Аппаратное обеспечение компьютера.

Классификация компьютеров.

Предмет и задачи дисциплины.

Лекция №1.

Предмет и задачи дисциплины "Информационные технологии в фармации". Устройство персонального компьютера.

1. Главные трудности при решении различных задач в медицине и здравоохране­нии, помимо дефицита ресурсов, определяются недо­статком времени и информа­ции. В настоящее время скорость и качество получения и обработки информации стали условием су­ществования и прогресса отрасли. Эту проблему нельзя решить без использования компьютеров и компьютерных технологий.

Развитие компьютерных технологий, прежде всего в области персональных компьютеров (ПК), связанное с существенным по­вышением производительности вычислительных средств, при од­новременном снижении их стоимости, повыше­нии надежности, уменьшении габаритных размеров, привело к революционным из­менениям в области обработки медицинской информации.

 

Понятие о медицинской информатике.

Информационные процессы присутствуют во всех областях меди­цины и здравоохранения. От их упорядоченности зависит четкость функционирова­ния отрасли в целом и эффективность управления ею. Информационные процессы в медицине рассматривает меди­цинская информатика.

В настоящее время медицинская информатика признана как са­мостоятель­ная область науки, имеющая свой предмет, объект изуче­ния и занимающая место в ряду других медицинских дисциплин. С другой стороны, методоло­гия медицинской информатики основа­на на методологии общей информа­тики. Каковы же теоретические основания информатики?

Любые физические характеристики материи могут рассматри­ваться как сигналы. Следовательно, все процессы в природе сопро­вождаются сигна­лами. При взаимодействии сигналов с физически­ми телами, в последних мо­гут возникать определенные изменения свойств — это явление называется регистрацией сигналов. Зареги­стрированные сигналы образуют данные.

Ближе к повседневной практике, данные — это полученные в результате прямого наблюдения процесса или явления числа, сим­волы, слова, которые фиксируются в документах, передаются по сред­ствам связи, обрабатываются средствами вычислительной техники вне зависимости от их содержания. Данные, вследствие своего происхождения, несут в себе инфор­мацию о событиях (процессах или явлениях), произошедших в ма­териальном мире. Однако они не тождественны информации. Ин­формация извлекается из дан­ных с помощью определенных методов, т. е. информация — это результат извлечения из данных знаний с помощью адекватных методов. Отсюда можно вывести более близ­кое к рассматриваемым далее задачам понятие об информации.

Ин­формация — это полученная в ходе переработки данных со­вокуп­ность знаний (новых, ранее не известных сведений) об этих данных, за­висимостях между ними, описывающая отраженное в данных на­блюдаемое явление.

Информация — это одно из основных универсальных свойств материи, ее атрибутов. Все, что происходит в окружающем мире, так или иначе связано с информацией.

Наиболее важными свойствами информации являются объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуаль­ность. Свойства информации зависят как от свойств данных, так и от свойств методов ее из­влечения.

Информация редко используется в том месте, где она возникает, и обычно не применяется в момент возникновения, ее приходит­ся передавать в про­странстве и во времени, пользуясь искусствен­но созданными или естест­венно возникшими каналами и средст­вами.

Процессы получения (создания) и преобразования информации (сбор, пе­редачу, обработку, накопление, хранение, поиск, распростра­нение и потреб­ление информации) называют информационными процессами.

В самом широком смысле область научно-технической деятель­ности, изу­чающую структуру и общие свойства информации, а так­же занимающуюся исследованием процессов ее получения, переда­чи, обработки, хранения, рас­пространения, представления и использования информационной техники и технологии во всех сфе­рах общественной жизни называют информатикой.

Более узко под информатикой понимают техническую науку, си­стематизи­рующую приемы и методы создания, хранения, воспроиз­ведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и ме­тоды управления ими.

