Объекты профессиональной деятельности.

Объектами профессиональной деятельности инженера по специальности 220200 - Автоматизиро­ванные сис­темы обработки информации и управления являются техническое, информационное, программное, матема­тическое, лингвистическое, эргономическое, организационное и правовое обеспечение автоматизированных систем обработки информации и управления, а также структура систем в целом.

Виды профессиональной деятельности.

Инженер по специальности 220200 - Автоматизированные системы обработки информации и управления в соответствии с фундаментальной и специальной подготовкой может выполнять сле­дующие виды профес­сиональной деятельности в области автоматизированных систем обработки информации и управления:

- проектирование;

- производство;

- исследование;

Требования по математическим и общим естественнонаучным дисциплинам. (МЕНД)

Инженер должен иметь представление:

- о математике как особом способе познания мира, общности ее понятий и представлений;

- о математическом моделировании;

- об информации, методах ее получения, хранения, обработки и передачи;

знать и уметь использовать:

- основные понятия и методы математического анализа, аналитической геометрии, линейной ал­гебры, теории функций комплексного переменного, операционного исчисления, теории вероятно­стей и математи­ческой статистики, дискретной математики;

- математические модели процессов в естествознании и технике;

- вероятностные модели для анализа и количественных оценок конкретных процессов;

- базовые понятия информатики и вычислительной техники, предмет и основные методы ин­форматики, закономерности протекания информационных процессов в системах управления, принципы работы техни­ческих и программных средств;

- принципы согласования производительности источника с пропускной способностью канала связи, ин­формационные пределы избыточности при построении систем передачи информации;

иметь опыт:

- использования математической символики для выражения количественных и качественных отношений объектов;

- исследования моделей с учетом их иерархической структуры и оценки пределов применимо­сти полу­ченных результатов;

- использования основных приемов обработки экспериментальных данных;

- аналитического и численного решения алгебраических уравнений;

- исследования, аналитического и численного решения обыкновенных дифференциальных урав­нений;

- аналитического и численного решения основных уравнений математической физики;

- использования возможностей вычислительной техники и программного обеспечения, методов проекти­рования в области информатики, методов программирования;

- построения оптимальных кодов для каналов без шума, а также избыточных кодов для каналов с шумом;

в области физики, химии и экологии

иметь представление:

- о Вселенной в целом как физическом объекте и ее эволюции;

- о фундаментальном единстве естественных наук, незавершенности естествознания и возмож­ности его дальнейшего развития;

- о дискретности и непрерывности в природе;

- о соотношении порядка и беспорядка в природе, упорядоченности строения объектов, перехо­дах в не­упорядоченное состояние и наоборот;

- о динамических и статистических закономерностях в природе;

- о вероятности как объективной характеристике природных систем;

- об измерениях и их специфичности в различных разделах естествознания;

- о фундаментальных константах естествознания;

- о принципах симметрии и законах сохранения;

- о соотношениях эмпирического и теоретического в познании;

- о состояниях в природе и их изменениях со временем;

- об индивидуальном и коллективном поведении объектов в природе;

- о времени в естествознании;

 

 

- об основных химических системах и процессах; - о взаимосвязи между свойствами химической системы, природой веществ и их реакционной способностью; - о методах химической идентификации и определения веществ;

- об особенностях биологической формы организации материи, принципах воспроизводства и развития живых систем;

- о биосфере и направлении ее эволюции;

- о целостности и гомеостазе живых систем;

- о взаимодействии организма и среды, сообществе организмов, экосистемах;

- об экологических принципах охраны природы и рациональном природопользовании, перспек­тивах соз­дания не разрушающих природу технологий;

- о новейших открытиях естествознания, перспективах их использования для построения техни­ческих устройств;

- о последствиях своей профессиональной деятельности с точки зрения единства биосферы и биосоциаль­ной природы человека;

знать и уметь использовать:

- основные понятия, законы и модели механики, электричества и магнетизма, колебаний и волн, статисти­ческой физики и термодинамики, химической термодинамики и кинетики, экологии;

- методы теоретического и экспериментального исследования в физике, химии, экологии;

- уметь оценивать численные порядки величин, характерных для различных разделов естество­знания.

