Sastav tehničkih sredstava obrade informacija. Tehnička sredstva obrade informacija

Tehnološki proces obrade podataka u informacijskim sustavima provodi se korištenjem:

tehnička sredstva za prikupljanje i bilježenje podataka;

telekomunikacijski objekti;

Sustavi za pohranu podataka, pretraživanje i pronalaženje;

sredstva računalne obrade podataka;

tehnička sredstva uredske opreme.

U suvremenim informacijskim sustavima tehnička sredstva obrade podataka koriste se integrirano, na temelju tehničko-ekonomskog proračuna izvedivosti njihove uporabe, uzimajući u obzir omjer cijene i kvalitete i pouzdanost tehničkih sredstava.

Informacijska tehnologija

Informacijska tehnologija se može definirati kao skup metode- tehnike i algoritme za obradu podataka i alata- softverska i hardverska obrada podataka.

Informacijske tehnologije mogu se grubo podijeliti u kategorije:

Osnovni, temeljni informacijske tehnologije su univerzalne tehnološke operacije obrade podataka, u pravilu neovisne o sadržaju informacija koje se obrađuju, na primjer, pokretanje programa za izvršavanje, kopiranje, brisanje, premještanje i traženje datoteka itd. Temelje se na korištenju široko korištene softverske i hardverske obrade podataka.

Posebna informacijska tehnologija - kompleks temeljnih informacijskih tehnologija povezanih s informacijama dizajniranih za izvođenje posebnih operacija, uzimajući u obzir sadržaj i/ili oblik prikaza podataka.

Informacijska tehnologija je nužna osnova za stvaranje informacijskih sustava.

Informacijski sustavi

Informacijski sustav (IS) je komunikacijski sustav za prikupljanje, prijenos, obradu informacija o objektu, opskrbu radnika različitih rangova informacijama za provedbu funkcije upravljanja.

Korisnici IS-a su organizacijske jedinice upravljanja - strukturne jedinice, upravljački kadrovi, izvršitelji. Sadržajnu osnovu IS-a čine funkcionalne komponente – modeli, metode i algoritmi za formiranje upravljačkih informacija. Funkcionalna struktura IS-a je skup funkcionalnih komponenti: podsustava, kompleksa zadataka, postupaka obrade informacija koji određuju slijed i uvjete za njihovu provedbu.

Uvođenje informacijskih sustava provodi se kako bi se povećala učinkovitost proizvodnih i gospodarskih aktivnosti objekta ne samo obradom i pohranjivanjem rutinskih informacija, automatizacijom uredskog rada, već i temeljno novim metodama upravljanja. Te se metode temelje na modeliranju djelovanja stručnjaka organizacije pri donošenju odluka (metode umjetne inteligencije, ekspertni sustavi itd.), korištenjem suvremenih telekomunikacija (e-mail, telekonferencije), globalnih i lokalnih računalnih mreža itd.

IP klasifikacija provodi se prema sljedećim kriterijima:

priroda obrade informacija;

opseg i integracija IP komponenti;

informacijska tehnologija arhitekture IS-a.

Prema prirodi obrade informacija i složenosti algoritama za obradu IC-a, uobičajeno je podijeliti u dvije velike klase:

IS za operativnu obradu podataka. Riječ je o tradicionalnim IS-ovima za obračun i obradu primarnih podataka velikog volumena pomoću strogo reguliranih algoritama, fiksne strukture baze podataka (DB) itd.

IS podrške i donošenja odluka... Usmjereni su na analitičku obradu velikih količina informacija, integraciju heterogenih izvora podataka, korištenje metoda i alata za analitičku obradu.

Trenutno su se razvile glavne arhitekture informacijske tehnologije:

IS s centraliziranom obradom podataka;

arhitektura datotečnog poslužitelja;

arhitektura klijent-poslužitelj.

Centralizirana obrada pretpostavlja objedinjavanje korisničkog sučelja, aplikacija i baza podataka na jednom računalu.

V arhitektura “poslužitelj datoteka„Omogućeno je mnogo korisnika mreže datoteke glavno računalo mreže, tzv poslužitelj datoteka... To mogu biti pojedinačne korisničke datoteke, datoteke baze podataka i aplikacijski programi. Sva obrada podataka obavlja se na računalima korisnika. Takvo računalo se zove radna stanica(RS). Na njemu je instaliran PS korisničkog sučelja i aplikacije u koje se može unijeti kako s PC ulaznih uređaja tako i prenijeti preko mreže s poslužitelja datoteka. Datotečni poslužitelj se također može koristiti za centraliziranu pohranu datoteka pojedinačnih korisnika koje oni šalju putem mreže s računala. Arhitektura” poslužitelj datoteka”Uglavnom se koristi u lokalnim računalnim mrežama.

V arhitektura “klijent-poslužitelj”Softver je usmjeren ne samo na kolektivno korištenje resursa, već i na njihovu obradu na lokaciji resursa na zahtjev korisnika. Softverski sustavi arhitekture klijent-poslužitelj sastoje se od dva dijela: poslužiteljskog softvera i softvera korisnik-klijent. Rad ovih sustava organiziran je na sljedeći način: klijentski programi se pokreću na računalu korisnika i šalju zahtjeve poslužiteljskom programu koji radi na zajedničkom računalu. Glavnu obradu podataka obavlja moćan poslužitelj, a na računalo korisnika šalju se samo rezultati upita. Tako se, na primjer, poslužitelj baze podataka koristi u moćnim DBMS-ima, kao što su Microsoft SQL Server, Oracle itd., koji rade s distribuiranim bazama podataka. Poslužitelji baza podataka dizajnirani su za rad s velikim količinama podataka (deseci gigabajta ili više) i za veliki broj korisnika, a istovremeno pružaju visoke performanse, pouzdanost i sigurnost. Arhitektura klijent-poslužitelj je u izvjesnom smislu glavna u primjenama globalnih računalnih mreža.

