Historie a vývojové trendy výpočetní techniky
Principy stavby počítače
V roce 1946 se objevil první elektronický počítací stroj (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 tohoto okamžiku začala éra výpočetní techniky. Výpočetní technika, mikroelektronika a celý informatický průmysl se za uplynulou dobu staly jednou ze základních součástí světového vědeckotechnického pokroku. Jejich vývoj probíhal tempem, které neznalo žádné odvětví lidské činnosti. Vliv výpočetní techniky na všechny sféry lidské činnosti se stále rozšiřuje. Počítače se dnes využívají nejen k automatizaci složitých výpočtů, ale také při řízení výrobních procesů, ve školství, zdravotnictví, ekologii atd.
Matematické základy automatických výpočtů byly vyvinuty již dříve (G. Leibniz, J. Buhl, A. Turing aj.), ale vznik počítačů byl možný až díky rozvoji elektronické techniky. Opakované pokusy o vytvoření různých druhů automatických výpočetních zařízení (od nejjednodušších účtů po mechanické a elektromechanické počítače) nevedly k vytvoření spolehlivých a cenově výhodných strojů.
Vznik elektronické obvody umožnila vybudovat elektronickou počítacích strojů.
Elektronický výpočetní stroj (ECM), nebo počítač, je soubor hardwarových a softwarových nástrojů určených k automatizaci přípravy a řešení uživatelských úloh. Je třeba poznamenat, že v současné době se pojem "elektronický počítač" prakticky nepoužívá a ustupuje pojmu "počítač".
Pod uživatel rozumět osobě, v jejímž zájmu jsou údaje zpracovávány. Jako uživatel mohou vystupovat zákazníci výpočetní práce, programátoři, operátoři.
Počítače jsou univerzální technické prostředky pro automatizaci výpočetní práce, to znamená, že jsou schopny řešit jakékoli problémy související s transformací informací. Přitom příprava úkolů k řešení byla a dodnes zůstává poměrně pracným procesem, který v mnoha případech vyžaduje od uživatelů speciální znalosti a dovednosti. Doba přípravy úkolů je zpravidla mnohonásobně delší než doba jejich řešení.
Je důležité si uvědomit, že za účelem snížení náročnosti přípravy úloh k řešení, efektivnějšího využití jednotlivého hardwaru, softwaru a počítače jako celku a také pro usnadnění jejich provozu je vytvořen speciální komplex softwaru. Hardware a software jsou obvykle propojeny a spojeny do jedné struktury.
Struktura je soubor prvků a jejich spojení. S přihlédnutím k závislosti na kontextu se rozlišují struktury technických, softwarových, hardwarově-softwarových a informačních zařízení.
Část softwaru zajišťuje interakci uživatele s počítačem a je jakýmsi „prostředníkem“ mezi nimi. Dostal název „operační systém“ a je to jádro software.
Pod software porozumět sadě softwarových nástrojů pro běžné používání, které vytvářejí nezbytnou službu pro uživatele k práci.
Software (SW) jednotlivých počítačů a výpočetních systémů (CS), vytvořený na jejich základě, se může značně lišit skladbou používaných programů, která je dána třídou použité výpočetní techniky, způsoby její aplikace, obsah výpočetní práce uživatele atd. Vývoj softwaru má z velké části evoluční a empirický charakter, ale v jeho konstrukci je možné rozlišit zákonitosti.
V obecném případě proces přípravy a řešení problémů zahrnuje povinnou realizaci následující posloupnosti fází: formulace problému a matematická formulace problému; výběr metody a vývoj algoritmu řešení; programování (zápis algoritmu) pomocí nějakého algoritmického jazyka; plánování a organizace výpočetního procesu - pořadí a posloupnost využívání zdrojů počítačů a výpočetních systémů (CS); vytvoření "strojového programu", tj. programu, který bude počítač přímo provádět; vlastním řešením problému je provedení výpočtů podle hotového programu.
Jak se výpočetní technika vyvíjí, jsou tyto fáze automatizovány zdola nahoru. Na cestě rozvoje elektronického počítání se obvykle rozlišují čtyři generace počítačů, které se liší elementární základnou, funkční a logickou organizací, designem a technologickým výkonem, softwarem, technickými a provozními vlastnostmi a mírou přístupu uživatelů ke zdrojům.
Se změnou generací se provází i změna základních technicko-provozních a technicko-ekonomických ukazatelů počítačů, a to především rychlosti, kapacity paměti, spolehlivosti a ceny. Jednou ze základních tendencí vývoje přitom byla a zůstává snaha snížit pracnost přípravy programů na řešené úkoly, usnadnit komunikaci mezi uživateli a počítači a zvýšit efektivitu jejich využívání. To bylo diktováno a je diktováno neustálým zvyšováním složitosti a složitosti úloh, jejichž řešení je svěřeno počítačům v různých oblastech jejich použití.
Možnosti zlepšení technických a provozních ukazatelů počítačů závisí do značné míry na prvcích použitých pro stavbu jejich elektronických obvodů. Z tohoto důvodu se při zvažování fází vývoje počítačů každá generace vyznačuje především použitou základnou prvků.
Hlavní aktivní prvek počítačů první generace byla elektronická lampa, zbytek součástí elektronických zařízení jsou obyčejné odpory, kondenzátory, transformátory. K vybudování paměti s náhodným přístupem se od poloviny 50. let používají prvky speciálně navržené pro tento účel — feritová jádra s pravoúhlou hysterezní smyčkou. Jako vstupně-výstupní zařízení se nejprve používalo standardní telegrafní zařízení (dálnopisy, děrovače pásek, vysílače, počítací a perforovací stroje), poté byla speciálně vyvinuta elektromechanická paměťová zařízení na magnetické pásky, bubny, disky a vysokorychlostní tiskařská zařízení. .
Počítače této generace byly značné velikosti a spotřebovávaly hodně energie. Rychlost těchto strojů se pohybovala od několika set do několika tisíc operací za sekundu, kapacita paměti byla několik tisíc strojových slov a spolehlivost byla počítána na několik hodin provozu.
U těchto počítačů byla fáze provádění výpočtů automatizována, protože prakticky neměly žádný software. Uživatel si musel ručně připravovat všechny fáze přípravy až po příjem strojových kódů programů. Pracnost a rutina těchto zakázek byla zdrojem velkého množství chyb v zadání. Z tohoto důvodu se v počítačích dalších generací objevily nejprve bloky programů a poté celé softwarových systémů které usnadňují proces přípravy problémů k řešení.
Tranzistory v autech nahradily lampy druhá generace(počátek 60. let). Použití neustále zdokonalovaných tranzistorů umožnilo přetvářet svět kolem člověka (rádio, televize, vybavení domácnosti, komunikační systémy atd.). Počítače začaly mít vysoký výkon, kapacitu RAM a spolehlivost. Všechny hlavní vlastnosti byly neustále vylepšovány. Výrazně se snížily rozměry, hmotnost a spotřeba.
Metody a techniky programování se objevily v počítačích této generace, jejímž nejvyšším stupněm byl vznik programovacích automatizačních systémů, které značně usnadnily práci matematiků-programátorů. Algoritmické jazyky byly značně vyvinuty a používány, což výrazně zjednodušuje proces přípravy problémů k řešení. To vedlo k vytvoření knihoven standardní programy, což umožnilo vytvářet strojové programy v blocích s využitím zkušeností nashromážděných a získaných programátory.
Třetí generace počítačů (koncem 60. – začátkem 70. let) se vyznačuje širokým používáním integrovaných obvodů. Integrovaný obvod je úplný logický a funkční blok odpovídající poměrně složitému tranzistorovému obvodu. Díky použití integrovaných obvodů bylo možné dále zlepšovat technické a provozní vlastnosti strojů. Výpočetní technika začala disponovat širokou škálou zařízení, která umožňovala budovat nejrůznější systémy zpracování dat zaměřené na různé aplikace.
Charakteristickým rysem vývoje této generace softwaru je vznik výrazného softwaru a vývoj jeho základních operačních systémů odpovědných za organizaci a správu. výpočetní proces... Náklady na software začaly růst a nyní výrazně předbíhají náklady na hardware (obrázek 13.1). Nejstrmější graf odpovídá době vzniku operačních systémů – začátku 80. let.
OS plánuje posloupnost distribuce a využití prostředků výpočetního systému a také zajišťuje jejich koordinovanou práci. Zdroje jsou obvykle chápány jako nástroje, které se používají pro výpočty: strojový čas jednotlivé procesory nebo počítače zahrnuté v systému; množství paměti RAM a externí paměti; samostatná zařízení, informační pole; knihovny programů; jednotlivé programy, obecné i speciální aplikace atd. Zajímavostí je, že nejběžnější funkce OS z hlediska řešení mimořádných situací (ochrana programů před vzájemným rušením, přerušovací a prioritní systémy, časová služba, rozhraní s komunikačními kanály atd.) byly plně nebo částečně implementovány hardwarově. Současně byly implementovány složitější režimy provozu: kolektivní přístup ke zdrojům, víceprogramové režimy. Některá z těchto řešení se stala jakýmsi standardem a začala se všude používat v počítačích různých tříd.
Rýže. 13.1. Dynamika změn nákladů na hardware a software
Zde jsou možnosti přístupu k nim od předplatitelů, kteří jsou na různých, vč. a značné (desítky a stovky kilometrů) vzdálenosti. Pohodlí komunikace mezi předplatitelem a počítačem bylo dosaženo díky rozvinuté síti účastnických bodů, souvisejících informačních komunikačních kanálů a odpovídajícího softwaru.
Pro počítače čtvrté generace (80. léta) je charakteristické použití velkých integrovaných obvodů (LSI). Vysoký stupeň integrace přispěl ke zvýšení hustoty rozmístění elektronických zařízení, komplikaci jejich funkcí, zvýšení spolehlivosti a výkonu a snížení nákladů. To mělo zase významný dopad na logickou strukturu počítače a jeho softwaru.
Ve čtvrté generaci se s nástupem mikroprocesorů (1971) 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.
