Лекція №1 Тема: Основні поняття інформатики




Скачати 190.84 Kb.
НазваЛекція №1 Тема: Основні поняття інформатики
Дата конвертації02.07.2013
Розмір190.84 Kb.
ТипЛекція
skaz.com.ua > Інформатика > Лекція

Лекція №1

Тема: Основні поняття інформатики



План


  1. Предмет інформатики. Об‘єкти та їх властивості. Поняття інформації, властивості інформації. Інформаційні процеси. Інформаційні технології.

  2. Способи передачі та збереження інформації. Носії інформації.

  3. Математичні основи інформатики. Кодування інформації.

  4. Загальні відомості про системи числення.

Інформатика, інформація, представлення інформації.

Інформатика – наука про засоби і методи збирання, опрацювання, зберігання, пошуку, передавання, подання та використання інформації в різних галузях людської діяльності.

Інформація – це відображення реального (матеріального, предметного) світу, що відображається у вигляді сигналів і знаків.



Інформатика - це технічна наука, що систематизує прийоми створення, збереження, обробки і передачі інформації засобами обчислювальної техніки, а також принципи функціонування цих засобів і методи керування ними.

Корені інформатики зародилися в іншій науці - кібернетиці. Поняття "кібернетика" вперше з'явилося в першій половині XIX століття, коли французький фізик Андре Марі Ампер вирішив створити єдину класифікацію всіх наук. Він припустив, що повинна існувати така наука, яка займалася б вивченням мистецтва керування. Цю неіснуючу науку Ампер назвав кібернетикою.

У 1948 році видатний американський математик Норберт Вінер, праці якого з математичної логіки лягли в основу програмування, знову відродив термін "кібернетика" і визначив її як науку про керування в живій природі та у технічних системах.

Сьогодні кібернетика продовжує вивчати зв'язок між психологією і математичною логікою, розробляє методи створення штучного інтелекту, але поряд з нею діє інша, що відокремилася від неї, наука – інформатика. Вона займається проблемами застосування засобів обчислювальної техніки для роботи з інформацією.

Термін "інформатика" (французькою – informatique) походить від французьких слів information (інформація) і automatique (автоматика) і дослівно означає "інформаційна автоматика".

Широко розповсюджений також англомовний варіант цього терміна – "Сomputer science", що означає буквально "комп'ютерна наука".

Інформатика – це заснована на використанні комп'ютерної техніки дисципліна, що вивчає структуру і загальні властивості інформації, а також закономірності і методи її створення, збереження, пошуку, перетворення, передачі й застосування в різних сферах людської діяльності.

Міжнародний науковий конгрес офіційно закріпив за поняттям "інформатика" області, пов'язані з розробкою, створенням, використанням і матеріально-технічним обслуговуван­ням систем обробки інформації, включаючи комп'ютери та їх програмне забезпечення, а також організаційні, комерційні, адміністративні й соціально-політичні аспекти комп'ютеризації – масового впровадження комп'ютерної техніки в усі області життя людей.

Інформатика – наукова дисципліна з найширшим діапазоном застосування. Її основні напрямки:

  • розробка обчислювальних систем і програмного забезпечення;

  • теорія інформації, що вивчає процеси, пов'язані з передачею, прийомом, перетворенням і збереженням інформації;

  • методи штучного інтелекту, що дозволяють створювати програми для вирішення задач, які вимагають значних інтелектуальних зусиль при виконанні їх людиною (логічний висновок, навчання, розуміння мови, візуальне сприйняття, ігри та ін.);

  • системний аналіз, який полягає в аналізі призначення інформаційної системи,що проектується, та у встановленні вимог, яким вона повинна відповідати;

  • методи машинної графіки, анімації, засобів мультімедіа;

  • засоби телекомунікації, в тому числі, глобальні комп'ютерні мережі, що поєднують все людство в єдине інформаційне співтовариство;

  • різноманітні додатки, що охоплюють виробництво, науку, освіту, медицину, торгівлю, сільське господарство і всі інші види господарської та суспільної діяльності.

Термін "інформація" походить від латинського слова "informatio", що означає повідомлення, роз'яснення, виклад.

