У світі дуже важливо вчасно отримувати точну інформацію. Від цього залежить життєдіяльність людей. Тому з кожним днем ​​з'являється все більше самих різних пристроїв, які збирають та обробляють дані. Що ж слід розуміти під цими процесами?

Процедура отримання даних із зовнішнього світу

Збором інформації може займатися людина. А можна скористатися технічними засобами та системами. У таких ситуаціях цей процес відбуватиметься апаратно. Наприклад, користувачеві вдалося отримати дані про маршрути поїздів самостійно за допомогою вивчення розкладу на вокзалі. Те саме він може зробити за допомогою телефону або комп'ютера.

Це говорить про те, що процедура збору інформації є досить складним програмно-апаратним комплексом. Що слід розуміти під таким процесом? Це процедура отримання будь-яких даних, що надходять з зовнішнього світу. Подібна інформація наводиться до стандартного для прикладних систем виду. Сучасні технічні пристроїне тільки збирають дані, кодують їх та виводять на огляд. Також відбувається обробка інформації.

Використання різних способів роботи з даними. Технологія роботи з ними

Під обробкою слід розуміти впорядкований процес отримання необхідної інформації набору певних даних з допомогою спеціальних алгоритмів. Ця процедура може бути виконана декількома способами. Розрізняють такі засоби обробки інформації, як централізоване, децентралізоване, розподілене та інтегроване.

Використання обчислювальних центрів для обробки даних

Централізована обробка передбачає, що має бути обчислювальний центр (ВЦ). За такого способу вихідні дані користувачем доставляються на ВЦ. Після цього йому надається результат у вигляді певної документації.

Відмінною рисою цього способу є трудомісткість. Досить складно налагодити швидкий безперебійний зв'язок. Крім того, має місце велика завантаженість центру інформацією. До того ж, регламентовані терміни виконання поставлених завдань, і не завжди їх виходить вчасно. Така обробка інформації складна ще й через наявність засобів безпеки, які запобігають можливому несанкціонованому доступу.

У чому сенс децентралізованого методу?

У момент появи ПЕОМ виник децентралізований метод. Він дозволяє автоматизувати певне робоче місце. На сьогоднішній день є три різновиди технологій подібної обробки даних. В основі першої лежать персональні комп'ютери, які не об'єднані в локальну мережу. Подібна технологія обробки інформації має на увазі зберігання даних в окремих файлах. Щоб отримати показники, необхідно перезаписати файли на комп'ютер. До негативних моментів можна віднести те що, що немає взаємоув'язка завдань. Неможливо обробляти великі обсяги інформації. До того ж дана обробкаінформації відрізняється низькою захищеністю від злому.

Друга технологія ґрунтується на комп'ютерах, які об'єднуються у локальну мережу, що призводить до формування єдиних файлів даних. Проте з великим потоком інформації в такій ситуації впоратися не вдасться. Третя технологія ґрунтується на комп'ютерах, об'єднаних у локальну мережу, до якої також належать сервери.

Робота з великим обсягом даних

Розподілена обробка інформації полягає в тому, що функції діляться між різними ЕОМ, які підключені до однієї мережі. Такий спосіб можна реалізувати за рахунок двох шляхів:

1. Необхідно встановити ЕОМ у кожному окремому вузлі мережі. У такій ситуації обробка відбуватиметься за допомогою одного або кількох комп'ютерів. Все залежить від реальних можливостей системи, а також потреб.
2. Необхідно розміщувати більшу частину різноманітних процесів усередині однієї системи. Подібний шлях використовується для обробки банківської інформації за наявності філій або відділень.

Розподілена обробка інформації дозволяє оперувати даними у будь-якому обсязі у задані терміни. Є досить високий рівень надійності. Значною мірою скорочується час та витрати на передачу інформації. Підвищується гнучкість систем та спрощується розробка з використанням програмних засобів. У основі розподіленого способу лежать спеціалізовані процеси. Іншими словами, кожна ЕОМ покликана вирішувати своє завдання.

Використання баз даних для зберігання та обробки інформації

Інтегрований метод має на увазі формування інформаційної моделі керованого об'єкта. Іншими словами, створюється розподілена база даних. Подібний метод дозволяє зробити процес обробки інформації найзручнішим для користувача. Базу даних одночасно застосовувати може одна людина. Але великий обсяг інформації потребує розподілу. За рахунок даного методу можна помітно покращити якість, достовірність та швидкість обробки. Це з тим, що методика полягає в єдиному інформаційному масиві, який одноразово вводиться в ЕОМ.

Вище було описано методи обробки інформації. Але за допомогою яких технічних засобів відбувається цей процес? Слід докладніше зупинитись на цьому питанні.

Що мають на увазі під собою технічні засоби?

Під технічними засобами слід розуміти комплекс автономних видів обладнання, що дозволяє збирати, накопичувати, передавати, обробляти та виводити дані, а також сукупність оргтехніки, засобів управління, ремонтно-профілактичних пристроїв тощо. До всіх перерахованих вище систем пред'являються такі вимоги:

1. Технічні засоби, в основі яких лежать різні методиобробки інформації повинні забезпечувати вирішення завдання з мінімально можливими втратами. Необхідно досягти максимальної точності та достовірності.
2. Потрібна технічна сумісність, агрегативність пристроїв.
3. Повинна бути забезпечена найвища надійність.
4. Витрати на покупку мають бути мінімальними.

