Il ruolo della tecnologia informatica nella vita umana. Il posto e il ruolo dei computer, dei sistemi informativi e delle tecnologie nella fase attuale. Influenza dell'informatica e dell'informatica sulla società moderna
Già nel 1984 negli Stati Uniti durante le elezioni presidenziali, uno dei senatori, avendo appreso che per l'attuazione del progetto SDI (iniziativa di difesa strategica, meglio conosciuta come il concetto di "Star Wars"), è necessario utilizzare alti -speed computer (eseguendo l'elaborazione delle informazioni istantaneamente) per prendere decisioni, ha concluso in modo assolutamente giusto che questa circostanza esclude di fatto l'intervento del presidente degli Stati Uniti in questo processo. Pertanto, ha proposto di eleggere un computer per il sistema di controllo delle forze armate statunitensi alla carica di capo di stato. Questo divertente episodio della storia del mondo dimostra eloquentemente che la tecnologia informatica (BT) è diventata parte integrante di questa stessa storia, saldamente radicata nel presente e, di sicuro, non mancherà la sua in futuro.
La frase trita che "la tecnologia informatica e le tecnologie dell'informazione sono entrate saldamente nella nostra vita" viene passata da un libro di testo all'altro, si trova in quasi tutte le pubblicazioni dedicate ai computer, lezioni e seminari iniziano con essa e così via. Pertanto, non ci allontaneremo da questo, soprattutto perché l'abbiamo usato nella primissima frase, il primo paragrafo.
Tuttavia, non forniremo numerosi esempi dell'uso di BT nella vita di tutti i giorni come terminali di trading, personal computer (questo elenco può essere continuato all'infinito). Qualsiasi persona più o meno alfabetizzata inizia a utilizzare i frutti dell'informatizzazione quasi dalla nascita e continuerà questo elenco con piacere (o disgusto, per il quale molti di noi hanno ragione sufficiente).
Negli anni '80. 20 ° secolo La rivista Time ha nominato il computer persona dell'anno. Sicuramente molti di voi, avendo letto questa frase, hanno sorriso. È abbastanza divertente sentire che il "pezzo di ferro" che sta sul tuo desktop ha un rango così alto, ma questa non è una prova sicura che i computer non sono solo una parte importante della nostra vita, senza di essa semplicemente non possiamo immaginare noi stessi. Il computer è una parte di noi stessi, prova a confutare questa affermazione o ad essere d'accordo con essa, non importa più. Una cosa è chiara da un computer che è stupido rifiutare, si è fatta carico di troppi casi.
In senso stretto, computer elettronico (Computer) o un computer è un insieme di strumenti hardware e software progettati per l'elaborazione automatica delle informazioni necessarie per risolvere il problema che è stato impostatoutente ... Prenderemo in considerazione hardware e software più avanti nell'argomento 3, ma ora vorrei soffermarmi sull'utente in modo più dettagliato. Una persona agisce sempre come utente. Molto notevole è il fatto che il concetto di “utente” sia in continua evoluzione. All'alba dell'emergere della tecnologia informatica, i computer venivano utilizzati, di regola, da scienziati che lavoravano per i dipartimenti militari dei loro paesi (progettazione di macchineUNIVAC, Stati Uniti 1945). Poi, quando l'unità di tempo di funzionamento sui computer è diventata più economica, scienziati e ingegneri civili hanno avuto accesso alla loro potenza di calcolo. Con lo sviluppo della microelettronica e dell'informatica, e si muovevano davvero a una velocità enorme, iniziarono a comparire computer prodotti in serie, le cui dimensioni diminuivano tante volte quanto aumentava la loro produttività. Ora, i personal computer sono disponibili per quasi tutti. Occupano un'area pari a diverse decine di centimetri quadrati, invece di diversi piani di un enorme edificio di appena 60 anni fa. L'utente è diventatosuola proprietario personale COMPUTER.
NOTA
La parola stessa un computer , come puoi immaginare, deriva dalle parole inglesi “ calcolare ", « computer", che si traduce come "calcola", "calcolatrice". Un fatto interessante è che originariamente in inglese questa parola significava una persona che esegue calcoli aritmetici con o senza il coinvolgimento di dispositivi meccanici. E solo molti anni dopo il significato di questa parola fu trasferito alle macchine stesse. Definizione della prima parola un computer è stato dato nel 1897 nell'Oxford English Dictionary. I suoi compilatori hanno quindi compreso il computer come un dispositivo di calcolo meccanico.
In tutta la diversità e l'eterogeneità degli eserciti di utenti, un ruolo speciale spetta a tre categorie di persone: clienti del lavoro che deve essere eseguito su un computer, progettisti e programmatori di software. Pertanto, molto spesso, la parola "utente" indica proprio l'"utente finale" del prodotto di cui il "cliente" ha bisogno, inventato dal "progettista" e realizzato dal "programmatore". Di recente è emersa un'altra categoria di utenti di computer: l'"ingegnere della conoscenza" (cognitologo), che è un collegamento chiave nel processo di creazione di sistemi esperti per vari scopi. I problemi relativi allo sviluppo di basi di conoscenza e sistemi esperti esulano dallo scopo di questo libro, ma sono discussi in dettaglio in.
Come notato sopra, i computer elaborano automaticamente le informazioni necessarie per risolvere il problema. Il processo di elaborazione delle informazioni è molto più efficiente quando viene eseguito all'interno di un sistema. Definizione molto capiente e precisasistema informativo (InS) è riportato nel libro, dove un sistema informativo è inteso come un sistema in cui il soggetto e prodotto del lavoro è l'informazione.
Una caratteristica dei sistemi informativi è che appartengono alla classe dei sistemi materiali e il loro prodotto finale (informazione) non è materiale. Qualsiasi prodotto materiale viene realizzato utilizzando una tecnologia specifica che combina metodi e mezzi per ottenerlo. Ad esempio, una delle tecnologie per la produzione di zolfo da gas contenenti idrogeno solforato si basa sul metodo Claus e utilizza un'installazione composta da due reattori termici e due (raramente tre) catalitici. Una tecnologia che utilizza metodi di trasformazione dell'informazione e della tecnologia informatica per la loro implementazione e all'uscita riceve informazioni, è chiamatatecnologie dell'informazione (ESSO). L'IT moderno fornisce la ricezione, la trasformazione e la trasmissione di enormi quantità di informazioni su lunghe distanze in periodi di tempo rigorosamente definiti al fine di garantire una tempestiva soluzione del problema. Come aree di applicazione dell'informatica moderna, possono essere indicati: progettazione assistita da computer (CAD /CAD); sistemi di gestione delle imprese industriali (UPP /ERP); sistemi di controllo dei processi tecnologici e produttivi (APCS /SCADA); sistemi bancari; sistemi editoriali; comunicazione cellulare digitale e Internet, ecc.
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I computer sono penetrati in tutte le sfere dell'attività umana, dall'istruzione primaria allo studio delle ultime tecnologie, allo studio di nuovi tipi di materia ancora sconosciuti all'umanità. L'uso delle tecnologie informatiche facilita il processo di istruzione negli istituti di istruzione secondaria e superiore sia per gli alunni, gli studenti e il personale che lavora.
Grazie alla varietà di software e hardware, oggi è possibile sfruttare tutte le potenzialità della tecnologia informatica. Ciò consente di archiviare un'enorme quantità di informazioni occupando il minimo spazio. Inoltre, la tecnologia informatica consente di elaborare rapidamente queste informazioni e mantenerle protette.
L'uso diffuso dei PC ha svolto un ruolo enorme nello sviluppo del mercato del lavoro. L'automazione dell'elaborazione delle informazioni consente in pochi secondi di svolgere il lavoro per cui erano state precedentemente sprecate settimane, informando i manager sullo stato delle imprese e dei luoghi di lavoro istantaneamente. Il potenziale economico nel campo dei servizi assicurativi e finanziari è in aumento a causa dell'aumento dello scambio di servizi. L'introduzione delle tecnologie informatiche per l'introduzione di nuove forme di occupazione e organizzazione del lavoro.
Viene dedicato molto meno tempo allo sviluppo di nuovi progetti, perché non è necessario dedicare molto tempo ai processi computazionali e si può dedicare completamente tempo al processo stesso. Le tecnologie informatiche svolgono un ruolo importante in medicina, vengono creati vari modelli virtuali dello sviluppo delle malattie, vengono creati enormi database di informazioni, sulla base dei quali vengono inventati nuovi farmaci per il trattamento.
Il computer oggi è un mezzo di comunicazione e la comunicazione stessa è attualmente la più economica. Per le persone con disabilità, a volte questo è l'unico modo non solo per comunicare, ma anche grazie alle moderne tecnologie informatiche, queste persone possono realizzarsi, trovare un lavoro.
La tecnologia informatica ha un effetto positivo sullo sviluppo dei bambini se utilizzata correttamente. È stato notato che con la corretta selezione di programmi e giochi, i bambini sviluppano meglio il pensiero logico e migliora la coordinazione di occhi e mani. Il bambino sviluppa fiducia in se stesso e autostima e i bambini sono più concentrati rispetto ai bambini che non hanno esperienza con il computer.
D'altra parte, l'accesso illimitato a enormi quantità di informazioni a volte porta a un uso eccessivo del computer, principalmente alla dipendenza da Internet o ai giochi per computer. E questo provoca danni sia psicologici che fisici. Le persone che sono eccessivamente appassionate di giochi per computer sono più irritabili, irascibili nella comunicazione ordinaria. Alcuni sviluppano dipendenza dai giochi e, se non sono in grado di soddisfare il loro bisogno nel mondo ordinario, il loro umore peggiora, compaiono stati di maggiore ansia e talvolta depressione.
La dipendenza da Internet si verifica nelle persone che comunicano eccessivamente in social networks, e, di regola, si verifica in coloro che non sono molto socievoli nella vita ordinaria, non potrebbero realizzarsi. Ma non entreremo nell'essenza di questi problemi, poiché si tratta per lo più di eccezioni alla regola. E con l'uso competente delle tecnologie informatiche, i benefici sono incommensurabilmente maggiori, e lo sentiamo ogni giorno di più.
Tecnologie dell'informazione - Questa è una classe di aree di attività relative alle tecnologie di controllo e all'elaborazione di un enorme flusso di informazioni utilizzando la tecnologia informatica.
La tecnologia dell'informazione, come qualsiasi altra, deve soddisfare i seguenti requisiti:
assicurare un elevato grado di smembramento dell'intero processo di elaborazione delle informazioni in fasi (fasi), operazioni, azioni;
includere l'intero insieme di elementi necessari per raggiungere l'obiettivo;
avere un carattere regolare. Le fasi, le azioni, le operazioni del processo tecnologico possono essere standardizzate e unificate, il che consentirà di svolgere in modo più efficace una gestione mirata dei processi informativi.
L'informatizzazione della società è un processo sociale globale, la cui particolarità è che il tipo di attività dominante nella sfera della produzione sociale è la raccolta, l'accumulazione, l'elaborazione, l'archiviazione, la trasmissione, l'uso, la produzione di informazioni, effettuata sulla base di mezzi moderni di microprocessore e tecnologia informatica, nonché vari mezzi di interazione e scambio di informazioni.
La tecnologia dell'informazione può essere vista come un elemento e una funzione della società dell'informazione, finalizzata a regolare, preservare, mantenere e migliorare il sistema di gestione della nuova società in rete. Se per secoli informazioni e conoscenze sono state trasmesse sulla base di norme e regolamenti, tradizioni e costumi, modelli culturali e stereotipi, oggi il ruolo principale è assegnato alle tecnologie.
La tecnologia dell'informazione semplifica i flussi di informazioni a livello globale, regionale e locale. Svolgono un ruolo chiave nella formazione della tecnostruttura, nel potenziamento del ruolo dell'istruzione e vengono introdotti attivamente in tutte le sfere della vita socio-politica e culturale, compresa la vita domestica, l'intrattenimento e il tempo libero.
Proprietà della tecnologia dell'informazione:
Le tecnologie dell'informazione consentono di attivare e utilizzare efficacemente le risorse informative della società, che oggi rappresentano il più importante fattore strategico del suo sviluppo.
Le tecnologie dell'informazione consentono di ottimizzare e in molti casi automatizzare i processi di informazione, che negli ultimi anni hanno preso un posto sempre più importante nella vita della società umana.
I processi di informazione sono elementi importanti di altri processi produttivi o sociali più complessi.
Le tecnologie dell'informazione sono entrate in tutte le sfere della nostra vita. Il computer è un mezzo per aumentare l'efficienza del processo di apprendimento, partecipa a tutti i tipi di attività umana ed è indispensabile per la sfera sociale.
Lo sviluppo della società umana richiede risorse materiali, strumentali, energetiche e di altro tipo, comprese le informazioni. Il tempo presente è caratterizzato da una crescita senza precedenti del volume dei flussi informativi. Questo vale per quasi tutte le aree dell'attività umana. La maggiore crescita del volume di informazioni si osserva nei settori dell'industria, del commercio, della finanza, delle banche e dell'istruzione.
L'informazione è uno dei principali fattori decisivi che determina lo sviluppo della tecnologia e delle risorse in generale. A questo proposito, è molto importante comprendere non solo la relazione tra lo sviluppo dell'industria dell'informazione, l'informatizzazione, la tecnologia dell'informazione con il processo di informatizzazione, ma anche determinare il livello e il grado di influenza del processo di informatizzazione sulla sfera del management e l'attività intellettuale umana.
Molta attenzione è posta alle problematiche dell'informazione in generale e della gestione come processo informativo, per i seguenti processi oggettivi:
L'umanità sta vivendo un'esplosione di informazioni. La crescita delle informazioni circolanti e immagazzinate nella società è entrata in conflitto con le capacità individuali di una persona di assimilarle;
Sviluppo di processi di comunicazione di massa;
La necessità di sviluppare una teoria dell'informazione generale;
Sviluppo della cibernetica come scienza del management;
Penetrazione delle tecnologie dell'informazione nelle sfere della vita sociale;
La ricerca nel campo delle scienze naturali conferma il ruolo dell'informazione nei processi di auto-organizzazione della natura animata e inanimata;
Attualizzazione del problema dello sviluppo sostenibile, formazione di un'economia dell'informazione, la cui principale forza trainante è il potenziale informativo, le risorse informative;
Il problema delle prospettive di sviluppo dell'umanità come integrità rende necessario sollevare la questione dei criteri di progresso nelle condizioni moderne.
Le informazioni sono diventate oggetto di acquisto e vendita, ad es. prodotto informativo, che, insieme all'informazione che costituisce il dominio pubblico, costituisce la risorsa informativa della società.
In quanto merce, l'informazione non può essere alienata come i prodotti materiali. Il suo acquisto e vendita ha un significato condizionale. Passando all'acquirente, rimane al venditore. Non scompare nel processo di consumo.
La formazione e lo sviluppo del settore dell'informazione, il movimento di molti tipi di informazioni come merce ha influenzato la formazione di un mercato speciale: il mercato dell'informazione.
L'uso delle moderne tecnologie dell'informazione fornisce una connessione quasi istantanea a qualsiasi matrice di informazioni elettroniche (come banche dati, elenchi ed enciclopedie elettroniche, vari rapporti operativi, revisioni analitiche, atti legislativi e normativi, ecc.) provenienti da sistemi informativi internazionali, regionali e nazionali e il loro utilizzo nell'interesse di un'impresa di successo.
Grazie al rapido sviluppo delle ultime tecnologie dell'informazione, attualmente non solo ha un accesso aperto al flusso mondiale di informazioni politiche, finanziarie, scientifiche e tecniche, ma anche la possibilità di costruire un business globale su Internet è diventata una possibilità reale .
Nel mondo moderno, il ruolo dell'informatica, mezzo di elaborazione, trasmissione, accumulo di informazioni è cresciuto a dismisura. I mezzi dell'informatica e della tecnologia informatica ora determinano in gran parte il potenziale scientifico e tecnico del paese, il livello di sviluppo della sua economia nazionale, il modo di vivere e l'attività umana.
Per l'uso propositivo delle informazioni, queste devono essere raccolte, trasformate, trasmesse, accumulate e sistematizzate. Tutti questi processi associati a determinate operazioni con informazioni saranno chiamati processi informativi. Ricevere e trasformare le informazioni è un prerequisito per la vita di qualsiasi organismo. Anche i più semplici organismi unicellulari percepiscono e utilizzano costantemente informazioni, ad esempio sulla temperatura e sulla composizione chimica dell'ambiente, per scegliere le condizioni più favorevoli per l'esistenza. Gli esseri viventi sono in grado non solo di percepire le informazioni dall'ambiente con l'aiuto dei loro sensi, ma anche di scambiarle tra loro.
Una persona percepisce anche le informazioni con l'aiuto dei sensi e le lingue vengono utilizzate per scambiare informazioni tra le persone. Durante lo sviluppo della società umana, sono sorte molte di queste lingue. Prima di tutto, queste sono le lingue native (russo, tataro, inglese, ecc.) "che sono parlate da numerosi popoli del mondo. Il ruolo del linguaggio per l'umanità è eccezionalmente grande. Senza di essa, senza lo scambio di informazioni tra le persone, l'emergere e lo sviluppo della società sarebbero stati impossibili.
