Historie a vývojové trendy výpočetní techniky
Zásady vytváření počítače
V roce 1946 se objevil první elektronický počítač (počítač), což byl obrovský úspěch lidstva. Na realizaci projektu se aktivně podíleli významní vědci jako K. Shannon, N. Winner, J. von Neumann a další.
Publikováno na ref.rf
Od této chvíle začala éra výpočetní techniky. Od té doby se počítačová technologie, mikroelektronika a celé odvětví informatiky stalo jednou ze základních součástí světového vědeckého a technologického pokroku. Jejich vývoj probíhal tempem, které nebylo známo žádnému odvětví lidské činnosti. Vliv výpočetní techniky na všechny oblasti lidské činnosti se neustále rozšiřuje. Počítače se dnes používají nejen k automatizaci složitých výpočtů, ale také k řízení výrobních procesů, ve vzdělávání, zdravotnictví, ekologii atd.
Matematické základy automatických výpočtů byly již vyvinuty dříve (G. Leibniz, J. Buhl, A. Turing, atd.), Ale vzhled počítačů byl možný pouze díky vývoji elektronické technologie. Opakované pokusy o vytvoření různých typů automatických výpočetních zařízení (od nejjednodušších účtů po mechanické a elektromechanické počítače) nevedly ke vzniku spolehlivých a nákladově efektivních strojů.
Vznik elektronické obvody umožnil stavět elektronické počítače.
Elektronický výpočetní stroj (ECM), nebo počítač, je sada hardwaru a softwaru navržená k automatizaci přípravy a řešení uživatelských úkolů. Je třeba poznamenat, že v současné době se termín „elektronický počítač“ prakticky nepoužívá, čímž se ustupuje pojmu „počítač“.
Pod uživatel pochopit osobu, v jejímž zájmu jsou údaje zpracovávány. Zákazníci výpočetních prací, programátoři, operátoři mohou jednat jako uživatel.
Počítače jsou univerzální technické prostředky automatizace výpočetní práce, to znamená, že jsou schopny vyřešit jakékoli problémy spojené s transformací informací. Příprava úkolů k řešení byla a je dodnes poněkud pracným procesem, který v mnoha případech vyžaduje speciální znalosti a dovednosti uživatelů. Doba přípravy na úkoly je zpravidla mnohonásobně delší než doba jejich řešení.
Je důležité si uvědomit, že za účelem snížení složitosti přípravy úkolů pro řešení, efektivnějšího využití jednotlivých hardwaru, softwaru a počítače jako celku a pro usnadnění jejich provozu je vytvořen speciální komplex softwaru. Hardware a software jsou obvykle propojeny a sloučeny do jedné struktury.
Struktura je sbírka prvků a jejich vztahů. S ohledem na závislost na kontextu se rozlišují struktury technického, softwarového, hardwarového a informačního vybavení.
Část softwaru zajišťuje interakci uživatele s počítačem a je jakýmsi prostředníkem mezi nimi. Říká se tomu „operační systém“ a je jádrem softwaru.
Pod software porozumět sadě softwarových nástrojů pro pravidelné používání, které vytvářejí potřebnou službu pro práci uživatelů.
Software (SW) jednotlivých počítačů a výpočetních systémů (CS) vytvořený na jejich základě se může značně lišit ve složení používaných programů, což je určeno třídou použité počítačové technologie, režimy její aplikace, obsahem počítačové práce uživatelů atd. Vývoj softwaru má převážně evoluční a empirickou povahu, ale je možné rozlišit vzorce v jeho konstrukci.
Obecně proces přípravy a řešení problémů zahrnuje povinné provedení následující posloupnosti fází: formulace problému a matematické vyjádření problému; volba metody a vývoj algoritmu řešení; programování (psaní algoritmu) pomocí nějakého algoritmického jazyka; plánování a organizace výpočetního procesu - pořadí a pořadí využití prostředků počítačů a výpočetních systémů (AC); vytvoření „strojového programu“, tj. programu, který počítač přímo provede; skutečným řešením problému je provádění výpočtů podle hotového programu.
S vývojem výpočetní techniky jsou tyto fáze automatizovány zdola nahoru. Na cestě vývoje elektronické výpočetní techniky se obvykle rozlišují čtyři generace počítačů, které se liší v základně prvků, funkční a logické organizaci, designu a technologickém výkonu, softwaru, technických a provozních charakteristikách a stupni přístupu uživatelů ke zdrojům.
Změna generací je doprovázena změnou základních technických a provozních, technických a ekonomických ukazatelů počítačů a především rychlosti, kapacity paměti, spolehlivosti a nákladů. Současně je jednou ze základních tendencí vývoje a zůstává touha snížit složitost přípravy programů na řešené úkoly, usnadnit komunikaci mezi uživateli a počítači a zvýšit efektivitu jejich využití. To bylo diktováno a je diktováno neustálým zvyšováním složitosti a složitosti úkolů, jejichž řešení je přiděleno počítačům v různých oblastech jejich aplikace.
Příležitosti ke zlepšení technického a provozního výkonu počítačů do značné míry závisí na prvcích použitých při vytváření jejich elektronických obvodů. Z tohoto důvodu je při zvažování fází vývoje počítačů každá generace primárně charakterizována použitou elementární základnou.
Hlavní aktivní prvek počítačů první generace byla elektronická lampa, zbytek součástí elektronického zařízení jsou obyčejné rezistory, kondenzátory, transformátory. K vytvoření paměti s nezávislým přístupem se od poloviny 50. let používají prvky speciálně pro tento účel - feritová jádra s pravoúhlou hysterezní smyčkou. Jako vstupní a výstupní zařízení bylo nejprve použito standardní telegrafní zařízení (teletypy, děrovačky, vysílače, počítací a děrovací stroje) a poté byla speciálně vyvinuta elektromechanická paměťová zařízení na magnetických páskách, bubnech, discích a vysokorychlostních tiskových zařízeních.
Počítače této generace byly značné velikosti a spotřebovaly spoustu energie. Rychlost těchto strojů se pohybovala od několika stovek do několika tisíc operací za sekundu, kapacita paměti byla několik tisíc strojních slov a spolehlivost byla vypočtena za několik hodin provozu.
V těchto počítačích byla fáze provádění výpočtů předmětem automatizace, protože prakticky neměli žádný software. Uživatel musel připravovat všechny fáze přípravy ručně sám, až do obdržení strojových kódů programů. Pracná a rutinní povaha těchto pracovních míst byla zdrojem velkého počtu chyb v přiřazení. Z tohoto důvodu se v počítačích příští generace objevily první bloky programů a poté celé softwarové systémykteré usnadňují proces přípravy problémů na řešení.
Lampy nahradily tranzistory v autech druhá generace (začátkem 60. let). Použití neustále vylepšených tranzistorů umožnilo transformovat svět kolem člověka (rádio, televize, televize, vybavení domácnosti, komunikační systémy atd.). Počítače začaly mít vysoký výkon, kapacitu RAM a spolehlivost. Všechny hlavní vlastnosti byly neustále vylepšovány. Rozměry, hmotnost a spotřeba energie byly výrazně sníženy.
V počítačích této generace se objevily programovací metody a techniky, jejichž nejvyšší fází byl vznik systémů automatizace programování, které výrazně usnadňují práci matematiků-programátorů. Algoritmické jazyky byly velmi vyvinuty a používány, což výrazně zjednodušuje proces přípravy problémů na řešení. To vedlo k vytvoření knihoven standardní programy, což umožnilo stavět strojové programy v blocích s využitím zkušeností nashromážděných a získaných programátory.
Třetí generace počítače (na konci 60. a začátkem 70. let) se vyznačují rozšířeným využitím integrovaných obvodů. Integrovaný obvod je kompletní logický a funkční blok odpovídající poměrně složitému tranzistorovému obvodu. Díky použití integrovaných obvodů bylo možné dále zlepšit technické a provozní vlastnosti strojů. Výpočtová technologie začala mít širokou škálu zařízení, která umožňovala stavět různé systémy zpracování dat zaměřené na různé aplikace.
Charakteristickým rysem vývoje této generace softwaru je vznik výrazného softwaru a vývoj jeho jaderných operačních systémů zodpovědných za organizování a řízení výpočetního procesu. Náklady na software se začaly zvyšovat a nyní výrazně převyšují náklady na hardware (obrázek 13.1). Nejstrmější graf odpovídá době vzniku operačních systémů - počátkem 80. let.
OS plánuje posloupnost distribuce a využití prostředků výpočetního systému a také zajišťuje jejich koordinovaný provoz. Zdroji jsou obvykle chápány jako nástroje, které se používají pro výpočet: strojový čas jednotlivých procesorů nebo počítačů zahrnutých do systému; množství paměti RAM a externí paměti; samostatná zařízení, informační pole; knihovny programů; jednotlivé programy, obecné i speciální aplikace atd. Zajímavé je, že nejběžnější funkce OS z hlediska řešení mimořádných situací (ochrana programů před vzájemným rušením, systémy přerušení a priority, časová služba, rozhraní s komunikačními kanály atd.) Byly plně nebo částečně implementovány do hardwaru. Současně byly implementovány složitější režimy provozu: kolektivní přístup ke zdrojům, režimy více programů. Některá z těchto řešení se stala jakýmsi standardem a začala se používat všude v počítačích různých tříd.
Obr. 13.1.Dynamika změn nákladů na hardware a software
Zde možnosti přístupu k nim významně rozšířili účastníci, kteří jsou na různých, vč. a významné (desítky a stovky kilometrů) vzdálenosti. Komfort komunikace mezi předplatitelem a počítačem bylo dosaženo díky rozvinuté síti účastnických bodů, propojených s informačními komunikačními kanály, a odpovídajícím softwarem.
Pro počítače čtvrtá generace (80s) je charakteristické použití velkých integrovaných obvodů (LSI). Vysoký stupeň integrace přispěl ke zvýšení hustoty uspořádání elektronických zařízení, ke komplikacím jeho funkcí, ke zvýšení spolehlivosti a výkonu a ke snížení nákladů. To mělo zase významný dopad na logickou strukturu počítače a jeho softwaru.
Ve čtvrté generaci, s příchodem mikroprocesorů (1971), se objevila nová třída počítačů - mikropočítače, které byly nahrazeny osobními počítači (PC, začátek 80. let). V této třídě se spolu s LSI začaly používat velmi velké integrované obvody (VLSI) 32 a poté 64bitové.