1.1 Načini obrade podataka

Pri projektiranju tehnoloških procesa rukovode se načinima njihove provedbe. Način implementacije tehnologije ovisi o volumensko-vremenskim značajkama zadataka koji se rješavaju: učestalosti i hitnosti, zahtjevima za brzinom obrade poruka, kao i o operativnim sposobnostima tehničkih sredstava, a prvenstveno računala. Postoje: batch način rada; način rada u stvarnom vremenu; način dijeljenja vremena; rutinski način rada; zahtjev; dijalog; daljinska obrada; interaktivno; jednoprogramski; višeprogramska (višeprocesna).

Batch način rada. Kada koristi ovaj način rada, korisnik nema izravnu komunikaciju s računalom. Prikupljanje i registracija informacija, unos i obrada ne poklapaju se vremenski. Najprije korisnik prikuplja podatke, oblikujući ih u pakete u skladu s vrstom zadataka ili nekom drugom značajkom. (U pravilu se radi o zadacima neoperativne prirode, s dugotrajnom valjanošću rezultata rješenja). Nakon završetka primanja informacija, vrši se njihov unos i obrada, odnosno dolazi do kašnjenja obrade. Ovaj način rada se u pravilu koristi s centraliziranom metodom obrade informacija.

Dijaloški način rada (zahtjev), u kojem postoji mogućnost da korisnik izravno stupi u interakciju s računalnim sustavom tijekom rada korisnika. Programi za obradu podataka trajno su u memoriji računala ako je računalo dostupno u bilo kojem trenutku, odnosno tijekom određenog vremenskog razdoblja kada je računalo dostupno korisniku. Interakcija korisnika s računalnim sustavom u obliku dijaloga može biti višestruka i određena različitim čimbenicima: jezikom komunikacije, aktivnom ili pasivnom ulogom korisnika; tko je inicijator dijaloga - korisnik ili računalo; vrijeme odziva; struktura dijaloga itd. Ako je inicijator dijaloga korisnik, tada mora imati znanje o radu s procedurama, formatima podataka itd. Ako je inicijator računalo, tada sam stroj obavještava na svakom koraku što učiniti s raznim izborima. Ovaj način rada naziva se "izbor izbornika". Pruža podršku za radnje korisnika i propisuje njihov slijed. Istodobno se od korisnika traži manja spremnost.

Dijaloški način rada zahtijeva određenu razinu tehničke opremljenosti korisnika, t.j. prisutnost terminala ili PC-a spojenog na središnji računalni sustav komunikacijskim kanalima. Ovaj način se koristi za pristup informacijama, računalnim ili softverskim resursima. Mogućnost rada u dijalogu može biti ograničena u vremenu početka i završetka rada, ili može biti neograničena.

Ponekad se pravi razlika između razgovornog i upitni načinima, tada upit znači jednokratni poziv sustavu, nakon čega on daje odgovor i isključuje se, a dijaloški način označava način u kojem sustav nakon zahtjeva daje odgovor i čeka daljnje radnje korisnika. .

Način rada u stvarnom vremenu. To znači sposobnost računalnog sustava da komunicira s kontroliranim ili kontroliranim procesima brzinom tih procesa. Vrijeme odziva računala mora zadovoljiti tempo kontroliranog procesa ili zahtjeve korisnika i imati minimalno kašnjenje. Obično se ovaj način koristi za decentraliziranu i distribuiranu obradu podataka.

Način daljinske obrade omogućuje udaljenom korisniku interakciju s računalnim sustavom.

Interaktivni način rada pretpostavlja mogućnost dvosmjerne interakcije između korisnika i sustava, t.j. korisnik ima mogućnost utjecati na proces obrade podataka.

Način dijeljenja vremena pretpostavlja sposobnost sustava da dodijeli svoje resurse grupi korisnika jednog po jednog. Računalni sustav tako brzo opslužuje svakog korisnika da se čini kao da više korisnika radi u isto vrijeme. Ova sposobnost se postiže odgovarajućim softverom.

Jednoprogramski i višeprogramski načini karakteriziraju sposobnost sustava da istovremeno radi na jednom ili više programa.

Rutinski način rada karakterizira vremenska sigurnost pojedinačnih zadataka korisnika. Na primjer, primanje sažetaka na kraju mjeseca, izračun obračunskih listova prema određenim datumima itd. Vrijeme donošenja odluke je unaprijed određeno propisom, za razliku od proizvoljnih zahtjeva.

1.2 Metode obrade podataka

Razlikuju se sljedeće metode obrade podataka: centralizirana, decentralizirana, distribuirana i integrirana.

Centralizirano pretpostavlja dostupnost. Ovom metodom korisnik početne informacije dostavlja u računalni centar i dobiva rezultate obrade u obliku rezultirajućih dokumenata. Značajka ove metode obrade je složenost i mukotrpnost uspostave brze, neprekidne komunikacije, veliko opterećenje CC-a informacijama (budući da je njegov volumen velik), reguliranje vremena operacija, organizacija sigurnosti sustava od mogućeg neovlaštenog pristupa.

Decentralizirana obrada. Ova metoda povezana je s pojavom osobnih računala, koja omogućuju automatizaciju određenog radnog mjesta.