Вітчизняна та зарубіжна промисловість випускає просто величезний набір технічних засобів, що допомагають обробляти інформацію. Вони можуть відрізнятися один від одного елементною базою, конструкцією, застосуванням різних носіїв даних, а також експлуатаційними параметрами і т.д.

Технічні засоби можуть бути:

1. Допоміжними.
2. Основними.

Що слід розуміти під допоміжними видами пристроїв?

У першому випадку це обладнання, що забезпечує працездатність базових засобів. Також до допоміжних відносяться пристрої, що сприяють спрощенню управлінської праці. Вони роблять його комфортнішим. Це може бути оргтехніка та ремонтно-профілактичні засоби. Організаційні пристрої включають велику кількість номенклатурних засобів, починаючи з канцелярської продукції і закінчуючи пристроями доставки, розмноження, видалення, пошуку та зберігання даних. Йдеться про всі види обладнання, за рахунок яких діяльність управлінця стає легшою, зручнішою та комфортнішою.

Що входить до комплексу основних видів пристроїв?

Технологія обробки інформації може ґрунтуватися на основних засобах. Під ними слід розуміти пристрої, створені задля автоматизацію роботи з даними. Для того щоб можна було налагодити контроль над певними процесами, потрібно мати деякі дані управлінського характеру. За рахунок них з'явиться можливість охарактеризувати стан, параметри технологічних процесів, кількісні та вартісні показники

Основні системи обробки інформації можуть включати:

1. Пристрої, що реєструють та здійснюють збір даних.
2. Обладнання, яке приймає та передає дані.
3. Кошти, які готують дані.
4. Пристрої введення, обробки та відображення даних.

Висновок

У цій статті було розглянуто таку тему, як збір та обробка інформації. Було вирішено звернути увагу саме на роботу з даними. Це досить актуальне і складне завдання, яке потребує високої надійності, точності та достовірності. Сподіваємося, що даний огляд допоміг розібратися, що ж є процесом обробки інформації.

Комплекс технічних засобів обробки інформації - це сукупність автономних пристроїв збору, накопичення, передачі, обробки та подання інформації, а також засобів оргтехніки, управління, ремонтно-профілактичних та інших. До комплексу технічних засобів висувають низку вимог:

Забезпечення вирішення задач з мінімальними витратами, необхідної точності та достовірності

Можливість технічної сумісності пристроїв, їх агрегативність

Забезпечення високої надійності

Мінімальні витрати на придбання

Вітчизняною та зарубіжною промисловістю випускається широка номенклатура технічних засобів обробки інформації, що відрізняються елементною базою, конструктивним виконанням, використанням різних носіїв інформації, експлуатаційними характеристиками та ін.

Класифікація технічних засобів обробки інформації

Технічні засоби обробки інформації поділяються на великі групи. Це основні та допоміжні засоби обробки.

Допоміжні засоби - цеобладнання, що забезпечує працездатність основних засобів, а також обладнання, що полегшує та робить управлінську працю комфортнішою. До допоміжних засобів обробки інформації відносяться засоби оргтехніки та ремонтно-профілактичні засоби. Оргтехніка представлена ​​дуже широкою номенклатурою коштів, від канцелярських товарів, до засобів доставки, розмноження, зберігання, пошуку та знищення основних даних, засобів адміністративно-виробничого зв'язку і так далі, що робить роботу керівника зручною та комфортною.

Основні засоби - це знаряддя праці з автоматизованої обробки інформації. Відомо, що для управління тими чи іншими процесами необхідна певна управлінська інформація, що характеризує стан та параметри технологічних процесів, кількісні, вартісні та трудові показники виробництва, постачання, збуту, фінансової діяльності тощо. До основних засобів технічного обробленнявідносяться: засоби реєстрації та збору інформації, засоби прийому та передачі даних, засоби підготовки даних, засоби введення, засоби обробки інформації та засоби відображення інформації. Нижче всі ці кошти розглянуті докладно.

Отримання первинної інформаціїта реєстрація є одним із трудомістких процесів. Тому широко застосовуються пристрої для механізованого та автоматизованого виміру, збору та реєстрації даних. Номенклатура цих засобів дуже велика. До них відносять: електронні ваги, різноманітні лічильники, табло, витратоміри, касові апарати, машинки для рахунку банкнот, банкомати та багато іншого. Сюди ж відносять різні реєстратори виробництва, призначені для оформлення та фіксації відомостей про господарські операції на машинних носіях.

Засоби прийому та передачі інформації. Під передачею інформації розуміється процес пересилання даних (повідомлень) від одного пристрою до іншого. Взаємодіюча сукупність об'єктів, що утворюються пристрої передачі та обробки даних, називається мережею. Об'єднують пристрої, призначені для передачі та прийому інформації. Вони забезпечують обмін інформацією між місцем її виникнення та місцем її обробки. Структура засобів і методів передачі даних визначається розташуванням джерел інформації та засобів обробки даних, обсягами та часом на передачу даних, типами ліній зв'язку та іншими факторами. Засоби передачі даних є абонентськими пунктами (АП), апаратурою передачі, модемами, мультиплексорами.

Засоби підготовки даних представлені пристроями підготовки інформації на машинних носіях, пристрої передачі інформації з документів на носії, що включають пристрої ЕОМ. Ці пристрої можуть здійснювати сортування та коригування.

Засоби введення служать для сприйняття даних з машинних носіїв та введення інформації в комп'ютерні системи

Кошти обробки інформації грають найважливішу роль комплексі технічних засобів обробки інформації. До засобів обробки можна віднести комп'ютери, які у свою чергу розділимо на чотири класи: мікро, малі (міні); великі та суперЕОМ. Мікро ЕОМ бувають двох видів: універсальні та спеціалізовані.