Příchod PC je nejvýraznější událostí v oblasti výpočetní techniky, donedávna nejdynamičtěji se rozvíjejícím odvětvím v tomto odvětví. Jejich implementací bylo reálné řešení problémů informatizace společnosti.
Použití PC umožnilo, aby práce odborníků byla kreativní, zajímavá a efektivní. Oblasti kancelářských prací, obchodu, účetnictví skladu atd. Byly radikálně transformovány. Počítače se začaly používat v různých řídicích systémech pro technologické procesy, průmyslová odvětví, firmy, organizace atd.
Použití PC umožnilo použití nového informační technologie a vytvářet distribuované systémy zpracování dat. Nejvyšší fází distribuovaných systémů zpracování dat jsou počítačové (výpočetní) sítě různých úrovní - od lokálních po globální.
Počítače prvních čtyř generací ve svém vývoji nepřekročily klasickou strukturu zaměřenou na výpočet sekvenčních programů. Ale na začátku nového tisíciletí (2005-2006) se v souvislosti s úspěchem mikroelektroniky objevily a začaly dominovat vícejádrové mikroprocesory... To umožnilo přepnout na paralelní výpočet i uvnitř samostatného počítače. Ve skutečnosti se objevily počítače nové generace, které jsou kvalitativně nové ve výstavbě a ve svých schopnostech. Zároveň se v roce 1980 objevil japonský projekt na výrobu počítačů páté generace, charakteristický rys který měl mít zabudovanou umělou inteligenci. Rozdíl mezi klasifikačními vlastnostmi nyní zřejmě neumožňuje legalizaci přechodu na počítače nové generace.
U nových počítačů pokračuje složitost technických a softwarových struktur (hierarchie správy fondů, zvýšení jejich počtu, paralelismus v práci). Je třeba poukázat na znatelné zvýšení úrovně „inteligence“ systémů vytvořených na jejich základě. Podobné trendy budou pokračovat i v budoucnu. Podle vědců tak nové počítače zvyšují a zlepšují zabudovanou „umělou inteligenci“, která uživatelům umožňuje přístup k nim v přirozeném jazyce, zadávání a zpracování textů, dokumentů, ilustrací, vytváření systémů zpracování znalostí atd. Hardware počítačů se neustále stává složitějším, pro ně je nutné vytvořit komplexní multi-echelon hierarchický software.
Základní charakteristiky a klasifikace počítačů
Efektivní využití výpočetní techniky znamená, že každý typ výpočtu vyžaduje použití počítače se specifickými charakteristikami.
Nejdůležitější z nich jsou rychlost a výkon. Tyto vlastnosti jsou dostatečně blízko, ale neměly by být zaměňovány.
Rychlost je charakterizován počtem určitého typu příkazu provedeného v jedné sekundě. Výkon je množství práce (například počet standardních programů) vykonaných za jednotku času.
Stanovení výkonnostních a výkonnostních charakteristik je velmi složitý technický a vědecký problém, který dosud neměl jednotné přístupy a metody řešení. Obvykle jsou namísto získání specifických hodnot těchto charakteristik uvedeny výsledky porovnání dat získaných během testování (testování) různých vzorků.
Další důležitá charakteristika počítače je kapacita skladu... Kapacita paměti se měří počtem strukturálních jednotek informací, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ lze současně uložit do paměti. Tento indikátor umožňuje určit, která sada programů a dat by měla být současně umístěna v paměti.
Nejmenší strukturální jednotka informací je bit - jedna binární číslice. Obvykle se kapacita paměti měří ve větších jednotkách - bajtů (bajt se rovná 8 bitům). Další měrné jednotky jsou.
Kapacita paměti RAM a externí paměti se obvykle charakterizuje samostatně. Dnes mají osobní počítače 512 MB, 1 GB nebo více paměti RAM. Tato metrika je velmi důležitá pro určení, které softwarové balíčky a jejich aplikace mohou být na stroji zpracovávány současně.
Kapacita externí paměti závisí na typu média. Diskety tak prakticky zmizely z oběhu jako jednotky a prostředky pro přenos a ukládání dat. Byly nahrazeny flash pamětí, jejichž kapacita by měla být od několika GB do TB. Zatímco tradiční paměťová zařízení si zachovávají svůj význam. Kapacita disků DVD dosahuje několika desítek GB, kapacita kompaktního disku (CD-ROM) - 640 MB a více, pevné disky - stovky GB atd. Kapacita externí paměti charakterizuje množství softwaru a jednotlivce softwarové produktykteré lze nainstalovat. Například k instalaci operačního sálu prostředí Windows 7 na základě verze vyžaduje 160 GB-1 TB paměti pevného disku a 1-3 GB RAM.
Spolehlivost je schopnost počítače za určitých podmínek vykonávat požadované funkce po určitou dobu (norma ISO - 2382 / 14-78).
Do výrobního procesu je zabudována vysoká spolehlivost počítače. Přechod na novou základnu prvků - velmi velké integrované obvody (mikroprocesory a paměťové obvody) dramaticky snižuje počet použitých integrovaných obvodů, a tedy i počet jejich vzájemných spojení.
Přesnost - schopnost rozlišovat mezi téměř stejnými hodnotami (norma ISO 2382 / 2-76). Přesnost získávání výsledků zpracování je určována hlavně kapacitou počítače a strukturálních jednotek používaných k reprezentaci informací (byte, word, double word).
Moderní počítače, včetně počítačů, mají schopnost pracovat s 32- a dokonce 64-bitovými strojovými slovy. S pomocí programovacích jazyků by měl být tento rozsah několikrát zvětšen, což umožňuje dosažení velmi vysoké přesnosti.
Důvěryhodnost - vlastnost informací musí být správně vnímána. Důvěra se týká pravděpodobnosti získání bezchybných výsledků. Specifikovaná úroveň spolehlivosti je zajištěna hardwarovými a softwarovými ovládacími prostředky. Metody řízení spolehlivosti jsou možné řešením referenčních problémů a opakovaných výpočtů. Ve zvláště kritických případech jsou rozhodnutí o řízení učiněna na jiných počítačích a výsledky jsou porovnány.
Rostoucí složitost počítačů vede ke zvýšení spotřeby energie, což způsobuje řadu problémů. Z tohoto důvodu byla zavedena charakteristika mikroprocesorů, která odráží energetická třída (spotřeba energie, TDP - Thermal Design Power, tepelný balíček).
Dnes ve světě byly vyrobeny miliony počítačů, které jsou v provozu a nadále se vyrábějí, patří k různým generacím, typům, třídám a liší se v oblastech použití, technických charakteristik a výpočetních schopností.
Hlavními rysy moderního počítačového trhu jsou rozmanitost a dynamika. Téměř každé jedno a půl desetiletí se mění generace strojů, každé dva roky _ hlavní typy mikroprocesorů, VLSI, které určují vlastnosti nových počítačů. Tato sazba je udržována po mnoho let.
Počítačový trh má neustále širokou škálu tříd a modelů. Existuje celá řada klasifikačních kritérií, podle kterých je celá tato skupina rozdělena do skupin: podle úrovní specializace (univerzální a specializovaná), podle standardních velikostí (desktop, přenosný, kapesní), podle kompatibility, podle typu použitých mikroprocesorů a počtu jejich jader, podle schopností a účel atd.
Publikováno na ref.rf
... Rozdělení počítačů generacemi, uvedené v bodě 13.1, je také jedním z typů klasifikace. Nejčastěji používaná klasifikace počítačů podle schopností a účelu a v poslední době podle role počítačů v sítích.
Počítače jsou klasifikovány podle svých schopností a účelu:
· superpočítačnezbytné pro řešení rozsáhlých výpočetních úkolů a pro servis největších informačních databází.
S rozvojem vědy a techniky se neustále objevují nové velké problémy, které vyžadují velké množství výpočtů. Použití superpočítačů je zvláště účinné při řešení návrhových problémů, v nichž jsou experimenty v terénu drahé, nepřístupné nebo prakticky neproveditelné. Superpočítače ve srovnání s jinými typy strojů umožňují přesnější, rychlejší a kvalitnější řešení velkých problémů, což poskytuje nezbytnou prioritu ve vědeckém vývoji, vč. a v pokročilé práci na počítači.
Není divu, že výkonné počítače jsou zvláštní majetek jakéhokoli státu. Internet sleduje seznam 500 nejvýkonnějších počítačů na světě (top500.org). Jejich vývoj byl povýšen na úroveň státní politiky v ekonomicky vedoucích zemích a je jedním z nejdůležitějších směrů v rozvoji vědy a techniky. Na seznamu nejlepších 500 nyní stojí čínský počítač Tianhe-1A a počítač Cray XT5-HE Jaguar s rychlostí 2,67 a 1,759 PFLOP (1 petaflop \u003d op / s). Seznam top500 obsahuje superpočítače používané v Rusku. Jejich počet se zvýšil na jedenáct a Rusko se posunulo na 7. místo. Padesát nejvýkonnějších počítačů v Rusku je sledováno na domácí webové stránce http // supercomputers.ru (seznam nejlepších 50);
- mainframes, určené k pořízení resortních, teritoriálních a regionálních výpočetních středisek (ministerstva, vládní útvary a služby, velké banky atd.). Příkladem takových strojů, nebo spíše systémů, mohou být počítače určené k podpoře vědeckého výzkumu, k vytváření pracovních stanic pro práci s grafikou, serverů UNIX, klastrových komplexů;
- střední počítače, široce používán k řízení složitých technologických a průmyslových procesů (banky, pojišťovny, obchodní domy, vydavatelství). Počítače tohoto typu lze také použít k řízení zpracování distribuovaných informací jako síťových serverů;
- osobní a profesionální počítače (PC)k uspokojení individuálních potřeb uživatelů. Na základě této třídy počítačů jsou vytvářeny automatizované pracovní stanice (AWS) pro odborníky na různých úrovních. V rozvinutých zemích se mezera v PC prakticky naplnila;
- mobilní a kapesní počítače... Vznik mikroprocesorů přispěl k vývoji na základě různých zařízení používaných v různých oblastech lidského života: mobilní komunikace, domácí spotřebiče, auta, herní konzole, elektronické notebooky atd. Analytici předpovídají jejich progresivní vývoj v následujících 5-10 letech.