Единицей информации в компьютере является один бит, т.е. двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1 (да или нет, истина или ложь, и т. п.). Как правило, команды компью­тера работают не с отдель­ными битами, а с восемью битами сразу. Восемь последовательных битов составляют байт. В одном байте можно закодировать значение одного сим­вола из 256 возможных (256 = 28). Следовательно, один символ или знак со­держит один байт. Тогда машинописная страница содержит 1800 байт, пе­чатный лист — 40 000 байт, газета — около 200 000 байт. По аналогии с другими единицами, более крупными единицами количества инфор­мации являются килобайт (сокращенно обозначаемый Кбайт), рав­ный 1024 байтам (1024 = 210), мегабайт (сокращенно обозначаемый Мбайт), равный 1024 Кбайт, и гигабайт (Гбайт), равный 1024 Мбайт;

2. При классификации по назначению различают большие ЭВМ (элек­тронно-вычислительные машины), мини-ЭВМ и персональные ком­пьютеры.

Персональные компьютеры (ПК) получили свое развитие в тече­ние последних двадцати лет. Персональный компьютер предназна­чен для об­служивания одного рабочего места, часто он связан с боль­шими ЭВМ по линиям, связи.

В свою очередь персональные компьютеры подразделяют на мас­совые, деловые, портативные, развлекательные и рабочие станции. Большин­ство компьютеров, присутствующих на рынке, относятся к массовым ПК. Для деловых ПК снижены требования к средствам воспроизведения графики и к средствам работы со звуковыми дан­ными. Для портативных ПК обязательным является наличие средств компьютерной связи. В раз­влекательных ПК повышены требования к средствам воспроизведения графики и звука. Наконец, в категории рабочих станций повышены тре­бования к устройствам хранения дан­ных.

При классификации по типоразмерам различают настольные ПК, пор­тативные и карманные. Настольные модели распространены наиболее широко. Портативные модели удобны для транспорти­ровки, но их воз­можности несколько ниже, а стоимость выше. Кар­манные модели вы­полняют функции «интеллектуальных записных книжек».

Портативные (ноутбуки) и карманные (палмтопы) модели полу­чили относительно широкое распространение как носимые компью­теры, так как эти компьютеры имеют размеры обычной книги или, соответственно, записной книжки. Тем не менее, они содержат все, что имеет настольный компьютер, за исключением экрана, который вы­полняется на жидкокри­сталлических индикаторах (черно-белый или цветной). Такие компью­теры могут работать 3—6 ч от встроенного блока аккумуляторов.

Компьютеры могут быть классифицированы по совместимости. В на­стоящее время существует большое количество различных ти­пов ПК, от­личающихся степенью совместимости. Различают аппаратную совмес­тимость, совместимость на уровне операционной сис­темы, программную совместимость, совместимость на уровне данных. Наиболее важной яв­ляется аппаратная совместимость. Сейчас наи­более широко распростра­нены две линии (платформы) персональ­ных компьютеров, не совмести­мых друг с другом по оборудованию. Это ПК фирмы IBM и ПК фирмы Apple.

3. В вычислительной технике принято рассматривать отдельно две основные и взаимосвязанные части: аппаратные и программные сред­ства.

К аппаратному обеспечению относятся устройства и приборы, входящие в состав вычислительной системы. Это компьютеры, систе­мы передачи данных и т. п.

К программному обеспечению относятся программы, обеспечива­ющие функционирование вычислительной системы. Программа пред­ставляет со­бой упорядоченную последовательность команд (инструк­ций) для компью­тера.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в непо­средственной связи и в непрерывном взаимодействии.

В состав классического персонального компьютера (базовая кон­фигурация) входят системный блок, монитор, клавиатура (иногда некоторые из этих устройств могут быть совмещены) и мышь.

Системный блок представляет собой основной узел компьютера. В нем размещены: процессор, оперативная память, устройства дол­говременной (внешней) памяти, платы и порты для подключения принтера, модема и иных устройств. Это — внутренние устройства. Дополнительные устрой­ства, предназначенные для ввода, вывода и хранения данных, называют внешними или периферийными.

Монитор — устройство визуального представления данных.

Клавиатура служит для ввода алфавитно-цифровых данных, а также ко­манд управления компьютера. Стандартная клавиатура на­стольных машин имеет 101 и более клавиш, функционально распре­деленных по нескольким группам.

Стержень материнской платы — процессор, точнее главный процессор (Cen­tral Processing Unit, CPU).

Производительность CPU характеризуется следующими основными пар метрами:

Степень интеграции.

Внутренняя и внешняя разрядность обрабатываемых данных.