Определение понятия информационных технологий. Краткая история развития ИТ. Причины создания ИТ.
Определение понятия ИТ.
ИТ – это совокупность методов, процессов и информационно-технических средств, интегрированных с целью сбора, обработки, хранения, распространения и использования информации в интересах пользователя.
Современные информационные технологии (ИТ) часто называют компьютерными технологиями (КТ), т. к. основным средством создания и их использования сегодня является компьютер.
Современные ИТ опираются на телекоммуникации (средства, позволяющие вести обмен информацией на большие расстояния, а также процесс передачи любой информации по линиям связи). В следствие появился термин информационные и телекоммуникационные технологии (ИТТ).
ИТТ – технологии, возникшие в результате сочетания возможностей ПК и телекоммуникационных технологий передавать данные на расстоянии.
Краткая история развития ИТ.
Этапы:
1) С момента возникновения человеческого общества (до п. п. 19-ого века) – Ручная ИТ информационная технология. Инструментарий: перо, чернила. Коммуникации осуществлялись ручным способом, путём передачи писем, посылок.
2) Вт. п. 19-ого века – Механическая технология. Инструментарий: пишущая машинка, телеграф, телефон.
3) 40 – 60 гг. 20-ого века – Электрическая технология. Инструментарий: большие ЭВМ, пишущие машинки, портативные магнитофоны.
4) Нач. 70-х – сер. 80-х гг. 20-ого века – Электронная технологии. Инструментарий: большие ЭВМ и создаваемые на них основные автоматизированные с-мы управления.
5) Сер. 80-х гг. 20-ого века – наши дни – Компьютерные технологии. Инструментарий: ПК, компьютерные сети. + Созданы информационные технологии, которые имеют встроенные элементы искусственного анализа и искусственного интеллекта.
Причины создания ИТ.
Становлению новых КТ способствовали достижения в области т ехнического, программного и информационного обеспечения.
I. Технические достижения.
· появление высокоскоростных ПК с большой внутренней и внешней памятью
· изобретение межсистемных интерфейсов и процессоров, способных работать в сети
· разработка телекоммуникативных сетей, способных с большой скоростью производить пакетную передачу информации на большие расстояния
· разработка звуковых и видео плат, позволяющих обрабатывать мультимедийную информацию
· появление электронной оргтехники (сканеры, принтеры), позволяющие осуществлять печать документов и их копирование
II. Программное обеспечение.
1. Новые системные и инструментальные средства (сетевые операционные системы, программные оболочки, утилиты, драйверы)
2. Новые системы программирования (объектно-ориентированные)
3. Прикладные системы обработки информации (информационно-поисковые, системы автоматического аннотирования и реферирования, интенсирование текста)
4. Системы машинного перевода (экспортные, искусственного интеллекта, естественно языковые системы обучения, системы распознавания и синтеза речи, системы автоматического чтения текстов)
5. Автоматизированные места специалистов
6. Системы управления оборотами
III. Информационное обеспечение
Группа факторов, способств. развитию технологий явилось совершенствование информационных технологий.
1. Создание баз и банков данных из знаний (хранение информации систематизировано)
2. СУБД (система управления базами данных)
3. электронные хранилища информации (электронные энциклопедии, словари, архивы)
4. e-mail
5. Интернет…
№2.
Цель создания, основные черты ИТ. Примеры ИТ в лингвистике и в обучении.
Основной целью создания ИТ является:
1. максимальная информатизация и компьютеризация современного общества обеспечивает значительный рост производительности труда
2. максимальное удовлетворение запросов всех членов общества
3. непрерывное повышение знаний, умений и навыков работы самых современных оборудований.
