Vzhled PC je právem považován za půvabnou vědeckou a technologickou revoluci, srovnatelnou v měřítku s vynálezem elektřiny a rádia. V době, kdy se zrodil PC, výpočetní technika existovala již čtvrt století. Staré počítače byly odděleny od masového uživatele, pracovali s nimi specialisté (elektronikové, programátoři, operátoři). Zrození PC udělalo z počítače masivní nástroj. Vzhled počítače se dramaticky změnil: stal se přátelským (tj. schopný vést kulturní dialog s osobou na vizuálně pohodlné obrazovce). V současné době se po celém světě používají stovky milionů počítačů, a to jak ve výrobě, tak v každodenním životě.

Informatika a její praktické výsledky se stávají nejdůležitějším motorem vědeckotechnického pokroku a rozvoje lidské společnosti. Jeho technickou základnou jsou prostředky pro zpracování a přenos informací. Rychlost jejich vývoje je úžasná, v historii lidstva neexistuje obdoba tohoto rychle se rozvíjejícího procesu. Lze tvrdit, že historie výpočetní techniky je unikátní především fantastickým tempem vývoje hardwaru a softwarové nástroje... V posledních letech došlo k aktivnímu růstu slučování počítačů, komunikací a domácích spotřebičů do jednoho souboru. Vzniknou nové systémy umístěné na jednom integrovaném obvodu a zahrnující kromě samotného procesoru a jeho prostředí také software.

Již vyměnit počítače pro všeobecné použití přicházejí nová zařízení – smartphony, které pro svého majitele řeší konkrétní okruh úkolů. Rozvíjí se systém kapesních počítačů.

Charakteristickým znakem počítačů páté generace musí být úvod umělá inteligence a přirozené komunikační jazyky. Předpokládá se, že počítače páté generace budou jednoduše ovladatelné. Uživatel bude moci stroji zadávat hlasové příkazy.

Předpokládá se, že XXI. století bude stoletím největšího využití výdobytků informatiky v ekonomice, politice, vědě, vzdělávání, medicíně, každodenním životě a vojenství.

Hlavním trendem vývoje výpočetní techniky v současné době je další rozšiřování rozsahu zavádění počítačů a v důsledku toho přechod od jednotlivých strojů k jejich systémům - výpočetním systémům a komplexům různých konfigurací s širokým rozsah funkčnost a sakra.

Slibnější, geograficky distribuované vícestrojové výpočetní systémy vytvořené na bázi osobních počítačů. Výpočetní sítě - neřídí se ani tak výpočetním zpracováním informací jako spíše komunikací informační služby: e-mailem, telekonferenční systémy a informační a referenční systémy. Odborníci se domnívají, že na začátku XXI století. v civilizovaných zemích se změní hlavní informační prostředí.

V posledních letech je při vývoji nových počítačů věnována větší pozornost supervýkonným počítačům – superpočítačům a miniaturním a subminiaturním počítačům. probíhají vyhledávací práce o vytvoření počítačů 6. generace, založených na distribuované neuronové architektuře, neuropočítače. Zejména neuropočítače mohou využívat již existující specializované síťové MP - transputery - síťové mikroprocesory s vestavěnými komunikačními prostředky.

Přibližná charakteristika počítačů šesté generace.

V minulém století bylo učiněno mnoho objevů a vynálezů, které sehrály revoluční roli ve vývoji moderní civilizace.

vytváření a rozvoj komunikačních zařízení, zejména bezdrátových.

Vynález kinematografie.

Vznik a rozvoj letectví a kosmických technologií. Moderní letouny z hlediska svých technických a konstrukčních vlastností nejsou srovnatelné s prvním letounem.

Nejvýraznější pokrok však nastal v oblasti výpočetní techniky. (asi před 50 lety první počítače nesly asi 30 tun, plocha asi 200 m2)

doba provádění výpočtů byla měřena v hodinách nebo dnech.

Nyní lze počítač umístit na křemíkový krystal S = 5 mm 2, doba provedení výpočtu je mikrosekundy, stojí málo.

Navíc, na rozdíl od prvních počítačů, které programovaly v matematických kódech a byly schopny provádět převážně jen těžkopádné matematické výpočty, jsou moderní počítače schopny dokazovat věty, překládat text a reprodukovat pohybující se objekty.

Vznik prvního stroje na provádění čtyř početních operací dotoval počátek 17. století. (1623 V. Schikard vynalezl mechanický stroj na sčítání, odčítání, částečně násobení a dělení), ale slavnější byl stolní sčítací stroj (1642). vědec Pascal. 1671 Leibniz vynalezl tzv. Leibnizovo ozubené kolo, které umožňuje provádět 4 aritmetické operace.

V 19. stol. zhoršila nutnost provádět výpočty spojené se zpracováním výsledků astronomických pozorování, výpočty spojené se sestavováním matematických tabulek. Proto v roce 1823 angl. matematik Charles Babbage začal vyvíjet automatizovaný rozdílový motor poháněný parním strojem.

Stroj měl vypočítat hodnoty polynomů a výsledky vytisknout na negativ pro tisk fotografií, ale stávající technické prostředky neumožňovaly realizaci tohoto nápadu dokončit a navíc se nesl sám Babbage pryč díky konstrukci výkonnějšího počítacího stroje. Babbageův nový počítací stroj byl pojmenován „analytický“.

V roce 1894 stanovil jeho základní principy, které byly ztělesněny ve stavu děrného štítku řízeného programu Francouze Jacquarda.

Analytický motor byl jedním z prvních programovatelných automatů počítacích strojů se sekvenčním ovládáním. Měla aritmetické zařízení a paměť.

Patronkou projektu byla hraběnka Ada Augusta Lovelace - první programátorka. Programovací jazyk "Ada" je pojmenován po ní.

Na konci 19. stol. Společnost Hollerith vyvinula stroj pro vkládání děrných štítků, který je schopen automaticky kategorizovat a seskupit data. Používal se v roce 1890 v Americe, bylo na něm provedeno sčítání. Program byl načten z děrného štítku pomocí elektrokontaktních štětců. Jako digitální čítače - em relé.

