Понятие и сущность информатики

2. Другие  виды классификации.

2.1Классификация  по уровню специализации. 

       По  уровню специализации компьютеры делят  на универсальные и специализированные. На базе универсальных компьютеров  можно собирать вычислительные системы  произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией). Так, например, один и тот же персональный компьютер можно использовать для  работы с текстами, музыкой, графикой, фото- и видеоматериалами. Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолетов, космических аппаратов. Бортовые компьютеры управляют средствами ориентации и навигации, осуществляют контроль за состоянием бортовых систем, выполняют некоторые функции автоматического управления и связи, а также большинство функций оптимизации параметров работы систем объекта (например, оптимизацию расхода топлива объекта в зависимости от конкретных условий движения). Специализированные мини-ЭВМ, ориентированные на работу с графикой, называют графическими станциями. Их используют при подготовке кино- и видеофильмов, а также рекламной продукции. Специализированные компьютеры, объединяющие компьютеры предприятия в одну сеть, называют файловыми серверами. Компьютеры, обеспечивающие передачу информации между различными участниками всемирной компьютерной сети, называют сетевыми серверами. Во многих случаях с задачами специализированных компьютерных систем могут справляться и обычные универсальные компьютеры, но считается, что использование специализированных систем все-таки эффективнее. Критерием оценки эффективности выступает отношение производительности оборудования к величине его стоимости. 
 

      2.2 Классификация по  типоразмерам. 

      Персональные  компьютеры можно классифицировать по типоразмерам. Так, различают настольные (desktop), портативные (notebook) и карманные (palmtop) модели. Настольные модели распространены наиболее широко. Они являются принадлежностью рабочего места. Эти модели отличаются простотой изменения конфигурации за счет несложного подключения дополнительных внешних приборов или установки дополнительных внутренних компонентов. Достаточные размеры корпуса в настольном исполнении позволяют выполнять большинство подобных работ без привлечения специалистов, а это позволяет настраивать компьютерную систему оптимально для решения именно тех задач, для которых она была приобретена. Портативные модели удобны для транспортировки. Их используют бизнесмены, коммерсанты, руководители предприятий и организаций, проводящие много времени в командировках и переездах. С портативным компьютером можно работать при отсутствии рабочего места. Особая привлекательность портативных компьютеров связана с тем, что их можно использовать в качестве средства связи. Подключить такой компьютер к телефонной сети, можно из любой географической точки установить обмен данными между ним и центральным компьютером своей организации. Так производят обмен данными, передачу приказов и распоряжений, получение коммерческих данных, докладов и отчетов. Для эксплуатации на рабочем месте портативные компьютеры не очень удобны, но их можно подключать к настольным компьютерам, используемым стационарно. Карманные модели выполняют функции “интеллектуальных записных книжек”. Они позволяют хранить оперативные данные и получать к ним быстрый доступ. Некоторые карманные модели имеют жестко встроенное программное обеспечение, что облегчает непосредственную работу, но снижает гибкость в выборе прикладных программ.  

      2.3 Классификация по  совместимости. 

      В мире существует множество различных  видов и типов компьютеров. Они  выпускаются разными производителями, собираются из разных деталей, работают с разными программами. При этом очень важным вопросом становится совместимость  различных компьютеров между  собой. От совместимости зависит  взаимозаменяемость узлов и приборов, предназначенных для разных компьютеров, возможность переноса программ с  одного компьютера на другой и возможность  совместной работы разных типов компьютеров  с одними, и теми же данными.Аппаратная совместимость. По аппаратной совместимости  различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы — IBM PC и Appl Macintosh. Кроме них существуют и другие платформы, распространенность которых ограничивается отдельными регионами или отдельными отраслями. Принадлежность компьютеров к одной аппаратной платформе повышает совместимость между ними, а принадлежность к разным платформам — понижает. Кроме аппаратной совместимости существуют и другие виды совместимости: совместимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совместимость на уровне данных

      2.4 Классификация по  типу используемого  процессора. 

        Процессор — основной компонент любого компьютера. В электронно-вычислительных машинах это специальный блок, а в персональных компьютерах — специальная микросхема, которая выполняет все вычисления в компьютере. Даже если компьютеры принадлежат одной аппаратной платформе, они могут различаться по типу используемого процессора. Основные типы процессоров для платформы IBM PC здесь укажем на то, что тип используемого процессора в значительной (хотя и не в полной мере) характеризует технические свойства компьютера.

