Лекция
Термин технология определяется как совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материалов или полуфабрикатов, осуществляемых в процессе производства конечной продукции. Относительно практики технология характеризует: что, как и сколько нужно делать для того, чтобы получить материал или вещь с заданными свойствами.
С другой стороны, технология рассматривается как наука о законах реализации целенаправленных воздействий на различные сферы человеческой деятельности. Задача технологии как науки состоит в выявлении закономерностей построения производственных процессов, перехода от логического построения проектов к процессам получения готовых продуктов с полезными функциями и свойствами.
Информационные технологии представляют собой технологические процессы, охватывающие информационную деятельность управленческих работников, связанную с подготовкой и принятием управленческих решений.
Для информационных технологий характерной особенностью является то, что исходным "сырьем" и конечной готовой "продукцией" в них является информация. В связи с этим информационные технологии включают: процессы сбора, передачи, хранения и обработки информации во всех ее возможных формах проявления (текстовой, графической, визуальной, речевой и т.д.).
Как и все технологии, информационные технологии находятся в постоянном развитии и совершенствовании. Этому способствуют появление новых технических средств, разработка новых концепций и методов организации данных, их передачи, хранения и обработки, форм взаимодействия пользователей с техническими и другими компонентами информационно-вычислительных систем.
Современным информационным системам организационного управления присущи широкое внедрение новых информационных технологий, переход к которым стал возможен благодаря массовому появлению на рынке мощных, относительно недорогих и высоконадежных персональных компьютеров.
Отличительная черта новых информационных технологий - активное вовлечение конечных пользователей (специалистов управления - непрофессионалов в области вычислительной техники и программирования) в процесс подготовки, управленческих решений благодаря внедрению на их рабочих местах современных ПК.
С одной стороны, это дает возможность использовать творческий потенциал, опыт, интуицию специалистов управления непосредственно в процессе подготовки и принятия управленческих решений (автоматизируя решение не полностью формализуемых задач), а также повышать оперативность получения результатной информации, снижать вероятность возникновения ошибок в связи с устранением промежуточных звеньев в технологической цепочке подготовки управленческих решений.
С другой стороны, специфика работы конечных пользователей - специалистов управления потребовала создания для них таких средств и методов общения с вычислительной системой, благодаря которым, зная лишь в самом общем виде архитектуру и принципы функционирования ПК, они могли бы в полной мере удовлетворять свои информационные потребности.
Для эффективного взаимодействия конечных пользователей с вычислительной системой новые информационные технологии опираются на принципиально иную организацию интерфейса пользователей с вычислительной системой (так называемого дружественного интерфейса), который выражается прежде всего в следующем:
обеспечении права пользователя на ошибку благодаря защите информационно-вычислительных ресурсов системы, их непрофессиональных действий на компьютере; в наличии широкого набора иерархических ("ниспадающих") меню, системы подсказок и обучения и т.п., облегчающих процесс взаимодействия пользователя с ПК;
в наличии системы "отката", позволяющей при выполнении регламентированного действия, последствия которого пo каким-либо причинам не удовлетворили пользователя, вернуться к предыдущему состоянию системы.
Расширение круга лиц, имеющих доступ к информационно-вычислительным ресурсам систем обработки данных, а также использование вычислительных сетей, объединяющих территориально удаленных друг от друга пользователей, особо остро ставят проблему обеспечения надежности данных и защиту их от несанкционированного доступа и съема информации при ее обработке, хранении и передаче. В связи с этим современные информационные технологии базируются на концепции использования специальных аппаратных и программных средств (от скремблеров до сложнейших методой Криптографии), обеспечивающих защиту информации.
Скремблер - специальное устройство, формирующее случайную последовательность битов, обеспечивающих постоянство спектральной плотности модулированных сигналов независимо от передаваемой информации.
Следующим шагом в совершенствовании информационных технологий, является расширение сферы применения баз знаний и соответствующих им систем искусственного интеллекта. База знаний - важнейший элемент экспертной системы, создаваемой на рабочем месте специалиста. Она выступает в роли накопителя знаний в конкретной области профессиональной деятельности и помощника при проведении анализа экономической ситуации в процессе выработки и принятия управленческого решения.
