ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ СИСТЕМ

<

052514 1320 1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ СИСТЕМ

1.1 Основные понятия, используемые при изучении компьютеров и их систем

 

Электронная вычислительная машина, компьютер – комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.

Многопользовательские микроЭВМ – это мощные микроЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям.

Персональные компьютеры (ПК) – однопользовательские микроЭВМ, удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения.

Рабочие станции (work station) представляют собой однопользовательские мощные микроЭВМ, специализированные для выполнения определенного вида работ (графических, инженерных, издательских и др.).

Серверы (server) – многопользовательские мощные микроЭВМ в вычислительных сетях, выделенные для обработки запросов от всех станций сети.

 

1.2 Классификация компьютерных систем

 

Возможна следующая классификация ЭВМ: ЭВМ по принципу действия; ЭВМ по этапам создания; ЭВМ по назначению; ЭВМ по размерам и функциональным возможностям.

По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса: аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ) , гибридные (ГВМ).

По назначению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные (общего назначения),   проблемно-ориентированные,    специализированные.

По этапам создания и используемой элементной базе ЭВМ условно делятся на поколения: 1-е поколение, 2-е поколение, 3-е поколение, 4-е поколение, 5-е поколение, 6-поколение.

По назначению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные (общего назначения),   проблемно-ориентированные,    специализированные.

По размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить на: сверхбольшие (суперЭВМ), большие (Mainframe),малые, сверхмалые (микроЭВМ).

По уровню специализации компьютеры делят на универсальные и специализированные.

По аппаратной совместимости различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы: 1ВМ РС и Аррlе Macintosh. Существуют и другие виды совместимости: совместимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совместимость на уровне данных.

Существует классификация по типу используемого процессора.

 

1.3 Классификация компьютеров и их систем

 

Компьютеры могут быть классифицированы по ряду признаков, в частности по принципу действия, назначению, способам организации вычислительного процесса, размерам и вычислительной мощности, функциональным возможностям, способности к параллельному выполнению программ и др.

Возможна следующая классификация ЭВМ:

– ЭВМ по принципу действия;

– ЭВМ по этапам создания;

– ЭВМ по назначению;

– ЭВМ по размерам и функциональным возможностям.

По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса:

аналоговые (АВМ),

цифровые (ЦВМ),

гибридные (ГВМ).

Критерием деления вычислительных машин на эти три класса является форма представления информации, с которой они работают.

Цифровые вычислительные машины (ЦВМ) – вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, в цифровой форме.

Аналоговые вычислительные машины (АВМ) – вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения).

Гибридные вычислительные машины (ГВМ) – вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме; они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.

Наиболее широкое применение получили ЦВМ с электрическим представлением дискретной информации – электронные цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто электронными вычислительными машинами (ЭВМ), без упоминания об их цифровом характере. 

По этапам создания и используемой элементной базе ЭВМ условно делятся на поколения:

1-е поколение, 50-е гг.: ЭВМ на электронно-вакуумных лампах;

2-е поколение, 60-е гг.: ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах (транзисторах);

3-е поколение, 70-е гг.: ЭВМ на полупроводниковых интегральных микросхемах с малой и средней степенью интеграции (сотни, тысячи транзисторов в одном корпусе);

4-е поколение, 80-е гг.: ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах-микропроцессорах (десятки тысяч — миллионы транзисторов в одном кристалле);

5-е поколение, 90-е гг.: ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы;

6-е и последующие поколения: оптоэлектронных ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой — с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.

Каждое следующие поколение ЭВМ имеет по сравнению с предшествующим существенно лучшие характеристики. Так, производительность ЭВМ и емкость всех запоминающих устройств увеличиваются, как правило, больше чем на порядок.

По назначению ЭВМ можно разделить на три группы:

–  универсальные (общего назначения),

–   проблемно-ориентированные

–    специализированные.

Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах.

