1-й этап (до второй половины XIX в.) — "ручная" информационная технология, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись ручным способом путем переправки через почту писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии — представление информации в нужной форме.
2-й этап (с конца XIX в.) — "механическая" технология, инструментарий которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон, оснащенная более совершенными средствами доставки почта. Основная цель технологии — представление информации в нужной форме более удобными средствами.
3-й этап (40 — 60-е гг. XX в.) — "электрическая" технология, инструментарий которой составляли: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны,
Изменяется цель технологии. Акцент в информационной технологии начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания.
4-й этап (с начала 70-х гг.) — "электронная" технология, основным инструментарием которой становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы (ИПС), оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. Центр тяжести технологии еще более смещается на формирование содержательной стороны информации для управленческой среды различны сфер общественной жизни, особенно на организацию аналитической работы. Множество объективных и субъективных факторов не позволили решить стоящие перед новой концепций информационной технологии поставленные задачи. Однако был приобретен опыт формирования содержательной стороны управленческой информации и подготовлена профессиональная, психологическая и социальная база для перехода на новый этап развития технологии.
5-й этап (с середины 80-х гг.) — "компьютерная" ("новая") технология, основным инструментарием которой является персональный компьютер с широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения. На этом этапе происходит процесс персонализации АСУ, который проявляется в создании систем поддержки принятия решений определенными специалистами. Подобные системы имеют встроенные элементы анализа и интеллекта для разных уровней управления, реализуются на персональном компьютере и используют телекоммуникации. В связи с переходом на микропроцессорную базу существенным изменениям подвергаются и технические средства бытового, культурного и прочего назначений. Начинают широко использоваться в различных областях глобальные и локальные компьютерные сети.
Лекция №3
Этапы обращения информации в информационных системах.
Без информации не может существовать жизнь в любой форме и не могут функционировать любые созданные человеком информационные системы.
Последовательность действий, выполняемых с информации, называют информационнымпроцессом.
Системы, реализующие информационные процессы, называют информационным системами.
Основные этапы (фазы) обращения информации в системах являются:
- сбор (восприятие) информации;
- подготовка (преобразование) информации;
- передача информации;
- обработка (преобразование) информации;
- хранение информации;
- 
отображение (воспроизведение) информации;
Этапы обращения информации
в информационных системах
Этап сбора (восприятия) информации. Осуществляется целенаправленное увеличение и анализ информации о каком–либо объекте (процессе) ® (Формируется образ объекта). Главная задача – отделить полученную информацию от мешающих (шумов).
Этап подготовки информации. Осуществляется ее первичное преобразование: (нормализация, АЦП и др.). В результате восприятия и подготовки получается сигнал в форме, удобной для передачи, хранения или обработки.
Этапы передачи информации. Информация пересылается из одного места в другое (от отправителя - получателю). Передача сигналов осуществляется по каналам различной физической природы, самыми распространенными из которых являются электрические, электромагнитные, оптические и др.
Этапы обработки информации. Преобразование, проводимое по законам логики, математики и др. Результат обработки – тоже информация, но представленная в иных формах, (например, после проведения каких-то арифметических или логических операций).
Этап хранения информации. Информацию записывают в запоминающее устройство для последующего использования.
Этап отображения информации. Цель этапа - предоставить человеку нужную ему информацию с помощью устройств, способных воздействовать на его органы чувств.
Модели процессов сбора, передачи, обработки и накопления данных в ИС.
Восприятие информации - процесс преобразования сведений, поступающих в техническую систему или живой организм из внешнего мира, в форму, пригодную для использования.
Современные информационные системы, создаваемые, как правило, на базе ЭВМ, в качестве своей составной части имеют более или менее развитую систему восприятия. Система восприятия информации представлять собой довольно сложный комплекс программных и технических средств. В зависимости от анализаторов (входящих в комплекс технических средств системы восприятия) организуется восприятие зрительной, акустической и других видов информации. Кроме того, различают статическое и динамическое восприятие. К динамическому восприятию относятся системы, функционирующие в том же темпе, в каком происходят изменения в окружающей среде.