1896 Horrelith založil předchůdce firmy IBM.

Po Babbageově smrti nedošlo k žádnému znatelnému pokroku.

výpočet rychlosti mechanický nebo elektrochem. strojů byla omezena, takže ve 30. letech. Ve 20. století začal vývoj elektronických počítačů (ECM). Na základě 3-elektrodových elektronek (triod), které Lead Frest vynalezl v roce 1906.

První univerzální počítač "Eniak" byl vyvinut v Pennsylvánském institutu ve Spojených státech (1940-1946) - vývoj numerických tabulek pro výpočet dráhy letu objektů. (18 tisíc elektronických desek, 140 kW, 10. RZ, programováno ručně pomocí přepínačů.

Moderní trendy ve vývoji výpočetní techniky.

V současné době svět prochází přechodem od průmyslové společnosti k informační společnosti. Pokud byla hlavní náplní industriální společnosti výroba a spotřeba mat. přínosů, hnací silou informační společnosti je tvorba a spotřeba informačních zdrojů různého typu a účelu. Přitom dosahování ekonomických a společenských výsledků není dáno ani tak a ne tak dostupností matematických a energetických zdrojů, ale rozsahem a tempem informatizace společnosti a širokým využíváním informačních technologií ve všech sférách. lidské činnosti.

Nezávislost na rozdílech a charakteristikách informačních procesů v různých oblastech veřejného života je charakterizována přítomností 3 složek:

identita (jednotnost) fixních výrobních prostředků (prostředků výpočetní techniky a informačních technologií)

identita „surovin“ (počáteční údaje k analýze a zpracování)

Identita vyrobených produktů ("zpracované" informace)

Klíčovou roli v informační infrastruktuře mají systémové telekomunikace, stejně jako odpočet. systémy a jejich sítě.

V těchto oblastech se soustředí nejnovější nástroje odpočtu. strojírenství, informatika a komunikace a nejpokročilejší informační technologie.

V dosavadní historii vývoje výpočetní techniky (který začal od 40. let 20. století) lze rozlišit 4 generace počítačů, které se od sebe liší elementární základnou, funkčně logickou organizací, konstruktivní technologií. provedení, software, ty a provozní charakteristiky způsobů použití.

Výměnu generací provázela i změna technického provozu a technické

ekonomické ukazatele počítačů.

Za prvé jsou to tyto:

rychlost, kapacita paměti, spolehlivost, cena.

Zároveň to provázela tendence ke zlepšování software a zlepšení účinnosti používání a odkazování na něj.

V současné době se pracuje na vytvoření počítače 5. generace, který přiblížil realitu tvorby AI.

Klasifikace elektronických zařízení

K dnešnímu dni jsou ve světě v provozu a znovu vytvářeny miliony počítačů různých typů, tříd a úrovní, které již byly vyrobeny.

EVT se obvykle dělí na analogové a digitální.

V AVM jsou informace reprezentovány odpovídajícími hodnotami určitých analogů (spojitých fyzikálních veličin) - proud, napětí, úhel natočení atd.

AVM poskytují přijatelný výkon, ale střední přesnost výpočtu cca. 10-2-10-3

AVM mají spíše omezenou distribuci a používají se především ve výzkumných ústavech a projekčních organizacích při rozvoji výzkumu a zlepšování stopy. ukázky techniky, tzn. AVM patří do oblasti specializovaných počítačů.

Rozšířenější jsou digitální počítače, ve kterých se informace zobrazují pomocí digitálních nebo binárních kódů.

Rychlé tempo vývoje a změn digitálních počítačových modelů ztěžuje použití jakékoli jejich standardní klasifikace.

Akademik Glužkov poznamenal, že existují 3 globální oblasti, které vyžadují použití kvalitativně odlišných typů počítačů, a a:

tradiční použití počítače pro automatizované výpočty

použití počítače v různé systémy management (od 60. let - v této oblasti jde v největší míře o využití počítačové linky)

Stroje tohoto profilu musí splňovat následující. požadavky:

levnější než velké centralizované počítače.

spolehlivější, zejména při práci přímo v regulační smyčce.

být flexibilnější a přizpůsobivější pracovním podmínkám

byl architektonicky transparentní, tzn. struktura a funkce počítače musí být srozumitelné běžnému uživateli.

3. Pro řešení problémů umělé inteligence.

Počítačový trh má širokou škálu tříd a modelů počítačů. Například IBM, která vyrábí asi 80 % světového strojového parku, vyrábí hlavně 4 třídy počítačů:

velké počítače (sálový počítač) - víceuživatelské stroje s centralizovaným zpracováním informací a různými formami vzdáleného přístupu. Podle expertů IBM cca. 50 % všech dat ve světových informačních systémech musí být uloženo ve velkých strojích. Jejich nová generace je určena pro použití v sítích jako velké servery.

Vývoj počítačů této třídy má velký význam i pro Ruskou federaci, od r máme obrovskou zaostalost počítačového programu ES, který si vypůjčil architekturu IBM 360/310, takže bylo rozhodnuto pokračovat ve vývoji tohoto směru a v roce 1993 byla podepsána smlouva s IBM, podle které Ruská federace obdržela právo vyrábět 23 typů nejnovějších modelů - analogů IBM s výkonem od 1,5 do 167 milionů operací za sekundu.

AutaRs/ 6000 , které mají vysoký výkon a jsou určeny pro stavbu pracovních stanic, pro práci s grafikou, pro UNIX servery a clusterové komplexy pro vědecký výzkum.

Střední počítače především pro práci ve finančních strukturách (podnikové počítače). Zvláštní pozornost věnují uchování a zabezpečení dat a také softwarové kompatibilitě. Tyto stroje se používají jako LAN servery.

Počítače založené na mikroprocesorechIntel

Výpočetní systémy využívající paralelní provoz.