І універсальні і спеціалізовані можуть бути як розрахованими на багато користувачів - потужні ЕОМ, обладнані декількома терміналами і функціонуючі в режимі поділу часу (сервери), так і однокористувальними (робочі станції), які спеціалізуються на виконанні одного виду робіт.

Малі ЕОМ- працюють у режимі поділу часу та у багатозадачному режимі. Їх позитивною стороною є надійність та простота в експлуатації.

Великі ЕОМ- (Мейнферми) характеризуються великим обсягом пам'яті, високою стійкістю до відмови і продуктивністю. Також характеризується високою надійністю та захистом даних; можливістю підключення великої кількості користувачів.

Супер-ЕОМ- це потужні багатопроцесорні ЕОМ із швидкодією 40 млрд. операцій на секунду.

Сервер - комп'ютер, виділений для обробки запитів від усіх станцій мережі і представляє цим станціям доступ до системних ресурсів та розподіляє ці ресурси. Універсальний сервер називається сервер-додаток. Потужні сервери можна віднести до малих та великих ЕОМ. Наразі лідером є сервери Маршалл, а також існують сервери Cray (64 процесори).

Засоби відображення інформації використовують для виведення результатів обчислення, довідкових даних та програм на машинні носії, друк, екран тощо. До пристроїв виводу можна віднести монітори, принтери та плотери.

Монітор - це пристрій, призначений для відображення інформації, що вводиться користувачем з клавіатури або комп'ютера.

Принтер – цепристрій виведення на паперовий носій текстової та графічної інформації.

Плоттер – цебудову виведення креслень та схем великих форматів на папір.

Лекція №3

Основні питання лекції:

1. Технічні засоби інформатики.

2. Поняття принципи роботи ЕОМ.

3. Основні компоненти персонального комп'ютера.

Технічні засоби інформатики

ЕОМ - основний технічний засіб обробки інформації, що класифікується за низкою ознак, зокрема: за призначенням, принципом дії, способам організації обчислювального процесу, розмірам та обчислювальної потужності, функціональним можливостям, здатності до паралельного виконання програмта ін.

за призначеннюЕОМ можна поділити на три групи:

· універсальні (Загального призначення) - призначені для вирішення найрізноманітніших інженерно-технічних завдань: економічних, математичних, інформаційних та інших завдань, що відрізняються складністю алгоритмів та великим обсягом оброблюваних даних. Характерними рисами цих ЕОМ є висока продуктивність, різноманітність форм даних (двійкових, десяткових, символьних), різноманітність виконуваних операцій (арифметичних, логічних, спеціальних), велика ємність оперативної пам'яті, розвинена організація введення-виведення інформації;

· проблемно-орієнтовані - призначені для вирішення більш вузького кола завдань, пов'язаних зазвичай з технологічними об'єктами, реєстрацією, накопиченням та обробкою невеликих обсягів даних (керуючі обчислювальні комплекси);

· спеціалізовані - для вирішення вузького кола завдань, щоб знизити складність та вартість цих ЕОМ, зберігаючи високу продуктивність та надійність роботи (програмовані мікропроцесори спеціального призначення, контролери, що виконують функції керування технічними пристроями).

за принципом дії(Критерієм розподілу обчислювальних машин є форма подання інформації, з якою вони працюють):

· аналогові обчислювальні машини (АВМ) - обчислювальні машини безперервної дії, працюють з інформацією, поданою у безперервній формі, тобто. вигляді безперервного ряду значень будь-якої фізичної величини (найчастіше електричної напруги); в цьому випадку величина напруги є аналогом значення деякої змінної змінної. Наприклад, введення числа 19.42 при масштабі 0.1 еквівалентний подачі на вхід напруги в 1.942;

· Цифрові обчислювальні машини (ЦВМ) - обчислювальні машини дискретної дії, працюють з інформацією, представленою в дискретній, а точніше в цифровій, формі - у вигляді декількох різних напруг, еквівалентних числу одиниць у значенні змінної;

· Гібридні обчислювальні машини (ГВМ) - обчислювальні машини комбінованої дії, працюють з інформацією, представленою і в цифровій, і в аналоговій формі.

АВМ прості та зручні в експлуатації; програмування завдань на вирішення ними нетрудомістке, швидкість рішення змінюється за бажанням оператора (більше, ніж в ЦВМ), але точність рішення дуже низька (відносна похибка 2-5 %). На АВМ вирішують математичні завдання, що містять диференціальні рівняння, що не містять складної логіки. ЦВМ набули найбільш широкого поширення, саме їх мають на увазі, коли говорять про ЕОМ. ГВМ доцільно використовуватиме управління складними швидкодіючими технічними комплексами.

за поколіннямможна виділити такі групи:

1 покоління.У 1946р. була опублікована ідея використання двійкової арифметики (Джон фон Нейман, А. Бернс) та принципу програми, що зберігається, активно використовуються в ЕОМ 1 покоління. ЕОМ відрізнялися великими габаритами, великим споживанням енергії, малою швидкодією, низькою надійністю, програмуванням у кодах. Завдання вирішувалися переважно обчислювального характеру , що містять складні розрахунки, необхідні для прогнозу погоди, розв'язання задач атомної енергетики, управління літальною технікою та іншими стратегічними завданнями

2 покоління.В 1948 Bell Bell Laboratory оголосила про створення першого транзистора. Порівняно з ЕОМ попереднього покоління, покращилися всі технічні характеристики. Для програмування використовуються алгоритмічні мови, зроблено перші спроби автоматичного програмування.