Nástup PC je nejvýraznější událostí v oblasti výpočetní techniky, donedávna nejdynamičtěji se rozvíjejícího odvětví průmyslu. Jejich realizací bylo postaveno řešení problémů informatizace společnosti na reálný základ.
Použití PC umožnilo, aby byla práce specialistů kreativní, zajímavá a efektivní. Radikálně se proměnily sféry kancelářské práce, obchodu, skladového účetnictví atd. Počítače se začaly používat v různých řídicích systémech pro technologické procesy, průmyslová odvětví, firmy, organizace atd.
Použití PC umožnilo použití nových informační technologie a vytvořit distribuované systémy zpracování dat. Nejvyšším stupněm distribuovaných systémů zpracování dat jsou počítačové (výpočetní) sítě různých úrovní – od lokálních až po globální.
Počítače prvních čtyř generací ve svém vývoji nepřekročily klasickou strukturu zaměřenou na sekvenční programové výpočty. Ale na začátku nového tisíciletí (2005-2006) se díky úspěchu mikroelektroniky objevila a poté začala dominovat vícejádrové mikroprocesory... To umožnilo přejít na paralelní výpočty i uvnitř samostatného počítače. De facto se objevily počítače nové generace, které jsou kvalitativně nové v designu a ve svých možnostech. Ve stejné době se v roce 1980 objevil japonský projekt na vytvoření počítačů páté generace, charakteristický rys který by měl mít zabudovanou umělou inteligenci. Rozpor mezi klasifikačními znaky nyní zjevně neumožňuje legitimizovat přechod na počítače nové generace.
U nových počítačů pokračuje složitost technických a softwarových struktur (hierarchie řízení fondů, nárůst jejich počtu, paralelnost práce). Je nutné upozornit na znatelný nárůst úrovně „inteligence“ systémů na jejich základě vytvořených. Podobné trendy budou pokračovat i v budoucnu. Nové počítače tak podle výzkumníků zvyšují a vylepšují v nich zabudovanou „umělou inteligenci“, která uživatelům umožňuje přistupovat k nim v přirozeném jazyce, zadávat a zpracovávat texty, dokumenty, ilustrace, vytvářet systémy pro zpracování znalostí a tak dále. Hardwarová část počítačů je neustále složitější, je pro ně nutné vytvářet komplexní víceúrovňový hierarchický software.
Hlavní charakteristiky a klasifikace počítačů
Efektivní využití výpočetní techniky předpokládá, že každý typ výpočtu vyžaduje použití počítače s určitými vlastnostmi.
Nejdůležitější z nich jsou rychlost a výkon. Tyto charakteristiky jsou si dostatečně blízké, ale neměly by být zaměňovány.
Výkon charakterizovaný počtem konkrétního typu příkazu provedeného za jednu sekundu. Výkon je množství práce (například počet standardních programů) vykonané za jednotku času.
Stanovení výkonu a výkonových charakteristik je velmi složitý inženýrský a vědecký problém, který dosud nemá jednotné přístupy a metody řešení. Obvykle jsou namísto získání konkrétních hodnot těchto charakteristik uvedeny výsledky srovnání dat získaných během testování (testování) různých vzorků.
Další důležitou vlastností počítače je kapacita skladu... Kapacita paměti se měří počtem strukturních jednotek informace, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ lze současně ukládat do paměti. Tento indikátor umožňuje určit, která sada programů a dat by měla být současně umístěna v paměti.
Nejmenší strukturní jednotkou informace je bit- jedna binární číslice. Kapacita paměti se obvykle měří ve větších jednotkách - bajtů(bajt se rovná 8 bitům). Dalšími měrnými jednotkami jsou.
Obvykle jsou kapacity RAM a externí paměti charakterizovány samostatně. Osobní počítače mají dnes 512 MB, 1 GB nebo více paměti RAM. Tato metrika je velmi důležitá pro určení, které softwarové balíčky a jejich aplikace lze na stroji současně zpracovávat.
Kapacita externího úložiště závisí na typu média. Diskety tedy prakticky zmizely z oběhu jako jednotky a prostředky pro přenos a ukládání dat. Nahradily je flash paměti, jejichž kapacita by měla být od několika GB do TB. Zatímco tradiční úložná zařízení si zachovávají svůj význam. Kapacita DVD disků dosahuje několika desítek GB, kapacita kompaktního disku (CD-ROM) - 640 MB a více, pevných disků - stovky GB atd. Kapacita externí paměti charakterizuje množství softwaru a jednotlivých softwarových produktů, které lze nainstalovat. Například k instalaci operačního sálu Prostředí Windows 7 na základě požadovaného objemu verze paměť těžká disk 160GB-1TB a RAM 1-3GB.
Spolehlivost je schopnost počítače za určitých podmínek vykonávat požadované funkce po danou dobu (norma ISO - 2382 / 14-78).
Vysoká spolehlivost počítače je zabudována do výrobního procesu. Přechod na novou základnu prvků - velmi velké integrované obvody (mikroprocesory a paměťové obvody) dramaticky snižuje počet použitých integrovaných obvodů a tím i počet jejich vzájemných propojení.
Přesnost- schopnost rozlišovat mezi téměř stejnými hodnotami (norma ISO 2382 / 2-76). Přesnost získání výsledků zpracování je dána především kapacitou počítače a také strukturními jednotkami použitými k reprezentaci informace (byte, word, double word).
Moderní počítače, včetně PC, mají schopnost pracovat s 32- a dokonce 64-bitovými strojovými slovy. Pomocí programovacích jazyků by měl být tento rozsah několikrát zvýšen, což umožňuje dosáhnout velmi vysoké přesnosti.
Důvěryhodnost- vlastnost informace být správně vnímána. Důvěra je charakterizována pravděpodobností získání bezchybných výsledků. Specifikovanou úroveň spolehlivosti zajišťují hardwarová a softwarová kontrolní zařízení. Metody řízení spolehlivosti jsou možné řešením referenčních úloh a opakovanými výpočty. Ve zvláště kritických případech jsou rozhodnutí o kontrole přijímána na jiných počítačích a výsledky jsou porovnávány.
Rostoucí složitost počítačových obvodů vede ke zvýšení spotřeby energie, což způsobuje řadu problémů. Z tohoto důvodu byla pro mikroprocesory zavedena charakteristika, která odráží výkonová třída(spotřeba energie, TDP - Thermal Design Power, tepelný balíček).
Dnes byly na světě vyrobeny, jsou v provozu a nadále vyráběny miliony počítačů, které patří do různých generací, typů, tříd a liší se oblastmi použití, technickými vlastnostmi a výpočetními schopnostmi.
Hlavní rysy trhu moderní počítače- rozmanitost a dynamika. Téměř každých jeden a půl desetiletí se generace strojů mění, každé dva roky _ hlavní typy mikroprocesorů, VLSI, které určují vlastnosti nových počítačů. Tato míra se udržuje již řadu let.
Počítačový trh má neustále širokou škálu tříd a modelů. Existuje velké množství klasifikačních kritérií, podle kterých je celá tato sada rozdělena do skupin: podle úrovní specializace (univerzální a specializované), podle standardních velikostí (stolní, přenosné, kapesní), podle kompatibility, podle typů použitých mikroprocesorů a počtu jejich jader, podle schopností a účelu atd.
Publikováno na ref.rf
... Rozdělení počítačů podle generací, uvedené v článku 13.1, je také jedním z typů klasifikace. Nejčastěji používaná klasifikace počítačů podle schopností a účelu a v V poslední době- a role počítačů v sítích.
Podle schopností a účelu se počítače dělí na:
· superpočítač nezbytné pro řešení rozsáhlých výpočetních problémů, stejně jako pro obsluhu největších informačních databází.
S rozvojem vědy a techniky se neustále objevují nové rozsáhlé problémy, které vyžadují velké množství výpočtů. Použití superpočítačů je zvláště účinné při řešení konstrukčních problémů, ve kterých jsou experimenty v terénu drahé, nedostupné nebo prakticky neproveditelné. Superpočítače ve srovnání s jinými typy strojů umožňují přesněji, rychleji a kvalitněji řešit velké problémy a poskytují nezbytnou prioritu ve vědeckém vývoji, vč. a v pokročilém počítači.
Není divu, že výkonné počítače jsou zvláštním majetkem každého státu. Internet sleduje seznam 500 nejvýkonnějších počítačů na světě (top500.org). Jejich rozvoj byl v ekonomicky předních zemích povýšen na úroveň státní politiky a je jedním z nejdůležitějších směrů rozvoje vědy a techniky. Žebříčku top500 nyní vede čínský počítač Tianhe-1A a počítač Cray XT5-HE Jaguar s rychlostí 2,67 a 1,759 PFLOP (1 petaflop = op/s). Top500 seznam 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 domácím webu http // supercomputers.ru (seznam top50);
- sálové počítače, určený pro akvizici resortních, územních a regionálních výpočetních středisek (ministerstva, resorty a služby, velké banky apod.). Příkladem takových strojů, či spíše systémů, jsou počítače určené k poskytování vědecký výzkum, pro budování pracovních stanic pro práci s grafikou, UNIX servery, clusterové komplexy;
- střední počítačeširoce používané pro řízení složitých technologických a výrobních procesů (banky, pojišťovny, obchodní domy, vydavatelství). Počítače tohoto typu lze také použít k řízení distribuovaného zpracování informací jako síťové servery;
- osobní a profesionální počítače (PC) aby vyhovovaly individuálním potřebám uživatelů. Na základě této třídy počítačů jsou stavěny automatizované pracovní stanice (AWS) pro specialisty různých úrovní. V současnosti se ve vyspělých zemích výklenek pro PC prakticky zaplnil;
- mobilní a kapesní počítače... Vznik mikroprocesorů přispěl k vývoji na jejich základě různých zařízení používaných v různých oblastech lidského života: mobilní komunikace, domácí spotřebiče, automobily, herní konzole, elektronické notebooky atd. Analytici předpovídají jejich progresivní vývoj v příštích 5-10 letech.