Основные черты:
1. компьютерные технологии
2. безбумажные технологии
3. доступность
4. интерактивность (диалоговый обмен информацией с автономными и коллективными пользователями)
5. альтернативность (выбор)
6. формализованность (возможность приведения информационных процессов к абстрактному виду и их записи на машинных языках)
7. открытость (возможность введения в информационную систему новых компонентов и связей при её развитии и расширении)
8. безопасность
Примеры ИТ в лингвистике:
1. автоматическое создание словаря, слов, текстов какого-либо автора
2. автоматическое определение автора, некоторого неизвестного автора
3. автоматическое определение значения многозначного слова
4. разработка процедуры автомат.-синтаксич. анализа предложения
5. автоматическое индексирование текста (определение осн. содержания)
6. автоматическое составление аннотации и реферата текста
7. автоматическое чтение и распознавание текста
8. перевод текста
9. автоматическое порождение нового текста
10. понимание текста произнесённого вслух
11. синтез речи
№ 3. Структура ИТ. Информация: определение, виды. Методы получения и использования информации.
ИТ – совокупность методов, процессов и программно-технических средств, интегрированных с целью сбора, обработки, хранения, распространения и использования информации в интересах пользователя.
Структура ИТ:
1) Теоретические основы ИТ;
2) Метод решения задач (метод моделирования);
3) Средства решения задач:
а) Аппаратные;
б) Программные.
Теоретическую основу ИТ составляют важнейшие/основные понятия и законы информатики.
Информатика – наука о законах и методах хранения, передачи, переработки и использования информации в искусственных и естественных системах с помощью ПК
Информация – (информатио – разъяснение, пояснение) 1) определённым образом связанные сведения, данные, понятия, отражённые в нашем сознании и изменяющие наше представление об окр. мире; отражение реального мира с помощью различных сообщений 2) отражение реального мира с помощью различных сообщений.
Сообщение – форма представления информации в различных видах (текста, речи, чисел, графики, изображения, цифровых данных, схем, графиков, таблиц).
Данные – результат наблюдения над объектом, явлением, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. Когда данные используются в практических целях, они превращаются в информацию.
Свойства информации:
Полнота; Логичность; Актуальность; Достоверность; Релевантность (адекватность); Компактность; Защищенность; Ценность; Доступность.
Виды информации:
I. По видам (отношению) к окружающей среде:
а) входная (из окружающей среды)
б) выходная (выдаёт в окружающую среду)
в) внутренняя (хранится, перерабатывается и используется внутри системы)
II. По изменчивости:
а) постоянная
б) переменная
в) смешанная
III. По восприятию органов чувств:
а) визуальная
б) аудиальная
в) аудиовизуальная
г) тактильная
д) обонятельная
е) осязательная
IV. По направленности:
а) массовая
б) специальная
Лингвистическая информация – множество связанных сведений, данных, понятий о языке и правилах его функционирования.
Лингвистическая информация – наука, изучающая законы и методы организации и переработки лингвистической информации с помощью ПК.
Методы получения и использования информации:
· Эмпирические (полученные опытным путём) - наблюдение, сравнение, эксперимент, экспертиза, опрос, измерение, интервью, сравнение;
· Теоретические (теории, гипотезы):
* восхождение от абстрактного к конкретному (получение знаний о системе на основе знаний о её проявлениях в сознании, мышлении человека),
* формализация (получение знаний о системе с помощью формул, знаков),
* виртуализация (создание искусственной среды).
· Эмпирико-теоретические:
* абстрагирование (замена системы её моделью),
* анализ (разъединение системы на подсистемы),
* синтез (соединение подсистем в системы),
* индукция (от частного к общему, т.е. познание системы с помощью подсистемы),
* дедукция (от общего к частному),
* эвристика (знания по наблюдению, опыту),
* моделирование (использование приборов),
* исторический метод (знания с учётом предыстории системы),
* мониторинг (с-ма наблюдения и анализа)
* визуализация (уменьшение, поворот, удаление).
№ 4. Понятие об информационных процессах и информационных системах.
Информация несет человеку новые знания. Процесс обработки информации очень сложен.
На протяжении всей своей жизни человек постоянно участвует в информационных процессах. Они протекают не только в человеческом обществе, но и в растительном/животном мире.
Информационный процесс - процесс, в результате которого осуществляется прием, передача, переработка и использование информации.
Одним из направлений по которым осуществляется информатизация общества является повсеместное использование информационных систем (ИС) и технологий.
Система – любой объект, который одновременно рассматривается как единое целое и как совокупность объектов, объединённых для достижения определённых результатов.