Інформація – це настільки загальне і глибоке поняття, що його не можна пояснити однією фразою. У це слово вкладається різний зміст в техніці, науці та у життєвих ситуаціях.

Інформація – це повідомлення про об'єкти і явища навколишнього середовища, їх параметри, властивості і стан, що сприймають інформаційні системи (живі організми, системи управління та ін.) в процесі життєдіяльності і роботи.

Стосовно комп'ютерної обробки даних, під інформацією розуміють деяку послідовність символічних позначень (букв, цифр, закодованих графічних образів, звуків і т.п.), представлену в зрозумілому комп'ютеру вигляді. Кожний новий символ у такій послідовності символів збільшує інформаційний об’єм повідом­лення.

Основні властивості інформації:

 вірогідність;

 повнота;

 цінність;

 своєчасність;

 зрозумілість;

 доступність;

 стислість.

Передача інформації – це процес передачі повідомлень від деякого джерела інформації до приймача за допомогою каналу зв'язку між ними.




Класифікація комп'ютерів
Існують різні класифікації комп'ютерної техніки:

  • за етапами розвитку (за поколіннями);

  • за архітектурою;

  • за продуктивністю;

  • за умовами експлуатації;

  • за кількістю процесорів;

  • за споживчими властивостями і т.д.

Чітких границь між класами комп'ютерів не існує. За мірою удосконалювання структур і технології виробництва, з'являються нові класи комп'ютерів, границі існуючих класів істотно змінюються.

Розподіл комп'ютерної техніки на покоління – дуже умовна класифікація обчислювальних систем за ступенем розвитку апаратних і програмних засобів, а також способів спілкування з комп'ютером.

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

Класифікація за етапами розвитку

Історія рахункових пристроїв нараховує багато століть.

^ Близько 500 р. н.е. Винахід абака – пристрою, що складається з набору кісточок.

1614 р. Шотландець Джон Непер винайшов логарифми. Незабаром після цього Р. Біссакар створив логарифмічну лінійку.

1642 р. Французький учений Блез Паскаль приступив до створення арифметичної машини – механічного пристрою із шестірнями, колісьми, зубцюватими рейками і т.п. Вона вміла "запам'ятовувати" числа і виконувати елементарні арифметичні операції.

^ 1804 р. Французький інженер Жаккар винайшов перфокарти для керування автоматичним ткацьким верстатом.

1834 р. Англійський учений Чарльз Беббідж склав проект "аналітичної" машини, в яку входили: пристрої введення і виведення інформації, пристрій, що запам'ятовує; пристрій, здатний виконувати арифметичні операції, і пристрій, що керує послідовністю дій машини. Команди вводилися за допомогою перфокарт.

^ 1876 р. Англійський інженер А. Белл винайшов телефон.

1890 р. Американський інженер Герман Холлеріт створив статистичний табулятор, у якому інформація, нанесена на перфокарти, розшифровувалася електричним струмом. Табулятор використовувався для обробки результатів перепису населення в США.

^ 1892 р. Американський інженер У. Барроуз випустив перший комерційний суматор.

1897 р. Англійський фізик Дж. Томсон сконструював електронно-струменеву трубку.

1901 р. Італійський фізик Гульельмо Марконі встановив радіозв'язок між Європою й Америкою.

1904-1906 р. Сконструйовано електронні діод і тріод.

1936 р. Алан Тьюрінг запропонував і розробив концепцію абстрактної обчислювальної машини. Він довів принципову можливість рішення автоматами будь-якої проблеми за умови можливості її алгоритмізації.

^ 1938 р. Німецький інженер Конрад Цузе побудував перший чисто механічний комп'ютер.

1938 р. Американський математик і інженер Клод Шеннон показав можливість використання апарату математичної логіки для синтезу та аналізу релейно-контактних схем перемикачів.

^ 1939 р. Американець болгарського походження Джон Атанасофф створив прототип обчислювальної машини на базі двійкових елементів.

1941 р. Конрад Цузе сконструював перший універсальний комп'ютер на електромеханічних елементах. Він працював з двійковими числами.

