Современное состояние электронно-вычислительной техники

                                            СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение……………………………………………………………………….3

2. Современное состояние электронно-вычислительной техники……………4

3. Карманные персональные компьютеры……………………………………..11

4. Заключение……………………………………………………………………16

5. Список использованных источников………………………………………17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

       Каждый раз прогресс человечества происходил в ходе различных информационных революций.

        Мы  живём в мире после четвёртой информационной революции, которая заключалась в появлении в 70е годы XX века – микропроцессоров, персональных компьютеров и супер ЭВМ, а также дальнейшей постройке крупных дата центров (от англ. data center – центр данных), что сделало информацию общедоступной и привело к появлению информационного общества.

        Что же такое информационное общество?

        Это общество, где начинают цениться не только трудовые качества работника (профессиональность), но и его знания, а также возможность самообучаться (самосовершенствоваться), к каждому работнику предъявляются требования по умению обращаться с компьютерной техникой.

       Почему?

       Потому что теперь в структуре экономик развитых стран мира главную роль играют не товары, а информация! Знания, исследования, научные теории, статистические и другие данные, программное обеспечение, музыка, кинофильмы, телепередачи – вот, что стало главным продаваемым продуктом в современном мире и если не умеешь производить или работать с этим продуктом, то ты никому не нужен в современном мире.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Современное  состояние электронно-вычислительной  техники.

       ЭЛЕКТРОННАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА (ЭВМ), комплекс технических (аппаратных) и программных средств для обработки информации, вычислений, автоматического управления. В состав ЭВМ входят: процессор, пульт управления, оперативное запоминающее устройство, а также периферийные устройства (запоминающие, ввода-вывода данных и др.). Программные средства ЭВМ (программное обеспечение ЭВМ) содержат операционные системы ЭВМ, пакеты прикладных программ и программы, обеспечивающие автоматическое функционирование ЭВМ.  

         Переработка информации осуществляется процессором в соответствии с программой, хранящейся в оперативной памяти или задаваемой извне (например, с пульта управления), состоит из множества типовых операций (действий), выполняемых над электрическими сигналами, представляющими (в кодированном виде) как собственно информацию, так и команды (предписания) программы. Типовые операции реализуются при помощи электронных устройств; механизмы в ЭВМ используются главным образом в устройствах ввода-вывода информации (например, при вводе данных с клавиатуры дисплея). Результаты обработки информации либо регистрируются на бумаге, либо отображаются на экране дисплея в наиболее удобной для пользователя форме. Важнейшая характеристика ЭВМ - ее производительность, т.е. среднестатистическое число команд программы, выполняемых ЭВМ в единицу времени(в 1994 рекордная производительность приближалась к миллиарду операций за 1с).

        Первые ЭВМ появились в середине 40-х гг. 20 в. Обычно выделяют 4 поколения ЭВМ: на электронных лампах (середина 40-х - начало 50-х гг.), дискретных полупроводниковых приборах (середина 50-х - 60-е гг.), интегральных схемах (60-е гг.), больших и сверхбольших интегральных схемах (с середины 60-х гг.). В середине 80-х гг. появились ЭВМ, эксплуатационные возможности которых позволяют отнести их к новому, 5-му поколению ЭВМ.

        Особую группу составляют персональные ЭВМ (ПЭВМ). С середины 70-х гг. термин "ЭВМ" употребляется главным образом как синоним электронных цифровых вычислительных машин. В зарубежной, а с 80-х гг. и в отечественной литературе для обозначения ЭВМ применяется термин "компьютер". В начале 90-х гг. в мире насчитывалось несколько десятков млн. ПЭВМ, около 1 млн. высокопроизводительных ЭВМ, в том числе несколько сотен ЭВМ с рекордной производительностью (суперЭВМ).

 

 

     Одной из знаменательных особенностей переживаемого нами этапа научно-технической революции является удивительно быстрое развитие электронно-вычислительной техники и стремительное расширение сферы практического применения ЭВМ. За последние годы вычислительная техника прошла путь от электронных мастодонтов 50-х годов (ЭВМ 1-го поколения) до современных мощных машин 5-го и 6-го поколений.

    ЭВМ 1-го поколения строились на электронных лампах и были способны выполнять всего несколько тысяч арифметических операций в секунду. Они имели запоминающие устройства сравнительно небольшой емкости; размещение в памяти ЭВМ исходных данных задачи и промежуточных результатов ее решения требовало завидного трудолюбия и известных навыков. Надежность, безотказность ЭВМ и устойчивость вычислительных процессов не могли сколько-нибудь полно удовлетворить запросы практики. Для установки аппаратуры ЭВМ нужны были специальные залы площадью в сотни квадратных метров, оборудованные мощными энергетическими установками, кабельными каналами и холодильными агрегатами.