Distribuirana metoda obrade podataka temelji se na raspodjeli funkcija obrade između različitih računala uključenih u mrežu. Ova metoda se može implementirati na dva načina: prvi uključuje instalaciju računala na svakom mrežnom čvoru (ili na svakoj razini sustava), dok obradu podataka provodi jedno ili više računala, ovisno o stvarnim mogućnostima mreže. sustav i njegove potrebe u sadašnjem trenutku. Drugi način je postavljanje velikog broja različitih procesora unutar istog sustava. Ovaj način se koristi u sustavima za obradu bankovnih i financijskih informacija, gdje je potrebna mreža za obradu podataka (poslovnice, uredi i sl.). Prednosti distribuirane metode: mogućnost obrade bilo koje količine podataka u zadanom vremenskom okviru; visok stupanj pouzdanosti, jer ako jedan tehnički uređaj pokvari, moguće ga je odmah zamijeniti drugim; smanjenje vremena i troškova prijenosa podataka; povećanje fleksibilnosti sustava, pojednostavljenje razvoja i rada softvera itd. Distribuirana metoda temelji se na skupu specijaliziranih procesora, t.j. svako računalo je dizajnirano za rješavanje određenih problema, odnosno zadataka na vlastitoj razini.

Integrirani način obrade informacija. Omogućuje stvaranje informacijskog modela upravljanog objekta, odnosno stvaranje distribuirane baze podataka. Ova metoda pruža maksimalnu udobnost korisniku. S jedne strane, baze podataka se dijele i njima se centralno upravlja. S druge strane, količina informacija i raznolikost zadataka koje treba riješiti zahtijevaju distribuciju baze podataka. Integrirana tehnologija obrade informacija poboljšava kvalitetu, pouzdanost i brzinu obrade, jer obrada se provodi na temelju jednog informacijskog niza unesenog u računalo jednom. Značajka ove metode je tehnološka i vremenska odvojenost postupka obrade od postupaka prikupljanja, pripreme i unosa podataka.

Predavanje broj 3

Glavna pitanja predavanja:

1. Tehnička sredstva informatike.

2. Koncept principa rada računala.

3. Glavne komponente osobnog računala.

Tehnička sredstva informatike

Računalo je glavno tehničko sredstvo za obradu informacija, klasificirano prema nizu karakteristika, a posebno: po namjeni, principu djelovanja, načini organizacije računalnog procesa, veličina i računalna snaga, funkcionalnost, sposobnost paralelnog izvršavanja programa i tako dalje.

Po ugovoreni sastanak Računala se mogu podijeliti u tri grupe:

· univerzalni (opće namjene) - dizajniran za rješavanje raznih inženjerskih i tehničkih problema: ekonomskih, matematičkih, informacijskih i drugih problema koji se razlikuju po složenosti algoritama i velikoj količini obrađenih podataka. Karakteristične značajke ovih računala su visoke performanse, raznovrsnost oblika obrađenih podataka (binarni, decimalni, simbolički), raznovrsnost izvođenih operacija (aritmetičke, logičke, posebne), veliki kapacitet memorije s slučajnim pristupom, dobro razvijena organizacija unosa-izlaza informacija;

· orijentiran na probleme - namijenjeni rješavanju užeg spektra zadataka, obično vezanih uz tehnološke objekte, registraciju, akumulaciju i obradu malih količina podataka (upravljački računalni sustavi);

· specijalizirana - rješavati uski raspon zadataka kako bi se smanjila složenost i cijena ovih računala, uz zadržavanje visokih performansi i pouzdanosti (programabilni mikroprocesori za posebne namjene, kontroleri koji obavljaju funkcije upravljanja tehničkim uređajima).

Po princip djelovanja(kriterij za podjelu računala je oblik prezentacije informacija s kojima rade):

· Analogna računala (AVM) - računala kontinuiranog rada, rade s informacijama prezentiranim u kontinuiranom obliku, t.j. u obliku kontinuiranog niza vrijednosti bilo koje fizičke veličine (najčešće električnog napona); u ovom slučaju vrijednost napona je analogna vrijednosti neke mjerene varijable. Na primjer, unos 19,42 na skali od 0,1 je ekvivalentan primjeni napona od 1,942 V na ulaz;

· Digitalna računala (DCM) - računala diskretnog djelovanja, rade s informacijama predstavljenim u diskretnom, odnosno u digitalnom obliku - u obliku nekoliko različitih napona, ekvivalentnih broju jedinica u prikazanoj vrijednosti varijable;

· Hibridna računala (GVM) - računala kombiniranog djelovanja, rade s informacijama predstavljenim u digitalnom i analognom obliku.

AVM su jednostavni i laki za korištenje; programiranje zadataka za njihovo rješavanje nije naporno, brzina rješenja se mijenja na zahtjev operatera (više nego kod digitalnog računala), ali je točnost rješenja vrlo niska (relativna pogreška 2-5%). AVM se koristi za rješavanje matematičkih problema koji sadrže diferencijalne jednadžbe koje ne sadrže složenu logiku. Digitalna računala su najraširenija, misli se na njih kada se govori o računalima. Preporučljivo je koristiti GVM za upravljanje složenim tehničkim kompleksima velike brzine.

Po generacije mogu se razlikovati sljedeće grupe:

1. generacija. Godine 1946. Objavljena je ideja korištenja binarne aritmetike (John von Neumann, A. Burns) i princip pohranjenog programa koji se aktivno koriste u računalima 1. generacije. Računala su se odlikovala velikim dimenzijama, velikom potrošnjom energije, malom brzinom, niskom pouzdanošću i programiranjem u kodovima. Zadaci su uglavnom riješeni računski koji sadrži složene izračune potrebne za vremensku prognozu, rješavanje problema nuklearne energije, upravljanje zrakoplovima i druge strateške zadatke.

2. generacija. 1948. Bell Telefon Laboratory najavio je stvaranje prvog tranzistora. U odnosu na računala prethodne generacije poboljšane su sve tehničke karakteristike. Za programiranje se koriste algoritamski jezici, napravljeni su prvi pokušaji automatskog programiranja.