3-тє покоління.Особливістю ЕОМ 3 покоління вважається застосування у їх конструкції інтегральних схем, а управлінні роботою комп'ютера - операційних систем. З'явилися можливості мультипрограмування, керування пам'яттю, пристроями введення-виводу. Відновлення після збоїв взяла він операційна система. Із середини 60-х до середини 70-х років важливим видом інформаційних послугсталі бази даних, що містять різні видиінформації з різних галузей знань. Вперше з'являється інформаційна технологія підтримки прийняття рішень. Це зовсім новий спосібвзаємодії людини та комп'ютера.

4 покоління.Основні риси цього покоління ЕОМ - наявність пристроїв, що запам'ятовують, запуск ЕОМ за допомогою системи самозавантаження з ПЗУ, різноманітність архітектур, потужні ОС, об'єднання ЕОМ в мережі. Починаючи з середини 70-х років, зі створенням національних та глобальних мереж передачі даних провідним видом інформаційних послуг став діалоговий пошук інформації у віддалених від користувача базах даних.

5-те покоління.ЕОМ з багатьма десятками паралельно працюючих процесорів, дозволяють будувати ефективні системи обробки знань; ЕОМ на надскладних мікропроцесорах з паралельною векторною структурою, що одночасно виконують десятки послідовних команд програми.

6-те покоління.Оптоелектронні ЕОМ з масовим паралелізмом та нейронною структурою - з мережею з великої кількості (десятки тисяч) нескладних мікропроцесорів, що моделюють структуру нейронних біологічних систем.

Класифікація ЕОМ за розмірами та функціональними можливостями.

Великі ЕОМ.Історично першими з'явилися великі ЕОМ, елементна база яких пройшла шлях від електронних ламп до інтегральних схем із понад високим ступенем інтеграції. Проте їхня продуктивність виявилася недостатньою для моделювання екологічних систем, завдань генної інженерії, управління складними оборонними комплексами та ін.

Великі ЕОМ часто називають за кордоном MAINFRAME і чутки про їхню смерть сильно перебільшені.

Як правило, вони мають:

· продуктивність не менше 10 MIPS (мільйонів операцій з плаваючою точкою за секунду)

· Основну пам'ять від 64 до 10000 МВ

· зовнішню пам'ятьне менше 50 ГВ

· Розрахований на багато користувачів режим роботи

Основні напрямки використання- це рішення науково-технічних завдань, робота з великими БД, управління обчислювальними мережами та його ресурсами як серверів.

Малі ЕОМ.Малі (міні) ЕОМ - надійні, недорогі та зручні в експлуатації, мають дещо нижчі порівняно з великими ЕОМ можливостями.

Супер-міні ЕОМ мають:

· Місткість основної пам'яті - 4-512 МВ

· Місткість дискової пам'яті - 2 - 100 ГВ

· Число підтримуваних користувачів - 16-512.

Міні-ЕОМ спрямовані використання як управляючих обчислювальних комплексів, в системах нескладного моделювання, в АСУП, керувати технологічними процесами.

СуперЕОМ.Це потужні багатопроцесорні ЕОМ з швидкодією сотні мільйонів – десятки мільярдів операцій на секунду.

Досягти такої продуктивності на одному мікропроцесорі по сучасним технологіямнеможливо, зважаючи на кінцеве значення швидкості поширення електромагнітних хвиль (300000 км/сек), бо час поширення сигналу на відстань у кілька міліметрів стає порівнянним з часом виконання однієї операції. Тому суперЕОМ створюють як високопаралельных багатопроцесорних обчислювальних систем.

В даний час у світі налічується кілька тисяч суперЕОМ, починаючи від простеньких офісних Cray EL до потужних Cray 3, SX-X фірми NEC, VP2000 фірми Fujitsu (Японія), VPP 500 фірми Siemens (Німеччина).

Мікро ЕОМ чи персональний комп'ютер.ПК повинен мати характеристики, що задовольняють вимогам загальнодоступності та універсальності:

· малу вартість

· автономність експлуатації

· Гнучкість архітектури, що дає можливість адаптуватися у сфері освіти, науки, управління, у побуті;

· дружність операційної системи;

· Високу надійність (більше 5000 годин напрацювання на відмову).

Більшість з них мають автономне живлення від акумуляторів, але можуть підключатися до мережі.

Спеціальні ЕОМ.Спеціальні ЕОМ орієнтовані рішення спеціальних обчислювальних завдань чи завдань управління. Як спеціальну ЕОМ можна розглядати також електронні мікрокалькулятори. Програма, яку виконує процесор, перебуває у ПЗУ чи ОП, т.к. машина вирішує, як правило, одне завдання, то змінюються лише дані. Це зручно (програму зберігати в ПЗУ), у цьому випадку підвищується надійність та швидкодія ЕОМ. Такий підхід часто використовується в бортових ЕОМ, керуванні режимом роботи фотоапарата, кінокамери, спортивних тренажерах.

Поняття про принципи роботи ЕОМ

В основу архітектури сучасних персональних комп'ютерів покладено магістрально-модульний принцип. Модульний принцип дозволяє споживачеві самому комплектувати потрібну йому конфігурацію комп'ютера та виробляти за необхідності її модернізацію. Модульна організація комп'ютера спирається на магістральний принцип обміну інформацією між пристроями.

