В чем выражается ограниченность области применения персональных компьютеров
Ограниченность области применения персональных компьютеров
Несмотря то, что область применения персональных компьютеров очень широка, имеются задачи, которые лучше решать на более мощных ЭВМ.
При обработке больших объемов информации часто оказывается наиболее целесообразным совместное использование компьютеров разного уровня, где на каждом уровне решаются те задачи, которые соответствуют его возможностям.
Например, в крупном коммерческом банке обработка информации о клиентах и расчетах, скорее всего потребует большую ЭВМ, а ввод данных и анализ результатов может осуществляться и на персональных компьютерах.
Интенсивные вычисления. Во многих задачах оказывается недостаточной вычислительная мощность персональных компьютеров. Например, расчет механической прочности конструкции из нескольких сотен элементов можно сделать и на персональном компьютере, но если надо рассчитать прочность конструкции из сотен тысяч элементов, то потребуется уже большая ЭВМ или даже суперЭВМ. Другим примером является компьютерное производство видеофильмов.
Основы цифровой электроники
В настоящее время цифровой способ обработки информации преобладает над аналоговым. Основными преимуществами цифровых систем обработки информации являются:
1. меньшее потребление тока;
2. большая помехоустойчивость;
3. меньшая зависимость от температуры окружающей среды;
4. относительная простота технической реализации;
5. наличие эффективных способов обработки информации, представленной в цифровом виде.
Числа, используемые в цифровой электронике. Двоичная система счисления
Перевод чисел из десятичной системы счисления в двоичную и
Обратно
Вспомним перевод чисел из двоичной системы в десятичную и обратно в десятичной системе счисления число
Как видим основанием степени в десятичной системе счисления является число 10, аналогично в Двоичной системе число 2 является основанием степени: 101010=1·2 5 +0·2 4 +1·2 3 +0·2 2 +1·2 1 +0·2 0 =32+0+8+0+2+0=42.
Обратный перевод осуществляется последовательным делением на 2 и записью остатков от деления в обратном порядке Обратный перевод числа 42 из десятичной системы счисления в двоичную поясняет рис.1.
Двоичная арифметика
Рассмотрим операции сложения, вычитания и умножения двоичных цифр (одноразрядных двоичных чисел):
сложение: 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0 + перенос.
вычитание: 0-0=0 1-0=1 0-1=1 +заем 1-1=0
умножение: 0·0=0 1·0=0 0·1=0 1·1=1
На основании приведенных выше примеров рассмотрим операции сложения вычитания и умножения для многоразрядных двоичных чисел
Пример на сложение:
В десятичной системе этому примеру соответствует 170+60=230. Стрелочками показаны соответствующие переносы.
Пример на вычитание:
В десятичной системе этому примеру соответствует 134-60=74. Стрелочками показаны заёмы в старших разрядах.
Пример на умножение:
В десятичной системе этому примеру соответствует 11·5=55.
Развитие компьютеров IBM PC. Причины успеха персональных ЭВМ. Принцип открытой архитектуры. Ограниченность области применения персональных ЭВМ.
В 1979 году руководство IBM решило произвести как бы мелкий эксперимент (что-то вроде одной из десятков проводившихся в фирме работ по созданию нового оборудования) — попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров («если другие фирмы начали производство персональных компьютеров, то почему бы и нам не попробовать?»). Чтобы на этот эксперимент не тратить слишком много денег, руководство фирмы предоставило подразделению, ответственному за данный проект, невиданную в фирме свободу. В частности, ему было разрешено не конструировать персональный компьютер «с нуля», а использовать блоки, изготовленные другими фирмами. И это подразделение сполна использовало предоставленный шанс. Прежде всего в качестве основного микропроцессора компьютера был выбран новейший тогда 16-разрядный микропроцессор Intel 8088. Его использование позволило значительно увеличить потенциальные возможности компьютера, так как новый микропроцессор позволял работать с 1 Мегабайтом памяти, в то время как все имевшиеся тогда компьютеры на базе 8-разрядов были ограничены 64 Килобайтами. В компьютере были использованы и другие комплектующие различных фирм, а его программное обеспечение было поручено разработать небольшой фирме Microsoft.
