочі станції. Цей комп'ютер матиме розмір поштової марки і, відповідно, ціну, що не перевищує ціни поштової марки.

Уявімо, нарешті, гнучкий екран телевізора або комп'ютерного монітора, який не розіб'ється, якщо жбурнути його на землю. А що можна сказати про платівку завбільшки зі звичайну кредитну картку, заповнену масою найпотрібнішої інформації, включаючи ту, яка зазвичай і зберігається в кредитній картці, але виконана з такого матеріалу, що вона ніколи не вимагатиме заміни?

Останнім часом висловлювалися й думки про те, що давно настав час розлучитися з електронами як основними дійовими особами на сценах мікроелектроніки і звернутися до фотонів. Використання фотонів нібито дозволить виготовити комп'ютерний процесор розміром з атом. Про те, що настання епохи таких комп'ютерів вже не за горами говорить той факт, що американським ученим вдалося на долі секунди зупинити фотонний пучок (промінь світла).

Список літератури

1 . Шафрін Ю. Інформаційні технології, М., 1998.

2. ІНФОРМАТИКА, М., 1994. (Енциклопедичний словник для початківців)