Ke vzniku nových zařízení přispívají následující faktory:
- hospodářský- nová zařízení úspěšně konkurují starým, tradičním. Například, buněčný s jistotou získává zákazníky konvenční telefonní komunikace;
- technologický- nové technologie poskytují kvalitativně nové služby (mobilní kancelář, telekonference, nabídka zboží od nejbližších dodavatelů atd.);
- sociální- mobilní telefony a volnočasové aktivity využívající internet se stávají životním stylem;
- obchodní faktory- podnikání vyžaduje nové typy návrhů pod heslem "Služby kdykoli a kdekoli" a poskytnout každému "jeho kancelář v kapse."
Uvažujme o zjednodušené gradaci takových zařízení.
Notebooky... Zdokonalování mikroprocesorů vedlo k vytvoření výkonných, přívětivých a malých počítačů, které jsou schopny zajistit vytvoření mobilní kanceláře různých tříd s orientací na elektronickou poštu, faxový přenos a přístup k internetu. Zajímavé je, že krize IT trhu téměř nezasáhla sektor notebooků. Jejich produkce je stabilní a vytlačuje konvenční PC. Konfigurace notebooků poskytuje dostatek příležitostí. Cenové rozpětí je od 0,5 do 3-4 tisíc dolarů. Miniaturní notebooky dokážou vyřešit téměř všechny úkoly, které jsou součástí stolních počítačů, nyní mají dostatek výkonu, rozšiřitelnosti a flexibility. Ale když jsou ještě dost drazí, a jejich čas autonomní práci omezena na několik hodin.
Za nejmladší typ notebooku je třeba považovat UMPC (ultramobilní PC, ultramobilní PC). Pokud jsou UMPC dostatečně drahé, projekt OLPC (One Laptop per Child) si klade za cíl rozvíjet infrastrukturu nejchudších zemí světa. Malé počítače, které stojí méně než 100 dolarů, by se podle něj měly hromadně dodávat do nejchudších zemí Afriky, Asie a Latinské Ameriky. Dosud nebylo možné snížit náklady na počítače pod 150-200 $.
Je třeba zvážit konkurenci mladších modelů notebooků netbooky zaměřené na práci se síťovými prostředky internetu. Οʜᴎ se objevil před 2-3 lety, ale počet prodejů již dosáhl úrovně notebooků. Jejich výroba nabírá na obrátkách.
Kapesní osobní počítače (PDA)... Tyto počítače jsou zaměřeny především na výkon informační funkce... Οʜᴎ mají velmi široký rozsah a gradaci. Ústřední funkcí těchto zařízení bylo poskytovat mobilní komunikace... Ještě před 5-7 lety byly počítače tohoto typu považovány za konkurenty notebooků, realita však ukazuje, že v blízké budoucnosti by měly ustoupit komunikátorům, chytrým telefonům a specializovaným zařízením (pro navigace nebo speciální použití). Dnes hranice mezi odlišné typy v těchto zařízeních je obtížné se orientovat. Komunikátor je zjednodušené PDA doplněné o funkcionalitu mobilního telefonu. Od mobilního telefonu se liší přítomností nainstalovaného vyvinutého operačního systému. Výrobci obvykle nezveřejňují manipulaci s telefony.
Rozšířila se zařízení zvaná smartphony. chytré telefony(chytré telefony), získávající nové funkce, jsou schopny nahradit celou třídu specializovaných zařízení a jsou jejich zabijáky.
Dnes má téměř 50 % světové populace mobilní telefony. Moderní telefon za 100 $ je vybaven barevným displejem, vestavěnou kamerou s rozlišením 5-7 Mpixelů a audio přehrávačem. Některé z nich jsou schopné natáčet, sledovat videa a mít knihovny her. Některé jsou schopny nahradit knihovnu, počítač s přístupem na internet a e-mail.
Vestavěné mikroprocesory které automatizují ovládání jednotlivých zařízení a mechanismů. Pokroky v mikroelektronice umožňují vytvářet miniaturní výpočetní zařízení, až po jednočipové počítače. Tato zařízení, univerzální povahy, lze zabudovat do jednotlivých strojů, objektů, systémů. Οʜᴎ se stále častěji používají v domácích spotřebičích (telefony, televize, elektronické hodiny, mikrovlnné trouby atd.), v městské ekonomice (energie, teplo, zásobování vodou, řízení dopravy atd.), ve výrobě (robotika, řízení procesů). Postupně vstupují do našeho života a stále více mění lidské prostředí.
Vysoké výpočetní rychlosti umožňují zpracovávat a produkovat stále více informací, což následně vyvolává potřebu vytvářet spojení mezi samostatně používanými počítači. Z tohoto důvodu mají nyní všechny moderní počítače prostředky pro připojení ke komunikačním sítím a integraci do systémů. S rozvojem síťových technologií se stále více používá další klasifikační kritérium, které odráží jejich místo a roli v síti. Předchozí klasifikace se podle něj odráží v síťovém prostředí:
- výkonné stroje zahrnuté v síťově propojených počítačových centrech a řídicích systémech pro obří síťové úložiště informací;
- klastrové struktury;
- servery;
- pracovní stanice;
- síťové počítače.
Výkonné stroje a systémy jsou určeny pro obsluhu velkých síťových databank a znalostních bank. Podle jejich vlastností je lze přiřadit do třídy superpočítačů, ale na rozdíl od nich jsou více specializované a zaměřené na obsluhu výkonných informačních toků.
Clusterové struktury jsou vícepočítačové distribuované výpočetní systémy, které spojují několik serverů pod jednou kontrolou. To vám umožňuje flexibilně spravovat síťové zdroje a poskytovat požadovaný výkon, spolehlivost, dostupnost a další vlastnosti.
servery jsou počítače a systémy, které spravují určitý typ síťových zdrojů. Rozlišujte mezi souborovými servery, aplikačními servery, faxovými servery, poštou, komunikací, webovými servery atd.
Období "pracovní stanice" odráží skutečnost, že v sítích existují účastnické body zaměřené na práci profesionálních uživatelů se síťovými prostředky. Tento termín je jakoby odděluje od počítačů, které poskytují práci většině neprofesionálních uživatelů, obvykle pracujících offline.
Síťové počítače ... Na základě stávajících standardních mikroprocesorů se objevuje nová třída zařízení, která dostala toto jméno. Už samotný název napovídá, že jsou určeny k použití v počítačové sítě... S ohledem na závislost na vykonávaných funkcích a na kontextu jsou tímto pojmem chápána zcela odlišná zařízení, od nejjednodušších kapesních počítačů až po specializovaná síťová zařízení, jako jsou „router“, „brána“, „switch“ atd.
Počet těchto typů počítačů v průmyslových zemích tvoří jakousi pyramidu s určitým poměrem počtu jednotlivých vrstev. Rozložení výpočetního výkonu mezi vrstvami musí být vyvážené.
Historie a vývojové trendy výpočetní techniky - koncepce a druhy. Klasifikace a vlastnosti kategorie "Historie a trendy ve vývoji výpočetní techniky" 2017, 2018.
Počítačová informační technologie 2
(SADA 2)
ÚVAHA ZA KORESPONDENČNÍ FORMU ŠKOLENÍ
1. V.S. Oskerko, Z. V. Punchik. O.A. Sosnovskiy databázové technologie. Tutorial, 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: za 3 hod. Část 2. Databáze a znalosti / V.S. Oskerko, Z. V. Punchik. - Minsk: BSEU, 2011 .-- 227 s.
V historii vývoje výpočetní techniky lze rozlišit dva hlavní směry:
První směr- použití výpočetní techniky k provádění numerických výpočtů, které trvají příliš dlouho nebo je dokonce nemožné je provádět ručně. (Příklad: návrh složitých zařízení, numerické modelování, optimalizační problémy, počítačové hry atd). Formování tohoto směru bylo usnadněno zintenzivněním metod pro numerické řešení složitých matematických problémů, vývojem programovacích jazyků (FORTRAN, PASCAL, C++ atd.)
Druhý směr je využití výpočetní techniky v automatické nebo automatizované informační systémy aha, tj. softwarových systémů pro spolehlivé ukládání informací do paměti počítače, vyhledávání a transformaci uložených informací. Obvykle jsou objemy uložených informací velké (až GB, TB) a informace samotné mají poměrně složitou strukturu. Klasickým příkladem informačních systémů jsou bankovní systémy, rezervační systémy letenek či vlaků, hotelové pokoje atp.
Tento směr vznikl o něco později než ten první. To je způsobeno skutečností, že na úsvitu výpočetní techniky měly počítače omezené možnosti paměti. Na začátku se používaly dva druhy externích paměťových zařízení: magnetické pásky a bubny. S velkými kapacitami poskytovaly magnetické pásky 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 lze na magnetické disky (pevné disky) uložit stovky a tisíce GB informací.
Předmětem kurzu KIT 2 je druhý směr - studium technologií pro organizaci, ukládání a zpracování dat v moderních informačních systémech.
Předmět úzce navazuje na předmět "Počítačové informační technologie 1.3" a také na speciální ekonomické disciplíny.
2. Pojem ekonomické informace
Termín „informace“ pochází z latinského informatio – což znamená prezentace, vysvětlení. Ve vědeckých a oficiálních zdrojích je tento termín vykládán jinak... Budeme se držet této definice:
Informace - soubor skutečností, jevů, zájmových událostí, které podléhají evidenci a zpracování.
Tento koncept teoreticky implikuje interakci dvou partnerů: zdroje a příjemce informací. Role každého z nich může být předmětem vědy a techniky, společnosti a přírody, zvířat a lidí.
V teorii informace tento termín znamená zprávu, která obsahuje skutečnosti dříve neznámé spotřebiteli a doplňující jeho představu o studovaném nebo analyzovaném objektu. Pro určení kvantitativní míry informace 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 představoval jeden bit, který může mít hodnotu 0 nebo 1.
V roce 1948 použil americký matematik Claude Shannon bit jako měrnou jednotku pro informaci. Shannon navrhl zvážit funkci, kterou nazval entropie, jako míru množství informací.