Информационная система (ИС) – взаимосвязанная совокупность средств (аппаратное и программное обеспечение), методов (моделирования) и персонала - человека участвующего в обработке данных.
Виды ИС:
1) Разомкнутые (системы, в которых полученная потребителем информация используется произвольно, а после получения информация от потребителя в систему ничего не поступает) – справочная, библиотечная система и т.д.
2) Замкнутые (системы, в которых осуществляется тесная связь между пользователем и ИС, осуществляющаяся через канал обратной связи (с помощью введения в структуру ИС канала обратной связи) – продажа авиабилетов и т.д.
Процессы, происходящие в ИС:
1) Ввод информации из внешних и внутренних источников;
2) Обработка и представление информации в удобном виде;
3) Хранение и вывод информации;
4) Ввод информации от потребителя через канал обратной связи (для замкнутых).
Значение ИС:
1) Освобождение от рутинной работы ща счёт автоматизации;
2) Обеспечение достоверности информации;
3) Обеспечение более рациональной обработки связи.
Структура ИС:
1) Подсистема технического обеспечения: ПК, центр сбора, хранения информации и линии связи;
2) Подсистема программного обеспечения;
3) Подсистема информационного обеспечения (вся информация, средства и методы её классификации);
4) Подсистема математического обеспечения: математические модули, алгоритмы;
5) Подсистема правового обеспечения: правовые нормы по использованию ИТ;
6) Подсистема организационного обеспечения: документы, отражающие обращения пользователя с информационной системой.
№ 5. Краткая история возникновения и развития ПК. Двоичная система исчисления.
Электронно-вычислительная машина (ЭВМ) – электронное устройство или система, способное выполнять задания в чётко определённой последовательности действий, вычислений.
Технологические достижения, способствовавшие появлению ЭВМ:
1. Изобретение электрического переключателя в виде электрической лампы
2. Разработка универсального метода кодирования информации в виде двоичной системы исчисления
3. Создание модулей искусственной памяти
1946 г. – первое ЭВМ «ENIAC», США (вес – 30 тонн, площадь – 200 м2, 18000 электрических ламп)
1949 г. – первая ЭВМ с искусственной памятью «EDSAC», Великобритания
За 70 лет технический прогресс позволил значительно изменить ЭВМ:
1. Размер значительно уменьшился (30 тонн – пэл тон «комп на ладони»)
2. Снижение стоимости
3. Значительно упростилась процедура пользования
4. Усовершенствовались электронные детали:
а) компьютеры первого поколения 40-60 гг. – ламповые; (скорость счета – до 20 тыс. операций в секунду, для ввода программ использовались перфоленты и инфокарты; довольно громоздкие, до 30 тонн, содержащие в себе тысячи ламп, площадью 100 м.кв, потребление электричества – сотни кВт; программы составлялись на языке машинных команд)
б) 60-65 гг. – переход к полупроводниковым элементам (транзисторам); стали компактнее, надежнее, менее электроемкие; быстродействие достигало до сотен тыс. операций в сек: большое развитие получили устройства внешней и внутренней памяти – магнитные лент; развитие языков программирования высокого уровня
в) 65-75 гг. – на базе интегральных схем (ИС), появилась возможность выполнять одновременно несколько программ, скорость достигла нескольких млн. операций в сек.; появился новый тип внешней памяти – магнитные диски; широко используются устройства, дисплеи, графопостроители.
г) 75-85 гг. – на базе микропроцессоров;
д) 85-наше время – на базе сверх больших интегральных схем, где может быть размещено млрд. транзитов; стали доступны рядовым пользователям, т.е. появился ПК
В миллионы раз увеличилось быстродействие ПК, возрос объём памяти
ПК – ЭВМ универсального значения, рассчитанная на одного пользователя.
1976 г. – первый ПК Apple, США
1981 г. – первый IBM PC, имеет открытую архитектуру
1982 – «Лиза» (обработка графики с помощью мыши)
1984 – Макентош
е) Машина недалекого будущего. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень (искусственный интеллект); В них будет возможен ввод голоса, голосовое общение, машинное зрение, машинное осязание. Многое уже практически сделано в настоящее время.