Информационные технологии в настоящее время развиваются по следующим основным направлениям:
активизация роли специалистов управления (непрофессионалов в области вычислительной техники) в подготовке и решении задач экономического управления;
персонализация вычислений на основе использования ПК и соответствующих программно-инструментальных средств;
совершенствование систем интеллектуального интерфейса конечных пользователей различных уровней;
объединение информационно-вычислительных ресурсов с помощью вычислительных сетей различных уровней (от локальных, объединяющих пользователей в рамках одного подразделения организации, до глобальных, обеспечивающих создание единого мирового информационного пространства);
разработка комплексных мер обеспечения защиты информации (технических, организационных, программных, правовых и т.п.) от несанкционированного доступа.
Тема 1.1 Технические средства
Архитектура ПЭВМ - это совокупность аппаратных и программных средств ПЭВМ, а также система взаимодействия их, обеспечивающая функционирование ПЭВМ.
Основное отличие архитектуры IBM PC - ее открытость и модульность. Открытость означает возможность замены отдельных компонентов ПЭВМ их более совершенными версиями, а также возможность подключения новых устройств к ПЭВМ с целью расширения ее возможностей.
И главное - указанные операции в IBM PC выполняются чрезвычайно просто из-за модульного принципа организации структуры ЭВМ.
В соответствии с этим принципом все компоненты машины оформлены в виде законченных конструкций - модулей, имеющих стандартные размеры и стандартные средства сопряжения (соединения) с ЭВМ. Они не связаны жестко в единое неразъемное устройство: предусмотрена возможность быстрого подсоединения и отсоединения любого из них к ПЭВМ.
Кроме того, в любой ЭВМ подобного типа используется стандартный набор основных модулей, при любой ее модификации. В ее состав входят следующие, основные (стандартные) устройства:
системный блок;
монитор;
клавиатура.
Кроме того, к ПЭВМ можно подключать дополнительные устройства, называемые периферийными (внешними), которые можно разбить на несколько групп.
Устройства ввода: сканер, дигитайзер, цифровая фотокамера, графический планшет.
Устройства вывода: принтер, графопостроитель.
Внешние запоминающие устройства: дисководы для работы с магнитными и лазерными дисками, стример.
Устройства управления: мышь, трекбол, контактная панель, джойстик.
Устройства, выполняющие одновременно функции ввода и вывода информации в/из ПЭВМ: модем, звуковая приставка, сетевая плата.
Основные компоненты системного блока
Корпус системного блока обычно имеет один из двух вариантов исполнения: настольный вариант горизонтального типа (Desktop) и настольный вариант вертикального типа - башня. Последний имеет модификации: Tower, MinuTower, ATX (используется в последних моделях ПЭВМ) и пр.
Системный блок содержит:
системную плату,
дисковод для работы с гибкими дисками (НГМД),
жесткий диск,
порты ввода-вывода (разъемы),
блок питания,
громкоговоритель.
Основным элементом является системная плата.
На системной плате располагаются: микропроцессор; сопроцессор (может отсутствовать); модули оперативной памяти; микросхемы быстрой памяти (КЭШ); микросхема базовой системы ввода-вывода (BIOS); системная шина; адаптеры и контроллеры (платы расширения), управляющие работой различных устройств (дисководами, монитором, клавиатурой, мышью и т.д.).
На системной плате располагаются все остальные устройства системного блока, кроме дисководов. На ней расположено большое количество внутренних и внешних разъемов и различных вспомогательных микросхем, среди которых ведущую роль играют микросхемы так называемого чипсета ("набора микросхем"), выполняющие связующую функцию между процессором и остальными устройствами компьютера. По этой причине микросхемы чипсета иногда называют "мостами". Тип чипсета, наряду с количеством и назначением разъемов, является основной характеристикой материнской платы. Для процессоров Intel наиболее часто применяются чипсеты, производимые самой корпорацией Intel, для процессоров AMD - чипсеты корпорации VIA. Чипсеты для обоих типов процессоров производит также корпорация SIS.
Для описания свойств чипсета надо указать, для какого типа процессоров и для какого типа памяти он предназначен. Кроме того, в последнее время в некоторые типы чипсетов стали включать функции управления видео-, аудио-, сетевыми и другими подсистемами компьютера. В этом случае говорят, что соответствующая подсистема интегрирована в чипсете или на материнской плате, и интегрированные решения получают все большее распространение, особенно для офисных компьютеров.
Микропроцессор.
Микропроцессор (процессор, МП) - это микросхема, которая производит все арифметические и логические операции, осуществляет управление всем процессом решения задачи по заданной программе, т.е. является главным компонентом компьютера. Не случайно тип ПЭВМ определяется типом его процессора.