    Современные ЭВМ создаются на миниатюрных полупроводниковых микросхемах (интегральных схемах) и имеют быстродействие несколько миллионов операций в секунду. Скорость работ многопроцессорных вычислительных систем может достигать 100-200 млн. операций в секунду и более. Память рассчитана на хранение огромных массивов информации, соответствующих миллионам страниц типографского текста (для сравнения: все тома Большой Советской Энциклопедии содержат около 50 тыс. страниц). Достигнуты значительные результаты в повышении надежности и устойчивости работы ЭВМ, а также в снижении потребляемой энергии и уменьшении габаритов аппаратуры.

     Не менее грандиозен прогресс в практических применениях ЭВМ. Первоначально они выступали как сверхбыстродействующие арифмометры. Главное их преимущество усматривалось в возможности решения за короткие сроки задач, требующих большого числа арифметических операций. При проведении аэродинамических расчетов современных самолетов, оценке прочности сооружений, вычислении орбит искусственных спутников Земли и межпланетных кораблей за один час ЭВМ выполняла счетную работу, заменяющую многомесячный труд нескольких тысяч опытных вычислителей, работающих на электрических арифмометрах или клавишных автоматах.

    И хотя скорость работы является важнейшей характеристикой ЭВМ, а увеличение быстродействия - одним из главных направлений развития вычислительной техники, со временем на передний план выступили другие ее свойства: наличие большой памяти и возможность программного управления вычислительным процессом. Для того чтобы подчеркнуть важность последнего обстоятельства, заметим, что основная трудность, которую вряд ли удалось бы преодолеть при ручном решении сложных задач, заключается в такой организации совместных действий многих вычислителей, при которой они пооперационно выполняют указания единого «дирижера», держащего в своей памяти требуемую последовательность вычислений.

   Наличие программного управления позволило «научить» ЭВМ решению очень сложных задач из различных областей техники и народного хозяйства, экспериментальной и. теоретической физики, математической экономики, которые требуют отыскания оптимальных сочетаний параметров процесса, наилучших условий его реализации, обеспечивающих максимум производительности оборудования или минимум затрат сил и средств. На этой стадии были окончательно сметены психологические барьеры неверия в практическую полезность ЭВМ и предсказано появление вычислительных центров, способных обеспечить выполнение гигантского объема вычислений для нужд народного хозяйства.

   Однако даже в этот период, когда ЭВМ полностью овладела формальными логическими операциями и с их помощью начала проявлять простейшие интеллектуальные способности (например, из многих вариантов решения выбирать наилучший по некоторому критерию), для практики она еще оставалась сверхмощным арифмометром, а вычислительные центры представлялись в виде высокопроизводительных счетных фабрик.

  Важнейшим событием в развитии вычислительной техники следует считать появление ЭВМ 3-го поколения. Переход на новые элементы (интегральные схемы), естественно, способствовал улучшению качества аппаратуры ЭВМ, повышению ее надежности, быстродействия, уменьшению габаритов, потребляемой энергии и т. д. Однако не только в этом значение ЭВМ 3-го поколения. Главное их отличие от ЭВМ 1-го и 2-го поколений состоит в принципиально новой организации вычислительного процесса и существенном продвижении проблемы общения человека с ЭВМ. ЭВМ 3-го поколения перерабатывают не только цифровую, но и алфавитно-цифровую информацию. Оперирование над буквами, словами, фразами, текстами, как легко понять, открывает более широкие возможности для обмена содержательными сообщениями между человеком и ЭВМ. Заметим, что способность перерабатывать тексты позволяет хорошо организовать обработку поступающих в ЭВМ документов и вырабатывать автоматически, при помощи ЭВМ, новые документы.

   Упрощение процедур общения человека с ЭВМ 3-го поколения происходит главным образом в следующих трех направлениях.

   Первое связано с созданием разветвленных технических средств ввода и вывода информации. Если в машинах 1-го и 2-го поколения мы могли вводить информацию в основном с перфокарт, то в машинах 3-го поколения, помимо этого, используется целый ряд других способов ввода информации. Важнейшим из них является ввод информации в машину непосредственно из каналов связи, которые могут передавать данные от объектов, находящихся на больших расстояниях (сотни и тысячи километров), по обычным телеграфно-телефонным линиям связи.