^ 1944 р. Під керівництвом американського математика Говарда Айкена створена автоматична обчислювальна машина "Марко-1" із програмним керуванням. Вона була побудована на електро-механічних реле, а програма оброблення даних вводилася з перфострічки.

^ 1945 р. Джон фон Нейман у звіті "Попередня доповідь про машину “Еніак" сформулював основні принципи роботи і компоненти сучасних комп'ютерів.

1946 р. Американці Дж. Еккерт і Дж. Моучлі сконструювали перший електронний цифровий комп'ютер "Еніак" (Electronic Numerical Integrator and Computer). Машина мала 20 тисяч електронних ламп і 1,5 тисячі реле. Вона працювала в тисячу разів швидше, ніж "Марко-1", виконуючи за одну секунду 300 множень або 5000 додавань.

^ 1948 р. В американській фірмі Bell Laboratories фізики Вільям Шоклі, Уолтер Браттейн і Джон Бардін створили транзистор. За це досягнення їм була присуджена Нобелівська премія.

1949 р. В Англії під керівництвом Моріса Уілкса побудований перший у світі комп'ютер зі збереженої в пам'яті програмою EDSAC.

1957 р. Американською фірмою NCR створений перший комп'ютер на транзисторах.

1951 р. У Києві побудований перший у континентальній Європі комп'ютер МЕСМ (мала електронна рахункова машина), що має 600 електронних ламп. Керівник проекту С.А. Лєбєдєв.

1951-1955 р. Завдяки діяльності російських учених ^ С.А. Лєбєдєва, М.В. Келдиша, М.А. Лаврентьєва, И.С. Брука, М.А. Карцева, Б.И. Рамєєва, В.С. Антонова, А.Н. Невського, Б.И. Буркова і керованих ними колективів Радянський Союз увійшов в число лідерів обчислювальної техніки, що дозволило в короткий термін вирішити важливі науково-технічні задачі оволодіння ядерною енергією і дослідження Космосу.

^ 1952 р. Під керівництвом С.А. Лєбєдєва в Москві побудований комп'ютер БЕСМ-1 (велика електронна рахункова машина) – на той час сама продуктивна машина в Європі й одна з кращих у світі.

1955-1959 р. Російські вчені А.А. Ляпунов, С.С. Камінін, Э.З. Любімський, А.П. Єршов, Л.Н. Корольов, В.М. Курочкін, М.Р. Шур-Бура й ін. створили "програмуючі програми" – прообрази трансляторів. В.В. Мартинюк створив систему символьного кодування – засіб прискорення розробки і налагодження програм.

1955-1959 р. Закладено фундамент теорії програмування (А.А. Ляпунов, Ю.И. Янов, А.А. Марков, Л.А. Калужин) і чисельних методів (В.М. Глушков, А.А. Самарський, А.Н. Тихонов). Моделюються схеми механізму мислення і процесів генетики, алгоритми діагностики медичних захворювань (А.А. Ляпунов, Б.В. Гнеденко, Н.М. Амосов, А.Г. Івахненко, В.А. Ковалевський та ін.)

1958 р. Джек Кілбі з фірми Texas Instruments створив першу інтегральну схему.

1957 р. Перше повідомлення про мову Фортран (Джон Бекус).

1959 р. Під керівництвом С.А. Лєбєдєва створена машина БЕСМ-2 продуктивністю 10 тис. опер./с. З її застосуванням зв'язані розрахунки запусків космічних ракет і перших у світі штучних супутників Землі.

^ 1959 р. Створена машина М-20, головний конструктор С.А. Лєбєдєв. Для свого часу одна із самих швидкодіючих у світі (20 тис. опер./с.). На цій машині була вирішена більшість теоретичних і прикладних задач, зв'язаних з розвитком самих передових областей науки і техніки того часу. На основі М-20 була створена унікальна багатопроцесорна М-40 – сама швидкодіюча ЕОМ того часу у світі (40 тис. опер./с.). На зміну М-20 прийшли напівпровідникові БЕСМ-4 і М-220 (200 тис. опер./с.).