3. generacija. Značajkom računala 3. generacije smatra se korištenje integriranih sklopova u njihovom dizajnu, a operativnih sustava u upravljanju radom računala. Pojavile su se mogućnosti multiprogramiranja, upravljanja memorijom, ulazno-izlaznih uređaja. Oporavak od katastrofe vodio je operativni sustav. Od sredine 60-ih do sredine 70-ih, baze podataka koje sadrže različite vrste informacija o svim vrstama grana znanja postale su važna vrsta informacijskih usluga. Po prvi put se pojavljuje informacijska tehnologija potpore odlučivanju. Ovo je potpuno novi način interakcije čovjeka i računala.

4. generacija. Glavne značajke ove generacije računala su prisutnost uređaja za pohranu podataka, pokretanje računala koristeći bootstrap sustav iz ROM-a, razne arhitekture, moćni operativni sustavi i integracija računala u mrežu. Od sredine 70-ih godina, stvaranjem nacionalnih i globalnih mreža za prijenos podataka, vodeća vrsta informacijskih usluga postala je interaktivno traženje informacija u bazama podataka udaljenim od korisnika.

5. generacija. Računala s desecima procesora koji rade paralelno, što omogućuje izgradnju učinkovitih sustava za obradu znanja; Računalo bazirano na super-složenim mikroprocesorima s paralelnom vektorskom strukturom, istovremeno izvršavajući desetke uzastopnih programskih naredbi.

6. generacija. Optoelektronička računala s masivnim paralelizmom i neuronskom strukturom – s mrežom velikog broja (desetke tisuća) jednostavnih mikroprocesora koji simuliraju strukturu neuronskih bioloških sustava.

Računalna klasifikacija po veličini i funkcionalnosti.

Velika računala. Povijesno gledano, prva su se pojavila velika računala, čija je baza elemenata išla od vakuumskih cijevi do integriranih sklopova s ​​ultravisokim stupnjem integracije. Međutim, pokazalo se da njihova produktivnost nije dovoljna za modeliranje ekoloških sustava, problema genetskog inženjeringa, upravljanje složenim obrambenim kompleksima itd.

Mainframe se u inozemstvu često nazivaju MAINFRAME, a glasine o njihovoj smrti uvelike su pretjerane.

Obično imaju:

Izvedba od najmanje 10 MIPS (milijuni operacija s pomičnim zarezom u sekundi)

Glavna memorija od 64 do 10000 MB

Vanjska memorija od najmanje 50 GV

Višekorisnički način rada

Glavni smjerovi korištenja- je rješenje znanstvenih i tehničkih problema, rad s velikim bazama podataka, upravljanje računalnim mrežama i njihovim resursima kao poslužiteljima.

Mala računala. Mala (mini) računala su pouzdana, jeftina i jednostavna za korištenje; imaju nešto manje mogućnosti od velikih računala.

Super-mini računala imaju:

Kapacitet glavne memorije - 4-512 MB

Kapacitet za pohranu diska - 2 - 100 GW

· Broj podržanih korisnika - 16-512.

Miniračunala su usmjerena na korištenje kao upravljačkih računalnih sustava, u jednostavnim sustavima modeliranja, u automatiziranim upravljačkim sustavima, za upravljanje tehnološkim procesima.

Superračunalo. To su moćna višeprocesorska računala s brzinom od stotine milijuna – deseci milijardi operacija u sekundi.

Nemoguće je postići takve performanse na jednom mikroprocesoru primjenom suvremenih tehnologija, s obzirom na konačnu vrijednost brzine širenja elektromagnetskih valova (300.000 km/s), jer vrijeme širenja signala na udaljenosti od nekoliko milimetara postaje srazmjerno vrijeme izvršenja jedne operacije. Stoga se superračunala stvaraju u obliku vrlo paralelnih višeprocesorskih računalnih sustava.

Trenutno u svijetu postoji nekoliko tisuća superračunala, od jednostavnih uredskih Cray EL do moćnih Cray 3, SX-X iz NEC-a, VP2000 iz Fujitsua (Japan), VPP 500 iz Siemensa (Njemačka).

Mikroračunalo ili osobno računalo. Računalo mora imati karakteristike koje zadovoljavaju zahtjeve opće dostupnosti i svestranosti:

Niska cijena

Autonomija rada

· Fleksibilnost arhitekture, koja omogućuje prilagodbu u području obrazovanja, znanosti, upravljanja, u svakodnevnom životu;

· Prijateljstvo operativnog sustava;

· Visoka pouzdanost (više od 5000 sati MTBF-a).

Većina njih se samostalno napaja baterijama, ali se mogu spojiti na mrežu.

Posebna računala. Posebna računala usmjerena na rješavanje posebnih računskih problema ili problema upravljanja. Elektronički mikrokalkulatori se također mogu smatrati posebnim računalom. Program koji procesor izvršava nalazi se u ROM-u ili u RAM-u, a od tada stroj obično rješava jedan problem, tada se mijenjaju samo podaci. Prikladno je (program je pohranjen u ROM), u ovom slučaju se povećava pouzdanost i brzina računala. Ovaj pristup se često koristi u putnim računalima, kontroli načina rada kamere, filmske kamere i u sportskim simulatorima.

Pojam principa rada računala

Arhitektura modernih osobnih računala temelji se na principu trunk-modular. Modularni princip omogućuje potrošaču da dovrši potrebnu konfiguraciju računala i po potrebi je nadogradi. Modularna organizacija računala temelji se na principu trunk (sabirnice) razmjene informacija između uređaja.

Okosnica uključuje tri multi-bitne sabirnice:

Sabirnica podataka,

Adresna sabirnica

· I upravljačka sabirnica.

Sabirnice su vodovi s više žica.