   Кроме того, получают распространение так называемые читающие автоматы, которые могут считывать тексты - типографские, машинописные или написанные от руки - и вводить их в ЭВМ с большой скоростью (500 знаков в секунду и более). Очень распространенным способом ввода данных в ЭВМ является ввод с телетайпа - обычной пишущей машинки, которая может быть установлена па пульте ЭВМ, в соседней комнате или в другом городе. Некоторые машины, например отечественная ЭВМ «МИР-2», позволяют вводить информацию при помощи так называемого светового карандаша, или светового пера. Содержимое оперативной памяти ЭВМ отображается па телевизионном экране. Человек, работающий на ЭВМ, может часть имеющейся там информации зачеркнуть или дописать новые данные. Эти изменения немедленно вводятся в оперативную память.

   Проведены успешные эксперименты по вводу в машину информации с голоса. Правда, сейчас, может быть, нет особой необходимости в практическом использовании такого способа ввода, но технические возможности для этого есть.

   Машины 3-го поколения обладают разветвленной системой устройств вывода информации. Кроме перфокарт и перфолент, можно выдавать информацию непосредственно телеграфным или телефонным каналом связи для передачи на большие расстояния.

   Имеются также быстродействующие печатающие устройства, которые способны печатать тексты с большой скоростью - несколько тысяч знаков в секунду.

   Наконец, для наглядного отображения хода решения задачи или результатов решения машины 3-го поколения имеют систему табло и экранов, на которых может высвечиваться любая информация, поступающая из ЭВМ. Табло используется обычно для отображения заранее предусмотренных характеристик, а экраны для того, чтобы можно было вывести любую информацию по желанию человека.

   Второе направление связано с упрощением входного языка ЭВМ и приближением его к обычному человеческому языку. Уже сейчас созданы проблемно-ориентированные входные языки, близкие по своему характеру к техническим жаргонам некоторых областей техники. Например, входной язык ЭВМ «МИР» очень удобен для описания задач, возникающих при различных инженерных расчетах. Использование его доступно любому инженеру, не имеющему специальной подготовки по программированию.

  Разрабатываются и успешно внедряются программы морфологического и синтетического анализа фраз входного языка. Эти программы позволят обращаться к ЭВМ не на алгоритмическом языке, а па обычном, разговорном, почти неформализованном языке.

  Третье направление обусловлено тем, что современным ЭВМ свойственны специальные режимы работы, которые не только упрощают обращение людей к ЭВМ, но и расширяют возможности самих ЭВМ. Дело в том, что ЭВМ 3-го поколения устроены по принципу независимой и параллельной работы всех устройств: процессоров (их может быть несколько), устройств ввода, вывода, отображения информации, средств внешней памяти и т. д.

  ЭВМ может одновременно решать несколько задач па своих арифметических устройствах и параллельно производить ввод и вывод информации, поиск ее во внешней памяти по заданным признакам или адресам, а также перезапись информации с одного участка памяти в другой.

  В режиме «разделения времени» ЭВМ может работать одновременно с многими абонентами, находящимися на больших расстояниях у специальных «выносных» пультов. Особенность машин 3-го поколения заключается в том, что эти машины для своей работы требуют специальной совокупности программ, которая называется внутренним математическим обеспечением ЭВМ.

   Главной частью внутреннего математического обеспечения является так называемая операционная система. Эта система программ координирует работу всех устройств машины, распределяет между ними обязанности, выполняет функции диспетчера, переключает связи между устройствами и т. д. Нужно отметить, что машина 3-го поколения без операционной системы работать не может - это вообще не машина, а только совокупность отдельных разрозненных устройств.

   ЭВМ 3-го поколения имеют внешнюю память на магнитных дисках или лентах для хранения больших массивов информации и совокупности программ так называемого внешнего математического обеспечения (трансляторы, интерпретирующие системы, программы решения различных задач и т. д.).

   Отмеченные особенности позволяют использовать ЭВМ 3-го поколения в виде так называемых «информационных систем», создаваемых для автоматического сбора, хранения, переработки и выдачи особенно больших массивов информации.

  Человеку, работающему с информационной системой, нет нужды каждый раз вводить вручную исходные данные для решения той или другой задачи. Все необходимые данные хранятся в огромной внешней памяти, поступая туда автоматически, в соответствии с определенным порядком, предусматривающим передачу данных в ЭВМ в момент их возникновения на том или другом реальном объекте, связанном с ЭВМ. Эти данные непрерывно обновляются и пополняются независимо от того, когда человек будет решать возникающие у него задачи.