IT

Устройства управления

Устройства обработки (микропроцессор) – осуществляет обработку всей информации и управляет работой остальных устройств, состоит из

1)АЛУ (арифметическое и логическое устройство) – ядро микропроцессора;

2)Сопроцессор (устройство, ускоряющее работу процессора при выполнении математических вычислений);

3)КЭШ-память (высокоскоростная память, используемая процессором для временного хранения информации):

а) 1 уровня – небольшая, сверхбыстрая, нужная для хранения наиболее часто используемых команд и данных;

б) 2 уровня – более 24 Мб, так как обработка данных микропроцессором происходит быстрее, чем обмен данными между микропроцессором и ОЗУ; чтобы не простаивать, микропроцессор выбирает из ОЗУ новую порцию информации и заносит еѐ в эту память;

4)УУ (устройство управления) – выполняет управление прочими компонентами.

5)Основные характеристики микропроцессора:

а) Тактовая частота (количество импульсов (тактов), вырабатываемых тактовым генератором процессора за 1с (2-5 ГГц);

б) Разрядность (количество бит информации, обрабатываемых за один такт (32-64 бита); в) Тип микропроцессора (количество ядер (2-4)); г) Быстродействие (количество операций в секунду);

Первый был создан фирмой Intel в 1971 году, тогда же был сформулирован закон Гордона Мура: «Число транзисторов на кристалле кремния будет удваиваться каждые 1,5 года», данный закон будет действовать до 2020 года.

Мощность ПК может увеличиваться:

д) За счѐт изменения технологии (2,4 ядра, что позволяет параллельно обрабатывать данные);

е) За счѐт увеличения числа транзисторов; Технологии на замену кремния:

ж) Молекулярные транзисторы; з) ПК на базе молекул ДНК; и) Квантовые ПК.

12

Вопрос 10.

Классификация ПК (в последнее время грань между этими классификациями в значительной степени исчезла):

1)Бытовые ПК;

2)Профессиональные.

Признаки классификации:

1)По уровню специализации:

а) Универсальные (ПК, решающие широкий круг задач и могущие быть различной конфигурации);

б) Специализированные (предназначены для решения конкретных задач: бортовые ПК, ПК, интегрированные в технику, промышленные ПК, могущие работать в сложной среде):

Графические станции (ПК для работы с графикой, используемый для подготовки кино, видеофильмов, в издательских отделах и т.д.);

Файловые серверы (ПК, обеспечивающие доступ к файлам для удалѐнных пользователей, имеющие большой объѐм внешней памяти);

Сетевые серверы (ПК для передачи информации в интернете).

2) По размерам:

а) Настольные (широко распространены, отличаются простотой изменения конфигурации);

б) Портативные (ноутбуки, нетбуки) – имеют все функциональные узлы, что и ПК, могут работать до 8 часов без подключения к источнику питания, имеют выход в интернет);

в) Карманные:

КПК (PDA) – вес до 200 граммов, вместо жѐсткого диска используется флешпамять, ПО записывается в ПЗУ:

a.Смартфон («умный» телефон) – мобильный телефон, работающий на своей ОС, использующийся для доступа в интернет, почты, просмотра видео, прослушки музыки, могущий работать с Word, Excel, программами для чтения книг;

b.Айфон – мультимедийный смартфон;

Коммуникатор – карманный ПК со встроенным JSM-модулем, позволяет работать с таблицами, текстом, имеет богатый мультимедийный инструментарий, функции навигатора, справочных систем;

3)По совместимости (множество видов и типов ПК, выпускаемых разными фирмами и работающих с разным ПО):

а) Аппаратная совместимость (две платформы):

IBMPC (WinTel – WindowsIntel) – для обработки текстов, работы с большими базами данных, изначально были предназначены для телекоммуникации;

Macintosch (Apple) – используются в настольно-издательских системах, для

создания мультимедийных приложений. б) На уровне ОС; в) Программная совместимость;

г) Совместимость на уровне данных.