Můžete použít stopu. klasifikace počítačových zařízení na základě jejich rozdělení podle rychlost akce:

super počítač, pro řešení složitých výpočetních problémů a pro obsluhu největších informačních databází

sálové počítače, pro resorty, územní a krajská výpočetní střediska.

střední počítače pro systém řízení procesů (systém řízení procesů) a systém řízení procesů (výroba), jakož i pro řízení distribuovaného zpracování informací jako servery.

osobní a profesionální počítače na jejich základě se vytvářejí AWP (automatizované pracovní stanice) pro specialisty různých profilů.

vestavěné mikroprocesory (mikropočítače) pro automatizované ovládání jednotlivých zařízení a mechanismů.

RF potřebuje:

Super počítač ~ 100-200 ks.

Velké počítače ~ 1000 ks.

Střední počítače ~ 10 4 -10 5 ks

Počítačová klasifikace

Škála typů počítačů je v současnosti obrovská: stroje se liší určením, výkonem, velikostí, základnou použitých prvků, kompatibilitou, odolností vůči nepříznivým podmínkám atd. Pro naše účely je nejzajímavější seskupovat počítače podle výkonu, celkových vlastností (rozměrů , hmotnost) a pro zamýšlený účel. Hned si všimneme, že klasifikace je do jisté míry libovolná, protože hranice mezi skupinami jsou nejasné a velmi pohyblivé v čase: vývoj tohoto odvětví vědy a techniky je tak rychlý, že například dnešní mikropočítače nejsou výkonově nižší než minipočítače před pěti lety.

Gradace počítačů přijatých pro dnešek je uvedena v tabulce. 2.1. Samostatně existuje třída osobní počítače

Hromadné PC (spotřebitelské PC),

Přenosný (přenosný) počítač (mobilní počítač),

Firemní PC (kancelářský PC),

· pracovní stanice(Pracovní stanice PC)

· Entertainment (multimediální) PC (Entertainment PC).

Kategorie běžných počítačů je základní a zahrnuje většinu aktuálně dostupných počítačů. Pro kategorii přenosných počítačů povinný požadavek dostupnost finančních prostředků počítačová komunikace... V kategorii business PC byly sníženy nároky na grafiku a nejsou zde vůbec žádné nároky na zvuk. V kategorii pracovních stanic byly zvýšeny požadavky na paměťová zařízení. V kategorii multimediálních PC jsou kladeny zvláštní nároky na kvalitu obrazu a zvuku.

Třídy moderní počítače... Tabulka 2.1

Počítačová třída	Hlavní účel	Základní technické údaje	Cena, $ (zhruba)
Super počítače	Komplexní vědecké výpočty	Integrální výkon až desítky miliard operací za sekundu; počet paralelních procesorů až 100	až 10 000 000
Velké počítače (sálové počítače)	Zpracování velkých objemů informací od velkých podniků, bank	víceprocesorová architektura; připojení až 200 pracovišť	až 250 tisíc
Super mini počítače	Systémy řízení podniků; vícekonzolové výpočetní systémy	víceprocesorová architektura; připojení až 200 svorek; disková úložiště rozšiřitelná až na stovky GB	až 180 tisíc
Mini počítače	Systémy řízení pro střední podniky; vícekonzolové výpočetní systémy	Jednoprocesorová architektura, rozvětvené periferie	až 100 000
Pracovní stanice	Počítačem podporované konstrukční systémy, systémy automatizace experimentů	Jednoprocesorová architektura, vysokorychlostní procesor; specializované periferie	až 50 000
Pokračování tabulky 2.1
Počítačová třída	Hlavní účel	Základní technické údaje	Cena, $ (zhruba)
Mikropočítače			až 5000
Mikropočítače	Individuální uživatelská služba (viz PC); pracovat v místním automatizované systémyřízení	Jednoprocesorová architektura, flexibilita konfigurace - možnost připojení různých externích zařízení	až 510 tisíc

Samostatně existuje třída osobní počítače (PC), včetně strojů určených k obsluze jednoho pracoviště. Tato třída byla rozšířena zejména v 90. letech 20. století. v důsledku rychlého rozvoje celosvětové počítačové sítě Internet. V současné době je mezinárodním certifikačním standardem pro PC specifikace PC99. Představuje principy klasifikace PC a minimální požadavky do každé z následujících kategorií:

Hromadné PC (spotřebitelské PC),

Přenosný (přenosný) počítač (mobilní počítač),

Firemní PC (kancelářský PC),

Pracovní stanice PC

· Entertainment (multimediální) PC (Entertainment PC).

Kategorie běžných počítačů je základní a zahrnuje většinu aktuálně dostupných počítačů. Pro kategorii přenosných počítačů je povinný požadavek na přítomnost počítačové komunikace. V kategorii business PC byly sníženy nároky na grafiku a nejsou zde vůbec žádné nároky na zvuk. V kategorii pracovních stanic byly zvýšeny požadavky na paměťová zařízení. V kategorii zábavních multimediálních počítačů jsou kladeny zvláštní požadavky na kvalitu obrazu a zvuku.

Cena přenosného PC je dvakrát až pětkrát vyšší než u masového, který má stejné základní parametry (velikost RAM, typ procesoru, kapacita pevný disk atd.).

Zařazení strojů do té či oné kategorie je velmi podmíněné, jak z důvodu stírání hranic mezi nimi, tak z důvodu plošného zavádění praxe zakázkové montáže strojů, kdy názvosloví PC jednotek a dokonce i konkrétní modely na míru dle požadavků zákazníka.

V průběhu novodobé historie počítačů, tedy zhruba od poloviny 60. let, kdy polovodiče již zcela nahradily elektronky z elementární základny počítačů, došlo ve vývoji této oblasti techniky k několika dramatickým obratům. Všechny byly výsledkem na jedné straně rychlého rozvoje mikroprocesorové techniky a na druhé straně intenzivního pokroku počítačového softwaru. Oba procesy se vyvíjely paralelně, vzájemně se pobízely a do určité míry si konkurovaly. Nový technické možnosti který se objevil s vytvářením nových prvků a zařízení, umožnil vyvinout pokročilejší (funkčně i výkonnostně) programy; to zase vyvolalo potřebu nových, pokročilejších komponent atd.