2.5 Классификация по  поколениям 

       Классификация по поколениям вычислительной технике  существует периодизация развития электронных  вычислительных машин, в основу которой  положен физико-технологический принцип. В соответствии с этим принципом машину относят к тому или иному поколению в зависимости от типа основных используемых в ней физических элементов или от технологии их изготовления. Первое поколение, оно охватывает все первые вычислительные машины, использовавшие ламповые элементы, такие как МЭСМ (малая электронная счетная машина) и БЭСМ, «Стрела», «Урал». Развитие машин первого поколения завершилось в основном к середине 50-х годов. Выпускались они значительно дольше и эксплуатировались до самого последнего времени. Работали такие компьютеры медленно и крайне недолго — одна перегоревшая лампа немедленно выводила из строя весь компьютер. Характерные черты:- использование электронных ламп во вспомогательных усилительных схемах;- параллельное арифметическое устройство; - разделение памяти машины на быстродействующую оперативную ограниченного объема и медленную внешнюю очень большого объема; - перфолента, перфокарта как внешний носитель информации при вводе и выводе данных; быстродействие машин десятки тысяч арифметических операций в секунду; большие размеры (со спортивный зал);- высокая стоимость машинного времени - большие затраты электроэнергии;- постоянные сбои и постоянные аварии затрудняли работу;- программирование в кодах.

       Второе  поколениеНачиная с середины 50-х  годов – начала 60-х годов на смену ламповым машинам пришли транзисторные  машины второго поколения, в которых основными элементами были полупроводниковые триоды — транзисторы. Наиболее мощные машины второго поколения, такие, как «Стретч» (США), «Атлас» (Англия), БЭСМ-6 (СССР).7Транзистор– точечно-контактный прибор, в котором два металлических «усика» контактировали с бруском из поликристаллического германия. Созданию транзистора предшествовала упорная, почти 10-летняя работа.

       Для него характерно:- высокий параллелизм  в работе отдельных блоков;- быстродействие: миллион операций в секунду;- увеличение объема оперативной памяти в сотни раз;- внешняя память на магнитных лентах;- снижение стоимости одной единицы машинного времени;- уменьшение габаритов в несколько раз, следовательно, снижение персонала по обеспечению ремонта и эксплуатации.

       Языки программирования: АЛГОЛ, ФОРТРАН, КОБОЛ, и т.д.Третье поколение:

       В конце 60-х и начале 70-х годов  на смену транзисторам пришли интегральные схемы, которые по размерам не превосходят  обыкновенный транзистор, но в них  были все необходимые элементы в  одном кристалле. Мини ЭВМ стали  размешаться на кораблях и подводных  лодках, на самолетах, космических кораблях и искусственных спутниках Земли. Наиболее известны два семейства  ЭВМ третьего поколения: IBM-360 и ЕС ЭВМ (Единая Система).8Первый микропроцессор Intel—4004 мог обрабатывать одновременно только 4 бита информации (процессоры больших  ЭВМ обрабатывали 16 или 32 бита одновременно). Но в 1973 г. фирма Intel выпустила 8-битовый микропроцессор lntel-8008, а в 1974 г. — его усовершенствованную версию Intel— 8080, которая до конца 70-х годов стала стандартом для микрокомпьютерной индустрии. Характерные черты:- миниатюризация: ЭВМ не больше письменного стола, а все вспомогательное оборудование умещалось на 15 м2;- питание несколько киловатт;- стала оперировать алфавитно-цифровая информация;- быстродействие – несколько миллионов операций в секунду;- хранение информации машинными словами (8 байт);- появление текстового редактора (ввод и редактирование текста, поиск и др.);- увеличение внешней памяти – появление накопителей на магнитных дисках;- поступление информации по каналам телефонной, телеграфной и радиосвязи;- совершенствование устройств ввода-вывода данных. На смену устройств, основанных на использовании перфорационных карт, электрифицированных машинок, пришли бесконтактные клавиатуры, дисплеи со световым карандашом, плазменные панели, растровые графические системы и т. д.;- появление разнообразных справочных систем