В августе 1981 г. новый компьютер под названием IBM 5150 был официально представлен публике и вскоре после этого он приобрел большую популярность у пользователей. Через один-два года компьютер IBM PC стал стандартом персонального компьютера. Сейчас такие компьютеры («совместимые с IBM PC») составляют значительную часть всех производимых в мире персональных компьютеров.
Причины успеха персональных ЭВМ. Это невысокая стоимость компьютеров (как правило, от нескольких сотен до десяти тысяч долларов) и их сравнительная выгодность для многих деловых применений по сравнению с большими ЭВМ и мини-ЭВМ. Но имеются и другие причины:
· простота использования, обеспеченная с помощью диалогового способа взаимодействия с компьютером, удобных и понятных интерфейсов программ (меню, подсказки, «помощь» и т.д.);
· возможность индивидуального взаимодействия с компьютером без каких-либо посредников и ограничений;
· относительно высокие возможности по переработке информации (типичная скорость – несколько миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти – от нескольких сотен Кбайт до десятков Мбайт, емкость жестких дисков – несколько десятков или сотен Мбайт);
· высокая надежность и простота ремонта, основанные на интеграции компонентов компьютера;
· возможность расширения и адаптации к особенностям применения компьютеров – один и тот же компьютер может быть оснащен различными периферийными устройствами и разным программным обеспечением;
· наличие программного обеспечения, охватывающего практически все сферы человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового программного обеспечения.
Принцип открытой архитектуры заключается в следующем:
· Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определённая совокупность аппаратных средств и соединений между ними). Таким образом компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-производителями.
· Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, и, тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями.
Ограниченность области применения современных PC.
Персональные компьютеры являются одним из наиболее распространенных видов используемых компьютеров. Их мощность быстро увеличивается, и уже сейчас она достаточно внушительная. Современные РС позволяют хранить сотни гигабайт информации и осуществлять к ней доступ за миллисекунды, передавать информацию при помощи коммуникационных сетей, с довольно большой скоростью выполнять сложные математические вычисления. Однако все же этих (казалось бы больших, хотя, с другой стороны, все познается в сравнении) возможностей зачастую не хватает.
Причины успеха персональных компьютеров
ü невысокая стоимость компьютеров (как правило, от нескольких сотен до десяти тысяч долларов) и их сравнительная выгодность для многих деловых применений по сравнению с большими ЭВМи мини ЭВМ;
ü простота использования, обеспеченная с помощью диалогового способа взаимодействия с компьютером, удобных и понятных интерфейсов программ (меню, подсказки, «помощь» и т д. );
ü возможность индивидуального взаимодействия с компьютером, без каких либо посредников и ограничений;
ü высокая надежность и простота ремонта, основанные на интеграции компонентов компьютера;
ü наличие программного обеспечения, охватывающего практически все сферы человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового программного обеспечения;
ü возможность объединения в сети, что позволяет десяткам и сотням пользователей легко обмениваться информацией и одновременно получать доступ к общим базам данных;
ü наличие средств электронной почты позволяет пользователям компьютеров с помощью обычной телефонной сети посылать текстовые и факсимильные сообщения в другие города и страны и получать информацию из крупных банков данных
Ограниченность области применения персональных компьютеров
Несмотря то, что область применения персональных компьютеров очень широка, имеются задачи, которые лучше решать на более мощных ЭВМ.
При обработке больших объемов информации часто оказывается наиболее целесообразным совместное использование компьютеров разного уровня, где на каждом уровне решаются те задачи, которые соответствуют его возможностям.
Например, в крупном коммерческом банке обработка информации о клиентах и расчетах, скорее всего потребует большую ЭВМ, а ввод данных и анализ результатов может осуществляться и на персональных компьютерах.