I processi di informazione sono caratteristici non solo della fauna selvatica, degli esseri umani e della società. L'umanità ha creato dispositivi tecnici: automi, il cui lavoro è anche associato ai processi di ricezione, trasmissione e memorizzazione delle informazioni. Ad esempio, un dispositivo automatico chiamato termostato percepisce informazioni sulla temperatura ambiente e, a seconda della temperatura impostata da una persona, accende o spegne i dispositivi di riscaldamento.
Le attività umane associate ai processi di ricezione, trasformazione, accumulo e trasmissione di informazioni sono chiamate attività informative.
Lo sviluppo della scienza e dell'istruzione ha portato alla rapida crescita della quantità di informazioni e conoscenza umana. Se all'inizio del secolo scorso la quantità totale della conoscenza umana raddoppiava circa ogni cinquant'anni, quindi negli anni successivi - ogni cinque anni.
La via d'uscita da questa situazione è stata la creazione di computer, che hanno notevolmente accelerato e automatizzato il processo di elaborazione delle informazioni.
I computer in produzione vengono utilizzati in tutte le fasi: dalla costruzione delle singole parti del prodotto, alla sua progettazione, all'assemblaggio e alla vendita. Il sistema di produzione assistita da computer (CAD) consente di creare disegni, ottenendo immediatamente una visione generale dell'oggetto, per controllare le macchine per la produzione di parti. Un sistema di produzione flessibile (FPS) consente di rispondere rapidamente ai cambiamenti della situazione del mercato, espandere o ridurre rapidamente la produzione di un prodotto o sostituirlo con un altro. La facilità di trasferimento del trasportatore al rilascio di nuovi prodotti consente di produrre molti modelli di prodotto diversi. I computer consentono di elaborare rapidamente le informazioni provenienti da vari sensori, anche dalla sicurezza automatizzata, dai sensori di temperatura per regolare il consumo di energia per il riscaldamento, dagli sportelli automatici che registrano il consumo di denaro dei clienti, da un complesso sistema di tomografo che consente di "vedere" la struttura interna degli organi umani e posizionare correttamente la diagnosi.
Un computer è sul desktop di uno specialista in qualsiasi professione. Ti consente di contattare qualsiasi parte del mondo tramite posta elettronica speciale, connetterti ai fondi di grandi biblioteche senza uscire di casa, utilizzare potenti sistemi informativi - enciclopedie, apprendere nuove scienze e acquisire varie abilità con l'aiuto di programmi di formazione e simulatori. Aiuta lo stilista a disegnare modelli, l'editore a comporre testi e illustrazioni, l'artista a creare nuovi dipinti e il compositore alla musica. Un esperimento costoso può essere completamente calcolato e simulato su un computer.
Lo sviluppo di metodi e metodi per presentare le informazioni, la tecnologia per risolvere i problemi utilizzando i computer, è diventato un aspetto importante delle attività delle persone in molte professioni.
Ci sono quattro caratteristiche fondamentali intrinsecamente correlate della società dell'informazione emergente:
Un cambiamento nel ruolo dell'informazione e della conoscenza nella vita della società, espresso, prima di tutto, in un aumento senza precedenti della saturazione informativa delle sfere di attività economiche, gestionali e di altro tipo, nella trasformazione dell'informazione e della conoscenza nelle più importanti risorsa di sviluppo socio-economico.
La trasformazione dell'industria dell'informazione nella sfera di produzione più dinamica, redditizia e prestigiosa, che assicura il ruolo di primo piano dei singoli paesi e città nel sistema dell'economia mondiale.
L'emergere di un'infrastruttura di mercato sviluppata per il consumo di informazioni e servizi di informazione e, in particolare, l'introduzione diffusa delle ICT in vari ambiti della vita, non solo nella vita professionale ma anche nella vita quotidiana.
Cambiamenti profondi nei modelli di organizzazione sociale e cooperazione, quando in tutte le sfere della società si sostituisce strutture gerarchiche centralizzate con tipi di organizzazione a rete flessibili, adattati ai rapidi cambiamenti e allo sviluppo innovativo.
L'uso dei satelliti, della radio e della televisione in diretta per trasmettere informazioni ha un impatto enorme sulla formazione dell'opinione pubblica in tutto il mondo. L'emergere e il miglioramento della multimedialità, della videoconferenza e dell'intelligenza artificiale amplia notevolmente le possibilità di trasferimento delle informazioni e, quindi, la diffusione e lo scambio di conoscenze.
Sfruttare la potenza delle tecnologie digitali
riforme economiche e strutturali per creare un ambiente di apertura, efficienza, concorrenza e innovazione, integrate da misure per adattarsi ai mercati del lavoro, sviluppare le risorse umane e garantire la coesione sociale;
sana gestione macroeconomica che promuova una migliore pianificazione da parte delle imprese e dei consumatori e si avvalga delle nuove tecnologie dell'informazione;
· Sviluppo di reti di informazioni che forniscano un accesso rapido, affidabile, sicuro ed economico attraverso condizioni di mercato competitive e innovazioni appropriate nelle tecnologie di rete, nella loro manutenzione e applicazione;
sviluppare risorse umane in grado di soddisfare le esigenze dell'era dell'informazione attraverso l'istruzione e l'apprendimento permanente e soddisfare la crescente domanda di professionisti IT in molti settori della nostra economia;
l'uso attivo dell'IT nel settore pubblico e la promozione dell'erogazione in tempo reale dei servizi necessari per aumentare il livello di accessibilità della pubblica amministrazione per tutti i cittadini.
Prima di affrontare la questione della classificazione dei computer, soffermiamoci su una serie di definizioni.
L'elaborazione delle informazioni è una componente importante del processo di informazione. Sotto elaborazione delle informazioni comprenderemo le azioni eseguite sulle informazioni presentate in una forma formalizzata, cioè sotto forma di strutture di dati, utilizzando determinati algoritmi - una sequenza di azioni eseguite secondo determinate regole e implementate utilizzando mezzi tecnici.
Il risultato dell'elaborazione sono anche informazioni che soddisfano gli obiettivi prefissati (ad esempio elaborazione di informazioni numeriche, testuali, grafiche e di altro tipo) e possono essere presentate in forme appropriate. I tentativi di automatizzare il processo di elaborazione e calcolo delle informazioni sulla base delle scoperte in matematica, fisica, chimica, ecc. nel corso di diversi secoli hanno portato alla creazione di un moderno computer o di una macchina informatica elettronica. Nelle moderne tecnologie dell'informazione, il computer è utilizzato come mezzo tecnico principale per l'elaborazione delle informazioni.
Così, computerè chiamato un sistema tecnico progettato per automatizzare il processo di elaborazione delle informazioni e calcoli basati sul principio del controllo del programma.
Software sono un insieme di programmi che forniscono l'elaborazione delle informazioni su un computer. Il software è spesso indicato con la parola gergale "software".
Lo scopo principale della classificazione è la formazione di gruppi o classi con proprietà caratteristiche inerenti solo a questo gruppo o classe, che consente uno studio più dettagliato di tali proprietà e di tracciare le dinamiche del loro cambiamento nel tempo. Attualmente, la classificazione dei computer non è fissata dagli standard pertinenti, il che è spiegato dagli alti tassi di sviluppo della tecnologia informatica e della tecnologia dell'informazione. L'hardware e il software del computer vengono sostituiti con altri nuovi circa ogni due anni. A questo proposito, qualsiasi classificazione dei computer è condizionata, poiché alcune proprietà che erano caratteristiche di determinati gruppi (classi) di computer in passato perdono queste proprietà nel tempo. Selezioniamo le caratteristiche più essenziali ed effettuiamo una classificazione basata su di esse. La classificazione condizionale dei computer per questi motivi è riportata nella tabella. 5.1.
Tabella 5.1
1) Per ora di creazione i computer sono suddivisi in generazioni (prima, seconda, terza e quarta), che si caratterizzano per il grado di sviluppo dell'hardware e del software.
Computer prima generazione appartengono alla metà degli anni '40 e alla fine degli anni '50. XX secolo. (1946 il primo digitale computer elettronico ENIAC). I tubi elettronici sono stati utilizzati come base dell'elemento, la programmazione è stata eseguita in codici macchina. Il programma è stato introdotto nel computer collegando le prese corrispondenti su speciali schede di composizione mediante conduttori elettrici. La prestazione massima ha raggiunto le 20mila operazioni al secondo.
Computer seconda generazione appartengono alla fine degli anni '50 e metà degli anni '60. XX secolo. I dispositivi a semiconduttore - i transistor - sono stati utilizzati come base di elementi, il che ha permesso di aumentare l'affidabilità e la velocità dei computer. La programmazione è stata effettuata in linguaggi di programmazione di alto livello. Il programma è stato inserito in un computer utilizzando schede perforate e nastri perforati. La prestazione massima era fino a 1 milione di operazioni al secondo.
Computer terza generazione appartengono al periodo che va dalla metà degli anni '60 alla metà degli anni '70. XX secolo. I microcircuiti integrati del livello medio di integrazione sono stati utilizzati come base degli elementi. La programmazione è stata effettuata in linguaggi di programmazione di alto livello. Il programma è stato inserito in un computer utilizzando schede perforate e nastri perforati e sono comparsi dispositivi di archiviazione delle informazioni su floppy disk. La prestazione massima era di circa 1 milione di operazioni al secondo. I computer di terza generazione sono diventati una famiglia di computer con un'unica architettura, che ne garantiva la compatibilità software. Avevano sistemi operativi avanzati e capacità di multiprogrammazione.
Computer quarta generazione appartengono al periodo dalla metà degli anni '70. XX secolo. Fino ad ora. Come base degli elementi sono stati utilizzati circuiti integrati di grandi dimensioni (LSI) e quindi (attualmente) circuiti integrati molto grandi (VLSI), che hanno permesso di aumentare significativamente l'affidabilità e la velocità dei computer. Sulla base di LSI, e poi di VLSI, sono stati e vengono costruiti microprocessori: dispositivi per l'implementazione diretta del processo di elaborazione dei dati e il controllo programmatico di questo processo. La programmazione è stata e viene eseguita in diverse dozzine di linguaggi di programmazione di alto livello, inclusi i linguaggi di programmazione orientati agli oggetti. I programmi sono stati inseriti e inseriti in un computer utilizzando una varietà di supporti di memorizzazione: floppy disk, dischi magnetici rigidi, dischi ottici, ecc. La velocità massima dei computer di quarta generazione è di circa 1 trilione di operazioni al secondo.
2) Secondo la forma di presentazione delle informazioni trattate I computer sono classificati in tre classi: digitali, analogici e ibridi.
Computer digitali elaborano le informazioni presentate in forma digitale (nel sistema numerico binario) e sono la classe più rappresentativa dei computer moderni. I computer digitali sono utilizzati per risolvere un'ampia varietà di problemi formalizzabili, per i quali sono stati sviluppati metodi di soluzione numerica appropriati.
Computer analogici informazioni di processo presentate in forma analogica, cioè sotto forma di valori in continua evoluzione di una grandezza fisica (tensione o corrente elettrica). I computer analogici vengono utilizzati per risolvere problemi fisici e matematici che contengono equazioni differenziali. Inoltre, vengono utilizzati nei sistemi di controllo automatico per risolvere problemi in tempo reale.
Computer ibridi informazioni di processo presentate in forma digitale e analogica. In tali computer, la parte digitale è progettata per controllare ed eseguire operazioni logiche e la parte analogica è progettata per risolvere equazioni matematiche.
3) Su appuntamento I computer sono classificati in tre classi: professionale, personale e specializzato.
Computer professionali sono progettati per elaborare grandi quantità di informazioni ad alta velocità. In termini di hardware e software, sono di gran lunga superiori alle altre classi.
Computer personale sono progettati per elaborare le informazioni su una workstation automatizzata (AWS), mentre le loro risorse informatiche dovrebbero essere sufficienti per supportare tale workstation. Inoltre, devono essere accessibili al consumatore di massa.
sono progettati per elaborare le informazioni relative alla soluzione di compiti altamente specializzati (informatica e controllo). Non hanno universalità, cioè sono focalizzati su specifici compiti pratici. I computer specializzati, detti anche controller, sono integrati in sistemi di controllo automatici per dispositivi tecnici complessi o processi tecnologici.
4) Dal grado di versatilità i computer si dividono in due classi: generici e specializzati.
Computer per usi generici sono universali e consentono di elaborare le informazioni relative alla risoluzione di un'ampia gamma di problemi.
Computer specializzati consentono di elaborare le informazioni relative alla soluzione di compiti strettamente professionali.
5) Per modalità di utilizzo i computer sono classificati in due classi: uso collettivo e uso individuale.
Computer condivisi sono progettati per servire il funzionamento simultaneo di più utenti. Tali computer, detti anche server, vengono utilizzati anche per organizzare il funzionamento delle reti informatiche.
Computer personale sono progettati per servire il lavoro di un singolo utente.
6) Da produttività i computer si dividono in tre classi: ordinario, ad alte e altissime prestazioni.
Le prestazioni dipendono dalle specifiche del problema da risolvere, dalla velocità del computer, dal volume di informazioni della sua RAM, ecc. La velocità (velocità di elaborazione delle informazioni) del computer, a sua volta, è determinata dalla velocità del microprocessore, l'autostrada del sistema (utilizzata per scambiare informazioni tra i blocchi funzionali del computer), le periferiche, la qualità delle soluzioni progettuali, ecc.
7) Da caratteristiche dell'architettura i computer sono classificati in due classi: architettura aperta e architettura chiusa
L'architettura di un computer è intesa come un insieme di hardware e software, organizzati in un sistema che garantisce il funzionamento di un computer.
Vai alle caratteristiche architettura aperta relazionare:
Il principio modulare della costruzione di un computer, in base al quale tutti i suoi componenti sono realizzati sotto forma di strutture complete - moduli con dimensioni standard e interfaccia standard;
La presenza di un comune bus informativo (di sistema), al quale è possibile collegare vari dispositivi aggiuntivi tramite gli appositi connettori a spina;
Compatibilità top-down del nuovo hardware e software con le versioni precedenti, il che significa che le versioni successive devono supportare le versioni precedenti.
La stragrande maggioranza dei computer moderni ha un'architettura aperta.
Architettura chiusa non ha le caratteristiche di un'architettura aperta e non consente la connessione di dispositivi aggiuntivi non forniti dallo sviluppatore. I computer con questa architettura sono efficaci nella risoluzione di compiti altamente specializzati, come l'informatica.
Ci sono altre classificazioni:
- Classificazione per scopo relative all'ambito dei computer:
grandi computer - servono a servire interi settori dell'economia nazionale (meteorologia, industria della difesa, ferrovie, ecc.);
mini computer - utilizzati per servire grandi imprese, istituti di ricerca, banche, ecc .;
microcomputer - utilizzati per assistere le officine nelle fabbriche, i laboratori negli istituti, ecc .;
personal computer - utilizzati per servire un posto di lavoro.
- Classificazione per livello di specializzazione
determinato dal grado di versatilità dei computer:
universale - sulla base del quale è possibile assemblare sistemi informatici di composizione arbitraria (lavorare con testo, grafica, musica, ecc.);
specializzato: progettato per risolvere una gamma ristretta di compiti (computer di bordo di aeromobili, controllo del funzionamento dei forni a microonde, ecc.).
- Classificazione delle taglie dipende dal design dei computer:
desktop (stazioni di lavoro);
portatile (Notebook);
tascabile (quaderni elettronici);
cellulare (PDA).
- Classificazione per livello di compatibilità
:
dal livello di compatibilità hardware (IBM PC, Apple Macintosh, Sun Microsystems);
per livello di compatibilità software (Ms Windows, Mac OS, Solaris).
Le apparecchiature per ufficio includono un elenco abbastanza ampio di mezzi tecnici, dispositivi e dispositivi, che vanno dalle matite ai sistemi complessi e ai mezzi di trasmissione delle informazioni.
Considerare la classificazione delle apparecchiature per ufficio utilizzate nella creazione e nell'elaborazione dei documenti in ufficio.
Mezzi per redigere e produrre documenti testuali e tabulari:
−strumenti per la scrittura a mano,
−macchine per scrivere,
− apparecchiature per dittafono,
- dispositivi di stampa per personal computer,
−mezzi per copiare e duplicare documenti,
- mezzi di copiatura elettrofotografica,
- modalità di trattamento dei documenti,
−macchine apribuste,
- macchine per l'applicazione di rivestimenti protettivi su documenti (plastificatrici),
- macchine per la distruzione di documenti (trituratori),
−mezzi di apparecchiature di comunicazione,
−mezzi e sistemi di telefonia fissa e mobile (compresi i mini-ATS),
−mezzi e sistemi di comunicazione telegrafica,
- mezzi e sistemi di trasmissione fax di informazioni e modem
comunicazione,
−reti informatiche locali (ufficio),
−mezzi e sistemi di comunicazione operativa del dispaccio,
−mezzi di trasporto dei documenti,
−mobili e attrezzature per ufficio.