K vývoji nových zařízení přispívají následující faktory:
- hospodářský - nová zařízení úspěšně konkurují starým, tradičním. Například, buněčný sebevědomě vyhrává zákazníky klasické telefonní komunikace;
- technologický - nové technologie poskytují kvalitativně nové služby (mobilní kancelář, telekonference, nabídka zboží od sousedních dodavatelů atd.);
- sociální - mobilní telefony a volnočasové aktivity využívající internet se stávají životním stylem;
- obchodní faktory - podnikání vyžaduje nové typy návrhů v rámci sloganu „Služby kdykoli a kdekoli“ a všem poskytuje „Vaše kancelář ve vaší kapse“.
Uvažujme zjednodušenou gradaci takových zařízení.
Notebooky... Zlepšení mikroprocesorů vedlo k vytvoření výkonných, přátelských a malých počítačů, které jsou zcela schopny zajistit vytvoření mobilní kanceláře různých tříd se zaměřením na e-mail, faxový přenos, přístup na internet. Je zajímavé, že krize na IT trhu sotva ovlivnila sektor notebooků. Jejich výroba je stabilní a přemístí konvenční PC. Konfigurace notebooku poskytují velké příležitosti. Cenové rozpětí je od 0,5 do 3-4 tisíc dolarů. Miniaturní notebooky dokážou vyřešit téměř všechny úkoly spojené se stolním počítačem, nyní mají dostatečný výkon, rozšiřitelnost a flexibilitu. Přestože jsou stále poměrně drahé a jejich životnost baterie je omezena na několik hodin.
Nejmladší typ notebooku by měl být považován za UMPC (ultra-mobilní PC, ultra mobilní PC). Jsou-li UMPC dostatečně drahé, cílem projektu OLPC (Jeden notebook na dítě) je rozvoj infrastruktury nejchudších zemí světa. Podle něj by malé počítače za méně než 100 dolarů měly být dodávány ve velkém množství do nejchudších zemí Afriky, Asie a Latinské Ameriky. Doposud nebylo možné snížit náklady na počítače pod 150-200 $.
Je třeba zvážit konkurenta mladších modelů notebooků netbookyzaměřené na práci se síťovými prostředky internetu. Οʜᴎ objevil se před 2-3 lety, ale pokud jde o počet prodejů, které již dohnali s notebooky. Jejich produkce nabývá na síle.
Kapesní osobní počítače (PDA)... Tyto počítače jsou zaměřeny především na výkon informační funkce... Οʜᴎ mají velmi široký rozsah a odstupňování. Ústřední funkcí těchto zařízení bylo poskytovat mobilní komunikace... Ještě před 5–7 lety byly počítače tohoto typu považovány za konkurenty notebooků, ale realita ukazuje, že v blízké budoucnosti by měli ustoupit komunikátorům, smartphonům a specializovaným zařízením (pro navigaci nebo speciální použití). Dnes je obtížné nakreslit hranici mezi různými typy těchto zařízení. Komunikátor je zjednodušený PDA doplněný o funkci mobilního telefonu. Liší se od mobilního telefonu-telefonu přítomností nainstalovaného vyvinutého operačního systému. Spravování telefonů výrobci obvykle není zveřejněna.
Zařízení zvaná smartphony se rozšířila. Smartphony (chytré telefony), které získávají nové funkce, jsou schopny nahradit celou třídu specializovaných zařízení a jsou jejich zabijáky.
Dnes má mobilní telefon téměř 50% světové populace. Moderní telefon 100 $ je vybaven barevnou obrazovkou, vestavěnou kamerou o velikosti 5-7 Mpixel a audio přehrávačem. Některé z nich jsou schopny filmovat, sledovat videa a mít knihovny her. Některé jsou schopné nahradit knihovnu, počítač s přístupem na internet a e-mail.
Zabudované mikroprocesorykteré automatizují řízení jednotlivých zařízení a mechanismů. Pokroky v mikroelektronice umožňují vytvářet miniaturní výpočetní zařízení až po jednočipové počítače. Tato zařízení, univerzální povahy, mohou být zabudována do jednotlivých strojů, objektů, systémů. Οʜᴎ jsou stále častěji používány v domácích spotřebičích (telefony, televizory, elektronické hodiny, mikrovlnné trouby atd.), V městské ekonomice (energie, teplo, zásobování vodou, řízení dopravy atd.) atd.), ve výrobě (robotika, řízení procesů). Postupně vstupují do našich životů a stále více mění lidské prostředí.
Vysoké výpočtové rychlosti umožňují zpracovávat a produkovat stále více informací, což zase vede k potřebě vytvořit spojení mezi samostatně používanými počítači. Z tohoto důvodu mají nyní všechny moderní počítače prostředky pro připojení ke komunikačním sítím a pro integraci do systémů. S rozvojem síťových technologií se stále více používá další klasifikační kritérium, které odráží jejich místo a roli v síti. Podle něj se předchozí klasifikace odráží v síťovém prostředí:
- výkonné stroje zahrnuté do síťových výpočetních center a řídicích systémů pro obří síťové ukládání informací;
- klastrové struktury;
- servery;
- pracovní stanice;
- síťové počítače.
Výkonné stroje a systémy jsou určeny k poskytování služeb velkým databázím a znalostním bankám. Podle jejich charakteristik je lze připsat třídě superpočítačů, ale na rozdíl od nich jsou specializovanější a zaměřují se na výkonné toky informací.
Shlukové struktury jsou výpočetní systémy distribuované pomocí více počítačů, které spojují několik serverů pod jednu kontrolu. To vám umožní flexibilně spravovat síťové zdroje a poskytovat požadovaný výkon, spolehlivost, dostupnost a další vlastnosti.
Servery jsou počítače a systémy, které spravují určitý typ síťových prostředků. Rozlišujte mezi souborovými servery, aplikačními servery, faxovými servery, poštou, komunikací, webovými servery atd.
Období "pracovní stanice" odráží skutečnost, že v sítích jsou účastnické body zaměřené na práci profesionálních uživatelů se síťovými prostředky. Tento termín, jak to bylo, je odděluje od počítačů, které poskytují práci převážně neprofesionálním uživatelům, kteří obvykle pracují offline.
Počítače v síti ... Na základě existujících standardních mikroprocesorů se objeví nová třída zařízení, která toto jméno obdržela. Samotný název naznačuje, že jsou určeny pro použití v počítačové sítě... Vzhledem k závislosti na vykonávaných funkcích a na kontextu je tento pojem chápán zcela různá zařízení, od nejjednoduššího kapesního počítače po specializovaná síťová zařízení, jako jsou „router“, „brána“, „přepínač“ atd.
Počet těchto typů počítačů v průmyslových zemích vytváří určitý druh pyramidy s určitým poměrem počtu jednotlivých vrstev. Rozložení výpočetního výkonu napříč vrstvami musí být vyvážené.
Historie a trendy ve vývoji výpočetní techniky - koncepce a typy. Klasifikace a vlastnosti kategorie "Historie a trendy ve vývoji výpočetní techniky" 2017, 2018.
Počítačové informační technologie 2
(KIT 2)
PODROBNOSTI O FORMULÁŘ ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ
1. V.S. Oskerko, Z. V. Punchik. O. A. Sosnovskiy Databázové technologie. Studijní průvodce, Minsk BSEU 2007.
2. Oskerko V.S., Punchik Z.V. Workshop o databázových technologiích: učebnice. příspěvek. Minsk: BSEU, 2004.
3. Oskerko, V.S. Počítačové informační technologie: učebnice: do 3 hodin Část 2. Databáze a znalosti / V.S. Oskerko, Z. V. Punchik. - Minsk: BSEU, 2011. - 227 s.
V historii vývoje výpočetní techniky lze rozlišovat dva hlavní směry:
První směr- použití výpočetní techniky pro provádění numerických výpočtů, které jsou příliš dlouhé nebo dokonce nemožné provést ručně. (Příklad: návrh komplexního přístroje, numerická simulace, problémy s optimalizací, počítačové hry atd.). Vytvoření tohoto směru bylo usnadněno intenzifikací metod pro numerické řešení složitých matematických problémů, vývojem programovacích jazyků (FORTRAN, PASCAL, C ++ atd.)
Druhý směrje použití počítačové technologie v automatickém nebo automatizovaném systému informační systémyah, tj. softwarové systémy pro spolehlivé ukládání informací do počítačové paměti, vyhledávání a transformace uložených informací. Objemy uložených informací jsou obvykle velké (až do GB, TB) a samotné informace mají poměrně složitou strukturu. Klasickými příklady informačních systémů jsou bankovní systémy, rezervační systémy pro letenky nebo vlaky, hotelové pokoje atd.
Tento směr vznikl poněkud později než první. To je způsobeno skutečností, že na začátku práce na počítači měly počítače omezené možnosti paměti. Na začátku byly použity dva typy externích paměťových zařízení: magnetické pásky a bubny. Magnetické pásky s velkou kapacitou poskytovaly ze své podstaty sekvenční přístup k datům. Magnetické bubny umožňovaly náhodný přístup k paměti, ale měly omezenou velikost. S příchodem magnetických disků začala historie správy dat v externí paměti. V současné době mohou magnetické disky (pevné disky) ukládat stovky a tisíce GB informací.
Předmětem kurzu KIT 2 je druhý směr - studium technologií pro organizaci, ukládání a zpracování dat v moderních informačních systémech.
Kurz úzce souvisí s kurzem "Počítačové informační technologie 1.3", se speciálními ekonomickými disciplínami.
2. Pojem ekonomické informace
Termín „informace“ pochází z latinského informatio - což znamená prezentace, vysvětlení. Ve vědeckých a oficiálních zdrojích je tento pojem interpretován odlišně. Budeme dodržovat tuto definici:
Informace - soubor faktů, jevů, událostí zájmu, podléhajících registraci a zpracování.
Tento koncept teoreticky předpokládá interakci dvou partnerů: zdroje a příjemce informací. Role každé z nich může být předmětem vědy a techniky, společnosti a přírody, zvířat a lidí.