Sabirnica podataka. Na ovoj sabirnici podaci se prenose između različitih uređaja. Na primjer, podaci pročitani iz glavne memorije mogu se prenijeti u procesor na obradu, a zatim se primljeni podaci mogu poslati natrag u glavnu memoriju radi pohrane. Dakle, podaci na podatkovnoj sabirnici mogu se prenositi s uređaja na uređaj u bilo kojem smjeru.

Širina bita sabirnice podataka određena je širinom bita procesora, t.j. broj bitova koje procesor obrađuje u jednom ciklusu takta. Bitni kapacitet procesora stalno se povećavao s razvojem računalne tehnologije.

Adresna sabirnica. Izbor uređaja ili memorijske ćelije iz koje se podaci šalju ili čitaju putem sabirnice podataka vrši procesor. Svaki uređaj ili RAM ćelija ima svoju adresu. Adresa se prenosi preko adresne sabirnice, a signali se po njoj prenose u jednom smjeru od procesora do glavne memorije i uređaja (jednosmjerna sabirnica). Širina adresne sabirnice definira adresni prostor procesora, t.j. broj memorijskih ćelija koje mogu imati jedinstvene adrese. Bitna širina adresne sabirnice stalno se povećava i u modernim osobnim računalima iznosi 32 bita.

Upravljačka sabirnica. Preko upravljačke sabirnice prenose se signali koji određuju prirodu razmjene informacija duž autoceste. Kontrolni signali određuju koja će se operacija čitati ili zapisivati ​​informacije iz memorije, sinkronizirati razmjenu informacija između uređaja itd.

Velika većina računala temelji se na sljedećim općim načelima koje je 1945. formulirao američki znanstvenik John von Neumann.

1. Princip programiranog upravljanja. Program se sastoji od skupa instrukcija koje procesor izvršava automatski u određenom slijedu. Program se dohvaća iz memorije pomoću brojač komandi. Ovaj registar procesora sekvencijalno povećava adresu sljedeće instrukcije pohranjene u njemu za duljinu instrukcije. A budući da se programske naredbe nalaze u memoriji jedna za drugom, organizira se odabir lanca naredbi iz sekvencijalno lociranih memorijskih ćelija. Ako nakon izvršenja naredbe ne morate ići na sljedeću, već na neku drugu, upotrijebite naredbe uvjetovano ili bezuvjetni skok, koji unose u brojač naredbi broj memorijske ćelije koja sadrži sljedeću naredbu. Dohvaćanje naredbi iz memorije prestaje nakon dostizanja i izvršavanja naredbe "stop". Na ovaj način, procesor automatski izvršava program, bez ljudske intervencije.

2. Princip homogenosti memorije. Programi i podaci pohranjeni su u istoj memoriji, tako da računalo ne može razlikovati što je pohranjeno na određenoj memorijskoj lokaciji - broj, tekst ili naredbu. Na naredbama možete izvoditi iste radnje kao i na podacima, a to otvara brojne mogućnosti. Na primjer, program tijekom svog izvođenja također može biti podvrgnut obradi,što vam omogućuje da u samom programu odredite pravila za dobivanje nekih njegovih dijelova (tako je u programu organizirano izvršavanje petlji i potprograma). Štoviše, naredbe jednog programa mogu se primati kao rezultati izvršenja drugog programa. Ovaj princip se temelji na metode emitiranja- prijevod teksta programa iz programskog jezika visoke razine u jezik određenog stroja.

3. Princip ciljanja. Strukturno, glavna memorija se sastoji od prenumeriranih ćelija. Svaka ćelija dostupna je procesoru u bilo koje vrijeme. Stoga je moguće dodijeliti imena memorijskim područjima tako da se vrijednostima pohranjenim u njima može naknadno pristupiti ili promijeniti tijekom izvođenja programa korištenjem dodijeljenih naziva. Računala izgrađena na navedenim principima su tipa von Neumanna. Ali postoje računala koja se bitno razlikuju od von Neumannovih. Za njih, na primjer, načelo programske kontrole možda neće biti ispunjeno, odnosno mogu raditi bez brojača instrukcija koji pokazuje naredbu programa koja se trenutno izvršava. Ova računala ne moraju mu dati ime da se odnosi na varijablu u memoriji. Takva računala nazivaju se ne von Neumann.

Glavne komponente osobnog računala

Računalo ima modularnu strukturu koja uključuje:

Jedinica sustava

Metalno kućište s napajanjem. Trenutno se jedinice sustava proizvode u ATX standardu, veličine 21x42x40cm, napajanje - 230W, radni napon 210-240V, 3x5,25" i 2x3,5" utori, automatsko isključivanje po završetku rada. U kućište se nalazi i zvučnik.

1.1. Sistemska (matična) ploča(matična ploča), koja sadrži različite uređaje uključene u jedinicu sustava. Dizajn matične ploče izrađen je na principu modularnog konstruktora, koji svakom korisniku omogućuje jednostavnu zamjenu neuspjelih ili zastarjelih elemenata sistemske jedinice. Sljedeće je priključeno na matičnu ploču:

a) CPU (CPU - Central Processing Unit) - veliki integrirani krug na čipu. Obavlja logičke i aritmetičke operacije, kontrolira rad računala. Procesor karakterizira proizvođač i taktna frekvencija... Najpoznatiji proizvođači su Intel i AMD. Procesori imaju svoja imena Athlon, Pentium 4, Celeron itd. Frekvencija takta određuje brzinu procesora i mjeri se u hercima (1 \ s). Dakle, Pentium 4 2,2 GHz, ima takt od 220 000 000 Hz (obavlja više od 2 milijarde operacija u sekundi). Još jedna karakteristika procesora je prisutnost cache memorija- čak i brži od RAM memorije, koja pohranjuje podatke koje CPU najčešće koristi. Predmemorija je međuspremnik između procesora i RAM-a. Predmemorija je potpuno transparentna i ne može se programski otkriti. Predmemorija smanjuje ukupan broj ciklusa procesorskog takta prilikom pristupa RAM-u.

b) Koprocesor (FPU - jedinica s pomičnim zarezom). Ugrađen u CPU. Izvodi aritmetiku s pomičnim zarezom.

v) Kontrolori - mikro krugovi odgovorni za rad različitih računalnih uređaja (tipkovnica, HDD, FDD, miš, itd.). To također uključuje ROM (memorija samo za čitanje) mikrosklop u kojem je pohranjen ROM-BIOS.

d) Utori(sabirnice) - konektori (ISA, PCI, SCSI, AGP, itd.) za razne uređaje (RAM, video kartica itd.).