Classificazione degli strumenti tecnologici organizzativi per la moderna tecnologia per ufficio.
Portatori di informazioni:
- i supporti cartacei non sono fotosensibili;
- supporti per processi reprografici (carta termica, carta diazo, pellicola fotografica, carta da lucido, carta multistrato per copia elettronica a scintilla, ecc.);
–Microcarrier;
- supporti sonori;
–Supporti video;
–Mezzi magnetici.
Attrezzature per uffici bancari:
−macchine per il conteggio delle bollette;
−rilevatori di valuta;
- macchine per il confezionamento di banconote; sportelli bancomat.
−scanner;
−centri multifunzionali;
−mezzi di protezione; accessori per computer.
Attrezzature per ufficio specializzate... Prima di tutto, stiamo parlando di mezzi tecnici con l'aiuto dei quali la documentazione aziendale assume una forma che ne consente l'ulteriore utilizzo efficace. Queste possono essere rilegatrici da tavolo con molle in plastica o metallo (piegatrici), rilegatrici termiche (legatrici termiche), tagliacarte da tavolo. Per aumentare la durata di conservazione dei documenti, vengono utilizzati i laminatori che applicano vari rivestimenti alla superficie del foglio del documento.
Lezione 3. Architettura del personal computer.
La disposizione di base delle parti di un computer e la relazione tra di esse si chiama architettura... Quando si descrive l'architettura di un computer, vengono determinate la composizione dei suoi componenti, i principi della loro interazione, nonché le loro funzioni e caratteristiche.
Riso. 1 Architettura del personal computer
Quasi tutti i mainframe riflettono la classica architettura di Neumann, rappresentata nel diagramma. Questo schema è per molti aspetti caratteristico sia dei microcomputer che dei minicomputer e dei computer generici.
Consideriamo i dispositivi in modo più dettagliato.
1 ... Il corpo principale della scheda madre è microprocessore (MP) o CPU (Central Processing Unit), controlla il funzionamento di tutti i nodi del PC e del programma che descrive l'algoritmo del problema da risolvere. MP ha una struttura complessa sotto forma di circuiti logici elettronici. I suoi componenti includono:
UN). ALU - dispositivo logico aritmetico progettato per eseguire operazioni aritmetiche e logiche su dati e indirizzi di memoria;
B). Registri o memoria del microprocessore - memoria superoperativa che lavora alla velocità del processore, ALU lavora con loro;
B). UU - dispositivo di controllo - controllo del funzionamento di tutti i nodi MP generando e trasmettendo agli altri suoi componenti impulsi di controllo provenienti da un generatore di clock al quarzo, che, all'accensione del PC, inizia a vibrare a una frequenza costante (100 MHz, 200-400MHz). Queste fluttuazioni determinano il ritmo dell'intera scheda madre;
G). SPr - sistema di interruzione - un registro speciale che descrive lo stato dell'MP, che consente di interrompere l'operazione dell'MP in qualsiasi momento per l'elaborazione immediata di alcune richieste in arrivo o per metterla in coda; dopo aver evaso la richiesta, l'SPR assicura il ripristino del processo interrotto;
D). Dispositivo di controllo bus comune - sistema di interfaccia.
Per espandere le capacità del PC e migliorare le caratteristiche funzionali del microprocessore può essere fornito un ulteriore coprocessore matematico, che serve ad espandere il set di comandi MP.
Ad esempio, il coprocessore matematico dei PC compatibili con IBM estende le capacità della MT per il calcolo in virgola mobile; un coprocessore nelle reti locali (LAN-processor) amplia le funzioni del MT nelle reti locali.
Specifiche del processore:
velocità(prestazioni, velocità di clock) - il numero di operazioni eseguite al secondo.
profondità di bit - il numero massimo di bit di un numero binario su cui un'operazione macchina può essere eseguita contemporaneamente.
2. Il sistema di interfaccia è:
Bus di controllo (ШУ) - progettato per trasmettere impulsi di controllo e sincronizzare i segnali a tutti i dispositivi PC;
Bus indirizzo (ША) - progettato per trasmettere il codice dell'indirizzo di una cella di memoria o una porta di ingresso / uscita di un dispositivo esterno;
Bus dati (SD) - progettato per la trasmissione parallela di tutti i bit del codice numerico;
Barra di alimentazione - per collegare tutte le unità PC al sistema di alimentazione.
Il sistema di interfaccia fornisce tre direzioni di trasferimento delle informazioni:
Tra MP e RAM;
Tra MP e porte di input/output di dispositivi esterni;
Tra RAM e porte I/O di dispositivi esterni. Lo scambio di informazioni tra i dispositivi e il bus di sistema avviene tramite codici ASCII.
3. Memoria- un dispositivo per la memorizzazione di informazioni sotto forma di dati e programmi. La memoria è principalmente divisa in interna (che si trova sulla scheda madre) ed esterna (che si trova su una varietà di supporti di memorizzazione esterni).
Memoria interna a sua volta si suddivide in:
- ROM(memoria di sola lettura) o ROM (memoria di sola lettura), che contiene informazioni permanenti memorizzate anche quando l'alimentazione è spenta, che viene utilizzata per testare la memoria e l'hardware del computer, avviare il PC all'avvio. La registrazione su una speciale cassetta ROM avviene presso la fabbrica del produttore del PC e porta i tratti della sua individualità. Volume La ROM è relativamente piccola - da 64 a 256 KB.
- RAM(memoria ad accesso casuale) o RAM (memoria ad accesso casuale), viene utilizzata per l'archiviazione in linea di programmi e dati che vengono archiviati solo per il periodo di funzionamento del PC. È volatile, le informazioni vengono perse quando si spegne l'alimentazione. Volume OP varia da 64 KB a 64 MB e oltre, di norma OP ha una struttura modulare e può essere ampliato aggiungendo nuovi microcircuiti.
- Memoria cache- ha un tempo di accesso breve, serve per la memorizzazione temporanea dei risultati intermedi e dei contenuti delle celle più utilizzate dell'OP e dei registri dell'MP. Volume la memoria cache dipende dal modello del PC ed è solitamente di 256 KB.
Memoria esterna. I dispositivi di memoria esterni sono molto diversi.
(1) Unità a nastro storicamente è apparso prima delle unità a disco magnetico. Le unità Bobbin vengono utilizzate nei supercomputer e nei mainframe, mentre le unità a nastro, chiamate streamer, sono progettate per eseguire il backup di programmi e documenti di valore. La registrazione può essere effettuata su una normale videocassetta o su una cassetta speciale. Capacità tale cassetta fino a 1700 MB, lunghezza nastro 120 m, larghezza 3,81 mm (2 - 4 tracce). Velocità di lettura fino a 100Kb/sec.
(2) Dischi magnetici (MD) - Come supporto di memorizzazione vengono utilizzati materiali magnetici con proprietà speciali, che consentono di fissare due direzioni di magnetizzazione. A ciascuno di questi stati sono assegnate cifre binarie - 0 e 1. Le informazioni sul DM sono scritte e lette da testine magnetiche lungo cerchi concentrici - brani. Ogni traccia è divisa in settori(1 settore = 512 b). Lo scambio tra dischi e RAM avviene come un numero intero di settori. Grappolo- l'unità minima di collocazione delle informazioni su un disco, può contenere uno o più settori contigui di una traccia. Durante la scrittura e la lettura, il MD ruota attorno al proprio asse e il meccanismo di controllo della testina magnetica lo porta sulla traccia selezionata per la scrittura o la lettura.
I dati sui dischi sono archiviati in File- aree denominate di memoria esterna allocate per memorizzare un array di dati. I cluster allocati a un file possono trovarsi in qualsiasi spazio libero su disco e non sono necessariamente contigui. Tutte le informazioni su dove sono scritti esattamente i pezzi del file sono memorizzate in tabella di allocazione dei file FAT (tabella di allocazione dei file).
(3) HDD o "dischi rigidi" sono realizzati in leghe di alluminio o ceramica e rivestiti con ferrolacca, insieme a un blocco di testine magnetiche sono posti in una custodia ermeticamente chiusa. Capacità unità a causa della registrazione estremamente densa raggiunge diversi gigabyte, le prestazioni sono anche superiori a quelle dei dischi rimovibili (a causa di un aumento della velocità di rotazione, poiché il disco è fissato rigidamente sull'asse di rotazione). Il primo modello è apparso all'IBM nel 1973. Aveva una capacità di 16 KB e 30 tracce / 30 settori, che coincidevano per coincidenza con il calibro del famoso fucile Winchester 30 "730". Diametro WDM: 3,5 "(ci sono 1,8" e 5,25"). Velocità di rotazione 7200 giri/min, tempo di accesso - 6 ms. Ogni afta epizootica viene sottoposta alla procedura formattazione di basso livello- le informazioni di servizio vengono registrate sul supporto, che determina la disposizione dei cilindri del disco in settori e li numera, i settori difettosi vengono contrassegnati per escluderli dal processo di funzionamento del disco. Il PC ha una o due unità. Un'unità disco rigido può essere suddivisa utilizzando un programma speciale in diversi dischi logici e lavorare con essi come con diverse unità disco rigido.
(4) GCD(unità disco ottico) si suddividono in:
non riscrivibile dischi ottici laser o compact disc (CD-ROM). Forniti dal produttore con informazioni già scritte su di essi. La registrazione su di essi è possibile in condizioni di laboratorio con un raggio laser ad alta potenza. Nell'unità ottica di un PC, questa traccia viene letta da un raggio laser di potenza inferiore. A causa della registrazione estremamente densa, i CD-ROM hanno una capacità fino a 1,5 GB, tempo di accesso da 30 a 300 ms, velocità di lettura da 150 a 1500 Kb / s;
riscrivibile I dischi CD hanno la capacità di registrare informazioni direttamente da un PC, ma ciò richiede un dispositivo speciale.
dischi magneto-ottici(ZIP) - la scrittura su un tale disco viene eseguita ad alta temperatura magnetizzando lo strato attivo e leggendo - da un raggio laser. Queste unità sono utili per l'archiviazione delle informazioni, ma l'hardware è costoso. Capacità un tale disco fino a 20,8 MB, tempo di accesso da 15 a 150 ms, velocità di lettura informazioni fino a 2000 Kb/sec.
4. Controllori servono a fornire una comunicazione diretta con l'OP, bypassando l'MP, sono utilizzati per dispositivi per lo scambio rapido di dati con OP - unità disco floppy, HDD, display, ecc., Per garantire il lavoro in modalità gruppo o rete. La tastiera, il display, il mouse sono dispositivi lenti, quindi sono collegati alla scheda madre dai controller e hanno le proprie aree di memoria allocate nell'OP.
5. Porte sono input e output, universali (input - output), servono a garantire lo scambio di informazioni tra il PC e dispositivi esterni, non molto veloci. Le informazioni che arrivano attraverso la porta vengono inviate al MT e quindi all'OP. Esistono due tipi di porte:
coerente- fornisce lo scambio di informazioni bit per bit, di solito a questa porta è collegato un modem;
parallelo- fornisce uno scambio di informazioni byte per byte, una stampante è collegata a questa porta. I PC moderni sono generalmente dotati di 1 porta parallela e 2 seriali.
6. Monitor video- dispositivi progettati per visualizzare le informazioni da un PC all'utente. I monitor sono monocromo(immagine verde o ambra, alta risoluzione) e colorato. I monitor RGB di altissima qualità, hanno un'alta risoluzione per grafica e colore. Utilizza lo stesso principio di un tubo a raggi catodici di un televisore. I PC portatili utilizzano elettroluminescente o cristalli liquidi pannelli. I monitor possono funzionare in modalità testo e grafica. In modalità testo, l'immagine è costituita da familiarità - caratteri speciali memorizzati nella memoria video del display e in grafico l'immagine è composta da punti di una certa luminosità e colore. Le caratteristiche principali dei monitor video sono la risoluzione (da 600x350 a 1024x768 pixel), il numero di colori (per il colore) - da 16 a 256, il frame rate è fisso a 60 Hz.
7. Stampanti- Si tratta di dispositivi per l'emissione di dati da un computer, la conversione dei codici ASCII delle informazioni nei corrispondenti simboli grafici e il fissaggio di tali simboli su carta. Le stampanti sono il gruppo più sviluppato di dispositivi esterni, ci sono più di 1000 modifiche.
Le stampanti sono in bianco e nero o a colori in base al metodo di stampa, si suddividono in:
matrice- in queste stampanti l'immagine è formata da punti in maniera ad impatto, la testina di stampa ad ago si muove in direzione orizzontale, ogni ago è comandato da un elettromagnete e colpisce la carta attraverso il nastro di inchiostro. Il numero di aghi determina la qualità di stampa (da 9 a 24), velocità di stampa 100-300 caratteri/sec, risoluzione 5 punti per mm;
getto d'inchiostro- nella testina di stampa, al posto degli aghi, ci sono tubi sottili - ugelli attraverso i quali le più piccole gocce di inchiostro vengono lanciate sulla carta (12 - 64 ugelli), velocità di stampa fino a 500 caratteri/sec, risoluzione- 20 punti per mm;
termografico - stampanti ad aghi dotate di testina a matrice termica al posto di una testina di stampa ad ago; per la stampa viene utilizzata carta termica speciale;
laser- viene utilizzato un metodo elettrografico di formazione dell'immagine, il laser viene utilizzato per creare un raggio di luce ultrasottile che traccia i contorni di un'immagine elettronica puntiforme invisibile sulla superficie del tamburo fotosensibile. Dopo che l'immagine è stata sviluppata con una polvere colorante (toner) aderente alle aree scaricate, viene eseguita la stampa: il toner viene trasferito sulla carta e l'immagine viene fissata sulla carta utilizzando una temperatura elevata. Autorizzazione queste stampanti hanno fino a 50 punti/mm, velocità di stampa- 1000 caratteri/sec.
8. Scanner- dispositivi per l'inserimento di informazioni in un computer direttamente da un documento cartaceo. Puoi inserire testi, diagrammi, immagini, grafici, fotografie e altre informazioni. Il file creato dallo scanner nella memoria del computer è chiamato bitmap.
Gli scanner sono:
bianco e nero e colore (numero di colori trasmessi da 256 a 65.536);
Manuale spostare l'immagine manualmente, una piccola quantità di informazioni viene inserita in un passaggio (fino a 105 mm), velocità di lettura - 5-50 mm/sec;
tavoletta- la testina di scansione si sposta automaticamente rispetto all'originale, velocità di scansione-2-10 secondi per pagina;
rullo- l'originale viene spostato automaticamente rispetto alla testina di scansione;
proiezione- assomiglia a un ingranditore fotografico, sotto c'è un documento scansionato, sopra c'è una testina di scansione;
scanner per barre- dispositivi per la lettura dei codici a barre sulle merci nei negozi.
Risoluzione scanner da 75 a 1600 dpi.
9. Manipolatori- dispositivi informatici azionati dalle mani dell'operatore:
topo- un dispositivo per la determinazione delle coordinate relative (spostamento rispetto alla posizione o direzione precedente) del movimento della mano dell'operatore. Le coordinate relative vengono trasmesse al computer e, utilizzando un programma speciale, possono far muovere il cursore sullo schermo. Per tenere traccia del movimento del mouse, utilizzare diversi tipi sensori. Il più comune è meccanico (una pallina toccata da più rulli), c'è anche un sensore ottico che fornisce una maggiore precisione di lettura delle coordinate;
telecomando da gioco - puntatore a leva - un dispositivo per inserire la direzione di movimento della mano dell'operatore, sono più spesso utilizzati per i giochi su un computer;
digitalizzatore o tavoletta di digitalizzazione- un dispositivo per l'inserimento accurato di informazioni grafiche (disegni, grafici, mappe) in un computer. Consiste in uno schermo piatto (tablet) e un dispositivo portatile associato: una penna. L'operatore disegna una penna lungo il grafico, mentre le coordinate assolute vengono inviate al computer.
10. Tastiera- un dispositivo per inserire informazioni nella memoria del computer. All'interno c'è un microcircuito, la tastiera è collegata alla scheda madre, premendo un tasto qualsiasi si produce un segnale (il codice carattere nel sistema ASCII è un numero seriale esadecimale del carattere nella tabella), nella memoria del computer, un programma speciale di il codice ripristina l'aspetto del carattere premuto e ne trasferisce l'immagine al monitor ...
Un set specifico di componenti inclusi in questo computer, chiamato configurazione. Configurazione minima del PC richiesto per il suo funzionamento include un'unità di sistema (ci sono MP, OP, ROM, HDD, HDD), tastiera (come dispositivo di input) e un monitor (come dispositivo per l'output di informazioni).
Lezione 4. Software. Sistema operativo.