V teorii informace se tento termín týká zprávy, která obsahuje skutečnosti, které byly spotřebiteli dříve neznámé, a doplňuje jeho představu o studovaném nebo analyzovaném objektu. Pro stanovení kvantitativní míry informací v roce 1946 navrhl americký statistik John Tukey název BIT (BIT - zkratka pro BInary digiT), jeden z hlavních konceptů 20. století. Tukey si vybral bit, aby reprezentoval jediný bit, který může mít hodnotu 0 nebo 1.
V roce 1948 použil americký matematik Claude Shannon bity jako měrnou jednotku pro informaci. Míra množství informací, které Shannon navrhl, aby zvážila funkci, kterou nazval entropie.
H \u003d -∑ P i log 2 P i, (1)
kde P i je pravděpodobnost výskytu nějaké události.
Z (1) je zřejmé, že čím méně je událost pravděpodobnější, tím více informací má sama o sobě (entropie H takové události podle Shannona je vyšší). Události, jejichž pravděpodobnost je stejná nebo blízká 1, obsahují jen málo informací.
Příklad
Pokud stejné zprávy nahlásíme několikrát za sebou, podruhé nebudeme dostávat žádné nové informace, protože už jsme to slyšeli. Pravděpodobnost v tomto případě je P i \u003d 1 a Shannonova entropie je H \u003d 0, což znamená, že k reprezentaci nově přijaté informace není potřeba jediný bit. Na druhé straně, pokud je pravděpodobnost, že se zpráva dostane, blízko 0 (taková zpráva se v médiích nazývá senzací), pak bude entropie velká a pro reprezentaci příchozích informací bude vyžadováno velké množství bitů.
Jinými slovy: informace jsou informace, které by měly odstranit nejistotu, která existuje před tím, než je obdržena od spotřebitele, rozšířit jeho chápání předmětu o informace užitečné pro spotřebitele.
Informace jsou nesnižujícím se zdrojem podpory života, jejich objem se postupem času zvyšuje. V 70. letech minulého století se množství informací zdvojnásobovalo každých 5-7 let. V 80. letech došlo k zdvojnásobení již za 20 měsíců, nyní - ročně.
Informace pokrývají všechny aspekty života společnosti - od materiální produkce po sociální sféru. Podle rozsahu aplikace v lidské činnosti se dělí na vědecké a technické, průmyslové, manažerské, sociální atd.
Informace, které slouží procesům výroby, distribuce, výměny a spotřeby hmotného zboží a zajišťují řešení problémů řízení národního hospodářství a jeho vazeb, se nazývají manažerské... Důležitou součástí manažerských informací je ekonomika.
Ekonomické informace - jedná se o soubor různých informací ekonomické povahy, které se používají pro plánování, účetnictví, kontrolu, analýzu a řízení národního hospodářství a jeho vazeb.
Ekonomické informace zahrnují informace o pracovních, materiálních a finančních zdrojích a činnostech ekonomických objektů (podniky, organizace, banky, firmy atd.) V určitém časovém okamžiku. Tyto informace jsou uvedeny fyzicky a hodnotově.
Ekonomické informace cirkulující v kterémkoli hospodářském subjektu lze klasifikovat podle různých kritérií:
· funkcí řízení - účetnictví, plánování, statistika, provozní řízení atd .;
· v místě původu - interní a externí;
· podle stupně vzdělávání - primární a sekundární;
· prostřednictvím prezentace - digitální, alfanumerický, grafický;
· o stabilitě - variabilní, podmíněně konstantní, konstantní;
· úplností - nedostatečné, dostatečné, nadměrné;
· v pravdě - spolehlivý, nespolehlivý;
· podle doby výskytu - periodické a neperiodické.
Většina důležité vlastnosti ekonomické informace jsou:
Správnost
Nástroj
Účinnost
Přesnost
Důvěryhodnost
Udržitelnost
Přiměřenost
Správnost- zajišťuje jeho jednoznačné vnímání všemi spotřebiteli
Hodnota (obslužný program) - projevuje se v případě, že přispívá k dosažení cíle spotřebitele (relativní hodnota - nové informace mohou být cennější)
Účinnost - odráží relevanci informací pro nezbytné výpočty a rozhodování za změněných podmínek
Přesnost -určuje přijatelnou úroveň zkreslení informací
Důvěryhodnost - je určeno vlastností informací tak, aby odrážely skutečné objekty a procesy s požadovanou přesností
Stabilita odráží schopnost reagovat na změny bez ohrožení požadované přesnosti. Stabilita je určena zvolenou metodou jejího výběru a formování.
Dostatečnost (úplnost) - obsahuje minimální požadované množství informací pro přijetí správné rozhodnutí... Neúplné informace snižují efektivitu rozhodování. Redundance obvykle snižuje účinnost a ztěžuje rozhodování, ale činí informace stabilnějšími.
Strukturální jednotky ekonomických informací jsou potřeby, ukazatele, dokumenty, pole.
Náležitosti vyjadřují určité vlastnosti objektu a dělí se na atributy-značky a atributy-báze.
Rekvizity charakterizuje kvalitativní vlastnosti objektu (například celé jméno dodavatele, název díla, datum smlouvy atd.).
Základna rekvizit udává kvantitativní charakteristiku předmětu vyjádřenou v určitých měrných jednotkách (například počet produktů v kusech, cena produktu v rublech atd.)
Požadavky mají jména a významy. Rozsah hodnot je popsán formátem. Formát definuje typ a maximální délku hodnot. Typ může být číselný, znakový, logický a datum / čas. Některé znaky se používají k zápisu formátu.
Celek základního atributu a atributů-atributů s ním logicky souvisejících, které mají formy ekonomického významu index.
Příklad:
Znaky požadované: „Enterprise“, „Celé jméno. manažer "
Props-based: "Počet dokončených objednávek"
Ukazatel: "Počet příkazů provedených manažerem Petrovem A.I. činil 100 příkazů."
Dokumenty jsou vytvářeny na základě ukazatelů.
Dokument Jedná se o věcný předmět, který obsahuje předepsané informace a má právní význam v souladu s platnými právními předpisy. Ekonomické objekty široce používají různé dokumenty (platební příkazy, úkony, zprávy, výpisy atd.), Aby odrážely jejich činnost.
Soubor dokumentů, sdružených podle určitého kritéria, tvoří pole... Příkladem pole je sada účetních výkazů podniků v určitém odvětví.
3. Ekonomické informační systémy
Systém (IS) v širokém slova smyslu - je to sbírka předmětů a vztahů mezi nimi a tvoří jeden celek.Systém se vyznačuje:
· Dělitelnost - systém se skládá z řady prvků, které splňují konkrétní cíle a cíle;
· Rozmanitost prvků a rozdílů v jejich povaze, která je spojena s jejich funkční specifičností a samostatností;
· Integrita - fungování mnoha prvků je podřízeno jedinému cíli;
· Strukturovanost kvůli přítomnosti vazeb mezi elementy, které jsou distribuovány napříč úrovněmi hierarchie.
V jakékoli fázi vývoje společnost vyžaduje pro své řízení předběžné připravené a systematické informace.
Management - je to proces účelového dopadu na objekt nebo systém, organizující fungování objektu nebo systému podle daného programu... Zavolá se systém, který implementuje řídicí funkce kontrolní systém... Kybernetika (věda managementu) představuje tento systém jako kombinaci předmětu managementu a předmětu managementu - řídícího aparátu. Správa je spojena s výměnou informací mezi součástmi systému, jakož i systémem s prostředím.
Informační systém - je to systém informačních služeb pro zaměstnance správního aparátu, který vykonává technologické funkce pro sběr, shromažďování, ukládání a zpracování informací. Hlavním účelem informačního systému je uspokojit informační potřeby uživatelů tím, že jim budou poskytnuty nezbytné informace na základě uložených dat.
Na IS lze pohlížet jako na komplexní systém skládající se z několika interakčních vrstev (obr. 1). Na základně pyramidy představující IS je vrstva počítačů - centra pro ukládání a zpracování informací a transportní subsystém, který zajišťuje spolehlivý přenos informací mezi počítači.
Obr. 1. Vrstvená reprezentace informačního systému
Nad dopravním systémem je vrstva síťových operačních systémů, která organizuje provoz aplikací v počítačích a poskytuje prostředky svého počítače pro všeobecné použití prostřednictvím dopravního systému.
Na operačním systému pracují různé aplikace, ale vzhledem ke zvláštní úloze systémů správy databází (DBMS), které ukládají základní podnikové informace řádným způsobem a provádějí na něm základní vyhledávací operace, je tato třída systémových aplikací obvykle rozdělena do samostatné vrstvy IS.
Na další úrovni fungují systémové služby, které pomocí DBMS jako nástroje k nalezení potřebných informací mezi miliony a miliardami bajtů uložených na discích poskytují koncovým uživatelům tyto informace ve formě vhodné pro rozhodování a také provádějí některé běžné postupy pro podniky všech typů zpracování informací. Mezi tyto služby patří služba WorldWideWeb, e-mailový systém, systémy spolupráce a mnoho dalších.
A konečně, horní úroveň IS jsou speciální softwarové systémy, které plní úkoly specifické pro daný podnik nebo podniky daného typu. Příklady takových systémů jsou bankové automatizační systémy, organizace účetnictví, počítačově podporovaný design, řízení procesů atd.
Konečný cíl IS je ztělesněn v aplikacích nejvyšší úrovně, ale pro to, aby fungovaly úspěšně, je naprosto nezbytné, aby subsystémy ostatních vrstev jasně vykonávaly své funkce.
Strategická rozhodnutí zpravidla ovlivňují vzhled IP jako celku a ovlivňují několik vrstev síťové „pyramidy“, ačkoli se zpočátku týkají pouze jedné konkrétní vrstvy nebo dokonce samostatného subsystému této vrstvy. Takový vzájemný vliv produktů a řešení musí být při plánování IP zohledněn, jinak se můžete potýkat s nutností okamžité a nepředvídané náhrady, například síťové technologie, kvůli
Ekonomický informační systém (EIS) - je to systém, jehož fungování v čase spočívá ve sběru, zpracování a šíření informací o činnostech určitého ekonomického objektu. Nejdůležitějšími funkcemi EIS jsou účetnictví, analýza, kontrola, regulace, predikce a plánování ekonomických procesů.
Nárůst množství informací v oblasti řízení, komplikace jeho zpracování je nemožné bez použití výpočetní techniky.