Интенсивные вычисления. Во многих задачах оказывается недостаточной вычислительная мощность персональных компьютеров. Например, расчет механической прочности конструкции из нескольких сотен элементов можно сделать и на персональном компьютере, но если надо рассчитать прочность конструкции из сотен тысяч элементов, то потребуется уже большая ЭВМ или даже суперЭВМ. Другим примером является компьютерное производство видеофильмов.
Основы цифровой электроники
В настоящее время цифровой способ обработки информации преобладает над аналоговым. Основными преимуществами цифровых систем обработки информации являются:
1. меньшее потребление тока;
2. большая помехоустойчивость;
3. меньшая зависимость от температуры окружающей среды;
4. относительная простота технической реализации;
5. наличие эффективных способов обработки информации, представленной в цифровом виде.
Развитие компьютеров IBM PC. Причины успеха персональных ЭВМ. Принцип открытой архитектуры. Ограниченность области применения персональных ЭВМ
В 1979 году руководство IBM решило произвести как бы мелкий эксперимент (что-то вроде одной из десятков проводившихся в фирме работ по созданию нового оборудования) — попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров («если другие фирмы начали производство персональных компьютеров, то почему бы и нам не попробовать?»). Чтобы на этот эксперимент не тратить слишком много денег, руководство фирмы предоставило подразделению, ответственному за данный проект, невиданную в фирме свободу. В частности, ему было разрешено не конструировать персональный компьютер «с нуля», а использовать блоки, изготовленные другими фирмами. И это подразделение сполна использовало предоставленный шанс. Прежде всего в качестве основного микропроцессора компьютера был выбран новейший тогда 16-разрядный микропроцессор Intel 8088. Его использование позволило значительно увеличить потенциальные возможности компьютера, так как новый микропроцессор позволял работать с 1 Мегабайтом памяти, в то время как все имевшиеся тогда компьютеры на базе 8 разрядов были ограничены 64 Килобайтами. В компьютере были использованы и другие комплектующие различных фирм, а его программное обеспечение было поручено разработать небольшой фирме Microsoft.
В августе 1981 г. новый компьютер под названием IBM 5150 был официально представлен публике и вскоре после этого он приобрел большую популярность у пользователей. Через один-два года компьютер IBM PC стал стандартом персонального компьютера. Сейчас такие компьютеры («совместимые с IBM PC») составляют значительную часть всех производимых в мире персональных компьютеров.
Причины успеха персональных ЭВМ. Это невысокая стоимость компьютеров (как правило, от нескольких сотен до десяти тысяч долларов) и их сравнительная выгодность длямногих деловых применений по сравнению с большими ЭВМ и мини-ЭВМ. Но имеются и другие причины:
· простота использования, обезпеченная с помощью диалогового способа взаимодействия с компьютером, удобных и понятных интерфейсов программ (меню, подсказки, «помощь» и т.д.);
· возможность индивидуального взаимодействия с компьютером без каких-либо посредников и ограничений;
· относительно высокие возможности по переработке информации (типичная скорость – несколько миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти – от нескольких сотен Кбайт до десятков Мбайт, емкость жестких дисков – несколько десятков или сотен Мбайт);
· высокая надежность и простота ремонта, основанные на интеграции компонентов компьютера;
· возможность расширения и адаптации к особенностям применения компьютеров – один и тот же компьютер может быть оснащен различными периферийными устройствами и разным программным обезпечением;
· наличие программного обезпечения, охватывающего практически все сферы человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового программного обезпечения.
Несмотря на то, что область применения персональных компьютеров очень широка, имеются задачи, которые лучше решать на более мощных ЭВМ.
Принцип открытой архитектуры заключается в следующем:
· Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определённая совокупность аппаратных средств и соединений между ними). Таким образом компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-производителями.
· Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, и, тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями.
Ограниченность области применения современных PC.