Двоичная система хранения данных.
Вся информация представлена в памяти ПК в двоичном коде. Это связано с тем, что информацию в таком виде легко смоделировать.
Напр.: Если по проводу идет ток – по нему передается 1, если нет – 0. Если на каком-то участке магнитного есть магнитное поле – то там 1, нет магнитного поля – 0. Если на оптическом диске луч лазера выжег полость – 1, нет- 0
Байт – минимальная адресная единица хранения данных.
Чтобы на ПК можно было хранить символьную информацию необходимо каждому символу алфавита поставить соответственно целое число, для чего была создана кодовая таблица. Чтобы было возможно кодировать символьную информацию. В Америке была создана ASCII – стандартная система кодирования символьных данных, по которой один символ занимает 1 байт.
1 байт = 8 бит = 255 символов
0 – 127 – американская раскладка клавиатуры
128 – 255 – дополнительная раскладка клавиатуры
По кодовой таблице UNICODE один символ занимает 2 байта, что позволяет закодировать 65536 символов и работать с разными языками.
Кодирование графических данных.
Каждое графическое изображение состоит из мельчайших точек, образующих узор, называемый растрами. Каждый растр можно оцифровать (превратить в ноль, один), используя линейные координаты и цвет.
Кодирование звуковой информации.
Метод кодирования основан на том, что каждый сложный звук можно разложить на последовательность простейших гармоничных сигналов разных частот, каждый из которых представляет собой правильную синусоиду. Может быть описан числовыми параметрами.
Сегодня на компьютере может храниться и обрабатываться в двоичном виде любая мультимедийная информация.
1 кб = 210 = 1024 б
1 мб = 1024 кб
1 гб = 1024 мб
1 тб = 1024 гб
№ 6. Функциональные узлы ПК. Устройства ввода информации.
Основные функциональные узлы ПК.
PC = Hardware + Software
Hardware – жёсткие средства (аппаратные), Software – мягкие средства (программные)
Аппаратныесредства – устройства и приборы, входящие в состав ПК.
Программныесредства – совокупность программ, которые управляют аппаратными средствами и выполняют задачи по обработке информации.
С точки зрения структуры в ПК выделяют конструктивные блоки:
1. Системный блок
2. Монитор
3. Клавиатура
4. Мышь
В системном блоке располагаются все основные узлы ПК:
1. Материнская плата – электронные схемы, управляющие работой ПК, которые состоят из электронных плат. На основной материнской плате располагаются: микропроцессор, внутренняя память, к ней присоединяются дочерние платы, а обмен данными между всеми устройствами происходит с помощью шины.
2. Блок питания
3. Вентилятор системы охлаждения
4. Накопители (дисководы) для винчестера
С точки зрения выполнения ПК функций можно выделить функциональные узлы:
устройство ввода устройство устройство
хранения данных обработки данных
устройство вывода
устройство управления
Устройства ввода информации.
Устройства ввода преобразуют различные виды информации (числа, звуки, видео, текстов, графиков) в цифровую форму. Можно выделить три группы:
1. Устройство ввода информации от человека (мышь, клавиатура, планшеты, сканер, сенсорный экран, дигитайзер, микрофон, координатный манипулятор).
2. Устройство ввода данных с других вычислительных систем (сетевая карта (адаптер), модем).
3. Устройство, обеспечивающее ввод информации из устройств хранения данных (дисководы, USB-порт).
Клавиатура (104 клавиши)
Тенденции:
- беспроводные клавиатуры (инфракрасное излучение, радиоволны). Максимальная скорость ввода – десять символов в секунду.
- виртуальные клавиатуры (физически не существуют): экранная клавиатура. Клавиатуры, которые проектируются на поверхность с помощью инфракрасных лучей.
- воображаемые клавиатуры (наделены возможностью понимать жесты), 12 символов в секунду.
Координатные манипуляторы (мышь, джойстик, 1964 г.)
Позволяет на расстоянии управлять графическим объектом. Первые мыши были механическо-оптические (основанные на миниатюрной фотокамере).