Příklad
Ve třicátých letech dvacátého století bylo pro řešení problémů řízení tehdejší ekonomiky nutné provést asi 10 14 matematických operací ročně a v polovině 70. let již asi 10 16. Pokud předpokládáme, že jedna osoba bez pomoci technologie je schopna provádět průměrně 106 operací ročně (propustnost osoby se odhaduje na 2-4 bity / s), pak se ukáže, že pro udržení ekonomiky je zapotřebí asi 10 miliard lidí.
V současné době je tedy EIS počítačový informační systém, který využívá k výměně informací počítačové sítě a nejmodernější počítače. V kurzu „Počítačové informační technologie“ bude v budoucnu studován nejširší okruh systémů, jako jsou MRP, ERP, CSRP.
EIS lze klasifikovat podle řady charakteristik:
Podle sféry fungování předmětu řízení
Průmysl EIS
EIS zemědělství
Doprava EIS
EIS komunikace atd.
Podle typů řídících procesů
o Bankovní EIS
o AIS akciového trhu
o Finanční EIS
o Pojištění EIS
o Daňový EIS
o EIS celní služby
o Statistický EIS
o EIS průmyslových podniků (účetnictví, provozní řízení atd.)
o vědecký výzkum EIS
Podle úrovně v systému veřejné správy
Průmysl EIS
Územní EIS
Mezioborový EIS
Nejdůležitějším prvkem EIS je informační podpora. Informační podpora představuje informace charakterizující stav spravovaného objektu a je základem pro rozhodnutí o správě. To zahrnuje:
· Systémy ukazatelů popisujících činnost ekonomické jednotky;
· Systémy klasifikace a kódování informací;
· Dokumentace pro zobrazení indikátorů;
· Informační základna.
Informační základna zahrnuje interní a externí informace uložené na různých médiích. Interní informace vzniká v samotném systému a odráží finanční a ekonomický stav ekonomického objektu v různých časových intervalech. Externí informace charakterizují stav trhu a konkurentů, úrokové sazby a ceny, daňovou politiku a politickou situaci atd. Na základě informační základny funguje EIS.
Počítačová klasifikace
Rozsah typů počítačů je v současné době obrovský: stroje se liší účelem, výkonem, velikostí, základnou použitých prvků, kompatibilitou, odolností vůči nepříznivým podmínkám atd. Pro naše účely je nejzajímavější seskupovat počítače podle výkonu, celkových charakteristik (rozměry, hmotnost) a podle účelu. Okamžitě si všimneme, že klasifikace je do určité míry libovolná, protože hranice mezi skupinami jsou časem rozmazané a velmi mobilní: vývoj této oblasti vědy a techniky je tak rychlý, že například dnešní mikropočítače nejsou před pěti lety podřadné vůči minipočítačům.
Aktuálně přijímaná gradace počítačů je uvedena v tabulce. 2.1. Samostatně existuje třída osobní počítače
Mass PC (Consumer PC),
Přenosný (přenosný) PC (mobilní PC),
Business PC (Office PC),
Pracovní stanice PC
· Zábavní (multimediální) počítač (Zábavní počítač).
Kategorie hlavního počítače je základní a zahrnuje většinu v současnosti dostupných počítačů. Pro kategorii přenosných počítačů existuje povinný požadavek na přítomnost počítačových komunikačních zařízení. V kategorii business PC jsou požadavky na grafiku sníženy a neexistují žádné požadavky na reprodukci zvuku. V kategorii pracovních stanic byly zvýšeny požadavky na paměťová zařízení. V kategorii multimediálních PC jsou kladeny zvláštní požadavky na kvalitu obrazu a zvuku.
Třídy moderních počítačů. Tabulka 2.1
| Počítačová třída | Hlavní účel | Základní technické údaje | Cena, $ (zhruba) |
| Super počítače | Složité vědecké výpočty | Integrovaný výkon až desítek miliard operací za sekundu; počet paralelních procesorů do 100 | až 10 000 000 |
| Velké počítače (sálové počítače) | Zpracování velkého množství informací od velkých podniků, bank | Architektura s více procesory; připojení až 200 pracovišť | až 250 000 |
| Super mini počítače | Systémy řízení podniku; multi-konzolové počítačové systémy | Architektura s více procesory; připojení až 200 terminálů; disková úložná zařízení rozšiřitelná až na stovky GB | až 180 000 |
| Mini počítače | Systémy řízení pro střední podniky; multi-konzolové počítačové systémy | Jednoprocesorová architektura, rozvětvená periferie | až 100 000 |
| Pracovní stanice | Počítačem podporované návrhové systémy, experimentální automatizační systémy | Jednoprocesorová architektura, vysokorychlostní procesor; specializované periferie | až 50 000 |
| Pokračování tabulky 2.1 | |||
| Počítačová třída | Hlavní účel | Základní technické údaje | Cena, $ (zhruba) |
| Mikropočítače | až do 5000 | ||
| Mikropočítače | Individuální uživatelská služba (viz PC); práce v místních automatizovaných řídicích systémech | Jednoprocesorová architektura, flexibilita konfigurace - možnost připojení různých externích zařízení | až 510 000 |
Samostatně existuje třída osobní počítače (PC), včetně strojů určených pro obsluhu jednoho pracoviště. Tato třída byla zvláště rozšířená v 90. letech. díky rychlému vývoji globálního počítače internetové sítě... V současné době je mezinárodní certifikační standard pro PC specifikací PC99. Představuje zásady klasifikace PC a minimální požadavky pro každou z následujících kategorií:
Mass PC (Consumer PC),
Přenosný (přenosný) PC (mobilní PC),
Business PC (Office PC),
Pracovní stanice PC
· Zábavní (multimediální) počítač (Zábavní počítač).
Kategorie hlavního počítače je základní a zahrnuje většinu v současnosti dostupných počítačů. Pro kategorii přenosných počítačů existuje povinný požadavek na přítomnost počítačových komunikačních zařízení. V kategorii business PC jsou požadavky na grafiku sníženy a neexistují žádné požadavky na reprodukci zvuku. V kategorii pracovních stanic byly zvýšeny požadavky na paměťová zařízení. V kategorii multimediálních zábavních počítačů jsou kladeny zvláštní požadavky na kvalitu obrazu a zvuku.
Náklady na přenosný počítač jsou dvakrát až pětkrát vyšší než náklady na hromadný počítač, který má stejné základní parametry (velikost paměti RAM, typ procesoru, kapacita pevného disku atd.).
Přiřazení strojů do jedné nebo druhé kategorie je velmi podmíněné, a to jak kvůli rozmazání hranic mezi nimi, tak kvůli rozšířenému provádění praxe vlastní montáže strojů, kdy je nomenklatura PC jednotek a dokonce i specifické modely přizpůsobeny požadavkům zákazníka.
V celé nedávné historii počítačů, tj. Zhruba od poloviny 60. let, kdy polovodiče již zcela nahradily elektronky z elementární základny počítačů, došlo ve vývoji této oblasti technologie k několika dramatickým změnám. Všechny byly výsledkem na jedné straně rychlého vývoje mikroprocesorové technologie a na druhé straně intenzivního vývoje počítačového softwaru. Oba procesy se vyvíjely paralelně, vzájemně se urychlovaly a do jisté míry si konkurovaly. Nové technické možnosti, které se objevily při vytváření nových prvků a zařízení, umožnily vývoj pokročilejších (funkčně i výkonně) programů; to zase vyvolalo potřebu nových, vyspělejších komponent atd.
V 60. letech, v éře strojů třetí generace, tj. Strojů založených na samostatných polovodičových prvcích a integrovaných obvodech, s nízkou hustotou (typickými představiteli jsou počítače řady IBM 360), si uživatelé uvědomili, že je třeba změnit organizaci využití počítače. Předtím byl počítač dán k dispozici jedné osobě (buď to byl operátor provádějící hotový program, nebo programátor zapojený do vývoje nového programu). Tento postup neumožnil využití celého potenciálu stroje. Proto technologie tzv. dávkové zpracování úkoly charakterizované skutečností, že uživatel byl oddělen od stroje. Svůj úkol musel připravit předem (nejčastěji - ve formě balíčku děrovaných karet s kontrolními kódy a počátečními údaji) a předat je operátorům, kteří vytvořili frontu úkolů . Stroj tak obdržel několik úkolů, které se mají zpracovat najednou, a nečinně čekal na každý nový úkol nebo odpověď uživatele na jejich zprávy. Ale ani to nestačilo: z hlediska rychlosti byl centrální procesor daleko před externími zařízeními, jako jsou čtečky děrovaných karet a děrované pásky, alfanumerické tiskárny, a proto nebyla plně využita jeho energie. Objevila se myšlenka organizovat využití procesoru s více úkoly. Jeho podstata spočívala v tom, že zpracovatel tak, jak byl, současně spouštěl několik programů („jak to bylo“ - protože procesor ve skutečnosti stále pracoval postupně). Když však například v rámci nějakého programu fronta dosáhla výměny s externím zařízením, byla tato operace svěřena levnému specializovanému zařízení a centrální procesor přešel na pokračování jiného programu atd. Tímto způsobem se výrazně zvýšila míra využití hardwaru výpočetního zařízení. ... V rámci jednoho ze směrů vývoje myšlenky multitaskingu se objevily tzv. Vícepanelové systémy. Jednalo se o komplexy, které se skládaly z centrálního počítače a skupiny videonahrávek (až několik desítek). Lidský operátor, který pracoval na ovládacím panelu takového terminálu, se cítil být úplným vedoucím stroje, protože počítač reagoval na jeho činy (včetně příkazů) s minimálním zpožděním. Ve skutečnosti však centrální počítač kvazi - jako kdyby současně pracoval s mnoha programy, přepínal se z jednoho do druhého v souladu s určitou disciplínou (například, dával každému terminálu několik milisekund za sekundu).