V 60. letech, v éře strojů třetí generace, tedy strojů založených na jednotlivých polovodičových prvcích a integrované obvody, nízká hustota (typickými představiteli jsou počítače řady IBM 360), uživatelé si uvědomili nutnost změny organizace používání počítače. Předtím byl počítač k dispozici jedné osobě (jednalo se buď o operátora provádějícího hotový program, nebo o programátora zabývajícího se vývojem nový program). Tento postup neumožnil využít plný potenciál stroje. Proto technologie tzv dávkové zpracování úkoly, vyznačující se tím, že uživatel byl oddělen od stroje. Svůj úkol si musel předem připravit (nejčastěji v podobě balíčku děrných štítků s kontrolními kódy a počátečními údaji) a předat jej operátorům, kteří tvořili frontu úkolů. . Stroj tak obdržel několik úkolů ke zpracování najednou a nevydržel nečinně čekat na každý nový úkol nebo odpověď uživatele na jeho zprávy. Ani to však nestačilo: z hlediska rychlosti byl centrální procesor daleko před externími zařízeními, jako jsou čtečky děrných štítků a děrných pásek, alfanumerické tiskárny, a proto nebyl jeho výkon plně využit. Vznikl nápad uspořádat multitaskingové využití procesoru. Jeho podstata spočívala v tom, že procesor jakoby spouštěl současně několik programů („jakoby“ – protože ve skutečnosti procesor stále pracoval sekvenčně). Ale když třeba v rámci nějakého programu přišla řada na výměnu s externí zařízení Tato operace byla svěřena levnému specializovanému zařízení a centrální procesor přešel na pokračování dalšího programu atd. Míra využití hardwaru výpočetního zařízení se tak dramaticky zvýšila. V rámci jednoho ze směrů vývoje myšlenky multitaskingu se objevily i takzvané multipanelové systémy. Byly to komplexy skládající se z centrálního počítače a skupiny video terminálů (až několik desítek). Lidský operátor, který pracoval na ovládacím panelu takového terminálu, se cítil být úplným správcem stroje, protože počítač reagoval na jeho akce (včetně příkazů) s minimálním zpožděním. Ve skutečnosti však centrální počítač kvazi-jakoby současně pracoval s mnoha programy a přepínal z jednoho na druhý v souladu s určitou disciplínou (např. každému terminálu přidělil několik milisekund na sekundu).

V roce 1971 byl vytvořen první mikroprocesor, tedy funkčně kompletní zařízení schopné plnit úkoly centrální procesorová jednotka(v té době to však bylo velmi slabé). To znamenalo zlom v historii výpočetní techniky. (A nejen výpočetní: později vedl pokrok mikroelektroniky k významným změnám i v dalších oblastech - ve výrobě obráběcích strojů, automobilové výrobě, komunikační technice atd.). Zdokonalování techniky, založené na výdobytcích základních věd, na úspěších optiky, přesného strojírenství, metalurgie, keramiky a dalších průmyslových odvětví, umožnilo získat mikroprocesory ze všech velké množství prvky umístěné na povrchu polovodičového krystalu s rostoucí hustotou, a proto stále více výkonné počítače... Současně, (což je velmi důležité), jejich hlavní náklady také znatelně klesly. Obava o co nejúplnější využití výpočetních zdrojů ztrácela na naléhavosti a dokonce na aktuálnosti.

V roce 1979 první Osobní počítač... Světový lídr ve výrobě výpočetní techniky, společnost IBM Corporation, zareagovala na její vzhled s určitým zpožděním, ale v roce 1980 vstoupila na trh se svým počítačem IBM PC, jehož nejdůležitější vlastností byl tzv. otevřená architektura ... To znamená za prvé možnost implementace principu zaměnitelnosti, tedy použití jednotek od různých výrobců pro sestavení PC (pokud jen splňují určité dohody), a za druhé možnost doplňování PC, zvýšení jeho kapacity již během její provoz. Toto odvážné a perspektivní technické řešení poskytlo celému počítačovému průmyslu silnou podporu. Desítky a stovky společností se zapojily do vývoje a výroby jednotlivých bloků i celých PC, což vyvolalo prudký nárůst poptávky po prvcích, nových materiálech a nových nápadech. Všechny následující roky byly ve znamení fantasticky rychlého zdokonalování mikroprocesorů (každých pět let stoupla hustota prvků na polovodičovém krystalu desetinásobně!), paměťových zařízení (provozních i paměťových), prostředků pro zobrazování a fixaci dat. A jak již bylo naznačeno, je velmi důležité, že současně klesala nákladová cena a ceny za PC.

Poslední dvě desetiletí byla nakonec ve znamení nejširšího rozšíření PC ve všech oblastech lidské činnosti (včetně každodenního života, volného času a domácnosti). Nápadné jsou i sociální důsledky tohoto jevu (jedná se o důležitou samostatnou problematiku). ... Za zmínku stojí, že jako hardwarová základna v řídicích systémech začala převládat PC, která odtud vytlačovala velké počítače, což vedlo k řadě negativních důsledků (zejména k nepřijatelnému snížení úrovně centralizace a částečné ztrátě ovladatelnosti , což však bylo částečně kompenzováno vývojem nových síťových technologií například sítě tenkých klientů).

Stejně jako v minulosti technický pokrok přinesl nejen uspokojení, ale také nové výzvy. Snahy o jejich řešení vedou k novým zajímavým výsledkům jak v oblasti hardwaru, tak při vytváření nových softwarových nástrojů a systémů. Ukažme si tuto pozici na několika příkladech.

Nárůst úložné kapacity a snížení nákladů na uchovávání dat dalo impuls k rozšíření využití databází jako součásti systémů správy pro různé účely a zvýšilo se povědomí o hodnotě databází. Proto vznikla potřeba poskytnout přístup informační zdroje mnoho uživatelů (těch, kteří to z povahy služby potřebují). Odpovědí na ni bylo vytvoření lokálních sítí. Takové sítě také umožňují řešit problém zvýšení zátěže drahého hardwaru (například laserové nebo LED tiskárny, plotry). Vznik sítí zase zvýšil potřebu ještě výkonnějších disků a procesorů atd.