H = -∑ P i log 2 P i, (1)
kde P i je pravděpodobnost výskytu nějaké události.
Z (1) je zřejmé, že čím méně pravděpodobná událost je, tím více informací v sobě nese (entropie H takové události podle Shannona je vyšší). Události, jejichž pravděpodobnost je rovna nebo se blíží 1, nesou málo informací.
Příklad
Pokud budeme stejnou zprávu hlásit vícekrát za sebou, podruhé už žádnou novou informaci nedostaneme, protože už jsme to slyšeli. Pravděpodobnost je v tomto případě P i = 1 a Shannonova entropie je H = 0, což znamená, že k reprezentaci nově přijaté informace není potřeba ani jeden bit. Na druhou stranu, pokud je pravděpodobnost příchodu zprávy blízká 0 (takové zprávy se v médiích nazývají senzací), pak bude entropie velká a k reprezentaci příchozí informace je potřeba velký počet bitů.
Jinými slovy: informace je informace, která by měla ze spotřebitele odstranit nejistotu dříve, než ji obdrží, rozšířit jeho chápání předmětu o informace užitečné pro spotřebitele.
Informace jsou neubývajícím zdrojem podpory života, jejich objem se postupem času zvyšuje. V 70. letech minulého století se množství informací každých 5-7 let zdvojnásobilo. V 80. letech 20. století došlo ke zdvojnásobení již za 20 měsíců, nyní - každý rok.
Informace pokrývají všechny aspekty života společnosti – od materiální výroby až po sociální sféru. Podle rozsahu použití v lidské činnosti se dělí na vědecko-technický, výrobní, manažerský, společenský atd.
Informace, které slouží procesům výroby, distribuce, směny a spotřeby hmotných statků a zajišťují řešení problémů řízení národního hospodářství a jeho vazeb, jsou tzv. manažerský... Důležitou složkou manažerských informací jsou ekonomické informace.
Ekonomické informace - je to soubor různých informací ekonomického charakteru sloužící k plánování, účetnictví, kontrole, analýze a řízení národního hospodářství a jeho vazeb.
Ekonomické informace zahrnují informace o pracovních, materiálních a finančních zdrojích a činnostech ekonomických objektů (podniků, organizací, bank, firem atd.) v určitém časovém okamžiku. Tyto informace jsou prezentovány ve fyzických a nákladových ukazatelích.
Ekonomické informace obíhající v jakékoli ekonomické jednotce lze klasifikovat podle různých kritérií:
· podle řídící funkce- účetnictví, plánování, statistické, operativní řízení atd.;
· v místě původu- interní a externí;
· podle stupně vzdělání- primární a sekundární;
· formou prezentace- digitální, alfanumerický, grafický;
· na stabilitě- proměnný, podmíněně konstantní, konstantní;
· podle úplnosti- nedostatečný, dostatečný, nadměrný;
· v pravdě- spolehlivý, nespolehlivý;
· podle časového období výskytu- periodické a neperiodické.
Většina důležité vlastnosti ekonomické informace jsou:
Správnost
Utility
Pohotovost
Přesnost
Důvěryhodnost
udržitelnost
Přiměřenost
Správnost- zajišťuje jeho jednoznačné vnímání všemi spotřebiteli
Hodnota (utilita)- projevuje se v případě, že přispívá k dosažení cíle spotřebitele (Relativní hodnota - nové informace mohou být cennější)
Účinnost - odráží relevanci informací pro potřebné výpočty a rozhodování ve změněných podmínkách
Přesnost - určuje přípustnou míru zkreslení informací
důvěryhodnost - je určena vlastností informace odrážet skutečné objekty a procesy s požadovanou přesností
Stabilita odráží schopnost reagovat na změny, aniž by byla ohrožena požadovaná přesnost. Stabilita je dána zvoleným způsobem jeho výběru a formování
Dostatečnost (úplnost) - obsahuje minimální požadované množství informací pro přijetí správné rozhodnutí... Neúplné informace snižují efektivitu rozhodování. Redundance obvykle snižuje efektivitu a komplikuje rozhodování, ale činí informace stabilnějšími.
Strukturálními jednotkami ekonomických informací jsou náležitosti, indikátory, dokumenty, pole.
Náležitosti vyjadřují určité vlastnosti objektu a dělí se na atributy-znaky a atributy-základny.
Podepsat rekvizity charakterizuje kvalitativní vlastnosti předmětu (například celé jméno zhotovitele, název díla, datum uzavření smlouvy apod.).
Základna rekvizit udává kvantitativní charakteristiku předmětu vyjádřenou v určitých měrných jednotkách (například počet produktů v kusech, cena produktu v rublech atd.)
Requisites mají jména a významy. Rozsah hodnot je popsán formátem. Formát definuje typ a maximální délka hodnoty. Typ může být číselný, znakový, booleovský a datum/čas. K zápisu formátu se používají určité znaky.
Tvoří se souhrn základního atributu a s ním logicky souvisejících atributů-atributů, které mají ekonomický význam index.
Příklad:
Znaky požadavků: „Podnik“, „Celé jméno. manažer "
Základ: "Počet dokončených zakázek"
Ukazatel: "Počet objednávek provedených manažerem Petrovem A.I. činil 100 objednávek."
Dokumenty jsou sestavovány na základě ukazatelů.
Dokument Je věcný předmět obsahující informace, vypracovaný předepsaným způsobem a mající právní význam v souladu s platnou právní úpravou. Ekonomické subjekty hojně využívají k vyjádření své činnosti různé dokumenty (platební příkazy, úkony, hlášení, výkazy atd.).
Soubor dokumentů, kombinovaný podle určitého kritéria, tvoří pole... Příkladem pole je soubor finančních výkazů podniků v určitém odvětví.
3. Ekonomické informační systémy
Systém (IS) v širokém slova smyslu - je to soubor objektů a vztahů mezi nimi, tvořící jediný celek. Systém se vyznačuje:
· Dělitelnost – systém se skládá z řady prvků, které splňují konkrétní cíle a záměry;
· Různorodost prvků a rozdíly v jejich povaze, která je spojena s jejich funkční specifičností a autonomií;
· Integrita - fungování mnoha prvků je podřízeno jedinému cíli;
· Strukturovanost díky přítomnosti vazeb mezi prvky, které jsou rozmístěny napříč úrovněmi hierarchie.
Společnost vyžaduje v jakékoli fázi vývoje předem připravené, systematizované informace pro své řízení.
vedení - je to proces účelového působení na objekt nebo systém, organizování fungování objektu nebo systému podle daného programu... Systém, který implementuje řídicí funkce, se nazývá kontrolní systém... Kybernetika (nauka o managementu) představuje tento systém jako kombinaci objektu řízení a předmětu managementu - řídicího aparátu. Řízení je spojeno s výměnou informací mezi složkami systému a také systémem s okolím.
Informační systém - jedná se o systém informačních služeb pro pracovníky řídícího aparátu, který plní technologické funkce pro sběr, shromažďování, ukládání a zpracování informací. Hlavním účelem informačního systému je uspokojovat informační potřeby uživatelů jejich poskytováním nezbytné informace na základě uložených dat.
IC lze považovat za komplexní systém skládající se z několika vzájemně se ovlivňujících vrstev (obr. 1). Na základně pyramidy představující IS je umístěna vrstva počítačů - center pro ukládání a zpracování informací a transportní subsystém, který zajišťuje spolehlivý přenos informací mezi počítači.
Obr. 1. Vrstvená reprezentace informačního systému
Nad transportním systémem je vrstva síťových operačních systémů, která organizuje provoz aplikací v počítačích a poskytuje prostředky svého počítače pro obecné použití prostřednictvím transportního systému.
Práce na operačním systému různé aplikace, ale vzhledem ke speciální roli systémů pro správu databází (DBMS), které ukládají základní podnikové informace v uspořádané podobě a provádějí na nich základní vyhledávací operace, je tato třída systémové aplikace obvykle odděleny do samostatné IC vrstvy.
Na další úrovni fungují systémové služby, které pomocí DBMS jako nástroje pro vyhledání potřebných informací mezi miliony a miliardami bytů uložených na discích poskytují koneční uživatelé tyto informace ve formě vhodné pro rozhodování a také provádět některé běžné pro podniky všech typů postupů zpracování informací. Tyto služby zahrnují službu WorldWideWeb, e-mailový systém, systémy spolupráce a mnoho dalších.
A konečně vyšší úroveň IS představují speciální softwarové systémy, které plní úkoly specifické pro daný podnik nebo podniky. tohoto typu... Příklady takových systémů jsou systémy pro automatizaci bank, účetní organizace, počítačově podporované navrhování, řízení procesů atd.
Konečný cíl IP je ztělesněn v aplikační programy vyšší úroveň, ale pro jejich úspěšné fungování je bezpodmínečně nutné, aby podsystémy ostatních vrstev jednoznačně plnily své funkce.
Strategická rozhodnutí zpravidla ovlivňují vzhled IP jako celku a ovlivňují několik vrstev sítě „pyramida“, i když se zpočátku týkají pouze jedné konkrétní vrstvy nebo dokonce samostatného subsystému této vrstvy. Tento vzájemný vliv produktů a řešení je třeba vzít v úvahu při plánování IP, jinak se můžete potýkat s potřebou naléhavé a nepředvídatelné výměny, například síťové technologie, z důvodu
Ekonomický informační systém (EIS) - jde o systém, jehož fungování v čase spočívá ve shromažďování, zpracovávání a šíření informací o činnosti nějakého ekonomického objektu. Nejdůležitějšími funkcemi EIS jsou účetnictví, analýza, kontrola, regulace, prognózování a plánování ekonomických procesů.
Nárůst množství informací v oblasti managementu, komplikace jejich zpracování jsou nemožné bez použití výpočetní techniky.