Тенденции:
- беспроводные (инфракрасные лучи, радиоволны)
- виртуальные
Для портативных ПК:
- трекбол (с шариком)
- трекпоинт (миниатюрный джойстик, располагающийся на клавиатуре)
- тачпад (чувствительная координатная площадка, движение пальца по которой вызывает перемещение курсора)
Джойстик
Рычажной манипулятор для ввода информации о движении руки.
Сенсорный экран (1)/ стилус (2)
(1) Координатное устройство, позволяющее путём прикосновения (пальцем, стилусом) в области экранного монитора производить выбор в меню или осуществлять ввод данных.
(2) Маленькое тонкое перо, предназначенное для управления сенсорным экраном.
Сканер
Устройство для ввода изображений в память ПК. Если при помощи сканера вводится текст, ПК воспринимает его как картинку. Для преобразования такого графического текста в обычный символьный формат используются программы оптического распознавания символов – например, FineReader.
Виды сканеров:
1. ручные сканеры
2. роликовые сканеры (похожи на факс; лист движется мимо зафиксированного света)
3. планшетные сканеры (лист фиксируется, а движется луч света)
4. барабанные сканеры (применяются в полиграфии; движется и оригинал, и луч света, и светочувствительный прибор)
5. трёхмерный прибор (в аэропортах)
6. сканеры штрихкода (в магазинах)
Дигитайзер (диджитайзер)
- это координатное устройство, позволяющее поточечно вводить в ПК двумерную сложную графическую информацию. Используется для ввода схем, чертежей большого формата А0, А1.
Микрофон
- это устройство для ввода звуковой информации. Подключается к звуковой карте, которая преобразует звук в цифровую форму.
Веб-камера
- это устройство для ввода в память ПК видеоинформации в режиме реального времени.
Микрофон и видеокамера используются для альтернативного способа управления компьютером:
· речевой интерфейс (управление ПК голосом)
· мыслительный интерфейс
· управление жестами
Устройства ввода-вывода информации.
Эти устройства обеспечивают ввод-вывод информации из устройств хранения данных и дополнительных устройств (дисководы, порты).
Устройства связи с другими ПК.
Для передачи данных на большие расстояния используются линии телефонной сети, где информация передаётся электрическими сигналами.
Модем
- это устройство, которое используется для преобразования цифровой информации в электрические сигналы и наоборот. МО/ДЕМ (МО – модулятор, ДЕМ - демодулятор).
Модем: а) внутренние (внутри); б) внешние (отдельное устройство).
Сетевой адаптер
- это устройство, обеспечивающее подключение компьютера к локальной компьютерной сети. Сетевая карта позволяет подключить через проводные линии связи. Bluetooth – беспроводные линии связи (адаптер). Wi-Fi адаптер позволяет соединить компьютер со специальным устройством.
Дополнительные устройства ввода-вывода: цифровые видеокамеры, фотокамеры, сотовые телефоны, плееры, телевизоры.
№ 7. Функциональные узлы ПК. Устройства вывода информации.
Устройства вывода информации.
- это устройства для вывода информации из памяти ПК пользователю. Они преобразуют информацию из двоичной формы в привычные для пользователя виды (текст, графика, звук и т. д.).
К устройствам вывода относятся:
1. Устройство вывода информации человеку (монитор, принтер, плоттер, аудиосистема)
2. Для вывода в другой ПК (сетевая карта, модем)
3. Для вывода на устройства хранения (дисководы, USB-порт)
Монитор
Вместе с видеокартой составляют видеосистему. Всё изображение формируется на видеокарте, а затем переносится на экран.
Видеокарта – это устройство, определяющее разрешающую способность экрана монитора и палитры.
Основные характеристики монитора:
1. разрешающая способность – это количество точек или пикселей, выводимых по горизонтали и вертикали монитора (1280 на 1024)
2. цветопередача, палитра – это число возможных цветов, которое поддерживает ваш монитор (около 16-24 миллионов цветов и оттенков)
3. частота развёртки (смена кадров)
4. размер монитора (1 дюйм – 2,54 см)
Видеокарта имеет внутреннюю память (256 Мб, 512 Мб). Монитор – это самая энергопотребляемая часть компьютера (устройство).
