Эвм это компьютер: Заблуждение о том, что ЭВМ и компьютер – это «две большие разницы»

Содержание

Что такое ЭВМ?

Компьютер (от английского computer — вычислитель) – это программируемое электронно-вычислительное устройство, предназначенное для хранения и передачи информации, а также обработки данных. То есть компьютер представляет собой комплекс программно-управляемых электронных устройств.

Термин «персональный компьютер» — синоним аббревиатуры «ЭВМ» (электронная вычислительная машина). Когда появились персональные компьютеры, термин ЭВМ вскоре вышел из употребления, будучи замененным термином «компьютер», «PC» или «ПК».

Компьютер может при помощи вычислений производить обработку информации по определенному алгоритму. Помимо этого, программное обеспечение позволяет компьютеру хранить, принимать и искать информацию, а также выводить ее на различные устройства ввода. Название компьютеров произошло от их основной функции – вычислений, но сегодня помимо вычислений компьютеры используют для обработки информации, а также для игр.

Схему компьютера предложил в1949 году математик Джон фон Нейман, и с тех пор принцип устройства почти не изменился.

По принципам фон Неймана компьютер должен состоять из следующих устройств:

арифметическо-логическое устройство, которое выполняет логические и арифметические операции;

запоминающее устройство для хранения данных;

устройство управления, организующее процесс выполнения программ;

устройства ввода-вывода информации.

Компьютерная память должна состоять из определенного числа пронумерованных ячеек, каждая из которых содержит инструкции программ или обрабатываемые данные. Ячейки доступны всем устройствам компьютера.

Большинство компьютеров проектируются по принципу открытой архитектуры:

описание конфигурации и принципа действия ПК, позволяющее собирать компьютер из отдельных деталей и узлов;

наличие в компьютере расширительных гнезд, в которые можно вставлять устройства, которые соответствуют заданному стандарту.

В большинстве сегодняшних компьютеров проблема в первую очередь описывается в понятном виде, предоставляя информацию в двоичном виде, а затем она обрабатывается при помощи логики и простой алгебры. Так как почти всю математику можно свести к выполнению булевых операций, то при помощи быстрого электронного компьютера можно решить большинство математических задач. Результат вычислений представляется пользователю устройствами ввода информации – принтерами, ламповыми индикаторами, мониторами, проекторами.

Однако было выяснено, что компьютерам не под силу решить любую математическую задачу. Английский математик Алан Тьюринг описал первые задачи, которые невозможно решить с помощью компьютера.

Применение компьютеров

Первые ЭВМ были созданы только для вычислений (что следует из названия), и первым высокоуровневым языком программирования стал Фортран, который был предназначен только для производства математических расчетов.

Затем компьютерам нашли еще одно применение – базы данных. В первую очередь в них нуждались банки и правительства. Для баз данных требовались более сложные компьютеры с развитыми системами хранения информации и ввода-вывода. Был разработан соответствующий этим требованиям язык Кобол. Через некоторое время появились системы управления базами данных (СУБД), у которых были собственные языки программирования.

Еще одно применение компьютеров — управление различными устройствами. Эта область развивалась постепенно, от узкоспециализированных устройств (зачастую аналоговых) до стандартных компьютерных систем, с помощью которых запускаются управляющие программы. Помимо этого, все больше современной техники включает в себя управляющий компьютер.

Сегодня развитие компьютера достигло такого уровня, что он является основным информационным инструментом как дома, так и в офисе. Таким образом, через компьютер осуществляется почти вся работа с информацией – от набора текстов до просмотра фильмов. Это также относится к хранению и пересылке информации.

Ученые используют современные суперкомпьютеры, чтобы смоделировать сложные биологические и физические процессы, такие как климатические изменения или ядерные реакции. Некоторые проекты осуществляются с использованием распределённых вычислений, при которых большое количество не очень мощных компьютеров одновременно решает разные части одной и той же задачи, тем самым формируя один мощный компьютер.

Самое сложное и пока еще не сильно развитое направление применения компьютеров — искусственный интеллект – использование компьютеров в решении задач, которые не имеют четкого относительно простого алгоритма. Примерами таких задач являются игры, экспертные системы, машинный перевод текста.

ЭВМ — это… Что такое ЭВМ?

в физике. Используется в следующих осн. направлениях: автоматизация эксперимента и управление процессами в реальном времени (см. Автоматизация эксперимента), численный анализ, аналитич. вычисления, компьютерный эксперимент, визуализация данных физического или компьютерного эксперимента (см. Графическое представление данных), локальные вычислит, сети.

Численный эксперимент физ. модели на ЭВМ обычно завершает её теоретич. исследование, доведённое до описывающего систему набора ур-ний или ф-л. Последние в большинстве случаев могут быть проанализированы лишь с помощью численного анализа, состоящего в решении этих ур-ний или расчёте ф-л с использованием соответствующих методов вычислит, математики [1, 2].

Аналитические вычисления. Наряду с огромными возможностями для численного анализа задач физики совр. компьютерные системы предоставляют физикам-теоретикам широкий спектр программных систем аналитич. вычислений (CAB), см. [3-6], позволяющих аналитически выполнять, такие операции, как дифференцирование, интегрирование, решение систем ур-ний, упрощение выражений (приведение подобных членов, подстановку вместо символа или выражения др. выражения и т. д.). В итоге результат вычисления представляет собой нек-рое аналитич.

выражение, напр, ф-цию с явной зависимостью от её аргументов. CAB являются мощным (и практически единственным) инструментом решения задач, требующих непомерно больших затрат ручного труда при их аналитич. решении (напр., задача обращения матрицы достаточно высокого порядка, элементы к-рой являются символами или алгебраич. выражениями), или задач, очень чувствительных к потере точности при их численном решении (напр., задача анализа устойчивости плазмы в установке типа токамак, сводящаяся к условию существования нуля нек-рой ф-ции в заданной области, положение к-рого очень чувствительно к потере точности при численных расчётах) [3, 6]. Разумеется, CAB могут решать только те задачи, для к-рых известен чёткий алгоритм построения решения.

Традиц. области приложения CAB в физике — небесная механика, общая теория относительности, квантовая теория поля, физика элементарных частиц, физика плазмы, гидродинамика, теория нелинейных дифференц.

ур-ний и др. Один из наиб, ярких результатов — вычисление вклада трёхпстлевых диаграмм в аномальный магн. момент электрона, что позволило достичь согласия теории и эксперимента с точностью ~ 10-12, см. [5].

Наиб, распространённая CAB — система REDUCE, созданная в кон. 1960-х — нач. 1970-х гг. под руководством Э. Хирна [7]. Первая версия системы разработана для мини-ЭВМ серии PDP-11 фирмы Digital Equipment Corporation (США). Впоследствии REDUCE стал доступен на всех осн. типах ЭВМ, включая персональные компьютеры и рабочие станции.

Принцип работы CAB REDUCE показан на рис. 1. Пользователь REDUCE пишет задания на специализир. языке высокого уровня описания аналитич. вычислений (язык REDUCE). Собственно CAB REDUCE написана на языке Лисп [4]. Пользователю, однако, знание Лиспа не требуется, поскольку выполнение программы на REDUCE состоит в преобразовании (трансляции) программы на язык Лисп, выполнении Лисп-программы компьютером и затем в обратном преобразовании результатов работы Лисп-программы на язык REDUCE.

T. о., пользователь общается с CAB лишь на языке REDUCE. Часто выданные CAB REDUCE ф-лы необходимо использовать для численного счёта. Сама CAB REDUCE умеет производить выкладки с произвольной точностью, но очень медленно. Поэтому более эффектив ф-лы для счёта на языке Фортран. Для этого CAB REDUCE снабжена специальной опцией, формирующей выдачу результатов в форме программы на Фортране.

но использовать получаемые ф-лы для счёта на языке Фортран. Для этого CAB REDUCE снабжена специальной опцией, формирующей выдачу результатов в форме программы на Фортране.

CAB REDUCE состоит из ядра, встроенных пакетов на REDUCE, загружаемых в память при первом обращении к ним, и внеш. пакетов, загружаемых пользователем с помощью спец. команд. Существует большое число пакетов для применения в разл. областях физики и математики, к-рые можно получить по сети электронной почты [3].

Компьютерный эксперимент (КЭ) состоит в моделировании методами КЭ модели физ. системы с целью изучения её характеристик, выявления новых закономерностей. В отличие от численного анализа модели, когда её осн. исследование выполняется аналитически, в КЭ модель системы строится из первых принципов либо с использованием фундам. законов и небольшого числа параметров. Методы КЭ подразделяются на стохастические (см.

Монте-Карло метод )и детерминистические (см. Молекулярной динамики метод)[2, 8, 9]. Прогресс в КЭ связан с прогрессом технологии и теории параллельных вычислений [10]. Базой для них являются совр. многопроцессорные вычислит, системы с параллельной обработкой данных (см. Микропроцессор, Процессор), производительность к-рых достигает 109 плавающих операций в секунду; ведутся работы над проектом компьютера производительностью 1012 плавающих операций в секунду [10].

Одно из осн. достоинств КЭ — устранение в нём ограничений на модели, присущих любому аналитическому или численному анализу.

Благодаря возможности изучения сложных систем КЭ является своего рода «эталоном», с к-рым могут сравниваться разл. приближённые модели. С др. стороны, КЭ допускает также сравнение с реальным экспериментом и, следовательно, проверку корректности модели (рис. 2). Наконец, КЭ позволяет заполнить разрыв между теорией и реальным экспериментом. Нек-рые величины или зависимости невозможно или трудно измерить в реальном эксперименте, в КЭ же они могут быть легко вычислены.


Рис. 2. Связь между экспериментом, компьютерным экспериментом и разработкой теорий.

Вычислительные сети (BC) — коммуникац. системы, позволяющие сообщаться друг с другом однотипным или разнородным средствам вычислительной и микропроцессорной техники, включая разл. типы компьютеров, периферийное оборудование (терминалы, принтеры, графопостроители, устройства внеш. памяти и др.). BC классифицируются по параметру географич. площади (где размещается связанное в сеть оборудование) на глобальные и локальные BC [11 -13].


Глобальные BC охватывают города, области и регионы одной или неск. стран.

Локальные BC (ЛВС) объединяют разл. компьютеры и устройства в пределах одного учреждения, группы лабораторий или одной лаборатории. ЛВС наиб. широко используются в физике при построении систем автоматизации эксперимента и в системах распределённой обработки данных [14]. Последние позволяют, напр., осуществлять обработку и хранение больших массивов эксперим. информации отдельно от места её регистрации и предварит. обработки. Наиб. развитые системы такого типа созданы в центрах физики высоких энергий, космич. центрах и центрах по атомной энергии (CERN, NASA, MAGATE и др.).

Типичная ЛВС позволяет организовать передачу файлов данных от одного компьютера к другому, разделение таких ресурсов, как принтеры и память на магн. дисках, удалённый доступ к любому компьютеру сети, пересылку электронной почты (см. ниже), загрузку программного обеспечения по сети и др. Последняя возможность позволяет использовать в ЛВС компьютеры, не имеющие устройств внеш. памяти на магн. носителях.

ЛВС характеризуются архитектурой (топологией), физ. средой передачи информации, методами доступа и протоколами управления в сети.

Архитектура (топология) ЛВС определяет взаимное размещение устройств (т. н. узлов в терминах ЛВС), объединяемых ЛВС, и способ соединения между ними. Осн. архитектуры ЛВС — шинная, кольцевая и типа «звезда» (рис. 3). Принтеры, модемы и устройства внеш. памяти на магн. дисках подключаются к ЛВС при помощи спец. интерфейса — сетевого сервера, к-рый позволяет разделять подключаемый ресурс между узлами сети. Для увеличения длины среды передачи ЛВС, связи ЛВС одного типа и ЛВС разных типов применяются спец. устройства-соответственно повторители, мосты и шлюзы.

Физ. среда ЛВС — физ. носитель для передачи информации. Для реализации ЛВС используются витая пара, коаксиальный кабель, волоконно-оптич. кабель и эфир (радио-, ИК- и микроволновой диапазоны). Сравнит. характеристики физ. сред ЛВС приведены в табл.

Методы доступа в ЛВС — методы разделения общего ресурса физ. среды передачи между узлами ЛВС при приёме или передаче данных. Сложность проблемы разделения среды передачи заключается в том, что отд. узлы должны осуществлять передачу таким образом, чтобы не мешать друг другу. В противном случае будет происходить наложение сигналов и их взаимное искажение, т. е. возникнет конфликтная ситуация. Все методы доступа в ЛВС можно разделить на методы, применяемые при централизованном и децентрализованном управлении сетью. В первом случае конфликтные ситуации легко разрешаются центр. арбитром (напр., центр. процессором, обслуживающим шину данных компьютера). Методы доступа в сетях с децентрализованным управлением можно разделить на случайные, маркерные и интервальные.


Случайные методы доступа характеризуются тем, что узлы сети могут передавать данные в произвольные моменты времени, что приводит к возникновению конфликтов при одноврем. передаче данных двумя или неск. узлами. Искажённые данные при этом передаются заново. Для уменьшения вероятности конфликтов узел может проверить наличие передачи данных от др. узлов, прежде чем начать передавать свои данные («слушай, прежде чем говорить»).

В маркерных методах доступа право на передачу в сети переходит от одного узла к другому в определ. последовательности или по приоритетам с помощью спец. сообщений (маркеров).