Персональные компьютеры являются одним из наиболее распространенных видов используемых компьютеров. Их мощность быстро увеличивается, и уже сейчас она достаточно внушительная. Современные РС позволяют хранить сотни гигабайт информации и осуществлять к ней доступ за миллисекунды, передавать информацию при помощи коммуникационных сетей, с довольно большой скоростью выполнять сложные математические вычисления. Однако все же этих (казалось бы больших, хотя, с другой стороны, все познается в сравнении) возможностей зачастую не хватает.
Безопасная работа на компьютере
За последние годы компьютер превратился из устройства для профессионалов в самый обыденный предмет. За всю историю человек еще не имел дела с таким воздействием, режимом нагрузок, как при работе с компьютером. Организм человека и его сознание просто не успели адаптироваться. Как правильно выбрать компьютер и программы, как пользоваться компьютером, чтобы не навредить здоровью?
Важно выбрать оптимальную конфигурацию компьютера, качественное программное обеспечение и правильно организовать рабочее место. Кроме того, есть специфические правила работы на компьютере, соблюдение которых поможет вам избежать многих проблем.
Конфигурация компьютера должна соответствовать решаемым задачам.
Подобрать качественное программное обеспечение, правильно его настроить еще важнее, чем купить хорошее «железо», поэтому следует обратить внимание не только на функциональные возможности и стоимость программ, но и на то, насколько они удобны в работе, не утомляют ли глаза, каковы возможности их настройки.
Монитор больше всего влияет на здоровье. Современные мониторы стали безопаснее для здоровья, но еще не полностью.
Приведем параметры монитора, которые влияют на здоровье человека.
1.Частота строчной развертки (частота кадров). Изображение на мониторе всегда немного мерцает. Это мерцание приводит к утомлению глаз, головным болям, другим проблемам. Чем выше частота кадров, тем меньше мерцает экран. Стандарты на частоту кадров постоянно меняются. Частота развертки для того разрешения, с которым вы работаете, должна быть не ниже 85 Гц (для jjgC-монитора _ 70 Гц). Эта частота должна поддерживаться и монитором, и графической платой.
2.Размер точки (точнее — шаг точки). При маленьком шаге точки изображение получается более четкое, глаза меньше утомляются. У разных мониторов может быть указан либо шаг точки (dot pitch), либо шаг полосы (stripe pitch).Шаг полосы в 0,25 мм приблизительно соответствует шагу точки в 0,28 мм.
3.Излучение монитора. Существуют стандарты безопасности мониторов. Принятый в 1990 г. стандарт MPR-II установил конкретные ограничения на электрическое и магнитное излучения. Еще более жесткие требования были установлены стандартами ТСО-92 и ТСО-95, в настоящее время мониторы должны удовлетворять стандарту ТСО-99.
На экране монитора не должно быть бликов и отражений.
Чтобы монитор использовал свои возможности, в компьютере должна быть хорошая видеокарта. Напомним, что она обеспечивает необходимую частоту развертки и четкость изображения. Еще одна причина низкой эргономичности монитора — неправильная настройка компьютеров.
Потеря информации, безусловно, занимает первое место среди компьютерных стрессоров (если не по частоте, то по силе Стресса).
Необходимость сохранять информацию — это второе (после Дублирования информации) важнейшее правило работы на компьютере. Практически все компьютерные программы вводимую информацию держат в оперативной памяти, а на диск записывают только тогда, когда вы закрываете программу или явно указываете программе сохранить данные. При зависании (выключении, Перезагрузке) компьютера данные из оперативной памяти пропадают, поэтому необходимо сохранять вводимые вами данные, завершив очередной этап работы. Можно включить режим автосохранения файлов, который есть в большинстве текстовых редакторов и в ряде других программ. Данные будут автоматически записываться на диск каждые несколько минут (интервал задается при настройке режима автосохранения). При сбоях электропитания Необходимо приобрести устройство бесперебойного питания — UPS, которое позволяет при отключении электричества поработать еще несколько минут, чего вполне достаточно для того, чтобы корректно завершить работу всех программ, сохранить данные и выключить компьютер.