I personal computer (PC) sono dispositivi universali per l'elaborazione delle informazioni. I PC possono eseguire qualsiasi azione per elaborare le informazioni. Per fare ciò, è necessario redigere per lui una sequenza accurata e dettagliata di istruzioni in una lingua che capisce (es. programma) come dovrebbero essere trattate le informazioni. Il computer stesso non possiede conoscenze in nessuna area della sua applicazione; tutta questa conoscenza è concentrata in programmi eseguiti sul computer. Pertanto, l'espressione spesso usata "il computer ha fatto" significa esattamente il fatto che sul PC è stato eseguito un programma che ha permesso di eseguire le azioni corrispondenti. Modificando i programmi del PC, puoi trasformarlo in un posto di lavoro per un contabile, un designer, un editore, un artista, ecc. Pertanto, per un uso efficace di un PC, è necessario conoscere lo scopo e le proprietà dei programmi richiesti quando si lavora con esso. Consideriamo i principali tipi di programmi.
I programmi che girano sul PC possono essere suddivisi in tre categorie:
Programmi di sistema- programmi e complessi software che espandono le capacità del software di base (software) e organizzano un ambiente più conveniente per l'utente, eseguendo varie funzioni ausiliarie, ad esempio, effettuando copie, emettendo informazioni di riferimento, controllando le prestazioni dei dispositivi PC, ecc. I programmi di sistema includono anche:
programmi - autisti ;
programmi - guscio ;
programmi - servizi di pubblica utilità ;
programmi - imballatori ;
antivirus programmi;
programmi per la diagnostica computer;
programmi gestione della rete locale eccetera.
Programmi applicativi (software applicativo)- un programma che risolve il problema dell'utente finale. Anche i programmi di utilità non correlati al software di sistema sono considerati programmi applicativi. Recentemente è stato utilizzato il termine "applicazione".
Sistemi di utensili (sistemi di programmazione)- prodotti software destinati allo sviluppo di software. Questi includono i sistemi di programmazione (MS Visual Studio, Borland C, ecc.).
Guscio- un programma (un insieme di programmi) che semplifica il lavoro dell'utente con i comandi del sistema operativo, espande l'insieme delle funzioni di base e di servizio, fornisce un modo più comodo e visivo di comunicare con un PC, ad esempio Norton Commander.
Utilità (dal latino utilitas - beneficio)- programmi di utilità che forniscono all'utente una serie di servizi aggiuntivi (compressori di dischi, archiviatori, programmi di backup, programmi antivirus, ecc.). Per esempio:
utilità deframmentazione disco: progettato per ottimizzare le prestazioni del disco e aumentare la velocità di accesso ad esso, raccoglie frammenti di file in un blocco;
programma assegni il disco controlla la correttezza delle informazioni contenute in FAT, NTFS e altre tabelle di allocazione dei file, cerca i blocchi del disco danneggiato; programma foche disk è progettato per creare e mantenere dischi compressi (compressi);
programmi ottimizzazione disco cambia la posizione di file e directory per velocizzare l'accesso ad essi.
Archiviatori- programmi per l'archiviazione dei dati - comprimere i file comprimendo le informazioni in essi contenute. La compressione delle informazioni nei file viene eseguita in vari modi eliminando la ridondanza. Il rapporto di compressione dipende dal programma utilizzato, dal tipo di dati da comprimere, dal metodo di compressione ed è caratterizzato dal coefficiente Kc, che è definito come il rapporto tra il volume del file compresso Vc e il volume del file originale Vo , espresso in percentuale. I più popolari: ZIP, CAB, ARJ, PKPAK, LHA, ICE, sviluppati all'estero, nonché AIN e RAR, sviluppati in Russia. Di solito l'imballaggio e il disimballaggio vengono eseguiti dallo stesso programma. Attualmente, gli archivi WinRar e WinZip sono ampiamente utilizzati.
Software di sistema
Software di base- l'insieme minimo di strumenti software che garantiscono il funzionamento del computer (sistema operativo, shell operative - testo e grafica).
Software che consente agli utenti di lavorare con un computer e semplifica il lavoro. La parte principale del software di sistema è il sistema operativo (OS).
Sistema operativo – un insieme di programmi per controllare e coordinare tutti i dispositivi informatici, controllare il processo di esecuzione di programmi applicativi e fornire un dialogo con l'utente. Il sistema operativo fornisce il controllo del computer nel suo insieme, la sua interazione con l'ambiente (uomo, programmi applicativi, altri sistemi). Esempi: MS DOS, MS Windows, Unix/Linux, ecc.
Il sistema operativo è la parte principale del software ed è controllato dai team.
Ambiente operativo- un add-on completamente funzionale per il sistema operativo.
Sistemi di manutenzione- un insieme di software e hardware per PC per il rilevamento di guasti nel processo di funzionamento del computer.
I sistemi operativi sono legati ai processori su cui sono progettati i computer. Per i computer compatibili con IBM, ci sono:
Singolo compito(MS-DOS, PC-DOS, PTS-DOS, Windows);
Multitasking (multitasking- la modalità di soluzione simultanea di più compiti. Compito- parte del lavoro svolto dal computer);
Rete- garantire il funzionamento della rete. Principali funzioni: controllo trasmissione messaggi, protezione dati da accessi non autorizzati, gestione directory, posta elettronica (Lan Server, Windows NT, NetWare);
Sistemi operativi in tempo reale- OS con un tempo di risposta garantito a un evento, ad esempio, nei sistemi di controllo di processo: centrali nucleari, impianti chimici, ecc. (QNX di Quantum SoftWare Systems Ltd).
Windows 3.x utilizzava il cosiddetto metodo aziendale per condividere il tempo del processore tra i programmi, in cui la responsabilità del multitasking era delle applicazioni stesse. Loro stessi hanno dovuto segnalare quando è stato rilasciato un particolare dispositivo.
Windows NT e OS / 2 utilizzano il multitasking preventivo, in cui il sistema imposta un determinato periodo di tempo dopo il quale si verifica un cambio di programma forzato (UNIX, OS / 2, Windows "95 e versioni successive).
Il vero multitasking può essere trovato solo su sistemi multiprocessore.
I pacchetti applicativi orientati ai problemi (PPP) (divisi per tipi di aree tematiche, sistemi informativi, funzioni e complessi di compiti) sono strettamente finalizzati alla risoluzione di determinati problemi.
Progettazione assistita da computer PPP (per supportare il lavoro di designer e tecnologi - lo sviluppo di disegni, diagrammi, diagrammi, ecc.).
Il PPP per scopi generali supporta le tecnologie dell'informazione dell'utente finale (sistemi di gestione di database DBMS, generatori di report, elaboratori di testi, processori di fogli di calcolo, strumenti grafici di presentazione, pacchetti integrati),
PPP integrato è un insieme di moduli software funzionalmente diversi che possono interagire tra loro scambiando dati attraverso un'unica interfaccia utente (elaborazione di dati testuali, numerici e grafici in un unico pacchetto software).
Office PPP fornisce la gestione organizzativa delle attività dell'ufficio (organizzatori - per la pianificazione dell'orario di lavoro, ecc., programmi di traduzione, comunicazione PPP - interazione dell'utente con abbonati remoti o risorse informative).
Sistemi editoriali.
Software multimediale.
Sistemi di intelligenza artificiale.
Funzioni del sistema operativo:
1. Organizzazione dell'esecuzione coordinata di tutti i processi nel computer.
2. Fornitura di memorizzazione delle informazioni in memoria esterna e scambio con dispositivi di input-output, ad es. Il sistema operativo è responsabile del corretto inserimento delle informazioni dal dispositivo di input e della sua uscita su monitor, stampante, ecc., nonché della corretta distribuzione delle informazioni su dischi di memoria esterni.
3. Reazione agli errori e alle emergenze.
4. Implementazione del dialogo e della comunicazione con l'utente.
Un sistema operativo è un programma organizzato in modo piuttosto complesso e sarebbe più appropriato parlarne come un intero complesso di programmi.
Struttura del sistema operativo:
Nucleo- traduce i comandi dalla lingua dei programmi alla lingua dei "codici macchina", comprensibile dal computer.
Autisti- programmi che controllano dispositivi.
Interfaccia- la shell con cui l'utente comunica con il computer.
Sistema operativo Windows.
Il sistema operativo con cui stiamo lavorando si chiama Windows.
Questo sistema operativo ha ricevuto questo nome a causa del fatto che i principali mezzi di comunicazione con l'utente al suo interno sono vari tipi di finestre ("finestra" in inglese. "Windows").
I programmi eseguiti su Windows sono chiamati applicazioni.
Alcuni principi del sistema operativo Windows:
1. Windows "sa come" funzionare con tutti i dispositivi e i programmi moderni e meno utilizzati. La connessione di tali dispositivi è automatica.
2. Un altro vantaggio di questo sistema operativo è un'interfaccia utente unificata (una via di comunicazione), grazie alla quale gli stessi principi di gestione del proprio lavoro sono conservati in programmi diversi e le operazioni possono essere eseguite in diversi modi, tra i quali è possibile scegliere un personalmente conveniente.
3. Un'unica interfaccia software consente di creare informazioni in alcune applicazioni e trasferirle ad altre.
4. Il prossimo principio inerente a Windows è il principio grazie al quale la stessa immagine si forma sulla stampante come sullo schermo del monitor (Ciò che vedi è ciò che ottieni).
Fasi di avvio del sistema operativo:
Accendere o avviare un computer è il momento più cruciale del suo lavoro. Prima di tutto, devi caricare il sistema operativo nella RAM.
1. Il PC riceve il suo primo comando dalla ROM: i microcircuiti che si trovano sulla scheda madre sono alimentati da una batteria e quindi i programmi scritti in esso non vengono cancellati dopo lo spegnimento del computer.
È nella ROM che il processore si rivolge al momento dell'accensione e lo fa sempre ed automaticamente.
La ROM contiene programmi per testare il BIOS del computer.
Il funzionamento del BIOS viene visualizzato sullo schermo con linee di scorrimento bianche. A questo punto, il PC controlla i suoi dispositivi: RAM, disco rigido e altre unità disco, presenza di una tastiera e altri dispositivi.
Se qualcosa non funziona, il BIOS segnala un malfunzionamento, altrimenti termina il suo lavoro e dà il comando per caricare un programma speciale dall'hard disk nella RAM.
2. Questo programma si trova in un settore di avvio speciale del disco e si chiama Master Boot (caricatore del sistema operativo).
È molto piccolo e il suo scopo principale è leggere il sistema operativo dal disco di sistema nella RAM.
Se non sono presenti dischi di sistema nel PC, sullo schermo del monitor viene visualizzato il messaggio Disco non di sistema e il sistema operativo interrompe il caricamento, il PC rimane non operativo.
Se tutto è in ordine, il bootloader legge il sistema operativo dal disco nella RAM.
Dopo il caricamento del sistema operativo, il controllo viene trasferito al processore di comando e sullo schermo viene visualizzata un'interfaccia grafica. D'ora in poi, tutto ciò che facciamo con un computer è controllato dal sistema operativo.
Il set di utilità è contenuto nel sistema operativo Windows stesso. I programmi Scandisk e Defrag vengono utilizzati per lavorare con dischi e file.
Scandisk consente di verificare l'integrità del file system e dei dischi e deframmentare ottimizza il posizionamento dei file sui dischi.
Partizionamento di un disco rigido in dischi logici (partizioni) possibile con il programma Magia della partizione ... Si consiglia di eseguire il programma da un dischetto in modalità DOS, a cui si accede premendo il tasto F8 all'avvio di Windows (apparirà il menu di uscita di DOS). Partition Magic può ripartizionare un disco senza perdere dati anche dopo aver installato il software sul computer.
Registro di sistema - database del sistema operativo contenente informazioni di configurazione. Fisicamente, tutte le informazioni di registro sono suddivise in diversi file. I registri delle diverse versioni di Windows sono leggermente diversi. Su Windows 95/98, il registro è contenuto in due file, system.dat e user.dat, che si trovano nella directory di Windows. Un altro file classes.dat è stato aggiunto a Windows Me.
I dati nel registro cambiano durante l'installazione di nuove apparecchiature, l'installazione e il funzionamento dei programmi e in una serie di altri casi. Quando lo spyware è in esecuzione, quando diversi programmi sono in conflitto o quando il software viene disinstallato in modo errato, i dati nel registro potrebbero cambiare in modo errato. Questo può portare a malfunzionamenti in Windows e, nella migliore delle ipotesi, le informazioni dovranno essere ripristinate da un backup. Lo strumento principale per visualizzare e modificare le voci di registro è il programma Editor del registro, incluso in Windows. Per avviarlo, fai clic su Cominciare nella barra delle applicazioni e nel menu di Windows Eseguire digita il comando regedit... Si aprirà la finestra del programma, in cui a sinistra viene visualizzato l'albero del registro, simile nell'aspetto alla struttura del disco in Explorer, e a destra vengono visualizzate le chiavi contenute nella sezione selezionata. Con l'aiuto dell'editor, puoi modificare i valori, importare o esportare il registro, cercare. L'elemento finale dell'albero del registro sono chiavi o parametri, divisi in tre tipi: stringa, binario e Dword (occupa 4 byte).
Editor di personalizzazione di Windows
La personalizzazione di Windows viene solitamente eseguita utilizzando il Pannello di controllo, che viene richiamato dal menu Start> Pannello di controllo. Una serie di impostazioni si trovano nel menu Strumenti nella finestra Informazioni di sistema (per accedervi, fare clic su Start > Programmi > Accessori > Strumenti di sistema > Informazioni di sistema).
Utilità:
Deframmentazione del disco.
Pulizia del disco.
Assegnazione dei compiti.
Controllo del disco.
Dimensioni: px
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Trascrizione
1. Introduzione. Il ruolo e l'importanza dell'HT nella società moderna. Ambiti di personal computer. Esistono molte definizioni della disciplina scientifica "informatica". Uno di questi è: l'informatica è la scienza dei metodi di rappresentazione, accumulazione, trasmissione ed elaborazione delle informazioni utilizzando un computer. Questa è la scienza dell'attività informativa, dei processi informativi. L'esistenza della scienza dell'"informatica" è impossibile senza lo studio del computer, poiché questa scienza è associata al tempo della sua origine. L'informatica è una disciplina scientifica con una vasta gamma di applicazioni. Le sue principali direzioni: sviluppo di sistemi informatici e software; teoria dell'informazione, che studia i processi associati alla trasmissione, ricezione, trasformazione e conservazione delle informazioni; metodi di intelligenza artificiale che consentono di creare programmi per risolvere problemi che richiedono determinati sforzi intellettuali quando eseguiti da una persona (inferenza logica, apprendimento, comprensione del parlato, percezione visiva, giochi, ecc.); analisi di sistema, che consiste nell'analizzare lo scopo del sistema progettato e nello stabilire i requisiti che deve soddisfare; metodi di computer grafica, animazione, strumenti multimediali; strutture di telecomunicazione, comprese reti informatiche globali; diverse applicazioni che coprono la produzione, la scienza, l'istruzione, la medicina, il commercio, l'agricoltura e tutte le altre attività. Il termine informatica indica un insieme di discipline che studiano le proprietà delle informazioni, nonché i modi di presentare, accumulare, elaborare e trasmettere informazioni utilizzando mezzi tecnici. La base teorica dell'informatica è formata da un gruppo di scienze fondamentali: teoria dell'informazione, teoria degli algoritmi, logica matematica, teoria dei linguaggi e grammatiche formali, analisi combinatoria, ecc. L'informatica comprende tali sezioni: architettura del computer, sistemi operativi, database teoria, tecnologia di programmazione e altri. L'era moderna è caratterizzata come l'era delle tecnologie dell'informazione globali: le informazioni accumulate in precedenza vengono gradualmente convertite in forma digitale e archiviate nelle reti di informazione mondiali. Le nuove informazioni vengono prodotte in forma digitale utilizzando un computer. Stanno emergendo reti di informazioni, che comprendono luoghi di lavoro e computer domestici. Nel campo degli studi di informatica sono inclusi i sistemi informativi, progettati per assistere professionisti, manager, sistemi decisionali e di intelligenza artificiale. Per utilizzare le nuove tecnologie informatiche è necessario: 1. introduzione di computer, apparecchiature per ufficio; 2. partecipazione degli utenti al processo informativo; 3. interfaccia accessibile; 4. utilizzo di pacchetti software; 5. accesso a banche dati tramite reti; 6. uso delle telecomunicazioni. In informatica, c'è una periodizzazione dello sviluppo dei computer elettronici. Il computer appartiene a una generazione o all'altra, a seconda del tipo degli elementi principali utilizzati in esso o della tecnologia di fabbricazione. È chiaro che i confini delle generazioni nel senso del tempo sono molto labili, poiché i computer sono stati effettivamente prodotti contemporaneamente tipi diversi; per una singola macchina, la questione se appartenga a una determinata generazione è risolta in modo abbastanza semplice.