Příklad
Ve 30. letech 20. století bylo k řešení problémů řízení tehdejší ekonomiky potřeba provést cca 10 14 matematických operací ročně a v polovině 70. let již cca 10 16. Pokud předpokládáme, že jeden člověk je bez pomoci techniky schopen provést průměrně 10 6 operací za rok (propustnost člověka se odhaduje na 2-4 bity/s), vyjde nám, že asi 10 miliard lidí je potřebné k tomu, aby ekonomika zůstala dobře řízená.
Proto je v současnosti EIS počítačový informační systém, který k výměně informací využívá počítačové sítě a nejmodernější počítače. V předmětu "Počítačové informační technologie" bude v budoucnu studována nejširší škála systémů jako MRP, ERP, CSRP.
EIS lze klasifikovat podle řady charakteristik:
Podle sféry fungování objektu řízení
EIS průmysl
EIS Zemědělství
Doprava EIS
EIS komunikace atd.
Podle typů procesů řízení
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, operativní řízení atd.)
o vědecký výzkum EIS
Podle úrovně v systému veřejné správy
Průmyslový EIS
Územní EIS
Mezioborový EIS
Nejdůležitějším prvkem EIS je informační podpora. Informační podpora představuje informaci charakterizující stav spravovaného objektu a je základem pro rozhodování managementu. To zahrnuje:
· soustavy ukazatelů popisujících činnost ekonomického subjektu;
· Systémy klasifikace a kódování informací;
· Dokumentace pro zobrazování indikátorů;
· Informační základna.
Informační základna zahrnuje interní a externí informace uložené na různých médiích. Interní informace vznikají v samotném systému a odrážejí 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 základna EIS funguje.
Počítačová klasifikace
Škála typů počítačů je v současnosti obrovská: stroje se liší určením, výkonem, velikostí, základnou použitých prvků, kompatibilitou, odolností vůči nepříznivým podmínkám atd. Pro naše účely je nejzajímavější seskupovat počítače podle výkonu, celkových vlastností (rozměrů , hmotnost) a pro zamýšlený účel. Hned si všimneme, že klasifikace je do jisté míry libovolná, protože hranice mezi skupinami jsou nejasné a velmi pohyblivé v čase: vývoj tohoto odvětví vědy a techniky je tak rychlý, že například dnešní mikropočítače nejsou výkonově nižší než minipočítače před pěti lety.
Gradace počítačů přijatých pro dnešek je uvedena v tabulce. 2.1. Samostatně existuje třída osobní počítače
Hromadné PC (spotřebitelské PC),
Přenosný (přenosný) počítač (mobilní počítač),
Firemní PC (kancelářský PC),
Pracovní stanice PC
· Entertainment (multimediální) PC (Entertainment PC).
Kategorie běžných počítačů je základní a zahrnuje většinu aktuálně dostupných počítačů. Pro kategorii přenosných počítačů povinný požadavek přítomnost počítačové komunikace. V kategorii business PC byly sníženy nároky na grafiku a nejsou zde vůbec žádné nároky na zvuk. V kategorii pracovních stanic byly zvýšeny požadavky na paměťová zařízení. V kategorii multimediálních PC jsou kladeny zvláštní nároky na kvalitu obrazu a zvuku.
Třídy moderních počítačů. Tabulka 2.1
| Počítačová třída | Hlavní účel | Základní technické údaje | Cena, $ (zhruba) |
| Super počítače | Komplexní vědecké výpočty | Integrální výkon až desítky miliard operací za sekundu; počet paralelních procesorů až 100 | až 10 000 000 |
| Velké počítače (sálové počítače) | Zpracování velkých objemů informací od velkých podniků, bank | víceprocesorová architektura; připojení až 200 pracovišť | až 250 tisíc |
| Super mini počítače | Systémy řízení podniků; vícekonzolové výpočetní systémy | víceprocesorová architektura; připojení až 200 svorek; disková úložiště rozšiřitelná až na stovky GB | až 180 tisíc |
| Mini počítače | Systémy řízení pro střední podniky; vícekonzolové výpočetní systémy | Jednoprocesorová architektura, rozvětvené periferie | až 100 000 |
| Pracovní stanice | Počítačem podporované konstrukční systémy, systémy automatizace experimentů | Jednoprocesorová architektura, vysokorychlostní procesor; specializované periferie | až 50 000 |
| Pokračování tabulky 2.1 | |||
| Počítačová třída | Hlavní účel | Základní technické údaje | Cena, $ (zhruba) |
| Mikropočítače | až 5000 | ||
| Mikropočítače | Individuální uživatelská služba (viz PC); pracovat v místním automatizované systémyřízení | Jednoprocesorová architektura, flexibilita konfigurace - možnost připojení různých externích zařízení | až 510 tisíc |
Samostatně existuje třída osobní počítače (PC), včetně strojů určených k obsluze jednoho pracoviště. Tato třída byla rozšířena zejména v 90. letech 20. století. kvůli rychlému rozvoji globálního počítače Internetové sítě... V současné době je mezinárodním certifikačním standardem pro PC specifikace PC99. Představuje zásady klasifikace PC a minimální požadavky pro každou z následujících kategorií:
Hromadné PC (spotřebitelské PC),
Přenosný (přenosný) počítač (mobilní počítač),
Firemní PC (kancelářský PC),
Pracovní stanice PC
· Entertainment (multimediální) PC (Entertainment PC).
Kategorie běžných počítačů je základní a zahrnuje většinu aktuálně dostupných počítačů. Pro kategorii přenosných počítačů je povinný požadavek na přítomnost počítačové komunikace. V kategorii business PC byly sníženy nároky na grafiku a nejsou zde vůbec žádné nároky na zvuk. V kategorii pracovních stanic byly zvýšeny požadavky na paměťová zařízení. V kategorii zábavních multimediálních počítačů jsou kladeny zvláštní požadavky na kvalitu obrazu a zvuku.
Cena přenosného PC je dvakrát až pětkrát vyšší než u masového, který má stejné základní parametry (velikost RAM, typ procesoru, kapacita pevný disk atd.).
Zařazení strojů do té či oné kategorie je velmi podmíněné, jak z důvodu stírání hranic mezi nimi, tak z důvodu plošného zavádění praxe zakázkové montáže strojů, kdy názvosloví PC jednotek a dokonce i konkrétní modely na míru dle požadavků zákazníka.
V celé novodobé historii počítačů, tedy zhruba od poloviny 60. let, kdy polovodiče již zcela nahradily elektronické elektronky Z elementární základny počítačů došlo ve vývoji této oblasti techniky k několika dramatickým obratům. Všechny byly výsledkem na jedné straně rychlého rozvoje mikroprocesorové techniky a na druhé straně intenzivního pokroku počítačového softwaru. Oba procesy se vyvíjely paralelně, vzájemně se pobízely a do určité míry si konkurovaly. Nové technické možnosti, které se objevily s vytvářením nových prvků a zařízení, umožnily vyvinout pokročilejší (funkčně i výkonnostně) programy; to zase vyvolalo potřebu nových, pokročilejších komponent atd.
V 60. letech, v éře strojů třetí generace, tedy strojů založených na samostatných polovodičových prvcích a integrovaných obvodech, s nízkou hustotou (typickými představiteli jsou počítače řady IBM 360), uživatelé došli k poznání potřeby změnit organizaci používání počítače. Předtím byl počítač dán k dispozici jedné osobě (buď to byl operátor provádějící hotový program, nebo programátor zabývající se vývojem nového programu). Tento postup neumožnil využít plný potenciál stroje. Proto technologie tzv dávkové zpracování úkoly, vyznačující se tím, že uživatel byl oddělen od stroje. Svůj úkol si musel předem připravit (nejčastěji v podobě balíčku děrných štítků s kontrolními kódy a počátečními údaji) a předat jej operátorům, kteří tvořili frontu úkolů. . Stroj tak obdržel několik úkolů ke zpracování najednou a nevydržel nečinně čekat na každý nový úkol nebo odpověď uživatele na jeho zprávy. I to se ale ukázalo jako nedostatečné: z hlediska rychlosti byl centrální procesor daleko před externími zařízeními, jako jsou čtečky děrných štítků a děrných pásek, alfanumerické tiskárny, a proto nebyl jeho výkon plně využit. Vznikl nápad uspořádat multitaskingové využití procesoru. Jeho podstata spočívala v tom, že procesor jakoby spouštěl současně několik programů („jakoby“ – protože ve skutečnosti procesor stále pracoval sekvenčně). Ale když se například v rámci nějakého programu fronta dostala na ústřednu s externím zařízením, byla tato operace svěřena levnému specializovanému zařízení a centrální procesor přešel na pokračování jiného programu atd. ... V rámci jednoho ze směrů vývoje myšlenky multitaskingu se objevily i takzvané multipanelové systémy. Byly to komplexy skládající se z centrální počítač a skupiny video terminálů (až několik desítek). Lidský operátor, který pracoval na ovládacím panelu takového terminálu, se cítil být úplným správcem stroje, protože počítač reagoval na jeho akce (včetně příkazů) s minimálním zpožděním. Ve skutečnosti centrální počítač kvazi-jakoby-současně pracoval s mnoha programy a přepínal z jednoho na druhý v souladu s určitou disciplínou (například dal každému terminálu několik milisekund na sekundu).
V roce 1971 vznikl první mikroprocesor, tedy funkčně kompletní zařízení schopné plnit povinnosti centrálního procesoru (byť v té době velmi málo výkonné). To znamenalo zlom v historii výpočetní techniky. (A nejen výpočetní: později vedl pokrok mikroelektroniky k významným změnám i v dalších oblastech - ve výrobě obráběcích strojů, automobilové výrobě, komunikační technice atd.). Zdokonalování technologie, založené na výdobytcích základních věd, na úspěších optiky, přesného strojírenství, metalurgie, keramiky a dalších průmyslových odvětvích, umožnilo získat mikroprocesory se stále větším počtem prvků umístěných na povrchu polovodičového krystalu. se stále rostoucí hustotou, a proto stále výkonnější počítače. Současně, (což je velmi důležité), jejich hlavní náklady také znatelně klesly. Péče o víc plné využití výpočetní prostředky ztratily svou ostrost a dokonce i relevanci.