Узел, получивший маркер, может передавать данные в течение определ. времени, после чего обязан передать маркер след. узлу.

Интервальные методы доступа позволяют разделить среду передачи данных между узлами ЛВС, предоставляя в простейшем случае каждому узлу фиксир. интервал времени для передачи данных.

Протоколы управления в ЛВС. Задача передачи информации от одного узла к другому осуществляется в ЛВС согласно протоколам передачи данных. Они включают в себя определения формата передаваемых данных, процедур передачи данных и управления каналом связи. Простейшими протоколами являются протоколы последовательного и параллельного обмена, реализуемые в соответствующих интерфейсах. Большинство протоколов управления ЛВС используют в настоящее время принципы, заложенные в высокоуровневом протоколе управления каналом передачи данных (HDLC — High-level Data Link Control) [11 ]. Данные, согласно этому протоколу, передаются блоками байт (кадрами), имеющими формат, показанный на рис. 4. Передаваемые данные размещаются в информац. поле кадра и сопровождаются рядом полей.


Рис. 4. Формат кадра протокола HDLC: BEG, END— поля заголовка и конца кадра; 1, 2-поля адреса получателя и отправителя; 3 — поле команды управления; 4-информационное поле данных; 5 — контрольное поле.

Для определения номера узла, к-рому адресована информация, в кадре указывается адрес получателя, а для контроля за отправителем — адрес отправителя. Протокол включает также набор команд управления каналом, таких, как «сброс канала», «передача данных» и др.

Одной из наиб, распространённых ЛВС является ЛВС Ethernet [1l -13], разработанная фирмой Xerox (США) в 1976 для связи персональных компьютеров. С 1980 эта ЛВС принята в качестве стандарта фирмами Digital Equipment Corporation, Intel, Xerox и др. ЛВС Ethernet имеет шинную архитектуру, физ. среда передачи — коаксиальный кабель, обеспечивающий скорость передачи данных 10 Мбит/с. Способ доступа к каналу — случайный с проверкой передачи и столкновений.

Электронная почта (ЭП; Electronic mail. E-mail) — система передачи письменной корреспонденции по локальным и глобальным BC, позволяет организовать оперативную связь между учёными, работающими в разл. геогра-фич. точках [15, 16]. Наряду с телефонной и факсимильной связью ЭП становится стандартным средством передачи информации. Доклады на MH. научные конференции, статьи в ряд ведущих научных журналов принимаются по ЭП.

Сеть ЭП работает след. образом. Конечный пользователь имеет компьютер (как правило, персональный), оснащённый модемом и спец. программой, позволяющей передавать сообщения на один из узловых компьютеров сети ЭП (расположенных по региональному признаку). Связь пользовательского компьютера с региональным узлом почты осуществляется по обычным телефонным линиям при помощи модема. Это ограничивает скорость передачи информации скоростью 1200 … 2400 бит/с (на большие расстояния, в условиях помех). Пользователь может в любое время связаться («позвонить») со своего компьютера с узловым компьютером, получить адресованные ему сообщения, хранящиеся на нём, и отправить свои.

Узловые, региональные компьютеры сети ЭП соединены, в свою очередь, либо выделенными (некоммутируемыми) телефонными линиями, либо к.-л. др. способом, обеспечивающим быструю передачу больших объёмов информации между узлами. В качестве узлов обычно используются мощные рабочие станции или мини-ЭВМ, работающие круглосуточно. По такому принципу организована, напр., одна из наиб. распространённых в России сетей ЭП сеть RELCOM [16]. В настоящее время существует множество сетей ЭП (Internet, Bitnet, EUnet и др.), фактически перекрывающих территорию всех развитых стран. Разл. сети ЭП связаны между собой через соответствующие шлюзы — компьютеры, являющиеся узлами одновременно в разных сетях ЭП.

ЭП во многом напоминает обычную: текст письма вводится с клавиатуры или из заранее приготовленного файла, снабжается сопроводительной информацией (адресами получателя и отправителя, датой отправления и др.) и отправляется адресату. Адрес в сети ЭП задаётся по-разному в разл. сетях. Напр., адрес «headdept. institute, msk. su» имеет типичную структуру адреса сети Internet (и RELCOM), в к-рой слева от знака указывается имя адресата (head), справа — его адрес в сети, состоящий из кода страны (su), кода города (msk), назв. ин-та (institute) и подразделения (dept). Коды всех стран, за исключением США, состоят из 2 букв (напр., su, ru — Россия, fr — Франция, it — Италия и т. д.). Адресаты, расположенные в США, имеют 3-буквенный код (edu — учебные заведения, com — коммерческие структуры, gov — правительственные организации, mil — военные организации и т. п.).

Сети ЭП предоставляют наряду с пересылкой электронных писем услуги по организации телеконференций и возможность использования публичных архивов файлов [16]. Кроме того, новейшие системы ЭП позволяют передавать т. н. мультимедиа-письма (multimedia mail), объединяющие текст, графику, речь (звук) и факсимильную информацию в одном сообщении.

Лит.:1)Федоренко P. П., Введение в вычислительную физику, M., 1994; 2) Гулд X., Тобочник Я., Компьютерное моделирование в физике, пер. с англ., ч. 1-2, M., 1990; 3) Константинов А. Б., ЭВМ в роли теоретика: символьные выкладки и принципы искусственного интеллекта в теоретической физике, в кн.: Эксперимент на дисплее. Первые шаги вычислительной физики, M., 1989; 4) Крюков А. П.. РодионовА. Я., Таранов А. Ю, Шаблыгин E. M., Программирование на языке R-Лисп, M., 1991;

5) Еднерал В. Ф., Крюков А. П., Родионов А. Я., Язык аналитических вычислений REDUCE, M., 1989; 6) Гердт В. П., Тарасов О. В., Ширков Д. В., Аналитические вычисления на ЭВМ в приложении к физике и математике, «УФН», 1980, т. 130, с. 113; 7) H ear h А. С., REDUCE User’s Manual, RAND Corp.. pub. CP78, 1987, rev. 7/87; 8) Компьютеры, модели, вычислительный эксперимент, М., 1988; 9) Хеерман Д. В., Методы компьютерного эксперимента

в теоретической физике, пер. с англ., M., 1990; 10) Physics Today (Special Issue on High-Performance Computing and Physics), 1993, March; 11) Мячев А. А., Степанов В. H., Щербо В. К., Интерфейсы систем обработки данных, M., 1989; 12) Г и К., Введение в локальные вычислительные сети, пер. с англ., M., 1986; 13) Бойченко E. В., Кальфа В., Овчинников В. В., Локальные вычислительные сети, M., 1985; 14) Задков В. H., Пономарев Ю. В., Компьютер в эксперименте. Архитектура и программные средства систем автоматизации, M., 1988; 15) Шварцман В. О., Электронная почта, M., 1986; 16) Антонова П., Сеть RELCOM и электронная почта, «Компьютер Пресс», 1991, т. 10, с. 69. В. H. Задков.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

ПЭВМ — это… Что такое ПЭВМ?

OLPC

Существует несколько конкурирующих между собой проектов компактных и очень дешевых в производстве персональных компьютеров, некоторые из которых предназначены для развивающихся стран: OLPC, VIA pc-1 Initiative, Intel Classmate PC, ASUS Eee PC и др. Однако, удешевление и миниатюризация достигнуты дорогой ценой: их вычислительная мощность несопоставима с мощностью полноценного ПК.

Технологии, уменьшающие габариты ПК:

Хакинтош

Хакинтош (англ. hackintosh, от слов хакер и макинтош) — это ПК, собранный любителем и поддерживающий работу с операционной системой Mac OS X, во взломанном для запуска на IBM PC-совместимом компьютере варианте называемой Intel и другие стандартные компоненты, возникает теоретическая возможность запускать её на любых ПК. В реальности поддерживается только узкий набор аппаратуры, который встречается в настоящих макинтошах, поэтому «хакинтош» должен состоять исключительно из таких деталей. Кроме того, коммерчески поставляемая система защищена от работы на чужой аппаратуре, так что в «хакинтоше» применяют старую служебную версию без этой защиты, либо взломанную более свежую версию. В зависимости от точности подбора аппаратуры, такой компьютер может работать как довольно устойчиво, так и неприемлемо. Например, типичная конфигурация мощного хакинтоша: материнская плата ASUS P5B, процессор Core 2 Duo 2,4 ГГц, память 2×1024 Мб, видеокарта GeForce 7900GS TOP 256 Мб, жёсткий диск 320 Гб оптический привод DVD-RW.

Встречаются устойчиво работающие конфигурации на базе процессоров AMD, но обычно на платформе AMD удаётся добиться устойчивой работы только версии Mac OS X 10.4.

Основная проблема «хакинтошей» — драйвера устройств — с недавних пор перестала быть проблемой в связи с тем, что собрать драйвер не сложно самому из дампов драйверов UNIX-подобных систем. В сети появилось множество «самодельных» вариантов драйверов для различного оборудования, официально не поддерживаемого Apple.

Сама компания Apple категорически против постройки и эксплуатации таких устройств и ей удалось с помощью предупреждений и угроз возбудить судебное преследование и закрыть несколько подобных сайтов. Запуск Mac OS X на компьютерах, выпущенных не фирмой Apple, противоречит условиям лицензии на операционную систему.

Несмотря на это, компания EFI (Extensible Firmware Interface) и предустановленой системой Mac OS X 10.5 (Leopard). Такие компьютеры не отличаются надёжностью и не могут сравниться по производительности с оригинальными Маками, но они интересны (в первую очередь, хакинтошерам) своим «железом» и ценой. Также компания заявила о подготовке к продажи аналога Xserve, что вызвало широкое обсуждение на новостных сайтах соответствующей тематики. Сама компания заявляет, что ничего незаконного в её действиях нет, и готова отстаивать свою точку зрения в суде. После начала реализации компьютеров с установленной Mac OS X, что противоречит лицензии Apple по использованию её системы, Apple подала иск в суд на Psystar, из-за которого Psystar должна остановить продажу компьютеров с нелегально установленной системой Mac OS X и отозвать реализованные компьютеры.

Также существует реализация EFI, называемая EFI-X. Это устройство, подключаемое в USB-порт на материнской плате, эмулирующее EFI и загрузчик

На самом деле, USB EFi-X dongle не превращает IBM PC-совместимый компьютер в Mac, а позволяет запустить и установить Mac OS X на него без вмешательства в код. Устройство подключается к расширенному 10-контактному USB-порту внутри компьютера.

Примечания

  1. ГОСТ 28043-89 Персональные электронные вычислительные машины. Интерфейс накопителей на жёстких несменных магнитных дисках с подвижными головками.
  2. Игорь Цуканов. HP подтвердила лидерство // Ведомости, № 8 (2030), 18 января 2008

См. также

Ссылки

Фотографии отечественных компьютеров

Литература

  • Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17-е изд. — М.: «Вильямс», 2007. — 1504 с. — ISBN 0-7897-3404-4
  • Ковтанюк Юрий Славович. Библия пользователя ПК. — М.: «Диалектика», 2007. — 992 с. — ISBN 978-5-8459-1196-4

Базовый компьютер — Mainframe computer

Компьютеры, используемые в основном крупными организациями для критически важных бизнес-приложений

ЭВМ , неофициально называется мэйнфреймов или большая железа , это компьютер используется в основном крупными организациями для критически важных приложений, обработки больших объемов данных (таких , как переписи населения и промышленности и потребительской статистики , планирования ресурсов предприятия и крупномасштабной обработки транзакций ). Мэйнфрейм больше и обладает большей вычислительной мощностью, чем компьютеры некоторых других классов, такие как миникомпьютеры , серверы , рабочие станции и персональные компьютеры. . Большинство крупномасштабных архитектур компьютерных систем были созданы в 1960-х годах, но они продолжают развиваться. Мэйнфреймы часто используются в качестве серверов.

Термин « мэйнфрейм» происходит от большого корпуса, называемого основным корпусом , в котором размещается центральный процессор и основная память ранних компьютеров. Позже термин мэйнфрейм использовался для различения коммерческих компьютеров высокого класса от менее мощных.

дизайн

Современный дизайн мэйнфреймов характеризуется меньшей скоростью вычислений и в большей степени:

  • Избыточное внутреннее проектирование, обеспечивающее высокую надежность и безопасность
  • Обширные средства ввода-вывода («I / O») с возможностью разгрузки на отдельные двигатели
  • Строгая обратная совместимость со старым ПО
  • Высокая степень использования оборудования и вычислений за счет виртуализации для поддержки высокой пропускной способности .
  • Горячая замена оборудования , например процессоров и памяти.

Их высокая стабильность и надежность позволяют этим машинам бесперебойно работать в течение очень длительных периодов времени, при этом среднее время наработки на отказ (MTBF) измеряется десятилетиями.

Мэйнфреймы имеют высокую доступность , что является одной из основных причин их долговечности, поскольку они обычно используются в приложениях, в которых простой может быть дорогостоящим или катастрофическим. Термин » надежность, доступность и удобство обслуживания» (RAS) является определяющей характеристикой мэйнфреймов. Для реализации этих функций требуется правильное планирование и реализация. Кроме того, мэйнфреймы более безопасны, чем другие типы компьютеров: база данных уязвимостей NIST , US-CERT , оценивает традиционные мэйнфреймы, такие как IBM Z (ранее называвшиеся z Systems, System z и zSeries), Unisys Dorado и Unisys Libra, как одни из самых безопасных. с уязвимостями в меньшем количестве однозначных цифр по сравнению с тысячами для Windows , UNIX и Linux . Обновление программного обеспечения обычно требует настройки операционной системы или ее частей и не нарушает работу только при использовании средств виртуализации , таких как IBM z / OS и Parallel Sysplex , или Unisys XPCL, которые поддерживают совместное использование рабочей нагрузки, чтобы одна система могла взять на себя приложение другой. пока он обновляется.