Магістраль включає три багаторозрядні шини:

· шину даних,

· шину адреси

· І шину управління.

Шини є багатопровідними лініями.

Шина даних.По цій шині дані передаються між різними пристроями. Наприклад, зчитані з оперативної пам'яті дані можуть бути передані процесору для обробки, а потім отримані дані можуть бути відправлені назад в оперативну пам'ять для зберігання. Таким чином, дані шини даних можуть передаватися від пристрою до пристрою в будь-якому напрямку.

Розрядність шини даних визначається розрядністю процесора, тобто. кількістю двійкових розрядів, що процесор обробляє за один такт. Розрядність процесорів постійно збільшувалася у міру розвитку комп'ютерної техніки.

Шина адреси.Вибір пристрою або осередку пам'яті, куди пересилаються або звідки зчитуються дані по шині даних, виконує процесор. Кожен пристрій або осередок оперативної пам'яті має свою адресу. Адреса передається по адресній шині, причому сигнали по ній передаються в одному напрямку від процесора до оперативної пам'яті та пристрої (односпрямована шина). Розрядність шини адресивизначає адресний простір процесора, тобто. кількість осередків оперативної пам'яті, які можуть мати унікальні адреси. Розрядність шини адреси постійно збільшувалася й у сучасних персональних комп'ютерах становить 32 біти.

Шина керування.По шині управління передаються сигнали, що визначають характер обміну інформацією магістралі. Сигнали управління визначають, яку операцію зчитування або запис інформації з пам'яті потрібно робити, синхронізують обмін інформацією між пристроями і т.д.

В основу побудови переважної більшості комп'ютерів покладено такі загальні принципи, сформульовані в 1945 американським ученим Джоном фон Нейманом.

1. Принцип програмного управління. Програма складається з набору команд, що виконуються процесором автоматично у певній послідовності. Вибірка програми з пам'яті здійснюється за допомогою лічильника команд.Цей регістр процесора послідовно збільшує адресу чергової команди, що зберігається в ньому, на довжину команди. Оскільки команди програми розташовані в пам'яті один за одним, то цим організується вибірка ланцюжка команд з послідовно розташованих осередків пам'яті. Якщо ж потрібно після виконання команди перейти не до наступної, а до іншої, використовуються команди умовногоабо безумовного переходу,які заносять у лічильник команд номер комірки пам'яті, що містить таку команду. Вибірка команд із пам'яті припиняється після досягнення та виконання команди «стоп». Таким чином, процесор виконує програму автоматично без втручання людини.

2. Принцип однорідності пам'яті.Програми та дані зберігаються в одній і тій же пам'яті, тому комп'ютер не розрізняє, що зберігається в цьому осередку пам'яті - число, текст або команда. Над командами можна виконувати такі ж дії, як і над даними. Це відкриває цілу низку можливостей. Наприклад, програма в процесі свого виконання також може піддаватися переробці,що дозволяє задавати у самій програмі правила отримання деяких її частин (так у програмі організується виконання циклів та підпрограм). Більше того, команди однієї програми можуть бути отримані як результати виконання іншої програми. На цьому принципі засновані методи трансляції- переклад тексту програми з мови програмування високого рівня на мову конкретної машини.

3. Принцип адресності.Структурно основна пам'ять складається з перенумерованих осередків. Процесору в довільний момент часу доступна будь-яка комірка. Звідси можна давати імена областям пам'яті те щоб до запам'ятаним у яких значенням можна було згодом звертатися чи змінювати в процесі виконання програм з допомогою присвоєних імен. Комп'ютери, побудовані на перерахованих принципах, належать до типу фон-нейманівських.Але існують комп'ютери, які принципово відрізняються від фон-нейманівських. Їх, наприклад, може виконуватися принцип програмного управління, т. е. можуть працювати без лічильника команд, показує поточну виконувану команду програми. Для звернення до будь-якої змінної, що зберігається у пам'яті, цим комп'ютерам необов'язково давати їй ім'я. Такі комп'ютери називаються не фон-нейманівськими.

Основні компоненти персонального комп'ютера

Комп'ютер має модульну структуру, яка включає:

Системний блок

Металевий корпус із блоком живлення. В даний час системні блоки випускають стандарту ATX, розміром 21x42x40см, блок живлення - 230Вт, робоча напруга 210-240В, відсіки 3x5.25"" та 2x3.5"", автоматичне вимкненняпісля завершення роботи. У корпусі також є динамік.

1.1. Системна (материнська) плата(motherboard), на якій розташовуються різні пристрої, що входять до системного блоку. Конструкція материнської плати зроблена за принципом модульного конструктора, що дозволяє кожному користувачеві досить легко замінювати вийшли з ладу або застарілі елементи системного блоку. На системній платі кріпляться:

а) Процесор (CPU – Central Processing Unit) – велика інтегральна схема на кристалі. Виконує логічні та арифметичні операції, здійснює управління функціонуванням комп'ютера. Процесор характеризується фірмою виробником та тактовою частотою. Найбільш відомими виробниками є Intel та AMD. Процесори мають власні імена Athlon, Pentium 4, Celeron тощо. Тактова частотавизначає швидкодію процесора та вимірюється в Герцах (1\с). Так, Pentium 4 2,2 ГГц, має тактову 2200000000 Гц (виконує понад 2 мільярди операцій на секунду). Ще одна характеристика процесора – це наявність кеш-пам'яті (cache)– ще швидша, ніж RAM пам'ять, у якій зберігаються найчастіше використовувані CPU дані. Кеш є буфером між процесором та ОЗУ. Кеш повністю прозорий, не виявляється програмно. Кеш знижує загальну кількість тактів очікування процесора під час звернення до ОЗУ.

