انتخاب تجهیزات کامپیوتری برای دفتر. تجهیزات کامپیوتر

لوازم جانبی شامل تمام دستگاه های اضافی خارجی است که از طریق اتصال دهنده های استاندارد ویژه به واحد سیستم کامپیوتری متصل می شوند.

این تجهیزات کامپیوتری که به صورت فیزیکی از واحد سیستم سیستم کامپیوتری جدا شده است، کنترل خاص خود را دارد و هم بر اساس دستورات پردازنده مرکزی خود عمل می کند و هم مجهز به پردازنده خود و حتی یک سیستم عامل است. طراحی شده برای آماده سازی خارجی و اصلاح داده ها، ورودی، ذخیره سازی، حفاظت، خروجی، مدیریت و انتقال داده ها از طریق کانال های ارتباطی.

دستگاه های جانبی کامپیوتر بر اساس هدف تقسیم می شوند:

ساختار ارائه در مقاله به شرح زیر خواهد بود: ابتدا، لازم است ماهیتی را که در زیر مفهوم "فناوری کامپیوتر" پنهان شده است، مشخص کنیم. در مرحله بعد، ما طبقه بندی تجهیزات رایانه ای را که در حال حاضر وجود دارد، در نظر خواهیم گرفت.

فناوری رایانه مفهومی پیچیده است که کل محدوده تولید شده را توصیف می کندسیستم های کامپیوتری ، از کوچک دستیبه وظیفه سنگینابر رایانه . اخیراً این مفهوم اغلب برای تعمیم محیطی وتجهیزات اداری ، و حتی گاهی اوقات اجزاءبرای انواع مختلفکامپیوترها، در غیر این صورت توصیف می شودسخت افزار . با این حال، اغلب، زمانی که در مورد فن آوری کامپیوتر صحبت می کنیم، منظور ما خود کامپیوترها یا جداگانه استتجهیزات، که در ارتباط با رایانه ها کار می کند و برخی از عملکردهای اضافی را ارائه می دهد (مهریا اسکن کردناسناد، دسترسی به شبکه های، حفاظت از شکستتغذیهو غیره.).

مفهوم فن آوری کامپیوتر نه تنها شامل سخت افزار، بلکه شاملنرم افزار ، بر روی این نوع دستگاه ها نصب شده و از عملکردهای اساسی آنها پشتیبانی می کند. عملا خود دستگاه ها و کسانی که روی آنها کار می کنندبرنامه هادر چارچوب آن به عنوان اجزای یک مجموعه سخت افزاری و نرم افزاری در نظر گرفته می شوند.

مجموعه سخت افزار و نرم افزار - ابزارهای فنی و نرم افزاری است که به شما امکان می دهد اجرای مجموعه ای از وظایف را به طور خودکار انجام دهید و از عملکرد منابع اطلاعات الکترونیکی و سیستم های اطلاعاتی اطمینان حاصل کنید.

تجهیزات کامپیوتری را می توان به گروه های زیر تقسیم کرد:

به طور مستقیم کامپیوترها این گروه از تجهیزات شامل ابر رایانه ها، مین فریم ها، خوشه ها، سرورها، ایستگاه های کاری، رایانه های شخصی، لپ تاپ ها، رایانه های شخصی است. بیایید هر نوع کامپیوتر را جداگانه بررسی کنیم:

ابرکامپیوتر یک ماشین محاسباتی است که به طور قابل توجهی از اکثر کامپیوترهای موجود در پارامترهای فنی خود فراتر می رود. در حال حاضر، ابررایانه‌ها معمولاً به عنوان رایانه‌هایی با قدرت محاسباتی بسیار زیاد ("خردکننده‌های عددی" یا "شکن‌کننده‌های عددی") شناخته می‌شوند. چنین ماشین‌هایی برای کار با برنامه‌هایی استفاده می‌شوند که به فشرده‌ترین محاسبات نیاز دارند (به عنوان مثال، پیش‌بینی شرایط آب و هوایی و آب و هوا، مدل‌سازی آزمایش‌های هسته‌ای و غیره)، که همچنین آنها را از سرورها و سرورها متمایز می‌کند.مین فریم ها (انگلیسیMainframe) - رایانه هایی با عملکرد کلی بالا، طراحی شده برای حل مشکلات معمولی (به عنوان مثال، سرویس دهی بزرگپایگاه های دادهیا کار همزمان با چند کاربر). گاهی اوقات از ابررایانه ها فقط برای کار با یکی استفاده می شودکاربردبا استفاده از همهحافظهو تمامی پردازنده های سیستم در موارد دیگر، آنها طیف گسترده ای از برنامه ها را برای اجرا فعال می کنند. اقتصادی ترین نوع ابر رایانه های مدرن استابر کامپیوتر شخصی بر اساس پردازنده های گرافیکی GPU از طریق استفاده از قابلیت های معماریCUDAGPU ها به عنوان کامپیوتر استفاده می شوند. رایانه های گرافیکی نصب شده در رایانه رومیزی می توانند تا 4 ترافلاپس انرژی را در هر ایستگاه کاری جداگانه تأمین کنند. نمونه ای از آداپتورهای گرافیکی برای ساختابر رایانه های شخصی ماشین حساب هستندNVIDIA Tesla. ابر کامپیوتر شخصی به محققان این امکان را می‌دهد تا بدون توسل به سیستم‌های خوشه‌ای عظیم، مسائل پرمصرف منابع را حل کنند و به طور قابل توجهی سرعت کار را افزایش دهند.