Требования по общепрофессиональным дисциплинам. (ОПД)

Инженер должен иметь представление:

- об основных закономерностях функционирования систем и возможностях их системного ана­лиза;

- о современных методах исследования, оптимизации и проектировании автоматизированных систем об­работки информации и управления (АСОИУ) и их обеспечения;) - об автоматизации мо­делирования;

- об использовании основных положений теории управления в различных областях науки и тех­ники;

- о возможностях информационных технологий и путях их применения в промышленности, на­учных ис­следованиях, организационном управлении и других областях;

- о тенденциях развития микроэлектроники, о перспективных схемотехнических решениях в об­ласти циф­ровой и аналоговой техники;

- о современном состоянии и тенденциях развития архитектур ЭВМ, вычислительных систем, комплексов и сетей;

- об архитектуре и о возможностях микропроцессорных средств;

- о проблемах и направлениях развития системных программных средств;

- о проблемах и направлениях развития технологии программирования, об основных методах и средствах автоматизации проектирования программного обеспечения, о методах организации ра­боты в коллективах разработчиков программного обеспечения;

- об использовании пакетов и библиотек при программировании, о современных алгоритмиче­ских языках, их области применения и особенностях;

- о методах анализа особо опасных, опасных и вредных антропогенных факторов;

- о научных и организационных основах мер ликвидации последствий аварий, катастроф, сти­хийных бед­ствий и других чрезвычайных ситуаций;

знать:

- качественные и количественные методы анализа систем, методы теоретико-множественного описания систем;

- основы системного подхода, формальный аппарат анализа и синтеза структур автоматизиро­ванной сис­темы, а также идеологию ее построения;

- основные классы моделей и методы моделирования, принципы построения моделей процессов, методы формализации, алгоритмизации и реализации моделей систем на ЭВМ;

- основные положения теории управления, методы анализа и синтеза линейных непрерывных и дискрет­ных систем управления;

- содержание и основные задачи информационной технологии, модели базовых информацион­ных процес­сов;

- фундаментальные положения электротехники, важнейшие свойства и характеристики электри­ческих це­пей, методы расчета цепей во временной и частотной областях;

- современную аналоговую и цифровую элементную базу средств вычислительной техники, ме­тоды про­ектирования и расчета элементов и узлов электронных устройств обработки информации;

- основные принципы организации и функционирования отдельных устройств и ЭВМ в целом, а также систем, комплексов и сетей ЭВМ; характеристики, возможности и области применения наи­более распро­страненных классов и типов ЭВМ;

- принципы построения архитектуры вычислительных систем;

- технологию, методы и средства производства программного продукта;

- принципы построения современной операционной системы и системного программного обес­печения;

- архитектуру систем управления базами данных;

- основные модели, методы и инструментальные средства, используемые в АСОИУ для автома­тизации решения интеллектуальных задач;

- принципы построения и методы разработки экспертных систем;

- принципы организации, структуры технических и программных средств систем компьютерной графики, основные методы и алгоритмы формирования и преобразования изображений, методы графического диа­лога, функции графических контроллеров и процессоров;

- принципы обеспечения условий безопасности жизнедеятельности при разработке и эксплуата­ции авто­матизированных систем различного назначения;

уметь использовать:

- методы системного анализа объектов и процессов, исследования операций и принятия реше­ний;

- формальный аппарат для анализа организационной, функциональной и технической структур автомати­зированных систем, определять состав задач, решаемых системой;

- методы системного моделирования при исследовании и проектировании систем, схемы моде­лирующих алгоритмов, языки моделирования и пакеты прикладных программ моделирования дискретных систем;