Если говорят: "ПЭВМ 486", то подразумевается персональная ЭВМ с 486-м процессором.
Наиболее распространенными процессорами для ПК являются процессоры корпорации Intel (в настоящее время - серии Pentium 4 и Celeron), несколько реже используются процессоры от корпорации AMD (Advanced Micro Devices) серии Athlon. Традиционно считается, что процессоры Intel более надежны и создают меньше проблем при настройке компьютера, а процессоры AMD при той же производительности заметно дешевле.
Не следует думать, что центральный процессор является единственным устройством компьютера, осуществляющим арифметические, логические и управляющие действия. По мере развития технологий производства микросхем и совершенствования архитектуры компьютеров все больше функций центрального процессора, особенно управляющих, передается другим устройствам, являющимся, по существу, специализированными процессорами, так что за центральным процессором остается главная функция "числовой мельницы". Наиболее мощным из таких специализированных процессоров является графический процессор, сравнимый по числу транзисторов и сложности архитектуры с центральным процессором. Другие процессоры чаще называют контроллерами, хотя они превосходят по сложности центральные процессоры совсем недавнего времени. Главным качеством всех этих устройств является то, что они выполняют обработку данных параллельно с центральным процессором, что позволяет значительно ускорить ее.
Главные характеристики процессора:
Разрядность. Микропроцессор, как и любое устройство ЭВМ, работает лишь с двоичными числами. Максимальная длина (количество разрядов) такого числа, которое может обрабатывать микропроцессор, есть его разрядность. Обычно разрядность равна 8, 16, 32 (в старых моделях) или 64.
Тактовая частота. Такт - время выполнения процессором элементарной внутренней операции. Тактовая частота (ТЧ) - это количество тактов, выполняемых процессором в секунду. Т.е. чем выше тактовая частота процессора, тем быстрее он работает.
Единица измерения тактовой частоты - мегагерц (МГц).
А начиналось все с ПЭВМ IBM PC, имевшей 16-разрядиый процессор Intel-8086, который работал на тактовой частоте 4,7 MГц. Следующим был 16-раарядный процессор Intel-80286 (ТЧ до 12 МГц), затем появились микропроцессор Intel-80386, Intel-80486 с его модификациями.
Сейчас все эти модели уже не выпускаются, но в России большое количество их до сих пор исправно служат.
В 1998 году был выпущен принципиально новый 64-разрядный процессор Pentium (ТЧ - до 100 МГц). В 1996 году начато производство процессоров модели Pentium Pro (ТЧ - до 200 МГц), в 1997-м - Pentium MMX (мультимедийный процессор).
Последние модели начала 20 века МП фирмы Intel - Пентиум II (до 333 МГц), Пентиум III (до 1000 МГц) и упрощенный вариант Пентиум II - Celeron (до 466 МГц). Применение этих типов МП требует разъемы нового вида (Socet 370) и специальные системные платы, в то время как МП других фирм, например, фирмы AMD, даже последние очень мощные модели работают с разъемом и с системными платами старого типа (Socet 7).
Так как фирма Intel не выпускает сейчас дешевых МП, то этим занялась другие фирмы. Пользуются успехом простые, медленные, но дешевые МП фирм IDT: C6 Winchip (до 180 МГц), а также и МР6 (до 266 МГц) - фирмы Rise Technology.
Кстати, для офисных программ совсем необязательны очень быстрые МП - достаточно ТЧ 100 - 166 МГц. Быстрые МП требуются в первую очередь для современных игр.
Платы и микросхемы запоминающих устройств (ЗУ).
Запоминающие устройства предназначены для хранения программ и данных и делятся на несколько видов: оперативные (ОЗУ), кэш-память, постоянные (ПЗУ), внешние.
Вторым основным (после процессора) элементом компьютера, определяющим его важнейшие характеристики, является основная память, или просто память. Вообще говоря, память, т.е. устройство для хранения данных, имеет несколько уровней. Одни типы памяти предназначены для того, чтобы хранить данные только на время работы компьютера, другие - для постоянного или долговременного хранения. Кроме того, различные виды памяти различаются по скорости работы с данными.
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) - неотъемлемая часть любой ЭВМ. Это быстродействующее ЗУ сравнительно небольшого объема, реализованное в виде набора микро микросхем. Именно в ОЗУ хранится выполняемая процессором в теку текущий момент программа и необходимые для нее данные.