Суперкомпьютеры – мощные многопроцессорные компьютеры, вес 40-100 тонн, площадь 150 м2, 1-100 трлн. операций секунду, выпускаются в единичных экземплярах, используется для решения сложных задач, которые нельзя решить на ПК:

1)В сейсмологии;

2)В метеорологии;

3)Для моделирования сложных явлений и процессов.

13

Вопрос 11.

ПО–совокупность программ, записанных на машинном языке (Soft).

Системные (25%)

Прикладные (пользовательские) средства

Прикладные инструментальные средства (языки программирования). Системное (25%) – ПО, использующееся для работы и обслуживания ПК: ОС, Утилиты, Драйвера,Программные оболочки.

ОС – основная управляющая программа для координации внутренних функций ПК и для контроля выполнения операций ПК.

Функции:

1)Управление работой ПК и его ресурсами;

2)Запуск прикладных программ на выполнение;

3)Предоставление пользователю удобного интерфейса;

Классификация ОС:

1) По интерфейсу:

а) Текстовые (простые ОС) – рассчитаны на одного пользователя, однозадачны, 16разрядные, несетевые, последняяMSDOS7 (до середины 90-х); затем появились программы оболочки (NortonCommander), где управление велось с помощью функциональных клавиш, также графические операционные оболочки (Win 3.11);

б) Графические – имеют графический интерфейс, который характеризуется наличием окон, пиктограмм, меню, полос прокрутки, управлением с помощью мыши; многозадачны, многопользовательские, 32-64-разрядные, сетевые (первая платформа

– MSWindows 95/98/NT/2000/ML/XP/Vista/7/8; вторая платформа – System, MacOS, универсальны - Unix, Linux).

в) Предполагается, что в будущем будут разрабатываться ОС, должные упростить работу с ПО, должные поддерживать интерактивный ввод/вывод данных, то есть двусторонний разговор на естественном языке (социальный интерфейс);

2) По режиму работы:

а) Автономные ОС, устанавливающиеся на отдельном компьютере (MSWindows 2000/XP/Vista/7);

б) Сетевые:

«клиент-клиент», где все ПК равны и используются при создании локальных сетей;

«клиент-сервер» - архитектура корпоративных и глобальных сетей ( Windows 2000/Server; XP/Server; Vista/Server).

Функции сетевой ОС:

a.Связь всех ПК в сеть;

b.Координация всех функций ПК;

c.Обеспечение защищѐнного доступа к данным и периферийным устройствам.

Утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые предоставляют ряд дополнительных услуг и помогают пользователю эффективнее работать с системой):

1) Внутренние (встроенные):

а) Утилита установки и удаления программ и оборудования; б) Утилита динамического сжатия данных на диске; в) Утилита резервного копирования данных; г) Сканирование диска на логические ошибки;

д) Утилита дефрагментации диска и т.д. (оптимизировать работу жесткого диска) 2) Внешние (устанавливаются как отдельные программы):

а) Архиваторы WinRar и WinZip: б) Пакет утилит TotalCommander;

Антивирусные программы (программы для предотвращения заражения компьютерной сети вирусами и ликвидации последствий).

14

Вирус – программа, которая может создавать свои копии (необязательно похожие на оригинал) и внедрять их в файлы, изменять состояние дисков, наносить вред иного рода. Впервые были созданы в середине 80-х.

1)В зависимости от типа поражаемых файлов вирусы делятся: а) Поражающие загрузочные сектора;

б) Поражающие исполнимые файлы (.exe, .com, .bat); в) Макровирусы (файлы документов)

2)По принципу распространения делятся:

поражения.

Драйвера – программы для управления устройствами ПК, чаще всего ввода/вывода.

15

Вопрос 12.

Прикладные (пользовательские) программы – программы, превращающие ПК в инструмент для выполнения какого-либо конкретного вида работ, нужного пользователю.

