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.