Информатика как наука

-          Постоянную (условно-постоянную) и переменную:

     ИСобщ-ИСизм

Кст = ---------

        ИСобщ

Если >=0,85, то условно-постоянная, ее рекомендуют хранить на машинных носителях.

Очень трудоемкой является процедура сбора и регистрации экономической информации, так как она производится преимущественно вручную. Для сбора информации производится измерение, подсчет, взвешивание объектов и т. д. Сбор информации сопровождается ее регистрацией на материальном носителе в первичных документах. Создаются технические средства сбора и регистрации информации.

4. Передача информации

              осуществляется различными способами: с помощью курьера, по почте, дистанционная передача по каналам связи. Дистанционная передача по каналам сокращает время передачи данных. Для ее осуществления необходимы специальные технические средства. Некоторые средства сбора и регистрации  автоматически собирают информация с датчиков и передают ее в ЭВМ. Передача данных осуществляется по каналу передачи данных.

              НКС совместно с модемами на его концах образует дискретный канал связи. LRC и устройства повышения достоверности информации УПДc образуют канал связи. Модем – модулятор и демодулятор. Модулятор преобразует сигнал переносчик в соответствии с передаваемым кодом. Демодулятор выполняет обратное преобразование.

              Основные виды модуляции : амплитудная модуляция, частотная модуляция, фазовая модуляция.

              Зная как информация преобразовывалась для передачи, ее можно расшифровать.

              Устройство подготовки данных и устройство повышения достоверности информации обеспечивают достоверность передачи информации. Контроль на нечетность.

5. Обработка информации

              В современных ИС машинная обработка информации предполагает последовательно-параллельное во времени решение вычислительных задач. Процесс решения задачи определяется принятым алгоритмом. Вычислительные алгоритмы должны объединятся в вычислительный граф системы обработки информации. Поэтому в ВС можно выделить диспетчерскую систему – определяет организацию вычислительного процесса и одну или несколько ЭВМ.

              Существует три основных способа обработки информации по характеру использования ВТ:

-          централизованный

-          децентрализованный

-          смешанный – частично-децентрализованный.

Различают два основных типа организации технологических процессов:

-          предметный – задачи решаются в конкретных комплексах – учет труда и заработной платы, снабжение и сбыт, и др.

-          пооперационный (поточный)- в виде непрерывной последовательности операций.

При обработке информации различают след. Режимы взаимодействия пользователя с ЭВМ: пакетный и интерактивный (запросный, диалоговый).

Пакетный режим – формируется пакет на обработку информации, который содержит задания на обработку, программы и данные. Пакет вводится в ЭВМ и выполняется автоматически без вмешательства пользователя или оператора. В настоящее время реализуется в электронной почте.

Интерактивный режим позволяет пользователю вмешаться в процесс обработки информации на любой стадии. Запросный режим необходим при работе с ЭВМ через абонентские терминалы. Диалоговый режим позволяет менять характер обработки информации.

Режим реального времени

Режим разделения времени

Лекция 7

Тема: Техническая база информационной технологии

              Совокупность устройств для автоматической или автоматизированной обработки данных называется вычислительной техникой.

              Конкретный набор взаимодействующих между собой устройств и программ для обслуживания одного рабочего участка называется вычислительной системой.

              Центральным устройством ВС является компьютер.

              Компьютер – это электронный прибор для автоматизации создания, обработки и транспортировки данных.

1.            История развития вычислительной техники

Около 1500 г. Леонардо да Винчи разработал эскиз 13 разрядного суммирующего устройства.

В 1642 г. Блез Паскаль французский физик, математик, инженер построил первую действующую суммирующую машину.

В 1666 г. Готфрид Вильгельм Лейбниц впервые предложил использовать двоичную систему. Он пришел к этому изучая философию – закон единства и борьбы противоположностей.

Через 250 лет после этого был создан широко используемый и полезный арифмометр, выполняющий 4 действия.

В первой половине 19 века Джордж Буль английский ученый самоучка изучая законы мышления применил в логике систему формальных обозначений и правил, близкую к математике – логическую алгебру или булеву алгебру.

В 1822 г. была спроектирована аналитическая машина Чарльзом Бэбиджем.

В 1944 г. под руководством американского математика и физика на фирме IBM была запущена машина “Марк -1”, электронно-механические устройства управления, представление чисел – счетные колеса.

В начале 50-х годов в СССР под руководством Н.И. Бессонова построена релейная машина РВМ-1 выполняла до 20 умножений в секунду. С двоичными числами.

Работа над электронными вычислительными машинами началась в 30- годы. В США, СССР, германии, Великобритании, они использовали электронные лампы. Первая действующая ЭВМ ENIAC (США, 1945-46 гг). Огромный вклад в теорию и практику создания ЭВМ внес американский математик Джон фон Нейман.

Первая отечественная ЭВМ –МЭСМ была создана в 1951 г. под руководством Сергея Александровича Лебедева. БЭСМ-6 создана в 60-е годы была лучшей для своего времени, долгое время была базовой в обороне, космических исследованиях и т. д. С начала серийного выпуска начали условно делить ЭВМ на поколения.

Таблица на стр. 458 Информатика Могилева.

2.        Классификация ЭВМ

ЭВМ делятся на:

Супер-ЭВМ, большие ЭВМ, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ.

