Хранения, отображения и передачи информации
В качестве средств сбора и регистрации данных используются датчики, счетчики, регистраторы, машиночитаемые документы, сканеры, дигитайзеры.
Технические средства копирования документов различаются между собой по принципам и способам формирования копий изображения на различных носителях:
♦ устройства электрографического копирования (семейства машин Xerox, Canon, Konica и др.);
♦ устройства термографического копирования («Молния», ТЭКА и др.);
♦ устройства фотографического копирования (КРН, БВ101 и др.);
♦ устройства ризографического копирования (СКА, КВС-100 и др.);
♦ средства оперативной полиграфии (ротапринты, ротаторы, ризографы).
К средствам хранения документов относят различные электронные архивы, картотеки бумажных документов и микрофильмов.
Вопрос 3-3. Понятие, назначение, классификация персональных компьютеров (ПК). Критерии выбора ПК. Перспективы и направления развития ПК
ПКпредставляют наиболее многочисленный и разнообразный по составу класс ЭВМ. Они используются при решении различных задач не только профессиональными программистами, но и специалистами других областей знаний и деятельности. Например, ПК используются студентами при выполнении аудиторных, лабораторных, курсовых и выпускных работ.
К ПК относится ЭВМ, управляемая одним пользователем и предоставляющая пользователю в каждом сеансе работы все свои ресурсы.
К особенностям, отличающим ПК от других («больших») ЭВМ, следует отнести небольшие габариты, отсутствие специальных требований к условиям эксплуатации и наличие «дружественного» человеко-машинного интерфейса. Все это дает возможность устанавливать ПК на рабочие места пользователей.
По размеру ПК делятся на стационарные (Desktop) и переносные ПК (портативные (Laptop), блокнотного типа (Notebook) и карманные (Palmtop)).
ПК могут иметь микропроцессоры (МП) с расширенной системой команд (CISC-процессоры) и МП с сокращенным набором команд (RISC-процессоры).
Классификация ПК по назначению устанавливает четыре группы:
♦ массовые ПК, в том числе рабочие станции клиентов вычислительных сетей;
♦ специализированные ПК, ориентированные на работу в конкретных предметных областях, например в области медицины, дизайнерской работе и т.д.;
♦ мультимедийные ПК;
♦ компьютеры, выполняющие функции серверов в вычислительных сетях.
Внутренние устройства ПК располагаются на системной (материнской) плате. К основным внутренним устройствам относят: микропроцессор,
оперативную память, чипсет (основной набор микросхем, поддерживающих взаимодействие устройств, расположенных на системной плате), кэш-память (сверхоперативная память), постоянное запоминающее устройство с базовой системой ввода/вывода, универсальные интерфейсы (ISA, PCI, USB AGP), системную шину, генератор тактовых импульсов, адаптеры и порты ввода/вывода.
Внешние, или периферийные устройства ПК подключаются к системной плате через адаптеры (контроллеры). Они подразделяются на три группы:
—устройства ввода данных (клавиатура, сканер, графический планшет, специальные манипуляторы (мышь, джойстик, трекбол, татчпад));
—устройства вывода данных (монитор, принтер, графопостроители);
—устройства ввода/вывода и хранения данных (накопители на различных машинных носителях, флэш-память).
Память ПК делится на внутреннюю (быстродействующую, но энергозависимую) и внешнюю (более медленную, но энергонезависимую).
Внутренняя память подразделяется на основную оперативную, кэш-память и постоянную.
Устройства внешней памяти: накопители на жестких дисках; накопители на компакт-дисках; накопители на гибких дисках, в том числе на дисках повышенной плотности записи (ZIP-дисках) емкостью 100 Мб и 250 Мб; накопители на магнитной ленте (стриммеры); флэш-память. По каждому виду памяти следует указать назначение и дать краткую функциональную и техническую характеристику.
При выборе ПК следует учитывать следующие положения:
—параметры выбираемых аппаратных средств должны быть не меньше минимально необходимых;
—необходимо добиваться наилучшего соотношения «надежность — производительность — цена»;
—наличие достаточного числа различных портов ввода/вывода, слотов
расширения на системной плате, отсеков в корпусе и т.д. для подключения дополнительных внутренних и внешних устройств;
—ПК следует выбирать с учетом планируемого использования программного обеспечения, существующих тенденций развития компьютерного рынка, возможностей последующей модернизации и расширения функциональных возможностей;
—недостаточный уровень параметров одних устройств может быть частично компенсирован другими устройствами, например, недостаточное быстродействие процессора может быть компенсировано увеличенным объемом оперативной памяти;
—при приобретении ПК необходимо оговаривать все условия гарантийного и постгарантийного ремонта, возможность получения консультации, проведения модернизации ПК. Следует обратить особое внимание на наличие качественной документации.
Принимая решение о приобретении ПК, в случае недостатка технических знаний и знаний рынка целесообразно прибегнуть к помощи специалистов.
Как правило, высокую надежность имеют серийные ПК, производимые известными фирмами с хорошей репутацией. Такие устройства носят название «brand name», имеют высокие и стабильные параметры, хорошо документированы, обеспечиваются надлежащим обслуживанием, но характеризуются повышенной ценой. Следует учитывать, что изделия «brand name» с трудом поддаются модернизации, требуют соответствующих комплектующих и ремонтируются только в определенных сервисных центрах.
Перспективы и направления развития ПК. Одним из направлений развития ПК является тенденция постепенной замены настольных ПК на мобильные ПК.
Другим направлением развития ПК является улучшение характеристик его устройств: увеличение производительности процессоров, емкости жестких дисков и оперативной памяти, сокращение времени доступа к хранимым данным, увеличение размеров и быстродействия флэш-памяти, появление
новых носителей информации (например, флэш-карт) снижение энергопотребления, улучшение эргономичности и безопасности устройств.
В области производства МП настал момент пересмотра принципов создания микросхем, так как удвоение числа транзисторов в интегральных схемах происходит каждые два года.
Отметим следующие направления усовершенствования МП.
♦ Повышение уровня параллелизма вычислений за счет внедрения синхронной многопотоковой технологии Hyper-Threading, которая позволяет одновременно выполнять на одном процессоре несколько программ (приложений) или различные части одной программы.
♦ Переход от одного монолитного ядра к нескольким ядрам на одном кристалле.
♦ Организация на одном кристалле кэш-памяти большего объема с прямым доступом к ней нескольких высокопроизводительных ядер общего назначения, а также специальных ядер для выполнения различных классов вычислений, таких как графика, алгоритмы распознавания речи, обработка коммуникационных протоколов.
В ближайшие два—три года доминирующим типом оперативной памяти останется DDR2 SDRAM — синхронная динамическая память произвольного доступа с удвоенной скоростью передачи данных, которая обладает возможностью передачи четырех порций данных за один тактовый импульс.
Дальнейшим совершенствованием ОП является появление двухканальной памяти, в которой достигается одновременное чтение (или запись) данных из двух банков памяти, что приводит к увеличению быстродействия ОП еще в два раза.
Следует отметить устойчивую тенденцию роста доли многофункциональных периферийных устройств ПК. Это относится к устройствам, совмещающим функции копирования, сканирования, факсимильной передачи, цветной и черно-белой печати.
В области производства и использования мониторов происходит постепенная замена мониторов с электронно-лучевой трубкой на жидкокристаллические мониторы (ЖК-мониторы).
В свою очередь на смену ЖК-мониторам приходят мониторы, выполненные на основе технологии электросмачивания. Эти мониторы выполнены из хорошо пропускающих световой поток ячеек, заполненных смесью масла с хромофорными добавками и деионизированной водой. Новая технология позволяет без потери качества просматривать изображение на экране под любыми углами и при любой поляризации. Помимо этого, такие мониторы дешевле ЖК-мониторов.
Перспективными остаются технологии хранения данных на оптических носителях. Для этого вида устройств разрабатываются двухслойные записываемые диски типа DVD-R емкостью 30 Гб.
Развиваются технологии создания скоростной флеш-памяти с интерфейсом USB, объем которой достиг 4 Гб, а скорость обмена — 30 Мбайт/с.
В области разработки манипуляторов типа «мышь» в ближайшие годы произойдет переход на работу с лазерным лучом. Такой переход позволит полностью отказаться от требований к отражающей поверхности, по которой перемещается манипулятор.
Изложение лекционного материала сопровождается демонстрацией следующих слайдов и плакатов.
♦ Архитектура ЭВМ.
♦ Технические средства информационных систем.
♦ Классификация компьютеров.
Тема 4. Программные средства реализации информационных процессов
Рассматриваются следующие вопросы.
4-1.Назначение, классификация и состав программных средств.
4-2Системное программное обеспечение, его состав и основные функции.
4-3Прикладное программное обеспечение, его особенности и области применения.
4-4Пакеты прикладных программ. Разновидности и особенности пакетов общего и профессионального назначения.
Учитывая обзорный характер темы и то, что многие вопросы, затронутые в ней, изучаются при выполнении лабораторных работ, изложение лекционного материала ограничивается рассмотрением функционального назначения операционных систем и ППП.
Вопрос 4-1. Назначение, классификация и состав программных средств
Программное обеспечение (ПО) — это совокупность программных средств, позволяющих решать на компьютере задачи различного назначения. Под программным средством понимается программа или логически связанная совокупность программ, находящаяся на носителях данных и снабженная программной документацией. При этом программа позволяет осуществлять определенную автоматическую обработку данных на компьютере, а программная документация позволяет понять, какие функции выполняет программа, какие форматы должны иметь исходные и выходные данные, как запустить программу, а также, что означают получаемые результаты. Таким образом, программное обеспечение компьютера состоит из множества программных средств различного назначения.
ПО делится на системное и прикладное. Под системным ПО понимается
совокупность программных средств, необходимая для управления компьютером и его ресурсами, для создания и поддержки выполнения прикладных программ пользователя.