خوشه - گروه کامپیوترها، توسط کانال های ارتباطی پرسرعت متحد شده است، که نشان دهنده یک ماشین واحد از دیدگاه کاربر است. گروه های خوشه ای زیر شناسایی می شوند:

خوشه های در دسترس بودن بالا آنها برای اطمینان از در دسترس بودن خدمات ارائه شده توسط خوشه ایجاد شده اند. تعداد اضافی گره های موجود در خوشه، ارائه خدمات را در صورت خرابی یک یا چند سرور تضمین می کند. تعداد معمولی گره ها دو است، که حداقل تعداد است که منجر به افزایش دسترسی می شود. راه حل های نرم افزاری زیادی برای ساخت این نوع خوشه ها ایجاد شده است. به ویژه برایOpenVMS, گنو/لینوکس, FreeBSDو سولاریسیک پروژه نرم افزار رایگان وجود داردLinux-HA.

خوشه های توزیع بار اصل عملکرد آنها بر اساس استتوزیع درخواست ها از طریق یک یا چند گره ورودی، که آنها را برای پردازش به گره های محاسباتی باقی مانده هدایت می کند. هدف اولیه چنین خوشه ای عملکرد است، با این حال، آنها اغلب از تکنیک هایی برای بهبود قابلیت اطمینان نیز استفاده می کنند. چنین ساختارهایی نامیده می شوندمزارع سرور . نرم افزار می تواند تجاری باشد (OpenVMS, MOSIX, Cluster, Platform LSF HPC, Sun Grid Engine, Moab Cluster Suite, Maui Cluster Scheduler) و رایگان (سرور مجازی لینوکس).

خوشه های محاسباتی خوشه ها برای اهداف محاسباتی، به ویژه در تحقیقات علمی استفاده می شوند. برای خوشه های محاسباتی، شاخص های اساسی عملکرد بالای پردازنده در عملیات ممیز شناور و پایین بودن آن است.تاخیرشبکه یکپارچه، و کمتر قابل توجه - سرعت عملیات I/O، که برای آن مهم تر استپایگاه های دادهو خدمات وب. خوشه‌های محاسباتی با تقسیم کار به شاخه‌های موازی که داده‌ها را از طریق یک شبکه متصل به هم تبادل می‌کنند، زمان محاسبه را در مقایسه با یک کامپیوتر منفرد کاهش می‌دهند. یکی از پیکربندی‌های معمولی، مجموعه‌ای از رایانه‌ها است که از اجزای در دسترس عموم، با سیستم عامل لینوکس نصب شده روی آن‌ها، مونتاژ شده و توسط یک شبکه متصل می‌شوند.شبکه محلی کابلی, Myrinet, InfiniBandیا سایر شبکه های نسبتا ارزان.

سیستم های محاسباتی توزیع شده (توری). چنین سیستم هایی معمولاً به عنوان خوشه در نظر گرفته نمی شوند، اما اصول آنها تا حد زیادی شبیه به فناوری خوشه است. آنها نیز نامیده می شوندسیستم های شبکه ای. تفاوت اصلی در دسترس بودن کم هر گره است، یعنی عدم امکان تضمین عملکرد آن در یک زمان معین (گره ها در حین کار متصل و قطع می شوند)، بنابراین وظیفه باید به تعدادی فرآیند مستقل از هر یک تقسیم شود. دیگر. چنین سیستمی، بر خلاف خوشه ها، مانند یک کامپیوتر واحد نیست، بلکه به عنوان وسیله ای ساده برای توزیع محاسبات عمل می کند. بی ثباتی پیکربندی، در این مورد، با تعداد زیادی گره جبران می شود.

سرور - سخت افزار اختصاص داده شده و/یا تخصصی برای اجرای نرم افزار خدمات بر روی آن (از جملهسرورهاوظایف خاص). سرور رایانه ای است که از میان گروهی از رایانه های شخصی (یاایستگاه های کاری) انجام هرگونه کار خدماتی بدون مشارکت مستقیم انسانی. سرور و ایستگاه کاری می توانند پیکربندی سخت افزاری یکسانی داشته باشند، زیرا فقط در مشارکت یک فرد در کار خود برایکنسول.

ایستگاه کاری مجموعه ای از سخت افزار و نرم افزار است که برای حل طیف خاصی از مشکلات طراحی شده است. اصطلاح "ایستگاه کاری" به رایانه ای اطلاق می شود که ازشبکه محلی به سمت سرور. رایانه های موجود در یک شبکه محلی به ایستگاه های کاری و سرور تقسیم می شوند. در ایستگاه های کاری، کاربران مشکلات کاربردی را حل می کنند (کار در پایگاه داده، ایجاد اسناد، انجام محاسبات). سرور به شبکه سرویس می دهد و منابع خود را در اختیار همه قرار می دهدگره های شبکه، از جمله ایستگاه های کاری

کامپیوتر شخصی، کامپیوتر شخصی -کامپیوتر، برای استفاده شخصی در نظر گرفته شده است که قیمت، اندازه و قابلیت های آن نیاز تعداد زیادی از مردم را برآورده می کند. ایجاد شده به عنوانماشین حساب ، اما کامپیوتر به طور فزاینده ای به عنوان ابزاری برای دسترسی استفاده می شودشبکه های کامپیوتر .

لپ تاپ - قابل حملکامپیوتر شخصی ، که شامل اجزای معمولی رایانه شخصی، از جملهنمایش دادن, صفحه کلیدو دستگاه اشاره گر، و همچنینباطری های قابل شارژ . لپ تاپ ها از نظر اندازه و وزن کوچک هستند و عمر باتری لپ تاپ ها از 1 تا 15 ساعت متغیر است.

کامپیوتر جیبی شخصی (PDA) یک دستگاه محاسباتی قابل حمل است که کارایی گسترده ای دارد. نام انگلیسی Personal Digital Assistant (PDA) را می توان به روسی به عنوان "منشی دیجیتال شخصی" ترجمه کرد. PDA ها به دلیل اندازه کوچکشان اغلب دستی نامیده می شوند. در ابتدا، PDA ها به عنوان الکترونیکی مورد استفاده قرار گرفتندسازمان دهندگان.