В конце 1950-х годов мэйнфреймы имели только элементарный интерактивный интерфейс (консоль) и использовали наборы перфокарт , бумажной ленты или магнитной ленты для передачи данных и программ. Они работали в пакетном режиме для поддержки таких функций вспомогательного офиса , как расчет заработной платы и выставление счетов клиентам, большинство из которых основывались на повторяющихся операциях сортировки и объединения на ленте с последующей построчной печатью на предварительно напечатанных непрерывных бланках . Когда были представлены интерактивные пользовательские терминалы, они использовались почти исключительно для приложений (например, для бронирования авиабилетов ), а не для разработки программ. Пишущие машинки и телетайпы были обычными пультами управления для системных операторов в начале 1970-х годов, хотя в конечном итоге их вытеснили устройства с клавиатурой / дисплеем .

К началу 1970-х годов многие мэйнфреймы приобрели интерактивные пользовательские терминалы, работающие как компьютеры с разделением времени , одновременно поддерживая сотни пользователей и выполняя пакетную обработку. Пользователи получали доступ через терминалы с клавиатурой / пишущей машинкой и специализированные ЭЛТ- дисплеи с текстовыми терминалами со встроенной клавиатурой или, позднее, с персональных компьютеров, оснащенных программным обеспечением эмуляции терминала . К 1980-м годам многие мэйнфреймы поддерживали терминалы с графическим дисплеем и эмуляцию терминала, но не графические пользовательские интерфейсы. Эта форма вычислений для конечных пользователей устарела в 1990-х годах из-за появления персональных компьютеров, снабженных графическим интерфейсом пользователя . После 2000 года современные мэйнфреймы частично или полностью отказались от классического терминального доступа к терминалам с « зеленым экраном » и цветным дисплеем для конечных пользователей в пользу пользовательских интерфейсов в веб-стиле.

Требования к инфраструктуре резко сократились в середине 1990-х годов, когда мэйнфреймы CMOS заменили старую биполярную технологию. IBM заявила, что ее новые мэйнфреймы снизили затраты на электроэнергию центра обработки данных на питание и охлаждение, а также уменьшили требования к физическому пространству по сравнению с фермами серверов .

Характеристики

Современные мэйнфреймы могут одновременно запускать несколько разных экземпляров операционных систем. Этот метод виртуальных машин позволяет приложениям работать так, как если бы они находились на физически разных компьютерах. В этой роли один мэйнфрейм может заменить высокофункциональные аппаратные службы, доступные для обычных серверов . В то время как мэйнфреймы первыми использовали эту возможность, виртуализация теперь доступна в большинстве семейств компьютерных систем, хотя и не всегда в той же степени или уровне сложности.

Мэйнфреймы могут добавлять емкость системы или оперативно заменять ее, не нарушая работу системы, со специфичностью и детализацией до уровня сложности, который обычно недоступен для большинства серверных решений. Современные мэйнфреймы, в особенности серверы IBM zSeries , System z9 и System z10 , предлагают два уровня виртуализации : логические разделы ( LPAR , через средство PR / SM ) и виртуальные машины (через операционную систему z / VM ). Многие заказчики мэйнфреймов используют две машины: одну в своем основном центре обработки данных и одну в своем резервном центре обработки данных — полностью активную, частично активную или находящуюся в резерве — на случай катастрофы, затрагивающей первое здание. Тестирование, разработка, обучение и производственная рабочая нагрузка для приложений и баз данных может выполняться на одной машине, за исключением чрезвычайно больших требований, когда емкость одной машины может быть ограничена. Такая установка с двумя мэйнфреймами может поддерживать непрерывное бизнес-обслуживание, избегая как плановых, так и внеплановых отключений. На практике многие клиенты используют несколько мэйнфреймов, связанных либо с помощью Parallel Sysplex и совместно используемого DASD (в случае IBM), либо с совместно используемым, географически распределенным хранилищем, предоставляемым EMC или Hitachi.

Мэйнфреймы предназначены для обработки очень больших объемов ввода и вывода (ввода-вывода) и делают упор на вычисление пропускной способности. С конца 1950-х годов конструкции мэйнфреймов включали вспомогательное оборудование (называемое каналами или периферийными процессорами ), которое управляет устройствами ввода-вывода, оставляя ЦП свободным для работы только с высокоскоростной памятью. В магазинах мэйнфреймов часто приходится иметь дело с массивными базами данных и файлами. Файлы записи размером от гигабайта до терабайта не являются чем-то необычным. По сравнению с обычным ПК, мэйнфреймы обычно имеют в сотни или тысячи раз больше хранилищ данных в сети и могут получить к ним доступ достаточно быстро. Другие семейства серверов также разгружают обработку ввода-вывода и делают упор на вычисление пропускной способности.

Рентабельность инвестиций (ROI) мэйнфреймов , как и любой другой вычислительной платформы, зависит от ее способности масштабироваться, поддерживать смешанные рабочие нагрузки, сокращать затраты на рабочую силу, обеспечивать бесперебойное обслуживание критически важных бизнес-приложений и некоторых других факторов стоимости с поправкой на риски.

Мэйнфреймы также обладают характеристиками целостности выполнения для отказоустойчивых вычислений. Например, серверы z900, z990, System z9 и System z10 эффективно выполняют ориентированные на результат инструкции дважды, сравнивают результаты, разрешают любые различия (посредством повторных попыток выполнения инструкций и изоляции сбоев), затем переключают рабочие нагрузки «в процессе» на работающие процессоры, включая запасные части без какого-либо влияния на операционные системы, приложения или пользователей. Эта функция аппаратного уровня, также присутствующая в системах HP NonStop , известна как пошаговая блокировка, поскольку оба процессора выполняют свои «шаги» (т. Е. Инструкции) вместе. Не всем приложениям абсолютно необходима гарантированная целостность, которую обеспечивают эти системы, но многим требуется, например, обработка финансовых транзакций.

Текущий рынок

IBM с z Systems продолжает оставаться крупным производителем на рынке мэйнфреймов. В 2000 году Hitachi совместно с IBM разработала zSeries z900, чтобы разделить расходы, а последние модели Hitachi AP10000 производятся IBM. Unisys производит мэйнфреймы ClearPath Libra на основе более ранних продуктов Burroughs MCP и мэйнфреймы ClearPath Dorado на основе продуктовой линейки Sperry Univac OS 1100 . Hewlett-Packard продает свои уникальные системы NonStop , которые она приобрела вместе с Tandem Computers и которые некоторые аналитики классифицируют как мэйнфреймы. Groupe Bull «s ГСНК , Stratus OpenVOS , Fujitsu (ранее Siemens) BS2000 , и Fujitsu- ICL VME мэйнфреймы по — прежнему доступны в Европе, и Fujitsu (ранее Amdahl) GS21 мэйнфреймы глобально. NEC с ACOS и Hitachi с AP10000-VOS3 по-прежнему ведут бизнес по производству мэйнфреймов на японском рынке.

Объем инвестиций поставщиков в разработку мэйнфреймов зависит от доли рынка. Fujitsu и Hitachi продолжают использовать собственные процессоры, совместимые с S / 390, а также другие процессоры (включая POWER и Xeon) для систем более низкого уровня. Bull использует смесь процессоров Itanium и Xeon . NEC использует процессоры Xeon для своей линейки младших ACOS-2, но разрабатывает специальный процессор NOAH-6 для своей линейки high-end ACOS-4. IBM также разрабатывает собственные процессоры, такие как zEC12 . Unisys производит мэйнфреймы, совместимые с кодом, от ноутбуков до мэйнфреймов размером со шкаф, в которых используются процессоры собственного производства, а также процессоры Xeon . Более того, существует рынок программных приложений для управления производительностью мэйнфреймов. Помимо IBM, к числу значительных игроков на этом рынке относятся BMC , Compuware и CA Technologies .

История

IBM 704 мэйнфреймы (1964)

Несколько производителей и их преемники производили мэйнфреймы с конца 1950-х до начала 21-го века, с постепенным сокращением количества и постепенным переходом к моделированию на чипах Intel, а не на собственном оборудовании. Группа производителей из США была сначала известна как « IBM и семь гномов »: обычно это Burroughs , UNIVAC , NCR , Control Data , Honeywell , General Electric и RCA , хотя некоторые списки менялись. Позже, с уходом General Electric и RCA, она стала называться IBM и BUNCH . Доминирование IBM стало результатом их серии 700/7000, а затем и разработки мэйнфреймов серии 360 . Последняя архитектура продолжала развиваться в их текущие мэйнфреймы zSeries, которые, наряду с мэйнфреймами на базе MCP Burroughs и Sperry (теперь Unisys ) и OS1100 , являются одними из немногих сохранившихся архитектур мэйнфреймов, которые могут проследить свои корни до этого раннего периода. В то время как IBM zSeries все еще может выполнять 24-битный код System / 360, 64-битные серверы zSeries и System z9 CMOS физически не имеют ничего общего со старыми системами. Известными производителями за пределами США были Siemens и Telefunken в Германии , ICL в Великобритании , Olivetti в Италии и Fujitsu , Hitachi , Oki и NEC в Японии . В Советском Союзе и Варшавский договор страна производится близкие копиями мэйнфреймов IBM во время холодной войны ; БЭСМ серия и Strela примеры в самостоятельно разработанном советском компьютере.

Снижение спроса и жесткая конкуренция вызвали потрясение на рынке в начале 1970-х годов: RCA продала UNIVAC, а GE продала свой бизнес компании Honeywell; между 1986 и 1990 годами Honeywell была куплена Bull ; UNIVAC стал подразделением компании Sperry , которая позже объединилась с Burroughs и в 1986 году образовала Unisys Corporation.

В 1984 году предполагаемый объем продаж настольных компьютеров (11,6 миллиарда долларов) впервые превысил мэйнфреймы (11,4 миллиарда долларов). IBM получила большую часть доходов от мэйнфреймов. В течение 1980-х годов системы на базе миникомпьютеров стали более сложными и смогли вытеснить нижнюю часть мэйнфреймов. Типичным примером этих компьютеров, иногда называемых ведомственными компьютерами , является DEC VAX .

В 1991 году корпорация AT&T ненадолго владела NCR. В тот же период компании обнаружили, что серверы, основанные на конструкции микрокомпьютеров, могут быть развернуты за небольшую часть цены приобретения и предлагают местным пользователям гораздо больший контроль над своими собственными системами с учетом политик и практик ИТ того времени. Терминалы, используемые для взаимодействия с системами мэйнфреймов, постепенно заменялись персональными компьютерами . Следовательно, спрос резко упал, и установка новых мэйнфреймов была ограничена в основном финансовыми службами и правительством. В начале 1990-х годов отраслевые аналитики пришли к общему мнению, что рынок мэйнфреймов вымирает, поскольку платформы мэйнфреймов все чаще заменяются сетями для персональных компьютеров. InfoWorld «S Стюарт Олсоп позорно предсказал , что последний мэйнфрейм будет отключен от сети в 1996 году; в 1993 году он процитировал Шерил Каррид, аналитика компьютерной индустрии, которая сказала, что последний мэйнфрейм «перестанет работать 31 декабря 1999 года», имея в виду ожидаемую проблему 2000 года (Y2K).

Эта тенденция начала меняться в конце 1990-х годов, когда корпорации нашли новые применения для своих существующих мэйнфреймов и когда стоимость сетей передачи данных резко упала в большинстве частей мира, что стимулировало тенденции к более централизованным вычислениям. Рост электронного бизнеса также резко увеличил количество внутренних транзакций, обрабатываемых программным обеспечением мэйнфреймов, а также размер и пропускную способность баз данных. Пакетная обработка, такая как выставление счетов, стала еще более важной (и более крупной) с ростом электронного бизнеса, а мэйнфреймы особенно хорошо подходят для крупномасштабных пакетных вычислений. Еще одним фактором, увеличивающим использование мэйнфреймов в настоящее время, является разработка операционной системы Linux , которая появилась на мэйнфреймах IBM в 1999 году и обычно работает с оценками или до c. 8000 виртуальных машин на одном мэйнфрейме. Linux позволяет пользователям использовать программное обеспечение с открытым исходным кодом в сочетании с оборудованием RAS для мэйнфреймов . Быстрое расширение и развитие на развивающихся рынках , особенно в Китайской Народной Республике , также стимулирует крупные инвестиции в мэйнфреймы для решения исключительно сложных вычислительных проблем, например, предоставление унифицированных баз данных для обработки транзакций в очень большом объеме для 1 миллиарда потребителей в различных отраслях (банковское дело, страхование, кредитная отчетность, государственные услуги и т. д.). В конце 2000 года IBM представила 64-битную z / Architecture , приобрела множество компаний-разработчиков программного обеспечения, таких как Cognos, и представила эти программные продукты для мэйнфреймов. Ежеквартальные и годовые отчеты IBM в 2000-х годах обычно сообщали об увеличении доходов от мэйнфреймов и увеличении поставок мощностей. Однако бизнес IBM по производству мэйнфреймов не был застрахован от недавнего общего спада на рынке серверного оборудования или от эффектов цикла моделирования. Например, в 4 квартале 2009 года выручка IBM от аппаратного обеспечения System z снизилась на 27% по сравнению с прошлым годом. Но поставки MIPS (миллионов инструкций в секунду) увеличивались на 4% в год за последние два года. Олсопа сфотографировали в 2000 году, символически поедая собственные слова («смерть мэйнфрейма»).