Проблемно-ориентированные ЭВМ служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами. К проблемно-ориентированным ЭВМ можно отнести, в частности, всевозможные управляющие вычислительные комплексы.

Специализированные ЭВМ используются для решения узкого крута задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация ЭВМ позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы. К специализированным ЭВМ можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами, устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем.

По размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить на:

  • сверхбольшие (суперЭВМ),
  • большие (Mainframe),
  • малые,
  • сверхмалые (микроЭВМ).

    Персональные компьютеры можно классифицировать по типоразмерам. Так, различают настольные (desktop), портативные (notebook), карманные (palmtop) модели. Совсем недавно появились устройства, сочетающие возможности карманных персональных компьютеров и устройств мобильной связи. По-английски они называются РDА, Personal Digital Assistant. Пользуясь тем, что в русском языке за ними пока не закрепилось какое-либо название, их можно называть мобильными вычислительными устройствами (МВУ).

    Настольные модели распространены наиболее широко. Они являются принадлежностью рабочего места. Эти модели отличаются простотой изменения конфигурации за счет несложного подключения дополнительных внешних приборов или установки дополнительных внутренних компонентов. Достаточные размеры корпуса в настольном исполнении позволяют выполнять большинство подобных работ без привлечения специалистов, а это позволяет настраивать компьютерную систему оптимально для решения именно тех задач, для которых она была приобретена.

    Портативные модели удобны для транспортировки. Их используют бизнесмены, коммерсанты, руководители предприятий и организаций, проводящие много времени в командировках и переездах. С портативным компьютером можно работать при отсутствии рабочего места. Особая привлекательность портативных компьютеров связана с тем, что их можно использовать в качестве средства связи. Подключив такой компьютер к телефонной сети, можно из любой географической точки установить обмен данными между ним и центральным компьютером своей организации. Так производят обмен сообщениями, передачу приказов и распоряжений, получение коммерческих данных, докладов и отчетов. Для эксплуатации на рабочем месте портативные компьютеры не очень удобны, но их можно подключать к настольным компьютерам, используемым стационарно.

    Карманные модели выполняют функции «интеллектуальных записных книжек». Они позволяют хранить оперативные данные и получать к ним быстрый доступ. Некоторые карманные модели имеют жестко встроенное программное обеспечение, что облегчает непосредственную работу, но снижает гибкость в выборе прикладных программ,

    Мобильные вычислительные устройства сочетают в себе функции карманных моделей компьютеров и средств мобильной связи (сотовых радиотелефонов). Их отличительная особенность — возможность мобильной работы с Интернетом, а в ближайшем будущем и возможность приема телевизионных передач. Дополнительно МВУ комплектуют средствами связи по инфракрасному лучу, благодаря которым эти карманные устройства могут обмениваться данными с настольными ПК и друг с другом.

    Многопользовательские микроЭВМ – это мощные микроЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям.

    Персональные компьютеры (ПК) – однопользовательские микроЭВМ, удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения.

    Рабочие станции (work station) представляют собой однопользовательские мощные микроЭВМ, специализированные для выполнения определенного вида работ (графических, инженерных, издательских и др.).

    Серверы (server) – многопользовательские мощные микроЭВМ в вычислительных сетях, выделенные для обработки запросов от всех станций сети.

    Конечно, вышеприведенная классификация весьма условна, ибо мощная современная ПК, оснащенная проблемно-ориентированным программным и аппаратным обеспечением, может использоваться и как полноправная рабочая станция, и как многопользовательская микроЭВМ, и как хороший сервер, по своим характеристикам почти не уступающий малым ЭВМ.

    По уровню специализации компьютеры делят на универсальные и специализированные. На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией). Так, например, один и тот же персональный компьютер можно использовать для работы с текстами, музыкой, графикой, фото- и видеоматериалами.

    Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолетов, космических аппаратов. Компьютеры, интегрированные в бытовую технику, например в стиральные машины, СВЧ-плиты и видеомагнитофоны, тоже относятся к специализированным. Бортовые компьютеры управляют средствами ориентации и навигации, осуществляют контроль состояния бортовых систем, выполняют некоторые функции автоматического управления и связи, а также большинство функций оптимизации параметров работы систем объекта (например, оптимизацию расхода топлива объекта в зависимости от конкретных условий движения). Специализированные мини-ЭВМ, ориентированные на работу с графикой, называют графическими станциями. Их используют при подготовке кино- и видеофильмов, а также рекламной продукции. Специализированные компьютеры, объединяющие компьютеры предприятия в одну сеть, называют файловыми серверами. Компьютеры, обеспечивающие передачу информации между различными участниками всемирной компьютерной сети, называют сетевыми серверами.

    Во многих случаях с задачами специализированных компьютерных систем могут справляться и обычные универсальные компьютеры, но считается, что использование специализированных систем все-таки эффективнее. Критерием оценки эффективности выступает отношение производительности оборудования к величине его стоимости.

    В мире существует множество различных видов и типов компьютеров. Они выпускаются разными производителями, собираются из разных деталей, работают с разными программами. При этом очень важным вопросом становится совместимость различных компьютеров между собой. От совместимости зависит взаимозаменяемость узлов и приборов, предназначенных для разных компьютеров, возможность переноса программ с одного компьютера на другой и возможность совместной работы разных типов компьютеров с одними и теми же данными.

    Аппаратная совместимость. По аппаратной совместимости различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы: 1ВМ РС и Аррlе Macintosh. Кроме них существуют и другие платформы, распространенность которых ограничивается отдельными регионами или отдельными отраслями. Принадлежность компьютеров к одной аппаратной платформе повышает совместимость между ними, а принадлежность к разным платформам — понижает.

    Кроме аппаратной совместимости существуют и другие виды совместимости: совместимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совместимость на уровне данных.

     

     

    Центральный процессор

    052514 1320 2 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ СИСТЕМ

    Рис. 1. Структура современного вычислительного центра на базе большой ЭВМ

     

    Классификация по типу используемого процессора. Процессор — основной компонент любого компьютера. В электронно-вычислительных машинах это специальный блок, а в персональных компьютерах — специальная микросхема, которая выполняет все вычисления. Даже если компьютеры принадлежат одной аппаратной платформе, они могут различаться по типу используемого процессора. Тип используемого процессора в значительной (хотя и не в полной) мере характеризует технические свойства компьютера.

    Классификация микроЭВМ:

  • универсальные (многопользовательские, однопользовательские (персональные))
  • специализированные (многопользовательские (серверы), однопользовательские (рабочие станции))

    К суперЭВМ относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов — десятки миллиардов операций в секунду.

    Несмотря на широкое распространение персональных компьютеров, значение больших ЭВМ не снижается.

    Персональные компьютеры (ПК) – эта категория компьютеров получила особо бурное развитие в течение последних двадцати лет. Из названия видно, что такой компьютер предназначен для обслуживания одного рабочего места. Как правило, с персональным компьютером работает один человек.

    Персональный компьютер для удовлетворения требованиям общедоступности и универсальности должен иметь следующие характеристики:

  • малую стоимость, находящуюся в пределах доступности для индивидуального покупателя;
  • автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;
  • гибкость архитектуры, обеспечивающую ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;
  • «дружественность» операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающую возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;
    <
  • высокую надежность работы (более 5000 ч наработки на отказ).

    За рубежом распространенными моделями компьютеров в настоящее время являются IВМ РС с микропроцессорами Рentium и Pentium Pro.

    Персональные компьютеры можно классифицировать по ряду признаков.

    По поколениям персональные компьютеры делятся следующим образом:

  • ПК 1-го поколения — используют 8-битные микропроцессоры;
  • ПК 2-го поколения — используют 16-битные микропроцессоры;
  • ПК 3-го поколения -используют 32-битные микропроцессоры;
  • ПК 4-го поколения — используют 64-битные микропроцессоры.
  • ПК 5-го поколения – используют 128-битные микропроцессоры.