Sabirnica je zapravo skup žica (vodova) koji povezuju različite komponente računala za napajanje i razmjenu podataka. Postojeće sabirnice: ISA (frekvencija - 8 MHz, broj bitova - 16, brzina prijenosa podataka - 16 Mb / s),

e) RAM memorija (RAM, RAM - Random Access Memory (vrste SIMM, DIMM (Dual Inline Memory Module), DRAM (Dynamic RAM), SDRAM (Synchronous DRAM), RDRAM)) - mikrokrugovi koji se koriste za kratkoročno pohranjivanje međuinstrukcija, vrijednosti proračuna koje obavlja CPU kao i drugih podataka. Izvršni programi se također tamo pohranjuju radi poboljšanja performansi. RAM - memorija velike brzine s vremenom regeneracije od 7 · 10 -9 sek. Kapaciteti do 1GB. Napajanje od 3,3 V.

e) Video kartica (video akcelerator) - uređaj koji proširuje mogućnosti i ubrzava rad s grafikom. Video kartica ima vlastitu video memoriju (16, 32, 64, 128 MB) za pohranjivanje grafičkih informacija i grafički procesor (GPU – Graphic Processor Unit) koji se brine o izračunima pri radu s 3D grafikom i videom. GPU radi na 350MHz i sadrži 60mln. tranzistori. Podržava rezoluciju 2048x1536 60Hz pri 32-bitnoj boji. Izvedba: 286 milijuna piksela/sek. Može imati TV i video ulaz. Podržani efekti: prozirnost i prozirnost, sjenčanje (dobivanje realistične rasvjete), odsjaj, osvjetljenje u boji (izvori svjetla različitih boja), zamućenje, trodimenzionalno, zamagljivanje, odraz, odraz u zakrivljenom zrcalu, podrhtavanje površine, izobličenje slike uzrokovano vodom i topli zrak, transformacija izobličenja pomoću algoritama buke, imitacija oblaka na nebu, itd.

g) Zvučna kartica - uređaj koji poboljšava zvučne mogućnosti računala. Zvukovi se generiraju pomoću uzoraka zvukova različitih tonova pohranjenih u memoriji (32MB). Istovremeno se reproducira do 1024 zvuka. Podržani su različiti efekti. Može imati linijski ulaz/izlaz, izlaz za slušalice, ulaz za mikrofon, utičnicu za joystick, ulaz za automatsku sekretaricu, analogni i digitalni CD audio ulaz.

h) LAN kartica - uređaj odgovoran za spajanje računala na mrežu radi razmjene informacija.

Osim matične ploče, sistemska jedinica sadrži:

1.2. Tvrdi disk(tvrdi disk, HDD - Hard Disk Drive) - hermetički zatvoreno kućište s rotirajućim magnetskim diskovima i magnetskim glavama. Služi za dugotrajno pohranjivanje informacija u obliku datoteka (programi, tekstovi, grafike, fotografije, glazba, video). Kapacitet - 75 Gb, veličina međuspremnika 1-2 Mb, brzina prijenosa podataka 66,6 Mb / s. Maksimalna brzina vrtnje vretena - 10.000, 15.000 o/min. IBM HDD ima kapacitet od 120 GB, brzina vretena je 7200 o/min.

1.3. Disketni pogon(floppy drive, floppy, FDD - Floppy Disk Drive) - uređaj koji se koristi za pisanje/čitanje informacija s disketa koje se mogu prenositi s računala na računalo. Kapacitet diskete: 1,22 MB (veličina 5,25 "" (1 "" = 2,54 cm)), 1,44 MB (veličina 3,5 ""). 1,44 MB je ekvivalentno 620 stranica teksta.

1.4. CD ROM(Compact Disc Read Only Memory) - uređaj koji samo čita informacije s CD-a. Binarne informacije s površine CD-a čitaju se laserskom zrakom. CD kapacitet - 640MB = 74min. glazba = 150 000 str. tekst. Brzina vretena je 8560 o/min, veličina međuspremnika je 128Kb, maksimalna brzina prijenosa podataka je 33,3Mb/s. Skokovi i prekidi tijekom reprodukcije videa razlozi su neispunjenja ili prepunjavanja međuspremnika koji se koristi za međuspremnik prenesenih podataka. Postoji kontrola glasnoće i izlaz za slušalice (za slušanje glazbenih CD-a).

1.5. CD-R(Compact Disc Recorder) - uređaj koji se koristi za jednokratno čitanje i upisivanje informacija na CD. Snimanje se temelji na promjeni reflektivnih svojstava materijala CD supstrata pod djelovanjem laserske zrake.

1.6. DVD-ROM diskovi (digitalni video diskovi) imaju puno veći informacijski kapacitet (do 17 GB), jer informacije mogu biti ispisane s dvije strane, u dva sloja s jedne strane, a sami tragovi su tanji.