       Четвертое поколение. В 80-е годы появились ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах — микропроцессорах (БИС), целые вычислительные машины в кубике размером 30 х 30 х 30 мл. Вначале эти микропроцессоры использовались только любителями и в различных специализированных устройствах. Но в 1974 г. несколько фирм объявили о создании, на основе микропроцессора, Intel—8008 компьютера, т.е. устройства, выполняющего те же функции, что и большая ЭВМ. В начале 1975 г. появился первый коммерчески распространяемый компьютер Альтаир-8800, построенный на основе микропроцессора Intel—8080. Его возможности были весьма ограничены (оперативная память составляла всего 256 байт, клавиатура и экран отсутствовали), его появление было встречено с большим энтузиазмом. Вскоре эти устройства стали выпускаться другими фирмами. В конце 1975 г. появился компьютер «Альтаир» интерпретатор языка Basic, что позволило пользователям достаточно просто общаться с компьютером и легко писать для него программы. 9Это также способствовало популярности компьютеров.

       Появились и коммерчески распространяемые программы, например, программа для редактирования текстов WordStar и табличный процессор VisiCalc. В результате оказалось, что для многих организаций необходимые им расчеты стало возможно выполнять не на больших ЭВМ или мини-ЭВМ, а на персональных компьютерах, что значительно дешевле. Характерные черты: - быстродействие, близкое к скорости света;- уменьшение габаритов – ЭВМ с устройствами ввода-вывода и внешней памятью не превышают письменного стола.

       Пятое поколениеВ 90-е гг. - ЭВМ со многими  десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить  эффективные системы обработки знаний; ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы. Для них характерно: новая технология производства, не на кремнии, а на базе других материалов; отказ от традиционных языков высокого уровня (Форт ран, Кобол и др.) в пользу языков с повышенными возможностями манипулирования символами и с элементами логического программирования (Пролог, Лисп); Акцент на новые архитектуры (например, на архитектуру потока данных) и отход от структур фон Неймана; новые способы ввода-вывода, удобные для пользователя (например, распознавание речи и образов, синтез речи, обработка сообщений на естественном языке); искусственный интеллект, тесно связанный с исследованиями в области экспертных систем. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Перспективы развития.

       Ближайшие прогнозы по созданию отдельных устройств  ЭВМ: 10 микропроцессоры с быстродействием 1000 MIPS и встроенной памятью 16 Мбайт; встроенные сетевые и видеоинтерфейсы; плоские (толщиной 3-5 мм) крупноформатные  дисплеи с разрешающей способностью 1000x800 пикселей и более; портативные, размером со спичечный коробок, магнитные диски емкостью более 100 Гбайт. Терабайтные дисковые массивы на их основе сделают практически ненужным стирание старой информации; повсеместное использование мультиканальных широкополосных радио-, волоконно-оптических, а в пределах прямой видимости и инфракрасных каналов обмена информацией между компьютерами обеспечит практически неограниченную пропускную способность; широкое внедрение средств мультимедиа, в первую очередь аудио- и видеосредств ввода и вывода информации, позволит общаться с компьютером на естественном языке; предсказывают в ближайшие годы возможность создания компьютерной модели реального мира, такой виртуальной системы, в которой мы можем активно жить и манипулировать виртуальными предметами.

       Информационная  революция затронет все стороны  жизнедеятельности, появятся системы, создающие виртуальную реальность: системы автоматизированного обучения — при наличии обратной видеосвязи абонент будет общаться с персональным виртуальным учителем, учитывающим психологию, подготовленность, восприимчивость ученика; торговля — любой товар будет сопровождаться не магнитным кодом, а компьютерной табличкой, дистанционно общающейся с потенциальным покупателем и сообщающей необходимую информацию — что, где, когда и т.д.  
 
 

       Заключение. 

       К настоящему времени в мире разработаны  сотни и тысячи различных моделей  компьютеров. Эти модели отличаются друг от друга устройством, способами  кодирования информации, объемом  запоминаемой информации и скоростью  ее обработки. Для того, чтобы разобраться  в многообразии вычислительной техники  существует достаточно много систем классификации компьютеров. В моей контрольной работе рассмотрены лишь основные: Классификация по принципу действия Классификация по назначению Классификация по размерам и функциональным возможностям Классификация по поколениям.

       В последнее время вычислительная техника бурно развивается. Рост производства компьютеров определяется различными факторами: невысокой стоимостью; простотой обслуживания и эксплуатации; возможностью использования на рабочем  месте для индивидуальной работы; большими возможностями для обработки  информации; возможностью выхода компьютера во Всемирную сеть Интернет.