    До последнего времени модели персональных компьютеров условно рассматривали в двух категориях: бытовые ПК и профессиональные ПК.

    Новый стандарт устанавливает следующие категории персональных компьютеров:

    Сonsumer РС (массовый ПК);

    Оffice РС (деловой ПК);

    Мobi1е РС (портативный ПК);

    Workstation РС (рабочая станция);

    Entertaimemt РС (развлекательный ПК).

     

     

     

     

     

     

     

    II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

     

    2.1. Общие условия задачи

     

    Предприятие ООО «Красный Октябрь» осуществляет деятельность, связанную с выпуском различных видов деталей для промышленного оборудования. Для повышения эффективности функционирования предприятия ежемесячно производится анализ плановых и фактических показателей выпуска продукции. Данные фактических и плановых показателей выпуска продукции приведены на рис. 3 и 4.

    1. Построить таблицы по приведенным ниже данным.

    2. Выполнить расчет отклонения фактических показателей от плановых в абсолютной и относительной форме, повести итоги за месяц.

    3. Результаты вычислений представить в виде консолидированной таблицы, содержащей сводные данные о выпущенной продукции.

    4. Сформировать и заполнить форму сводной ведомости по учету выпущенной продукции за квартал.

    5. Результаты плановых и фактических показателей выпуска продукции за квартал по каждой бригаде представить в графическом виде.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Ведомость учета выпущенной продукции за январь 2006 г

     

    Номер бригады

    По плану 

    Фактически 

    Абсолютное отклонение от плановых показателей

    Относительное отклонение от плановых показателей

    1

    250

    225

    -25

    90,0

    2

    160

    158

    -2

    98,75

    3

    210

    200

    -10

    95,24

    Итого

    620

    583

    -27

    94,03

     

    Ведомость учета выпущенной продукции за февраль 2006 г

     

    Номер бригады

    По плану 

    Фактически

    Абсолютное отклонение от плановых показателей

    Относительное отклонение от плановых показателей

    1

    240

    245

    5

    102,08

    2

    150

    140

    -10

    93,33

    3

    200

    200

    100

    Итого

    590

    585

    -5

    99,15

     

    Ведомость учета выпущенной продукции за март 2006 г

     

    Номер бригады

    По плану 

    Фактически

    Абсолютное отклонение от плановых показателей

    Относительное отклонение от плановых показателей

    1

    270

    280

    10

    103,7

    2

    180

    160

    -20

    88,89

    3

    215

    230

    -15

    106,98

    Итого

    665

    670

    5

    100,75

     

     

    Рис. 2 Фактические данные выпуска продукции

     

     

     

     

    Плановые показатели выпуска продукции

     

    Номер бригады 

    План выпуска продукции 

    январь 

    февраль 

    март 

    1 

    250 

    240 

    270 

    2 

    160 

    150

    180 

    3 

    210 

    200 

    215 

     

    Рис. 3 Плановые показатели выпуска продукции

     

     

    ООО «Красный Октябрь»

     

    Расчетный период 

    с 

    по 

    ___ .___.20__ 

    ___ .___.20__ 

     

    СВОДНАЯ ВЕДОМОСТЬ УЧЕТА ВЫПУСКА ПРОДУКЦИИ

    за ___ квартал 20__ г.