2 Nel 1833, lo scienziato inglese Charles Babbage, impegnato nella compilazione di tabelle per la navigazione, sviluppò un progetto per il "motore analitico". Secondo il suo piano, questa macchina doveva diventare una gigantesca calcolatrice programmata. Nella macchina di Babbage erano forniti anche dispositivi aritmetici e di memoria. La sua auto divenne il prototipo per i futuri computer. Ma in esso venivano utilizzati nodi tutt'altro che perfetti, ad esempio, le ruote dentate venivano utilizzate per memorizzare le cifre del numero decimale. Babbage non è stato in grado di realizzare il suo progetto a causa dell'insufficiente sviluppo della tecnologia e il "motore analitico" è stato temporaneamente dimenticato. 100 anni dopo, l'auto di Babbage attirò l'attenzione degli ingegneri. Alla fine degli anni '30, un ingegnere tedesco sviluppò la prima macchina digitale binaria, la Z1. Ha ampiamente utilizzato relè elettromeccanici, cioè interruttori meccanici azionati da una corrente elettrica. Nel 1941, Zuse creò la Z3, completamente programmabile. Nel 1944, l'americano Howard Aiken in una delle imprese della società IBM costruì una potente macchina per quei tempi "Mark-1". In questa macchina, sono stati utilizzati elementi meccanici - ruote contatrici - per rappresentare i numeri e sono stati utilizzati relè elettromeccanici per controllarli. Generazioni di computer È conveniente descrivere la storia dello sviluppo dei computer utilizzando il concetto di generazioni di computer. Ogni generazione di computer è caratterizzata da caratteristiche e capacità di progettazione. La divisione dei computer in generazioni è condizionata, poiché macchine di diversi livelli sono state prodotte contemporaneamente. Prima generazione Un forte balzo nello sviluppo della tecnologia informatica ebbe luogo negli anni '40, dopo la seconda guerra mondiale, e fu associato alla comparsa di dispositivi elettronici qualitativamente nuovi: i tubi a vuoto, che funzionavano molto più velocemente dei circuiti su un relè elettromeccanico e le macchine a relè furono rapidamente sostituite da computer elettronici (ECM) più efficienti e affidabili. L'uso del computer ha notevolmente ampliato la gamma di compiti da risolvere. Sono diventati disponibili compiti che semplicemente non erano posti in precedenza: calcoli di strutture ingegneristiche, calcoli del movimento planetario, calcoli balistici, ecc. Il primo computer è stato creato negli anni. negli USA e si chiamava ENIAC. Questa macchina conteneva circa 18mila tubi elettronici, molti relè elettromeccanici e circa 2mila lampade si guastavano ogni mese. La macchina ENIAC, così come altri primi computer, presentava un grave inconveniente: il programma eseguibile non veniva memorizzato nella memoria della macchina, ma veniva digitato in modo complesso utilizzando ponticelli esterni. Nel 1945, il famoso matematico e fisico teorico von Neumann formulò i principi generali di funzionamento dei dispositivi di calcolo universali. Secondo von Neumann, il computer doveva essere controllato da un programma con esecuzione sequenziale di istruzioni e il programma stesso doveva essere archiviato nella memoria della macchina. Il primo computer con un programma memorizzato fu costruito in Inghilterra nel 1949. Nel 1951 fu creato un computer in URSS sotto la guida del più grande progettista di computer S. A. Lebedev. I computer venivano costantemente migliorati, grazie ai quali, entro la metà degli anni '50, le loro prestazioni furono aumentate da diverse centinaia a diverse decine di migliaia di operazioni al secondo. Tuttavia, in questo caso, il tubo elettronico è rimasto l'elemento più affidabile del computer. L'uso delle lampade iniziò a rallentare l'ulteriore progresso dell'informatica. Successivamente, le lampade sono state sostituite da dispositivi a semiconduttore, completando così la prima fase dello sviluppo dei computer. Le macchine informatiche di questo stadio sono solitamente chiamate computer di prima generazione. In effetti, i computer di prima generazione erano alloggiati in grandi sale computer, consumavano molta elettricità e richiedevano il raffreddamento con potenti ventole. I programmi per questi computer dovevano essere compilati in codici macchina, e questo poteva essere fatto solo da specialisti che conoscevano i dettagli della struttura del computer.
3 I progettisti di computer di seconda generazione hanno sempre seguito i progressi della tecnologia elettronica. Quando i dispositivi a semiconduttore vennero a sostituire i tubi a vuoto a metà degli anni '50, iniziò il trasferimento dei computer ai semiconduttori. I dispositivi a semiconduttore (transistor, diodi) erano, in primo luogo, molto più compatti dei loro predecessori a valvole. In secondo luogo, avevano una durata di servizio significativamente più lunga. In terzo luogo, il consumo energetico di un computer a semiconduttore era significativamente inferiore. Con l'introduzione di elementi digitali sui dispositivi a semiconduttore, è iniziata la creazione di un computer di seconda generazione. Grazie all'uso di una base di elementi più avanzata, iniziarono a essere creati computer relativamente piccoli, c'era una naturale divisione dei computer in grandi, medi e piccoli. In URSS sono state sviluppate e ampiamente utilizzate le serie di piccoli computer "Rozdan" e "Nairi". La macchina Mir, sviluppata nel 1965 presso l'Istituto di cibernetica dell'Accademia delle scienze della SSR ucraina, era unica nella sua architettura. Era destinato ai calcoli ingegneristici, che venivano eseguiti su un computer dall'utente stesso senza l'aiuto di un operatore. Le macchine domestiche delle serie "Ural", "M - 20" e "Minsk" appartenevano a computer di medie dimensioni. Ma il record tra le macchine domestiche di questa generazione e uno dei migliori al mondo è stato BESM - 6 ("grande calcolatrice elettronica", sesto modello), creato dal team dell'accademico S. A. Lebedev. Le prestazioni di BESM-6 erano da due a tre ordini di grandezza superiori a quelle dei computer di piccole e medie dimensioni e ammontavano a oltre 1 milione di operazioni al secondo. All'estero, le macchine di seconda generazione più comuni erano Eliot (Inghilterra) e Siemens (Germania). Terza generazione Un altro cambiamento di generazioni di computer ha avuto luogo alla fine degli anni '60, quando i dispositivi a semiconduttore nei dispositivi informatici sono stati sostituiti da circuiti integrati. Un circuito integrato (microcircuito) è una piccola piastra di un cristallo di silicio su cui sono posti centinaia e migliaia di elementi: diodi, transistor, condensatori, resistori, ecc. L'uso di circuiti integrati ha permesso di aumentare il numero di elementi elettronici in un computer senza aumentarne le dimensioni effettive. La velocità del computer è aumentata a 10 milioni di operazioni al secondo. Inoltre, è diventato possibile per gli utenti ordinari comporre programmi per computer, e non solo per gli specialisti: gli ingegneri elettronici. Nella terza generazione apparvero grandi serie di computer, che differivano per produttività e scopo. Si tratta di una famiglia di macchine di grandi e medie dimensioni IBM360/370 sviluppata negli USA. In Unione Sovietica e nei paesi del COMEA sono state create serie simili di macchine: ES COMPUTER (Sistema informatico unificato, macchine di grandi e medie dimensioni), SM COMPUTER (Sistema di piccoli computer) e "Electronics" (sistema di microcomputer) . Quarta generazione Nel processo di miglioramento dei microcircuiti, la loro affidabilità e la densità degli elementi inseriti in essi sono aumentate. Ciò ha portato alla nascita di grandi circuiti integrati (LSI), in cui c'erano diverse decine di migliaia di elementi per centimetro quadrato. Sulla base degli LSI, sono stati sviluppati computer della prossima - quarta generazione. Grazie all'LSI su un minuscolo cristallo di silicio, è diventato possibile ospitare un circuito elettronico così grande come un processore per computer. I processori a chip singolo in seguito divennero noti come microprocessori. Il primo microprocessore è stato creato da Intel (USA) nel 1971. Era un microprocessore Intel 4004 a 4 bit, che conteneva 2250 transistor ed eseguiva 60 operazioni al secondo. I microprocessori hanno gettato le basi per i mini-computer e quindi i personal computer, ovvero i computer focalizzati su un utente. Inizia l'era dei personal computer (PC). Oltre ai personal computer, esistono altri sistemi informatici molto più potenti. L'influenza dei personal computer sulla comprensione della tecnologia informatica da parte delle persone si è rivelata così grande che il termine "computer" è gradualmente scomparso dalla vita di tutti i giorni e la parola "computer" ha preso saldamente il suo posto.
4 La quinta generazione Dalla metà degli anni '90, gli LSI su larga scala sono stati utilizzati in computer potenti, con centinaia di migliaia di elementi per centimetro quadrato. Molti esperti hanno iniziato a parlare di computer di quinta generazione. Una caratteristica dei computer di quinta generazione dovrebbe essere l'uso dell'intelligenza artificiale e dei linguaggi naturali di comunicazione. I computer di quinta generazione dovrebbero essere facilmente gestibili. L'utente potrà dare un comando alla vettura a voce. Il passaggio ai computer di quinta generazione ha significato il passaggio a nuove architetture incentrate sulla creazione dell'intelligenza artificiale. Si credeva che l'architettura dei computer di quinta generazione contenesse due blocchi principali. Uno di questi è il computer stesso, in cui la comunicazione con l'utente viene effettuata da un'unità chiamata "interfaccia intelligente". Il compito dell'interfaccia è comprendere un testo scritto in un linguaggio naturale o parlato, e la condizione del compito dichiarato in questo modo è tradurre in un programma funzionante. I requisiti principali per i computer di 5a generazione: creazione di un'interfaccia uomo-macchina sviluppata (riconoscimento vocale e immagine); sviluppo di programmazione logica per creare basi di conoscenza e sistemi di intelligenza artificiale; creazione di nuove tecnologie nella produzione di tecnologie informatiche; creazione di nuove architetture di computer e sistemi informatici. Classificazione BT Esistono molti tipi diversi di computer, tra cui: supercomputer, mainframe, server, desktop, workstation, computer portatili, ultraportatili. Supercomputer I supercomputer sono ora comunemente indicati come computer con un'enorme potenza di calcolo. I supercomputer sono diversi dai server necessari per l'elaborazione tempestiva delle richieste. Si differenziano anche dai mainframe, che offrono anch'essi prestazioni elevate, ma servono per lavorare con più utenti contemporaneamente. I supercomputer possono essere utilizzati anche per lavorare con un programma. Il che richiede risorse potenti. Questi sono modelli meteorologici, calcolo del processo tecnico in produzione, test nucleari. I processori più "avanzati" in Russia oggi sono i modelli MCST R1000 (quattro core, frequenza 1 GHz) e l'ibrido a sei core Elbrus-2C +. Entrambi i microcircuiti sono realizzati utilizzando la tecnologia a 90 nm. Entro la fine del 2012, la società dovrebbe rilasciare un processore quad-core Elbrus-4S, prodotto utilizzando la tecnologia a 65 nm, e nel 2015, MCST prevede di completare lo sviluppo di un processore a otto core nell'ambito di un contratto statale con il Ministero dell'Industria e del Commercio. Ora il mercato principale per i processori è il settore della difesa. Uno dei più grandi progetti in cui vengono utilizzati sono i sistemi di difesa aerea. Server
5 I server sono computer ad alte prestazioni utilizzati in aziende e altre organizzazioni. I server servono molti utenti finali o client. Computer desktop Esistono diverse varianti di computer desktop con capacità diverse. I computer desktop supportano una varietà di tipi di connessione, opzioni video e un'ampia varietà di periferiche. Workstation Le workstation sono computer commerciali ad alta potenza. Sono progettati per applicazioni professionali specializzate come l'esecuzione di programmi di progettazione come CAD (Computer Aided Design). Le workstation vengono utilizzate per creare grafiche 3D, animazioni e simulazioni di realtà virtuale. Inoltre, possono essere utilizzati come stazioni di controllo per telecomunicazioni o apparecchiature mediche. Come i server, le workstation in genere sono dotate di più CPU, molta RAM e diversi dischi ad alte prestazioni e ad alta capacità. In genere le workstation hanno capacità grafiche molto potenti e un monitor di grandi dimensioni o più monitor. Dispositivi portatili Oltre ai vari tipi di computer fissi, esistono molti altri dispositivi elettronici portatili. Variano per dimensioni, potenza e capacità grafiche. Questa categoria include: laptop o laptop; un PC tablet; PC portatile; segretaria digitale personale. Personal computer L'aspetto del PC è stato preparato dall'intera storia precedente dello sviluppo dei computer. All'inizio, i computer occupavano enormi sale, consumavano molta energia e facevano molto rumore. Quindi i computer sono diventati più piccoli e hanno iniziato a funzionare in modo più efficiente, ma avevano ancora bisogno di stanze separate per se stessi. I computer più potenti erano alloggiati in complessi separati, chiamati centri di calcolo (CC). In quei tempi non molto lontani (anni '70), poche persone immaginavano un computer compatto che potesse stare su un desktop. Ingegneri e scienziati potevano solo sognare una macchina del genere e sarebbe difficile per la gente comune spiegare perché sia necessario un computer del genere. Il primo segno era un computer, progettato nel 1971. Esternamente, sembrava più un'autoradio con spie e interruttori che un familiare personal computer. Dal 1971 al 1974, diverse aziende hanno creato diversi modelli di PC. Ma a causa delle capacità limitate di questi computer, c'era poco interesse per loro. Utenti e produttori si interessarono ai personal computer nel 1974, quando la società americana MITS sviluppò il computer Altair basato sul microprocessore Intel 8080. Questo personal computer era molto più conveniente dei suoi predecessori e aveva più capacità. Un personal computer molto più avanzato è stato sviluppato nel 1976 da due giovani americani, Steve Wozniak e Steve Jobs. Hanno chiamato il loro computer Apple e si sono rapidamente espansi per produrlo e venderlo. A causa del prezzo basso (circa $ 500) nel primo anno hanno venduto circa 100 computer. L'anno successivo, hanno rilasciato l'Apple II, che aveva una scheda madre, un display, una tastiera e sembrava una TV. Il numero di clienti sul PC ha cominciato a contare centinaia e migliaia. I personal computer stavano rapidamente migliorando, nel 1978 fu progettato per loro un disco magnetico flessibile con un diametro di 5,25 pollici (1 pollice = 2,45 cm), progettato per memorizzare informazioni. Nel 1979, MOTOROLA ha creato il microprocessore motorola 68000, che ha superato i suoi concorrenti in termini di velocità, prestazioni e capacità grafiche. V
6 1980, un disco magnetico rigido è apparso nei personal computer, tuttavia conteneva solo 5 MB di dati. I primi PC erano a 8 bit e sembravano più un giocattolo costoso che un vero mainframe. Ciò è continuato fino a quando il gigante dei computer è apparso nel settore dei personal computer - IBM, specializzato nella produzione di mainframe. Nel 1982, IBM ha rilasciato un modello di grande successo del computer di scarica. Era costruito attorno a un microprocessore Intel 8088, con clock a 4,77 MHz e utilizzava il sistema operativo MS DOS. Questo modello di computer è stato chiamato IBM PC. Inoltre, lo sviluppo del PC è avvenuto a un ritmo molto elevato: l'azienda IBM ha creato un nuovo modello ogni anno. Nel 1983 è apparso il modello PC XT e il computer PC AT più avanzato e produttivo. Hanno rapidamente conquistato il mercato dei PC e sono diventati il tipo di standard che i concorrenti hanno cercato di emulare. L'azienda IBM non ha creato il suo personal computer "da zero", ma utilizzando nodi di altri produttori (primo fra tutti, il microprocessore Intel). Allo stesso tempo, non ha nascosto come i nodi del computer dovrebbero connettersi e interagire tra loro. Di conseguenza, altre aziende potrebbero essere coinvolte nella creazione e nel miglioramento del computer: l'architettura del PC IBM si è rivelata "aperta". I computer IBM hanno numerosi "cloni", ovvero diverse famiglie di computer simili al PC IBM. In futuro, i computer che supportano lo standard IBM PC iniziarono a essere chiamati semplicemente "personal computer". Nel tempo, i PC sono stati all'altezza del loro nome, poiché per molte persone sono diventati una parte necessaria del loro tempo libero, degli affari e dello strumento di ricerca. Oltre ai PC compatibili con IBM, esiste un'altra famiglia di personal computer chiamata Macintosh. Questi computer discendono dal già citato modello Apple, sono stati prodotti dalla società Aplle Computer. L'architettura dei computer Macintosh, a differenza del PC IBM, non era aperta. Pertanto, nonostante le loro capacità grafiche più avanzate rispetto ai PC IBM, i Mac non sono stati in grado di conquistare un mercato così vasto. Il numero di "Mac" è dieci volte inferiore al numero di computer IBM compatibili con PC. La tendenza principale nello sviluppo della tecnologia informatica al momento è l'ulteriore espansione della portata dei computer e, di conseguenza, il passaggio dalle singole macchine ai loro sistemi: sistemi informatici e complessi di varie configurazioni con un'ampia gamma di funzioni capacità e caratteristiche. Le più promettenti - le reti di computer - sono focalizzate non tanto sull'elaborazione dell'informazione informatica quanto sui servizi di informazione sulla comunicazione: posta elettronica, sistemi di teleconferenza e sistemi informativi e di riferimento. Nello sviluppo e nella creazione di un computer vero e proprio, negli ultimi anni una priorità significativa e stabile è stata data ai computer super potenti: supercomputer e PC in miniatura e subminiaturizzati. Come già accennato, sono in corso lavori di ricerca per creare un computer di sesta generazione basato su un'architettura neurale distribuita: i neurocomputer. In particolare, i neurocomputer possono utilizzare MP di rete specializzati già esistenti - transputer - microprocessori di rete con strutture di comunicazione integrate. L'ampia diffusione di strumenti multimediali, principalmente input e output di informazioni audio e video, consentirà di comunicare con un computer in un linguaggio naturale. Le nuove capacità tecniche della tecnologia informatica avrebbero dovuto ampliare la gamma di compiti da risolvere e consentire di passare ai compiti di creazione dell'intelligenza artificiale. Le basi di conoscenza (banche dati) in vari settori della scienza e della tecnologia sono una delle componenti necessarie per la creazione dell'intelligenza artificiale. La creazione e l'utilizzo di database richiedono elevate prestazioni del sistema informatico e una grande quantità di memoria. I computer per scopi generici sono in grado di elaborare ad alta velocità, ma non sono adatti per eseguire confronti ad alta velocità e operazioni di ordinamento su grandi volumi di record, solitamente archiviati su dischi magnetici. Creare programmi che forniscano riempimento, aggiornamento di database
7 dati e lavorare con loro, sono stati creati speciali linguaggi di programmazione orientati agli oggetti e logici che offrono le maggiori opportunità rispetto ai linguaggi procedurali convenzionali. La struttura di questi linguaggi richiede una transizione dalla tradizionale architettura informatica di von Neumann ad architetture che tengano conto dei requisiti dei compiti di creazione dell'intelligenza artificiale. Domande del test 1. Espandere i concetti di base dell'informatica. 2. Su quali principi si basano le nuove tecnologie dell'informazione? 3. Quale dispositivo si chiama computer? 4. Elencare i segni con cui sono classificati i computer. 5. Qual è la classificazione dei computer in base allo scopo?