V roce 1971 byl vytvořen první mikroprocesor, tj. Funkčně kompletní zařízení schopné plnit povinnosti centrálního procesoru (i když v té době to byl velmi nízký výkon). To znamenalo zlom v historii výpočetní techniky. (A nejen výpočetní: vývoj mikroelektroniky vedl později k významným změnám i v dalších oblastech - ve výrobě obráběcích strojů, výrobě automobilů, komunikačních technologií atd.). Zlepšení technologie založené na úspěších základních věd, na úspěších optiky, přesného strojírenství, metalurgie, keramiky a dalších průmyslových odvětví umožnilo získat mikroprocesory s rostoucím počtem prvků umístěných na povrchu polovodičového krystalu se stále rostoucí hustotou, a tedy stále silnější počítače. Současně (což je velmi důležité) výrazně poklesly také jejich hlavní náklady. Zájem o co nejširší možné využití výpočetních zdrojů ztratil naléhavost a dokonce i relevanci.
V roce 1979, první osobní počítač... Světový lídr ve výrobě výpočetní techniky, IBM Corporation, reagoval na svůj vzhled s určitým zpožděním, ale v roce 1980 vstoupil na trh se svým IBM PC, jehož nejdůležitější vlastností byla tzv. otevřená architektura ... To znamená zaprvé možnost provádění zásady zaměnitelnosti, tj. Využití jednotek různých výrobců pro montáž PC (pokud pouze dodržují určité dohody), a zadruhé možnost doplňování PC a zvýšení jeho kapacity již během jeho provozu. Toto odvážné a prozíravé technické řešení výrazně podpořilo celé odvětví PC. Do vývoje a výroby jednotlivých bloků a celých počítačů se zapojily desítky a stovky společností, což vyvolalo nárůst velké poptávky po prvcích, nových materiálech a nových nápadech. Všechny následující roky byly poznamenány fantasticky rychlým zlepšením mikroprocesorů (každých pět let se hustota prvků na polovodičovém krystalu zvýšila desetinásobně!), Paměťová zařízení (provozní a úložná), prostředky zobrazování a zaznamenávání dat. A jak již bylo zmíněno, je velmi důležité, aby současně klesala cena a cena PC.
Nakonec se poslední dvě desetiletí vyznačovala nejširším rozšířením PC ve všech sférách lidské činnosti (včetně každodenního života, volného času a domácnosti). Sociální důsledky tohoto jevu jsou také patrné (jedná se o důležitý samostatný problém). ... Je třeba poznamenat, že PC začaly převládat jako hardwarová základna v řídicích systémech, které odtud vytlačovaly velké počítače, což vedlo k řadě negativních důsledků (zejména k nepřijatelnému snížení úrovně centralizace a částečné ztrátě spravovatelnosti, která však byla částečně kompenzována rozvojem nové sítě například technologie - tenké klientské sítě).
Stejně jako dříve, technologický pokrok přinesl nejen uspokojení, ale také nové výzvy. Snahy o jejich řešení vedou k novým zajímavým výsledkům jak v hardwaru, tak ve vytváření nového softwaru a systémů. Vysvětlte tuto pozici několika příklady.
Zvýšení úložné kapacity a snížení nákladů na ukládání dat podnítilo rozšíření využívání databází v rámci systémů řízení pro různé účely a zvýšilo se povědomí o hodnotě databází. Proto vznikla potřeba poskytnout přístup k informačním zdrojům mnoha uživatelům (těm, kteří je potřebují z důvodu své služby). Odpovědí na to bylo vytvoření místních počítačových sítí. Takové sítě mohou také vyřešit problém zvyšování zatížení drahého hardwaru (například laserových nebo LED tiskáren, plotterů). Vznik sítí zase zvýšil potřebu ještě výkonnějších úložných zařízení a procesorů atd.
Zvýšení rychlosti procesoru a kapacity RAM vytvořilo předpoklady pro přechod na grafické rozhraní. U počítačů typu IBM to bylo nejprve grafické prostředí systému Windows a poté plnohodnotné operační systémy (Windows -95, -98, -2000, -XP). Zároveň se však stále více hmatalo povědomí o neúplném dodatečném využití výpočetní síly počítačového hardwaru. Myšlenka multitaskingu se oživila, i když na novém základě. Je implementován do stejných nových operačních systémů. Například při práci se systémem Windows 982000 můžete současně zpracovávat určitý druh datového pole, tisknout výsledky předchozího programu a přijímat e-maily.
Elektronizace všech sfér života vyvolala zvýšenou pozornost mas obyčejných uživatelů na tak důležitém tématu, jako je dopad počítače na zdraví. Tomu napomáhá také řada posledních publikací v domácím i zahraničním tisku. Podle ministerstva práce USA tedy „opakující se traumatické účinky při práci s počítačem“ stojí firemní Ameriku 100 miliard dolarů ročně. Zároveň oběti někdy platí po celý život těžké bolesti. Relevance problému je zřejmá. Současně je úroveň domácích lékařské publikace na toto téma jsou buď silně přeceňovány a nejsou dostupné průměrnému uživateli (články v publikacích pro lékaře) nebo jsou podceňovány, protože nezajišťují komplexní analýzu situace. Autoři populárních publikací se obvykle zaměřují na jednu věc a nejčastěji se jedná o téma vlivu záření z katodového monitoru.
Ano, kolem takového monitoru jsou střídavě elektrická a magnetická pole, existuje rentgenové záření. Technické vlastnosti monitorů a dalších částí počítače jsou však v současné době přísně kontrolovány zvláštními mezinárodními normami, které při správném používání vylučují škodlivé účinky. Jakýkoli respektující výrobce nebo dodavatel výpočetní techniky se snaží získat certifikát podle švédské mezinárodní normy TCO. Zůstává na kupujícím, aby se ujistil, že takový certifikát je k dispozici, a pak si může být jistý vysoká kvalita monitor. Kromě toho problém vlivu záření zcela chybí u monitorů s tekutými krystaly, jejichž podíl na trhu nyní přesáhl 50%. Uživatel by proto neměl při neustálé práci s počítačem zažívat jakýkoli fobie, je tedy třeba věnovat náležitou pozornost správné organizaci jeho pracoviště a dodržování harmonogramu práce. Všechna nezbytná doporučení jsou obsažena v oficiálním dokumentu Ministerstva zdravotnictví Ruské federace „Sanitární předpisy a předpisy. San PiN 2.2.2.542-96. "
Množství počítačů v kancelářích a v podnicích někdy vytváří falešný dojem o odchodu velkých a středních strojů z oblasti řízení, ze systémů zpracování obchodních informací. To však není. Například ve velkých bankách se PC používají hlavně jako zařízení pro zpracování primárních transakcí a jako prostředek komunikace se zákazníky, tj. Jako terminály, a všechny transakce, kontroly kreditu atd. Se provádějí na velkých počítačích. V průmyslových podnicích může být při budování automatizovaných informačních systémů také nákladově efektivnější používat vícepanelový systém založený na velkém nebo středním počítači. Například náklady na jedno pracoviště v systému s více konzolami založenými na počítači EC 1066 jsou nižší než při použití počítače, počínaje počtem terminálů rovným 200.
Souhrnně lze říci, že hlavní trendy ve vývoji počítačové technologie pozorované dnes jsou vyjádřeny v následujícím:
· Výpočetní výkon mikroprocesorů stále roste. S dalším zvýšením hustoty prvků překročila taktovací frekvence procesorů bariéru 32 GHz. Nejoblíbenější modely jsou Intel Pentium-4 2600-3200 (vysoká rychlost bez drobných, ale často velmi problematických problémů), AMD Athlon XP 2600-2800 (vynikající výkon za dostupnou cenu).
· Zvýšení výkonu mikroprocesorů umožňuje kombinovat rostoucí počet zařízení do jednoho prvku („na jednom čipu“). To zase umožňuje provést jeden tištěný spoj více funkcí a tím snížit počet jednotlivých počítačových jednotek;
· Rozsah funkcí implementovaných v jednom počítači se rozšiřuje, stává se stále více „všestrannějším“ zařízením. To je patrné zejména u multimediálního počítače, který je v podstatě funkční kombinací: kromě svých „přímých povinností“ - zpracování alfanumerických informací, je schopen pracovat se zvukem (přehrávání a nahrávání; editace, včetně vytváření speciálních efektů atd.) ; reprodukovat obrazový signál (příjem televizního vysílání; záznamové rámečky a jejich zpracování; reprodukce analogových a digitálních videozáznamů, počítačové animace atd.); efektivně pracovat v počítačových sítích. Rozmanitost možností zase vyžaduje rozšíření nomenklatury složek a významné zvýšení výkonu základních jednotek.
Vzhled PC je právem považován za půvabnou vědeckou a technickou revoluci, srovnatelnou v měřítku s vynálezem elektřiny a rádia. V době, kdy se počítač narodil, již existovala práce na počítači už čtvrt století. Staré počítače byly odděleny od hromadného uživatele, spolupracovali s nimi odborníci (inženýři elektroniky, programátoři, operátoři). Narození počítače učinilo počítač obrovským nástrojem. Vzhled počítače se dramaticky změnil: stal se přátelským (tj. Schopen vést kulturní dialog s osobou na vizuálně pohodlné obrazovce). Ve světě se dnes používají stovky milionů počítačů, a to jak ve výrobě, tak v každodenním životě.
Informatika a její praktické výsledky se stávají nejdůležitějším motorem vědeckého a technologického pokroku a rozvoje lidské společnosti. Jeho technická základna je prostředkem pro zpracování a přenos informací. Rychlost jejich vývoje je úžasná, v historii lidstva neexistuje analogie tohoto rychle se rozvíjejícího procesu. Lze tvrdit, že historie práce na počítači je jedinečná především fantastickým tempem vývoje hardwaru a softwaru. V poslední době došlo k aktivnímu růstu sloučení počítačů, komunikací a domácích spotřebičů do jediné sady. Budou vytvořeny nové systémy umístěné na jednom integrovaném obvodu a zahrnující kromě samotného procesoru a jeho prostředí také software.
Již nyní nahrazují nová zařízení univerzální počítače - smartphony, které řeší specifický rozsah úkolů pro jejich majitele. Systém kapesních počítačů se vyvíjí.
Charakteristickým rysem počítačů páté generace musí být zavedení umělé inteligence a přirozených jazyků komunikace. Předpokládá se, že počítače páté generace budou jednoduše ovladatelné. Uživatel bude moci hlasové příkazy do stroje.
Předpokládá se, že XXI století bude století největšího využití výsledků informatiky v ekonomii, politice, vědě, vzdělávání, medicíně, každodenním životě a vojenských záležitostech.
