 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Технические средства информатики
1. Назовите известные Вам фамилии ученых, которые внесли большой вклад в развитие вычислительной техники.
Начало развития вычислительной техники можно отнести к периоду, когда были созданы первое счетное устройство, так называемый абак. Оно представляло собой ящик со струнами, по которым передвигались кости. Прошло несколько тысяч лет, прежде чем были созданы новые счетные устройства.
Вот несколько фактов:
1. Конец XV – начало XVI вв. - великий художник, скульптор и математик Эпохи Возрождения - Леонардо да Винчи сделал эскиз 32-х разрядного суммирующего устройства (по нему фирма IBM создала в целях рекламы действующее устройство).
2. 1642 год - 18-летний французский математик и физик Блез Паскаль создает первую модель вычислительной машины, которая могла выполнять арифметические операции.
3. 1823 год - английский ученый Чарльз Беббидж разрабатывает проект "Разностной машины", затем в 1833 г. и в последующий период разрабатывает и совершенствует проект аналитической машины, которая состоит из трех частей:
· «Склад» для хранения чисел (память);
· «Фабрика» для операций над числами (процессор);
· Устройство ввода с перфокарт (карточки с закодированными в 2-ой системе данными).
4. В этот же период времени дочь Джорджа Гордона Байрона Леди Ада Лавлейс разрабатывает программы для машины Чарльза Беббиджа (первая в мире женщина-программист, именем которой назван один из языков программирования Ада, созданный по заказу Пентагона).
5. К 1945 году американский ученый, математик Джон фон Нейман с соавторами выдвинули концепцию ЭВМ и завершили ее разработку.
6. Следует особо выделить работы советского академика, который параллельно работал над созданием первой ЭВМ (1947 год) в Советском Союзе. Это Сергей Алексеевич Лебедев, предложивший такую же архитектуру и принципы работы ЭВМ, но поскольку такого рода разработки были закрытыми в Советском Союзе, его имя стало известно гораздо позже, чем имя Джона фон Неймана.
7. Большой вклад в развитие отечественных ЭВМ и программных средствдля ЭВМ внесли: русский математик и механик П. Л. Чебышев, российские ученые советского периода – В. М. Глушков, А. А. Ляпунов, М. Р. Шура-Бура, А. П. Ершов и многие другие.
2. Назовите основные принципы Джона фон Неймана, используемые в разработке любой ЭВМ. Какова структура ЭВМ, построенной на принципах фон Неймана?
К 1945 году американский ученый, математик Джон фон Нейман с соавторами выдвинули концепцию ЭВМ и завершили ее разработку.
Главные элементы (принципы) концепции:
1. Двоичное представление информации и команд (взято из идей предшественников);
2. Принцип хранимой программы (данные и программа хранятся в оперативной памяти);
3. Прямой доступ к памяти по адресу (организация вычислений сразу по всем разрядам данного).
Джон фон Нейман предложил следующую структуру ЭВМ:
· Память
· Устройство управления
· Арифметико-логическое устройство
· Устройства ввода-вывода
3. Дайте определение основных компонентов ЭВМ.
В структуре любой ЭВМ можно выделить следующие компоненты:
· Память
· Процессор
· УВВ.
Память — запоминающее устройство для хранения информации. Память делится на два основных вида – оперативную и внешнюю.
Оперативная память предназначена для временного хранения информации. Она состоит из ячеек, которые имеют адрес и содержимое. Ячейки состоят из более мелких элементов памяти — байтов, их может быть от 1 до 8.
Адрес ячейки — номер левого байта ячейки.
Содержимое — это данное, находящееся в ячейке и закодированное в двоичном виде.
Внешняя память предназначена для длительного хранения информации и обмена с оперативной памятью.
Единицами измерения памяти являются байты, килобайты, мегабайты, гигабайты, терабайты и т.д.
Процессор — устройство для выполнения арифметических, логических операций и контроля над работой всей ЭВМ.
Процессоры характеризуются своей архитектурой (набором команд и др.), разрядностью, скоростью выполнения операций.
УВВ — устройства ввода-вывода, предназначенные для общения пользователя с компьютером.
4. Назовите основные классы и особенности современных ЭВМ.
С момента создания первой ЭВМ прошло много времени, и архитектура ЭВМ претерпела большие изменения. Из больших громоздких ЭВМ превратились в малогабаритные, но еще более мощные, чем прежде. Элементная база компьютеров за довольно большой период времени видоизменилась от электронных ламп, полупроводников (транзисторов) до сверхбольших интегральных схем (СБИС).
В развитии вычислительной техники обычно выделяют 4 поколения ЭВМ:
· на электронных лампах (1945—1955 гг.),
· на полупроводниковых (транзисторных) приборах (1955—1965 гг.),
· на интегральных микросхемах (1965—1980 гг.),
· на сверхбольших интегральных схемах – СБИС (с 1980 гг.).
Некоторые особенности современных ЭВМ
Несмотря на то, что современные ЭВМ сильно отличаются от старых, они по-прежнему строятся по принципам, изложенным фон Нейманом. Однако есть принципы, отличающие их от первых ЭВМ, вот некоторые из них:
· принцип использования прерываний (как правило, связан с сигналами прерываний от внешнего устройства для выполнения неотложных действий этим устройством);
· принцип открытой архитектуры (для ПК – возможность изменять и дополнять компоненты компьютера);
· многопроцессорность и параллельные вычисления (для всех современных ЭВМ, но в первую очередь для больших и суперЭВМ).
Ниже в таблице представлены основные классы современных ЭВМ.
Таблица - Классы современных ЭВМ (по размерам и функциональным возможностям)
| Супер-ЭВМ | Для выполнения сложных научных расчетов (в нефтяной или ядерной промышленности, космонавтике, военном деле и т.д.) | 1000 и более параллельно работающих процессоров. | CRAY VAX-1000 |
| Большие ЭВМ (Mainframe) | Для обработки больших массивов информации (банки, крупные предприятия) | Мультипроцессорная архитектура (до 10 МП). Подключение до 200 рабочих мест. | Tandem ЕС-1066 |
| Микро-ЭВМ: · Персональные компьютеры · Профессиональные рабочие станции · Серверы | Для индивидуального обслуживания пользователей, автоматизации проектирования и эксперимента, работы в вычислительных сетях | Сначала однопроцессорная архитектура, теперь многоядерная, высокое быстродействие, гибкость конфигурации. | IBM, APPLE и др. |
5. Назовите типы персональных компьютеров.
Поиск по сайту: