ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

    КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ

    ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ 
 
 

    КУРСОВАЯ  РАБОТА

    по дисциплине «Информатика»

    На  тему: «Классификация компьютеров и  их систем» 
 
 
 
 

       Исполнитель:

       Изергина  Ольга Валерьевна

       Специальность БУАиА

       Группа  2вБУ-1

       № личн. дела  06УББ03633 

       Руководитель:

       профессор

       Анферов Михаил Анисимович  
 
 
 
 

    Уфа 2008

 

    

Содержание

 

     Введение

    На  сегодняшний день сложно представить  себе решение сложных вычислительных задач и выполнение операций, которые, на первый взгляд, совсем не связаны с числами, без помощи ЭВМ. Необходимость в расчётах существовала во все времена.

    Первоначальный  компьютер (от англ. Computer - «вычислитель», «расчетчик») предназначался для выполнения сложных однообразных вычислений. История современной вычислительной техники насчитывает чуть более полувека, но первым  механическим компьютером считают абак (который иногда ассоциируется с обычными счетами), упоминание о нём встречается ещё до новой эры. Этот компьютер имел память – костяшки на счетах, а для сложения и вычитания «использовался» человек, он производил вычисления, двигая костяшки. Поразрядное сложение, как сложение в столбик, на счетах выполнять удобнее, чем в уме, поэтому они не утратили своей вычислительной «мощи» и по сей день.

    Цель  изучения темы – освоение понятий, используемых в курсе информатики  и относящихся к устройствам  и принципам работы электронных  вычислительных машин (ЭВМ или компьютера) и вычислительных систем (ВС).

    В данной курсовой я постараюсь выделить несколько классификаций в зависимости  от сторон, с каких можно посмотреть на компьютер.

    Данную  тему раскрывают такие вопросы как:

• Принципы классификации компьютеров;
• Этапы развития компьютера;
• Классификация по архитектуре;
• Классификация по производительности;
• Основные разновидности портативных компьютеров.

    

    В данной курсовой также рассматривается  экономическая задача, которая решена с помощью ППП (MS EXCEL). Эта задача о расчете стоимости телефонных переговоров для абонентов ОАО «Ростелеком».

    Для выполнения курсовой работы использовался  ПК со следующими характеристиками:

    ОС: Microsoft Windows XP Professional

    ЦП: Intel (R) Celeron (TM), тактовая частота 1200 МГц

    ОЗУ: 256 Мбайт

 

    1. Классификация компьютеров и их систем

1. Принципы  классификации компьютеров

    Компьютер (англ. computer — «вычислитель») представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.

    Существует  два основных класса компьютеров:

• цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов;
• аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины (электрическое напряжение, время и т.д.), которые являются аналогами вычисляемых величин.

    Существуют  различные классификации компьютерной техники:

• по этапам развития (по поколениям);
• по архитектуре;
• по производительности;
• по условиям эксплуатации;
• по количеству процессоров;
• по потребительским свойствам и т.д. [2, c.79]

 

2. Этапы развития компьютера

    Деление компьютерной техники на поколения  — весьма условная, нестрогая классификация  вычислительных систем по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с  компьютером.

    Идея  делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию как в смысле элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так и в смысле изменения её структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования. [1, c.26]

    К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х годов. В их схемах использовались электронные лампы. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.

    Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического  устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства.

    Быстродействие  порядка 10-20 тысяч операций в секунду. Но это только техническая сторона. Очень важна и другая — способы использования компьютеров, стиль программирования, особенности математического обеспечения. Программы для этих машин писались на языке конкретной машины. Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вводил и отлаживал программы и производил по ним счет. Процесс отладки был наиболее длительным повремени.

    Несмотря  на ограниченность возможностей, эти  машины позволили выполнить сложнейшие расчёты, необходимые для прогнозирования погоды, решения задач атомной энергетики и др.

    

    Опыт  использования машин первого  поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым  на разработку программ, и временем счета.

    Эти проблемы начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность её использования.

    Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить её к требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров. Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая электронная счётная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М-20.

    Второе  поколение компьютерной техники — машины, сконструированные примерно в 1955-65 гг. Характеризуются использованием в них как электронных ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов. Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски.

    Быстродействие  — до сотен тысяч операций в секунду, ёмкость памяти — до нескольких десятков тысяч слов.

    Появились так называемые языки высокого уровня, средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде.

    Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна компьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансляторами, переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык.

    Появился  широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы.

    

    Операционная  система — важнейшая часть программного обеспечения компьютера, предназначенная для автоматизации планирования и организации процесса обработки программ, ввода-вывода и управления данными, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ, других вспомогательных операций обслуживания.

    Таким образом, операционная система является программным расширением устройства управления компьютера.

    Для некоторых машин второго поколения  уже были созданы операционные системы  с ограниченными возможностями.

    Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.

    Машины третьего поколения созданы примерно после 60-x годов. Поскольку процесс создания компьютерной техники шел непрерывно, и в нём участвовало множество людей из разных стран, имеющих дело с решением различных проблем, трудно и бесполезно пытаться установить, когда "поколение" начиналось и заканчивалось. Возможно, наиболее важным критерием различия машин второго и третьего поколений является критерий, основанный на понятии архитектуры. [2, c. 82]

    Машины  третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.

    Машины  третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.

    

    Примеры машин третьего поколения — семейства IBM-360, IBM-370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др.

    Быстродействие  машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов  операций в секунду. Ёмкость оперативной  памяти достигает нескольких сотен  тысяч слов.

    Четвёртое поколение — это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.

    Наиболее  важный в концептуальном отношении  критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что  машины четвёртого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя.

    В аппаратурном отношении для них  характерно широкое использование  интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой ёмкостью в десятки мегабайт.

    C точки зрения структуры машины  этого поколения представляют  собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 1 - 64 Мбайт.

    Для них характерны:

• применение персональных компьютеров;
• телекоммуникационная обработка данных;
• компьютерные сети;
• широкое применение систем управления базами данных;
• элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.

    

    Разработка  последующих поколений компьютеров  производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). Развитие идет также по пути "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.