1) Деловое ПО:

а) Офисное:

Системы автоматизации делопроизводства (MSWord, Excel); обработка текстов

Программы создания графики (PhotoShop, CoralDraw, PowerPoint);

Системы управления документооборотами( СУБД, электронные архивы);

Телекоммуникационные программы (браузеры, электронная почта).

Основные направления развития офисного ПО:

a.Создание сетевых версий офисного ПО;

b.Дальнейшее развитие технологий по распознаванию речи;

c.Разработка технологий интеллектуальной обработки текста (создание и внедрение в обычные программы ИИ, могущего создавать

самостоятельно документы, приглашения, текстовые сообщения); б) Лингвистическое ПО – программы, связанные с обработкой текстовой информации, с

пониманием и порождение текста и речи:

Программы автоматического чтения текста (FineReader);

Программы рукописного ввод текста; распознавание

Системы автоматического аннотирования и реферирования текста;

Электронные словари;

Системы автоматического перевода текста;

Интеллектуальные поисковые системы;

Системы порождения и понимания текста;

Системы распознавания и синтеза речи;

Различные экспертные системы;

Автоматически обучающие системы.

в) Экономическое ПО – программы в экономике и финансовой сфере. Из всего ПО в СНГ более половины составляет экономическое. Наиболее популярны бухгалтерское, финансово-аналитическое, управленческое, информационно-правовое.

2) Домашнее ПО:

а) Программы для развития и ведения домашнего хозяйства; б) Для бизнеса (работа по контракту и поиск в интернете);

в) Для самообразования (словари, энциклопедии, образовательные программы); г) Развлечения.

Прикладные инструментальные средства – совокупность программ позволяющих программистам разрабатывать ПО: языки программирования и системы проектирования приложений:

1)Язык программирования (алгоритмический язык) – искусственный язык для представления алгоритма решения задачи в виде, понятном компьютеру (существует около 2000 языков).

2)Системы проектирования – интегрированный комплекс из:

а) Некоторого языка программирования; б) Программы-компилятора, преобразующей текст программы в машинные коды;

в) Программы-компановщика, объединяющей отдельные модули; г) Программы-отладчика, выявляющей ошибки; д) Большой библиотеки готовых к выполнению программ.

3) Классификация языков программирования:

а) Языки ассемблера – записанное в алгоритме действие в виде машинных кодов; б) Языки системного уровня, где действие алгоритма записано в виде отдельных

английских слов или их частей (Pascal, C++);

в) Языки описания сценариев (для связывания готовых программ в новые, более сложные программы (скриптовые)): JavaScript, Delphi.

17

в) Коммуникационное оборудование – маршрутизатор.ПК, который направляет пакеты данных.

г) Назначение: обеспечение каждому доступа к информации, циркулирующей в сети и предоставление возможности общаться друг с другом.

д) Использование:

Для учѐбы, развлечения, общения и т.д.;

Услуги удалѐнного доступа;

Передача файлов и сообщений. е) История создания:

1964-1969 – создание первой глобальной сети Arpanet;

1984 – разделение данной сети на две: NSFnet прародитель интернета), MILnet;

1988 – сеть Интернет стала международной.

ж) Основные понятия: представляет собой объединение крупных узлов (хосткомпьютеров), каждый из которых является мощным постоянно включѐнным ПК. Каждым узлом управляет организация – провайдер.

з) Для обмена информацией используются протоколы двух типов:

Базовые (отвечают за физическую пересылку информации) – основным является протокол TCP-IP:

a.TCP (TransferControllProtocol) – разбивает информацию на пакеты и описывает, каким образом будет устанавливаться надѐжный канал связи;

b.IP (InternetProtocol) – добавляет к каждой порции служебную информацию с адресом отправителя и получателя и обеспечивает их доставку;

Прикладные (отвечают за функционирование специальных служб на программном уровне);

и) Каждый узел имеет свой уникальный адрес – цепочку цифр или соответствующее имени этой цепочки символьное имя ПК;

Цифровой адрес (IP-адрес) – двоичное число в виде 4 десятичных чисел, разделѐнных точкой. Для удобства пользователя используют доменный адрес – представление в виде нескольких цепочек символов (доменов), разделѐнный точкой. Среди доменов существует иерархия: домен в конце адреса называется доменом самого высокого уровня, он идентифицирует географический регион или тип организации.