Hlavním trendem ve vývoji výpočetní techniky v současnosti je další rozšiřování rozsahu zavádění počítačů a v důsledku toho přechod od jednotlivých strojů k jejich systémům - počítačové systémy a komplexy různých konfigurací se širokou škálou funkčnost a sakra.
Slibnější, geograficky distribuované systémy pro více počítačů vytvořené na základě osobních počítačů. Výpočtové sítě nejsou tak zaměřeny na zpracování výpočetních informací, ani na komunikační informační služby: e-mail, telekonferenční systémy a informační a referenční systémy. Odborníci se domnívají, že na začátku XXI století. v civilizovaných zemích se hlavní informační prostředí změní.
V posledních letech byla ve vývoji nových počítačů věnována větší pozornost super výkonným počítačům - superpočítačům a miniaturním a subminiaturním počítačům. V plném proudu hledat práci o tvorbě počítačů 6. generace založených na distribuované neuronové architektuře, neurocomputers. Neurokomputery mohou zejména využívat již existující specializované síťové MP - transpodéry - síťové mikroprocesory s vestavěnými komunikačními prostředky.
Přibližná charakteristika počítačů šesté generace.
V celé nedávné historii počítačů, tj. Zhruba od poloviny 60. let, kdy polovodiče již zcela nahradily elektronky z elementární základny počítačů, došlo ve vývoji této oblasti technologie k několika dramatickým změnám. Všechny byly výsledkem na jedné straně rychlého vývoje mikroprocesorové technologie a na druhé straně intenzivního vývoje počítačového softwaru. Oba procesy se vyvíjely paralelně, vzájemně se urychlovaly a do jisté míry si konkurovaly. Nové technické možnosti, které se objevily při vytváření nových prvků a zařízení, umožnily vývoj pokročilejších (funkčně i výkonně) programů; to zase vyvolalo potřebu nových, vyspělejších komponent atd.
V 60. letech, v éře strojů třetí generace, tj. Strojů založených na samostatných polovodičových prvcích a integrovaných obvodech, s nízkou hustotou (typickými představiteli jsou počítače řady IBM 360), si uživatelé uvědomili, že je třeba změnit organizaci využití počítače. Předtím byl počítač dán k dispozici jedné osobě (buď to byl operátor provádějící hotový program, nebo programátor zapojený do vývoje nového programu). Tento postup neumožnil využití celého potenciálu stroje. Proto technologie tzv. dávkové zpracování úkoly charakterizované skutečností, že uživatel byl oddělen od stroje. Svůj úkol musel připravit předem (nejčastěji - ve formě balíčku děrovaných karet s kontrolními kódy a počátečními údaji) a předat je operátorům, kteří vytvořili frontu úkolů . Stroj tak obdržel několik úkolů, které se mají zpracovat najednou, a nečinně čekal na každý nový úkol nebo odpověď uživatele na jejich zprávy. Ale ani to nestačilo: z hlediska rychlosti byl centrální procesor daleko před externími zařízeními, jako jsou čtečky děrovaných karet a děrovaných pásek, alfanumerické tiskárny, a proto nebyla plně využita jeho energie. Objevila se myšlenka organizovat využití procesoru s více úkoly. Jeho podstata spočívala v tom, že zpracovatel tak, jak byl, současně spouštěl několik programů („jak to bylo“ - protože procesor ve skutečnosti stále pracoval postupně). Když však například v rámci nějakého programu fronta dosáhla výměny s externím zařízením, byla tato operace svěřena levnému specializovanému zařízení a centrální procesor přešel na pokračování jiného programu atd. Tímto způsobem se výrazně zvýšila míra využití hardwaru výpočetního zařízení. ... V rámci jednoho ze směrů vývoje myšlenky multitaskingu se jedná o tzv. Vícesložkový panel systémy. Jednalo se o komplexy, které se skládaly z centrálního počítače a skupiny videonahrávek (až několik desítek). Lidský operátor, který pracoval na ovládacím panelu takového terminálu, se cítil být úplným vedoucím stroje, protože počítač reagoval na jeho činy (včetně příkazů) s minimálním zpožděním. Ve skutečnosti se zdá, že centrální počítač pracuje současně s mnoha programy a přepíná se z jednoho do druhého v souladu s určitou disciplínou (například, dává každému terminálu několik milisekund během sekundy).
V roce 1971 byl vytvořen první mikroprocesor, tj. Funkčně kompletní zařízení schopné plnit povinnosti centrálního procesoru (i když v té době to byl velmi nízký výkon). To znamenalo zlom v historii výpočetní techniky. A nejen výpočetní technika: pokrok mikroelektroniky v budoucnu vedl k významným změnám v dalších oblastech - v obráběcích strojích, automobilovém průmyslu, komunikační technologii atd. V jiných průmyslových odvětvích bylo možné získat mikroprocesory s rostoucím počtem prvků umístěných na povrchu polovodičového krystalu se stále rostoucí hustotou, a proto stále více výkonnější počítače. Současně, což je velmi důležité, také jejich náklady znatelně poklesly. Zájem o co nejširší možné využití výpočetních zdrojů ztratil naléhavost a dokonce i relevanci.
V roce 1979 se objevil první osobní počítač. Světový lídr ve výrobě výpočetní techniky, IBM Corporation, reagoval na svůj vzhled s určitým zpožděním, ale v roce 1980 vstoupil na trh se svým IBM PC, jehož nejdůležitější vlastností byla tzv. otevřená architektura ... To znamená zaprvé možnost provádění zásady zaměnitelnosti, tj. Využití jednotek různých výrobců pro montáž PC (pokud pouze dodržují určité dohody), a zadruhé možnost doplňování PC a zvýšení jeho kapacity již během jeho provozu. Toto odvážné a prozíravé technické řešení výrazně podpořilo celé odvětví PC. Do vývoje a výroby jednotlivých bloků a celých počítačů byly zapojeny desítky a stovky společností, což vyvolalo velkou poptávku po prvcích, nových materiálech, nových nápadech. Všechny následující roky byly poznamenány fantasticky rychlým zlepšením mikroprocesorů (každých pět let se hustota prvků na polovodičovém krystalu zvýšila desetinásobně!), Paměťová zařízení (provozní a úložná), prostředky zobrazování a zaznamenávání dat. A jak již bylo zmíněno, je velmi důležité, aby současně klesala cena a cena PC.
V posledních dvou desetiletích se nakonec projevilo nejširší šíření PC ve všech oblastech lidské činnosti, včetně každodenního života, volného času a domácnosti. Znatelné jsou také sociální důsledky tohoto jevu. Je třeba poznamenat, že PC začaly převládat jako hardwarová základna řídicích systémů, přemísťovaly velké počítače, což vedlo k řadě negativních důsledků, zejména k nepřijatelnému snížení úrovně centralizace a částečné ztráty spravovatelnosti, což bylo částečně vyváženo rozvojem sítě. technologie.
Stejně jako dříve, technologický pokrok přinesl nejen uspokojení, ale také nové výzvy. Snahy o jejich řešení vedou k novým zajímavým výsledkům jak v hardwaru, tak ve vytváření nového softwaru a systémů. Vysvětlte tuto pozici několika příklady.
Zvýšení úložné kapacity a snížení nákladů na ukládání dat podnítilo rozšíření využívání databází v rámci systémů řízení pro různé účely a zvýšilo se povědomí o hodnotě databází. Proto vznikla potřeba poskytnout přístup k informačním zdrojům mnoha uživatelům a odpověď na ni byla vytvoření místních počítačových sítí. Takové sítě také umožňují řešit problém zvyšování zatížení drahého hardwaru, například laserových nebo LED tiskáren, plotterů. Vznik sítí zase zvýšil potřebu ještě výkonnějších úložných zařízení a procesorů atd.
Zvýšení rychlosti procesoru a kapacity RAM vytvořilo předpoklady pro přechod na grafické rozhraní. U počítačů typu IBM to bylo nejprve grafické prostředí systému Windows a poté plnohodnotné operační systémy (Windows -95, -98, -2000, -XP). Zároveň se však stále více hmatalo povědomí o neúplném využití výpočetní síly počítačového hardwaru. Myšlenka multitaskingu byla oživena na novém základě. Je implementován do nových operačních systémů. Tak například v systému Windows 98 můžete současně zpracovávat určitý druh datových souborů, tisknout výsledky předchozího programu a přijímat e-maily.
Elektronizace všech sfér života vyvolala zvýšenou pozornost mas obyčejných uživatelů na tak důležitém tématu, jako je dopad počítače na zdraví. Tomu napomáhá také řada posledních publikací v domácím i zahraničním tisku. Například podle amerického ministerstva práce stojí „opakující se traumatické zážitky s počítačem“ 100 milionů amerických dolarů ročně. V tomto případě oběti někdy platí po celý život těžkou bolestí. Relevance problému je zřejmá. Současně je úroveň domácích lékařských publikací na toto téma buď velmi nadhodnocena a není dostupná průměrnému uživateli (články v publikacích pro lékaře) nebo podceňována, protože neposkytuje komplexní analýzu situace. Autoři populárních publikací se obvykle zaměřují na jednu věc a nejčastěji se jedná o téma vlivu záření z monitoru.
Ano, opravdu, kolem monitoru jsou střídavá elektrická a magnetická pole, rentgenové záření. Technické vlastnosti monitorů a dalších částí počítače jsou však v současné době přísně kontrolovány zvláštními mezinárodními normami, které při správném používání vylučují škodlivé účinky. Kterýkoli respektující výrobce nebo dodavatel výpočetní techniky se snaží získat certifikát podle švédské normy TCO. Zůstává na kupujícím, aby se ujistil, že takový certifikát je k dispozici, a pak si může být jistý vysokou kvalitou monitoru. Uživatel by proto neměl při neustálé práci s počítačem zažívat jakýkoli fobie, je proto třeba věnovat náležitou pozornost správné organizaci jeho pracoviště a dodržování harmonogramu práce. Všechna nezbytná doporučení jsou obsažena v oficiálním dokumentu Ministerstva zdravotnictví Ruské federace „Sanitární předpisy a předpisy. San PiN 2.2.2.542-96. "
Množství počítačů v kancelářích a v podnicích někdy vytváří falešný dojem o odchodu velkých a středních strojů z oblasti řízení, ze systémů zpracování obchodních informací. To však není. Například ve velkých bankách se PC používají hlavně jako zařízení pro zpracování primárních transakcí a jako prostředek komunikace se zákazníky, tj. Jako terminály, a všechny transakce, kontroly kreditu atd. Se provádějí na velkých počítačích. V průmyslových podnicích může být při budování automatizovaných informačních systémů také nákladově efektivnější používat vícepanelový systém založený na velkém nebo středním počítači. Například náklady na jedno pracoviště v systému s více konzolami založenými na počítači typu EC 1066 jsou nižší než při použití počítače, počínaje počtem terminálů rovným 200.