С точки зрения ИС в целом, система восприятия осуществляет первичную обработку собираемой из вне информации. В свою очередь, для системы восприятия первичную обработку информации производит система сбора информации. Нередко на практике встречаются ИС, в которых система восприятия отсутствует. => Системой восприятия служит система сбора информации.
Сбор информации.
Современные системы сбора информации могут представлять собой сложные программно-аппаратные комплексы, которые должны не только обеспечивать кодирование информации и ее ввод в ЭВМ, но и выполнять предварительную (первичную) обработку этой информации.
Сбор информации – это процесс получения информации из внешнего мира и приведение ее к виду, стандартному для данной информационной системы.
Обмен информацией между воспринимающей информацию системой и окружающей средой осуществляется посредством сигналов. Сигнал (от латинского signum - знак) – физический процесс (явление), несущий сообщение (информацию) о событии или состоянии объекта наблюдения. Еще сигнал можно определить как средство перенесения информации в пространстве и времени. В качестве носителя сигнала могут выступать звук, свет, электрический ток, магнитное поле.
Типовой процесс обработки сигнала может быть охарактеризован следующими этапами:
- на первом этапе исходный (первичный) сигнал с помощью специального устройства (датчика) преобразуется в эквивалентный ему электрический сигнал (электрический ток);
- на этапе шаге вторичный (электрический) сигнал оцифровывается специальным устройством аналого-цифровым преобразователем (АЦП), которое значению электрического сигнала ставит в соответствие некоторое число из конечного множества таких чисел.
Т.о., датчик и АЦП, составляют единый цифровой измерительный прибор. Сбор информации, как правило, сопровождается ее регистрацией, т.е. фиксацией информации на бумажном носителе (документ) или машинном носителе. Если прибор (с датчиком и АЦП) оснастить некоторым устройством для хранения измеренной величины – некоторым регистром, то это число можно ввести в ЭВМ и подвергать затем любой необходимой обработке - этот ввод числа в машину – третий этап.
Замечание. Не все технические средства сбора информации работают по описанной схеме. Например, клавиатура. Здесь первичный сигнал – нажатие клавиши – непосредственно преобразуется в соответствующий цифровой код - двоичное число, сразу. Устройство АЦП – отсутствует.
Современные системы сбора информации (например, в составе АСУ) могут включать в себя большое количество цифровых измерительных приборов и всевозможных устройств ввода информации (от человека к ЭВМ, от ЭВМ к ЭВМ и т.п.). Такое комплексирование средств приводит к необходимости управления процессом сбора информации и к разработке соответствующего программного обеспечения (в т.ч. аппаратного обеспечения).
Совокупность технических средств ввода информации в ЭВМ, программ, управляющих всем комплексом технических средств, и программ, обеспечивающих ввод информации с отдельных устройств ввода (драйверов устройств), – вот что представляет собой современная развитая система сбора информации.
Информация в ИС разнообразна по содержанию и виду - научная, производственная, управленческая, медицинская, экономическая и др. Поэтому каждый вид информации имеет:
- свои особенные технологии обработки;
- смысловую ценность;
- формы представления и отображения на физическом носителе;
- требования к точности и достоверности;
- требования к оперативности отражения фактов, явлений, процессов.
Информация, представленная в формализованном виде, называется – данные.
Информация может находиться в статистическом или динамическом состоянии.
Статистическое состояние информации связано с ее более или менее длительным организованным хранением, накоплением в БД.
Динамическое состояние – постоянное движение в виде потоков.
Лекция № 4 – Лекция № 5.
Передача информации.
Структурная схема системы передачи информации.
Сообщение Сигнал Сигнал+помеха Сообщение
 |
S (t) u (t)
где ИИ – источник информации; ПрС – преобразователь сообщения; КУ – кодирующее устройство; М – манипулятор; ЛК – линейный каскад; ДМ – демодулятор; ДКУ – декодирующее устройство; ДС – детектор сигнала; ПИ – получатель информации.
Передающее устройство обеспечивает преобразование сообщения в сигнал, передаваемый по линии связи, в то время как приемное устройство преобразует приятный сигнал, обратно в передаваемое сообщение. В современных цифровых системах связи основные функции передатчика и приемника выполняет устройство, называемое модемом.