Типы мониторов:
1. мониторы с электроннолучевой трубкой
2. жидкокристаллические мониторы
3. плазменные мониторы
4. полимерные (технология OLED, LED) мониторы
5. проекционные мониторы
6. лазерные мониторы
7. виртуальные мониторы
По типу экрана:
1. ЭЛТ – на основе электро-лучевой трубки
2. ЖК – жидкокристаллические мониторы. Преимущество жидкокристаллических мониторов: компактность, экологически чистые, потребляют меньше электроэнергии (на 30 %).
3. Плазменные мониторы – это мониторы, в которых изображение не искажается в хорошо освещённых помещениях.
4. Полимерные дисплеи – это мониторы, использующие светоизлучающие полимерные материалы. Преимущества: габариты, возможность создания гибких экранов, низкое энергопотребление. Недостаток – срок службы до пяти лет.
5. Проекционные мониторы: видеопроектор и экран размещены отдельно или объединены в одном корпусе.
6. Лазерный монитор, на основе лазерной панели. Преимущества: высокое качество изображения, срок службы неограничен. Вместе с зд очками – дает зд изображение
7. Виртуальный монитор. Технология: формирует изображение на сетчатке глаза.
8. Технологии - Гелиодисплей – не нужен экран, изображение формируется в воздухе, т.е. галаграфическая картинка.
Принтер (принт - печатать)
- это периферийное устройство ПК, предназначенное для передачи текста или графики на физический носитель из электронного вида.
1. Матричные принтеры. Печатающая головка состоит из иголок (матрицы) и через красящую ленту отпечатываются символы. Недостатки: шум, медленная печать, низкое качество, предназначены для печати только текста. Сегодня широко используются в банках, сберкассах, позволяют печетать под копирку.
2. Струйные принтеры (чернильные). Картриджи имеют четыре цвета чернил: синий, красный, чёрный, жёлтый. Печатающие головки имеют маленькие отверстия – сопла. Под давлением частички чернил проходят через сопла, смешиваются и образуют нужные цвета. Недостатки: чернила имеют тенденцию высыхать. Максимальная скорость 10- 20 страниц в минуту.
3. Лазерные принтеры. Позволяют достичь высокого качества. Максимальная скорость 40 страниц в минуту. Технология: частички порошка (тонера) под воздействием луча лазера (+поднимается температура) вплавляются в лист бумаги. Стоит дороже. Порошок не имеет тенденции высыхать.
4. Сублимационные принтеры. Используются в полиграфии. Позволяют получить фотографическое качество печати. Порошок превращается в газообразное состояние. Длительное время печати.
5.
Существуют многофункциональные устройства AIO (All In One), которые представляют собой блок, выполняющий функции принтера, сканера, ксерокса и может быть факс.
Плоттер
- это устройство, выполняющее функции вывода графической информации (чертежей, схем) на бумагу большого формата А0, А1. Используется в проекторных институтах.
Устройства ввода-вывода информации.
Эти устройства обеспечивают ввод-вывод информации из устройств хранения данных и дополнительных устройств (дисководы, порты).
Устройства связи с другими ПК.
Для передачи данных на большие расстояния используются линии телефонной сети, где информация передаётся электрическими сигналами.
Модем
- это устройство, которое используется для преобразования цифровой информации в электрические сигналы и наоборот. МО/ДЕМ (МО – модулятор, ДЕМ - демодулятор).
Модем: а) внутренние (внутри); б) внешние (отдельное устройство).
Сетевой адаптер
- это устройство, обеспечивающее подключение компьютера к локальной компьютерной сети. Сетевая карта позволяет подключить через проводные линии связи. Bluetooth – беспроводные линии связи (адаптер). Wi-Fi адаптер позволяет соединить компьютер со специальным устройством.
Дополнительные устройства ввода-вывода: цифровые видеокамеры, фотокамеры, сотовые телефоны, плееры, телевизоры.
№ 8. Функциональные узлы ПК. Устройства хранения информации.
Устройства хранения информации.
ПК имеет два раздела памяти: внутренняя и внешняя. Внутренняя память представлена в виде электронных схем, расположенных на материнской плате. А внешняя память – это накопители информации (винчестер, CD, DVD и т.д.). Внутренняя память быстродействующая, но небольшая.