Zvýšení rychlosti procesoru a kapacity RAM vytvořilo předpoklady pro přechod na grafické rozhraní. Pro počítače podobné IBM šlo nejprve o grafický shell Windows a poté o plnohodnotné operační systémy (Windows -95, -98, -2000, -XP). Ale zároveň je stále hmatatelnější vědomí neúplného dodatečného využití výpočetního výkonu počítačového hardwaru. Myšlenka multitaskingu byla oživena, i když na novém základě. Je ztělesněna ve stejném novém operační systémy... Takže když pracujete například pod Windows 982000, můžete současně zpracovávat nějaký druh datové sady, tisknout výsledky předchozího programu a přijímat e-maily.

Elektronizace všech sfér života vyvolala zvýšenou pozornost mas běžných uživatelů k tak důležitému tématu, jakým je vliv počítače na zdraví. Tomu napomáhají i četné nedávné publikace v domácím i zahraničním tisku. Například podle amerického ministerstva práce „opakující se traumatické účinky při práci s počítačem“ „stály firemní Ameriku 100 miliard dolarů ročně. Oběti přitom někdy během svého života platí silnou bolestí. Relevantnost problému Úroveň tuzemských lékařských publikací na toto téma je přitom buď silně nadhodnocena a běžnému uživateli nedostupná (články v publikacích pro lékaře), nebo podhodnocena, neboť neumožňuje komplexní analýzu situace záření z katodového monitoru.

Ano, skutečně, kolem takového monitoru se střídají elektrická a magnetická pole, je tam rentgenové záření. ale Specifikace monitory a další části počítače jsou v současné době přísně kontrolovány speciálními mezinárodními standardy, které při správném používání vylučují škodlivé účinky. Jakýkoli výrobce nebo dodavatel, který si váží sebe sama počítačové vybavení usiluje o to získat švédský certifikát mezinárodní standard TSO. Na kupujícím zůstává, aby se ujistil, že takový certifikát je k dispozici, a pak si může být jistý vysokou kvalitou monitoru. Problém vlivu záření navíc zcela chybí u monitorů z tekutých krystalů, jejichž podíl na trhu nyní přesáhl 50 %. Uživatel by tak při neustálé práci s počítačem neměl pociťovat jakousi fobii, pouze je nutné věnovat náležitou pozornost správná organizace jejich pracoviště a dodržování rozvrhu práce. Všechna doporučení nezbytná k tomu jsou obsažena v oficiálním dokumentu Ministerstva zdravotnictví Ruské federace. Hygienická pravidla a normy. San PiN 2.2.2.542-96."

Množství PC v kancelářích a podnicích někdy vytváří mylný dojem o odchodu velkých a středních strojů z manažerské sféry, ze systémů pro zpracování podnikových informací. Nicméně není. Například ve velkých bankách se PC používají hlavně jako zařízení pro zpracování primárních transakcí a jako prostředek pro komunikaci se zákazníky, tedy jako terminály, a všechny operace, kontroly kreditu atd. se provádějí na velkých počítačích. A v průmyslových podnicích může být při budování automatizovaných informačních systémů také cenově výhodnější použít vícepanelový systém založený na velkém nebo středním počítači. Například náklady na jedno pracoviště v multikonzolovém systému založeném na počítači typu EC 1066 jsou nižší než při použití PC od počtu terminálů rovných 200.

Souhrnně lze říci, že hlavní vývojové trendy jsou v současnosti pozorovány počítačová technologie jsou vyjádřeny takto:

· Výpočetní výkon mikroprocesorů neustále roste. S dalším zvýšením hustoty umístění prvků hodinová frekvence procesory překročily hranici 32 GHz. Nejoblíbenější modely jsou Intel Pentium-4 2600-3200 ( vysoká rychlost bez menších, ale často velmi nepříjemných problémů), AMD Athlon XP 2600-2800 (výborný výkon za přijatelnou cenu).

· Zvyšování výkonu mikroprocesorů umožňuje kombinovat stále větší počet zařízení v jednom prvku („na jednom čipu“). To zase umožňuje realizovat větší počet funkcí na jedné desce plošných spojů a tím snížit počet jednotlivých počítačových bloků;

· Rozsah funkcí implementovaných v jednom PC se rozšiřuje, stává se stále více "univerzálním" zařízením. To je patrné zejména u multimediálního počítače, který je v podstatě funkčním kombajnem: kromě svých „přímých povinností“ – zpracování alfanumerických informací, je schopen pracovat se zvukem (přehrávání a nahrávání; střih včetně tvorby speciálních efektů, atd.); reprodukovat videosignál (příjem televizního vysílání; záznamové snímky a jejich zpracování; reprodukce analogových a digitálních videonahrávek, počítačové animace atd.); efektivně pracovat v počítačové sítě... Různorodost možností zase vyžaduje rozšíření nabídky komponentů a výrazné zvýšení výkonu základních jednotek.

V průběhu novodobé historie počítačů, tedy zhruba od poloviny 60. let, kdy polovodiče již zcela nahradily elektronky z elementární základny počítačů, došlo ve vývoji této oblasti techniky k několika dramatickým obratům. Všechny byly výsledkem na jedné straně rychlého rozvoje mikroprocesorové techniky a na druhé straně intenzivního pokroku počítačového softwaru. Oba procesy se vyvíjely paralelně, vzájemně se pobízely a do určité míry si konkurovaly. Nové technické možnosti, které se objevily s vytvářením nových prvků a zařízení, umožnily vyvinout pokročilejší (funkčně i výkonnostně) programy; to zase vyvolalo potřebu nových, pokročilejších komponent atd.