Линия связи – это среда, использующая для передачи сигналов от передатчика к приемнику. Такой средой могут быть кабель, волновод или область пространства, в которых распространяются ЭМ волны от передатчика к приемнику.
Система передачи информации – совокупность технических средств (передатчик, приемник, линия связи), обеспечивающих возможность передачи сообщений от источника к получателю.
- Источник сообщений включает в себя ИИ и ПрС. ПрС может выполнять две функции: - преобразование сообщения любой физической природы (изображение, звуковые сигналы) в первичный электрический сигнал S(t); - преобразование большого объема алфавита сообщений в малый объем алфавита первичного сигнала. (Например, 32 буквы русского алфавита передаются посредством двух символов алфавита первичного сигнала: «0» и «1») – (может не выполняться).
- Передающее устройство осуществляется приобретением сообщения в сигналы, удобные для прохождения по конкретной линии связи. В состав передающего устройства входит: - кодирование устройств (КУ) и – модулятор (М).
КУ обеспечивает помеха устойчивое кодирование, сущность которого состоит в том, что в кодовую комбинацию первичного сигнала по определенному правилу вводятся дополнительные, избыточные символы, которые не несут информации о передаваемом сообщении, но позволяют на приемной стороне обнаруживать и исправлять искаженные помехами символы первичного сигнала, увеличивает достоверность передачи информации.
Первичный электрический сигнал, как правило, непосредственно не передается по линии связи. В передающем устройстве первичный сигнал S (t) преобразуется во вторичный (высококачественный) сигнал u (t), пригодный для передачи по линии связи. Такое преобразование осуществляется посредством модулятора (М). Например, изменяет один из параметров высокочастотного колебания в соответствии с изменением первичного сигнала S (t) – (амплитуда, частота и фаза).
Замечание. Сообщения и сигналы. В широком смысле слова сигнал – это материальный носитель информации. В современных системах передачи информации используются электрические сигналы. Физической величиной, определяющей такой сигнал, является ток или напряжение. Как лучше передавать электрические сигналы? По физическим законам излучение ЭМ волн эффективно, если размеры излучателя соизмеримы с длинной излучаемой волны. Поэтому передача сигналов по радиоканалам, кабелям, микроволновым линиям производится на высоких частотах (т.е. на коротких волнах).
- модулированный по амплитуде первичный сигнал S (t),
где U0 – начальная амплитуда, ω – частота изменения сигнала, φ0 – начальная фаза.
В процессе передачи сигнала по линии связи (3) он искажается помехой и на входе приемника отличается по форме от переданного.
Совокупность средств, предназначенных для передачи сообщений, называется каналом связи. Для передачи информации от группы источников, сосредоточенных в одном пункте, к группе получателей, расположенных в другом пути, часто целесообразно использовать только одну линию связи, организовав на ней требуемое число каналов. Такие системы называются многоканальными. В современных цифровых системах связи основные функции передатчика и приемника выполняет модем.
Одной из главных характеристик канала является скорость передачи информации. Максимально возможная скорость передачи информации (данных) по каналу связи при фиксированных ограничения, называется емкостью канала. Обозначается через C и имеет размерность [ C ]=бит/с. В общем случае емкость канала можно определить по формуле: С = I / T, где I – количество информации, переданной за время Т.
К основным характеристикам каналов связи относятся:
- АЧХ (амплитудно-частотная характеристика);
- полоса пропускания;
- затухание;
- пропускная способность;
- достоверность передачи данных;
- помехоустойчивость.
Для определения характеристик канала связи применяется анализ его реакции на некоторое эталонное воздействие. Чаще всего в качестве эталона используются синусоидальные сигналы разных частот.
АЧХ показывает, как изменяется амплитуда синусоида на выходе линии связи по сравнению с амплитудой на ее входе для всех частот передаваемого сигнала.
Полоса пропускания – это диапазон частот, для которых отношение амплитуды выходного сигнала к входному превышает некоторый заданный предел (для мощности 0,5). Эта полоса частот определяет диапазон частот синусоидального сигнала, при которых рассматриваемый сигнал передается по линии связи без значительных искажений. Ширина полосы пропускания влияет на максимально возможную скорость передачи информации по линии связи.