1959 р. Перше повідомлення про мову Алгол, що надовго став стандартом в області мов програмування.

^ 1961 р. Фірма IBM Deutschland реалізувала підключення комп'ютера до телефонної лінії за допомогою модему.

1964 р. Розпочато випуск сімейства машин третього покоління – IBM/360.

1965 р. Дж. Кемені і Т. Курц у Дортмундському коледжі (США) розробили мова програмування Бейсік.

1967 р. Під керівництвом С.А. Лєбєдєва організовано велико-серійний випуск шедевра вітчизняної обчислювальної техніки – БЕСМ-6, самої швидкодіючої машини у світі. Після цього була розроблена обчислювальна машина "Ельбрус" – ЕОМ нового типу, продуктивністю 10 млн. опер./с.

^ 1968 р. Заснована фірма Intel, що згодом стала визнаним лідером в області виробництва мікропроцесорів і інших комп'ютерних інтегральних схем.

1970 р. Швейцарець Н. Вірт розробив мову Паскаль.

1971 р. Фірма Intel розробила мікропроцесор 4004, що складається з 2250 транзисторів, розміщених у кристалі розміром не більше капелюшка цвяха.

^ 1971 р. Французький вчений Алан Колмарі розробив мову логічного програмування Пролог (PROgramming in LOGic).

1972 р. Д. Рітчі з Bell Laboratories розробив мову Сі.

1973 р. Кен Томпсон і Денніс Рітчі створили операційну систему UNIX.

1973 р. Фірма IBM (International Business Machines Corporation) сконструювала перший твердий диск типу "вінчестер".

1974 м. Фірма Intel розробила перший універсальний восьмирозрядний мікропроцесор 8080 з 4500 транзисторами.

1974 р. Эдвард Робертс, молодий офіцер ВВС США, інженер з електроніки, побудував на базі процесора 8080 мікрокомп'ютер Альтаір, що мав величезний комерційний успіх, продавався поштою і широко використовувалася для домашнього застосування.

^ 1975 р. Молодий програміст Пол Аллен і студент Гарвардського університету Білл Гейтс реалізували для Альтаіра мову Бейсік. Згодом вони заснували фірму Microsoft, що є сьогодні найбільшим виробником програмного забезпечення.

^ 1975 р. Фірма IBM початку продаж лазерних принтерів.

1976 м. Студенти Стив Возняк і Стив Джобс, в майстерні, що була влаштована в гаражі, реалізували комп'ютер Apple-1, поклавши початок корпорації Apple.

1978 р. Фірма Intel випустила мікропроцесор 8086.

1979 р. Фірма Intel випустила мікропроцесор 8088.

1979 р. Фірма SoftWare Arts розробила перший пакет ділових програм VisiCalc (Visible Calculator) для персональних комп'ютерів.

1980 р. Японські компанії Sharp, Sanyo, Panasonic, Casio і американська фірма Tandy винесли на ринок перший кишеньковий комп'ютер, що володіє всіма основними властивостями великих комп'ютерів.

^ 1981 р. Фірма IBM випустила перший персональний комп'ютер IBM PC на базі мікропроцесора 8088.

1982 р. Фірма Intel випустила мікропроцесор 80286.

1983 р. Корпорація Apple Computers побудувала персональний комп'ютер "Lisa" – перший офісний комп'ютер, керований маніпулятором "миша".

1983 р. Гнучкі диски одержали поширення як стандартних носіїв інформації.

^ 1983 р. Фірмою Borland випущений у продаж компілятор Turbo Pascal, розроблений Андерсом Хейльсбергом.

1984 р. Створений перший комп'ютер типу Laptop (наколінник), у якому системний блок об'єднаний з дисплеєм і клавіатурою в єдиний блок.

1984 р. Фірми Sony і Phillips розробили стандарт запису компакт-дисків CD-ROM.

1984 м. Корпорація Apple Computer випустила комп'ютер Macintosh – першу модель знаменитого згодом сімейства Macintosh з зручною для користувача операційною системою, розвинутими графічними можливостями, що набагато перевершували у той час ті, якими володіли стандартні IBM-сумісні ПК із MS-DOS. Ці комп'ютери швидко придбали мільйони шанувальників і компютери Macintosh стали обчислювальною платформою для цілих галузей, таких наприклад, як видавнича справа .