V 60. letech, v éře strojů třetí generace, tedy strojů založených na jednotlivých polovodičových prvcích a integrovaných obvodech, s nízkou hustotou (typickými představiteli jsou počítače řady IBM 360), uživatelé došli k poznání potřeby změnit organizaci používání počítače. Předtím byl počítač dán k dispozici jedné osobě (buď to byl operátor provádějící hotový program, nebo programátor zabývající se vývojem nového programu). Tento postup neumožnil využít plný potenciál stroje. Proto technologie tzv dávkové zpracování úkoly, vyznačující se tím, že uživatel byl oddělen od stroje. Svůj úkol si musel předem připravit (nejčastěji v podobě balíčku děrných štítků s kontrolními kódy a počátečními údaji) a předat jej operátorům, kteří tvořili frontu úkolů. . Stroj tak obdržel několik úkolů ke zpracování najednou a nevydržel nečinně čekat na každý nový úkol nebo odpověď uživatele na jeho zprávy. Ani to však nestačilo: z hlediska rychlosti byl centrální procesor daleko před externími zařízeními, jako jsou čtečky děrných štítků a děrných pásek, alfanumerické tiskárny, a proto nebyl jeho výkon plně využit. Vznikl nápad uspořádat multitaskingové využití procesoru. Jeho podstata spočívala v tom, že procesor jakoby spouštěl současně několik programů („jakoby“ – protože ve skutečnosti procesor stále pracoval sekvenčně). Když se ale například v rámci programu fronta dostala na ústřednu s externím zařízením, byla tato operace svěřena levnému specializovanému zařízení a centrální procesor přešel na pokračování jiného programu atd. ... V rámci jednoho ze směrů rozvoje myšlenky multitaskingu, tzv. multipanelu systémy. Byly to komplexy skládající se z centrálního počítače a skupiny video terminálů (až několik desítek). Lidský operátor, který pracoval na ovládacím panelu takového terminálu, se cítil být úplným správcem stroje, protože počítač reagoval na jeho akce (včetně příkazů) s minimálním zpožděním. Ve skutečnosti se zdálo, že centrální počítač současně pracuje s mnoha programy a přepíná z jednoho na druhý v souladu s určitou disciplínou (například dává každému terminálu několik milisekund během sekundy).

V roce 1971 vznikl první mikroprocesor, tedy funkčně kompletní zařízení schopné plnit povinnosti centrálního procesoru (byť v té době velmi málo výkonné). To znamenalo zlom v historii výpočetní techniky. A nejen výpočetní: v budoucnu vedl pokrok mikroelektroniky k významným změnám i v dalších oblastech – v obráběcích strojích, automobilovém průmyslu, komunikační technice atd. dalších průmyslových odvětvích, umožnil získat mikroprocesory se stále větším počtem prvků umístěných na povrchu polovodičového krystalu se stále rostoucí hustotou, a proto stále výkonnější počítače. Zároveň, což je velmi důležité, znatelně klesly i jejich hlavní náklady. Obava o co nejúplnější využití výpočetních zdrojů ztrácela na naléhavosti a dokonce na aktuálnosti.

V roce 1979 se objevil první osobní počítač. Světový lídr ve výrobě výpočetní techniky, společnost IBM Corporation, zareagovala na její vzhled s určitým zpožděním, ale v roce 1980 vstoupila na trh se svým počítačem IBM PC, jehož nejdůležitější vlastností byl tzv. otevřená architektura ... To znamená za prvé možnost implementace principu zaměnitelnosti, tedy použití jednotek od různých výrobců pro sestavení PC (pokud jen splňují určité dohody), a za druhé možnost doplňování PC, zvýšení jeho kapacity již během její provoz. Toto odvážné a perspektivní technické řešení poskytlo celému počítačovému průmyslu silnou podporu. Na vývoji a výrobě jednotlivých bloků i celých PC se podílely desítky a stovky firem, čímž vznikla velká poptávka po prvcích, nových materiálech, nových nápadech. Všechny následující roky byly ve znamení fantasticky rychlého zdokonalování mikroprocesorů (každých pět let stoupla hustota prvků na polovodičovém krystalu desetinásobně!), paměťových zařízení (provozních i paměťových), prostředků pro zobrazování a fixaci dat. A jak již bylo naznačeno, je velmi důležité, že současně klesala nákladová cena a ceny za PC.

Poslední dvě desetiletí byla nakonec ve znamení nejširšího rozšíření PC ve všech oblastech lidské činnosti, včetně každodenního života, volného času a domácnosti. Patrné jsou i sociální důsledky tohoto jevu, za zmínku stojí, že jako hardwarová základna řídicích systémů začala převládat PC, která vytlačila velké počítače, což vedlo k řadě negativních důsledků, zejména k nepřijatelnému poklesu úrovně centralizace a částečné ztráty ovladatelnosti, která byla částečně kompenzována rozvojem síťových technologií.

Stejně jako v minulosti technický pokrok přinesl nejen uspokojení, ale také nové výzvy. Snahy o jejich řešení vedou k novým zajímavým výsledkům jak v oblasti hardwaru, tak při vytváření nových softwarových nástrojů a systémů. Ukažme si tuto pozici na několika příkladech.

Nárůst úložné kapacity a snížení nákladů na uchovávání dat dalo impuls k rozšíření využití databází jako součásti systémů správy pro různé účely a zvýšilo se povědomí o hodnotě databází. Vznikla tak potřeba umožnit přístup k informačním zdrojům mnoha uživatelům a odpovědí na ni bylo vytvoření lokálních sítí. Takové sítě také umožňují řešit problém zvýšení zátěže drahého hardwaru, například laserových nebo LED tiskáren, plotrů. Vznik sítí zase zvýšil potřebu ještě výkonnějších disků a procesorů atd.

Zvýšení rychlosti procesoru a kapacity RAM vytvořilo předpoklady pro přechod na grafické rozhraní. Pro počítače podobné IBM šlo nejprve o grafický shell Windows a poté o plnohodnotné operační systémy (Windows -95, -98, -2000, -XP). Ale zároveň je stále hmatatelnější vědomí neúplného využití výpočetního výkonu počítačového hardwaru. Myšlenka multitaskingu byla oživena na novém základě. Je implementován v nových operačních systémech. Takže když pracujete například pod Windows 98, můžete současně zpracovávat nějaký druh datového pole, tisknout výsledky předchozího programu a přijímat e-maily.