به لوازم جانبی کامپیوتر شامل پرینترها، پلاترها، پایانه ها، اسکنرها، دستگاه های منبع تغذیه بدون وقفه می باشد. این نوع دستگاه کاملاً برای عموم شناخته شده است، علاوه بر این، زندگی مدرن ما بدون آنها و همچنین بدون رایانه های شخصی غیرقابل تصور است. ما به توضیح بسیار مختصر در مورد هر یک از دستگاه ها اکتفا می کنیم.

ترمینال کامپیوتر - دستگاه ورودی/خروجی، محل کار در رایانه های چند کاربره،نظارت کنیدبا صفحه کلید.

چاپگر کامپیوتری دستگاهی برای چاپ اطلاعات دیجیتالی روی یک محیط جامد، معمولاً کاغذ است. به دستگاه های ترمینال رایانه اشاره دارد.

اسکنر وسیله ای است که با تجزیه و تحلیل یک شی (معمولاً یک تصویر، متن)، یک کپی دیجیتالی از تصویر شی ایجاد می کند. فرآیند به دست آوردن این کپی را اسکن می گویند. اکثر اسکنرها از عناصر حساس به نور مبتنی بر دستگاه های متصل به شارژ برای تبدیل تصاویر به شکل دیجیتال استفاده می کنند.

پلاتر دستگاهی است برای ترسیم خودکار با دقت بالا نقشه ها، نمودارها، نقشه های پیچیده، نقشه ها و سایر اطلاعات گرافیکی روی کاغذ تاA0یا کاغذ ردیابی پلاترها با استفاده از قلم (بلوک نوشتن) تصاویر را ترسیم می کنند.

منبع تغذیه اضطراری دستگاهی خودکار است که به تجهیزات متصل اجازه می دهد تا در صورت قطع برق برای مدتی (معمولاً کوتاه) از باتری های UPS کار کنند.جریان الکتریسیته یا زمانی که پارامترهای آن از استانداردهای قابل قبول فراتر رود. علاوه بر این، قادر به تنظیم پارامترهای (ولتاژ, فرکانس) منبع تغذیه اغلب برای اطمینان از عملکرد صاف استفاده می شودکامپیوترها. قابل ترکیب با انواع ژنراتورهای برق.

تجهیزات شبکه شامل دستگاه هایی است که هدف آنها پشتیبانی از توانایی انتقال داده ها از طریق شبکه های رایانه ای است. چنین دستگاه هایی عبارتند از روتر، سوئیچ و مودم.ترافیک سوئیچ از یک دستگاه متصل به سایر دستگاه ها، داده ها را مستقیماً به گیرنده ارسال می کند. این کار با آزاد کردن بخش‌های دیگر شبکه از پردازش داده‌هایی که برای آنها در نظر گرفته نشده بود، عملکرد و امنیت شبکه را بهبود می‌بخشد.

مودم وسیله ای است که در سیستم های ارتباطی استفاده می شود و عملکرد مدولاسیون و دمدولاسیون را انجام می دهد. مدولاتور اجرا می کندمدولاسیونسیگنال حامل، یعنی ویژگی های خود را مطابق با تغییرات سیگنال اطلاعات ورودی تغییر می دهد، دمودولاتور فرآیند معکوس را انجام می دهد. یک مورد خاص از یک مودم یک دستگاه جانبی پر استفاده برایکامپیوتر، به آن اجازه می دهد تا با رایانه دیگری مجهز به مودم از طریق ارتباط برقرار کندتلفنشبکه (مودم تلفن) یاکابلشبکه (مودم کابلی).

در خاتمه، مایلم یادآوری کنم که قابلیت‌های فناوری رایانه مدرن بسیار سریع در حال تغییر است، سیستم‌های رایانه‌ای به سرعت در حال توسعه هستند و آنچه در گذشته غیرممکن به نظر می‌رسید اکنون در حال تحقق است. دامنه وظایفی که می توان در آنها از این نوع فناوری استفاده کرد به طور مداوم در حال گسترش است، اما علاوه بر این، اصول عملکرد دستگاه های رایانه ای نیز در حال تغییر است.

تجهیزات کامپیوتری، تجهیزات ارتباطی و تجهیزات سازمانی پشتیبانی فنی سیستم های اطلاعات مدیریت پرسنل را تشکیل می دهند.

تجهیزات رایانه ای اساس کل مجموعه ابزارهای فنی سیستم ها و فناوری های اطلاعاتی را تشکیل می دهد و اول از همه برای پردازش و تبدیل انواع مختلف اطلاعات مورد استفاده در فعالیت های مدیریتی در نظر گرفته شده است.

طبقه بندی بر اساس هدف. بر اساس این اصل عبارتند از:

· Mainframes (کامپیوترهای بزرگ)؛

· مینی کامپیوتر.

· رایانه های شخصی رومیزی.

· ایستگاه های کاری؛

· سرورهای سطح ورودی و سطح بالا.

· ابر رایانه ها.

مین فریم ها. اینها سیستم های محاسباتی چند کاربره هستند که دارای یک واحد مرکزی با قدرت محاسباتی زیاد و منابع اطلاعاتی قابل توجهی هستند که به تعداد زیادی ایستگاه کاری با حداقل تجهیزات (ترمینال تصویری، صفحه کلید، ماوس) متصل است. آنها برای حل مشکلاتی استفاده می شوند که نیاز به پردازش مقادیر بسیار زیادی از داده ها دارند؛ چنین رایانه هایی می توانند به کل بخش های اقتصاد ملی خدمت کنند.

مینی کامپیوتر. کامپیوترهای این گروه از نظر اندازه کوچکتر، کارایی کمتر و هزینه کمتر با کامپیوترهای بزرگ تفاوت دارند. چنین رایانه هایی توسط شرکت های بزرگ، مؤسسات علمی و بانک ها استفاده می شود.

کامپیوترهای شخصی (PC). رایانه های شخصی برای حل مشکلات اتوماسیون مدیریت سازمانی و کار فردی کاربر استفاده می شود.

ایستگاه های کاریطراحی شده برای مهندسان و کاربران انتشارات رومیزی که نیاز به کار با گرافیک های پیچیده دارند.