б) Співпроцесор (FPU – Floating Point Unit). Вбудований у CPU. Виконує арифметичні операції з плаваючою комою.

в) Контролери - мікросхеми, відповідальні роботу різних пристроїв комп'ютера (клавіатури, HDD, FDD, миші тощо.). Сюди ж віднесемо і мікросхему ПЗУ (Постійне Запам'ятовувач) в якій зберігається ROM-BIOS.

г) Слоти(шини) - роз'єми (ISA, PCI, SCSI, AGP тощо) під різні пристрої ( оперативна пам'ять, відеокарта тощо).

Шина - власне, набір дротів (ліній), що з'єднує різні компонентикомп'ютера для підведення до них живлення та обміну даними. Існуючі шини: ISA (частота – 8МГц, кількість розрядів – 16, швидкість передачі – 16Мб/с),

д) Оперативний пристрій (ОЗУ, RAM - Random Access Memory (типи SIMM, DIMM (Dual Inline Memory Module), DRAM (Dynamic RAM), SDRAM (Synchronous DRAM), RDRAM)) - мікросхеми, що служать для короткочасного запам'ятовування проміжних команд, значень обчислень, вироблених CPU , а також інші дані. Там для підвищення швидкодії зберігаються виконувані програми. ОЗУ - швидкодіюча пам'ять з часом регенерації 7 10 -9 сек. Місткість до 1Гб. Живлення 3.3В.

е) Відеокарта (відеоакселератор) - пристрій, що розширює можливості та прискорює роботу з графікою. Відеокарта має свою відеопам'ять (16, 32, 64, 128Мб) для зберігання графічної інформації та графічний процесор (GPU – Graphic Processor Unit), що бере на себе обчислення під час роботи з 3D графікою та відео. GPU працює на частоті 350МГц і містить 60млн. транзисторів. Підтримується роздільна здатність 2048х1536 60Гц при 32-бітному кольорі. Продуктивність: 286 млн. пікселів/сек. Може мати вихід на TV та відеовхід. Підтримуються ефекти: прозорість і просвічування, затінення (отримання реалістичного освітлення), відблиски, колірне освітлення (джерела світла різних кольорів), змащення, об'ємність, затуманювання, відображення, відображення в кривому дзеркалі, тремтіння поверхонь, спотворення зображення, що викликається водою та теплим повітрям трансформація спотворень за шумовими алгоритмами, імітація хмар на небі та ін.

ж) Звукова карта - пристрій, який розширює звукові можливості комп'ютера. Звуки генеруються за допомогою записаних на згадку (32Мб) зразків звуків різних тембрів. Одночасно відтворюється до 1024 звуки. Підтримуються різноманітні ефекти. Можуть мати лінійний вхід/вихід, вихід на навушники, мікрофонний вхід, гніздо для джойстика, вхід для автовідповідача, аналоговий та цифровий вхід CD аудіо.

з) Мережева карта - пристрій, який відповідає за підключення комп'ютера до мережі для можливості обміну інформацією.

Крім материнської плати у системному блоці знаходяться:

1.2. Накопичувач на жорсткому магнітному диску (вінчестер, HDD - Hard Disk Drive) - герметично запаяний корпус з магнітними дисками, що обертаються, і магнітними головками. Служить для довготривалого зберігання інформації як файлів (програми, тексти, графіка, фотографія, музика, відео). Ємність – 75 Гб, розмір буфера 1-2Мб, швидкість передачі даних 66.6Мб/сек. Максимальна швидкість обертання шпинделя - 10 000, 15000 об/хв. HDD фірми IBM має ємність 120Гб, швидкість обертання шпинделя 7200 об/хв.

1.3. Накопичувач на гнучкому магнітному диску(дисковод, флоппі, FDD - Floppy Disk Drive) - пристрій, який служить для запису/зчитування інформації з дискет, які можна переносити з комп'ютера на комп'ютер. Місткість дискети: 1.22Мб (розмір 5.25"" (1"" = 2.54см)), 1.44Мб (розмір 3.5""). 1.44Мб еквівалентно 620 сторінкам тексту.

1.4. CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory) - пристрій, який служить лише зчитування інформації з CD. Двійкова інформаціяіз поверхні CD зчитується променем лазера. Ємність CD - 640Мб = 74хв. музики = 150000стор. тексту. Швидкість обертання шпинделя 8560 об/хв., розмір буфера 128Кб, максимальна швидкість передачі 33.3Мб/сек. Стрибки та зриви при відтворенні відео є причинами не заповнення або переповнення буфера, що служить для проміжного зберігання даних, що передаються. Є регулятор гучності та вихід на навушники (для прослуховування музичних CD).

1.5. CD-R(Compact Disc Recorder) - пристрій, який служить для зчитування та одноразового запису інформації на CD. Запис заснований на зміні властивостей речовини підкладки CD під дією променя лазера.

1.6. DVD-ROMдиски (цифрові відеодиски) мають набагато більшу інформаційну ємність (до 17 Гбайт), т.к. інформація може бути записана на двох сторонах, два шари на одній стороні, а самі доріжки мають меншу товщину.

Перше покоління DVD-ROM накопичувачівзабезпечувало швидкість зчитування інформації приблизно 1,3 Мбайт/с. В даний час 5-швидкісні DVD-ROM досягають швидкості зчитування до 6,8 Мбайт/с.