V roce 1979 první Osobní počítač... Světový lídr ve výrobě výpočetní techniky, společnost IBM Corporation, zareagovala na její vzhled s určitým zpožděním, ale v roce 1980 vstoupila na trh se svým počítačem IBM PC, jehož nejdůležitější vlastností byl tzv. otevřená architektura ... To znamená zaprvé možnost implementace principu zaměnitelnosti, tedy použití jednotek od různých výrobců pro sestavení PC (pokud jen splňují určité dohody), a zadruhé možnost kompletace PC, zvýšení jeho kapacity již během její provoz. Je to odvážné a myslí dopředu technické řešení dal silný impuls celému počítačovému průmyslu. Desítky a stovky společností se zapojily do vývoje a výroby jednotlivých bloků i celých PC, což vyvolalo prudký nárůst poptávky po prvcích, nových materiálech a nových nápadech. Všechny následující roky byly ve znamení fantasticky rychlého zdokonalování mikroprocesorů (každých pět let stoupla hustota prvků na polovodičovém krystalu desetinásobně!), paměťových zařízení (provozních i paměťových), prostředků pro zobrazování a fixaci dat. A jak již bylo naznačeno, je velmi důležité, že současně klesala nákladová cena a ceny za PC.
Poslední dvě desetiletí byla nakonec ve znamení nejširšího rozšíření PC ve všech oblastech lidské činnosti (včetně každodenního života, volného času a domácnosti). Nápadné jsou i sociální důsledky tohoto jevu (jedná se o důležitou samostatnou problematiku). ... Za zmínku stojí, že jako hardwarová základna v řídicích systémech začala převládat PC, která odtud vytlačovala velké počítače, což vedlo k řadě negativních důsledků (zejména k nepřijatelnému poklesu úrovně centralizace a částečné ztrátě ovladatelnosti, což však bylo částečně kompenzováno rozvojem např. nových síťových technologií - sítí typu "tenký klient").
Stejně jako v minulosti technický pokrok přinesl nejen uspokojení, ale také nové výzvy. Snahy o jejich řešení vedou k novým zajímavým výsledkům jak v oblasti hardwaru, tak při vytváření nových softwarových nástrojů a systémů. Ukažme si tuto pozici na několika příkladech.
Nárůst úložné kapacity a snížení nákladů na uchovávání dat dalo impuls k rozšíření využití databází jako součásti systémů správy pro různé účely a zvýšilo se povědomí o hodnotě databází. Proto vznikla potřeba poskytnout přístup informační zdroje mnoho uživatelů (těch, kteří to z povahy služby potřebují). Odpovědí na ni bylo vytvoření lokálních sítí. Takové sítě také umožňují řešit problém zvýšení zátěže drahého hardwaru (například laserové nebo LED tiskárny, plotry). Vznik sítí zase zvýšil potřebu ještě výkonnějších disků a procesorů atd.
Zvýšení rychlosti procesoru a kapacity RAM vytvořilo předpoklady pro přechod na grafické rozhraní... Pro počítače podobné IBM šlo nejprve o grafický shell Windows a poté o plnohodnotné operační systémy (Windows -95, -98, -2000, -XP). Ale zároveň je stále hmatatelnější vědomí neúplného dodatečného využití výpočetního výkonu počítačového hardwaru. Myšlenka multitaskingu byla oživena, i když na novém základě. Je ztělesněn ve stejných nových operačních systémech. Takže když pracujete například pod Windows 982000, můžete současně zpracovávat nějaký druh datové sady, tisknout výsledky předchozího programu a přijímat e-maily.
Elektronizace všech sfér života vyvolala zvýšenou pozornost mas běžných uživatelů k tak důležitému tématu, jakým je vliv počítače na zdraví. Tomu napomáhají i četné nedávné publikace v domácím i zahraničním tisku. Například podle amerického ministerstva práce „opakující se traumatické účinky při práci s počítačem“ „stály firemní Ameriku 100 miliard dolarů ročně. Oběti přitom někdy během svého života platí silnou bolestí. Relevantnost problému Úroveň tuzemských lékařských publikací na toto téma je přitom buď silně nadhodnocena a běžnému uživateli nedostupná (články v publikacích pro lékaře), nebo podhodnocena, neboť neumožňuje komplexní analýzu situace záření z katodového monitoru.
Ano, skutečně, kolem takového monitoru se střídají elektrická a magnetická pole, je tam rentgenové záření. ale Specifikace monitory a další části počítače jsou v současné době přísně kontrolovány speciálními mezinárodními standardy, což vylučuje škodlivé účinky při správné fungování... Každý sebevědomý výrobce nebo dodavatel počítačového vybavení se snaží pro něj získat švédský certifikát. mezinárodní standard TSO. Zůstává na kupujícím, aby se ujistil, že takový certifikát je k dispozici, a pak si může být jistý vysoká kvalita monitor. Problém vlivu záření navíc zcela chybí u monitorů z tekutých krystalů, jejichž podíl na trhu nyní přesáhl 50 %. Uživatel by tedy neměl zažít nějakou fobii, když stálá práce s počítačem, jen je potřeba věnovat náležitou pozornost správná organizace jejich pracoviště a dodržování rozvrhu práce. Všechna potřebná doporučení jsou obsažena v oficiálním dokumentu Ministerstva zdravotnictví Ruské federace „Hygienická pravidla a předpisy. San PiN 2.2.2.542-96."
Množství PC v kancelářích a podnicích někdy vytváří mylný dojem o odchodu velkých a středních strojů z manažerské sféry, ze systémů pro zpracování podnikových informací. Nicméně není. Například ve velkých bankách se PC používají hlavně jako zařízení pro zpracování primárních transakcí a jako prostředek pro komunikaci se zákazníky, tedy jako terminály, a všechny operace, kontroly kreditu atd. se provádějí na velkých počítačích. A v průmyslových podnicích může být při budování automatizovaných informačních systémů také cenově výhodnější použít vícepanelový systém založený na velkém nebo středním počítači. Například náklady na jedno pracoviště v multikonzolovém systému založeném na počítači typu EC 1066 jsou nižší než při použití PC od počtu terminálů rovných 200.
Shrneme-li to, můžeme říci, že hlavní trendy ve vývoji počítačových technologií, které jsou dnes pozorovány, jsou vyjádřeny takto:
· Výpočetní výkon mikroprocesorů neustále roste. S dalším zvýšením hustoty prvků přesáhla taktovací frekvence procesorů hranici 32 GHz. Nejoblíbenější modely jsou Intel Pentium-4 2600-3200 (vysoká rychlost bez menších, ale často velmi nepříjemných problémů), AMD Athlon XP 2600-2800 (výborný výkon za přijatelnou cenu).
· Zvýšení výkonu mikroprocesorů umožňuje kombinovat v jednom prvku ("na jednom čipu") všechny více zařízení. To zase umožňuje jednu implementovat tištěný spoj více funkcí a tím snížení počtu jednotlivých počítačových jednotek;
· Rozsah funkcí implementovaných v jednom PC se rozšiřuje, stává se stále více "univerzálním" zařízením. To je patrné zejména u multimediálního počítače, který je v podstatě funkčním kombajnem: kromě svých „přímých povinností“ – zpracování alfanumerických informací, je schopen pracovat se zvukem (přehrávání a nahrávání; střih včetně tvorby speciálních efektů, atd.); reprodukovat videosignál (příjem televizního vysílání; záznamové snímky a jejich zpracování; reprodukce analogových a digitálních videonahrávek, počítačové animace atd.); efektivně pracovat v počítačových sítích. Různorodost možností zase vyžaduje rozšíření nabídky komponentů a výrazné zvýšení výkonu základních jednotek.
Vzhled PC je právem považován za půvabnou vědeckou a technologickou revoluci, srovnatelnou v měřítku s vynálezem elektřiny a rádia. V době, kdy se zrodil PC, výpočetní technika existovala již čtvrt století. Staré počítače byly odděleny od masového uživatele, pracovali s nimi specialisté (elektronikové, programátoři, operátoři). Zrození PC udělalo z počítače masivní nástroj. Vzhled počítače se dramaticky změnil: stal se přátelským (tj. schopný vést kulturní dialog s osobou na vizuálně pohodlné obrazovce). V současné době se po celém světě používají stovky milionů počítačů, a to jak ve výrobě, tak v každodenním životě.
Informatika a její praktické výsledky se stávají nejdůležitějším motorem vědeckotechnického pokroku a rozvoje lidské společnosti. Její technická základna jsou prostředky pro zpracování a přenos informací. Rychlost jejich vývoje je úžasná, v historii lidstva neexistuje obdoba tohoto rychle se rozvíjejícího procesu. Lze tvrdit, že historie výpočetní techniky je jedinečná především fantastickým tempem vývoje hardwaru a softwaru. V posledních letech došlo k aktivnímu růstu slučování počítačů, komunikací a domácích spotřebičů do jednoho souboru. Budou vytvořeny nové systémy umístěné na jednom integrovaný obvod a zahrnující kromě samotného procesoru a jeho prostředí také software.
Již vyměnit počítače pro všeobecné použití přicházejí nová zařízení – smartphony, které pro svého majitele řeší konkrétní okruh úkolů. Rozvíjí se systém kapesních počítačů.
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 stroji zadávat hlasové příkazy.
XXI století má být stoletím nejvíce používatúspěchy informatiky v ekonomice, politice, vědě, vzdělávání, medicíně, každodenním životě, vojenských záležitostech.
Hlavním trendem ve vývoji výpočetní techniky v současné době je další rozšiřování rozsahu implementace počítačů a v důsledku toho přechod od jednotlivých strojů k jejich systémům - výpočetním systémům a komplexům různých konfigurací s široký rozsah funkčnost a sakra.