В 2012 году НАСА отключило свой последний мэйнфрейм, IBM System z9. Однако преемник IBM z9, z10 , привел к тому, что репортер New York Times за четыре года до этого заявил, что «технология мэйнфреймов — оборудование, программное обеспечение и услуги — остается крупным и прибыльным бизнесом для IBM, а мэйнфреймы по-прежнему являются вспомогательным офисом. двигатели, стоящие за мировыми финансовыми рынками и большей частью мировой торговли «. По состоянию на 2010 год, хотя мэйнфреймы составляли менее 3% доходов IBM, они «продолжают [d] играть огромную роль в результатах Big Blue».

В 2015 году IBM выпустила IBM z13 , в июне 2017 года — IBM z14, а в сентябре 2019 года IBM выпустила последнюю версию продукта — IBM z15 .

Отличия от суперкомпьютеров

Суперкомпьютер представляет собой компьютер на переднем крае возможностей обработки данных, по отношению к скорости вычислений. Суперкомпьютеры используются для решения научных и инженерных задач ( высокопроизводительные вычисления ), которые обрабатывают числа и данные, в то время как мэйнфреймы сосредоточены на обработке транзакций. Отличия заключаются в следующем:

  • Мэйнфреймы созданы для обеспечения надежности обработки транзакций (измеряется TPC- метриками; не используются и не полезны для большинства суперкомпьютерных приложений), как это обычно понимается в деловом мире: коммерческий обмен товарами, услугами или деньгами. Типичная транзакция, как определено Советом по эффективности обработки транзакций , обновляет систему базы данных для управления запасами (товары), бронирования авиабилетов (услуги) или банковского дела (деньги) путем добавления записи. Транзакция может относиться к набору операций, включая чтение / запись на диск, вызовы операционной системы или некоторую форму передачи данных от одной подсистемы к другой, которая не измеряется скоростью обработки ЦП . Обработка транзакций не является исключительной для мэйнфреймов, но также используется микропроцессорными серверами и онлайн-сетями.
  • Производительность суперкомпьютера измеряется в операциях с плавающей запятой в секунду ( FLOPS ) или пройденных фронтах в секунду или TEPS, метриках, которые не очень значимы для приложений мэйнфреймов, в то время как мэйнфреймы иногда измеряются в миллионах инструкций в секунду ( MIPS ), хотя определение зависит от измеренного набора инструкций. Примеры целочисленных операций, измеряемых с помощью MIPS, включают сложение чисел, проверку значений или перемещение данных в памяти (при перемещении информации в хранилище и из хранилища так называемый ввод-вывод наиболее полезен для мэйнфреймов; а в памяти помогает только косвенно). Операции с плавающей запятой в основном представляют собой сложение, вычитание и умножение ( двоичных чисел с плавающей запятой в суперкомпьютерах; измеряется с помощью FLOPS) с достаточной точностью для моделирования непрерывных явлений, таких как прогноз погоды и ядерное моделирование (только недавно стандартизированные десятичные числа с плавающей запятой , не используются в суперкомпьютеры подходят для денежных значений, например, для приложений мэйнфреймов). С точки зрения вычислительной скорости суперкомпьютеры более мощные.

Мэйнфреймы и суперкомпьютеры не всегда можно четко различить; Вплоть до начала 1990-х годов многие суперкомпьютеры были основаны на архитектуре мэйнфреймов с расширениями суперкомпьютеров. Примером такой системы является HITAC S-3800 , который имел набор команд, совместимый с мэйнфреймами IBM System / 370 , и мог запускать операционную систему Hitachi VOS3 ( ответвление IBM MVS ). Таким образом, S-3800 можно рассматривать как одновременно и суперкомпьютер, и как IBM-совместимый мэйнфрейм.

В 2007 году объединение различных технологий и архитектур для суперкомпьютеров и мэйнфреймов привело к так называемому игровому фрейму .

Смотрите также

Примечания

Ссылки

внешние ссылки

СМИ, связанные с мэйнфреймами, на Викискладе?

Компьютер

2013/04/09 10:56:37

Intel в Израиле начала разработки в области создания «компьютерного мозга»: технологии, которая будет способна к самообучению. Компьютер (англ.computer— «вычислитель») — машина для проведения вычислений. При помощи вычислений компьютер способен обрабатывать информацию по заранее определённому алгоритму. Кроме того, большинство компьютеров способны сохранять информацию и осуществлять поиск информации, выводить информацию на различные виды устройств выдачи информации. Своё название компьютеры получили по своей основной функции — проведению вычислений. Однако в настоящее время полагают, что основные функции компьютеров — обработка информации и управление.

Основные принципы: Выполнение поставленных перед ним задач компьютер может обеспечивать при помощи перемещения каких-либо механических частей, движения потоков электронов, фотонов, квантовых частиц или за счёт использования эффектов от любых других хорошо изученных физических явлений.

Наибольшее распространение среди компьютеров получили так называемые «электронно-вычислительные машины», ЭВМ. Собственно, для подавляющего большинства людей, слова «электронно-вычислительные машины» и «компьютеры» стали словами — синонимами, хотя на самом деле это не так. Наиболее распространённый тип компьютеров — электронный персональный компьютер.

Архитектура компьютеров может непосредственно моделировать решаемую проблему, максимально близко (в смысле математического описания) отражая исследуемые физические явления. Так, электронные потоки могут использоваться в качестве моделей потоков воды при моделировании дамб или плотин. Подобным образом сконструированные аналоговые компьютеры были обычны в 60-х годах XX века, однако сегодня стали достаточно редким явлением.

В большинстве современных компьютеров проблема сначала описывается в математических терминах, при этом вся необходимая информация представляется в двоичной форме (в виде единиц и нулей), после чего действия по её обработке сводятся к применению простой алгебры логики. Поскольку практически вся математика может быть сведена к выполнению булевых операций, достаточно быстрый электронный компьютер может быть применим для решения большинства математических задач (а также и большинства задач по обработке информации, которые могут быть легко сведены к математическим).

Было обнаружено, что компьютеры всё-таки могут решить не любую математическую задачу. Впервые задачи, которые не могут быть решены при помощи компьютеров, были описаны английским математиком Аланом Тьюрингом.

Результат выполненной задачи может быть представлен пользователю при помощи различных устройств ввода-вывода информации, таких, как ламповые индикаторы, мониторы, принтеры и т. п.

Начинающие пользователи и особенно дети зачастую с трудом воспринимают идею того, что компьютер — просто машина и не может самостоятельно «думать» или «понимать» те слова, которые он показывает. Компьютер лишь механически отображает заданные программой линии и цвета при помощи устройств ввода-вывода. Человеческий мозг сам признаёт в изображённом на экране образы, числа или слова и придаёт им те или иные значения.

Этимология

Слово компьютер является производным от английских слов to compute, computer, которые переводятся как «вычислять», «вычислитель» (английское слово, в свою очередь, происходит от латинского computo — «вычисляю»). Первоначально в английском языке это слово означало человека, производящего арифметические вычисления с привлечением или без привлечения механических устройств. В дальнейшем его значение было перенесено на сами машины, однако современные компьютеры выполняют множество задач, не связанных напрямую с математикой.

Впервые трактовка слова компьютер появилась в 1897 году в Оксфордском английском словаре. Его составители тогда понимали компьютер как механическое вычислительное устройство. В 1946 году словарь пополнился дополнениями, позволяющими разделить понятия цифрового, аналогового и электронного компьютеров.

История

Некомпьютерное

  • 3000 лет до н. э. — в Древнем Вавилоне были изобретены первые счёты — абак.
  • 500 лет до н. э. — в Китае появился более «современный» вариант абака с косточками на проволоке.

Нулевое поколение

  • 87 год до н. э.— в Греции был изготовлен «антикитерский механизм» — механическое устройство на базе зубчатых передач, представляющее собой специализированный астрономический вычислитель.
  • 1492 год — Леонардо да Винчи в одном из своих дневников приводит эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубцовыми кольцами. Хотя работающее устройство на базе этих чертежей было построено только в XX веке, всё же реальность проекта Леонардо да Винчи подтвердилась.
  • 1623 год — Вильгельм Шиккард, профессор университета Тюбингена, разрабатывает устройство на основе зубчатых колес («считающие часы») для сложения и вычитания шестиразрядных десятичных чисел. Было ли устройство реализовано при жизни изобретателя, достоверно неизвестно, но в 1960 году оно было воссоздано и проявило себя вполне работоспособным.
  • 1630 год — Ричард Деламейн создаёт круговую логарифмическую линейку.
  • 1642 год — Блез Паскаль представляет «Паскалин» — первое реально осуществлённое и получившее известность механическое цифровое вычислительное устройство. Прототип устройства суммировал и вычитал пятиразрядные десятичные числа. Паскаль изготовил более десяти таких вычислителей, причём последние модели оперировали числами с восемью десятичными разрядами.
  • 1673 год — известный немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц построил механический калькулятор, который при помощи двоичной системы счисления выполнял умножение, деление, сложение и вычитание.
  • Примерно в это же время Исаак Ньютон закладывает основы математического анализа.
  • 1723 год — немецкий математик и астроном Христиан Людвиг Герстен на основе работ Лейбница создал арифметическую машину. Машина высчитывала частное и число последовательных операций сложения при умножении чисел. Кроме того, в ней была предусмотрена возможность контроля за правильностью ввода данных.
  • 1786 год — немецкий военный инженер Иоганн Мюллер выдвигает идею «разностной машины» — специализированного калькулятора для табулирования логарифмов, вычисляемых разностным методом. Калькулятор, построенный на ступенчатых валиках Лейбница, получился достаточно небольшим (13 см в высоту и 30 см в диаметре), но при этом мог выполнять все четыре арифметических действия над 14-разрядными числами.
  • 1801 год — Жозеф Мари Жаккар строит ткацкий станок с программным управлением, программа работы которого задается с помощью комплекта перфокарт.
  • 1820 год — первый промышленный выпуск арифмометров. Первенство принадлежит французу Тома де Кальмару.
  • 1822 год — английский математик Чарльз Бэббидж изобрёл, но не смог построить, первую разностную машину (специализированный арифмометр для автоматического построения математических таблиц) (см. Разностная машина Чарльза Бэббиджа).
  • 1855 год — братья Георг и Эдвард Шутц (привет) из Стокгольма построили первую разностную машину на основе работ Чарльза Бэббиджа.
  • 1876 год — русским математиком П. Л. Чебышевым создан суммирующий аппарат с непрерывной передачей десятков. В 1881 он же сконструировал к нему приставку для умножения и деления (Арифмометр Чебышева).
  • 1884—1887 годы — Холлерит разработал электрическую табулирующую систему, которая использовалась в переписях населения США (1890-м и 1900-м годах) и России в 1897.
  • 1912 год — создана машина для интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений по проекту российского ученого А. Н. Крылова.
  • 1927 год — в Массачусетском технологическом институте (MIT) был изобретён аналоговый компьютер.
  • 1938 год — немецкий инженер Конрад Цузе вскоре после окончания в 1935 году Берлинского политехнического института построил свою первую машину, названную Z1. (В качестве его соавтора упоминается также Гельмут Шрейер (Шаблон:Lang-de)). Это полностью механическая программируемая цифровая машина. Модель была пробной и в практической работе не использовалась. Её восстановленная версия хранится в Немецком техническом музее в Берлине. В том же году Цузе приступил к созданию машины Z2.
  • 1941 год — Конрад Цузе создаёт первую вычислительную машину Z3, обладающую всеми свойствами современного компьютера.
  • 1942 год — в Университете штата Айова (привет) Джон Атанасов (привет) и его аспирант Клиффорд Берри (привет) создали (а точнее — разработали и начали монтировать) первый в США электронный цифровой компьютер (привет). Хотя эта машина так и не была завершена (Атанасов ушёл в действующую армию), она, как пишут историки, оказала большое влияние на Джона Мочли, создавшего двумя годами позже ЭВМ Эниак.
  • В начале 1943 года успешные испытания прошла первая американская вычислительная машина Марк I, предназначенная для выполнения сложных баллистических расчётов американского ВМФ.
  • В конце 1943 года заработала английская вычислительная машина специального назначения Колосс. Машина работала над расшифровкой секретных кодов фашистской Германии.
  • В 1944 году Конрад Цузе разработал ещё более быстрый компьютер Z4.
  • 1946 год стал годом создания первой универсальной электронной цифровой вычислительной машины Эниак.

Подробнее об истории вычислительной техники можно узнать, посетив Виртуальный музей.

Экспоненциальное развитие компьютерной техники

Если проследить историю развития вычислительных устройств, начиная с 1900 года, можно заметить характерное удвоение производительности за каждые 18—24 месяца. Впервые эту особенность в 1965 году описал соучредитель компании «Intel» Гордон Е. Мур. (см. Закон Мура). Столь же стремительно развивается и процесс миниатюризации компьютеров. Первые электронно-вычислительные машины (например, такие, как созданный в 1946 году Эниак) были огромными устройствами, весящими многие тонны, занимавшими целые комнаты и требовавшими большого количества обслуживающего персонала для успешного функционирования. Они были настолько дороги, что их могли позволить себе только правительства и большие исследовательские организации, и представлялись настолько экзотическими, что казалось — небольшая горстка таких систем сможет удовлетворить любые будущие потребности. В контрасте с этим, современные компьютеры — гораздо более мощные и компактные и гораздо менее дорогие — стали воистину вездесущими.

Считается, что экспоненциальное развитие компьютерной техники в будущем может привести к технологической сингулярности.

Классификация

Типизация по назначению

Наиболее интересные достижения в области компьютерной техники в лондонском Музее Науки На станции метро в городе Шэньчжэнь установлена гигантская клавиатура. Во время ожидания поезда, вы можете посидеть на клавишах Enter, M,

По системам счисления

По элементной основе

  • релейные
  • ламповые
  • ферритдиодные
  • транзисторные дискретные
  • транзисторные интегральные

Первая троичная ЭВМ «Сетунь» на ферритдиодных ячейках была построена Брусенцовым в МГУ.

Поверхностный характер представленного подхода к классификации компьютеров очевиден. Он обычно используется лишь для обозначения общих черт наиболее часто встречающихся компьютерных устройств. Быстрые темпы развития вычислительной техники означают постоянное расширение областей её применения и быстрое устаревание используемых понятий. Для более строгого описания особенностей того или иного компьютера обычно требуется использовать другие схемы классификаций.

Физическая реализация

Более строгий подход к классификации основан на отслеживании используемых при создании компьютеров технологий. Не секрет, что самые ранние компьютеры были полностью механическими системами. Тем не менее уже в 30-х годах XX века телекоммуникационная промышленность предложила разработчикам новые, электромеханические компоненты (реле), а в 40-х были созданы первые полностью электронные компьютеры, имевшие в своей основе вакуумные электронные лампы. В 50-х — 60-х годах на смену лампам пришли транзисторы, а в конце 60-х — начале 70-х годов — используемые и сегодня полупроводниковые интегральные схемы (кремниевые чипы).

Одним из первых полупроводников были точечные диоды на основе сульфида свинца (Pb) и окиси олова (Sn) в детекторных радиоприёмниках. Позже были разработаны полупроводники на основе германия (Ge). Ещё позже были разработаны полупроводники на основе кремния (Si). Если посмотреть на положение этих элементов в периодической таблице Д.И.Менделеева, то можно заметить, что все они находятся в одной колонке и движение происходит вверх по колонке в таблице Менделеева, поэтому можно предположить, что следующие полупроводники будут разработаны на основе углерода (C Яык программирования). На планете Земля белковые живые существа в своих «думателях» (мозгах) используют белковые образования (нейроны), построенные из белковых молекул, которые в основном являются длинными углеводородными молекулами, т.е. некоторые белки являются полупроводниками на основе углерода (C Яык программирования). Наиболее совершенным мозгом из белковых существ на планете Земля обладает человек.

Приведённый перечень технологий не является исчерпывающим; он описывает только основную тенденцию развития вычислительной техники. В разные периоды истории исследовалась возможность создания вычислительных машин на основе множества других, ныне позабытых и порою весьма экзотических технологий. Например, существовали планы создания гидравлических и пневматических компьютеров, между 1903 и 1909 годами некто Перси И. Луджет даже разрабатывал проект программируемой аналитической машины, работающей на базе пошивочных механизмов (переменные этого вычислителя планировалось определять при помощи ниточных катушек).

В настоящее время ведутся серьёзные работы по созданию оптических компьютеров, использующих вместо традиционного электричества световые сигналы. Другое перспективное направление подразумевает использование достижений молекулярной биологии и исследований ДНК. И, наконец, один из самых новых подходов, способный привести к грандиозным изменениям в области вычислительной техники, основан на разработке квантовых компьютеров.

Впрочем, в большинстве случаев технология исполнения компьютера является гораздо менее важной, чем заложенные в его основу конструкторские решения.

автоматизированные вычислительные машины. История компьютора.

Компьютеры. История компьютора.

 

Компьютеры.

Компьютер — это устройство (или система устройств), способное выполнять заданную чётко определённую изменяемую последовательность действий (операций). Описания последовательности выполняемых операций называются компьютерными программами.

Компьютерные программы — это чаще всего операции численных расчётов и манипулирования данными, однако сюда относятся и операции ввода-вывода информации.

Компьютерная система — это устройство или группа взаимосвязанных устройств, одно или более из которых, действуя в соответствии с программой, осуществляет автоматизированную обработку исходных данных.

 

Компьютеры.

Компьютер. Это слово пришло из английского языка.

Computer – переводится как «вычислитель».

Первоначально в английском языке это слово означало человека, производящего арифметические вычисления с привлечением или без привлечения механических устройств. В дальнейшем его значение было перенесено на сами вычислительные машины, однако современные компьютеры выполняют множество задач, не связанных напрямую с математикой.

Впервые трактовка слова компьютер появилась в 1897 году в Оксфордском словаре английского языка. Его составители тогда понимали компьютер как механическое вычислительное устройство.

 

История развития вычислительных технологий.

Уже 3000 лет до нашей эры в Древнем Вавилоне были изобретены первые счёты — абак.

500 лет до нашей эры — в Китае появился более «современный» вариант абака с косточками на соломинках — суаньпань.

87 год до н. э. — в Греции был изготовлен «антикитерский механизм» — механическое устройство на базе зубчатых передач, представляющее собой специализированный астрономический вычислитель.

В XIII веке Луллий Раймунд создал логическую машину в виде бумажных кругов, построенных по троичной логике.

1492 год — Леонардо да Винчи в одном из своих дневников приводит эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубцовыми кольцами. Хотя работающее устройство на базе этих чертежей было построено только в 20-ом веке, и реальность проекта Леонардо да Винчи подтвердилась.

В 16-ом веке, в России появились счёты, в которых было 10 деревянных шариков на проволоке.

1630 год — Уильям Отред и Ричард Деламейн создают круговую и прямоугольную логарифмические линейки.

1642 год — Блез Паскаль представляет «Паскалину» — первое реально осуществлённое и получившее известность механическое цифровое вычислительное устройство. Прототип устройства суммировал и вычитал пятиразрядные десятичные числа. Паскаль изготовил более десяти таких вычислителей, причём последние модели оперировали числами с восемью десятичными разрядами.

1673 год — известный немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц построил арифмометр, который выполнял умножение, деление, сложение и вычитание.

Позже Лейбниц описал двоичную систему счисления и обнаружил, что если записывать определенные группы двоичных чисел одно под другим, то нули и единицы в вертикальных столбцах будут регулярно повторяться, и это открытие навело его на мысль, что существуют совершенно новые законы математики. Лейбниц решил, что двоичный код оптимален для системы механики, которая может работать на основе перемежающихся активных и пассивных простых циклов. Лейбниц пытался применить двоичный код в механике и даже сделал чертёж вычислительной машины, работавшей на основе его новой математики, но вскоре понял, что технологические возможности его времени не позволяют создать такую машину.

Примерно в это же время Исаак Ньютон закладывает основы математического анализа.

1723 год — немецкий математик и астроном Христиан Людвиг Герстен на основе работ Лейбница создал арифметическую машину. Машина высчитывала частное и число последовательных операций сложения при умножении чисел. Кроме того, в ней была предусмотрена возможность контроля за правильностью ввода данных.

1786 год — немецкий военный инженер Иоганн Мюллер в ходе работ по усовершенствованию механического калькулятора на ступенчатых валиках Лейбница, выдвигает идею «разностной машины» — специализированного арифмометра для табулирования логарифмов, вычисляемых разностным методом.

1801 год — Жозеф Мари Жаккар строит ткацкий станок с программным управлением, программа работы которого задается с помощью комплекта перфокарт.

1820 год — первый промышленный выпуск арифмометров. Первенство принадлежит французу Тома де Кальмару.

1840 год — Томас Фаулер построил деревянную троичную счётную машину с троичной симметричной системой счисления.

1855 год — братья Георг и Эдвард Шутц из Стокгольма построили первую разностную машину на основе работ Чарльза Бэббиджа.

1876 год — русским математиком П. Л. Чебышёвым создан суммирующий аппарат с непрерывной передачей десятков. В 1881 году он же сконструировал к нему приставку для умножения и деления (арифмометр Чебышёва).

Создание первых прототипов компьютеров.

В конце 19 века, 1884-1887 годы, Герман Холлерит в Америке изобрел счетно-перфорационные машины. В них использовались перфокарты для хранения числовой информации.

 

На фотографии табулятор Холлерита.

 

Каждая такая машина могла выполнять только одну определенную программу, манипулируя с перфокартами и числами, пробитыми на них. Счетно-перфорационные машины осуществляли перфорацию, сортировку, суммирование, вывод на печать числовых таблиц.

На этих машинах удавалось решать многие типовые задачи статистической обработки, бухгалтерского учета и другие.

Герман Холлерит основал фирму по выпуску счетно-перфорационных машин, которая затем была преобразована в фирму IBM — которая внесла огромный вклад в развитие компьютеров и компьютерной техники.

 

На фотографии ранний табулятор фирмы IBM.

 

Работы Холлерита стали базовой основой для развития автоматизированных вычислительных машин.

 

Релейные вычислительные машины.

Изобретение простейших автоматических электрических переключателей – реле, дало возможность создавать более совершенные вычислительные машины.

К 1930-м годам релейная автоматика получила большое развитие, и позволяла кодировать информацию в двоичном виде. Так как, в процессе работы релейной вычислительной машины происходят переключения тысяч реле из одного состояния в другое.

 

На фотографии релейная вычислительная машина.

 

Электронно-вычислительные машины.

ЭВМ первого поколения.

В первой половине 20-го века стала стремительно развиваться радиотехника. Основным элементом радиоприемников и радиопередатчиков в то время были электронно-вакуумные лампы.

Электронные лампы стали технической основой для первых электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

Первая ЭВМ — универсальная машина на электронных лампах построена в США в 1945 году.

Эта машина называлась ENIAC (расшифровывается так: электронный цифровой интегратор и вычислитель). Конструкторами ENIAC были Дж.Моучли и Дж.Эккерт.

 

На фотографии ЭВМ ENIAC.

 

Скорость счета ENIAC превосходила скорость релейных машин того времени в тысячу раз. Первый электронный компьютер ENIAC программировался с помощью штеккерно-коммутационного способа, то есть программа строилась путем соединения проводниками отдельных блоков машины на коммутационной доске. Эта сложная и утомительная процедура подготовки машины к работе делала ее неудобной в эксплуатации.

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были разработаны крупнейшим американским математиком Джоном фон Нейманом.

В 1946 году в журнале «Nature» вышла статья Дж. фон Неймана, Г. Голдстайна и А. Беркса «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства». В этой статье были изложены принципы устройства и работы ЭВМ. Главный из них — принцип хранимой в памяти программы, согласно которому данные и программа помещаются в общую память машины. Принципиальное описание устройства и работы компьютера принято называть архитектурой ЭВМ. Идеи, изложенные в упомянутой выше статье, получили название «архитектура ЭВМ Дж. фон Неймана».

В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана — английская машина EDSAC. Годом позже появилась американская ЭВМ EDVAC. Названные машины существовали в единственных экземплярах. Серийное производство ЭВМ началось в развитых странах мира в 1950-х годах.

В СССР первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ — малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев.

Все эти ЭВМ относят к ЭВМ первого поколения.

Появление электронно-вычислительных машин создало новые уникальные возможности для развития компьютерной техники, которые начали успешно реализовываться с появлением новой электронной элементной базой.

 

ЭВМ второго поколения.

В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор. Транзисторы начали быстро внедрять в радиотехнику.

1957 год — американской фирмой NCR создан первый компьютер на транзисторах.

В 1960-х годах транзисторы стали основной элементной базой для ЭВМ второго поколения.

Переход на полупроводниковые элементы улучшил качество ЭВМ по всем параметрам:

— Они стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими.

— Быстродействие большинства машин достигло десятков и сотен тысяч операций в секунду.

— Объем внутренней памяти возрос в сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения.

Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти:

— магнитные барабаны

— накопители на магнитных лентах.

Благодаря этому появилась возможность создавать на ЭВМ информационно-справочные, поисковые системы. Такие системы связаны с необходимостью длительно хранить на магнитных носителях большие объемы информации. Во времена второго поколения активно стали развиваться языки программирования высокого уровня. Первыми из них были ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ.

Составление компьютерной программы перестало зависеть от модели машины, сделалось проще, понятнее, доступнее. Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться.

 

На фотографии ЭВМ второго поколения.

 

ЭВМ третьего поколения.

С помощью новых технологий специалисты научились монтировать на маленькой пластине из полупроводникового материала, площадью менее 1 см, достаточно сложные электронные схемы — их назвали интегральными схемами (ИС).

ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 1960-х годов, когда американская фирма IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360. Это были машины на ИС. Немного позднее стали выпускаться машины серии IBM-370, построенные на больших интегральных схемах (БИС).

 

На фотографии ЭВМ — IBM-360.

 

Переход к третьему поколению привел с существенными изменениями архитектуры ЭВМ.

Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным) режимом. Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких миллионов операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств – магнитные диски.