Затухание – относительное уменьшение амплитуды или мощности сигнала при передаче по линии связи сигнала определенной части. Затухание L обычно измеряется в децибелах (дБ) и вычисляется по формуле: L =10Log(Pвых / Рвх), где Pвых и Рвх – мощности сигнала на выходе и на входе линии соответственно.
Пропускная способность линии характеризует max-но возможную скорость передачи данных по линии связи и измеряется в битах в секунду (бит/с), а так же в производных единицах (Кбит/с, Мбит/с, Гбит/с).
Достоверность передачи данных характеризует вероятность искажения для каждого передаваемого бита данных. Показателем достоверности является вероятность ошибочного приема информационного символа – Рош.
Как известно, искажения в каналах связи происходят как из-за наличия помех на линии, так из-за искажений формы сигнала ограниченной полосой пропускания линии. Поэтому для повышения достоверности передаваемых данных необходимы более широкополосные линии связи.
Составной частью любого канала является линия связи – физическая среда, обеспечивающая поступление сигналов от передающего устройства к приемному. Рассмотрим эти линии связи в рамках помехоустойчивости или помехозащищенности.
В зависимости от среды передачи данных линии связи могут быть:
- проводные;
- кабельные (медные и волоконно-оптические);
- радиоканалы наземной и спутниковой связи (беспроводные каналы связи).
Проводные линии связи представляют собой проложенные между опорами провода без каких-либо экранирующих или изолирующих оплеток. Помехозащищенность и скорость передачи данных в этих линиях низкая. По таким линиям связи передаются, как правило, телефонные и телеграфные сигналы.
Кабельные линии связи представляют собой пучок проводов, заключенных в одну или несколько защитных (электрическая, механическая) трубок.
В современных системах связи применяют три основных типа кабеля:
- на основе скрученных пар медных проводов;
- коаксиальные кабели с медной жилой;
- волоконно-оптические кабели.
Скрученная пара проводов называется витой парой
(б)
(а)
В случае экранированной витой пары каждая из витых пар помещается в металлическую оплетку - экран для уменьшения излучений кабеля защиты от внешних ЭМ помех и снижения взаимного влияния пар проводов друг на друга. Этот тип витой пары дороже и при ее использовании необходимо применять специальные экранированные разъемы. На практике встречается реже, чем не экранированная.
Не экранированная витая пара имеет следующие достоинства: - простота монтажа разъемов на концах кабеля; -простота ремонта любых повреждений. Недостатки: - затухание сигнала существенно больше, чем у коаксиальных (линия связи – не более 100 м); - скорость передачи информации до 100 Мбит/с (ведутся работы по повышению скорости до 1000 Мбит/с).
Различают 7 категорий кабелей на основе неэкранированной витой пары в зависимости от полосы пропускания и количества витков на метр длины.
Еще один важный параметр любого кабеля – скорость распространения сигнала в кабеле, т.е. задержка распространения сигнала в кабеле на единицу длинны.
Типичная величина задержки большинства современных кабелей составляет от 5 нс/м до 
с.
Коаксиальный кабель. Состоит из внутренней медной жилы (проводник) и внешнего экрана (оболочка и изолятор). Обладает:
- более высокой помехозащищенностью;
- более высокими, чем у витой пары, допустимыми скоростями передачи данных (до 500 Мбит/с);
- большими допустимыми расстояниями передачи (до км и выше);
- к нему труднее механически подключиться для несанкционированного прослушивания сети;
- дает заметно меньше ЭМ излучений во внешнюю среду.
Существует 2 основных типа коаксиального кабеля:
- тонкий (d около 0,5 см – более гибкий) – дает задержку сигнала 5 нс/м;
- толстый (d около1 см – более жесткий) – дает задержку сигнала 4.5 нс/м.
В настоящее время считается, что коаксиальный кабель устарел. В большинстве случаев его вполне может заметить витая пара или оптоволоконный кабель.
Волоконно-оптический кабель.