Внутренняя память:
· ПЗУ (постоянно запоминающее устройство; ROM). В неё при сборке ПК на заводе записывается специальный комплекс программ БИОС, которые позволяют осуществлять тестирование всех устройств и начальную загрузку при включении ПК.
· ОЗУ (оперативно запоминающее устройство; RAM). Это быстродействующая кратковременная память, которая предназначена для хранения исполняемых в данный момент программ и необходимых для этого данных. В ОЗУ хранится информация, с которой в данный момент работает пользователь. После выключения ПК её содержимое пропадает => энергозависимая.
ПЗУ:
Разработчики фирм Intel и Microsoft (MS) заявили, что БИОС, которая не менялась очень давно, является препятствием для внедрения новых технологий. Они предложили новую технологию (EFI) без БИОС. Это позволит не загружать ПК в начале каждого сеанса, он будет в постоянной готовности, и очень высокая скорость записи.
ОЗУ:
Размер у первого ПК был 16 килобайт. Сегодня 1,2 Гб. Размер ОЗУ можно увеличивать.
Внешняя память:
Самое главное устройство внешней памяти – винчестер или ЖМД (жёсткий магнитный диск). Название дали из-за ружья.
Винчестер
- это устройство для длительного хранения информации. Первый был создан в середине 50-х годов.
Основные характеристики винчестера:
1. Объём, или ёмкость. Сегодня где-то 230 Гб. Максимальная – три терабайта.
2. Плотность записи данных на квадратный дюйм.
3. Скорость вращения магнитных пластин. Максимальная – 10000 (может уже 15000) оборотов в минуту.
4. Время доступа. 6-10 миллисекунд.
Существуют съёмные жёсткие магнитные диски, которые устанавливаются отдельно.
Съёмные носители информации.
По способу чтения и записи данных различают:
1. Магнитные носители (дискеты, стримеры, флэш-память (раньше)).
2. Носители на полупроводниках (флэш-память).
3. Оптические носители (CD, DVD диски).
Магнитные носители:
Дискеты
Уже не производят. 1981 год – создание дискеты. Недостатки: маленькая ёмкость (1,44 Мб), малонадёжность (размагничивание).
Стримеры
- магнитные ленты. Выглядят как кассета из магнитофона. Внутри магнитная лента. Ёмкость – более 200 Гб. Служат для хранения архива ЖМД или созданий больших резервных копий информации.
Полупроводниковая технология:
Флэш-память
Принцип работы основан на изменении электрического заряда в полупроводниках. Ёмкость – 4; 8; 16; 32; 64 Гб. В прошлом году представлена флэш-память два терабайта. Энергозависимые, компактные устройства, которые используются в цифровых фото-, видеокамерах, сотовых телефонах, mp3-плеерах. Для настольных ПК флэш-диски могут быть в виде микросхемы в форме брелоков и т.д.
Оптические носители:
Считывают информацию с помощью лазерного излучения.
CD диск
Информация записывается только с одной стороны. Ёмкость – 650 (стандарт); 700; 800; 900 МБ. Диаметр – 120 мм. 1979 год – первый CD диск, в Японии. Есть CD диски диаметром 80 мм, которые используются вместо флэш-памяти в цифровых фотокамерах, плеерах. Ёмкость – 185 Мб.
CD диски бывают:
· CD-ROM (Read Only Memory). Память только для чтения.
· CD-R (Recordable).Однократно записываемый.
· CD-RW (R e w ritable). Стираемый. Где-то 1000 перезаписей.
DVD диск
Первоначально расшифровывался как цифровой видеодиск. Сегодня – цифровой универсальный диск (Digital Versatile Disk). 1995 год – впервые появился. Информация записывается либо с одной, либо с двух сторон. Разные фирмы работали над созданием диска и предлагали свои стандарты.
DVD диски бывают:
· DVD-ROM
· DVD-R
· DVD-RW (больше перезаписей, чем на CD)
Дисководы для CD и DVD дисков могут быть встроенные и внешние.