Супер-ЭВМ – самые мощные для своего времени ЭВМ, решающие стратегически важные задачи в обороне, научных исследованиях и т. д.. Требуют, порой, определенных условий для работы. “Cray”, IBM SP2.

Большие ЭВМ – используются в качестве центральных в крупных АСУ, на предприятиях и в учебных заведениях, целых отраслях.

Структура вычислительного центра на базе большой ЭВМ.

-          центральный процессор

-          группа технического обеспечения

-          группа системного программирования

-          группа информационного обеспечения

-          группа прикладного программирования

-          группа подготовки данных

-          отдел выдачи данных.

Мини-ЭВМ появились в начале 70-х годов. Для управления ТП, в качестве управляющей в небольшой локальной сети. Меньшей производительности и стоимости, часто используются для управления производственными процессами, роботами, автоматизированными линиями и т.д.

Микро-ЭВМ обязаны появлению МП. Для обслуживания такой ЭВМ достаточно небольшой группы сотрудников, в том числе программистов, которые занимаются внедрением приобретенного программного обеспечения и его настройкой, т.е. они должны сочетать в себе качества системных и прикладных программистов.

Среди микро-ЭВМ можно выделить:

-          многопользовательские – оборудованные многими выносными терминалами

-          встроенные – управляющие станком, автомобилем

-          рабочие станции – выполняют определенную функцию в ВС.

персональные ЭВМ – ПК, предназначены для обслуживания одного рабочего места.

-          АВМ – аналоговые ВМ – обрабатывают информацию в аналоговой форме в форме электрических токов, могут моделировать процессы, описываемые диф. уравнениями.

3.        Классификация ПК

Согласно международного сертификационного стандарта – спецификация PC99, устанавливаются след. Категории РС:

-          Массовый – большинство на рынке

-          Деловой – минимальны требования к средствам воспроизведения графики, звука нет.

-          Портативный – обязательно наличие средств компьютерной связи.

-          рабочая станция – повышены требования к устройствам хранения данных.

-          Развлекательный – повышены требования к средствам воспроизведения графики и звука.

По уровню специализации:

-          универсальные

-          специализированные:

-          бортовые компьютеры

-          графические станции

-          файловые сервера – объединяют компьютеры в одну сеть

-          сетевые серверы – обеспечивают передачу информации между участками всемирной сети.

По типоразмеру:

-          настольные

-          портативные

-          карманные

По совместимости:

По типу используемого процессора

4.          Архитектура ЭВМ

Архитектура – это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов. К таким принципам относятся:

1.               Структура памяти

2.               Способы доступа к памяти и внешним устройствам

3.               Возможность к изменению конфигурации компьютера

4.               Система команд

5.               Форматы данных

6.               Организация интерфейса

В 1946 году американский математик Джон фон Нейман изложил свою идею о построении ЭВМ:

        Для хранения информации удобнее использовать двоичную систему

        Предложил принцип “хранимой программы” в виде набора 0 и 1 в памяти.

Архитектура ЭВМ построенная на принципах фон НЕЙМАНА:

        МП Оперативное запоминающее устройство

        Внешнее запоминающее устройство

        Устройства ввода

        Устройства вывода

В современных ЭВМ в основном используется шинная организация подключения устройств(магистральная). Это позволяет через общую шину осуществлять обмен информацией между любыми узлами ЭВМ, и упрощает подключение дополнительных узлов, но при большом количестве подключенных узлов возникает перегрузка шины, что тормозит работу компьютера. Для устранения такого недостатка могут вводится дополнительные шины. Общая шина состоит из:

-          шины данных

-          шины адреса

-          шины управления.

Использование интегральных схем вместо транзисторов позволило значительно повысить производительность центрального процессора, однако скорость работы устройств ввода-вывода требует сравнительно больше времени.

Для высвобождения центрального процессора были разработаны дополнительные схемы: каналы обмена, контроллеры внешнего устройства, которые управляют работой внешнего устройства ( клавиатура, принтера, монитора и т.д. ).

Программа под управлением которой работает внешнее устройство называется драйвером.

5.          Базовая аппаратная конфигурация ПК

Конфигурация ПК (его состав) можно гибко изменить по мере необходимости. В настоящее время в базовой конфигурации рассматриваются четыре устройства:

-          системный блок

-          монитор

-          клавиатура

-          мышь.

5.1 Системный блок

Системный блок – основной узел, устройства, находящиеся внутри него называются внутренними, подключаемые к нему – внешними. Внешние дополнительные устройства для ввода, вывода, длительного хранения данных называются периферийными.

Внутренние устройства системного блока:

-          материнская плата на ней размещаются

-          процессор

-          микропроцессорный комплекс(чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы

-          шины по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера

-          оперативная память ОЗУ – МС для хранения данных

-          ПЗУ МС для длительного хранения данных

-          Разъемы для подключения дополнительных устройств(слоты)

-          Жесткий диск для долговременного хранения больших объемов данных и программ, состоит из нескольких соосных дисков, каждый из которых имеет две поверхности. Над каждой поверхностью располагается головка для чтения-записи данных.

Запись осуществляется след. образом: при высоких скоростях вращения дисков (90 об/с) в зазоре между головкой и поверхностью образуется аэродинамическая подушка, и головка парит над магнитной поверхностью на высоте нескольких тысячных мл. При изменении силы тока, протекающего через головку, происходит изменение напряженности магнитного поля в зазоре, что вызывает изменение магнитного поля ферромагнитных частиц покрытия диска.