Состоит из центрального проводника света - стеклянного волокна, окруженного другим слоем стекла – оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем сердцевина. Распространяясь по сердцевине лучи света, отражаясь от оболочки, не выходят из центрального проводника.
В зависимости от распространения показателя преломления и от величины диаметра сердечника различают:
- многомодовое волокно со ступенчатым изменением показателя преломления;
- многомодовое волокно с плавным изменением показателей преломления;
- одномодовое волокно (d центрального проводника – 5 - 10 мкм, соизмеримо с длиной волны l).
В многомодовых кабелях – диаметр центрального проводника 62,5 мкм и 50 мкм.
Понятие «мода» описывает режим распространения световых лучей во внутреннем сердечнике кабеля.
В качестве источников света по волно-оптическому кабелю применяются лазеры.
Предельные расстояния для передачи данных по волно-оптическим линиям связи зависят от длины волны излучения и достигают десятки км.
Беспроводные линии связи.
В беспроводных линиях связи передача информации осуществляется на основе распространении ЭМ волн (радиоволн). Наиболее освоенный диапазон находится в пределах от 10 до 
м.
Радиоволны, представляющие собой ЭМ колебания, являются совокупностью переменных электрического и магнитного полей и характеризуется напряженностью электрического Е и магнитного Н полей.
Радиоволнам присущи следующие физические свойства:
- преломление и отражение волны на границе перехода из одной среды в другую
- рефракция (исправление траектории распределения) при распространении в неоднородной среде
- дифракция – огибание волной препятствия, когда λ соизмерима с размерами препятствия.
По особенностям распространения в различных физических средах спектр радиоволн делят на отдельные диапазоны (от мм до мириаметрового 100-10 км).
Существенное влияние на распределение радиоволн оказывает земная поверхность и атмосфера Земли.
- Волны длинной 200-400м и более распространяются вдоль поверхности Земли – земные радиоволны.
- Волны с λ 5м и менее называются тропосферами.
Тропосфера - приземная область атмосферы толщиной 10-15 км.
тропосфера
5км
- Волны с λ более 5м до 100м – ионосферы.
ионосфера
С
-60км
Наиболее распространенный УКВ диапазон радиоволн – короче 10м. Метровый диапазон – до 1м используется телевидении и вещании Дм и см – в ТV, радиолокации и многоканальной связи.
Для организации связи на линии Земля – космос используют волны от3м до 3м. волны этого диапазона практически не поглощаются в атмосфере, они так же не отражаются ионосферой.
Приемное устройство (4) обрабатывает принимаемый сигнал и восстанавливает по нему переданное сообщение. Принимаемый полезный ВЧ-сигнал фильтруется и усиливается линейными каскадами (ЛК) и поступает на демодулятор (ДМ), в котором ВЧ-сигнал преобразуется в низкочастотный первичный сигнал. В декодирующем устройстве (ДКУ) НЧ-сигнал преобразуется в кодовую комбинацию символов первичного сигнала. Одновременно в ДКУ осуществляется обнаружение и исправление искаженных символов первичного сигнала (при использовании на передающей стороне помехоустойчивого кодирования).
На первый взгляд может показаться, что демодуляция и декодирование – это операции, обратные модуляции и кодированию. На самом деле это не так. В результате различных искажений и воздействия помех пришедший сигнал может существенно отличаться от переданного. Задачей приемного устройства является решение о том, какое сообщение действительно передавалось источником. Для принятия такого решения принятый сигнал подвергается анализу с учетом всех сведений об источнике, о применяемом помехоустойчивом коде и виде модуляции, а так же о свойстве помех.
Детектор сигнала (ДС) преобразует кодовую комбинацию символов первичного сигнала в соответствующее сообщение, которое поступает на вход получателя информации (ПИ), которому была адресована исходная информация.
Если передача информации между передатчиком и приемником осуществляется одновременно в обе стороны, то такой режим называется дуплексным. При полудуплексном режиме в каждый момент времени информация передается только в одну сторону.
Лекция №6.
Обработка информации.
Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией.
Для осуществления обработки информации с помощью технических средств ее представляют в формализованном виде – в виде структур данных.
Компьютерная обработка информации.
Обработка информации – получение одних информационных объектов (структур данных) из других путем выполнения некоторых алгоритмов.