18

Вопрос 14.

Интерне́т— всемирная система объединѐнных компьютерных сетей.

Основные ресурсы сети Интернет:

Средства поиска информации и размещения личной информации:

a.WWW (WorldWideWeb) – совокупность взаимосвязанных гипертекстовых документов, один из самых современных средств в интернете, информация в нѐм представлена в виде Web-страниц.

Web-страница – документ, имеющий графический интерфейс, содержимое которого описано с помощью языка HTML.

Web-сайт – совокупность взаимосвязанных Web-страниц на одном сервере, информация представлена в виде гипертекста, то есть нелинейного текста из разнородной информации. Переходы между Web-страницами осуществляются с помощью гиперссылок. Используется технология «клиент-сервер».

Web-сервер – сервер-программа, установленная на ПК-сервере, позволяющем хранить и пересылать Web-страницы.

Web-браузер – программа-клиент для навигации и просмотра Webстраниц. Прикладной протокол WWW – HTTP.

b.К услугам WWW относятся:

Тематические каталоги ресурсов;

Поисковые машины, или автоматические роботы;

Системы поиска людей и организаций;

Активные информационные каналы (Web-вещание);

Интерактивные сервисы; соц. Сети.

Создание почтовых ящиков и Web-страниц.

c.FTP (FileTransferProtocol) – хранилище и система пересылки всевозможных файлов архивов.

d.Telnet – сервис для удалѐнного управления компьютером, позволяющий обеспечить работу так, как будто терминал пользователя является терминалом сервера.

Средства обмена информацией:

a.Электронная почта (e-mail) – средство обмена информацией, подготовленной

вэлектронном виде, между людьми, имеющих доступ в интернет

b.Списки рассылки – услуга, которая позволяет определѐнному числу пользователей поставлять периодические издания, рекламную информацию;

c.Usenet – глобальная распределительная система дискуссий, включающая множество групп новостей, хранящихся на серверах по всему миру;

d.IRC (chat) – обмен текстовыми сообщениями в реальном времени;

e.Интернет-пейджинг – система, позволяющая зарегистрироваться в своей системе серверов и получить пейджинговый номер (ICQ). При подключении к интернету программа определяет текущий IР-адрес ПК и отправляет его на центральный сервер, что даѐт Вам возможность вызвать любого человека, имеющего пейджинговый номер и подключѐнного к интернету.

f.Аудиоконференции;

g.Видеоконференции;

h.Радио, телевещание через интернет;

i.Интернет-телефония – возможность передачи сообщений с ПК на ПК, с ПК на телефон, с телефона на телефон.

19

Вопрос 15.

Возможности современного ПК

Известно, что компьютер был изобретен как средство вычисления, однако постепенно к его возможностям добавлялись и другие функции. Сегодня уже невозможно сходу перечислить все сферы применения компьютера. Наиболее остроумным определением назначения компьютера является следующее: ‖Компьютер есть средство решения тех задач, которые человек в состоянии ему поручить на данном уровне развития техники‖.

Проследим, как расширялась область применения ПК по мере развития его графических, коммуникационных и интеллектуальных возможностей.

Компьютерная графика сыграла важнейшую роль в развитии вычислительной техники, определив десятки направлений использования современного компьютера. Благодаря 3Dграфике археологи смогли воссоздать древнейшие умершие города; палеонтологи – увидеть умерших животных; криминалисты – создать фотороботы людей, находящихся в розыске, идентифицировать угнанные автомобили.