- математические модели и методы для анализа, расчетов, оптимизации детерминированных и случайных явлений и процессов в системах управления;

- методы информационной технологии и ее средства при разработке и проектировании автома­тизирован­ных систем;

- методы анализа и синтеза электронных схем, микропроцессорных средств при создании АСОИУ;

- возможности вычислительных систем при построении АСОИУ;

- методы и средства разработки алгоритмов и программ, приемы структурного программирова­ния, спо­собы записи алгоритма на языке высокого уровня, способы отладки, испытания и доку­ментирования про­грамм;

- системные программные средства, операционные системы и оболочки, обслуживающие сер­висные про­граммы;

- модели представления знаний и формализации задач при разработке интеллектуальных ком­понент АСОИУ;

- основные инструментальные средства разработки экспертных систем;

- инструментальные средства компьютерной графики и графического диалога;

иметь опыт:

- использования методов теории систем в практике проектирования АСОИУ;

- постановки задачи, использования моделей, методов и средств информационных технологий при созда­нии АСОИУ;

- использования языков моделирования для исследования и проектирования АСОИУ и их под­систем;

- составления линейных математических моделей элементов систем управления, расчетов сис­тем управ­ления при заданных внешних воздействиях и описании их линейными непрерывными и дискретными моде­лями;

- анализа электрических цепей при разнообразных воздействиях во временной и частотной об­ластях ана­литически и численно на ЭВМ;

- выполнения схемотехнических расчетов электронных элементов и устройств ЭВМ, проектиро­вания микропроцессорных контроллеров;

- комплексирования ЭВМ, систем, комплексов и сетей, анализа и оценки архитектуры вычисли­тельных систем;

- разработки, составления, отладки, тестирования и документирования программы на языках высокого уровня для задач обработки числовой и символьной информации;

- программирования в современных операционных средах и средах управления базами данных;

- разработки интеллектуальных средств для решения задач АСОИУ и экспертных систем;

- анализа условий безопасности и выбора технических и организационных мероприятий по безопасности на стадии проектирования, изготовления и эксплуатации средств АСОИУ.

Требования по специальным дисциплинам (СД).

Инженер должен уметь:

- формулировать основные технико-экономические требования к изучаемым техническим объ­ектам;

- описывать основные объекты, явления и процессы, связанные с конкретной областью специ­альной под­готовки, использовать методы их научного исследования;

- формулировать и решать задачи проектирования АСОИУ с использованием информационных техноло­гий, основанной на функциональных спецификациях;

- проводить анализ и синтез топологической структуры и алгоритмов управления информаци­онными по­токами в цифровых сетях интегрального обслуживания;

- строить системы обработки информации и управления реального времени;

- количественно оценивать надежность АСОИУ;

- проводить выбор интерфейсных средств при построении АСОИУ;

 

- применять полученные специальные знания для решения частных задач разработки АСОИУ конкретного (специального) назначения;

иметь опыт:

- конструирования проектных решений на основе спецификаций и их реализации в заданной программной среде;

- выбора архитектуры узлов коммутации цифровых сетей интегрального обслуживания для не­однородных потоков информации (оперативные данные и файлы ЭВМ, речь в цифровой форме, видеопотоки, телеметрия и т.д.);

- разработки программ систем реального времени;

- решения задач по расчету показателей надежности АСОИУ;

- агрегатной компоновки АСОИУ на базе стандартных интерфейсов;

- применения системного подхода к проектированию подсистем и задач автоматизированных систем для конкретного пользователя (заказчика системы);

владеть:

- методиками анализа предметной области и конструирования, прикладных АСОИУ;

- умением и навыками выбора и верификации протоколов различных уровней архитектуры цифровой сети интегрального обслуживания, методами оценки эффективности конкретных вари­антов интегральных сетей;

- методами и средствами программирования асинхронной обработки данных;

- методиками введения избыточности в проектируемые АСОИУ с целью обеспечения заданных показате­лей надежности;

- методами системного анализа интерфейсов АСОИУ;

- пониманием основных научно-технических проблем и перспектив развития областей техники, соответст­вующих специальной подготовке, их взаимосвязи со смежными областями.