Prva generacija DVD-ROM pogona pružala je brzinu čitanja od približno 1,3 MB/s. Trenutno, 5-brzinski DVD-ROM-ovi postižu brzinu čitanja do 6,8 MB/s.

Postoji DVD-R diskovi (R - za snimanje), koji su zlatne boje. Posebni DVD-R pogoni imaju dovoljno snažan laser, koji u procesu snimanja informacija mijenja reflektivnost područja površine diska koji se snima. Informacije na takvim diskovima mogu se snimiti samo jednom.

1.7. Također postoje CD-RW i DVD-RW diskovi (RW - Rewritable, rewritable), koji imaju "platinastu" nijansu. Posebni CD-RW i DVD-RW pogoni u procesu snimanja informacija također mijenjaju reflektivnost određenih područja površine diska, međutim, informacije na takvim diskovima mogu se snimati više puta. Prije ponovnog pisanja, snimljene informacije se "brišu" zagrijavanjem dijelova površine diska laserom.

Sastav računala, osim jedinice sustava, uključuje sljedeće ulazno-izlazne uređaje.

2. Monitor(zaslon) - uređaj za izlaz grafičkih informacija. Postoje digitalni i tekući kristali. Dijagonalne veličine - 14 "", 15 ", 17 ", 19 ", 21 "", 24 ". Veličina piksela - 0,2-0,3 mm. Brzina kadrova - 77Hz @ 1920x1200 piksela, 85Hz @ 1280x1024, 160Hz @ 800x600. Broj boja određen je brojem bitova po pikselu i može biti 256 (2 8, gdje je 8 broj bitova), 65536 (2 16, način visoke boje), 16 777 216 (2 24, način prave boje , možda 2 32) ... Postoje katodni i LCD monitori. Monitori koriste RGB obrazovni sustav u boji, t.j. boja se dobiva miješanjem 3 osnovne boje: crvene (Red), zelene (Green) i plave (Blue).

3. Tipkovnica(tipkovnica) - uređaj za unos naredbi i simboličkih informacija (108 tipki). Povezuje se na serijsko sučelje (COM port).

4. Manipulator tipa miš(miš) - uređaj za unos naredbi. Standardni je miš s 3 tipke i kotačićem za pomicanje.

5. Uređaj za ispis(pisač) - uređaj za prikaz informacija na papiru, filmu ili drugoj površini. Povezuje se na paralelno sučelje (LPT port). USB (Universal Serial Bus) je univerzalna serijska sabirnica koja zamjenjuje zastarjele COM i LPT portove.

a) Matrica. Slika se formira tako što igle probijaju vrpcu s tintom.

b) Jet. Slika se formira kapljicama boje izbačenim iz mlaznica (do 256). Brzina kapljica je do 40m/s.

v) Laser. Slika se na papir prenosi iz posebnog bubnja, naelektriziranog laserom, na koji se privlače čestice tinte (tonera).

6. Skener- uređaj za unos slika u računalo. Postoje ručni, tablet, bubanj.

7. Modem(Modulator-DEModulator) - uređaj koji vam omogućuje razmjenu informacija između računala putem analognih ili digitalnih kanala. Modemi se međusobno razlikuju po maksimalnoj brzini prijenosa podataka (2400, 9600, 14400, 19200, 28800, 33600, 56000 bita u sekundi), koju podržavaju komunikacijski protokoli. Postoje unutarnji i vanjski modemi.

U suvremenom svijetu vrlo je važno dobiti točne informacije na vrijeme. O tome ovisi vitalna aktivnost ljudi. Iz tog razloga svakim danom postoji sve više raznih uređaja koji prikupljaju i obrađuju podatke. Što treba razumjeti pod tim procesima?

Postupak dobivanja podataka iz vanjskog svijeta

Prikupljanje informacija može obaviti osoba. I možete koristiti tehnička sredstva i sustave. U takvim će se situacijama ovaj proces dogoditi u hardveru. Na primjer, korisnik je mogao samostalno dobiti podatke o rutama vlakova, proučavajući vozni red na kolodvoru. To isto može učiniti pomoću telefona ili računala.

To sugerira da je postupak prikupljanja informacija prilično složen hardverski i softverski kompleks. Što treba razumjeti pod takvim procesom? Ovo je postupak za dobivanje svih podataka koji dolaze iz vanjskog svijeta. Takve se informacije svode na standardni oblik za primijenjene sustave. Suvremeni tehnički uređaji ne samo da prikupljaju podatke, već ih kodiraju i prikazuju na pregled. Također se odvija i obrada informacija.

Korištenje različitih načina rada s podacima. Tehnologija rada s njima

Obradu treba shvatiti kao uređeni proces dobivanja traženih informacija iz skupa specifičnih podataka korištenjem posebnih algoritama. Ovaj se postupak može izvesti na nekoliko načina. Razlikovati takva sredstva obrade informacija kao što su centralizirana, decentralizirana, distribuirana i integrirana.

Korištenje podatkovnih centara za obradu podataka

Centralizirana obrada podrazumijeva da mora postojati računski centar (CC). Ovom metodom početne podatke korisnik dostavlja CC-u. Nakon toga mu se dostavlja rezultat u obliku određene dokumentacije.

Posebnost ove metode je njen intenzitet rada. Dovoljno je teško uspostaviti brzu, neprekidnu komunikaciju. Osim toga, postoji velika opterećenost informativnog centra. Osim toga, regulirani su rokovi za izvršenje zadanih zadataka, a nije ih uvijek moguće izvršiti na vrijeme. Takva obrada informacija također je komplicirana zbog prisutnosti sigurnosnih mjera koje sprječavaju mogući neovlašteni pristup.

Koja je svrha decentralizirane metode?