Начали широко использоваться новые типы устройств ввода-вывода: дисплеи, графопостроители. В этот период существенно расширились области применения ЭВМ. Стали создаваться базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования (САПР) и автоматического управления (АСУ).

Мини ЭВМ.

 

В 1970-е годы получила мощное развитие линия малых (мини) ЭВМ. Своеобразным эталоном здесь стали машины американской фирмы DEC серии PDP-11.

 

 

 

ЭВМ четвертого поколения.

Очередное революционное событие в электронике и создании компьютеров произошло в 1971 году, когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора.

Микропроцессор – это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока компьютера – процессора. По сути, микропроцессор, — это миниатюрный мозг, работающий по программе, заложенной в его память.

Первоначально микропроцессоры стали встраивать в различные технические устройства: станки, автомобили, самолеты. Такие микропроцессоры осуществляют автоматическое управление работой этой техники.

Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода и внешней памяти, разработчики компьютеров получили новый тип компьютера: микроЭВМ.

МикроЭВМ относятся к ЭВМ четвертого поколения.

Существенным отличием микроЭВМ от своих предшественников являются их малые габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна.

МикроЭВМ – это первый тип компьютеров, который появился в розничной продаже.

Персональные компьютеры!

Появление феномена персональных компьютеров (ПК) связано с именами двух американских специалистов: Стива Джобса и Стива Возняка.

В 1976 году на свет появился их первый серийный ПК Apple-1, а в 1977 году – Apple-2.

Сущность того, что такое персональный компьютер, кратко можно сформулировать так: ПК – это микроЭВМ с «дружественным» к пользователю аппаратным и программным обеспечением.

В аппаратном комплекте ПК используется:

— цветной графический дисплей,

— манипуляторы типа «мышь»,

— «джойстик»,

— удобная клавиатура,

— удобные для пользователя компактные диски (магнитные и оптические).

Преимущества ПК.

Программное обеспечение ПК позволяет человеку легко общаться с машиной, быстро усваивать основные приемы работы с ней, получать пользу от компьютера, не прибегая к программированию.

Общение человека и ПК может принимать форму игры с красочными картинками на экране, звуковым сопровождением.

Неудивительно, что машины с такими свойствами быстро приобрели популярность, причем не только среди специалистов.

ПК становится такой же привычной бытовой техникой, как радиоприемник или телевизор. Их начинают выпускать огромными тиражами, продают в магазинах.

С 1980 года «законодателем мод» на рынке ПК становится американская фирма IBM. Ее конструкторам удалось создать такую архитектуру, которая стала фактически международным стандартом на профессиональные ПК. Машины этой серии получили название IBM PC (Personal Computer).

В конце 1980-х — начале 1990-х годов большую популярность приобрели ПК фирмы Apple Corporation марки Macintosh.

Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым явлением.

С развитием этого типа машин появилось понятие «информационные технологии», без которых уже становится невозможным обойтись в большинстве областей деятельности человека.

Появление и распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания.

 

Есть и другая линия в развитии ЭВМ четвертого поколения. Это — создание суперЭВМ. Машины этого класса имеют быстродействие сотни миллионов и миллиарды операций в секунду.

Первой суперЭВМ четвертого поколения была американская машина ILLIAC-4, за ней появились CRAY, CYBER и др.

 

Современная суперЭВМ.

 

ЭВМ пятого поколения.

ЭВМ пятого поколения (компьютеры пятого поколения) – следующий шаг в развитие компьютерной техники. ЭВМ пятого поколения — это реализованный в них искусственный интеллект, с большим количеством вариантов анализа и предлагаемых решений. В них будет возможным ввод с голоса, голосовое общение, машинное «зрение», машинное «осязание». Многое уже практически сделано в этом направлении.

 

 

 

Компьютеры  — автоматизированные вычислительные машины. История компьютора.

Компьютеры: компьютеры первого поколения, компьютеры второго поколения, компьютеры третьего поколения, компьютеры четвертого поколения, компьютеры пятого поколения, компьютеры новых поколений, компьютеры будущего.

 

Женский сайт: Я-самая-красивая.рф (www.i-kiss.ru)

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Компьютер — это машина, которая принимает данные в качестве входных данных, обрабатывает эти данные с помощью программ и выводит обработанные данные в качестве информации. Многие компьютеры могут хранить и извлекать информацию с помощью жестких дисков. Компьютеры могут быть соединены вместе в сети, что позволяет подключенным компьютерам общаться друг с другом.

CharacteristicsEdit

Двумя основными характеристиками компьютера являются: он реагирует на конкретный набор инструкций четко определенным образом и может выполнять предварительно записанный список инструкций, вызывающих программу.В компьютере четыре основных этапа обработки: ввод, хранение, вывод и обработка.


Современные компьютеры могут выполнять миллиарды вычислений в секунду. Возможность выполнять вычисления много раз в секунду позволяет современным компьютерам выполнять несколько задач одновременно, что означает, что они могут выполнять множество различных задач одновременно. Компьютеры выполняют множество различных задач, где автоматизация полезна. Некоторые примеры — управление светофорами, транспортными средствами, системами безопасности, стиральными машинами и цифровыми телевизорами.

Компьютеры могут быть сконструированы так, чтобы делать с информацией практически все, что угодно. Компьютеры используются для управления большими и маленькими машинами, которые в прошлом управлялись людьми. Большинство людей использовали персональный компьютер дома или на работе. Они используются для таких вещей, как расчет, прослушивание музыки, чтение статьи, письмо и т. Д.

Современные компьютеры — это электронное компьютерное оборудование. Они очень быстро выполняют математическую арифметику, но компьютеры на самом деле не «думают». Они следуют только инструкциям своего программного обеспечения.Программное обеспечение использует оборудование, когда пользователь дает ему инструкции, и дает полезный результат.

Люди управляют компьютерами с помощью пользовательских интерфейсов. К устройствам ввода относятся клавиатуры, компьютерные мыши, кнопки и сенсорные экраны. Некоторыми компьютерами также можно управлять с помощью голосовых команд, жестов рук или даже сигналов мозга через электроды, имплантированные в мозг или вдоль нервов.

Компьютерные программы разрабатываются или пишутся компьютерными программистами. Некоторые программисты пишут программы на собственном языке компьютера, называемом машинным кодом.Большинство программ написано с использованием таких языков программирования, как C, C ++, Java. Эти языки программирования больше похожи на язык, на котором говорят и пишут каждый день. Компилятор переводит инструкции пользователя в двоичный код (машинный код), который компьютер поймет и сделает то, что необходимо.

История компьютеров Ред.

АвтоматизацияПравить

У большинства людей проблемы с математикой. Чтобы показать это, попробуйте набрать в голове 584 × 3220. Все шаги запомнить сложно! Люди создали инструменты, которые помогали им вспомнить, где они находились в математической задаче.Другая проблема, с которой сталкиваются люди, заключается в том, что им приходится решать одну и ту же проблему снова и снова. Кассиру приходилось каждый день вносить сдачу в уме или с помощью бумажки. Это заняло много времени и допустило ошибки. Итак, люди сделали калькуляторы, которые делали одно и то же снова и снова. Эта часть компьютерной истории называется «историей автоматизированных вычислений», что является причудливым выражением для «истории машин», благодаря которым мне легко решать одну и ту же математическую задачу снова и снова, не делая ошибок.»

Счеты, логарифмическая линейка, астролябия и антикиферский механизм (датируемый примерно 150–100 гг. До н.э.) являются примерами автоматических вычислительных машин.

ПрограммированиеПравить

Людям не нужна машина, которая будет делать одно и то же снова и снова. Например, музыкальная шкатулка — это устройство, которое воспроизводит одну и ту же музыку снова и снова. Некоторые люди хотели научить свою машину делать разные вещи. Например, они хотели сказать музыкальной шкатулке, чтобы она каждый раз играла разную музыку.Они хотели иметь возможность программировать музыкальную шкатулку, чтобы музыкальная шкатулка воспроизводила разную музыку. Эта часть компьютерной истории называется «историей программируемых машин», что является причудливым выражением для «истории машин, которым я могу приказать делать разные вещи, если я знаю, как говорить на их языке».

Один из первых таких примеров был построен героем Александрии (ок. 10–70 нашей эры). Он построил механический театр, который разыгрывал пьесу продолжительностью 10 минут и управлялся сложной системой веревок и барабанов.Эти веревки и барабаны были языком машины — они рассказывали, что машина делает и когда. Некоторые утверждают, что это первая программируемая машина. [1]

Историки расходятся во мнении относительно того, какие ранние машины были «компьютерами». Многие говорят, что «замковые часы», астрономические часы, изобретенные Аль-Джазари в 1206 году, являются первым известным программируемым аналоговым компьютером. [2] [3] Продолжительность дня и ночи можно регулировать каждый день, чтобы учесть изменяющуюся продолжительность дня и ночи в течение года. [4] Некоторые считают эту ежедневную настройку компьютерным программированием.

Другие говорят, что первый компьютер создал Чарльз Бэббидж. [4] Ада Лавлейс считается первым программистом. [5] [6] [7]

Эпоха вычисленийПравить

В конце средневековья люди начали думать, что математика и инженерия были важнее. В 1623 году Вильгельм Шикард создал механический калькулятор. Другие европейцы сделали больше калькуляторов после него.Это не были современные компьютеры, потому что они могли только складывать, вычитать и умножать — вы не могли изменить то, что они делали, чтобы заставить их делать что-то вроде игры в тетрис. Из-за этого мы говорим, что они не были программируемыми. Теперь инженеры используют компьютеры для проектирования и планирования.

В 1801 году Жозеф Мари Жаккард использовал перфокарты, чтобы указать своему текстильному ткацкому станку, какой узор ткать. Он мог использовать перфокарты, чтобы указывать ткацкому станку, что ему делать, и он мог менять перфокарты, что означало, что он мог запрограммировать ткацкий станок на плетение нужного узора.Это означает, что ткацкий станок можно было программировать.

Чарльз Бэббидж хотел создать аналогичную машину, которая могла бы производить вычисления. Он назвал это «Аналитическая машина». [8] Поскольку у Бэббиджа не было достаточно денег, и он всегда менял свой проект, когда у него появлялась идея получше, он так и не построил свою аналитическую машину.

Со временем компьютеры стали использоваться все чаще. Людям быстро становится скучно повторять одно и то же снова и снова. Представьте, что вы тратите свою жизнь на то, чтобы записывать вещи на учетных карточках, хранить их, а затем снова искать их.В Бюро переписи населения США в 1890 году этим занимались сотни людей. Это было дорого, и отчеты требовали много времени. Затем инженер придумал, как заставить машины выполнять большую часть работы. Герман Холлерит изобрел машину для подсчета результатов, которая автоматически суммирует информацию, собранную бюро переписи населения. Его машины производила компания Computing Tabulating Recording Corporation (которая позже стала IBM). Они арендовали машины вместо того, чтобы продавать их. Производители машин уже давно помогают своим пользователям разбираться в них и ремонтировать их, и техническая поддержка CTR была особенно хорошей.

Благодаря машинам, подобным этой, были изобретены новые способы общения с этими машинами, и были изобретены новые типы машин, и, в конце концов, родился компьютер, каким мы его знаем.

Аналоговые и цифровые компьютерыПравить

В первой половине 20-го века ученые начали использовать компьютеры, в основном потому, что ученым приходилось разбираться в математике, и они хотели тратить больше времени на размышления о научных вопросах вместо того, чтобы часами складывать числа.Например, если им нужно было запустить ракету, им нужно было проделать много математических расчетов, чтобы убедиться, что ракета работает правильно. Итак, они собрали компьютеры. Эти аналоговые компьютеры использовали аналоговые схемы, что затрудняло их программирование. В 1930-х они изобрели цифровые компьютеры и вскоре упростили их программирование. Однако это не тот случай, поскольку было предпринято много последовательных попыток довести арифметическую логику до 13. Аналоговые компьютеры — это механические или электронные устройства, которые решают проблемы.Некоторые также используются для управления машинами.

Крупные компьютерыПравить

Ученые придумали, как создавать и использовать цифровые компьютеры в 1930-1940-х годах. Ученые создали множество цифровых компьютеров, и, когда они это сделали, они выяснили, как задавать им правильные вопросы, чтобы получить от них максимальную отдачу. Вот несколько компьютеров, которые они построили:

EDSAC был одним из первых компьютеров, которые запоминали то, что вы ему сказали, даже после того, как выключили питание. Это называется (фон Нейман) архитектурой.
  • Электромеханические «станки Z» Конрада Цузе. Z3 (1941) была первой рабочей машиной, которая использовала двоичную арифметику. Двоичная арифметика означает использование «Да» и «Нет». складывать числа. Вы также можете запрограммировать это. В 1998 году было доказано, что Z3 завершен по Тьюрингу. Завершение по Тьюрингу означает, что этому конкретному компьютеру можно сказать все, что математически возможно сказать компьютеру. Это первый в мире современный компьютер.
  • Непрограммируемый компьютер Атанасова – Берри (1941), в котором использовались электронные лампы для хранения ответов «да» и «нет», а также регенеративная конденсаторная память.
  • The Harvard Mark I (1944), большой компьютер, на котором можно было программировать.
  • Лаборатория баллистических исследований армии США ENIAC (1946 г.), которая могла складывать числа, как это делают люди (с использованием чисел от 0 до 9), и иногда ее называют первым электронным компьютером общего назначения (так как Z3 Конрада Цузе 1941 года использовал электромагниты вместо электроники ). Однако сначала единственным способом перепрограммировать ENIAC было его перепрограммирование.