Slibnější, geograficky distribuované vícestrojové výpočetní systémy vytvořené na bázi osobních počítačů. Počítačové sítě – na ně se tolik nezaměřujte výpočetní zpracování informace, kolik za komunikační informační služby: e-mail, telekonferenční systémy a informační a referenční systémy. Odborníci se domnívají, že na začátku XXI století. v civilizovaných zemích se změní hlavní informační prostředí.
V posledních letech je při vývoji nových počítačů věnována větší pozornost supervýkonným počítačům – superpočítačům a miniaturním a subminiaturním počítačům. probíhají vyhledávací práce o vytvoření počítačů 6. generace, založených na distribuované neuronové architektuře, neuropočítače. Zejména neuropočítače mohou využívat již existující specializované síťové MP - transputery - síťové mikroprocesory s vestavěnými komunikačními prostředky.
Přibližná charakteristika počítačů šesté generace.
V průběhu novodobé historie počítačů, tedy zhruba od poloviny 60. let, kdy polovodiče zcela nahradily elektronky z elementové základny počítačů, došlo ve vývoji této oblasti techniky k několika dramatickým obratům. Všechny byly výsledkem na jedné straně rychlého rozvoje mikroprocesorové techniky a na druhé straně intenzivního pokroku počítačového softwaru. Oba procesy se vyvíjely paralelně, vzájemně se pobízely a do určité míry si konkurovaly. Nové technické možnosti, které se objevily s vytvářením nových prvků a zařízení, umožnily vyvinout pokročilejší (funkčně i výkonnostně) programy; to zase vyvolalo potřebu nových, pokročilejších komponent atd.
V 60. letech, v éře strojů třetí generace, tedy strojů založených na samostatných polovodičových prvcích a integrovaných obvodech, s nízkou hustotou (typickými představiteli jsou počítače řady IBM 360), uživatelé došli k poznání potřeby změnit organizaci používání počítače. Předtím byl počítač dán k dispozici jedné osobě (buď to byl operátor provádějící hotový program, nebo programátor zabývající se vývojem nového programu). Tento postup neumožnil využít plný potenciál stroje. Proto technologie tzv dávkové zpracování úkoly, vyznačující se tím, že uživatel byl oddělen od stroje. Svůj úkol si musel předem připravit (nejčastěji v podobě balíčku děrných štítků s kontrolními kódy a počátečními údaji) a předat jej operátorům, kteří tvořili frontu úkolů. . Stroj tak obdržel několik úkolů ke zpracování najednou a nevydržel nečinně čekat na každý nový úkol nebo odpověď uživatele na jeho zprávy. I to se ale ukázalo jako nedostatečné: z hlediska rychlosti byl centrální procesor daleko před externími zařízeními, jako jsou čtečky děrných štítků a děrných pásek, alfanumerické tiskárny, a proto nebyl jeho výkon plně využit. Vznikl nápad uspořádat multitaskingové využití procesoru. Jeho podstata spočívala v tom, že procesor jakoby spouštěl současně několik programů („jakoby“ – protože ve skutečnosti procesor stále pracoval sekvenčně). Ale když se například v rámci nějakého programu fronta dostala na ústřednu s externím zařízením, byla tato operace svěřena levnému specializovanému zařízení a centrální procesor přešel na pokračování jiného programu atd. ... V rámci jednoho ze směrů rozvoje myšlenky multitaskingu, tzv. multipanelu systémy. Byly to komplexy skládající se z centrálního počítače a skupiny video terminálů (až několik desítek). Lidský operátor, který pracoval na ovládacím panelu takového terminálu, se cítil být úplným správcem stroje, protože počítač reagoval na jeho akce (včetně příkazů) s minimálním zpožděním. Ve skutečnosti se zdálo, že centrální počítač současně pracuje s mnoha programy a přepíná z jednoho na druhý v souladu s určitou disciplínou (například dává každému terminálu několik milisekund během sekundy).
V roce 1971 vznikl první mikroprocesor, tedy funkčně kompletní zařízení schopné plnit povinnosti centrálního procesoru (byť v té době velmi málo výkonné). To znamenalo zlom v historii výpočetní techniky. A nejen výpočetní: v budoucnu vedl pokrok mikroelektroniky k významným změnám i v dalších oblastech – v obráběcích strojích, automobilovém průmyslu, komunikační technice atd. dalších průmyslových odvětvích, umožnil získat mikroprocesory se stále větším počtem prvků umístěných na povrchu polovodičového krystalu se stále rostoucí hustotou, a proto stále výkonnější počítače. Zároveň, což je velmi důležité, znatelně klesly i jejich hlavní náklady. Obava o co nejúplnější využití výpočetních zdrojů ztrácela na naléhavosti a dokonce na aktuálnosti.
V roce 1979 se objevil první osobní počítač. Světový lídr ve výrobě výpočetní techniky, společnost IBM Corporation, zareagovala na její vzhled s určitým zpožděním, ale v roce 1980 vstoupila na trh se svým počítačem IBM PC, jehož nejdůležitější vlastností byl tzv. otevřená architektura ... To znamená zaprvé možnost implementace principu zaměnitelnosti, tedy použití jednotek od různých výrobců pro sestavení PC (pokud jen splňují určité dohody), a zadruhé možnost kompletace PC, zvýšení jeho kapacity již během její provoz. Toto odvážné a perspektivní technické řešení poskytlo celému počítačovému průmyslu silnou podporu. Na vývoji a výrobě jednotlivých bloků i celých PC se podílely desítky a stovky firem, čímž vznikla velká poptávka po prvcích, nových materiálech, nových nápadech. Všechny následující roky byly ve znamení fantasticky rychlého zdokonalování mikroprocesorů (každých pět let stoupla hustota prvků na polovodičovém krystalu desetinásobně!), paměťových zařízení (provozních i paměťových), prostředků pro zobrazování a fixaci dat. A jak již bylo naznačeno, je velmi důležité, že současně klesala nákladová cena a ceny za PC.
Poslední dvě desetiletí byla nakonec ve znamení nejširšího rozšíření PC ve všech oblastech lidské činnosti, včetně každodenního života, volného času a domácnosti. Patrné jsou i sociální důsledky tohoto jevu, za zmínku stojí, že jako hardwarová základna řídicích systémů začala převládat PC, která vytlačila velké počítače, což vedlo k řadě negativních důsledků, zejména k nepřijatelnému poklesu úrovně centralizace a částečné ztráty ovladatelnosti, která byla částečně kompenzována rozvojem síťových technologií.
Stejně jako v minulosti technický pokrok přinesl nejen uspokojení, ale také nové výzvy. Snahy o jejich řešení vedou k novým zajímavým výsledkům jak v oblasti hardwaru, tak při vytváření nových softwarových nástrojů a systémů. Ukažme si tuto pozici na několika příkladech.
Nárůst úložné kapacity a snížení nákladů na uchovávání dat dalo impuls k rozšíření využití databází jako součásti systémů správy pro různé účely a zvýšilo se povědomí o hodnotě databází. Vznikla tak potřeba umožnit přístup k informačním zdrojům mnoha uživatelům a odpovědí na ni bylo vytvoření lokálních sítí. Takové sítě také umožňují řešit problém zvýšení zátěže drahého hardwaru, například laserových nebo LED tiskáren, plotrů. Vznik sítí zase zvýšil potřebu ještě výkonnějších disků a procesorů atd.
Zvýšení rychlosti procesoru a kapacity RAM vytvořilo předpoklady pro přechod na grafické rozhraní. Pro počítače podobné IBM šlo nejprve o grafický shell Windows a poté o plnohodnotné operační systémy (Windows -95, -98, -2000, -XP). Ale zároveň je stále hmatatelnější vědomí neúplného využití výpočetního výkonu počítačového hardwaru. Myšlenka multitaskingu byla oživena na novém základě. Je implementován v nových operačních systémech. Takže když pracujete například pod Windows 98, můžete současně zpracovávat nějaký druh datového pole, tisknout výsledky předchozího programu a přijímat e-maily.
Elektronizace všech sfér života vyvolala zvýšenou pozornost mas běžných uživatelů k tak důležitému tématu, jakým je vliv počítače na zdraví. Tomu napomáhají i četné nedávné publikace v domácím i zahraničním tisku. Například podle amerického ministerstva práce „opakované trauma při práci s počítačem“ stojí firemní Ameriku 100 miliard dolarů ročně. V tomto případě oběti někdy platí velkými bolestmi po celý život. Závažnost problému je zřejmá. Úroveň tuzemských lékařských publikací na toto téma je přitom buď silně nadhodnocena a běžnému uživateli nedostupná (články v publikacích pro lékaře), nebo podhodnocena, neboť neposkytuje komplexní analýzu situace. Obvykle se autoři populárních publikací zaměřují na jednu věc a nejčastěji se jedná o téma vlivu záření z monitoru.
Ano, skutečně, kolem monitoru se střídají elektrická a magnetická pole, je tam rentgenové záření. Technické vlastnosti monitorů a dalších počítačových částí jsou však v současné době přísně kontrolovány speciálními mezinárodními normami, které při správném používání vylučují škodlivé účinky. Každý sebevědomý výrobce nebo dodavatel počítačového vybavení se snaží pro něj získat certifikát podle švédského standardu TCO. Na kupujícím zůstává, aby se ujistil, že takový certifikát je k dispozici, a pak si může být jistý vysokou kvalitou monitoru. Uživatel by tak při neustálé práci s počítačem neměl pociťovat jakousi fobii, pouze je nutné věnovat náležitou pozornost správné organizaci jeho pracoviště a dodržování harmonogramu práce. Všechna potřebná doporučení jsou obsažena v oficiálním dokumentu Ministerstva zdravotnictví Ruské federace „Hygienická pravidla a předpisy. San PiN 2.2.2.542-96."
Množství PC v kancelářích a podnicích někdy vytváří mylný dojem o odchodu velkých a středních strojů z manažerské sféry, ze systémů pro zpracování podnikových informací. Nicméně není. Například ve velkých bankách se PC používají hlavně jako zařízení pro zpracování primárních transakcí a jako prostředek pro komunikaci se zákazníky, tedy jako terminály, a všechny operace, kontroly kreditu atd. se provádějí na velkých počítačích. A v průmyslových podnicích může být při budování automatizovaných informačních systémů také cenově výhodnější použít vícepanelový systém založený na velkém nebo středním počítači. Takže například náklady na jedno pracoviště v multikonzolovém systému založeném na počítači typu EC 1066 jsou nižší než při použití PC, a to již od počtu terminálů rovných 200.