     

    Номер бригады

    По плану 

    Фактически

    Абсолютное отклонение от плановых показателей

    Относительное отклонение от плановых показателей

    1

    760

    750

    -10

    98,68

    3

    625

    630

    5

    100,8

    2

    490

    458

    32

    93,47

    Итого

    1875

    1838

    -37

    98,03

     

    Экономист _____________________________

    Рис. 4 Сводная ведомость учета выпуска продукции за квартал

        
     

     

     

    2.2 Описание алгоритма решения задачи

     

  1. Запустить табличный процессор MS Excel
  2. Создать лист с именем Продукция за январь 2006 г.
  3. Построить таблицу Ведомость учета выпущенной продукции за январь 2006 г.
  4. Ввести формулы в D5 – D 7 для расчета абсолютных отклонений
  5. Ввести формулы в E5 – E7 для расчета абсолютных отклонений

    052514 1320 3 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ СИСТЕМ

    Рис. 5 Лист Продукция за январь

     

  6. Создать лист с именем Продукция за февраль 2006 г.
  7. Построить таблицу Ведомость учета выпущенной продукции за февраль 2006 г.
  8. Ввести формулы в D5 – D 7 для расчета абсолютных отклонений
  9. Ввести формулы в E5 – E7 для расчета абсолютных отклонений

     

    052514 1320 4 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ СИСТЕМ

    Рис. 6 Лист Продукция за февраль

     

  10. Создать лист с именем Продукция за март 2006 г.
  11. Построить таблицу Ведомость учета выпущенной продукции за март 2006 г.
  12. Ввести формулы в D5 – D 7 для расчета абсолютных отклонений
  13. Ввести формулы в E5 – E7 для расчета абсолютных отклонений

    052514 1320 5 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ СИСТЕМ

    Рис. 7 Лист Продукция за март

     

  14. Создать лист с именем Плановые показатели
  15. Построить таблицу Плановые показатели выпуска продукции
  16. Организовать межтабличные связи между таблицами Продукция за январь, Продукция за февраль, Продукция за март

    052514 1320 6 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ СИСТЕМ

    Рис. 8 Лист Плановые показатели

     

  17. Создать лист с именем Сводная ведомость
  18. Организовать межтабличные связи для автоматизации заполнения таблицы Сводная ведомость учета выпуска продукции

    052514 1320 7 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ СИСТЕМ

     

    Рис. 9 Сводная ведомость учета выпуска продукции за квартал

  19. Создать лист с именем Диаграммы выпуска продукции

     

    052514 1320 8 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ СИСТЕМ

    Рис. 10 Диаграмма выпуска продукции за квартал

     

    052514 1320 9 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ СИСТЕМ

    Рис. 11 Результаты плановых и фактических показателей выпуска продукции за квартал по каждой бригаде в графическом виде

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

     

  20. Алексеев А.П. Информатика 2001.–М.: СОЛОН-Р, 2001.
  21. Ботт Эд. Windows ХР. — М.: Диалектика, 2003.
  22. Информатика / Под ред. Н.В. Макаровой.–М.: Финансы и статистика, 2004.
  23. Информатика. Базовый курс / Под ред. С.В. Симоновича.–СПб.: Питер, 2004.
  24. Зихерт К., Ботт Э. Эффективная работа: Windows XP.– СПб.: Питер, 2003.
  25. Носситер Дж. Microsoft Exel 2002 –М.: Диалектика, 2003.
  26. Можаров Р.В., Можарова Н.Р., Евтеев В.В., Кузьменко О.А., Шевченко М.О. Программное обеспечение персональных компьютеров //Учебное пособие для вузов. – М.: Финстатинформ, 2003.
  27. Мэлони Э, Носситер Дж. Microsoft Word 2000. — М.: Диалектика, 2001.
  28. Попов В.В. Основы компьютерных технологий. –М.: Финансы и статистика, 2001.
  29. Хамахер К., Вранешич З., Заки С. Организация ЭВМ.–СПб.: Питер, 2003.
  30. Хомоненко А.Д. Основы современных компьютерных технологий//Учебное пособие для вузов. – С-Пбт: Корона принт, 2001.
  31. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя — Уфа: НПО «Информатика и компьютеры», 2004.
  32. Шалдин П.А. Энциклопедия Windows XP.–СПб.: Питер, 2003.


     

<

Комментирование закрыто.

MAXCACHE: 0.98MB/0.00050 sec

WordPress: 23.71MB | MySQL:116 | 2,449sec