Дополнительные требования к специальной подготовке инженера устанавливаются высшим учеб­ным заве­дением с учетом особенностей специализации.

ГСЭ. Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины. Перечень дисциплин и их основное содержание соответствует требованиям к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника высшей школы по циклу "Общие гуманитарные и социально-экономические дисцип­лины", утвержденным Государ­ственным комитетом Российской Федерации по высшему образова­нию 18 августа 1993 г.

2. Из каких же основных элементов состоит современный ПК?

Хочу отметить, что разнообразие аппаратного обеспечения компьютера настолько велико, что даже краткое описание каждого из устройств в данном реферате не представляется возможным.

 

СИСТЕМНЫЙ БЛОК.

 

Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые снаружи называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, называют также периферийными.

 

СИСТЕМНАЯ ПЛАТА.

 

К одному из самых главных устройств системного блока следует отнести системную плату, или, как её ещё называют,- материнская плата.

На ней размещаются:

· Процессор - основная микросхема, выполняющая большинство математических и логичес- ких операций;

· Микропроцессорный комплект (чипсет) - набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;

· Шины-наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;

· Оперативная память (ОЗУ) - набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;

· ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) набор микросхем, предназначенных для

длительного, хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;

· Разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).

 

 

ПРОЦЕССОР

 

Процессор - основная микросхема компьютера, в которой и производятся все вычисления. Конструктивно процессор состоит из ячеек, похожих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячей-ках данные могут не только хранится, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называют регистрами. Важно также отметить, что данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются не как данные, а как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Среди регистров процессора есть и такие, которые в зависимости от своего содержания способны модифицировать исполнение команд. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных. На этом и основано исполнение программ. С остальными устройствами компьютера, и в первую очередь с оперативной памятью, процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина.

У процессоров Intel Pentium адресная шина 32-разрядная, то есть состоит из 32 параллельных линий. В зависимости от того, есть напряжение на какой – то из линий или нет, говорят, что на этой линии выставлена единица или ноль. Комбинация из 32 нулей и единиц образует 32 – разрядный адрес указывающий на одну из ячеек оперативной памяти. К ней и подключается процессор для копирования данных из ячейки в один из своих регистров.

Шина данных. По этой шине происходит копирование данных из оперативной памяти в регистры процессора и обратно. В компьютерах, собранных на базе процессоров Intel Pentium, шина данных 64 – разрядная, то есть состоит из 64 линий, по которым за один раз на обработку поступают сразу 8 байтов.

Шина команд. Для того, чтобы процессор мог обрабатывать данные, ему нужны команды. Он должен знать, что следует сделать с теми байтами, которые хранятся в его регистрах. Эти команды поступают в процессор тоже из оперативной памяти, но не из тех областей, где хранятся массивы данных, а оттуда где хранятся программы. Команды тоже представлены в виде байтов. Самые простые команды укладываются в один байт, однако есть и такие, для которых нужно 2, 3, и более байтов. В большинстве современных процессоров шина команд 32- разрядная, хотя существуют 64-разрядные и даже 128-разрядные.

Система команд процессора. В процессе работы процессор обслуживает данные, находящиеся в его регистрах, в поле оперативной памяти, а также данные, находящиеся во внешних портах процессора. Часть данных он интерпретирует непосредственно как данные, часть данных – как адресные данные, а часть – как команды. Совокупность всех возможных команд, которые может выполнить процессор над данными, образует так называемую систему команд процессора. Процессоры, относящиеся к одному семейству, имеют одинаковые или близкие системы команд. Процессоры относящиеся к разным семействам, различаются по системе команд и невзаимозаменяе- мы.