Несколько разработчиков ENIAC видели его проблемы.Они изобрели способ, позволяющий компьютеру запоминать то, что он ему сказал, и способ изменить то, что он запомнил. Это известно как «архитектура хранимых программ» или архитектура фон Неймана. Джон фон Нейман рассказал об этой конструкции в статье First Draft of Report on EDVAC , распространенной в 1945 году. Примерно в это время стартовал ряд проектов по разработке компьютеров на основе архитектуры хранимых программ. Первый из них был завершен в Великобритании. Первой, где была продемонстрирована работа, была Manchester Small-Scale Experimental Machine (SSEM или «Baby»), в то время как EDSAC, завершенный через год после SSEM, был первым действительно полезным компьютером, который использовал сохраненный проект программы.Вскоре после этого машина, первоначально описанная в статье фон Неймана — EDVAC — была завершена, но не была готова в течение двух лет.

Практически все современные компьютеры используют архитектуру хранимых программ. Это стало основным понятием, определяющим современный компьютер. С 1940-х годов технологии, используемые для создания компьютеров, изменились, но многие современные компьютеры все еще используют архитектуру фон Неймана.

В 1950-х годах компьютеры были построены в основном из электронных ламп. Транзисторы заменили электронные лампы в 1960-х, потому что они были меньше и дешевле.Им также требуется меньше энергии, и они не ломаются так сильно, как электронные лампы. В 1970-х годах технологии были основаны на интегральных схемах. Микропроцессоры, такие как Intel 4004, сделали компьютеры меньше, дешевле, быстрее и надежнее. К 1980-м годам микроконтроллеры стали небольшими и достаточно дешевыми, чтобы заменить механические элементы управления в таких вещах, как стиральные машины. В 80-е годы также были домашние компьютеры и персональные компьютеры. С развитием Интернета персональные компьютеры становятся таким же обычным явлением в домашнем хозяйстве, как телевизор и телефон.

В 2005 году Nokia начала называть некоторые из своих мобильных телефонов (серии N) «мультимедийными компьютерами», а после выпуска Apple iPhone в 2007 году многие теперь начинают добавлять категорию смартфонов к «настоящим» компьютерам. В 2008 году, если смартфоны включены в число компьютеров в мире, крупнейшим производителем компьютеров по количеству проданных единиц уже была не Hewlett-Packard, а Nokia. [9]

Виды компьютеровEdit

Есть много типов компьютеров.Некоторые включают:

  1. персональный компьютер
  2. рабочая станция
  3. базовый блок
  4. сервер
  5. миникомпьютер
  6. суперкомпьютер
  7. встроенная система
  8. планшетный компьютер

«Настольный компьютер» — это небольшой компьютер с экраном (который не является частью компьютера). Большинство людей хранят их на столе, поэтому их называют «настольными компьютерами». «Портативные компьютеры» — это компьютеры, достаточно маленькие, чтобы поместиться у вас на коленях.Это позволяет легко носить их с собой. И ноутбуки, и настольные компьютеры называются персональными компьютерами, потому что один человек одновременно использует их для таких вещей, как воспроизведение музыки, просмотр веб-страниц или видеоигры.

Есть компьютеры большего размера, которыми могут пользоваться одновременно многие люди. Они называются «мэйнфреймы», и эти компьютеры делают все, что заставляет работать такие вещи, как Интернет. Вы можете думать о персональном компьютере так: персональный компьютер подобен вашей коже: вы можете видеть его, другие люди могут видеть его, а через вашу кожу вы чувствуете ветер, воду, воздух и остальной мир.Мэйнфрейм больше похож на ваши внутренние органы: вы их никогда не видите и даже не думаете о них, но если они внезапно пропадут, у вас возникнут очень большие проблемы.

Встроенный компьютер, также называемый встроенной системой, — это компьютер, который делает одно и только одно, и обычно делает это очень хорошо. Например, будильник — это встроенный компьютер: он показывает время. В отличие от вашего персонального компьютера, вы не можете использовать свои часы для игры в тетрис. По этой причине мы говорим, что встроенные компьютеры нельзя программировать, потому что вы не можете установить больше программ на свои часы.Некоторые мобильные телефоны, банкоматы, микроволновые печи, проигрыватели компакт-дисков и автомобили работают со встроенными компьютерами.

Все-в-одном PCEdit

Универсальные компьютеры — это настольные компьютеры, в которых все внутренние механизмы компьютера находятся в том же корпусе, что и монитор. Apple создала несколько популярных примеров компьютеров «все в одном», таких как оригинальный Macintosh середины 1980-х годов и iMac конца 1990-х и 2000-х годов.

Обычное использование компьютеров дома Редактировать

Обычное использование компьютеров на работе Редактировать

  • Обработка текста
  • Таблицы
  • Презентации
  • Редактирование фотографий
  • Электронная почта
  • Монтаж / рендеринг / кодирование видео
  • Аудиозапись
  • Управление системой
  • Разработка веб-сайтов
  • Разработка программного обеспечения

Методы работыEdit

Компьютеры хранят данные и инструкции в виде чисел, потому что компьютеры могут очень быстро выполнять операции с числами.Эти данные хранятся в виде двоичных символов (1 и 0). Символ 1 или 0, хранящийся в компьютере, называется битом, который происходит от двоичной цифры слова. Компьютеры могут использовать вместе множество битов для представления инструкций и данных, которые используются этими инструкциями. Список инструкций называется программой и хранится на жестком диске компьютера. Компьютеры работают с программой, используя центральный процессор, и они используют быструю память, называемую ОЗУ, также известную как (Память с произвольным доступом), как пространство для хранения инструкций и данных, пока они это делают.Когда компьютер хочет сохранить результаты программы на потом, он использует жесткий диск, потому что вещи, хранящиеся на жестком диске, все еще можно запомнить после выключения компьютера.

Операционная система сообщает компьютеру, как понимать, какие задания он должен выполнять, как выполнять эти задания и как сообщать людям результаты. Миллионы компьютеров могут использовать одну и ту же операционную систему, в то время как каждый компьютер может иметь свои собственные прикладные программы, которые делают то, что нужно его пользователю. Использование одних и тех же операционных систем позволяет легко научиться использовать компьютеры для новых целей.Пользователь, которому нужно использовать компьютер для чего-то другого, может узнать, как использовать новую прикладную программу. Некоторые операционные системы могут иметь простые командные строки или полностью удобный графический интерфейс.

The InternetEdit

Одна из самых важных задач, которые компьютеры выполняют для людей, — это помощь в общении. Коммуникация — это то, как люди делятся информацией. Компьютеры помогли людям продвинуться вперед в науке, медицине, бизнесе и обучении, потому что они позволяют экспертам из любой точки мира работать друг с другом и обмениваться информацией.Они также позволяют другим людям общаться друг с другом, выполнять свою работу практически где угодно, узнавать почти обо всем или делиться друг с другом своим мнением. Интернет — это то, что позволяет людям общаться между своими компьютерами.

Компьютеры и отходыEdit

Компьютер теперь почти всегда является электронным устройством. Обычно он содержит материалы, которые при утилизации превращаются в электронные отходы. Когда в некоторых местах покупается новый компьютер, законы требуют, чтобы стоимость утилизации его отходов также оплачивалась.Это называется управлением продуктом.

Компьютеры могут быстро устареть, в зависимости от того, какие программы использует пользователь. Очень часто их выбрасывают в течение двух-трех лет, потому что для некоторых новых программ требуется более мощный компьютер. Это усугубляет проблему, поэтому утилизация компьютеров происходит часто. Многие проекты пытаются отправить работающие компьютеры в развивающиеся страны, чтобы их можно было использовать повторно и не тратить так быстро, поскольку большинству людей не нужно запускать новые программы. Некоторые компоненты компьютера, например жесткие диски, могут легко сломаться.Когда эти части попадают на свалку, они могут попадать в грунтовые воды ядовитые химические вещества, такие как свинец. Жесткие диски также могут содержать секретную информацию, например, номера кредитных карт. Если жесткий диск не стереть перед тем, как выбросить, злоумышленник может получить информацию с жесткого диска, даже если диск не работает, и использовать его для кражи денег с банковского счета предыдущего владельца.

Основное оборудованиеEdit

Компьютеры бывают разных форм, но большинство из них имеют общий дизайн.

  • Все компьютеры имеют ЦП.
  • Все компьютеры имеют своего рода шину данных, которая позволяет им получать или выводить данные в окружающую среду.
  • Все компьютеры имеют тот или иной вид памяти. Обычно это микросхемы (интегральные схемы), которые могут хранить информацию.
  • Многие компьютеры оснащены датчиками, которые позволяют им получать данные из окружающей среды.
  • Многие компьютеры имеют какое-либо устройство отображения, которое позволяет им отображать выходные данные. К ним также могут быть подключены другие периферийные устройства.

Компьютер состоит из нескольких основных частей. Если сравнить компьютер с человеческим телом, центральный процессор похож на мозг. Он делает большую часть мышления и сообщает остальному компьютеру, как работать. Процессор находится на материнской плате, которая похожа на скелет. Он обеспечивает основу для других частей и несет нервы, соединяющие их друг с другом и с ЦП. Материнская плата подключена к источнику питания, который обеспечивает электричеством весь компьютер. Различные приводы (привод компакт-дисков, дисковод для гибких дисков и на многих новых компьютерах USB-накопитель) действуют как глаза, уши и пальцы и позволяют компьютеру читать различные типы хранилищ точно так же, как человек может читать разные виды книг.Жесткий диск похож на человеческую память и отслеживает все данные, хранящиеся на компьютере. У большинства компьютеров есть звуковая карта или другой метод воспроизведения звука, который похож на голосовые связки или голосовой ящик. К звуковой карте подключены динамики, похожие на рот, из которых выходит звук. Компьютеры также могут иметь графическую карту, которая помогает компьютеру создавать визуальные эффекты, такие как трехмерное окружение или более реалистичные цвета, а более мощные графические карты могут создавать более реалистичные или более сложные изображения так же, как это может сделать хорошо обученный художник. .

Крупнейшие компьютерные компании Редактировать

Название компании Продажи
(млрд долларов США)
Яблоко 220 000
Samsung 212 680
Foxconn 132 070
л.с. (Hewlett-Packard) 112 300
IBM 99,750
Hitachi 87 510
Microsoft 86830
Amazon 74,450
Sony 72,340
Panasonic 70 830
Google 59 820
Dell 56 940
Toshiba 56 200
LG 54,750
Intel 52,700

Ссылки Редактировать

  1. «Цапля Александрийская».Проверено 15 января 2008.
  2. ↑ Говард Р. Тернер (1997), Наука в средневековом исламе: иллюстрированное введение , стр. 184, Техасский университет Press, ISBN 0-292-78149-0
  3. ↑ Дональд Рутледж Хилл, «Машиностроение на Средневековом Ближнем Востоке», Scientific American , май 1991 г., стр. 64-9 (сравните Дональд Рутледж Хилл, Машиностроение)
  4. 4,0 4,1 Ancient Discoveries, Episode 11: Ancient Robots , History Channel, получено 6 сентября 2008 г.
  5. ↑ Fuegi & Francis 2003, стр.16–26.
  6. Филлипс, Ана Лена (2011). «Краудсорсинг гендерного равенства: День Ады Лавлейс и сопутствующий ему веб-сайт направлен на повышение роли женщин в науке и технологиях». Американский ученый . 99 (6): 463.
  7. «Ада Лавлейс удостоена чести Google Doodle», The Guardian , 10 декабря 2012 г., получено 10 декабря 2012 г. .
  8. ↑ Не путайте аналитическую машину с разностной машиной Бэббиджа, которая была непрограммируемым механическим калькулятором.
  9. Миллер, Мэтью. «В 2008 году Nokia была крупнейшим производителем компьютеров в мире». ZDNet . Проверено 18 июля 2020.
Заметки

Редактировать

  • a Кемпф, Кар (1961). « Историческая монография: Электронные компьютеры в артиллерийском корпусе «. Абердинский полигон (армия США).
  • a Филлипс, Тони (2000). «Антикиферский механизм I». Американское математическое общество.Проверено 5 апреля 2006.
  • a Шеннон, Клод Элвуд (1940). « Символьный анализ цепей реле и коммутации ». Массачусетский Технологический Институт.
  • a Digital Equipment Corporation (1972). Руководство по процессору PDP-11/40 (PDF). Мейнард, Массачусетс: Корпорация цифрового оборудования.
  • a Verma, G .; Мильке, Н. (1988). « Показатели надежности флэш-памяти на основе ETOX ».Международный симпозиум IEEE по физике надежности.
  • a Меуэр, Ханс (13 ноября 2006 г.). «Архитектуры делятся во времени». Штромайер, Эрих; Саймон, Хорст; Донгарра, Джек. ТОП500. Проверено 27 ноября 2006.
  • Стоукс, Джон (2007). Внутри машины: иллюстрированное введение в микропроцессоры и компьютерную архитектуру . Сан-Франциско: Пресса без крахмала. ISBN 978-1-59327-104-6 .

Что такое компьютер?

Обзор

На этом уроке учащиеся разрабатывают предварительное определение компьютера.Чтобы начать урок, класс проведет мозговой штурм по возможным определениям для компьютера и разместит результаты этого мозгового штурма на доске. Затем учащиеся будут работать в группах, чтобы отсортировать изображения на плакатах по категориям «это компьютер» или «это не компьютер». Группы разместят свои плакаты по комнате и кратко объяснят, почему они выбрали одну из самых сложных категорий. Затем учитель представит определение компьютера и позволит ученикам отредактировать свои плакаты в соответствии с новым определением.