Elektronizace všech sfér života vyvolala zvýšenou pozornost mas běžných uživatelů k tak důležitému tématu, jakým je vliv počítače na zdraví. Tomu napomáhají i četné nedávné publikace v domácím i zahraničním tisku. Například podle amerického ministerstva práce „opakované trauma při práci s počítačem“ stojí firemní Ameriku 100 miliard dolarů ročně. V tomto případě oběti někdy platí velkými bolestmi po celý život. Závažnost problému je zřejmá. Úroveň tuzemských lékařských publikací na toto téma je přitom buď silně nadhodnocena a běžnému uživateli nedostupná (články v publikacích pro lékaře), nebo podhodnocena, neboť neposkytuje komplexní analýzu situace. Obvykle se autoři populárních publikací zaměřují na jednu věc a nejčastěji se jedná o téma vlivu záření z monitoru.

Ano, skutečně, kolem monitoru se střídají elektrická a magnetická pole, je tam rentgenové záření. Technické vlastnosti monitorů a dalších počítačových částí jsou však v současné době přísně kontrolovány speciálními mezinárodními normami, které při správném používání vylučují škodlivé účinky. Každý sebevědomý výrobce nebo dodavatel počítačového vybavení se snaží pro něj získat certifikát podle švédského standardu TCO. Na kupujícím zůstává, aby se ujistil, že takový certifikát je k dispozici, a pak si může být jistý vysokou kvalitou monitoru. Uživatel by tak při neustálé práci s počítačem neměl pociťovat jakousi fobii, pouze je nutné věnovat náležitou pozornost správné organizaci jeho pracoviště a dodržování harmonogramu práce. Všechna potřebná doporučení jsou obsažena v oficiálním dokumentu Ministerstva zdravotnictví Ruské federace „Hygienická pravidla a předpisy. San PiN 2.2.2.542-96."

Množství PC v kancelářích a podnicích někdy vytváří mylný dojem o odchodu velkých a středních strojů z manažerské sféry, ze systémů pro zpracování podnikových informací. Nicméně není. Například ve velkých bankách se PC používají hlavně jako zařízení pro zpracování primárních transakcí a jako prostředek pro komunikaci se zákazníky, tedy jako terminály, a všechny operace, kontroly kreditu atd. se provádějí na velkých počítačích. A v průmyslových podnicích může být při budování automatizovaných informačních systémů také cenově výhodnější použít vícepanelový systém založený na velkém nebo středním počítači. Takže například náklady na jedno pracoviště v multikonzolovém systému založeném na počítači typu EC 1066 jsou nižší než při použití PC, a to již od počtu terminálů rovných 200.

Shrneme-li to, můžeme říci, že hlavní trendy ve vývoji počítačových technologií, které jsou dnes pozorovány, jsou vyjádřeny takto:

Výpočetní výkon mikroprocesorů stále roste. S dalším zvýšením hustoty prvků přesáhla taktovací frekvence procesorů hranici 2 GHz. Nejoblíbenější modely jsou Intel Pentium-4 (vysoká rychlost bez drobných, ale často velmi nepříjemných problémů), AMD Athlon XP (výborný výkon za přijatelnou cenu).

Zvyšování výkonu mikroprocesorů umožňuje kombinovat stále větší počet zařízení v jednom prvku („na jednom čipu“). To zase umožňuje realizovat větší počet funkcí na jedné desce plošných spojů a tím snížit počet jednotlivých počítačových bloků;

Rozsah funkcí implementovaných v jednom PC se rozšiřuje, stává se stále více "univerzálním" zařízením. To je patrné zejména u multimediálního počítače, který je v podstatě funkčním kombajnem: kromě svých „přímých povinností“ – zpracování alfanumerických informací, je schopen pracovat se zvukem (přehrávání a nahrávání; střih včetně tvorby speciálních efektů, atd.); reprodukovat videosignál (příjem televizního vysílání; záznamové snímky a jejich zpracování; reprodukce analogových a digitálních videonahrávek, počítačové animace atd.); efektivně pracovat v počítačových sítích. Různorodost možností zase vyžaduje rozšíření nabídky komponentů a výrazné zvýšení výkonu základních jednotek.

Počítačové sítě

V současnosti nabývá zvláštního významu konfigurace výpočetního systému založeného na použití mnoha počítačů připojených k síti. Zároveň je poskytován jednotný informační prostor pro velké množství uživatelů výpočetního systému najednou, což se zvláště zřetelně projevuje na příkladu celosvětové počítačové sítě Internet.

Počítačová síť se nazývá soubor počítačů propojených prostřednictvím kanálů přenosu dat, které uživatelům poskytují prostředky pro výměnu informací a společné využívání síťových zdrojů: hardwaru, softwaru a informací.

Síťové počítače umožňují sdílet drahé vybavení – vysokokapacitní disky, tiskárny, modemy, RAM sdílet software a data. Sítě WAN poskytují možnost využívat hardwarové prostředky vzdálených počítačů. Globální sítě pokrývající miliony lidí zcela změnily proces šíření a vnímání informací, z výměny informací prostřednictvím e-mailu se stala nejrozšířenější síťová služba a informace samotné jsou hlavním lidským zdrojem.

Hlavním účelem sítě je poskytnout jednoduchý, pohodlný a spolehlivý uživatelský přístup k distribuovaným síťovým zdrojům a organizaci jejich kolektivního použití se spolehlivou ochranou proti neoprávněnému přístupu a také poskytovat pohodlné a spolehlivé prostředky pro přenos dat mezi uživateli sítě. Pomocí sítí jsou tyto problémy řešeny bez ohledu na územní umístění uživatelů.

V éře univerzální informatizace se velké množství informací ukládá, zpracovává a přenáší v lokálních i globálních počítačových sítích. Vytvářejí se místní sítě společné základyúdaje pro uživatelskou zkušenost. V globálních sítích se vytváří jednotný vědecký, ekonomický, sociální a kulturní informační prostor.

Kromě oblastí vědeckého, obchodního, vzdělávacího, společenského a kulturního života globální síť přijala a zpřístupnila milionům lidí nový typ rekreace a zábavy. Web se stal nástrojem denní práce a organizace volného času pro lidi všeho druhu.

Počítačové sítě lze klasifikovat podle řady charakteristik, například podle stupně územního rozložení. Zároveň se rozlišuje mezi globálními, regionálními a lokálními sítěmi.