Она представляет собой модули памяти, состоящие из электронных микросхем и вставляемые в разъемы {слоты) на материнской плате. Как правило, на материнской плате содержится от двух до четырех таких разъемов. Эта память является энергозависимой, и ее содержимое теряется при выключении компьютера. Характеристики основной памяти заметно совершенствуются по мере развития технологии, и в настоящее время наиболее распространены модули памяти двух типов: SDR DIMM (или просто DIMM) и DDR DIMM. Емкость модулей памяти составляет обычно от 128 до 512 Мбайт, и общая емкость установленной основной памяти является одной из наиболее значимых характеристик компьютера.
Характеристики ОЗУ:
объем памяти в современной ПЭВМ может достигать 512 Мбайт и выше. Практически необходим объем не менее 16 Мбайт;
время выборки данных из ОЗУ нормальным считается 70 нонасекунд (нс).
Адресное пространство памяти, т.е. максимально возможный объем оперативной памяти, в настоящее время оно должно быть не менее 128 Мбайт.
Кэш-память. Это сверхбыстродействующее ОЗУ - время выборки 15-20 нс. Используется для ускорения операций в памяти ПЭВМ. В кэш-память записывается та часть информации из ОЗУ, с которой процессор работает в данный момент. Кэш-память может содержать до трех уровней и иметь объем до 2 Мбайт.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Эта часть памяти доступна лишь для чтения данных и программ, "зашитых" в него при изготовлении ПЭВМ.
В IBM-совместимых ПЭВМ ПЗУ реализовано отдельной микросхемой, в нем хранится часть операционной системы - базовая система ввода-вывода (BIOS). Она обеспечивает включение ПЭВМ в работу и тестирование его устройств.
Системная шина.
Так называется комплекс проводных каналов связи, соединяющих различные компоненты системной платы ПЭВМ. Конструктивно она выполнена заодно с платой.
В разных системных платах используются шины различных типов: ISA (устаревшая), VESA, PCI и одна из новейших шин - LPG.
Шины:
PCI - шина взаимодействия периферийных устройств, которая обеспечивает обмен информацией с контроллерами периферийных устройств (звуковая плата, сетевая плата, внутренний модем);
AGP - быстродействующая шина для подключения видеоплаты;
UMDA - для подключения жестких дисков и дисководов;
USB - для подключения сканера, плоттера и т.д.
Полезно знать тип шины на вашей плате, т.к каждая плата расширения, т.е. адаптер периферийного устройства, работает лишь с шиной определенного вида.
Разъемы плат расширения.
На системной плате находятся разъемы для плат, управляющих работой различных устройств ПЭВМ. В эти разъемы при минимальной комплектации системного блока вставлены:
мультиплата (в ПЭВМ устаревших моделей), т.е. плата управления жестким диском, дисководами и принтером;
плата управления монитором (видеоплата);
плата портов ввода-вывода (в устаревших ПЭВМ).
При необходимости расширения возможностей компьютера в разъемы можно вставить: звуковую плату; плату, управляющую сканером, и др.
Указанные разъемы обеспечивают подключение плат расширения к системной шине, они унифицированы, т.е. в любой разъем можно вставить любую плату расширения. Именно наличие таких разъемов во многом определяет открытость архитектуры IBM PC. Число таких разъемов - важная характеристика ПЭВМ.
Порты.
Разъемы, с помощью которых к системному блоку подключаются периферийные устройства (принтер, "мышь" и т.д.), называют "портами". Порты общего назначения бывают двух видов: параллельные (обозначаемые LPT1 - LPT4) - обычно 25 контактов, и последовательные (обозначаемые СОМ1 - COM3) - обычно 9 контактов, но возможно и 25.
К параллельному порту подключается, например, принтер, к последовательному - мышь. Параллельные порты выполняют ввод и вывод данных с большей скоростью, чем последовательные, но требуют и большего числа проводов.
Не так давно появился новый быстродействующий вид порта - USB. Он позволяет подключать до 256 устройств, прерывать работу с ПУ в активном режиме.
Постепенно все ПУ и ПЭВМ будут снабжаться этим портом.
Число, вид портов конкретной ПЭВМ - важная ее характеристика.
Итак основные характеристики системной платы:
максимальная допустимая частота процессора;
число разъемов для плат расширения;
тип системной шины.