Мощные графические серверы позволяют ученым исследовать и оценивать в виртуальной 3- мерной графической среде сейсмические данные и модели нефтяных месторождений. Компьютерная графика революционизировала процесс создания мультипликаций, позволила создавать в кино виртуальные декорации любой сложности.

Приложения виртуальной реальности нашли применение в индустрии развлечения. Архитекторы получили в свои руки инструмент градостроительного планирования, медики – инструмент диагностики заболеваний человека.

В области лингвистики ПК позволяют автоматически создавать аннотации и рефераты текстов, проверять орфографию и морфологию, выполнять перевод не только текстов, но и речевых сообщений с одного языка на другой; синтезировать научно-технические тексты, распознавать и синтезировать человеческую речь ( е в полном объеме).

Внедрение сетей позволило превратить компьютер из вычислительного в коммуникационное устройство. С появлением INTERNET пошел следующий век в эволюции человечества – век «информационных технологий», век развития компьютеров и компьютерных сетей, время, когда вовремя доставленная информация стала цениться как никогда раньше. В настоящее время ЭВМ задействована практически во всех отраслях производства, науки и обороне стран. Человек стремится максимально облегчить себе работу во всем, хочет, чтобы ЭВМ делало за него практически всю работу, а для этого пытается разработать более совершенные машины. ЭВМ нового поколения – это машины недалекого будущего. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень. Это будут компьютеры с искусственным интеллектом. В них будет возможным ввод с голоса, голосовое общение, машинное «зрение», машинное «осязание». Многое уже практически сделано в этом направлении Виртуальная реальность – компьютерная система, способная внушить пользователю

иллюзию мира, порождѐнного компьютером и позволить ему управлять этим миром по своему желанию (синоним «киберпространство»). Для создания используется специальное ПО, позволяющее создавать объект, наделять его определѐнными свойствами и программировать законы его поведения в виртуальной реальности.

Технологии создания виртуальной реальности:

1)Системы типа «окно в мир» - реалистичный трѐхмерный вывод изображения для созерцания;

2)Виртуальная реальность второго лица, не требующая специальных аппаратных средств (тренажѐры, игры);

3)Система видеоналожения – с помощью камеры изображение накладывается на двухмерную картинку, используемую в телевидении;

4)Системы полного погружения – создание и вывод изображения с углом обзора 180 градусов, трѐхмерный звук, моделирование кинестетических эффектов – осязания, обоняния;

5)Системы дистанционного присутствия – установка чувствительного датчика на объекте реального мира, который связан с пользователем и ПК.

Аппаратное обеспечение виртуальной реальности:

1)ПК с хорошими техническими характеристиками;

2)Сенсорные перчатки, использующиеся для осязания;

3)Устройства для стереовидения: стереоочки, виртуальные шлемы.

20

Сферы применения виртуальной реальности:

1) Бизнес: электронная торговля, туризм и путешествия, архитектура;

2)Медицина;

3)Образование;

4)Военное дело;

5)Развлечения;

6)Домашнее хозяйство.

Тенденции в развитии интернета:

4)Упрощение процедуры подключения к интернету;

5)Появление новых средств доступа в интернет;

6)Повышение скорости доступа к сети;

7)Увеличение количества IP-адресов (введена седьмая версия протокола IP, которая поддерживает не 4, а 16-байтовое число, что позволить создать 1039IP-адресов);

8)Предоставление пользователю широких возможностей: интернет-телефонии, интерактивного вещания, электронной торговли;

9)Создание сети Интернет2:

а) Цель: создание высокоскоростной сети и приложений для неѐ; б) Проект по созданию сети нового поколения, призванной избавить от недостатков

Интернет1; в) Пользователи Интернет2 имеют доступ в Интернет1, наоборот нет.

г) К концу столетия территория сети должна стать основной информационной средой, а интернет – основным средством связи.