Любой жесткий диск, даже произведенный самой лучшей фирмой, рано или поздно отказывает, поэтому, во-первых, нельзя пренебрегать важнейшим правилом работы на компьютере — регулярно делать резервные копии данных, а во-вторых, необходимо регулярно тестировать диск (см. подразд. 4.2.4, 4.2.5).
Как правильно работать на компьютере. Очень важная задача — правильно организовать рабочее место. Удачное расположение его компонентов, правильная поза при работе за компьютером позволят серьезно уменьшить неприятные последствия для здоровья.
Основные факторы вредного воздействия на здоровье человека при работе с ПК:
• сидячее положение в течение длительного времени;
• воздействие электромагнитного излучения монитора;
• утомление глаз, нагрузка на зрение;
• перегрузка суставов кистей;
• стресс при потере информации.
1. Какие основные классы компьютеров вам известны?
2.Как конструктивно выполнены современные процессоры?
3.Перечислите виды внутренней памяти.
4.Сравните устройства внешней памяти, выделите их достоинства и недостатки.
5.В чем заключается вредное воздействие монитора на человека?
6.Какие существуют типы принтеров и какие принципы печати в них используются?
7.Чем плоттер отличается от принтера?
8.Какие функции будут расширены в компьютерах пятого поколения?
9.Сформулируйте причины успеха персональных компьютеров.
10. Какие устройства используются для перевода символов чисел, графического изображения и звука в наборы двоичных символов? (Используйте материал подразд. 1.4 и 2.1.)
11. В чем выражается ограниченность области применения персональных компьютеров?
12.Как бы вы скомплектовали компьютер для офиса, дома, магазина, туристической фирмы?
13.Перечислите факторы вредного воздействия на здоровье человека при работе с ПК.
14.Какие меры безопасности необходимо применить при работе с ПК?
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо также иметь динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные ин-!?ервалы, реализовывать сложную математическую и логическую бработку данных. Управление крупными предприятиями, управление экономикой на уровне страны требуют участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных районах города, регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех лйц участвующих в процессе выработки управленческих решений.
Для реализации поставленных задач применяется распределенная обработка данных — обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему. Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывается по одному из следующих направлений:
• многомашинные вычислительные комплексы (МВК);
• компьютерные (вычислительные) сети (КС).
Многомашинный вычислительный комплекс — группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно решение единой задачи.
Компьютерная (вычислительная) сеть — совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.
Задачи, которые трудно или невозможно решить без организации информационной связи между различными компьютерами:
• перенос информации на большие расстояния (сотни, тысячи километров);
• совместное использование несколькими компьютерами дорогостоящих аппаратных, программных или информационных ресурсов: мощного процессора, емкого накопителя, высокопроизводительного лазерного принтера, баз данных, программного обеспечения и т.д.;
• совместная работа над большим проектом, когда исполнители должны всегда иметь последние (актуальные) копии общих Данных во избежание путаницы и т.д.
Абоненты сети —- объекты, генерирующие или потребляющие Информацию в сети.
Станция — аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации.
Абонентская система — совокупность абонента и станции.
Физическая передающая среда — линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.
На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами.
При организации связи между двумя компьютерами за одним компьютером закрепляется роль поставщика ресурсов (программ, данных и т.д.), а за другим — роль пользователя этих ресурсов. В этом случае первый компьютер называется сервером, а второй — клиентом, или рабочей станцией. Работать можно только на компьютере-клиенте под управлением специального программного обеспечения.
Сервер (от англ. serve — обслуживать) — это высокопроизводительный компьютер с большим объемом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования).
Клиент (рабочая станция) — любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера.
Компьютерные сети — это совокупность технических, коммуникационных и программных средств, обеспечивающих эффективное распределение вычислительных ресурсов.