^ 1985 р. Фірма Intel випустила мікропроцесор 80386.

1989 р. Американська фірма Poquet Computers Corporation представила новий комп'ютер класу Subnotebook – Pocket PC.

1993 р. Фірма Intel випустила мікропроцесор Pentium.

1994 р. Розпочато випуск фірмою Power Mac серії фірми Apple Computers – Power PC.

1995 р. Розпочато випуск операційної системи Windows 95.

1998 р. Розпочато випуск операційної системи Windows 98.

2000 р. Розпочато випуск сімейства операційної системи Windows 2000.

2001р. Фірма Microsoft випустила інтегрований пакет Microsoft Office XP.

2001 р. Фірма Intel випустила мікропроцесор Pentium 4.

Класифікація за елементною базою

До першого покоління звичайно відносять машини, створені на рубежі 50-х років. У їх схемах використовувалися електронні лампи. Ці комп'ютери були величезними, незручними і занадто дорогими машинами, які могли придбати тільки великі корпорації й уряди. Лампи споживали величезну кількість електроенергії і виділяли багато тепла.

Набір команд був невеликий, схема арифметико-логічного пристрою і пристрою керування досить прості, програмне забезпечення практично було відсутнє. Показники обсягу оперативної пам'яті і швидкодії були низькими. Для введення-виведення використовувалися перфострічки, перфокарти, магнітні стрічки і пристрої друку.

Швидкодія порядку 10-20 тисяч операцій у секунду.

Але це тільки технічна сторона. Дуже важлива й інша – способи використання комп'ютерів, стиль програмування, особливості математичного забезпечення.


Програми для цих машин писалися мовою конкретної машини. Математик, що склав програму, сідав за пульт керування машини, вводив і налагоджував програми і одержував результати. Процес налагодження був найбільш тривалим за часом.

Незважаючи на обмеженість можливостей, ці машини дозволили виконати складні розрахунки, необхідні для прогнозування погоди, рішення задач атомної енергетики й ін.

Досвід використання машин першого покоління показав, що існує величезний розрив між часом, що витрачається на розробку програм, і часом безпосередніх обчислень.


Ці проблеми почали вирішувати шляхом інтенсивної розробки засобів автоматизації програмування, створення систем обслуговуючих програм, що спрощують роботу на машині і збільшують ефективності її використання. Це, у свою чергу, вимагало значних змін у структурі комп'ютерів, спрямованих на те, щоб наблизити її до нових експлуатації комп'ютерів.

Вітчизняні машини першого покоління: МЕСМ (мала електронна рахункова машина), БЕСМ, Стріла, Урал, М-20.

^ Друге покоління комп'ютерної техніки – машини, сконструйовані приблизно в 1955-65 р. Характеризуються використанням у них як електронних ламп, так і дискретних транзисторних логічних елементів. У цей час став розширюватися діапазон устаткування введення-виведення, з'явилися високопродуктивні пристрої для роботи з магнітними стрічками, магнітні барабани і перші магнітні диски.

Швидкодія – до сотень тисяч операцій в секунду, обсяг пам'яті – до декількох десятків тисяч слів.

З'явилися мови програмування високого рівня, засоби яких допускають опис усієї необхідної послідовності обчислювальних дій у вигляді, що легко сприймається людиною.

Зявилися програми-транслятори, набори бібліотечних програм для рішення різноманітних математичних задач. З'явилися моніторні системи , що керують режимом трансляції і виконання програм. З моніторних систем надалі виросли сучасні операційні системи.

Для деяких машин другого покоління вже були створені операційні системи з обмеженими можливостями.

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


Машини третього покоління створені приблизно після 60-x років. Оскільки процес створення комп'ютерної техніки йшов безупинно, і в ньому брало участь безліч людей з різних країн, що мають справу з рішенням різних проблем, важко і даремно намагатися встановити, коли "покоління" починалося і закінчувалося. Можливо, найбільш важливим критерієм розходження машин другого і третього поколінь є критерій, заснований на понятті архітектури.