8 Sezione 1. Composizione generale e struttura dei PC e dei sistemi informatici. Principi di computer e costruzione di aeromobili. Principio tronco-modulare, diagramma funzionale generale I computer moderni sono stati preceduti da un periodo di mezzo secolo, che è diviso in generazioni di computer. Se l'elenco dei blocchi funzionali stesso non è praticamente cambiato per più di mezzo secolo, i metodi della loro connessione e interazione hanno subito uno sviluppo evolutivo. Architettura del computer: una descrizione del dispositivo e dei principi del computer, la sua struttura tecnica. I principi di base della costruzione di un computer universale furono delineati da John von Neumann nel 1946, secondo il quale fu costruito un computer universale nel 1949. Il diagramma mostra un dispositivo funzionale di un computer di 1-2 generazioni. Schema funzionale secondo il principio di von Neumann Dispositivi informatici: 1. Dispositivo aritmetico-logico ALU per l'esecuzione di operazioni aritmetiche e logiche. 2. Dispositivo di controllo UU per l'esecuzione di programmi. 3. Memoria ad accesso casuale per la memorizzazione di programmi e comandi. 4. Dispositivi di input-output esterni VU. Il funzionamento di un computer è il seguente: con l'aiuto di una VU, un programma viene inserito nella RAM; UU legge il contenuto della cella di memoria ed esegue il comando, quindi legge il contenuto della successiva. L'ordine di esecuzione può essere modificato forzatamente utilizzando i comandi di salto. Due blocchi ALU e CU sono combinati in un processore comune. Dal diagramma sopra, si vede chiaramente che il centro di questo design è il processore. In primo luogo, controlla tutti i dispositivi e, in secondo luogo, tutti i flussi di informazioni lo attraversano. Il sistema descritto, per definizione, presenta uno svantaggio fondamentale, il processore risulta essere eccessivamente sovraccarico. Regolando completamente lo scambio tra tutti i dispositivi, è spesso costretto ad attendere passivamente il completamento dell'input da dispositivi lenti (di solito contenenti parti meccaniche), il che riduce significativamente l'efficienza dell'intero sistema nel suo insieme. Computer con organizzazione dei canali La contraddizione tra le prestazioni del processore in costante crescita e il tasso di cambio relativamente basso con i dispositivi esterni è diventata chiaramente evidente già durante l'apogeo della tecnologia informatica di seconda generazione. Pertanto, durante la progettazione della terza generazione successiva, gli ingegneri hanno iniziato a prendere misure speciali per "scaricare" il processore e liberarlo dalla gestione dettagliata dell'I/O. I computer della terza generazione avevano un diagramma funzionale con un'organizzazione del canale. Oltre al già familiare insieme di dispositivi (processore centrale, memoria, dispositivi di input-output), un computer con organizzazione dei canali include dispositivi chiamati canali. Un canale è un processore specializzato che esegue tutto il lavoro di controllo dei controller di dispositivi esterni e lo scambio di dati tra la memoria principale e i dispositivi esterni. I dispositivi sono raggruppati per velocità caratteristica e collegati ai canali corrispondenti. I dispositivi "veloci" (come le unità a disco magnetico) sono collegati ai canali di selezione. Un tale dispositivo riceve
9 canali selettori in uso esclusivo per tutta la durata dell'operazione di scambio dati. I dispositivi lenti sono collegati a canali multiplexati. Il canale multiplexato viene suddiviso (multiplexato) tra più dispositivi, mentre è possibile lo scambio di dati simultaneo con più dispositivi. Sia il processore centrale che uno dei canali possono accedere alla RAM. C'è un controller di memoria ad accesso casuale per controllare la priorità di accesso. Definisce la disciplina prioritaria dell'accesso quando più dispositivi accedono contemporaneamente alla memoria. La CPU ha la priorità più bassa. Tra i canali, i canali più lenti hanno una priorità maggiore. Pertanto, la priorità è inversamente proporzionale alla frequenza con cui i dispositivi accedono alla memoria. A causa della notevole complicazione dell'organizzazione del computer, l'architettura di I/O risulta semplificata. Le operazioni di scambio dati diventano più semplici. Il canale è, infatti, un controller DMA "intelligente" specializzato. Il canale può informare il processore del suo stato utilizzando gli interrupt. Tutti i controller dei dispositivi esterni sono collegati ai "loro" canali utilizzando un'interfaccia standard. La libertà di collegare dispositivi esterni viene mantenuta grazie al protocollo di interfaccia standard, mentre diventa possibile raggruppare i dispositivi per caratteristiche. In un computer con un'organizzazione di canali, il processore è quasi completamente liberato dal lavoro di routine di organizzare input-output. Il canale assume il controllo dei controller dei dispositivi esterni e lo scambio di dati. La presenza di più vie di trasmissione dati elimina le difficoltà legate al blocco di un'unica via di trasmissione dati (bus di sistema), che aumenta il tasso di cambio. Tutto ciò rende possibile lo scambio di dati con dispositivi esterni in parallelo con il principale lavoro computazionale del processore centrale. Di conseguenza, le prestazioni complessive del sistema aumentano in modo significativo. L'aumento del costo del regime paga. Una delle prime macchine con canali fu il computer di seconda generazione IBM-704. Un esempio lampante di computer con canali sono le macchine della famiglia IBM-360/370. L'avvento di questi computer ha rivoluzionato l'informatica e per molti anni sono diventati un modello per i creatori di computer. Sebbene queste macchine siano ormai un ricordo del passato, hanno lasciato una ricca eredità sotto forma di interessanti soluzioni architetturali, software e sviluppi algoritmici. Attualmente, i circuiti con processori input-output specializzati si trovano spesso in computer di vario tipo. Computer con organizzazione bus Il passaggio alla quarta generazione di computer non è stato solo accompagnato da un aumento multiplo della densità di montaggio nei microcircuiti, ma anche da un cambiamento nella strategia generale di utilizzo della tecnologia informatica. I computer ingombranti per uso collettivo sono stati sostituiti da personal computer, destinati principalmente al lavoro individuale dei singoli utenti. Allo stesso tempo, l'architettura ha continuato il suo sviluppo e miglioramento verso il rilascio del processore dalla leadership
10 processi di input/output. Di conseguenza, il PC moderno ha acquisito la struttura mostrata nel diagramma. La caratteristica principale di tale schema è la presenza di un bus dedicato (trunk) per il trasferimento di informazioni tra i nodi funzionali del computer. Si compone di tre parti: il bus degli indirizzi, che determina dove esattamente le informazioni vengono inviate sul bus; bus dati attraverso il quale vengono trasmesse le informazioni; bus di controllo che determina le caratteristiche dello scambio e lo sincronizza. Tutti i dispositivi del computer sono collegati al bus, dal processore ai dispositivi di input e output. Una caratteristica essenziale dell'architettura del PC è la presenza di processori di I/O specializzati chiamati controllori. Il loro ruolo è quello di supportare lo scambio di informazioni per un determinato dispositivo, nonché in coordinamento con il bus standard di tutti i tipi di dispositivi esterni di diversi produttori. Per comunicare con la memoria è necessario trasferire gli indirizzi delle celle necessarie dalla CPU e leggere da esse i dati corrispondenti, e per garantire la comunicazione tra i nodi viene introdotto un bus di controllo. Attraverso l'SM vengono scambiate informazioni tra i blocchi, la SHA è preposta al trasferimento degli indirizzi delle celle di memoria o delle porte di ingresso-uscita a cui viene effettuata la chiamata, la SHU per la trasmissione dei segnali di controllo. Questi bus sono chiamati bus di sistema o backbone. Schema funzionale di un computer con organizzazione a bus Si consideri il funzionamento di un computer. Quando è acceso, i dati originali vengono trasferiti dalla memoria di sola lettura (ROM). La CPU si attiva e collega tutti i nodi ai bus. I programmi memorizzati in modo permanente nei chip ROM sono indicati come hardware. La memoria ad accesso casuale (RAM) riserva spazio per programmi, istruzioni e dati. Durante il funzionamento, il processore esegue le seguenti operazioni: determina gli indirizzi delle celle richieste; legge dati o istruzioni da essi; esegue istruzioni (conteggio); trasferisce i dati a posizioni di memoria specifiche; indica l'indirizzo della porta di visualizzazione; con l'aiuto del controller invia i dati al display. In questo schema, tutti i dispositivi sono collegati simmetricamente a un canale del bus comune. Ciò consente di collegare nuovi dispositivi. Grazie all'architettura a bus, è facile apportare eventuali modifiche richieste da uno specifico utente nella configurazione del computer. Lo schema descritto ha anche un collo di bottiglia, richiede un'elevata larghezza di banda del bus. Per superare questa difficoltà, i design moderni utilizzano diversi bus, ognuno dei quali collega il processore con un dispositivo o un gruppo di dispositivi specifico. L'architettura dei computer moderni Il funzionamento dei computer moderni è determinato dal chipset, un insieme di microcircuiti di controllo installati sulla scheda madre. In precedenza venivano utilizzati chipset, che consistevano in molti controller, e i primi chipset apparvero a metà degli anni '80 del secolo scorso. Il passaggio ai chipset ha ridotto il costo delle schede madri e aumentato l'interoperabilità dei componenti, il che ha reso più semplice il compito di progettare le schede madri. L'architettura comune dei moderni chipset si basa su
11 utilizzando due microcircuiti che ne costituiscono la base, il cosiddetto ponte nord e il ponte sud. Il microcircuito Northbridge fornisce il funzionamento con i sottosistemi PC più veloci. Contiene un controller del bus di sistema, un controller di memoria, un controller del bus grafico e un controller del bus Southbridge che consente il funzionamento con componenti di sistema e periferiche più lenti. Il microcircuito South Bridge di solito include: un controller IDE (SATA) a due canali, un controller USB e un sistema audio integrato (codec audio). Il South Bridge è responsabile del funzionamento con dispositivi più lenti e fornisce il trasferimento dei dati dal disco rigido, dall'unità ottica, dalla stampante, dallo scanner e anche da essi. Questi dispositivi trasmettono informazioni tramite fili al ponte sud, che le inoltra al ponte nord. Il North Bridge invia le informazioni alla RAM, dopodiché può andare al processore o alla scheda video per l'elaborazione. Il chipset è una sorta di intermediario nella comunicazione del processore con il resto dei dispositivi del sistema informatico. I compiti del chipset includono il controllo del funzionamento dei componenti del computer e il trasferimento dei dati tra di essi. Allo stesso tempo, ogni chipset serve solo l'architettura del processore per il quale è stato sviluppato. Dal 2005, i chipset di diversi produttori si sono concentrati sull'uso di microprocessori multi-core. I ponti hanno preso i loro nomi per analogia con la mappa geografica, sulla quale si trova il Polo Nord in alto e il Polo Sud in basso. Domande del test 1. Espandere il concetto di architettura del computer. 2. Caratteristiche del diagramma funzionale secondo von Neumann. 3. Caratteristiche del diagramma funzionale con organizzazione del canale. 4. Caratteristiche del diagramma funzionale con organizzazione del canale. 5. Caratteristiche dello schema dei computer moderni.
12 Sezione 1. Composizione generale e struttura dei PC e dei sistemi informatici. Architettura interna del computer: processore, memoria. Periferiche. Nomina di dispositivi informatici. La maggior parte dei computer ha bisogno di tre componenti che lavorino insieme per funzionare correttamente. 1. Hardware - I componenti fisici interni ed esterni che compongono un computer. 2. Sistema operativo: un insieme di programmi per computer che controllano l'hardware del computer. 3. Software applicativo (applicazioni): programmi caricati per eseguire attività specifiche utilizzando le capacità di un computer. Un moderno personal computer è costituito dai seguenti componenti 1. La scheda madre è un grande circuito stampato a cui sono collegati tutti i componenti elettronici e i circuiti che compongono il sistema informatico. Questa scheda dispone di connettori che si collegano ai principali componenti del sistema come CPU e RAM. La scheda madre fornisce la comunicazione tra i vari connettori e componenti di sistema. Inoltre, la scheda madre dispone di slot per una scheda di rete, una scheda video e una scheda audio. Molte schede madri integrano questi componenti. La differenza sta nel metodo di aggiornamento. Quando si utilizza una scheda madre con connettori, i componenti del sistema possono essere facilmente rimossi e sostituiti con altri più moderni.
13 La scheda madre selezionata deve: supportare il tipo e la velocità della CPU selezionata; mantenere il tipo e la quantità di RAM necessaria per eseguire le applicazioni; disporre di un numero sufficiente di connettori per tutte le schede di interfaccia richieste; disporre di un numero sufficiente di interfacce del tipo richiesto. Questa scheda, con l'aiuto della quale il resto dei componenti del computer (parti) sono combinati e funzionano insieme. 1. Slot PCI - utilizzato per collegare varie schede, come un modem, una scheda audio. 2. Ingresso per la scheda video. 3. Slot per il processore. 4. Ingresso per alimentazione processore dall'alimentatore 5. Connettore per collegamento hard disk o drive (CD-DVD) con interfaccia IDE ATA 6. Connettori per collegamento hard disk o drive (CD-DVD) con interfaccia SATA 7. Slot per RAM 8. Ingresso per il collegamento (unità floppy). 9. Connettore per il collegamento dell'alimentazione alla scheda madre dall'alimentatore, in questa immagine 24 pin (numero di pin) o 20 pin.
14 Pannello posteriore 1. PS / 2 - Ingresso mouse (sempre verde). 2. PS / 2 - Ingresso da tastiera (sempre viola). 3. Ingresso digitale. 4. Uscita digitale. 5. Porte USB universali per il collegamento di vari dispositivi. 6. Ingresso per un cavo di rete (rete locale, Internet dedicato). 7. Uscite per il collegamento di un sistema audio (altoparlanti). 2. Processore. Il processore esegue tutti i calcoli, le operazioni e impartisce comandi agli altri componenti. La frequenza del processore viene misurata in megahertz, maggiore è la frequenza, più operazioni al secondo può eseguire. Il processore ha anche una sua piccola memoria cache, in cui memorizza le operazioni eseguite più frequentemente, il che aumenta la velocità del suo lavoro. La cache del processore viene misurata in megabyte e la sua capacità è attualmente di circa 8-32 megabyte, maggiore è la cache, più costoso è il processore. I processori moderni hanno diversi core, si scopre, per così dire, diversi processori in uno. Il che lo rende molto più efficiente e aumenta la velocità dei suoi calcoli. La maggior parte dei processori moderni è implementata come un singolo cristallo semiconduttore contenente milioni e, più recentemente, anche miliardi di transistor. Il microprocessore è composto da: un'unità di controllo (CU) - genera e fornisce determinati segnali di controllo (impulsi di controllo) a tutti i blocchi della macchina nei tempi giusti, a causa delle specificità dell'operazione eseguita e dei risultati delle operazioni precedenti; genera gli indirizzi delle celle di memoria utilizzate dall'operazione in corso e trasferisce tali indirizzi ai corrispondenti blocchi del calcolatore, il dispositivo di controllo riceve la sequenza di riferimento degli impulsi dal generatore di impulsi di clock; unità logica aritmetica (ALU) - progettata per eseguire tutte le operazioni aritmetiche e logiche su informazioni numeriche e simboliche (in alcuni modelli di PC, per velocizzare l'esecuzione delle operazioni, all'ALU è collegato un coprocessore matematico aggiuntivo); memoria a microprocessore (MPP) - serve per l'archiviazione a breve termine, la registrazione e l'output di informazioni utilizzate direttamente nei calcoli nei successivi cicli di clock della macchina. L'MPP è costruito su registri e viene utilizzato per garantire un'elevata velocità della macchina, poiché la memoria principale (RAM) non fornisce sempre la velocità di scrittura, ricerca e lettura delle informazioni necessarie per il funzionamento efficiente di un microprocessore ad alta velocità. Registri: celle di memoria ad alta velocità di varie lunghezze (a differenza delle celle OP, che hanno una lunghezza standard di 1 byte e prestazioni inferiori); sistema di interfaccia a microprocessore - implementa l'accoppiamento e la comunicazione con altri dispositivi PC; include un'interfaccia MP interna, registri di memoria buffer e circuiti di controllo per le porte input-output (IO) e il bus di sistema.
