Основные понятия информатики Классификация компьютеров

Информатика Термин возник в начале 60-х годов во французском языке (informatique) Английский эквивалент – computer science Наука о структуре и общих свойствах информации, о средствах, методах и способах сбора, обмена, хранения и обработки информации

Компьютеризация - процесс оснащения организаций, фирм и рабочих мест отдельных специалистов различными средствами вычислительной техники, объединение отдельных машин в компьютерные сети, установки и освоения современных программных систем

Информационная технология - конкретная система средств, методов и способов сбора, накопления, поиска, обработки, приёма и передачи информации

Современные информационные технологии, в частности, подразумевают: практически полный отказ от бумажных носителей, начиная с регистрации первичной информации на машинных носителях; доступность любой информации (кроме информации, доступ к которой ограничен законом) в любой точке земного шара и в любое время.

Информатизация - это широкое внедрение современных информационных технологий в профессиональную деятельность специалистов различного профиля, в быт и досуг человека

Первичные (базовые) понятия информатики: Информация Информационная модель Алгоритм Компьютер (ЭВМ)

Информация Слово произошло от латинского слова informatio – разъяснение, изложение. В информатике под информацией понимается отображение в человеческом сознании знаний и фактов (сведений, данных), используемых или встречающихся в различных областях человеческой деятельности Синонимы: сведения и данные

Знание - это осознанные и запомненные людьми свойства предметов, явлений и связей между ними, а также способы выполнения тех или иных действий для достижения нужных результатов

Знания, факты, сведения или данные передаются с помощью сообщений Основные операции выполняемые над информацией (над сообщениями): сбор обмен хранение обработка

Сбор информации - это деятельность человека или технического устройства, в ходе которой человек или устройство получает необходимые сведения

Обмен информацией - это процесс передачи информации между различными объектами (между человеком и человеком, между человеком и техническим устройством, между различными техническими устройствами)

Хранение информации - это процесс поддержания информации в виде, обеспечивающем её передачу в нужном виде и в нужное время Обработка информации – это упорядоченный процесс её целесообразного преобразования

Модель - Вместо реального объекта в нашем сознании формируется его образ – модель, содержащая только нужную в данной ситуации информацию (без несущественных подробностей) В информатике рассматриваются в основном информационные и математические модели

Последовательность действий, которую необходимо выполнить над исходными данными, чтобы достичь поставленной цели, принято называть алгоритмом (возникновение термина связано с именем великого узбекского математика IX века Аль Хорезми, который дал определение правил выполнения основных арифметических операций)

Компьютер «понимает» только алгоритмы, заданные в виде двоичных машинных кодов. Этот способ задания алгоритма сложен для человека. В информатике применяются для записи алгоритмов искусственные языки - алгоритмические

Компьютер представляет собой электронное устройство; Компьютер выполняет действия без вмешательства человека – автоматически; Компьютеру должен быть заранее задан разработанный человеком и записанный в специальной форма план действий - программа

Классификация компьютеров наиболее распространённые схемы: Классификация по поколениям (соответствует историческому процессу усовершенствования и создания новых вычислительных машин) Классификация по применению

Поколения компьютеров (ЭВМ) Поколения компьютеров, как и поколения людей, пересекаются во времени – в одно и то же время существуют компьютеры – "дедушки", "дети" и "внуки". Время жизни одного поколения компьютеров – примерно 20 лет. За время от создания компьютеров 1-го поколения до настоящего времени можно говорить о пяти поколениях (по некоторым данным – о шести). Вот эти поколения:

Первое поколение На электронных лампах накаливания Примеры: UNIVAC, IBM-701, IBM-704, БЭСМ, М-20 Скорость обработки данных: 5-30 тысяч арифметических операций в секунду Использо- вание: военные и научные цели Период до конца 50-х годов

Второе поколение На транзисторных элементах Примеры: PDP-8, IBM-7094, CDC-6600 ATLAS БЭСМ-4, М-220, Минск-32, БЭСМ-6 Скорость обработки данных: до 1 миллиона операций в секунду Использо- вание: военные и научные цели С конца 50-х до середины 60-х годов

Третье поколение На интегральных схемах (ИС) Примеры: семейство IBM/360, Серия машин ЕС ЭВМ Скорость обработки данных: операций в секунду Использование: повсеместно доступны и широко используются для различных задач Период с середины 60-х годов

Четвёртое поколение На больших интегральных схемах (БИС) Примеры: семейство IBM/370, IBM 196 семейство ЭЛЬБРУС Скорость обработки данных: 15 миллионов операций в секунду Первая половина 70-х 1971 год -появился микропроцессор Intel 4004