Існують DVD-Rдиски (R - recordable, записуваний), які мають золотистий колір. Спеціальні DVD-R дисководиволодіють досить потужним лазером, який у процесі запису інформації змінюють здатність ділянок поверхні записуваного диска. Інформація на таких дисках може бути записана лише один раз.

1.7. Існують також CD-RWі DVD-RWдиски (RW - Rewritable, що перезаписується), які мають «платиновий» відтінок. Спеціальні CD-RW і DVD-RW дисководи в процесі запису інформації також змінюють здатність окремих ділянок поверхні дисків, однак інформація на таких дисках може бути записана багаторазово. Перед перезаписом записану інформацію «стирають» шляхом нагрівання ділянок поверхні диска за допомогою лазера.

Склад ЕОМ крім системного блоку входять такі пристрої введення-виведення інформації.

2. Монітор(дисплей) – пристрій виведення графічної інформації. Є цифрові та рідкокристалічні. Розміри по діагоналі - 14"", 15"", 17"", 19"", 21"", 24"". Розмір пікселя – 0.2-0.3мм. Частота зміни кадрів - 77Гц при роздільній здатності 1920x1200 піксель, 85Гц при 1280x1024, 160Гц при 800x600. Кількість кольорів визначається кількістю розрядів на один піксель і може бути 256 (2 8 де 8 - кількість розрядів), 65536 (2 16 режим High Color), 16 777 216 (2 24 режим True Color може бути і 2 32) . Є електронно-променеві та LCD монітори. Монітори використовують RGB систему освіти кольору, тобто. колір виходить змішуванням 3-х основних кольорів: червоного (Red), зеленого (Green) та синього (Blue).

3. Клавіатура(keyboard) - пристрій введення команд та символьної інформації (108 клавіш). Підключається до послідовного інтерфейсу (COM-порт).

4. Маніпулятор типу миша(mouse) – пристрій введення команд. Стандартом є 3-х кнопкова миша з колесом прокручування (scrolling).

5. Друкуючий пристрій(принтер) – пристрій для виведення інформації на папір, плівку або іншу поверхню. Підключається до паралельного інтерфейсу (LPT порт). USB (Universal Serial Bus) - універсальна послідовна шина, що замінила застарілі COM і LPT порти.

а) Матричний. Зображення формується голками, що пробивають фарбувальну стрічку.

б) Струменевий. Зображення формується мікроскопами фарби, що викидаються з сопел (до 256). Швидкість руху крапель до 40м/с.

в) Лазерний. Зображення на папір переноситься зі спеціального барабана, електризованого лазером, до якого притягуються частинки фарби (тонера).

6. Сканер- пристрій для введення зображень на комп'ютер. Є ручний, планшетний, барабанний.

7. Модем(Модулятор-ДЕМодулятор) - пристрій, що дозволяє обмінюватися інформацією між комп'ютерами через аналогові або цифрові канали. Модеми відрізняються один від одного максимальною швидкістю передачі даних (2400, 9600, 14400, 19200, 28800, 33600, 56000 біт за секунду), підтримуваними протоколами зв'язку. Бувають модеми внутрішні та зовнішні.

На будь-якій стадії процесу технологія збору інформації передбачає аналіз отриманих даних та оцінку відповідності тематиці питання. Існує ряд факторів, на підставі яких розглядається та аналізується зібрана інформація.

• Яку інформацію потрібно збирати?
  Зібрана інформація має охоплювати коло інтересів цільової аудиторії.
• Які джерела інформації?
  Люди: наприклад, студенти-учасники; допоміжний персонал – викладачів, консультантів, співробітників програми; факультету; батьків, адміністраторів; допускається використання раніше отриманих даних.

Технічні засоби збирання інформації: документація, облік, спостереження

• Необхідний обсяг інформації?
  Все населення, приклади населення
• Технічні засоби збирання інформації
  аналіз документації, веб-інтерфейсу, скановані форми; фокус-група

Інтерв'ю та опитування, здійснені як віч-на-віч, так і по телефону

Спостереження: наприклад, подій, поведінки, показників активності учасників

Аналіз документів: наприклад, програмні документи, журнали діяльності, роботи студентів

Аналіз даних, що регулярно оновлюються (наприклад, система обліку, облік відвідуваності)

• Попереднє тестування та пост-тестування
• Огляд літератури
• Інші існуючі джерела даних (наприклад, архіви та поточна документація)

Технології збору та обробки інформації та застосування різних методик збору даних незамінні у вирішенні низки питань. Наприклад, дослідження може мати на увазі збору інформації, в якому задіяна велика кількість учасників. Наступні опитування та інтерв'ю або робота фокус-групи проводяться з певною кількістю респондентів, щоб отримати більш детальну та точну інформацію. Використання декількох джерел інформації допомагає зробити максимально обґрунтовані висновки. Наприклад, з точки зору навчальної програми, стратегія збору даних може включати огляд і / або роботу фокус-групи зі студентами, опитування і / або інтерв'ю з викладачами та аналіз запису поведінки та відвідуваності студентів. Тріангуляція, вона ж використання кількох стратегій збору даних із різних джерел, дозволяє повніше досліджувати питання оцінки.