В современной информатике основным исполнителем алгоритмов является ЭВМ, называемая компьютером (от англ. computer – вычислитель).
ЭВМ – электронное устройство, предназначенное для автоматизации процесса алгоритмической обработки информации и вычислений.
В зависимости от формы представления обрабатываемой информации вычислительные машины делятся на три большие класса:
- цифровые вычислительные машины (ЦВМ), обрабатывающие информацию, представленную в цифровой форме;
- аналоговые ВМ (АВМ), обрабатывающие информацию, представленную в виде непрерывно меняющихся значений какой-либо физической величины (например, эл. тока или напряжения);
- гибридные ВМ (ГВМ).
Поскольку в настоящее время подавляющее большинство компьютеров являются цифровыми, для обработки аналоговой информации на таком компьютере ее сначала преобразуют в цифровую форму.
Принцип компьютерной обработки информации состоит в выполнении программы. Программу можно рассматривать как формализованное описание алгоритма обработки в виде последовательности команд, управляющих процессом обработки. Команда представляет собою двоичный код, который определяет действие вычислительной системы по выполнению какой-либо операции. Операция – комплекс современных технологических действий над информацией по одной из команд программы. Основными операциями при обработке на ЭВМ являются арифметические и логические. Арифметические операции включают в себя все виды математических действий над целыми числами, дробями и числами с плавающей запятой. Логические операции обеспечивают действия над логическими величинами с получением логического результата.
Последовательность действий в вычислительных системах, составляющих задачу обработки информации, называют процессом. (Например, обработка некоторого текста программой-редактором является процессом, а редактирование другого текста с помощью этой же программы представляет собой другой процесс, даже если при этом используется одна и та же копия программы.)
Организация вычислительных процессов.
С точки зрения организации вычислительных процессов в ЭВМ выделяют несколько режимов:
- однопрограммный однопользовательский режим, в котором вычисления носят последовательный характер, и ресурсы ЭВМ не разделяют;
- мультизадачный, когда несколько программ последовательно используют время процессора;
- многопользовательский, когда каждому пользователю выделяется квант (интервал) времени процессора;
- мультипроцессорный, когда вычислительная система, включая несколько процессоров, позволяет выполнять реальные параллельные процессы.
При выполнении задач обработки информации на компьютере выделяют пакетный, интерактивный (запросный и диалоговый) режимы и режим реального времени взаимодействия пользователя с ЭВМ.
Пакетный режим. При использовании этого режима пользователь не имеет непосредственного общения с ЭВМ. Сбор и регистрация информации, ввод и обработка не совпадают по времени. Вначале пользователь собирает информацию, формируя ее в пакеты в соответствии с видом задач или каким-то др. признаком. (Как правило, это задачи неоперативного характера, с долговременным сроком действия результатов решения). После завершения приема информации производится ее ввод и обработка, т.о., происходит задержка обработки.
Таким образом, суть пакетного режима состоит в том, что задания группируются в пакеты, каждый со своим отдельным компилятором. Компилятор загружается один раз, а затем осуществляется последовательная трансляция всех заданий пакета. По окончании компиляции пакета все задания последовательно загружаются и обрабатываются.
Этот режим используется, как правило, при централизованном способе обработки информации.
Интерактивный режим предусматривает возможность пользователя непосредственно взаимодействовать с вычислительной системой в процессе работы. Программы обработки данных находятся в памяти ЭВМ постоянно пока ЭВМ доступна пользователю. Взаимодействие пользователя с вычислительной системой может быть многоаспектным и определяться различными факторами: языком общения, активной или пассивной ролью пользователя; кто является инициатором диалога - пользователь или ЭВМ; временем ответа; структурой диалога и т.д. Если инициатором диалога является пользователь, то он должен обладать знаниями по работе с процедурами, форматами данных и т.п. Если инициатор - ЭВМ, то машина сама сообщает на каждом шаге, что нужно делать с разнообразными возможностями выбора. Этот метод работы называется "выбором меню". Он обеспечивает поддержку действий пользователя и предписывает их последовательность. При этом от пользователя требуется меньшая подготовленность.