Пятое поколение по поставленной цели машина должна самостоятельно составить план действий и выполнить их (логическое программирование) общение с машиной на уровне естественного языка

Шесть поколений компьютеров (ЭВМ) Поколение(, годы) Элементная база Программное обеспечение Данные Интерфейс Типы компьютеров 1, гг. 20 в. ЭВП (электровакуумные приборы) Двоичный код,мнемокод Двоичные числа Командный (коммутируема я программа) Уникальные ЭВМ коллективного пользования 2, гг.Транзисторы (полупроводники), микросборки Мнемокод, ассемблер, алгоритмические языки; операционные системы (ОС) Двоичные, десятичные числа Командный (хранимая программа) Уникальные ЭВМ, мини- ЭВМ

Шесть поколений компьютеров (ЭВМ) Поколение(, годы) Элементная база Программное обеспечение Данные Интерфейс Типы компьютеров 3, гг.ИС (интегральные схемы), БИС (большие ИС) ОС, алгоритмические языки, ассемблер, библиотеки программ Числа и тексты Командный (хранимая программа) Серии ЭВМ, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ 4, гг.МП (микропроцессор ), СБИС (сверхбольшие ИС) ОС, алгоритмические языки, ассемблер, ППП(пакеты прикладных программ), сети, утилиты Числа, тексты, графика WIMP (графический: W – Window I – Image M – Menu P – Pointer) ПК (персональный компьютер), суперкомпьютер, графическая станция, сетевой компьютер

Шесть поколений компьютеров (ЭВМ) Поколение(, годы) Элементная база Программное обеспечение Данные Интерфейс Типы компьютеров 5, гг.Несколько МП("многоядерный" компьютер), СБИС, оптоэлектроника ОС, ППП, ИТ(информационные технологии), сети, утилиты, искусственный интеллект, мультимедиа Любые данные, включая изображения, анимацию, звук; базы данных WIMPПК разных модификаций, суперкомпьютер ы, интеллектуальны е терминалы 6, 90 гг. - ?Оптоэлектроника, биомолекулы, квантовая техника Сети, искусственный интеллект, мультимедиа, квантовые алгоритмы Любые данные, знания; базы знаний SILK (S – Speech I – Image L – Language K – Knowledge) Типаж не определен

Таким образом, поколения компьютеров отличаются друг от друга элементной базой, программным обеспечением, используемыми данными, интерфейсом и типажом компьютеров. Эти признаки являются основными, но можно использовать (в дополнение к ним) и другие признаки, более тонкие (например, выполняемые функции, подключаемые периферийные устройства, потребляемая мощность и др.).

Классификация компьютеров по применению микропроцессоры микрокомпьютеры (микроЭВМ) миникомпьютеры (миниЭВМ) универсальные компьютеры (универсальные ЭВМ) суперкомпьютеры (суперЭВМ)

Микропроцессоры представляют собой программируемые интегральные схемы, встраиваемые в какое-либо устройство, механизм (автомобиль, металлорежущий станок, крылатую ракету) с целью автоматизации управления или оптимизации работы механизма

МикроЭВМ если к микропроцессору подключить другие необходимые для компьютера устройства (память, устройства ввода-вывода) получится микроЭВМ или микрокомпьютер. Более популярными стали названия персональная ЭВМ и персональный компьютер. По своим вычислительным возможностям современные персональные компьютеры намного опередили машины второго и третьего поколений

Категории персональных компьютеров домашний пользовательский, потребительский, массовый компьютер (Consumer PC) офисный, деловой компьютер (Office PC) мобильный, переносной, портативный компьютер (Mobile PC) (notebook, Tablet PC, handheld) рабочая станция (Workstation PC) служит в качестве сервера в компьютерных сетях, а также как рабочий инструмент там, где предъявляются повышенные требования к ресурсам компьютера игровой или развлекательный компьютер (Entertaiment PC) Настольные (desktop)

Мини-компьютеры используются для работы в условиях реального производства. В настоящее время вытеснены более мощными и дешёвыми персональными компьютерами

Универсальные компьютеры (mainframe) используются как центральное звено в системах управления производственным циклом. В настоящее время постепенно вытесняются мощными персональными компьютерами

Суперкомпьютеры используются для решения задач, так называемых предельных классов. Это задачи метеопрогноза в планетарных масштабах, задачи расчёта и проектирования современных самолётов и космических кораблей, задачи из области ядерной физики и т.д. Суперкомпьютеры содержат от нескольких сотен до десятков тысяч процессоров