Уже появилось и разрабатывается следующее поколение оптических носителей:
1. Blu-ray Disk – оптический носитель с повышенной плотностью записи, ультрафиолетовый накопитель. Ёмкость – 25-50 Гб.
2. Трёхслойные диски. С 2006 года ёмкость позволяет записывать 300 Гб.
3. Галаграфические носители. Объёмная запись по всей толщине записываемого слоя. Сегодня позволяет записать на одной стороне до 1 терабайта информации.
№ 9. Функциональные узлы ПК. Устройства обработки информации.
Устройства обработки информации.
(микропроцессор)
- осуществляет операции по обработке информации и управляет работой остальных устройств. Находится в центре материнской платы – «мозг ПК». Представляет собой микросхему с большим числом транзисторов, имеющую прямоугольную форму. Как правило, 4*6 см.
Состоит из:
1. АЛУ (арифметическое и логическое устройство). Служит для выполнения арифметических и логических действий над информацией. Иногда называют ядром микропроцессора.
2. Сопроцессор – устройство, ускоряющее работу процессора при выполнении математических вычислений.
3. Кэш-память – высокоскоростная память произвольного доступа, используемая процессором для временного хранения информации. Она увеличивает производительность микропроцессора. Бывает двух уровней:
· Кэш-память первого уровня – это небольшая сверхбыстрая память, предназначенная для хранения наиболее часто используемых команд или данных. Измеряется в килобайтах.
· Кэш-память второго уровня. Помедленнее, зато больше. Около 24 Мб. Так как обработка данных микропроцессором происходит гораздо быстрее, чем обмен данными между ОЗУ и процессором. И, чтобы процессор не простаивал, он выбирает из ОЗУ новую порцию информации и помещает в кэш-память.
4. УУ (устройство управления) – это узел микропроцессора, выполняющий управление прочими компонентами.
Основные характеристики микропроцессора:
1. Тактовая частота. Указывает сколько электронных импульсов (тактов) вырабатывает за одну секунду тактовый генератор. Сегодня 2-5 гигагерц.
2. Разрядность. Это количество разрядов или бит информации, которые микропроцессор обрабатывает за один такт. Сегодня 32- и 64-разрядные.
3. Тип микропроцессора (двуядерные, четырёхядерные).
4. Быстродействие. Это количество операций в секунду. Сегодня 10-100 миллиардов операций в секунду.
Первый микропроцессор был создан в 1971 год фирмой Intal. Был четырёхразрядный, с тактовой частотой 75 килогерц, с быстродействием 60 операций в секунду.
В начале 70-х годов был сформирован закон Мура: «число транзисторов на кристалле будет удваиваться каждые 18 месяцев». Он действует и сегодня.
За счёт чего может увеличиваться мощность ПК:
1. За счёт увеличения числа транзисторов, содержащихся в микропроцессоре.
1993 год – 3 миллиона транзисторов. 1996 год – 1 миллиард. 1997 год – более двух миллиардов. Этот процесс не может быть бесконечным => появляются новые технологии: а) молекулярные ПК; б) ПК на базе молекул ДНК; в) квантовые ПК.
2. За счёт изменения технологии работы процессоров (двух-, четырёхядерные), что достигается за счёт параллельной обработки данных.
№ 10. Классификация компьютеров по уровню специализации, по размеру и по совместимости.
Модели компьютеров условно можно разделить на две категории: бытовые и профессиональные. Но в последнее время границы между ними в значительной степени стёрлись. Рассмотрим следующие признаки классификации ПК: а) по уровню специализации; б) по размерам; в) по совместимости.
По уровню специализации.
ПК делятся на:
1. Универсальные. Решают широкий круг задач и могут быть произвольной конфигурацией.
2. Специализированные. Они предназначены для решения конкретного круга задач. Например, бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолётов; ПК, интегрированные в бытовую технику.
3. Графические станции. Они предназначены для работы с графикой. Их используют при подготовке кино-, видеофильмов, в издательских отделах и для подготовки рекламной продукции.
4. Файловые серверы. Обеспечивают доступ к файлам для удалённых пользователей. Обладают большим объёмом внешней памяти.
5. Сетевые серверы – компьютеры, об