Интерактивный режим требует определенного уровня технической оснащенности пользователя, т.е. наличие терминала или ПЭВМ, связанных с центральной вычислительной системой каналами связи. Этот режим используется для доступа к информации, вычислительным или программным ресурсам. Возможность работы в этом режиме может быть ограничена во времени начала и конца работы, а может быть и неограниченной.
Запросный режим позволяет дифференцированно, в строго установленном порядке предоставлять пользователям время для общения с ЭВМ.
Диалоговый режим открывает пользователю возможность непосредственно взаимодействовать с вычислительной системой. При этом ЭВМ сама может инициировать диалог, сообщая пользователю последовательность шагов для получения искомого результата.
Режим реального масштаба времени означает способность вычислительной системы взаимодействовать с контролируемыми или управляемыми процессами в темпе протекания этих процессов. Время реакции ЭВМ должно удовлетворять темпу контролируемого процесса или требованиям пользователей и иметь минимальную задержку. Как правило, этот режим используются при децентрализованной и распределенной обработке данных. Пример: на рабочем столе операциониста установлен ПК, через который вся информация по операциям вводится в ЭВМ по мере ее поступления.
Средства обработки информации.
Существуют различные системы классификации электронных средств обработки информации: по архитектуре; по производительности; по условиям эксплуатации; по количеству процессоров и т.д.
Одним из наиболее распространенных методов классификации является классификация по производительности и характеру использования компьютеров. В соответствии с этой классификацией компьютерные средства можно подразделить на:
- микрокомпьютеры;
- мэйнфреймы;
- суперкомпьютеры.
Данная классификация достаточно условна, поскольку интенсивное развитие технологий производства электронных компонентов и значительный прогресс в совершенствовании архитектуры компьютеров приводят к размыванию границ между указанными классами средств вычислительной техники. Кроме того, рассмотренная классификация не учитывает тенденции объединения ЭВМ в вычислительные сети.
Оценка производительности ЭВМ всегда приблизительна. Поэтому для характеристики ЭВМ вместо производительности обычно указывают тактовую частоту.
Микрокомпьютеры.
Первоначально определяющим признаком служило наличие в нем микропроцессора. Сейчас микропроцессоры используются во всех без исключения классах ЭВМ, а к микрокомпьютерам относят более компактные в сравнении с мэйнфреймами ЭВМ. Современные модели микрокомпьютеров могут обладать несколькими микропроцессорами.
Разновидность микрокомпьютеров является микроконтроллер. Это основанное на микропроцессоре специальное устройство, встраиваемое в систему управления технологических процессов или непосредственно в технологическую линию.
Персональные компьютеры (ПК) – это микрокомпьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком. ПК можно классифицировать по различным признакам, в том числе и по конструктивным особенностям (рис.).
 |
Рис. Классификация персональных компьютеров.
Laptop (наколенник, от lap – колено и top - поверх) по размерам близок к обычному портфелю. По основным характеристикам (быстродействие и память) примерно соответствует настольным ПК.
Notebook (блокнот, записная книжка) по размерам ближе к книге крупного формата, имеет вес около 3 кг и помещается в портфель-дипломат.
Palmtop (наладонник) – самые маленькие современные ПК. Умещаются на ладони. Магнитные диски в них заменяет энергонезависимая электронная память. Нет накопителей на дисках – обмен информацией с обычным компьютером идет по линии связи.
Мэйнфрэймы предназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами. Их целесообразно применять в больших системах при наличии не менее 200 – 300 рабочих мест.
Мэйнфреймы обычно оснащаются не менее чем тремя процессорами. Объем оперативного хранения достигает 342 Терабайт (мега- – шесть нулей, тера- - девять нулей).
Суперкомпьютеры – это очень мощные, сверхбыстродействующие компьютеры. Из-за ограниченной скорости распространения электромагнитных волн создать высокопроизводительные ЭВМ на одном микропроцессоре не представляется возможным (с=300000 км/сек). При быстродействии 100 млр. операций в секунду время распространения сигнала становится соизмеримо со временем выполнения одной операции. По этому суперЭВМ создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем (МПВС).
Лекция № 7.