سرورهای سطح ورودی و سطح بالا. یک سرور سطح ورودی مجهز به یک یا دو پردازنده است. یک سرور سطح ورودی می تواند از یک شبکه محلی کوچک (حداکثر 40 کاربر) پشتیبانی کند. سرورهای سطح بالا معمولاً از دو تا هشت پردازنده و حداقل دو منبع تغذیه دارند. سرورها حاوی مقادیر زیادی رم (بیش از 4 گیگابایت) و حافظه دیسک (6 ترابایت یا بیشتر) هستند.

ابر رایانه هاآنها برای حل مسائل در زمینه هواشناسی، آیرودینامیک، زلزله شناسی، تحقیقات مختلف نظامی، فیزیک اتمی و هسته ای، فیزیک پلاسما و مدل سازی ریاضی سیستم های پیچیده استفاده می شوند. عملکرد ابررایانه ها با تریلیون ها عملیات ممیز شناور در ثانیه اندازه گیری می شود که اصطلاحاً ترافلاپس نامیده می شود.

طبقه بندی بر اساس مشخصات PC99.از سال 1999، یک استاندارد گواهینامه بین المللی، مشخصات PC99، در زمینه رایانه های شخصی به اجرا درآمد. مطابق با این طبقه بندی، دسته های زیر از رایانه های شخصی متمایز می شوند:

· رایانه شخصی مصرف کننده (کامپیوتر انبوه)؛

· کامپیوتر اداری (کامپیوتر اداری)؛

· کامپیوتر موبایل (موبایل، قابل حمل)؛

· کامپیوتر ایستگاه کاری (ایستگاه کاری).

· کامپیوتر سرگرمی (کامپیوتر سرگرمی).

طبقه بندی بر اساس اندازهرایانه های شخصی را می توان بر اساس اندازه طبقه بندی کرد: رومیزی. قابل حمل (نوت بوک)؛ جیب (کف دست).

سیستم کامپیوتری- هر دستگاه یا گروهی از دستگاه‌های متصل یا مجاور که یک یا چند مورد از آن‌ها مطابق با یک برنامه عمل می‌کنند، پردازش خودکار داده‌ها را انجام می‌دهند.

ریشه شناسی و ویژگی های اصطلاحات

کلمه کامپیوتراز کلمات انگلیسی to compute، computer گرفته شده است که به عنوان "compute"، "calculator" ترجمه می شود (کلمه انگلیسی به نوبه خود از کلمه لاتین computāre - "محاسبه کردن" می آید). این کلمه در اصل در انگلیسی به معنای شخصی بود که محاسبات حسابی را با یا بدون استفاده از وسایل مکانیکی انجام می داد. معنای آن بعداً به خود ماشین‌ها منتقل شد، اما رایانه‌های مدرن بسیاری از وظایف را انجام می‌دهند که مستقیماً با ریاضیات مرتبط نیستند.

اولین تفسیر کلمه کامپیوتردر سال 1897 در فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد ظاهر شد. سپس کامپایلرهای آن کامپیوتر را به این صورت درک کردند مکانیکیدستگاه محاسباتی در سال 1946، فرهنگ لغت با اضافاتی تکمیل شد که امکان جداسازی مفاهیم رایانه دیجیتال، آنالوگ و الکترونیکی را فراهم کرد.

مفهوم کامپیوتر را باید از مفهوم متمایز کرد کامپیوتر الکترونیکی(کامپیوتر)؛ روش دوم یکی از راه های پیاده سازی کامپیوتر است. رایانه به معنای استفاده از اجزای الکترونیکی به عنوان واحدهای عملکردی آن است، اما یک رایانه همچنین می تواند بر اساس اصول دیگری ساخته شود - می تواند مکانیکی، بیولوژیکی، نوری، کوانتومی و غیره باشد که به دلیل حرکت قطعات مکانیکی، حرکت قطعات مکانیکی کار می کند. الکترون‌ها، فوتون‌ها یا تأثیرات دیگر پدیده‌های فیزیکی. علاوه بر این، با توجه به نوع عملکرد، یک کامپیوتر می تواند دیجیتال (DVM) و آنالوگ (ABM) باشد. از سوی دیگر، عبارت کامپیوتر به معنای امکان تغییر برنامه در حال اجرا (برنامه نویسی مجدد) است که برای همه انواع کامپیوترها امکان پذیر نیست.

در حال حاضر، اصطلاح رایانه، به عنوان بیشتر به مسائل مربوط به اجرای فیزیکی خاص یک رایانه، تقریباً از کاربرد روزمره خارج شده است و عمدتاً توسط مهندسان الکترونیک دیجیتال به عنوان یک اصطلاح قانونی در اسناد حقوقی و همچنین در یک تاریخ استفاده می شود. حس - برای تعیین تجهیزات کامپیوتری دهه 1940-1980 و دستگاه های محاسباتی بزرگ، بر خلاف وسایل شخصی.

داستان

• 3000 سال قبل از میلاد ه. - اولین چرتکه در بابل باستان اختراع شد - چرتکه.
• 500 قبل از میلاد ه. - در چین، نسخه "مدرن" تر از چرتکه با دانه های روی نی ظاهر شد - suanpan.
• 87 قبل از میلاد ه. - "مکانیسم Antikythera" در یونان ساخته شد - یک دستگاه مکانیکی مبتنی بر چرخ دنده، که یک کامپیوتر نجومی تخصصی است.
• در قرن سیزدهم، لول ریموند یک ماشین منطقی به شکل دایره های کاغذی ساخت که بر اساس منطق سه تایی ساخته شده بودند.
• 1492 - لئوناردو داوینچی در یکی از خاطرات خود طرحی از یک دستگاه اضافه کننده 13 بیتی با حلقه های ده دندانه ارائه می دهد. اگرچه یک دستگاه کار بر اساس این نقشه ها تنها در قرن بیستم ساخته شد، واقعیت پروژه لئوناردو داوینچی تایید شد.