Globální sítě sjednotit uživatele nacházející se po celém světě, využívat optické a satelitní komunikační kanály, které umožňují propojení uzlů komunikační sítě a počítačů umístěných ve vzdálenosti 10-15 tisíc km od sebe.

Regionální sítě sjednotit uživatele měst, regionů, malých zemí. Nejčastěji používané komunikační kanály jsou optické a telefonní linky... Vzdálenosti mezi uzly sítě jsou 10–1000 km.

Místní sítě propojit účastníky jedné nebo blízkých budov jednoho podniku, instituce. Lokální sítě se velmi rozšířily, protože 80–90 % informací koluje v blízkosti míst jejich výskytu a pouze 20–10 % je spojeno s vnějšími interakcemi. Lokální sítě mohou mít libovolnou strukturu, ale nejčastěji jsou počítače v lokální síti propojeny jedním vysokorychlostním kanálem pro přenos dat. Jediný vysokorychlostní kanál pro přenos dat pro všechny počítače je hlavním rozlišovacím znakem místních sítí. PROTI kroucená dvoulinka se používá jako kanál pro přenos dat, koaxiál nebo optickým kabelem. V optickém kanálu je světlovod vyroben z křemičitého skla o tloušťce vlasu, jedná se o nejrychlejší, nejspolehlivější, ale také drahý kabel. Vzdálenosti mezi počítači v lokální síti - až 10 km.

Firemní sítě jsou příkladem, který nezapadá do klasifikačního systému sítí na základě jejich územního rozložení. Například síť banky nebo letecké společnosti může propojit počítače jak v sousedních prostorách, tak na různých kontinentech. Firemní síť má obvykle svůj speciální systém pro kódování a ochranu informací, který v ní vylučuje volný přístup, který je typický pro globální sítě.

Komunikační kanály v lokálních a podnikových sítích jsou majetkem organizace, což výrazně zjednodušuje jejich provoz.

Funkčnost sítě je dána službami, které poskytuje uživateli. Pro implementaci každé ze síťových služeb a uživatelský přístup k této službě je vyvinut speciální software.

Pro zajištění komunikace mezi těmito sítěmi se používají mezisíťové prostředky zvané mosty (Bridges) a směrovače (Routers). Počítače, ve kterých jsou nainstalovány dva nebo více počítačů, lze použít jako most a směrovač. síťový adaptér... Každý z adaptérů zajišťuje komunikaci s jednou z přidružených sítí.

Most nebo router přijímá pakety odeslané počítačem v jedné síti do počítače v jiné síti, předává je dál a odesílá na zadanou adresu. Mosty se obvykle používají k propojení sítí se stejnými komunikačními systémy, jako je propojení dvou sítí Ethernet nebo dvou sítí Arcnet. Směrovače propojují sítě s různými komunikačními systémy, protože mají prostředky pro převod paketů z jednoho formátu do druhého. Existují překlenovací routery (Brouter), které kombinují funkce obou nástrojů.

Brány jsou navrženy tak, aby zajišťovaly komunikaci mezi sítěmi s různými počítačovými systémy. Například v obecná struktura firemní síť přes bránu místní síti lze propojit s výkonným externím počítačem.

Konfigurace výpočetního systému

Výběr konfigurace výpočetního systému je rozhodujícím způsobem ovlivněn technologickým postupem jeho provozu v konkrétních výrobních podmínkách. Lze rozlišit následující standardní fáze práce:

Původ dat , tj. tvorba primárních zpráv, které zaznamenávají výsledky obchodních operací, vlastnosti objektů a subjektů řízení, parametry výrobních procesů, obsah regulačních a právních aktů atd.

Akumulace a systematizace dat , tj. organizaci takového umístění dat, které by zajistilo rychlé hledání a výběr potřebných informací, metodická aktualizace dat, jejich ochrana před zkreslením, ztrátou, ztrátou konektivity atd.

Zpracování dat - procesy, v jejichž důsledku se na základě dříve nashromážděných dat formují nové typy dat: zobecňující, analytická, poradenská, prediktivní... Odvozená data lze i dále zpracovávat a přinášet informace hlubšího zobecnění atd.

Zobrazení dat - prezentace dat ve formě vhodné pro lidské vnímání. V první řadě se jedná o tiskový výstup, tzn. vytváření člověkem čitelných dokumentů. Také takové typy transformací jsou široce používány jako konstrukce grafických ilustračních materiálů (grafy, diagramy, piktogramy, videogramy), tvorba audio a video signálů.

Zprávy generované ve fázi 1 mohou mít různé formy: buď jde o běžný papírový dokument, nebo strojově čitelnou zprávu, nebo obojí současně. Co přesně určuje vývojář konfigurace počítačového systému v závislosti na požadovaném stupni automatizace procesu; z funkce správy, v rámci které byla zpráva vytvořena; z rozpočtu vyčleněného na vytvoření systému atp. Zprávy masového charakteru jsou nutně převáděny do strojově čitelné podoby, proto je vhodnější ukončit tvorbu takové zprávy na strojovém médiu. Speciální vybavení, které provádí tyto operace, se souhrnně nazývá „nástroje pro sběr dat“ nebo „prostředky pro primární registraci informací“. Zahrnuje různé druhy měřidel (elektronické váhy, počítadla, průtokoměry, chronometry), čtečky čárových kódů, počítadla bankovek, čtečky magnetických karet atd.

Potřeby 2. a 3. etapy obvykle uspokojuje základní výpočetní technika, především počítače. Zároveň lze informace o některých typech manažerských a obchodních funkcí dobře shromažďovat a zpracovávat pomocí levnějšího kancelářského vybavení (zařízení pro používání „elektronických“ peněz, elektronické notebooky, kalkulačky atd.).

Prostředky, které zajišťují vnímání informací člověkem, tzn. zařízení pro zobrazování dat (krok 4) také tíhnou k digitálním počítačům. Jedná se o maticové, inkoustové, laserové, LED tiskárny, modemy a faxmodemy (používané i v internetové telefonii), speciální zvukové a grafické karty různých kapacit, zařízení pro digitalizaci fotografií a videa, projektory počítačového obrazu.