Машини третього покоління – це сімейства машин з єдиною архітектурою, тобто програмно сумісних. Як елементну базу в них використовуються інтегральні схеми, що також називаються мікросхемами.

Машини третього покоління мають розвинуті операційні системи Вони мають можливості мультіпрограммування, тобто одночасного виконання декількох програм. Багато задач керування пам'яттю, пристроями і ресурсами стала брати на себе операційна система або безпосередньо сама машина.

Приклади машин третього покоління – сімейства IBM-360, IBM-370, ЄС ЕОМ (Єдина система ЕОМ), СМ ЕОМ (Сімейство малих ЕОМ) і ін.

Швидкодія машин всередині сімейства змінюється від декількох десятків тисяч до мільйонів операцій у секунду. Ємність оперативної пам'яті

^ Четверте покоління – це теперішнє покоління комп'ютерної техніки, розроблене після 120030 року.

Найбільш важливий у концептуальному відношенні критерій, по якому ці комп'ютери можна відокремити від машин третього покоління, полягає в тому, що машини четвертого покоління проектувалися для ефективного використання сучасних мов високого рівня та спрощення процесу програмування для користувача.

В апаратурному відношенні для них характерно широке використання інтегральних схем як елементної бази, а також наявність швидкодіючих запам'ятовуючих пристроїв з довільною вибіркою, ємністю в десятки мегабайт.

C точки зору структури машини цього покоління представляють собою багатопроцесорні та багатомашинні комплекси, що працюють на загальну пам'ять і загальне поле зовнішніх пристроїв. Швидкодія складає до декількох десятків мільйонів операцій у секунду, ємність оперативної пам'яті порядку 1 - 64 Мбайт.

Для них характерні:

  • застосування персональних компютерів;

  • телекомунікаційна обробка даних;

  • компютерні мережі;

  • широке застосування систем управління базами даних;

  • елементи інтелектуального поводження систем обробки даних і пристроїв.

Розробка наступних поколінь комп'ютерів базується на основі великих інтегральних схем підвищеного ступеня інтеграції, використання оптоелектронних принципів .

Розвиток йде також по шляху "інтелектуалізації" комп'ютерів, зменшення бар'єра між людиною і комп'ютером. Комп'ютери будуть здатні сприймати інформацію з рукописного чи друкованого тексту, із бланків, з людського голосу, дізнаватися користувача по голосі, здійснювати переклад з однієї мови на іншій.

У комп'ютерах п'ятого покоління відбудеться якісний перехід від обробки даних до обробки знань.

Класифікація за умовами експлуатації

За умовами експлуатації комп'ютери поділяються на два типи:

офісні (універсальні);

спеціальні.

Офісні призначені для рішення широкого класу задач при нормальних умовах експлуатації.

Спеціальні комп'ютери служать для рішення більш вузького класу задач або навіть однієї задачі, що вимагає багаторазового рішення, і функціонують в особливих умовах експлуатації.

Машинні ресурси спеціальних комп'ютерів часто обмежені. Однак їх вузька орієнтація дозволяє реалізувати заданий клас задач найбільш ефективно.

Спеціальні комп'ютери керують технологічними установками, працюють в операційних машинах швидкої допомоги, на ракетах, літаках і вертольотах, поблизу високовольтних ліній або передач у зоні дії радарів, радіопередавачів, у неопалюваних приміщеннях, під водою на глибині, в умовах пилу, бруду, вібрацій, вибухонебезпечних газів і т.п.

Класифікація за характером використання

За параметрами продуктивності і характеру використання комп'ютери можна умовно підрозділити на:

  • мікрокомп'ютери, у тому числі – персональні комп'ютери;

  • мінікомпьютери;

  • мейнфрейми (універсальні комп'ютери);

  • суперкомп'ютери.

Мікрокомп'ютери – це комп'ютери, у яких центральний процесор виконаний у вигляді мікропроцесора.