ماشین جمع پاسکال

• قرن 16 - چرتکه در روسیه ظاهر شد که در آن 10 توپ چوبی روی یک سیم وجود داشت.
• 1623 - ویلهلم شیکارد، استاد دانشگاه توبینگن، دستگاهی مبتنی بر چرخ دنده ("ساعت شمارش") برای جمع و تفریق اعداد اعشاری شش رقمی ساخت. به طور قطع مشخص نیست که آیا این دستگاه در طول عمر مخترع اجرا شده است یا خیر، اما در سال 1960 دوباره ساخته شد و ثابت شد که کاملاً کاربردی است.
• 1630 - ویلیام اوترد و ریچارد دیلامین قوانین اسلاید دایره ای و مستطیلی را ایجاد کردند.
• 1642 - بلز پاسکال پاسکالینا را معرفی کرد، اولین دستگاه محاسباتی دیجیتال مکانیکی که واقعاً پیاده سازی شد و به شهرت رسید. دستگاه نمونه اولیه اعداد اعشاری پنج رقمی را اضافه و کم کرد. پاسکال بیش از ده عدد از این نوع ماشین حساب را تولید کرد و آخرین مدل ها بر روی اعداد با هشت رقم اعشار کار می کردند.
• 1673 - گوتفرید ویلهلم لایبنیتس، فیلسوف و ریاضیدان مشهور آلمانی، ماشینی ساخت که ضرب، تقسیم، جمع و تفریق را انجام می داد. لایب نیتس بعداً سیستم اعداد دودویی را توصیف کرد و کشف کرد که اگر گروه های خاصی از اعداد باینری یکی زیر دیگری نوشته شوند، صفرها و یک های ستون های عمودی به طور منظم تکرار می شوند و این کشف او را به این باور رساند که قوانین کاملاً جدیدی در ریاضیات وجود دارد. . لایب نیتس تصمیم گرفت که کد باینری برای سیستم مکانیکی که می تواند بر اساس چرخه های ساده فعال و غیرفعال متناوب عمل کند، بهینه است. او سعی کرد کدهای باینری را در مکانیک به کار ببرد و حتی از کامپیوتری که بر اساس ریاضیات جدیدش کار می کرد، ترسیم کرد، اما به زودی متوجه شد که قابلیت های تکنولوژیکی زمانش به او اجازه نمی دهد چنین ماشینی بسازد.
• در همین زمان، آیزاک نیوتن پایه های تحلیل ریاضی را می گذارد.
• 1723 - کریستین لودویگ گرستن، ریاضیدان و ستاره شناس آلمانی، ماشین حسابی را بر اساس کار لایب نیتس ایجاد کرد. ماشین ضریب و تعداد عملیات جمع متوالی را هنگام ضرب اعداد محاسبه کرد. علاوه بر این، قابلیت نظارت بر صحت ورود داده ها را نیز فراهم کرد.
• 1786 - مهندس نظامی آلمانی یوهان مولر، در جریان کار برای بهبود ماشین حساب مکانیکی بر روی غلتک های پلکانی لایبنیتس، که توسط هموطن خود فیلیپ هان اختراع شد، ایده "ماشین تفاوت" - یک ماشین اضافه تخصصی برای جدول بندی لگاریتم ها را مطرح کرد. با روش تفاوت محاسبه می شود.
• 1801 - جوزف ماری ژاکارد یک ماشین بافندگی قابل برنامه ریزی ساخت که برنامه عملیاتی آن با استفاده از مجموعه ای از کارت های پانچ تنظیم می شود.
• 1820 - اولین تولید صنعتی ماشین آلات افزودن. قهرمانی متعلق به توماس دی کالمار فرانسوی است.
• 1822 - چارلز بابیج، ریاضیدان انگلیسی، اولین موتور تفاضلی (یک ماشین اضافه تخصصی برای ساخت خودکار جداول ریاضی) را اختراع کرد، اما نتوانست آن را بسازد (نگاه کنید به: موتور تفاوت چارلز بابیج).
• 1840 - توماس فاولر (eng. Great Torrington) یک ماشین جمع سه تایی چوبی با سیستم اعداد متقارن سه تایی ساخت.
• 1855 - برادران گئورگ و ادوارد شوتز از استکهلم اولین موتور دیفرانسیل را بر اساس کار چارلز بابیج ساختند.
• 1876 ​​- ریاضیدان روسی P.L. Chebyshev دستگاه جمع آوری با انتقال مداوم ده ها ایجاد کرد. او همچنین در سال 1881 پیشوندی برای ضرب و تقسیم (دستگاه جمع چبیشف) طراحی کرد.
• -1887 - هولریث یک سیستم جدول بندی الکتریکی ایجاد کرد که در سرشماری های ایالات متحده و 1900 و امپراتوری روسیه در سال 1897 مورد استفاده قرار گرفت.
• 1912 - ماشینی برای ادغام معادلات دیفرانسیل معمولی طبق پروژه دانشمند روسی A.N. Krylov ایجاد شد.