U vrijeme pojave PC-a nastala je decentralizirana metoda. Pruža mogućnost automatizacije određenog radnog mjesta. Danas postoje 3 vrste tehnologija za takvu obradu podataka. Prvi se temelji na osobnim računalima koja nisu spojena na lokalnu mrežu. Ova tehnologija obrade informacija podrazumijeva pohranjivanje podataka u zasebne datoteke. Da biste dobili indikatore, potrebno je prebrisati datoteke na računalu. Negativni aspekti uključuju činjenicu da ne postoji međusobna povezanost zadataka. Nemoguće je obraditi velike količine informacija. Osim toga, ovu obradu informacija karakterizira niska sigurnost od hakiranja.

Druga tehnologija temelji se na računalima koja su spojena u lokalnu mrežu, što dovodi do formiranja pojedinačnih podatkovnih datoteka. Međutim, u takvoj situaciji neće se moći nositi s velikim protokom informacija. Treća tehnologija temelji se na računalima spojenim na lokalnu mrežu, koja uključuje i poslužitelje.

Rad s velikim količinama podataka

Distribuirana obrada informacija temelji se na činjenici da su funkcije podijeljene između različitih računala koja su povezana na istu mrežu. Ova metoda se može implementirati na dva načina:

1. U svaki pojedini čvor mreže potrebno je ugraditi računalo. U takvoj situaciji obrada će se odvijati pomoću jednog ili više računala. Sve ovisi o stvarnim mogućnostima sustava, kao i o potrebama.
2. Većinu različitih procesa potrebno je smjestiti unutar jednog sustava. Sličan se put koristi pri obradi bankovnih podataka u prisutnosti podružnica ili podružnica.

Distribuirana obrada informacija omogućuje vam rad s podacima u bilo kojem volumenu u određenom trenutku. Postoji prilično visoka razina pouzdanosti. Vrijeme i troškovi za prijenos informacija. Sustavi su fleksibilniji, a razvoj softvera lakši. Distribuirana metoda temelji se na specijaliziranim procesima. Drugim riječima, svako računalo je dizajnirano za rješavanje vlastitog problema.

Korištenje baza podataka za pohranu i obradu informacija

Integrirana metoda podrazumijeva formiranje informacijskog modela upravljanog objekta. Drugim riječima, stvara se distribuirana baza podataka. Ova metoda nam omogućuje da proces obrade informacija učinimo najprikladnijim za korisnika. Bazu podataka može koristiti više osoba u isto vrijeme. Ali velika količina informacija zahtijeva distribuciju. Zahvaljujući ovoj metodi možete značajno poboljšati kvalitetu, pouzdanost i brzinu obrade. To je zbog činjenice da se tehnika temelji na jednom informacijskom nizu, koji se jednom unosi u računalo.

Gore su opisane metode obrade informacija. Ali kojim se tehničkim sredstvima taj proces odvija? Potrebno se detaljnije zadržati na ovom pitanju.

Što znače tehnička sredstva?

Tehnička sredstva treba shvatiti kao skup autonomnih vrsta opreme koja vam omogućuje prikupljanje, akumuliranje, prijenos, obradu i izlaz podataka, kao i skup uredske opreme, kontrola, uređaja za održavanje itd. Nametnuti su sljedeći zahtjevi svi gore navedeni sustavi:

1. Tehnička sredstva, koja se temelje na različitim metodama obrade informacija, trebala bi pružiti rješenje problema uz minimalne moguće gubitke. Potrebno je postići maksimalnu točnost i pouzdanost.
2. Zahtijeva tehničku kompatibilnost, agregaciju uređaja.
3. Mora se osigurati visoka pouzdanost.
4. Troškove nabave treba svesti na minimum.

Domaća i strana industrija proizvodi samo ogroman skup tehničkih sredstava za pomoć u procesuiranju informacija. Mogu se međusobno razlikovati po bazi elemenata, dizajnu, korištenju širokog spektra nosača podataka, kao i operativnim parametrima itd.

Tehnička sredstva mogu biti:

1. Pomoćni.
2. One glavne.

Što se podrazumijeva pod pomoćnim uređajima?

U prvom slučaju, ovo je oprema koja osigurava rad osnovnih alata. Također, pomoćni uređaji uključuju uređaje koji pomažu u pojednostavljenju upravljačkog rada. Oni ga čine ugodnijim. To može biti uredska oprema te proizvodi za održavanje i popravak. Organizacijski uređaji obuhvaćaju veliki broj nomenklaturnih sredstava, od uredskog materijala do uređaja za dostavu, umnožavanje, brisanje, dohvat i pohranu podataka. Riječ je o svim vrstama opreme, zbog koje djelatnost menadžera postaje lakša, praktičnija i ugodnija.

Što je uključeno u skup osnovnih vrsta uređaja?

Tehnologija obrade informacija može se temeljiti na dugotrajnoj imovini. Treba ih shvatiti kao uređaje koji imaju za cilj automatizaciju rada s podacima. Da bismo mogli uspostaviti kontrolu nad određenim procesima, potrebno je imati neke upravljačke podatke. Zahvaljujući njima bit će moguće okarakterizirati stanje, parametre tehnoloških procesa, kvantitativne i troškovne pokazatelje.

Glavni sustavi za obradu informacija mogu uključivati:

1. Uređaji koji bilježe i prikupljaju podatke.
2. Oprema koja prima i prenosi podatke.
3. Alati za pripremu podataka.
4. Ulazni uređaji, obrada i prikaz podataka.

Zaključak

Ovaj je članak pokrio takvu temu kao što je prikupljanje i obrada informacija. Odlučeno je usredotočiti se na rad s podacima. Ovo je prilično hitan i složen zadatak koji zahtijeva visoku pouzdanost, točnost i pouzdanost. Nadamo se da je ovaj pregled pomogao razumjeti što je proces obrade informacija.