Shrneme-li to, můžeme říci, že hlavní trendy ve vývoji počítačových technologií, které jsou dnes pozorovány, jsou vyjádřeny takto:
Výpočetní výkon mikroprocesorů stále roste. S dalším zvýšením hustoty prvků přesáhla taktovací frekvence procesorů hranici 2 GHz. Nejoblíbenější modely jsou Intel Pentium-4 (vysoká rychlost bez drobných, ale často velmi nepříjemných problémů), AMD Athlon XP (výborný výkon za přijatelnou cenu).
Zvyšování výkonu mikroprocesorů umožňuje kombinovat stále větší počet zařízení v jednom prvku („na jednom čipu“). To zase umožňuje realizovat větší počet funkcí na jedné desce plošných spojů a tím snížit počet jednotlivých počítačových bloků;
Rozsah funkcí implementovaných v jednom PC se rozšiřuje, stává se stále více "univerzálním" zařízením. To je patrné zejména u multimediálního počítače, který je v podstatě funkčním kombajnem: kromě svých „přímých povinností“ – zpracování alfanumerických informací, je schopen pracovat se zvukem (přehrávání a nahrávání; střih včetně tvorby speciálních efektů, atd.); reprodukovat videosignál (příjem televizního vysílání; záznamové snímky a jejich zpracování; reprodukce analogových a digitálních videonahrávek, počítačové animace atd.); efektivně pracovat v počítačových sítích. Různorodost možností zase vyžaduje rozšíření nabídky komponentů a výrazné zvýšení výkonu základních jednotek.
Počítačové sítě
V současnosti nabývá zvláštního významu konfigurace výpočetního systému založeného na použití mnoha počítačů připojených k síti. Zároveň je poskytován jednotný informační prostor pro velké množství uživatelů výpočetního systému najednou, což se zvláště zřetelně projevuje na příkladu celosvětové počítačové sítě Internet.
Počítačová síť se nazývá soubor počítačů propojených prostřednictvím kanálů přenosu dat, které uživatelům poskytují prostředky pro výměnu informací a společné využívání síťových zdrojů: hardwaru, softwaru a informací.
Síťové počítače umožňují sdílet drahé vybavení – vysokokapacitní disky, tiskárny, modemy, RAM sdílet software a data. Sítě WAN poskytují možnost využívat hardwarové prostředky vzdálených počítačů. Globální sítě pokrývající miliony lidí zcela změnily proces šíření a vnímání informací, z výměny informací prostřednictvím e-mailu se stala nejrozšířenější síťová služba a informace samotné jsou hlavním lidským zdrojem.
Hlavním účelem sítě je poskytnout jednoduchý, pohodlný a spolehlivý uživatelský přístup k distribuovaným síťovým zdrojům a organizaci jejich kolektivního využití při spolehlivou ochranu před neoprávněným přístupem a také poskytuje pohodlné a spolehlivé prostředky pro přenos dat mezi uživateli sítě. Pomocí sítí jsou tyto problémy řešeny bez ohledu na územní umístění uživatelů.
V éře univerzální informatizace se velké množství informací ukládá, zpracovává a přenáší v lokálních i globálních počítačových sítích. V lokálních sítích se vytvářejí společné databáze pro práci uživatelů. V globálních sítích se vytváří jednotný vědecký, ekonomický, sociální a kulturní informační prostor.
Kromě oblastí vědeckého, obchodního, vzdělávacího, společenského a kulturního života globální síť přijala a zpřístupnila milionům lidí nový typ rekreace a zábavy. Síť se stala nástrojem pro každodenní pracovní i volnočasové aktivity pro lidi všeho druhu.
Počítačové sítě lze klasifikovat podle řady charakteristik, například podle stupně územního rozložení. Zároveň se rozlišuje mezi globálními, regionálními a lokálními sítěmi.
Globální sítě sdružovat uživatele z celého světa, používat optická vlákna a satelitní kanály komunikace, umožňující propojit uzly komunikační sítě a počítače umístěné ve vzdálenosti až 10-15 tisíc km od sebe.
Regionální sítě sjednotit uživatele měst, regionů, malých zemí. Nejčastěji používané komunikační kanály jsou optické a telefonní linky... Vzdálenosti mezi uzly sítě jsou 10–1000 km.
Místní sítě propojit účastníky jedné nebo blízkých budov jednoho podniku, instituce. Lokální sítě se velmi rozšířily, protože 80–90 % informací koluje v blízkosti míst jejich výskytu a pouze 20–10 % je spojeno s vnějšími interakcemi. Lokální sítě mohou mít libovolnou strukturu, ale nejčastěji jsou počítače v lokální síti propojeny jedním vysokorychlostním kanálem pro přenos dat. Jediný vysokorychlostní kanál pro přenos dat pro všechny počítače je hlavním rozlišovacím znakem místních sítí. PROTI jako kanál pro přenos dat se používá kroucená dvojlinka, koaxiální kabel nebo optický kabel. V optickém kanálu je světlovod vyroben z křemičitého skla o tloušťce vlasu, jedná se o nejrychlejší, nejspolehlivější, ale také drahý kabel. Vzdálenosti mezi počítači v lokální síti - až 10 km.
Firemní sítě jsou příkladem, který nezapadá 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 speciální systém pro kódování a ochranu informací, který v ní vylučuje volný přístup, který je typický pro globální sítě.
Komunikační kanály v lokálních a podnikových sítích jsou majetkem organizace, což výrazně zjednodušuje jejich provoz.
Funkčnost sítě je dána službami, které poskytuje uživateli. Pro implementaci každé ze síťových služeb a uživatelský přístup k této službě je vyvinut speciální software.
Pro zajištění komunikace mezi těmito sítěmi se používají mezisíťové prostředky zvané mosty (Bridges) a směrovače (Routers). Počítače, ve kterých jsou nainstalovány dva nebo více počítačů, lze použít jako most a směrovač. síťový adaptér... Každý z adaptérů zajišťuje komunikaci s jednou z přidružených sítí.
Most nebo router přijímá pakety odeslané počítačem v jedné síti do počítače v jiné síti, předává je dál a odesílá na zadanou adresu. Mosty se obvykle používají k propojení sítí se stejnými komunikačními systémy, jako je propojení dvou sítí Ethernet nebo dvou sítí Arcnet. Směrovače propojují sítě s různými komunikačními systémy, protože mají prostředky pro převod paketů z jednoho formátu do druhého. Existují překlenovací routery (Brouter), které kombinují funkce obou nástrojů.
Brány jsou navrženy tak, aby zajišťovaly komunikaci mezi sítěmi s různými počítačovými systémy. Například v obecné struktuře podnikové sítě prostřednictvím brány místní síti lze propojit s výkonným externím počítačem.
Konfigurace výpočetního systému
Výběr konfigurace výpočetního systému je rozhodujícím způsobem ovlivněn technologickým postupem jeho provozu v konkrétních výrobních podmínkách. Lze rozlišit následující standardní fáze práce:
Původ dat , tj. tvorba primárních zpráv, které zaznamenávají výsledky obchodních operací, vlastnosti objektů a subjektů řízení, parametry výrobních procesů, obsah regulačních a právních aktů atd.
Akumulace a systematizace dat , tj. takové organizování umístění dat, která by zajistila rychlé vyhledávání a výběr potřebných informací, metodickou aktualizaci dat, jejich ochranu před zkreslením, ztrátou, ztrátou konektivity atd.
Zpracování dat - procesy, v jejichž důsledku se na základě dříve nashromážděných dat formují nové typy dat: zobecňující, analytická, doporučující, prognostická... Odvozená data lze také podrobit dalšímu zpracování a přinášet informace hlubšího zobecnění, atd.
Zobrazení dat - prezentace dat ve formě vhodné pro lidské vnímání. V první řadě se jedná o tiskový výstup, tzn. vytváření člověkem čitelných dokumentů. Také takové typy transformací jsou široce používány jako konstrukce grafických ilustračních materiálů (grafy, diagramy, piktogramy, videogramy), tvorba audio a video signálů.
Zprávy generované ve fázi 1 mohou mít různé formy: buď jde o běžný papírový dokument, nebo strojově čitelnou zprávu, nebo obojí současně. Co přesně určuje vývojář konfigurace počítačového systému v závislosti na požadovaném stupni automatizace procesu; z funkce správy, v rámci které byla zpráva vytvořena; z rozpočtu vyčleněného na vytvoření systému atp. Zprávy masového charakteru jsou nutně převáděny do strojově čitelné podoby, proto je vhodnější ukončit tvorbu takové zprávy na strojovém médiu. Speciální vybavení, které provádí tyto operace, se souhrnně nazývá „nástroje pro sběr dat“ nebo „prostředky pro primární registraci informací“. Zahrnuje různé druhy měřidel (elektronické váhy, počítadla, průtokoměry, chronometry), čtečky čárových kódů, počítadla bankovek, čtečky magnetických karet atd.
Potřeby 2. a 3. etapy obvykle uspokojuje základní výpočetní technika, především počítače. Zároveň lze informace o některých typech manažerských a komerčních funkcí dobře shromažďovat a zpracovávat pomocí levnějšího kancelářského vybavení (zařízení pro používání „elektronických“ peněz, elektronické notebooky, kalkulačky atd.).
Prostředky, které zajišťují vnímání informací člověkem, tzn. zařízení pro zobrazování dat (krok 4) také tíhnou k digitálním počítačům. Jedná se o maticové, inkoustové, laserové, LED tiskárny, modemy a faxmodemy (používané i v internetové telefonii), speciální zvukové a grafické karty různých kapacit, zařízení pro digitalizaci fotografií a videa, projektory počítačového obrazu.