15 3. La RAM nel computer svolge il ruolo di un buffer temporaneo per la memorizzazione delle informazioni, ovvero, quando viene lanciata un'applicazione, viene parzialmente caricata nella RAM, quindi, più tale memoria hai, più puoi aprire e lavorare in più programmi contemporaneamente, ad esempio, giocando a un gioco per computer mentre si ascolta la musica. È necessaria una grande quantità di RAM in giochi moderni... La RAM ha due caratteristiche principali: il suo volume e la frequenza con cui opera. 4. La scheda video è progettata per visualizzare le immagini sul monitor, è responsabile dell'elaborazione della grafica. Se è installata una scheda video debole, non può far fronte all'elaborazione grafica. Le moderne schede video hanno il proprio processore integrato (core), la cui potenza viene anche calcolata, come quella del processore centrale in megahertz. Il suo compito è rimuovere il carico di elaborazione grafica dal processore centrale e svolgere questo compito, ovvero maggiore è la frequenza, megahertz del core della scheda video, più velocemente elabora la grafica, quindi i giochi funzionano più velocemente. La scheda video ha anche memoria, memoria video, con la quale memorizza trame, parti elaborate di grafica, la memoria video viene nuovamente calcolata in megabyte, gigabyte. 5. Le schede dell'adattatore espandono le capacità del sistema informatico. Vengono inseriti nei connettori della scheda madre e diventano parte del sistema. Molte schede madri hanno la funzionalità della scheda adattatore integrata, eliminando la necessità di componenti aggiuntivi. Le schede integrate supportano le funzionalità di base, ma le schede adattatrici specializzate spesso migliorano le prestazioni del sistema. Le seguenti schede sono le più comuni: schede video; schede audio; schede di interfaccia di rete; modem; schede di interfaccia; scheda di controllo. 6. L'alimentatore fornisce elettricità a tutti i componenti del computer e gli consente di funzionare. Un cavo dalla rete entra in esso e quindi distribuirà la tensione in tutto
16 calcolatore. La potenza dell'alimentatore è calcolata in watt, più potente è il tuo computer, più potente è l'alimentatore che richiede, le moderne schede video sono molto esigenti sugli alimentatori, che a volte necessitano di un alimentatore fino a un kilowatt . Dall'alimentatore, i cavi di alimentazione vanno alla scheda madre, ai dischi rigidi, ai dispositivi di raffreddamento e alle unità. Gli alimentatori di alta qualità sono più resistenti alle cadute di tensione nella rete, il che impedisce il guasto dell'unità stessa e di tutti i componenti del computer. 7. Disco rigido. L'hard disk memorizza programmi, giochi, documenti. Come qualsiasi spazio di archiviazione, ha una capacità di archiviazione massima, misurata in gigabyte. Più grande è il disco rigido, più informazioni puoi memorizzare su di esso. Un disco rigido è un dispositivo meccanico. Al suo interno ruotano diversi strati di dischi, sui quali vengono scritte e lette le informazioni utilizzando una testina magnetica. L'hard disk ha anche un proprio buffer temporaneo ad alta velocità, cache, è organizzato sotto forma di un piccolo chip, con l'aiuto di esso l'hard disk riduce il numero di chiamate fisiche direttamente ai dischi, aumentando così la velocità di lavoro e la sua durata. 8. Dispositivi periferici. Un dispositivo periferico è un dispositivo che si collega a un computer e ne espande le capacità. Questi dispositivi sono intrinsecamente opzionali e non sono necessari per eseguire funzioni di base. Forniscono solo alcune funzionalità aggiuntive. I dispositivi periferici sono collegati dall'esterno del computer tramite cavi speciali o wireless. Rientrano in una delle quattro categorie: input, output, storage o dispositivi di rete. Esempi di periferiche sono: dispositivi di input trackball, joystick, scanner, fotocamera digitale, encoder, lettore di codici a barre, microfono; dispositivi di output stampante, plotter, altoparlanti, cuffie; dispositivi di archiviazione hard disk aggiuntivi, unità CD/DVD esterne, unità flash; dispositivi di rete: modem esterni, adattatori di rete esterni. 9. Memoria permanente. La ROM (ROM, memoria di sola lettura) viene utilizzata per memorizzare il programma non modificabile (permanente) e le informazioni di riferimento. Nei primi personal computer, il codice del BIOS veniva scritto in un chip di memoria di sola lettura (ROM), creato in fabbrica. Successivamente, sono stati utilizzati chip riscrivibili per memorizzare il codice del BIOS.
17 Microcircuito di ROM programmabile cancellabile elettricamente. Parametri di base: Capacità di memoria - 16 Mbit, Tempo di accesso - 65 ns. Descrizione generale: Intervallo di tensione di alimentazione: 3,0-3,6 V; Processo tecnologico 0,25 micron, Possibilità di cancellare qualsiasi combinazione di settori e tutta la memoria; Numero garantito di cicli di cancellazione; Tempo di conservazione dei dati 13 anni a una temperatura di 125 С; Intervallo di temperatura: C. Posizione della scheda madre del BIOS. Nella maggior parte dei casi, la memoria flash è installata sul pannello della scheda madre, che consente di sostituire il microcircuito se necessario, ma in alcuni casi è saldata direttamente sulla scheda madre. I chip di memoria flash per l'archiviazione del BIOS hanno capacità diverse, i computer più vecchi utilizzano chip con un volume di 1-2 Mbit (KB) e i sistemi moderni utilizzano 4-8 Mbit o più (512 KB-1 MB o più). Il BIOS utilizza parametri di configurazione che sono archiviati in una memoria CMOS speciale. Ha preso il nome dalla tecnologia di produzione del chip, in cui è stato utilizzato un semiconduttore di ossido di metallo complementare. La memoria CMOS è alimentata da una batteria speciale sulla scheda madre, utilizzata anche per alimentare l'orologio in tempo reale. La batteria dura in genere 10 anni. Di norma, durante questo periodo il computer (in particolare la scheda madre) diventa moralmente obsoleto e la necessità di sostituire l'elemento di alimentazione perde di significato. Con alcune tecnologie per la produzione di microcircuiti CMOS, la batteria è integrata direttamente nel microcircuito. In questo caso, quando la batteria è scarica, deve essere sostituita completamente. La procedura per avviare il computer I programmi scritti nei chip della ROM sono disponibili per il computer subito dopo l'accensione. I programmi ROM si dividono in: programma di avvio della macchina, sistema di input/output di base (BIOS). Il ruolo del BIOS è duplice: da un lato è parte integrante dell'hardware e, dall'altro, è un modulo importante di qualsiasi sistema operativo. Questi programmi vengono eseguiti ad ogni accensione. L'avvio consiste in diverse fasi: verifica delle prestazioni della macchina, inizializzazione dei microcircuiti programmabili, delle periferiche, verifica della presenza di apparecchiature aggiuntive, caricamento del sistema operativo. I programmi di prova sono brevi e veloci. L'ultima operazione per caricare il sistema operativo dal programma di caricamento. Dopo l'avvio del sistema operativo dal disco, il controllo viene trasferito su di esso. Il BIOS fa parte della ROM viene utilizzato attivamente durante l'intero tempo di funzionamento del computer per controllare i dispositivi (contiene i relativi driver) display, tastiera, unità disco, gestisce gli interrupt, fornisce risparmio energetico, configurazione automatica. Gli interrupt sono segnali provenienti dal mondo esterno che informano il processore del verificarsi di un evento (pressione di un tasto, manutenzione di un floppy disk). Il BIOS utilizza gli interrupt software per richiamare ed eseguire programmi di servizio speciali.
18 Durante l'avvio, sullo schermo vengono visualizzati messaggi sul funzionamento degli scanner, viene visualizzato un prompt per il programma shell o il sistema operativo, ulteriori lavori vengono eseguiti sotto il controllo del sistema operativo. Diagnostica del computer 1. Il computer non si accende - non risponde alla pressione del pulsante di accensione, il computer si accende, ma sul monitor non viene visualizzato nulla - i dispositivi di raffreddamento funzionano nell'unità di sistema. Opzione numero uno: quando è acceso, l'altoparlante emette un singolo suono (squittio), cioè informa che tutto è in ordine in questo caso, la probabilità principale è che la scheda video si sia bruciata. Opzione numero due, l'altoparlante è silenzioso (non cigola), da ciò concludiamo che la scheda madre o l'alimentatore si sono guastati, questo vale anche nel caso in cui il computer non reagisca in alcun modo alla pressione del pulsante di accensione . Speaker è un piccolo altoparlante nell'unità di sistema collegata alla scheda madre che informa l'utente all'avvio del computer sullo stato dei componenti e sul funzionamento generale del computer. Decodifica di combinazioni di suoni (di base) Altoparlante emette un breve segnale acustico tutto funziona correttamente. Non ci sono segnali - problemi con l'alimentatore, forse non è collegato alla scheda madre, c'è anche una piccola percentuale della possibilità che la scheda madre stessa sia difettosa. Il segnale acustico continuo è un problema con l'alimentatore. 2 beep deboli sono errori minori. 1 problema di RAM ricorrente lungo. 2. Ogni volta che si avvia il computer, è necessario premere il tasto F1 e fino a quando non viene fatto, il computer non si avvia. Se dopo ogni avvio del computer l'ora e la data del sistema vengono ripristinate, il motivo è una batteria scarica sulla scheda madre. In questo caso, è necessario sostituire la batteria sulla scheda madre e quindi entrare e uscire salvando le impostazioni del BIOS. Domande del test 1. Qual è la configurazione del PC più semplice. 2. Cosa è incluso nell'unità di sistema. 3. Cos'è una scheda madre? 4. Scopo del microprocessore. 5. Elencare i tipi di memoria. 6. Cosa significa il termine "periferia"?
Modulo 2. Architettura del computer 1. Un insieme di dispositivi progettati per l'elaborazione automatica o automatizzata delle informazioni è: 1) sistema informativo 2) tecnologia dell'informazione 3)
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Il personal computer è entrato rapidamente nella nostra vita. Alcuni anni fa era raro vedere un personal computer - lo erano, ma erano molto costosi e anche non tutte le aziende potevano avere un computer nel proprio ufficio. Ora in ogni terza casa c'è un computer, che è già entrato profondamente nella vita di una persona.
I computer moderni rappresentano una delle conquiste più significative del pensiero umano, il cui impatto sullo sviluppo del progresso scientifico e tecnologico difficilmente può essere sopravvalutato. La portata del computer è enorme ed è in continua espansione.
Anche 30 anni fa, c'erano solo circa 2.000 diverse applicazioni per la tecnologia dei microprocessori. Si tratta di gestione della produzione (16%), trasporti e comunicazioni (17%), informatica e informatica (12%), equipaggiamento militare (9%), elettrodomestici (3%), formazione (2%), aviazione e spazio ( 15 %), medicina (4%), ricerca scientifica, servizi pubblici e municipali, banche, metrologia e altri settori.
Computer nelle istituzioni... I computer hanno letteralmente rivoluzionato il mondo degli affari. Il segretario di quasi tutte le istituzioni, quando prepara relazioni e lettere, elabora i testi. L'apparato dell'ufficio utilizza un personal computer per visualizzare fogli di calcolo e grafici sullo schermo del display. I contabili utilizzano i computer per gestire le finanze dell'istituto e inserire la documentazione.
Computer in produzione... I computer sono utilizzati in un'ampia varietà di applicazioni industriali. Ad esempio, uno spedizioniere in un grande impianto ha a sua disposizione un sistema di controllo automatizzato che garantisce il buon funzionamento di varie unità. I computer vengono utilizzati anche per monitorare la temperatura e la pressione in vari processi di produzione. Controllati da computer sono anche i robot nelle fabbriche, ad esempio, sulle linee di assemblaggio delle automobili, che comportano operazioni ripetitive come il serraggio di bulloni o la verniciatura di parti della carrozzeria.
Computer - assistente alla progettazione... I progetti di progettazione di aeroplani, ponti o edifici richiedono molto tempo e molta manodopera. Rappresentano uno dei lavori che richiedono più tempo. Oggi, nell'era del computer, i progettisti hanno l'opportunità di dedicare il loro tempo interamente al processo di progettazione, poiché la macchina "prende in mano" i calcoli e la preparazione dei disegni. Esempio: un progettista di automobili utilizza un computer per esaminare in che modo la forma del corpo influisce sulle prestazioni di un'auto. Con l'ausilio di dispositivi come una penna elettronica e un tablet, il progettista può apportare rapidamente e facilmente qualsiasi modifica al progetto e vedere immediatamente il risultato sullo schermo del display.
Computer self-service... Immagina che sia il 1979 e lavori part-time come cassiera in un grande magazzino. Quando gli acquirenti posizionano gli acquisti selezionati sul bancone, è necessario leggere il prezzo di ciascun acquisto e inserirlo nel registratore di cassa. Ora torniamo ai nostri giorni. Lavori ancora come cassiere nello stesso grande magazzino. Ma quanto è cambiato qui. Quando i clienti ora mettono i loro acquisti sul bancone, passi ciascuno di loro attraverso un dispositivo di scansione ottica che legge un codice universale sull'acquisto, che il computer utilizza per determinare il prezzo di quel prodotto memorizzato nella memoria del computer e lo visualizza su un piccolo schermo in modo che l'acquirente possa vedere il valore del suo acquisto. Non appena tutti gli articoli selezionati sono passati attraverso il dispositivo di scansione ottica, il computer visualizza immediatamente il valore totale degli articoli acquistati.
Computer in banca... L'esecuzione di transazioni finanziarie con un personal computer di casa è solo uno dei suoi possibili utilizzi nel settore bancario. Potenti sistemi informatici consentono di eseguire un gran numero di operazioni, tra cui l'elaborazione di assegni, la registrazione di modifiche a ciascun deposito, l'accettazione e l'emissione di depositi, l'emissione di prestiti e il trasferimento di depositi da un conto all'altro o da una banca all'altra. Inoltre, le banche più grandi dispongono di dispositivi automatici situati all'esterno della banca. Gli sportelli automatici consentono ai clienti di non fare lunghe code in banca, per prelevare denaro dal conto quando la banca è chiusa. Tutto ciò che serve è inserire una carta bancaria di plastica nel dispositivo automatico. Fatto ciò, verranno eseguite le operazioni necessarie.
Computer in medicina... Quante volte ti ammali? Probabilmente hai avuto raffreddore, varicella, mal di stomaco? Se in questi casi sei andato dal medico, molto probabilmente ha eseguito l'esame in modo abbastanza rapido ed efficiente. Tuttavia, la medicina è una scienza molto complessa. Esistono molte malattie, ognuna delle quali ha solo i propri sintomi intrinseci. Inoltre, ci sono dozzine di malattie con gli stessi sintomi e persino completamente identici. In questi casi, può essere difficile per un medico fare una diagnosi accurata. E qui il computer viene in soccorso. Al giorno d'oggi, molti medici usano un computer come ausilio per fare una diagnosi, ad es. chiarire cosa ferisce esattamente il paziente. Per questo, il paziente viene attentamente esaminato, i risultati dell'esame vengono riportati al computer. Dopo pochi minuti, il computer segnala quale dei test effettuati ha dato un risultato anomalo. Tuttavia, può nominare una possibile diagnosi.
Il computer nell'istruzione... Oggi molte istituzioni educative non possono fare a meno dei computer. Basti pensare che con l'ausilio del computer: i bambini di tre anni imparano a distinguere gli oggetti dalla loro forma;
I bambini di 6 e 7 anni imparano a leggere e scrivere; i diplomati si stanno preparando per gli esami di ammissione agli istituti di istruzione superiore; gli studenti studiano cosa succede se la temperatura di un reattore nucleare supera il limite consentito. Machine Learning è un termine per il processo di apprendimento con un computer. Quest'ultimo in questo caso funge da "insegnante". In tale veste può essere utilizzato un microcomputer o un terminale facente parte di una rete telematica di trasmissione dati. Il processo di padronanza del materiale educativo è gradualmente controllato dall'insegnante, ma se il materiale educativo viene fornito sotto forma di un pacchetto di programmi per computer corrispondenti, la sua assimilazione può essere controllata dallo studente stesso.