• 1941 - Konrad Zuse اولین کامپیوتر را با تمام ویژگی های یک کامپیوتر مدرن ایجاد کرد.
• 1942 - در دانشگاه آیووا، جان آتاناسوف و دانشجوی فارغ التحصیلش کلیفورد بری اولین کامپیوتر دیجیتال الکترونیکی را در ایالات متحده آمریکا ABC ایجاد کردند (یا بهتر بگوییم توسعه دادند و شروع به نصب کردند). اگرچه این دستگاه هرگز تکمیل نشد (آتاناسوف وارد خدمت شد)، همانطور که مورخان می نویسند، تأثیر زیادی بر جان ماچلی، که کامپیوتر ENIAC را دو سال بعد ایجاد کرد، داشت.
• اواخر سال 1943 - کامپیوتر ویژه انگلیسی Colossus به بهره برداری رسید. این دستگاه برای رمزگشایی رمزهای سری آلمان نازی کار می کرد.
• فوریه 1944 - گروهی از مهندسان آمریکایی به رهبری هوارد آیکن توسعه اولین رایانه آمریکایی به نام مارک I را تکمیل کردند. پس از نصب، راه اندازی و آزمایش، استفاده از آن برای انجام محاسبات پیچیده بالستیک برای نیروی دریایی آمریکا آغاز شد.
• 1944 - Konrad Zuse یک کامپیوتر حتی سریعتر و همچنین اولین زبان برنامه نویسی سطح بالا، Plankalküll را توسعه داد.
• 1946 - اولین کامپیوتر دیجیتال الکترونیکی جهانی ENIAC که از سال 1943 مخفیانه توسعه یافته بود، به عموم ارائه شد.
• 4 دسامبر 1948 - کمیته دولتی شورای وزیران اتحاد جماهیر شوروی برای معرفی فناوری پیشرفته به اقتصاد ملی اختراع رایانه الکترونیکی دیجیتال توسط I. S. Brook و B. I. Rameev را با شماره 10475 به ثبت رساند.
• 1950 - گروه لبدف اولین کامپیوتر الکترونیکی شوروی را در کیف ایجاد کرد.
• 1957 - شرکت آمریکایی NCR اولین کامپیوتر را با استفاده از ترانزیستور ایجاد کرد.
• 1958 - N.P. Brusentsov با گروهی از افراد همفکر اولین رایانه سه تایی را با سیستم اعداد سه تایی متقارن موقعیتی "Setun" ساخت.

توسعه تصاعدی فناوری کامپیوتر

کامپیوترهای کوانتومی

طبقه بندی

با هدف

• دسکتاپ
  • سرور
• دستگاه اینترنتی

ابر رایانه ها

• مینی
• Mainframe (سرور فوق قدرتمند مقاوم در برابر خطا)

کوچک و متحرک

• لپ تاپ
  • زیر نوت بوک
• رایانه لوحی
• پایانه

دیگر

پایه اولیه یک کامپیوتر دیجیتال

• دیود فریت
• ترانزیستور گسسته
• ترانزیستور یکپارچه

ماهیت سطحی رویکرد ارائه شده برای طبقه بندی رایانه ها آشکار است. معمولاً فقط برای نشان دادن ویژگی های عمومی رایج ترین دستگاه های رایانه ای استفاده می شود. سرعت سریع توسعه فناوری رایانه به معنای گسترش مداوم حوزه های کاربرد آن و منسوخ شدن سریع مفاهیم مورد استفاده است. برای توصیف دقیق‌تر ویژگی‌های یک رایانه خاص، معمولاً لازم است از سایر طرح‌های طبقه‌بندی استفاده شود.

اجرای فیزیکی

یک رویکرد دقیق تر برای طبقه بندی مبتنی بر ردیابی فناوری های مورد استفاده برای ایجاد رایانه است. اولین کامپیوترها سیستم های کاملاً مکانیکی بودند. با این حال، قبلاً در دهه 1930، صنعت ارتباطات از راه دور به توسعه دهندگان قطعات جدید الکترومکانیکی (رله) ارائه کرد و در دهه 1940، اولین رایانه های کاملاً الکترونیکی بر اساس لوله های خلاء ایجاد شد. در دهه 1960 ترانزیستورها جایگزین لوله ها شدند و در اواخر دهه 1960 و اوایل دهه 1970 مدارهای مجتمع نیمه هادی (تراشه های سیلیکونی) که امروزه نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

فهرست بالا از فن آوری ها جامع نیست. این تنها روند اصلی در توسعه فناوری رایانه را توصیف می کند. در دوره‌های مختلف تاریخ، امکان ایجاد رایانه‌ها بر اساس بسیاری از فناوری‌های دیگر، که اکنون فراموش شده و گاهی اوقات بسیار عجیب و غریب هستند، مورد بررسی قرار گرفت. برای مثال، برنامه‌هایی برای ایجاد رایانه‌های هیدرولیک و پنوماتیک وجود داشت؛ بین سال‌های 1909، شخصی Percy I. Ludget حتی پروژه‌ای را برای یک ماشین تحلیلی قابل برنامه‌ریزی توسعه داد که بر اساس مکانیسم‌های دوخت کار می‌کرد (متغیرهای این رایانه با استفاده از برنامه‌ریزی شده بود تعیین شوند. قرقره های نخ).

در حال حاضر، کار جدی برای ایجاد رایانه های نوری که از سیگنال های نوری به جای برق سنتی استفاده می کنند، در حال انجام است. جهت امیدوارکننده دیگر شامل استفاده از پیشرفت‌ها در زیست‌شناسی مولکولی و تحقیقات DNA است. در نهایت، یکی از جدیدترین رویکردهایی که می تواند منجر به تغییرات شگرف در زمینه محاسبات شود، مبتنی بر توسعه کامپیوترهای کوانتومی است.

با این حال، در بیشتر موارد، فناوری رایانه بسیار کمتر از تصمیمات طراحی زیربنای آن اهمیت دارد.

• کامپیوتر مکانیکی
• کامپیوتر الکترونیکی
• زیست کامپیوتر

با توانایی

یکی از ساده‌ترین راه‌ها برای طبقه‌بندی انواع مختلف دستگاه‌های محاسباتی، تعیین قابلیت‌های آنهاست. بنابراین تمام ماشین حساب ها را می توان به یکی از سه نوع طبقه بندی کرد:

• دستگاه های تخصصی که می توانند تنها یک عملکرد را انجام دهند (مثلاً مکانیسم Antikythera 87 قبل از میلاد یا پیش بینی نخ ویلیام تامسون در سال 1876).
• دستگاه های ویژه ای که می توانند طیف محدودی از عملکردها را انجام دهند (اولین موتور تفاوت چارلز بابیج و آنالایزرهای مختلف دیفرانسیل).
• دستگاه های همه منظوره که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند. نام کامپیوتربه عنوان یک قاعده، به طور خاص برای ماشین های همه منظوره اعمال می شود.