Хоча методологія передбачає більшість алгоритмів збирання та обробки інформації, слід взяти до уваги і практичний підхід. Час, вартість та масштаб оцінки мають бути виправдані. Кількість часу, необхідне розробки інструментів збору даних (наприклад, опитування, аналіз отриманих даних, їх подальша обробка з урахуванням попередніх), безпосередньо збору інформації та її перевірки відповідність реальному стану справ. Бюджетні кошти мають бути зіставні з інформативною цінністю отриманого результату. Масштаби того чи іншого дослідження часто залежить від часу та бюджету. Наприклад, якщо методологія включає інтерв'ю двадцяти учасників, а фінансові ресурси обмежені, і час підтискає, доцільність проекту опиняється під питанням.

Технологічний процес обробки даних в інформаційних системах здійснюється за допомогою:

технічних засобів збору та реєстрації даних;

засобів телекомунікацій;

систем зберігання, пошуку та вибірки даних;

засобів обчислювальної обробки даних;

технічних засобів оргтехніки

У сучасних інформаційних системах технічні засоби обробки даних використовуються комплексно, на основі техніко-економічного розрахунку доцільності їх застосування, з урахуванням співвідношення "ціна/якість" та надійності роботи технічних засобів.

Інформаційні технології

Інформаційні технології можна визначити як сукупність методів– прийомів та алгоритмів обробки даних та інструментальних засобів– програмних та технічних засобів обробки даних.

Інформаційні технології можна умовно поділити на категорії:

Базовіінформаційні технології – це універсальні технологічні операції обробки даних, зазвичай, які залежать від змісту оброблюваної інформації, наприклад, запуск програм виконання, копіювання, видалення, переміщення і пошук файлів тощо. Вони засновані на використанні широко застосовуваних програмних та технічних засобів обробки даних.

Спеціальніінформаційні технології – комплекс інформаційно пов'язаних базових інформаційних технологій, призначених для виконання спеціальних операційз урахуванням змісту та/або форми подання даних.

Інформаційні технології є базисом для створення інформаційних систем.

Інформаційні системи

Інформаційна система (ІВ) є комунікаційною системою зі збору, передачі, переробки інформації про об'єкт, що забезпечує працівників різного рангу інформацією для реалізації функції управління.

Користувачами ІС є організаційні одиниці управління – структурні підрозділи, управлінський персонал, виконавці. Змістовну основу ІС складають функціональні компоненти – моделі, методи та алгоритми формування керуючої інформації. Функціональна структура ІС є сукупність функціональних компонентів: підсистем, комплексів завдань, процедур обробки інформації, що визначають послідовність та умови їх виконання.

Впровадження інформаційних систем провадиться з метою підвищення ефективності виробничо-господарської діяльності об'єкта за рахунок не тільки обробки та зберігання рутинної інформації, автоматизації конторських робіт, а й за рахунок нових методів управління. Ці методи засновані на моделюванні дій фахівців організації при прийнятті рішень (методи штучного інтелекту, експертні системи тощо), використанні сучасних засобів телекомунікацій (електронна пошта, телеконференції), глобальних та локальних обчислювальних мережі т.д.

Класифікація ІС проводиться за такими ознаками:

характер обробки інформації;

масштаб та інтеграція компонентів ІС;

інформаційно-технологічна архітектура ІС.

За характером обробки інформації та складності алгоритмів обробки ІС прийнято ділити на два великі класи:

ІС для оперативної обробки даних.Це традиційні ІС для обліку та обробки первинних даних великого обсягу із застосуванням жорстко регламентованих алгоритмів, фіксованої структури бази даних (БД) тощо.

ІС підтримки та прийняття рішень. Вони орієнтовані на аналітичну обробку великих обсягів інформації, інтеграцію різноманітних джерел даних, використання методів та засобів аналітичної обробки.

В даний час склалися основні інформаційно-технологічні архітектури:

ІС з централізованою обробкою даних,

архітектура виду "файл-сервер",

архітектура типу “клієнт-сервер”.

Централізоване обробленняпередбачає об'єднання однією комп'ютері ПС користувальницького інтерфейсу, додатків і БД.

В архітектурі “файл-сервер” багатьом користувачам мережі надаються файлиголовного комп'ютера мережі файл-сервером. Це можуть бути окремі файли користувачів, файли баз даних та програми. Вся обробка даних провадиться на комп'ютерах користувачів. Такий комп'ютер називається робочою станцією(РС). На ній встановлюються ПС інтерфейсу і додатків, які можуть вводитися як з пристроїв введення РС, так і передаватися по мережі з файл-сервера. Файл-сервер може використовуватися також для централізованого зберігання файлів окремих користувачів, що пересилаються ними мережею з РС. Архітектура “ файл-сервер” застосовується переважно у локальних комп'ютерних мережах.

В архітектурі “клієнт-сервер” програмне забезпечення орієнтоване як на колективне використання ресурсів, а й їх обробку у місці розміщення ресурсу за запитами користувачів. Програмні системи архітектури "клієнт-сервер" складаються з двох частин: програмного забезпечення сервера та програмного забезпечення користувача-клієнта. Робота цих систем організується так: програми-клієнти виконуються на комп'ютері користувача і надсилають запити до програми-сервера, яка працює на комп'ютері загального доступу. Основна обробка даних виробляється потужним сервером, але в комп'ютер користувача надсилаються лише результати виконання запиту. Так, наприклад, сервер баз даних використовується в потужних СУБД, таких як Microsoft SQL Server, Oracle та ін, що працюють з розподіленими базами даних. Сервери баз даних розраховані працювати з великими обсягами даних (десятки гігабайт і більше) і велика кількість користувачів і забезпечують високу продуктивність, надійність і захищеність. Архітектура "клієнт-сервер", у певному сенсі, є основною у додатках глобальних комп'ютерних мереж.