Souhrnně lze říci, že hlavní trendy ve vývoji počítačové technologie pozorované dnes jsou vyjádřeny v následujícím:
Výpočetní výkon mikroprocesorů stále roste. S dalším zvýšením hustoty prvků překročila taktovací frekvence procesorů bariéru 2 GHz. Nejoblíbenější modely jsou Intel Pentium-4 (vysoká rychlost bez drobných, ale často velmi problematických problémů), AMD Athlon XP (vynikající výkon za dostupnou cenu).
Zvýšení výkonu mikroprocesorů umožňuje kombinovat rostoucí počet zařízení do jednoho prvku („na jednom čipu“). To zase umožňuje implementovat větší počet funkcí na jednu desku s plošnými spoji, a tím snížit počet jednotlivých počítačových bloků;
Sada funkcí implementovaných v jednom počítači se rozšiřuje, stává se stále více „všestrannějším“ zařízením. To je patrné zejména u multimediálního počítače, který je v podstatě funkční kombinací: kromě svých „přímých povinností“ - zpracování alfanumerických informací, je schopen pracovat se zvukem (přehrávání a nahrávání; editace, včetně vytváření speciálních efektů atd.) ; reprodukovat obrazový signál (příjem televizního vysílání; záznamové rámečky a jejich zpracování; reprodukce analogových a digitálních videozáznamů, počítačové animace atd.); efektivně pracovat v počítačových sítích. Rozmanitost možností zase vyžaduje rozšíření nomenklatury složek a významné zvýšení výkonu základních jednotek.
Počítačové sítě
V současné době získává zvláštní význam konfigurace výpočetního systému založeného na použití mnoha počítačů připojených k síti. Současně je vytvořen jediný informační prostor pro mnoho uživatelů výpočetního systému najednou, což se zvláště jasně projevuje na příkladu celosvětové počítačové sítě Internet.
Počítačová síť se nazývá skupina počítačů propojených prostřednictvím kanálů pro přenos dat, která uživatelům poskytuje prostředky pro výměnu informací a společné využívání síťových zdrojů: hardware, software a informace.
Počítače v síti vám umožňují sdílet drahé vybavení - velkokapacitní disky, tiskárny, modemy, rAM, sdílejte software a data. Rozsáhlé sítě umožňují používat hardwarové prostředky vzdálených počítačů. Globální sítě, které pokrývají miliony lidí, zcela změnily proces šíření a vnímání informací, učinily výměnu informací prostřednictvím e-mailu nejrozšířenější síťovou službou a samotné informace - hlavní lidský zdroj.
Hlavním účelem sítě je poskytnout jednoduchý, pohodlný a spolehlivý přístup uživatelů k distribuovaným síťovým prostředkům a organizaci jejich kolektivního použití se spolehlivou ochranou proti neoprávněnému přístupu, jakož i poskytnout pohodlné a spolehlivé prostředky pro přenos dat mezi uživateli sítě. S pomocí sítí jsou tyto problémy řešeny bez ohledu na teritoriální umístění uživatelů.
V době univerzální informatizace se velké množství informací ukládá, zpracovává a přenáší v lokálních a globálních počítačových sítích. V lokálních sítích jsou pro práci uživatelů vytvářeny společné databáze. V globálních sítích se vytváří jednotný vědecký, ekonomický, sociální a kulturní informační prostor.
Kromě sfér vědeckého, obchodního, vzdělávacího, společenského a kulturního života přijala globální síť a zpřístupnila milionům lidí nový typ rekreace a zábavy. Síť se stala nástrojem každodenní práce a volnočasových aktivit pro lidi všeho druhu.
Počítačové sítě lze klasifikovat podle řady charakteristik, například podle stupně územního rozložení. Současně se rozlišuje mezi globálními, regionálními a místními sítěmi.
Globální sítě sjednotit uživatele na celém světě, používat optické a satelitní komunikační kanály, což umožňuje propojení uzlů komunikační sítě a počítačů umístěných ve vzdálenosti 10-15 tisíc km od sebe.
Regionální sítě spojit uživatele měst, regionů, malých zemí. Nejčastěji používanými komunikačními kanály jsou optické kabely a telefonní linky... Vzdálenosti mezi uzly sítě jsou 10–1 000 km.
Lokální sítě spojit předplatitele jedné nebo blízkých budov jednoho podniku, instituce. Lokální sítě se staly velmi rozšířenými, protože 80–90% informací cirkuluje v blízkosti míst svého vzhledu a pouze 20–10% je spojeno s vnějšími interakcemi. Lokální sítě mohou mít jakoukoli strukturu, ale nejčastěji jsou počítače v místní síti spojeny jediným vysokorychlostním kanálem pro přenos dat. Jediný vysokorychlostní kanál pro přenos dat pro všechny počítače je hlavní rozlišovací vlastností lokálních sítí. V jako kanál pro přenos dat se používá kroucený pár, koaxiální kabel nebo optický kabel. V optickém kanálu je vlákno vyrobeno z křemičitého skla s hustou srstí, což je nejrychlejší, nejspolehlivější, ale také drahý kabel. Vzdálenosti mezi počítači v místní síti - až 10 km.
Firemní sítě jsou příkladem, který se nehodí do klasifikačního systému sítí na základě jejich územního rozložení. Například síť banky nebo letecké společnosti může propojit počítače jak v sousedních prostorách, tak na různých kontinentech. Firemní síť má obvykle svůj vlastní speciální systém pro kódování a ochranu informací, což vylučuje volný přístup, který je typický pro globální sítě.
Komunikační kanály v místních a podnikových sítích jsou majetkem organizace, což výrazně zjednodušuje jejich provoz.
Funkčnost sítě je určena službami, které poskytuje uživateli. Pro implementaci každé ze síťových služeb a přístupu uživatele k této službě je vyvíjen speciální software.
Pro zajištění komunikace mezi těmito sítěmi se používají prostředky pro vytváření sítí nazývané mosty (mosty) a směrovače (směrovače). Počítače, ve kterých jsou nainstalovány dva nebo více, lze použít jako most a router. síťový adaptér... Každý z adaptérů zajišťuje komunikaci s jednou z přidružených sítí.
Most nebo směrovač přijímá pakety odeslané počítačem v jedné síti do počítače v jiné síti, předá je a odešle je na zadanou adresu. Mosty se obvykle používají pro propojení sítí se stejnými komunikačními systémy, jako je propojení dvou sítí Ethernet nebo dvou sítí Arcnet. Routery propojují sítě s různými komunikačními systémy, protože mají prostředky pro převod paketů z jednoho formátu do druhého. Existují můstkové směrovače (Brouter), které kombinují funkce obou nástrojů.
Brány jsou navrženy tak, aby poskytovaly komunikaci mezi sítěmi s různými počítačovými systémy. Například v obecné struktuře podnikové sítě prostřednictvím brány může být místní síť připojena k výkonnému externímu počítači.
Výpočetní konfigurace systému
Volba konfigurace výpočetního systému je rozhodujícím způsobem ovlivněna technologickým procesem jeho provozu ve specifických výrobních podmínkách. Lze rozlišit následující standardní etapy práce:
Původ dat , tj. tvorba primárních zpráv, které zaznamenávají výsledky obchodních operací, vlastnosti objektů a subjektů správy, parametry výrobních procesů, obsah regulačních a právních aktů atd.
Akumulace a systematizace údajů , tj.organizace takového umístění dat, které by poskytovalo rychlé vyhledávání a výběr potřebných informací, metodickou aktualizaci dat, jejich ochranu před zkreslením, ztrátou, ztrátou konektivity atd.
Zpracování dat - procesy, díky nimž se na základě dříve nashromážděných údajů vytvářejí nové typy údajů: zobecňující, analytické, poradenské, prediktivní ... Odvozená data lze dále zpracovávat a přinést informace o hlubší zevšeobecnění atd.
Zobrazení dat - prezentace údajů ve formě vhodné pro lidské vnímání. Nejprve to je tisk, tzn. výroba dokumentů čitelných člověkem. Také takové typy transformace se široce používají jako konstrukce grafických ilustračních materiálů (grafy, diagramy, piktogramy, videogramy), vytváření zvukových a obrazových signálů.
Zprávy generované ve fázi 1 mohou mít různé podoby: buď se jedná o běžný papírový dokument, nebo strojově čitelnou zprávu, nebo obě současně. Co přesně určuje vývojář konfigurace počítačového systému v závislosti na požadovaném stupni automatizace procesů; z funkce správy, ve které byla zpráva vytvořena; z rozpočtu přiděleného na vytvoření systému atd. Zprávy hromadné povahy jsou nutně přeloženy do strojově čitelné formy, takže je výhodné ukončit vytváření takové zprávy na strojním médiu. Zvláštní vybavení, které tyto operace provádí, se souhrnně nazývá „nástroje pro sběr dat“ nebo „nástroje pro zaznamenávání primárních informací“. Zahrnuje různé typy měřičů (elektronické váhy, čítače, průtokoměry, chronometry), čtečky čárových kódů, stroje na počítání faktur, čtečky magnetických karet atd.
Potřeby fází 2 a 3 obvykle splňují základní výpočetní prostředky, zejména počítače. Současně mohou být informace o některých typech správních a obchodních funkcí dobře shromažďovány a zpracovávány levnějším kancelářským zařízením (zařízení pro používání „elektronických“ peněz, elektronických notebooků, kalkulaček atd.).
Prostředky, které zajišťují vnímání informací osobou, tj. zařízení pro zobrazování dat (krok 4) také přitahují digitální zpracování. Jsou to maticové, inkoustové, laserové, LED tiskárny, modemy a faxové modemy (také používané v internetové telefonii), speciální zvukové a grafické karty různých kapacit, zařízení pro digitalizaci fotografií a videa, počítačové obrazové projektory.