Назначение

Этот урок служит переходом от первой главы Модуля 1 ко второй главе. До сих пор студенты рассматривали потенциал компьютеров как устройств для решения проблем, но не установили, что такое компьютер на самом деле. На этом уроке учащиеся рассмотрят различные типы компьютеров и то, что эти компьютеры вводят, хранят, обрабатывают и выводят информацию как часть процесса решения проблемы.В следующих уроках мы более подробно рассмотрим, как выглядит информационная проблема и как компьютеры решают эти проблемы.

Повестка дня

Разминка (5 минут)

Активность (40 минут)

Подведение итогов (5 минут)

Возможности оценки

Посмотреть на Code Studio

Цели

Студенты смогут:

  • Определить компьютер как машину, которая работает с информацией, чтобы помочь людям с задачами мышления
  • Обеспечить высокоуровневое описание различных частей модели компьютера «Ввод — Вывод — Магазин — Процесс».

Подготовка

Для каждой группы

  • Распечатайте копии книги «Что такое компьютер — руководство по работе».Обратите внимание, что в документе есть два набора изображений, но для каждой группы нужен только один набор.
  • Ножницы (если не успеете вырезать картинки перед занятием)
  • Бумага для плакатов
  • Маркеры или цветные карандаши
  • Клей или скотч для прикрепления изображений

Ссылки

Внимание! Сделайте копии всех документов, которыми вы планируете поделиться со студентами.

Учителям

Студентам

Разминка (5 минут)

Какие проблемы помогают решить компьютеры?

Подсказка: В наши дни мы используем компьютеры почти постоянно. Какие проблемы помогают решать компьютеры? Как они вам в этом помогают?

Цель обсуждения

Цель: Эта разминка позволяет перейти от размышлений о решении проблем в общем смысле к размышлениям о том, как компьютеры помогают решать определенные виды проблем.Хотя урок в конечном итоге покажет, что компьютеры особенно полезны при решении информационных проблем, вам не нужно делать это во время мозгового штурма.

Обсудить: Проведите этот разговор как мозговой штурм, записывая идеи на доске. Отметьте и обозначьте сходство, которое вы видите в типах проблем, выявленных учащимися.

Примечания

Компьютеры, несомненно, являются важной частью нашей жизни и помогают нам решать самые разные проблемы.Я хочу больше думать о проблемах, которые нам помогают решать компьютеры, но сначала я хочу задать важный вопрос. Что такое компьютер?

Активность (40 минут)

Компьютер или нет?

Группа: Разделите учащихся на группы по 3 или 4 человека

Учебный совет

Изменения с форума: Многие учителя поделились идеями по изменению этого урока на форуме (ссылка).Отправляйтесь туда, чтобы узнать, как учителя сократили печатные материалы, интегрировали технологии или иным образом адаптировали это задание к потребностям своего класса. Если вы делаете что-то новое, поделитесь и своими идеями!

Раздать: Практическое руководство Что такое компьютер — Практическое руководство, а также ножницы, маркеры / цветные карандаши, бумага для плакатов и клей / лента для создания плакатов.

Дайте студентам следующие направления:

  • Проведите линию посередине плаката, назовите одну сторону «Компьютер», а другую — «Не компьютер».
  • Обсудите в группе, какие из объектов в вашем наборе (из руководства) относятся к каждой категории
  • Как только ваша группа придет к соглашению, прикрепите ваши объекты к соответствующей стороне
  • Разработайте список характеристик, которые ваши группы использовали для определения того, является ли объект компьютером

Учебный совет

Лента первая: У студентов будет возможность обновить свои категоризации позже на уроке.А пока им следует просто приклеить свои объекты к плакату или даже просто положить их на правильную сторону.

Распространите: Обведите комнату, пока учащиеся работают над категоризацией различных изображений в руководстве. Поощряйте группы открыто говорить о своих идеях и объяснять, почему они считают или не считают, что объект следует отнести к категории компьютеров. Для групп, которые не могут выбрать категорию, попросите участников отстаивать свою точку зрения и получите большинство голосов. Убедите группы, что это нормально, если один или два человека не согласны.

В конце рабочего дня соберите класс вместе и попросите их повесить плакаты в передней части комнаты.

Представьте свою категоризацию

Учебный совет

Сравнение категорий: В руководстве по занятиям есть два разных набора объектов. Первая страница каждого набора идентична, а вторые страницы разные. Это будет означать, что все студенты будут видеть некоторые объекты, которые они уже классифицировали, и некоторые новые.Используйте это, чтобы вести разговор.

Поделиться: Пусть каждая группа вкратце представит свои плакаты, сосредоточив обсуждение на следующих моментах

  1. Какие правила или определения вы использовали для категоризации своих объектов?
  2. Какой элемент вам было сложнее всего классифицировать? Как вы в итоге приняли решение, где его разместить?

Предложите аудитории с уважением подвергнуть сомнению любые категоризации, если они не согласны с решениями представляющей группы.

Примечания

Как видите, не всегда понятно, является ли что-то компьютером, и даже эксперты иногда имеют разные точки зрения. Однако давайте посмотрим на определение, которое мы будем использовать в этом курсе.

Дисплей: Покажите, что делает компьютер компьютером? — Видео. Это видео также доступно учащимся на веб-сайте Code.org, включая альтернативную ссылку для школ, в которых заблокирован YouTube. Видео представляет компьютер как машину, которая помогает в определенных видах мыслительной работы, обрабатывая информацию.Он формально представляет модель компьютера как машины, которая вводит, выводит, хранит и обрабатывает информацию.

Цель обсуждения

Опять же, необязательно, чтобы все соглашались по каждому пункту списка. Более важно, чтобы учащиеся использовали обсуждение вопросов, чтобы глубже понять, что такое компьютер. По одному только изображению может быть невозможно определить, является ли предмет компьютером. Заверьте класс, что даже эксперты часто расходятся во мнениях относительно того, что такое компьютер, а что нет, и что их понимание будет расти по мере продолжения занятий.

Разрешите учащимся отредактировать свои плакаты, используя только что выученное определение.

Обсудить: Изменили ли какие-либо группы свое мнение о том, является ли что-то компьютером? Что насчет определения убедило вас?

Подведение итогов (5 минут)

Журнал

Учебный совет

Выявление информационных проблем: Студенты все еще развивают понимание того, что такое информация или как выглядит информационная проблема, которую компьютер может помочь решить.Если хотите, попросите учащихся поделиться своими идеями, но сформулируйте беседу как первое исследование этого вопроса, поскольку они будут возвращаться к нему неоднократно в течение остальной части модуля.

Подсказка: Сегодня у вас была возможность взглянуть на определение компьютера, в котором основное внимание уделяется тому, как компьютер решает проблемы. Мы также видели много разных типов компьютеров. В своем дневнике подумайте о проблеме, которую компьютер может помочь вам решить.

  • В чем проблема?
  • Какая информация вводится в компьютер?
  • Какую информацию хранит компьютер?
  • Какую информацию обрабатывает компьютер?
  • Какую информацию выводит компьютер?

Возможности оценки

Определить компьютер как машину, которая использует информацию, чтобы помочь людям в решении задач мышления

  • В групповом обсуждении после просмотра видео студентов просят объяснить, почему они изменили категории элементов.Критерии, которые они используют, должны показывать понимание этого определения компьютера.

Обеспечить высокоуровневое описание различных частей модели компьютера «Ввод — Вывод — Магазин — Процесс»

  • Групповое обсуждение после просмотра видео дает студентам возможность описать категоризированные элементы в терминах этой модели. Подсказка журнала также может использоваться, чтобы определить, понимают ли они эти четыре компонента модели
  • .

Компьютер.это

Валминд

Innskrá / Nýskrá Óskalisti
  • Jólagjafir
  • Фьярвинна
  • Snjallheimili
  • Leikjavörur
    • Leikjafartölvur
    • Leikjaheyrnartól
    • Leikjalyklaborð
    • Leikjamýs og mottur
    • Leikjaskjáir
    • Leikjaturnar
    • Streymibúnaður
    • Stýri og stýripinnar
  • Bortölvur
    • InWin tölvur
      • InWin Геймер
      • Офис InWin
      • Рабочая станция InWin
    • Intel NUC tölvur
    • Raspberry Pi
  • Fartölvur
    • 10-14 часов
    • 15,6 том
    • 17,3 том
    • Аукахлутир
    • Dokkur f / fartölvur
    • Hleðslutæki
    • Тёскур
  • Spjaldtölvur
    • 7-10 часов
    • Fylgihlutir
    • Hleðslubankar
    • Hleðslutæki
    • Стандарт и фестиваль
    • Тёскур
  • Tölvubúnaður
    • Доккур ф / диск
    • Fjöltengi USB — концентратор
    • Flakkarar
      • Þráðlausir flakkarar
      • SSD flakkarar
      • NAS netflakkarar
      • 3,5 томму
      • 2,5 томму
    • Hljóðkort USB
    • Hýsingar
      • М.2 / mSATA hýsingar
      • NAS nethýsingar
      • 3,5 томму
      • 2,5 томму
    • KVM tölvuskiptar
    • Клиппикорт USB
    • Lyklaborð og mýs
      • Талнабор
      • Músarmottur og armhvílur
      • Lyklaborð og mýs saman
      • Lyklab

Что такое компьютер? (с иллюстрациями)

Все мы знакомы с компьютером в конкретном, современном смысле.Персональные компьютеры (ПК) используются во многих сферах повседневной жизни, и некоторым трудно даже представить мир без них. Но этот термин означает больше, чем просто знакомые нам Mac и ПК. По сути, компьютер — это машина, которая может принимать инструкции и выполнять вычисления на основе этих инструкций.

Компьютер — это машина, которая обрабатывает команды для выполнения определенных задач.

Это способность принимать инструкции — часто известные как программы — и выполнять их, что отличает компьютер от механического калькулятора. Хотя оба могут производить вычисления, калькулятор просто реагирует на немедленный ввод. Фактически, большинство современных калькуляторов на самом деле являются компьютерами с рядом предустановленных программ, помогающих решать сложные задачи.

Системная плата.

Компьютеры варьируются от очень маленьких до очень больших. Некоторые из них способны выполнить миллионы вычислений за одну секунду, в то время как другим может потребоваться много времени, чтобы выполнить даже самые простые вычисления. Но теоретически все, на что способен один компьютер, может сделать и другой. При наличии правильных инструкций и достаточного объема памяти компьютер, входящий в состав наручных часов, должен быть в состоянии выполнить все, что может сделать суперкомпьютер, хотя наручным часам могут потребоваться тысячи лет, чтобы завершить операцию.

Двухъядерный процессор, установленный на материнской плате.

В свое время компьютеры были чрезвычайно большими и требовали огромного количества энергии.Это сделало их полезными только для небольшого количества задач — например, для вычисления траекторий для астрономических или военных приложений или для взлома кода. Со временем, благодаря технологическому прогрессу, их масштабы уменьшились, а их потребности в энергии значительно снизились. Это позволило использовать мощность для самых разных целей.

Модуль RAM.

Какими бы распространенными ни были ПК, они даже не начинают касаться использования компьютеров в нашем мире. Интерактивные устройства всех видов содержат собственные компьютеры. Сотовые телефоны, устройства GPS, портативные органайзеры, банкоматы, бензоколонки и миллионы других устройств — все они используют их для оптимизации своих операций и предлагают функции, которые без них были бы невозможны.

Компьютерный техник работает на компьютере.

Такой компьютер часто называют встраиваемым компьютером. Встроенный тип отличается от ПК, потому что он по существу статичен по своим функциям. В то время как ПК, некоторые сотовые телефоны и некоторые персональные органайзеры могут иметь установленное новое программное обеспечение и использовать широкий спектр функций, встроенный компьютер обычно имеет лишь несколько целей, которые относительно фиксируются после производства устройства.

Программист разрабатывает программное обеспечение.

Встроенные системы различаются по количеству изменений, которые могут произойти с ними после производства. Например, MP3-плеер — это встроенный компьютер, но в него могут вноситься некоторые изменения и изменения. Это может позволить пользователю изменять используемые цвета, менять часы, обновлять прошивку и изменять песни или списки воспроизведения в памяти. Возьмем другой пример, один на светофоре, вероятно, вполне исправен. Он настроен на реагирование на несколько определенных программ — время дня, триггер при приближении автомобиля и, возможно, ввод из центральной базы данных в случае более продвинутых систем.Эти программы не созданы для интерактивности и, скорее всего, никогда не будут изменены в течение жизни системы.

Стив Джобс из Apple Computer был одним из основных разработчиков мобильных вычислений.

Компьютер — одно из самых мощных инноваций в истории человечества.С их помощью люди внезапно могут выполнять ошеломляющее количество вычислений с поразительной скоростью. Информация может быть обработана, организована и отображена в мгновение ока. По мере развития технологий компьютер, без сомнения, станет еще более распространенным — а во многих случаях, вероятно, даже менее узнаваемым.

Deep Blue от IBM был суперкомпьютером, демонстрирующим искусственный интеллект, играя в шахматы против гроссмейстеров-людей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Theme: Overlay by Kaira Extra Text
Cape Town, South Africa