Розвинуті моделі мікрокомп'ютерів мають кілька мікропроцесорів. Продуктивність комп'ютера визначається не тільки характеристиками застосовуваного мікропроцесора, але і ємністю оперативної пам'яті, типами периферійних пристроїв, якістю конструктивних рішень і ін.

Мікрокомп'ютери представляють собою інструменти для рішення різноманітних складних задач. Їх мікропроцесори з кожним роком збільшують потужність, а периферійні пристрої – ефективність. Швидкодія – 1 - 10 мільйонів операцій в сек.

Різновид мікрокомп'ютера – мікроконтролер. Це заснований на мікропроцесорі спеціалізований пристрій, що вбудовується в систему керування або технологічну лінію.

Персональні комп'ютери (ПК) – це мікрокомп'ютери універсального призначення, розраховані на одного користувача і керовані однією людиною.

Мінікомпютерами і супермінікомпютерами називаються машини, конструктивно виконані в одній стійці, тобто що займають обсяг порядку половини кубометра. Зараз комп'ютери цього класу вимирають, поступаючись місцем мікрокомп'ютерам.

Мейнфрейми призначені для рішення широкого класу науково-технічних задач і є складними і дорогими машинами. Їх доцільно застосовувати у великих системах при наявності не менш 200 - 300 робочих місць.

Централізована обробка даних на мейнфреймі обходиться приблизно в 5 - 6 разів дешевше, ніж розподілена обробка при клієнт-серверному підході.

Відомий мейнфрейм S/390 фірми IBM має в своєму складі три процесори. Обсяг оперативного збереження досягає 342 Терабайт.

Продуктивність його процесорів, пропускаюча здатність каналів, обсяг оперативної памяті дозволяють нарощувати число робочих місць у діапазоні від 20 до 200000 за допомогою простого додавання процесорних плат, модулів оперативної пам'яті і дискових накопичувачів.

Десятки мейнфреймів можуть працювати спільно під керуванням однієї операційної системи над виконанням єдиної задачі.

Суперкомп'ютери – це дуже потужні комп'ютери з продуктивністю понад 100 егафлопів (1мегафлоп – мільйон операцій в секунду). Вони називаються най швидкодіючими. Ці машини являють собою багатопроцесорні або багатомашинні комплекси, що працюють на загальну пам'ять і загальне поле зовнішніх пристроїв. Архітектура суперкомп'ютерів заснована на ідеях паралелізму і конвеєризації обчислень.

У цих машинах паралельно, тобто одночасно, виконується безліч схожих операцій (це називається мультіпроцесорним обробленням). Таким чином, надвисока швидкодія забезпечується не для всіх задач, а тільки для задач, що піддаються розєднанню на паралельні підзадачі.

Особливою рисою суперкомп'ютерів є векторні процесори, що мають апаратуру для рівнобіжного виконання операцій з багатомірними цифровими об'єктами – векторами і матрицями. У них вбудовані векторні регістри і рівнобіжний конвеєрний механізм обробки. Якщо на звичайному процесорі програміст виконує операції над кожним компонентом вектора по черзі, то на векторному – видає відразу векторні команди.

Як приклад розглянемо характеристики багатоцільового масово-рівнобіжного суперкомп'ютера середнього класу Intel Pentium Pro 200. Цей комп'ютер містить 9200 процесорів Pentium Pro на 200 Мгц, у сумі (теоретично), що забезпечує продуктивність 1,34 Терафлоп (1 Терафлоп дорівнює 1012 операцій в секунду), має 537 Гбайт пам'яті і диски ємністю 2,25 Терабайт. Система важить 44 тонни (кондиціонери для неї – цілих 300 тонн) і споживає потужність 850 квт.

Супер-комп`ютери використовуються для рішення складних і великих наукових задач (метеорологія, гідродинаміка і т.п.), у керуванні, розвідці, як централізовані сховища інформації і т.д.

Портативні комп'ютери потрібні керівникам підприємств, менеджерам, ученим, журналістам, потрібно працювати поза офісом – будинку, на презентаціях або під час відряджень. Основні різновиди портативних комп'ютерів:

Laptop (наколінник, від lap – коліно і top – поверх). За розмірами близький до звичайного портфеля. За основними характеристиками (швидкодія, пам'ять) приблизно відповідає настільним ПК. Зараз комп'ютери цього типу поступаються місцем ще меншим.