کامپیوتر همه منظوره مدرن

هنگامی که کامپیوترهای مدرن را در نظر می گیریم، مهم ترین ویژگی که آنها را از دستگاه های محاسباتی اولیه متمایز می کند این است که با برنامه ریزی مناسب، هر کامپیوتری می تواند رفتار هر کامپیوتر دیگری را تقلید کند (اگرچه این توانایی محدود است، به عنوان مثال، ظرفیت ذخیره سازی یا تفاوت در سرعت). . بنابراین، فرض بر این است که ماشین‌های مدرن می‌توانند هر دستگاه محاسباتی آینده را که ممکن است ساخته شود، تقلید کنند. از برخی جهات، این توانایی آستانه برای تمایز بین رایانه های همه منظوره و دستگاه های ویژه مفید است. تعریف "کامپیوتر با هدف عمومی" را می توان در این شرط رسمی کرد که یک کامپیوتر خاص قادر به شبیه سازی رفتار یک ماشین تورینگ جهانی باشد. اولین رایانه ای که این شرایط را برآورده می کند، ماشینی است که توسط مهندس آلمانی Konrad Zuse در سال 1941 ساخته شد (این واقعیت در سال 1998 ثابت شد).

ویژگی های طراحی

کامپیوترهای مدرن از طیف وسیعی از راه حل های طراحی توسعه یافته در طول توسعه فناوری محاسبات استفاده می کنند. این راه حل ها، به عنوان یک قاعده، به پیاده سازی فیزیکی رایانه ها بستگی ندارند، بلکه خود مبنایی هستند که توسعه دهندگان بر آن تکیه می کنند. در زیر مهمترین مشکلاتی که سازندگان رایانه با آن مواجه هستند آورده شده است:

دیجیتال یا آنالوگ

یک تصمیم اساسی در هنگام طراحی یک کامپیوتر این است که آیا یک سیستم دیجیتال یا آنالوگ خواهد بود. در حالی که رایانه های دیجیتال با متغیرهای عددی یا نمادین مجزا کار می کنند، رایانه های آنالوگ برای پردازش جریان های پیوسته داده های ورودی طراحی شده اند. امروزه، رایانه های دیجیتالی طیف وسیع تری از کاربردها دارند، اگرچه همتایان آنالوگ آنها هنوز برای برخی اهداف خاص استفاده می شوند. همچنین لازم به ذکر است که در اینجا روش های دیگری نیز امکان پذیر است که برای مثال در محاسبات پالسی و کوانتومی مورد استفاده قرار می گیرند، اما در حال حاضر آنها یا راه حل های بسیار تخصصی یا تجربی هستند.

در میان ساده ترین ماشین حساب های گسسته، چرتکه یا چرتکه معمولی شناخته شده است. پیچیده ترین این نوع سیستم ها ابررایانه ها هستند.

نشانه گذاری

نمونه ای از رایانه مبتنی بر سیستم اعداد اعشاری، اولین رایانه آمریکایی، Mark I است.

مهمترین گام در توسعه فناوری محاسبات، گذار به نمایش داخلی اعداد به صورت دودویی بود. این امر طراحی دستگاه های محاسباتی و تجهیزات جانبی را بسیار ساده کرد. در نظر گرفتن سیستم اعداد باینری به عنوان پایه، اجرای ساده تر توابع حسابی و عملیات منطقی را ممکن می سازد.

تحت رهبری آکادمیسین Ya. A. Khetagurov، یک "ریزپردازنده بسیار قابل اعتماد و امن یک سیستم کدگذاری غیر باینری برای دستگاه های بلادرنگ" با استفاده از یک سیستم کدگذاری 1 از 4 با صفر فعال توسعه یافت.

با این حال، به طور کلی، انتخاب سیستم نمایش داده های داخلی، اصول اولیه عملکرد رایانه را تغییر نمی دهد - هر رایانه ای می تواند از هر رایانه دیگری تقلید کند.

زمان آن فرا رسیده است که تلفن‌ها، دستگاه‌های ارتباطی، گیرنده‌های ماهواره، قهوه‌ساز، یخچال‌ها و اساساً هر چیز دیگری مملو از ریزمدارها و برنامه‌ها هستند. با این حال، هنوز هم لازم است کامپیوترهای واقعی را از کامپیوترهای جزئی تشخیص دهیم. از این رو سعی می کنیم دستگاه های پرکننده الکترونیکی را دسته بندی کنیم. بیایید سعی کنیم اصطلاحات را نیز تعریف کنیم. ما اول از همه در مورد مفهوم "فناوری کامپیوتر" صحبت خواهیم کرد.

اصل به طور خلاصه

بیایید فوراً بگوییم که فناوری رایانه به نظر حقیر ما به دسته های زیر تقسیم می شود:

1. کامپیوترها با همه تنوع آنها و همچنین اجزای سازنده.
2. تجهیزات کمکی - حاشیه؛
3. سخت افزار شبکه؛
4. تجهیزات پیشرفته خانگی، پزشکی و صنعتی.

ذات در جزئیات

رایانه ها به ترتیب افزایش اندازه عبارتند از: PDA (آنهایی که در کف دست شما قرار می گیرند)، نت بوک ها (به اندازه یک کتاب و کمی بزرگتر)، تبلت ها (بله، آنها قبلاً عنوان افتخار "کامپیوتر" را دارند) ، لپ تاپ ها، رایانه های شخصی رومیزی (جعبه ها)، که یک مانیتور، صفحه کلید، ماوس و چیز دیگری به آنها متصل است)، سرورها (جعبه های بزرگتر، به اندازه یک میز کنار تخت تا یک کابینت)، ابر رایانه ها (چند نفر آنها را دیده اند، اما یکی می توان فرض کرد که آنها واقعا وجود دارند).