Computer in guardia dalla legge... Ecco una notizia che non piacerà al criminale: le "lunghe braccia della legge" sono ora dotate di computer. La potenza "intellettuale" e l'alta velocità del computer, la sua capacità di elaborare un'enorme quantità di informazioni, sono ora messe al servizio delle forze dell'ordine per migliorare l'efficienza del lavoro. La capacità dei computer di memorizzare grandi quantità di informazioni viene utilizzata dalle forze dell'ordine per creare un file di attività criminali. Le banche dati elettroniche con le informazioni pertinenti sono facilmente accessibili alle agenzie investigative statali e regionali in tutto il paese. Ad esempio, il Federal Bureau of Investigation (FBI) ha una banca dati nazionale nota come National Forensic Information Center. I computer sono utilizzati dalle forze dell'ordine non solo nelle reti informatiche, ma anche nel processo di ricerca. Ad esempio, nei laboratori forensi, i computer aiutano ad analizzare le sostanze trovate sulla scena del crimine. Le conclusioni dell'esperto informatico sono spesso decisive nella prova nel caso in esame.
Il computer come mezzo di comunicazione tra le persone... Se almeno due persone lavorano sullo stesso computer, hanno già il desiderio di utilizzare questo computer per scambiare informazioni tra loro. Macchine di grandi dimensioni, utilizzate da dozzine o addirittura centinaia di persone contemporaneamente, dispongono di programmi speciali che consentono agli utenti di scambiarsi messaggi. Inutile dire che non appena è stato possibile unire più macchine in una rete, gli utenti hanno colto questa opportunità non solo per utilizzare le risorse delle macchine remote, ma anche per espandere la propria cerchia di comunicazione. I programmi vengono creati per scambiare messaggi tra utenti su macchine diverse. Il mezzo di comunicazione informatico più versatile è la posta elettronica. Ti consente di inviare messaggi da quasi tutte le macchine a qualsiasi, poiché la maggior parte delle macchine conosciute in esecuzione su sistemi diversi lo supportano. La posta elettronica è il servizio Internet più utilizzato. Attualmente, circa 20 milioni di persone hanno un indirizzo email. L'invio di una lettera tramite e-mail è notevolmente più economico rispetto all'invio di una lettera normale. Inoltre, un messaggio inviato via e-mail raggiungerà il destinatario in poche ore, mentre una lettera normale può arrivare al destinatario per diversi giorni, o addirittura settimane.
Internet è una rete informatica globale che copre il mondo intero. Oggi Internet ha circa 15 milioni di abbonati in più di 150 paesi in tutto il mondo. La dimensione della rete aumenta del 7-10% ogni mese. Internet costituisce una sorta di nucleo che collega tra loro le varie reti di informazioni appartenenti a diverse istituzioni in tutto il mondo.
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I processori compatibili con la famiglia x86 non sono prodotti solo da Intel. Il concorrente tradizionale - AMD - rilascia i processori compatibili del solito un po 'più tardi, ma molto più economici, a volte superano persino i processori Intel simili in una serie di proprietà tecniche. Cyrix è famoso per i suoi coprocessori veloci.
Il 7 giugno 1998, Intel ha introdotto il processore Celeron a 300 MHz e ha abbassato il prezzo del modello a 266 MHz precedentemente rilasciato. L'azienda, tuttavia, preferisce non pubblicizzare che queste frequenze sono lontane dal limite delle capacità di Celeron e che il processore è capace di qualcosa di più senza alcuna alterazione.
Il nucleo Celeron è prodotto utilizzando la più recente tecnologia da 0,25 micron ed è nome in codice Deschutes. È lo stesso dei processori Pentium II, progettati per funzionare a 333, 350 e 400 MHz (i modelli Pentium II inferiori utilizzano il core Klamath con tecnologia da 0,35 micron).
25 luglio 1998 Microsoft rilascia Windows 98 - ultima versione Windows basato sul vecchio kernel DOS. Windows 98 è integrato con Internet Explorer 4 ed è compatibile con numerose specifiche di gestione dell'alimentazione da USB a ACPI. Le versioni successive di Windows per l'utente medio saranno basate sul kernel NT.
Il 6 ottobre 1998, Intel ha annunciato il più veloce processore Pentium® II Xeon ™ da 450 MHz progettato per server e workstation a doppio processore (doppio canale). Il nuovo modello da 450 MHz offre prestazioni leader del settore con maggiore capacità e cache L2 più veloce, supporto multiprocessore e un front side bus da 100 MHz. La combinazione delle elevate prestazioni del processore Pentium II Xeon con la scalabilità del sistema porta il rapporto prestazioni/prezzo senza eguali nel mercato dei server e delle workstation dual-channel. Il chipset server e workstation 440GX AGPset offre opzioni di processore singolo o doppio, supporta fino a 2 GB di memoria di sistema e grafica AGP veloce.
Il ruolo dell'informatica nella vita umana
Il personal computer è entrato rapidamente nella nostra vita. Alcuni anni fa era raro vedere un personal computer - lo erano, ma erano molto costosi e anche non tutte le aziende potevano avere un computer nel proprio ufficio. Ora in ogni terza casa c'è un computer, che è già entrato profondamente nella vita di una persona.
I computer moderni rappresentano una delle conquiste più significative del pensiero umano, il cui impatto sullo sviluppo del progresso scientifico e tecnologico difficilmente può essere sopravvalutato. La portata del computer è enorme ed è in continua espansione.
Anche 30 anni fa, c'erano solo circa 2.000 diverse applicazioni per la tecnologia dei microprocessori. Si tratta di gestione della produzione (16%), trasporti e comunicazioni (17%), informatica e informatica (12%), equipaggiamento militare (9%), elettrodomestici (3%), formazione (2%), aviazione e spazio ( 15 %), medicina (4%), ricerca scientifica, servizi pubblici e municipali, banche, metrologia e altri settori.
Computer nelle istituzioni. I computer hanno letteralmente rivoluzionato il mondo degli affari. Il segretario di quasi tutte le istituzioni, quando prepara relazioni e lettere, elabora i testi. L'apparato dell'ufficio utilizza un personal computer per visualizzare fogli di calcolo e grafici sullo schermo del display. I contabili utilizzano i computer per gestire le finanze dell'istituto e inserire la documentazione.
Computer in produzione. I computer sono utilizzati in un'ampia varietà di applicazioni industriali. Ad esempio, uno spedizioniere in un grande impianto ha a sua disposizione un sistema di controllo automatizzato che garantisce il buon funzionamento di varie unità. I computer vengono utilizzati anche per monitorare la temperatura e la pressione in vari processi di produzione. Controllati da computer sono anche i robot nelle fabbriche, ad esempio, sulle linee di assemblaggio delle automobili, che comportano operazioni ripetitive come il serraggio di bulloni o la verniciatura di parti della carrozzeria.
Il computer è un assistente del progettista. I progetti di progettazione di aeroplani, ponti o edifici richiedono molto tempo e molta manodopera. Rappresentano uno dei lavori che richiedono più tempo. Oggi, nell'era del computer, i progettisti hanno l'opportunità di dedicare il loro tempo interamente al processo di progettazione, poiché la macchina "prende in mano" i calcoli e la preparazione dei disegni. Esempio: un progettista di automobili utilizza un computer per esaminare in che modo la forma del corpo influisce sulle prestazioni di un'auto. Con l'ausilio di dispositivi come una penna elettronica e un tablet, il progettista può apportare rapidamente e facilmente qualsiasi modifica al progetto e vedere immediatamente il risultato sullo schermo del display.
Un computer in un negozio self-service. Immagina che sia il 1979 e lavori part-time come cassiera in un grande magazzino. Quando gli acquirenti posizionano gli acquisti selezionati sul bancone, è necessario leggere il prezzo di ciascun acquisto e inserirlo nel registratore di cassa. Ora torniamo ai nostri giorni. Lavori ancora come cassiere nello stesso grande magazzino. Ma quanto è cambiato qui. Quando i clienti ora mettono i loro acquisti sul bancone, passi ciascuno di loro attraverso un dispositivo di scansione ottica che legge un codice universale sull'acquisto, che il computer utilizza per determinare il prezzo di quel prodotto memorizzato nella memoria del computer e lo visualizza su un piccolo schermo in modo che l'acquirente possa vedere il valore del suo acquisto. Non appena tutti gli articoli selezionati sono passati attraverso il dispositivo di scansione ottica, il computer visualizza immediatamente il valore totale degli articoli acquistati.
Computer nelle operazioni bancarie. L'esecuzione di transazioni finanziarie con un personal computer di casa è solo uno dei suoi possibili utilizzi nel settore bancario. Potenti sistemi informatici consentono di eseguire un gran numero di operazioni, tra cui l'elaborazione di assegni, la registrazione di modifiche a ciascun deposito, l'accettazione e l'emissione di depositi, l'emissione di prestiti e il trasferimento di depositi da un conto all'altro o da una banca all'altra. Inoltre, le banche più grandi dispongono di dispositivi automatici situati all'esterno della banca. Gli sportelli automatici consentono ai clienti di non fare lunghe code in banca, per prelevare denaro dal conto quando la banca è chiusa. Tutto ciò che serve è inserire una carta bancaria di plastica nel dispositivo automatico. Fatto ciò, verranno eseguite le operazioni necessarie.
Computer in medicina. Quante volte ti ammali? Probabilmente hai avuto raffreddore, varicella, mal di stomaco? Se in questi casi sei andato dal medico, molto probabilmente ha eseguito l'esame in modo abbastanza rapido ed efficiente. Tuttavia, la medicina è una scienza molto complessa. Esistono molte malattie, ognuna delle quali ha solo i propri sintomi intrinseci. Inoltre, ci sono dozzine di malattie con gli stessi sintomi e persino completamente identici. In questi casi, può essere difficile per un medico fare una diagnosi accurata. E qui il computer viene in soccorso. Al giorno d'oggi, molti medici usano un computer come ausilio per fare una diagnosi, ad es. chiarire cosa ferisce esattamente il paziente. Per questo, il paziente viene attentamente esaminato, i risultati dell'esame vengono riportati al computer. Dopo pochi minuti, il computer segnala quale dei test effettuati ha dato un risultato anomalo. Tuttavia, può nominare una possibile diagnosi.
Il computer nell'istruzione. Oggi molte istituzioni educative non possono fare a meno dei computer. Basti pensare che con l'ausilio del computer: i bambini di tre anni imparano a distinguere gli oggetti dalla loro forma; I bambini di 6 e 7 anni imparano a leggere e scrivere; i diplomati si stanno preparando per gli esami di ammissione agli istituti di istruzione superiore; gli studenti studiano cosa succede se la temperatura di un reattore nucleare supera il limite consentito. "Apprendimento automatico" è un termine per il processo di apprendimento con un computer. Quest'ultimo in questo caso funge da "insegnante". In tale veste può essere utilizzato un microcomputer o un terminale facente parte di una rete telematica di trasmissione dati. Il processo di padronanza del materiale educativo è gradualmente controllato dall'insegnante, ma se il materiale educativo viene fornito sotto forma di un pacchetto di programmi per computer corrispondenti, la sua assimilazione può essere controllata dallo studente stesso.
Computer in guardia dalla legge. Ecco una notizia che non piacerà al criminale: le "lunghe braccia della legge" sono ora dotate di computer. La potenza "intellettuale" e l'alta velocità del computer, la sua capacità di elaborare un'enorme quantità di informazioni, sono ora messe al servizio delle forze dell'ordine per migliorare l'efficienza del lavoro. La capacità dei computer di memorizzare grandi quantità di informazioni viene utilizzata dalle forze dell'ordine per creare un file di attività criminali. Le banche dati elettroniche con le informazioni pertinenti sono facilmente accessibili alle agenzie investigative statali e regionali in tutto il paese. Ad esempio, il Federal Bureau of Investigation (FBI) ha una banca dati nazionale nota come National Forensic Information Center. I computer sono utilizzati dalle forze dell'ordine non solo nelle reti informatiche, ma anche nel processo di ricerca. Ad esempio, nei laboratori forensi, i computer aiutano ad analizzare le sostanze trovate sulla scena del crimine. Le conclusioni dell'esperto informatico sono spesso decisive nella prova nel caso in esame.
Computer come mezzo di comunicazione tra le persone. Se almeno due persone lavorano sullo stesso computer, hanno già il desiderio di utilizzare questo computer per scambiare informazioni tra loro. Macchine di grandi dimensioni, utilizzate da dozzine o addirittura centinaia di persone contemporaneamente, dispongono di programmi speciali che consentono agli utenti di scambiarsi messaggi. Inutile dire che non appena è stato possibile unire più macchine in una rete, gli utenti hanno colto questa opportunità non solo per utilizzare le risorse delle macchine remote, ma anche per espandere la propria cerchia di comunicazione. I programmi vengono creati per scambiare messaggi tra utenti su macchine diverse. Il mezzo di comunicazione informatico più versatile è la posta elettronica. Ti consente di inviare messaggi da quasi tutte le macchine a qualsiasi, poiché la maggior parte delle macchine conosciute in esecuzione su sistemi diversi lo supportano. La posta elettronica è il servizio Internet più utilizzato. Attualmente, circa 20 milioni di persone hanno un indirizzo email. L'invio di una lettera tramite e-mail è notevolmente più economico rispetto all'invio di una lettera normale. Inoltre, un messaggio inviato via e-mail raggiungerà il destinatario in poche ore, mentre una lettera normale può arrivare al destinatario per diversi giorni, o addirittura settimane.
Internet è una rete informatica globale che copre il mondo intero. Oggi Internet ha circa 15 milioni di abbonati in più di 150 paesi in tutto il mondo. La dimensione della rete aumenta del 7-10% ogni mese. Internet costituisce una sorta di nucleo che collega tra loro le varie reti di informazioni appartenenti a diverse istituzioni in tutto il mondo.
Internet offre opportunità uniche per comunicazioni globali a basso costo, affidabili e riservate in tutto il mondo. Questo risulta essere molto conveniente per le aziende con filiali in tutto il mondo, le multinazionali e le strutture di gestione. Di solito, l'utilizzo dell'infrastruttura Internet per le comunicazioni internazionali è molto più economico rispetto alla comunicazione diretta via computer via satellite o telefono.
Conclusione
Sfortunatamente, è impossibile coprire l'intera storia dei computer in astratto. Si potrebbe parlare a lungo di come nella piccola cittadina di Palo Alto (California) presso il centro di ricerca e sviluppo dello Xerox PARK il colore dei programmatori dell'epoca riuniti per sviluppare concetti rivoluzionari, cambiasse radicalmente l'immagine delle macchine, e spianasse la strada per i computer della fine del XX secolo. Da studente di talento, Bill Gates e il suo amico Paul Allen hanno incontrato Ed Roberts e hanno creato lo straordinario linguaggio BASIC per il computer Altair, che ha permesso loro di sviluppare applicazioni per lui. Man mano che l'aspetto del personal computer cambiava gradualmente, apparvero un monitor e una tastiera, un'unità disco floppy, i cosiddetti dischi floppy e quindi un disco rigido. La stampante e il mouse sono diventati accessori integrali. Si potrebbe anche parlare della guerra invisibile nei mercati dei computer per il diritto di stabilire degli standard tra la grande società IBM e la giovane Apple, che ha osato competere con essa, costringendo il mondo intero a decidere quale sia meglio di un Macintosh o di un PC? E su molte altre cose interessanti accadute abbastanza di recente, ma che sono già diventate storia.
Per molti, un mondo senza computer è una storia lontana, lontana quanto la scoperta dell'America o la Rivoluzione d'Ottobre. Ma ogni volta, computer compreso, è impossibile smettere di stupirsi del genio umano che ha creato questo miracolo.
I moderni personal computer IBM compatibili con PC sono il tipo di computer più utilizzato, la loro potenza è in costante aumento e il campo di applicazione è in espansione. Questi computer possono essere collegati in rete, il che consente a decine e centinaia di utenti di scambiare facilmente informazioni e accedere contemporaneamente a database condivisi. I servizi di posta elettronica consentono agli utenti di computer di inviare messaggi di testo e fax ad altre città e paesi utilizzando la normale rete telefonica e ricevere informazioni da grandi banche dati. Il sistema globale di comunicazione elettronica International prevede ad un prezzo estremamente contenuto la possibilità di ricevere prontamente informazioni da ogni angolo del globo, fornisce capacità di comunicazione vocale e fax, e facilita la creazione di reti intranet di trasferimento di informazioni per aziende con sedi in diverse città e paesi .
Tuttavia, le capacità dei personal computer IBM compatibili con PC per l'elaborazione delle informazioni sono ancora limitate e non in tutte le situazioni il loro utilizzo è giustificato.
Per comprendere la storia della tecnologia informatica, l'abstract recensito ha almeno due aspetti: primo, tutte le attività relative ai calcoli automatici, prima della creazione del computer ENIAC, erano considerate preistoria; in secondo luogo, lo sviluppo della tecnologia informatica è definito solo in termini di tecnologia hardware e circuiti a microprocessore.
Bibliografia
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Oltre a materiali e documentazione tecnica da varie risorse Internet.
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