Notebook (блокнот, записна книжка). За розмірами він ближче до книги великого формату. Має вагу близько 3 кг. Для зв'язку з офісом його звичайно комплектують модемом.

Palmtop (надолонники) – самі маленькі сучасні персональні комп'ютери. Вміщаються на долоні. Магнітні диски в них заміняє енергонезалежна електронна пам'ять. Немає і накопичувачів на дисках обмін інформацією зі звичайними комп'ютерами йде лініями зв'язку. Якщо Palmtop доповнити набором ділових програм, записаних у його постійну пам'ять, вийде персональний цифровий помічник (Personal Digital Assistant).

Кодування інформації.

Біт в теорії інформації – кількість інформації, необхідна для розрізнення двох рівно ймовірних повідомлень. А в обчислювальній техніці бітом називають найменшу "порцію" пам'яті, необхідну для збереження одного з двох знаків "0" і "1", що використовуються для внутрішнього машинного представлення даних і команд.

Біт – занадто дрібна одиниця виміру. На практиці частіше використовується більш велика одиниця – байт, що дорівнює 8 біт. Саме вісім біт потрібно для того, щоб закодувати кожен з 256 символів алфавіту клавіатури комп'ютера (256=28).

Широко використовуються також ще більш великі похідні одиниці інформації:

1 Кілобайт (Кбайт) = 1024 байт;

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт;

1 Гігабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт.

Останнім часом у зв'язку зі збільшенням обсягів інформації, що оброблюється, входять у вживання такі похідні одиниці, як:

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт,

1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт.

Процеси, пов'язані з операціями над інформацією, називаються інформаційними процесами.

Схожі:

Лекція №1 Тема: Основні поняття інформатики iconТема Основні поняття інформатики (4 год.)
Математичні основи інформатики. Кодування інформації. Загальні відомості про системи числення
Лекція №1 Тема: Основні поняття інформатики iconЛекція 1 основні поняття інформатики
Відшукування раціональних рішень у будь-якій сфері вимагає обробки великих об'ємів інформації, що іноді неможливо без залучення спеціальних...
Лекція №1 Тема: Основні поняття інформатики iconЛекція 7 алгоритми. Типи алгоритмів. Способи опису алгоритмів
Поняття алгоритму таке ж основоположне для інформатики, як І поняття інформації. Саме тому важливо в нім розібратися
Лекція №1 Тема: Основні поняття інформатики iconЛекція №17 Тема заняття
Основні терміни І поняття: мотивація трудової діяльності, витрати на робочу силу, структура зарплати, доплати, надбавки
Лекція №1 Тема: Основні поняття інформатики iconЛекція №1 Тема. Основні поняття та визначення: зелений туризм, сільський...
...
Лекція №1 Тема: Основні поняття інформатики iconЛекція з дисципліни «Основи римського права» тема №9
Основні поняття спадкового права. Історія виникнення та розвитку спадкового права
Лекція №1 Тема: Основні поняття інформатики icon1. Предмет та основні поняття інформатики та інформації
Тоді в англомовних країнах увійшов до вжитку термін "Computer Science" для позначення науки про перетворення інформації, що ґрунтується...
Лекція №1 Тема: Основні поняття інформатики iconЛекція Тема Поняття І сутність менеджменту
Для позначення діяльності з координації роботи людей на практиці використовують різні поняття
Лекція №1 Тема: Основні поняття інформатики iconЛекція 3 Тема Основні заходи пожежної профілактики на галузевих об’єктах
Тема Соціальне страхування від нещасного випадку та професійного захворювання на виробництві
Лекція №1 Тема: Основні поняття інформатики iconЛекція №1 Тема
Мета: в результаті вивчення теми даної лекції студенти повинні що вивчає бжд І які вирішує завдання, основні поняття бжд, проблеми,...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2015
звернутися до адміністрації
skaz.com.ua
Головна сторінка