لوازم جانبی پرینترها، اسکنرها، منابع تغذیه بدون وقفه، آداپتورهای بی سیم و اساساً هر چیزی هستند. دستگاه‌های زیادی وجود دارند که به پورت USB متصل می‌شوند و فهرست کردن آنها فقط شما را خسته می‌کند.

تجهیزات جانبی، لوازم جانبی، کامپیوتر نیستند. اگر چه، برای مثال، دستگاه های چند منظوره (MFP) با چاپگر، اسکنر و دستگاه کپی در یک محفظه قادر به کار مستقل هستند. یک صفحه نمایش و دکمه وجود دارد، می توانید بدون اتصال به رایانه چیزی را چاپ کنید و فتوکپی کنید. با این حال، آنها نمی توانند کار دیگری انجام دهند. عملکرد دقیقاً همان چیزی است که برای انجام کارهای فوری لازم است.

تجهیزات شبکه - روترها (روترها)، ارتباط دهنده ها (نه آنهایی که تماس برقرار می کنند، بلکه آنهایی که عملکرد شبکه را تضمین می کنند)، هاب ها (همچنین شبکه)، مودم های هوشمند - رایانه های تمام عیار نیستند. فقط کمی.

شما می گویید روتر لینوکس دارد؟ وجود دارد، اما بسیار کاهش یافته است و تنها می تواند عملکرد شبکه را تضمین کند. شما هرگز نمی دانید این روزها لینوکس کجاست. مثلا در تلویزیون.

و نه تنها در تلویزیون، بلکه در گیرنده های ماهواره ای. دومی به کامپیوترها نزدیک شد. می توانید سیستم عامل را مجدداً روی آنها نصب کنید؛ صفحه کلید، نمایشگر و درایوهای فلش به آنها متصل هستند. با این حال، آنها هنوز فاقد مهمترین چیز هستند - جهانی بودن.

ما سعی می کنیم شرایط را روشن کنیم

یک قهوه ساز کنترل شده از طریق یک شبکه Wi-Fi، یک یخچال با لینوکس، یک ماشین لباسشویی با کنترل نرم افزار، پخش کننده های mp3 مینیاتوری - شاید این یک فناوری کامپیوتری نیست، بلکه یک دیجیتال است. بار محاسبات پیچیده نیست، برنامه هایی به آن اضافه نمی شود.

تجهیزات کامپیوتری تقریباً می‌توانند شامل دستگاه‌های محاسباتی با مشخصات باریک، مانند گیرنده‌های ماهواره‌ای، تجهیزات پزشکی (صفحه‌کلید و نمایشگر به انسفالوگراف متصل هستند)، ناوبرها، ارتباط‌دهنده‌ها (که تماس برقرار می‌کنند)، کتاب‌های الکترونیکی، ناوبرها - همه چیزهایی که می‌توانید اضافه کنید. برنامه ها.

چرا مشروط، اگر چنین دستگاه هایی می توانند کارهای زیادی انجام دهند؟ زیرا یک کامپیوتر واقعی جهانی است. می توان به آن آموزش داد که هر کاری را که دستگاه های دیجیتال مختلف انجام می دهند به طور جداگانه انجام دهد. برنامه های مربوطه وجود خواهد داشت.

یعنی بدون هیچ شرط و فرضی، فناوری کامپیوتر شامل موارد زیر است:

1. خود کامپیوترها؛
2. آنچه در آنها و اطراف آنها کار می کند.
3. چیزی که تکمیل کننده توانایی های آنها باشد.

حتی ساده تر: تجهیزات رایانه چیزی است که هنگام کار با رایانه با آن سر و کار دارید، نه با قهوه ساز، یخچال، تلویزیون و غیره. شما چاپگر را به ماشین لباسشویی وصل نمی کنید، درست است؟

لبه ها را پاک کنید

یک تلویزیون پلاسما یا ال سی دی، چنین پانل گسترده ای روی دیوار، می تواند کارهای زیادی انجام دهد. اما آیا این امر در مورد فناوری رایانه نیز صدق می کند؟ به طور متناقض، پاسخ دو گونه خواهد بود: بله و نه.

خیر، اگر به تنهایی کار کند، نمایش های تلویزیونی یا فیلم ها را از دیسک های Blue-ray نشان می دهد. حتی اگر یک سیستم عامل داخل آن وجود داشته باشد، حتی اگر اسکایپ نصب شده باشد، باز هم یک کامپیوتر الکترونیکی کامل نیست.

بله، اگر به عنوان مانیتور متصل به لپ تاپ یا واحد سیستم رایانه رومیزی عمل می کند. و در این مقام به راحتی و با شادی خدمت می کند. علاوه بر این، حتی به طور همزمان با یک مانیتور معمولی. یعنی تبدیل به یک دستگاه جانبی می شود.

در اینجا نمونه ای از محو کردن خطوط بین سخت افزار و تجهیزات کاملاً رایانه ای با عملکرد محدود آورده شده است. از این رو کنوانسیون.

بیایید خلاصه کنیم

مطالب فوق ادعای حقیقت نیست. این صرفاً تلاشی برای درک تنوع زیاد دستگاه های الکترونیکی مختلف است. خطوط تار می‌شوند، دستگاه‌ها هوشمندتر می‌شوند و هر سال سردرگم شدن در طبقه‌بندی چیزهای مختلف با نمایشگرها و دکمه‌ها آسان‌تر می‌شود. بنابراین، اگر تجهیزات کامپیوتری را چیزی تخصصی، با عملکرد محدود، اما پر از تراشه ها و برنامه ها بنامید، مرتکب اشتباه بزرگی نخواهید شد.

خوب، اگر شک دارید و می ترسید دچار مشکل شوید، می توانید با خیال راحت از اصطلاح "فناوری دیجیتال" استفاده کنید، مطمئناً اشتباه نخواهید کرد.

انتشارات قبلی:

آخرین ویرایش: 30/06/2012 11:36:19

برچسب های مواد: ,